第13章 内能与热机双减测试题 2021-2022学年沪科版物理九年级全一册(含答案)

沪科版2021-2022学年九上第13章内能与热机双减测试题（含答案）

一选择题

1.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）

A.0℃的冰内能为零

B.两个物体温度相同，它们之间就不能发生热传递

C.物体温度越高，所含热量越多

D.50℃水的内能一定比10℃水的内能多

2.下列事例中没有利用水的比热容较大特性的是（

A.城市建造人工湖B.初春夜晚要向农田灌水C

3.如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法i

A.一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁

B.乙图冲程能获得动力

C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程

D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程

4.用稳定的热源给一个物体均匀加热，得到它的熔化图象如图所示，那么该物体在固态时的比热容与液

A.1：2B.1：1C.1：4D.2：1

5.甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25c和75C,现将一温度为85C的金属球放入甲容器

中，热平衡后水温升高到45℃,然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后以容器中水温为（不

计热量散失和水的质量的变化）（）

A.65℃B.60℃C.55℃D.50℃

6.做功和热传递都可改变物体内能，下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（)

A.两手互相摩擦，手发热

B.用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高

C.用锯锯木头，锯条发热

D.用火炉烧水，水的温度升高

7.质量、初温都相同的铜块和铝块，吸收相同的热量后再相互接触（c洞＜c铝），则（）

A.内能从铜块传向铝块B.内能从铝块传向铜块

C.温度从铜块传向铝块D.温度从铝块传向铜块

8.下列说法，正确的是（）

A.0℃的冰块，内能为零

B.发生热传递时，内能有可能从内能小的物体向内能大的物体转移

C.温度高的物体，内能一定大

D.内能不相等的两物体间一定会发生热传递

9.下列事件中在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是（）

A.搓手取暖B.玩滑梯，臀部发热C.放大镜聚光烤焦纸片D.压缩空气

二、选择题

10.我国航空航天科技，达世界领先水平，其中自行研制的长征系列运载火箭，发射成功率达到95.17%,

高出美国火箭发射成功率4个百分点。部分长征系列运载火箭所用燃料为液态的氢，是因为氢的

大。常温下氢是气态的，科技人员是采用的方法使其液化后装入火箭的。

11.如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气

球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比（选填“变高”、“变低”或“没有变化”），发生

的能量转化与汽油机的冲程的能量转化是一致的。

12.水的比热容为4.2X103J/（kg・℃）,一杯水倒去一半，剩下的半杯水比热容为

夏天，光脚走在海滩上会感觉到沙“烫脚”，走进海水中却感觉到海水很凉，这主要是由于水的比热容

（选填“大于”、“小于”或“等于"）沙子比热容的缘故。

三、实验题

13.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相

同。

（1）比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过

来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。

（2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择两图进行实验。

（3）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

燃料加热前液体温度（℃）燃料燃尽时液体温度燃料的热值J/kg

（℃）

115352.4X107

21525?

根据表中数据计算：燃料2的热值是J/kgo

（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏（大/小），你认为出现这样情况的主要原

因：。

14.夏天中午海边的沙子热，海水却很凉；傍晚海边的沙子凉，海水却较暖和。对此，同学们提出如下猜

想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快，两探究小组都设计了如图1所示的实验去验证。

图1图2

(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需

要的测量工具有温度计、秒表、o

(2)装配实验器材时，安装顺序应为。(“从上到下”或“从下到上”)

(3)两小组获得的初步实验结论分别如下：

①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；

②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。你认为(选填“仅是①”、“仅是

②”或“①和②")能够说明实验猜想正确。

(4)实验中，是通过比较来间接反映沙子和水吸收热量。

(5)根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图2所示；分析图象可知，对于质量相等的沙子

和水，升温较快的是；由此可见，的比热容较大。

四、计算题

15.习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国

家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从

20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg,请计算回答：(q堞=3Xl()7j/kg,q犬然气=4Xl()7j/m3,c水=4.2

X103J/(kg«℃))

(1)水吸收的热量为多少焦？

(2)改造前，锅炉的效率为多少？

(3)改造后，要放出和煤同样多的热量，需要用多少n?天然气？

16.海鹏学习了热学的有关知识后，想知道用燃气灶烧开2kg的一壶水(由20℃加热到100℃)所需的费

用，求：

(1)水吸收的热量是多少？

(2)家庭使用天然气的热值为3.5X107J/n?,燃气灶的热效率为60%,烧开这壶水需要多少立方米的

天然气？

(3)现在厦门地区民用天然气价格为4.00元/n?,烧开这壶水需要多少元？

参考答案

一选择题

1.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是()

A.(TC的冰内能为零

B.两个物体温度相同，它们之间就不能发生热传递

C.物体温度越高，所含热量越多

D.50℃水的内能一定比10℃水的内能多

【分析】要解答本题需掌握：(1)一切物体都具有内能；

(2)温度相同的物体之间不能发生热传递；

(3)热量是指在热传递过程中传递能量的多少。不能说含有多少热量；

(4)内能是指物体内部所有分子的动能和分子势能的总和。所以是大量分子具有的能量。同种物质组

成的物体，内能不仅与物体的温度有关，还与多少有关。

【解答】解：A、因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。故A不正

确；

B、发生热传递的条件是：有温度差，所以两个温度相同的物体不发生热传递。故B正确；

C、热量是一过程量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，不能用含有。故C不正确；

D、50℃的水和10℃的水的质量关系未知，所以内能大小无法比较。故D不正确。

故选：B。

【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是

中考的热点，热学的难点。

2.下列事例中没有利用水的比热容较大特性的是()

A.城市建造人工湖B.初春夜晚要向农田灌水C.夏天中午洒水车洒水降温D.热水袋用水来取暖

【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量

多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。

【解答】解：

A、城市建造人工湖来调节气温，即由于水的比热容最大，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的

热量时，水的温度上升慢，利用了水的比热容较大的特性，故A不符合题意；

B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上

向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，利用了水的比热容较大的特性，故B不符合

题意；

C、夏天中午泗水车洒水降温，这是利用水蒸发吸热来降温的，与水的比热容无关，故C符合题意；

D、由于水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以热水

袋用水来取暖，利用了水的比热容较大的特性，故D不符合题意；

故选：Co

【点评】本题主要考查学生对水的比热容大的特点以及应用的了解和掌握，理解并用好：相同的m、△

t,c大的Q多，可以通过Q=cm△t帮助记忆。

3.如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁

B.乙图冲程能获得动力

C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程

D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程

【分析】四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，根据气门的状态、

活塞运动的方向确定冲程的种类；其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，压缩冲程将机械

能转化为内能。

【解答】解：

甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；

乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；

丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；

丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能;

A、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙，故A错误；

B、乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误；

C、丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故C正确；

D、丙图为排气冲程，而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程，故D错误。

故选：Co

【点评】此题考查了对内燃机四个冲程的判断以及涉及能量转化的两个冲程，要结合气门和活塞运动情

况进行判断。

4.用稳定的热源给一个物体均匀加热，得到它的熔化图象如图所示，那么该物体在固态时的比热容与液

A.1：2B.1：1C.1：4D.2：1

【分析】从图上可以看出，在质量不变的前提下，AB段温度升高40度，CD段温度升高20度，CD段

加热时间是AB段加热时间的2倍，吸收热量之比为1：2,所以该物体在固态时的比热容与液态时的

比热之比是1：4。

【解答】解：在质量不变的前提下，吸收热量之比为1：2,温度升高之比为2：1,

根据Q=Cm^t计算可知该物体在固态时的比热容与液态时的比热之比是1：4。

所以A,B.D错误，C正确。

故选：Co

【点评】要求学生会用图象描述比热容的大小并能正确读图。

5.甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25℃和75℃,现将一温度为85℃的金属球放入甲容器

中，热平衡后水温升高到45℃,然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后以容器中水温为（不

计热量散失和水的质量的变化）（）

A.65℃B.60℃C.55℃D.50℃

【分析】（1）首先利用金属球放入25℃的水中时，两者发生热传递，根据两者温度的变化，利用热平

衡方程确定水的质量与比热容的乘积和金属球的质量与比热容的乘积的比值关系。

（2）利用推导出的水的质量与比热容的乘积和金属球的质量与比热容的乘积的比值关系，结合第二次

热传递求出乙容器中水的温度。

【解答】解：

①当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：Q佥=Q水。

设金属球的质量为m金、比热容为c佥、水的质量为m水、水的比热容为c水，

贝IJ：Q金=m佥Xc金（85℃-45℃）,Q木=m*Xc水（45℃-25℃）,

因为：Q.ife=Q水，

所以：m金Xc金（85℃-45℃）=m水Xc水（45C-25℃）,

化简得：c水m水=2；

c金m金1

②当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即：Q，K=Q金。

由于甲乙容器中的水的质量相等，又是同一个金属球，所以仍设金属球的质量为m金、比热容为c金、

水的质量为ni水、水的比热容为c水，此时两者共同的温度为3

贝ij：Q水=n^kXc水（75℃-t℃）,（）金=111金乂（：金（1℃-45℃）,

因为：Q，K=Q金，

即：m水Xc水（75℃-t℃）nm佥Xc佥（t℃-45℃）,

所以2X（75℃-t℃）=（CC-45℃）,

解得：t=65℃。

故选：Ao

【点评】（1）在此题中，通过前后两次是同一个球分别放入盛有质量相等的水的甲乙两个容器中，可以

得到很多不变的量。即在第一次热传递中的物理量，在第二次热传递中照样可以使用。这是解决此题的

关键。

（2）在此题中，不能求出这种金属球的质量和比热容，利用整体代换的思想是解决此题的突破口。

6.做功和热传递都可改变物体内能，下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（）

A.两手互相摩擦，手发热

B.用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高

C.用锯锯木头，锯条发热

D.用火炉烧水，水的温度升高

【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递；做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，热传递有热

传导、热对流和热辐射三种形式。

【解答】解：A、手相互摩擦做功，机械能转化为内能，手的内能增大，温度升高，不符合题意；

B、磨菜刀时通过摩擦做功，机械能转化为内能，菜刀的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的

内能，不符合题意；

C、锯木头时机械能会转化为锯条的内能，使锯条的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能,

不符合题意：

D、烧水时火的内能转移到水上，使水的内能增大，温度升高，是通过热传递改变物体内能的，符合题

意；

故选：D。

【点评】解决此类问题的关键是知道做功和热传递在改变物体内能上的区别，即做功实质是能量的转化,

而热传递是能量的转移。

7.质量、初温都相同的铜块和铝块，吸收相同的热量后再相互接触（c钿Vcgj）,则（）

A.内能从铜块传向铝块B.内能从铝块传向铜块

C.温度从铜块传向铝块D.温度从铝块传向铜块

【分析】由于热量总是从高温物体传给低温物体，而且铝和铜的初温相同，只要根据△{=%•判断出

cm

两块金属各自升高的温度，就可知道末温的高低，就能够判断出热量的传递方向。

【解答】解：

因为铝块和铜块的质量、吸收的热量均相同，由c阳＜c铝，根据41=2哩可判断铜块升高的温度更多，

cm

又因为二者的初温相同，所以铜块的末温比铝块的末温高，根据热传递的条件可得热量（内能）将从铜

块传给铝块，故A正确。

故选：A。

【点评】该题考查了热量公式的应用以及热传递的条件，关键是根据题中已知条件利用公式判断出二者

的末温，才能确定热量的传递方向。

8.下列说法，正确的是（）

A.0℃的冰块，内能为零

B.发生热传递时，内能有可能从内能小的物体向内能大的物体转移

C.温度高的物体，内能一定大

D.内能不相等的两物体间一定会发生热传递

【分析】（1）内能是指物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和。内能的大小跟物体种

类、温度、质量、状态等有关；

（2）热传递可以改变物体的内能，发生热传递的条件是物体之间有温度差。

【解答】解：A、0℃的冰块内的分子也有动能和分子势能，因此它也有内能，故A错误；

B、热传递的实质是能量从高温物体传向低温物体，或从一个物体的高温部分传向低温部分的过程，因

此内能有可能从内能小的物体向内能大的物体转移，故B正确；

C、内能与物体的质量、温度以及状态有关，因此不确定质量和状态时，温度高的物体内能不一定大，

故C错误；

D、物体之间是否有温度差是发生热传递的条件，并且热量是从高温物体传到低温物体，与内能没有直

接关系，故D错误。

故选：B。

【点评】本题主要考查学生对内能的概念、及热传递的条件的了解和掌握，难度不大。

9.下列事件中在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是（）

A.搓手取暖B.玩滑梯，臀部发热C.放大镜聚光烤焦纸片D.压缩空气

【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。

做功的实质是能量转化的过程，即：内能和其他形式能的相互转化。

热传递的实质是能量转移的过程，发生热传递的条件是有温度差。

【解答】解：ABD、搓手取暖、玩滑梯以及压缩空气都是克服摩擦做功使手的内能增加的；

C、放大镜聚光烤焦纸片是通过热传递使纸的内能增加的；

显然C选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。

故选：Co

【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。

二、选择题

10.我国航空航天科技，达世界领先水平，其中自行研制的长征系列运载火箭，发射成功率达到95.17%,

高出美国火箭发射成功率4个百分点。部分长征系列运载火箭所用燃料为液态的氢，是因为氢的热值

大。常温下氢是气态的，科技人员是采用压缩体积的方法使其液化后装入火箭的。

【分析】火箭是热机的一种，而热机是把燃料的化学能转化为内能再转化为机械能的装置，火箭升空克

服重力需要大量的机械能。使气体液化的方法：降低温度和压缩体积。

【解答】解：因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，氢放出的热量多，所以运载火

箭用液态氢为燃料。

氢、氧在常温下是气态，是采用压缩体积的方式使它们液化后装入火箭的。

故答案为：热值；压缩体积。

【点评】此题是一道根据燃料热值选择合适燃料的基础题目，难度较小。

11.如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气

球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比变低（选填“变高”、“变低”或“没有变化”），发生

的能量转化与汽油机的做功冲程的能量转化是一致的。

【分析】（1）对物体做功时，物体的内能会增大，物体对外做功时，内能会减小；

（2）汽油机的压缩冲程中，机械能转化成内能，做功冲程中内能转化为机械能。

【解答】解：

（1）甲图中，气球内的气体向外喷出时，气体对外做功，其内能减小，内能转化为机械能，所以球内

气体的温度降低。

（2）汽油机的做功冲程中，火花塞喷出电火花，点燃混合气体，高温高压的燃气推动活塞做功，也是

内能转化为机械能。

故答案为：变低；做功。

【点评】本题考查能量的转化，要知道物体对外做功，内能减小，还要知道做功冲程的特点。

12.水的比热容为4.2Xl（）3j/（kg.c）,一杯水倒去一半，剩下的半杯水比热容为4.2Xdj/（kg-c）。

夏天，光脚走在海滩上会感觉到沙“烫脚”，走进海水中却感觉到海水很凉，这主要是由于水的比热容

大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）沙子比热容的缘故。

【分析】（1）单位体积某种物质，温度升高所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容是物质的

一种特性。物质的比热容只跟物体的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量

的多少均无关。

（2）水的比热容大于沙子的比热容，所以在吸收相同热量的情况下，初温相同的水和沙子，沙子的温

度升高的快。

【解答】解：（1）水倒掉一半，质量改变，但比热容与质量无关，所以水的比热容不变，仍然为4.2X

IO3J/（kg«℃）»

（2）水的比热容大于沙子的比热容，沙子的温度升高的快，沙子的末温高，水的末温低，所以光脚走

在海滩上会感觉到沙“烫脚”，走进海水中却感觉到海水很凉。

故答案为：4.2X103J/（kg-℃）；大于。

【点评】本题考查了学生对比热容概念的理解以及能用水的比热容大解释相关现象的能力。

三、实验题

13.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相

同。

（1）比较不同燃料的热值，应选择甲乙两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过一温

度计示数来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。

（2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择甲丙两图进行实验。

（3）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表:

燃料加热前液体温度（℃）燃料燃尽时液体温度燃料的热值J/kg

（℃）

115352.4X107

215259

根据表中数据计算：燃料2的热值是1.2X107j/kg。

（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏/大/小），你认为出现这样情况的主要原因：有

热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收。

甲乙丙

【分析】（1）比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；燃料完全燃烧释放的热

量可以通过液体温度计示数变化来反应;

（2）比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料相同而吸热物质不同；可以让两种物质吸收相同热量,

比较升高的温度；也可以用升高相同温度比较吸收热量的多少；质量相同的不同物质，吸收相同的热量,

比热容大的温度升高的慢；

（3）测出了燃料1的热值，通过比较液体的温度变化，得出液体吸收热量的变化，就是燃料完全燃烧

放出热量的变化，进而得出燃料2的热值；

（4）在加热过程中存在热损失，据此分析回答。

【解答】解：

(1)要比较不同燃料的热值应控制被加热液体的质量、被加热液体种类、燃料的质量、加热时间相同,

燃料种类不同，所以应选择甲乙两图进行试验。

燃料完全燃烧放出的热量可由被加热液体吸收的热量来反映，而被加热液体吸收的热量可由温度计示数

来反映。

(2)比较不同物质吸热升温的特点应使用相同的加热设备、相同液体的质量、加热相同的时间，不同

种类的被加热物质，所以应选甲丙两装置。

(3)10g燃料1充分燃烧放出的热量为:Qi=mqi=10X10-3kgX2.4X107J/kg=2.4X105J；

即液体温度升高20℃吸收的热量为2.4X105J,由表中数据可知充分燃烧10g燃料2液体升高的温度为

10℃,故液体吸收的热量为

Q2=2.4X1°叮=12X105J；

2

C5

即充分燃烧10g燃料2释放的热量为1.2X105J,则燃料2的热值为：q2=Zl=1-2X10J=1.2X

m0.01kg

l()7J/kg；

(4)因为加热液体过程中热量会向周围溢散，所以燃料实际产生的热量会大于液体吸收的热量所以通

过实验得到的燃料热值比真实值偏小。

故答案为：(1)甲乙；温度计示数；(2)甲丙；(3)1.2X107；(4)小；有热散失，燃料燃烧放出的热

量没有全部被水吸收。

【点评】本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键,

计算时注意单位统一。

14.夏天中午海边的沙子热，海水却很凉；傍晚海边的沙子凉，海水却较暖和。对此，同学们提出如下猜

想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快，两探究小组都设计了如图1所示的实验去验证。

(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需

要的测量工具有温度计、秒表、天平。

（2）装配实验器材时，安装顺序应为从下到上。（“从上到下”或“从下到上”）

（3）两小组获得的初步实验结论分别如下：

①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；

②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。你认为①和②（选填“仅是①”、“仅

是②”或“①和②"）能够说明实验猜想正确。

（4）实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量。

（5）根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图2所示；分析图象可知，对于质量相等的沙子

和水，升温较快的是沙子；由此可见，水的比热容较大。

【分析】（1）（3）（4）（5）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转

换法；

比较物质吸热能力的2种方法：

①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能

力强

②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热

能力强；

（2）根据用酒精灯的外火焰加热，确定装配实验器材的顺序同，确保一次调整到位。

【解答】解：

（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故他们在实验前准备了火柴、

酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需要的测量工具有温度计、秒表、天

平；

（2）因要用酒精灯的外火焰加热，故装配实验器材时，安装顺序应为从下到上；

（3）根据比较吸热能力的两种方法，①和②能够说明实验猜想正确；

（4）根据转换法，实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量；

（5）由下图知，对于质量相等的沙子和水，加热相同时间，

升温较快的是沙子，由比较吸热能力的方法，水的比热容较大。

故答案为：（1）天平；（2）从下到上；（3）①和②；（4）加热时间；（5）沙子；水。

【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热

学中的重要实验.

四、计算题

15.习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国

家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从

20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg,请计算回答：(q堞=3Xl()7j/kg,q天然气=4X©J/n?,c水=4.2

X103J/(kg«℃))

(1)水吸收的热量为多少焦？

(2)改造前，锅炉的效率为多少？

(3)改造后，要放出和煤同样多的热量，需要用多少n?天然气？

【分析】(1)知道水的比热容、质量、初温和末温，根据Q吸=c水m水(t-to)求出水吸收的热量；

(2)先根据Q=mq求出20kg煤完全燃烧放出的热量，然后根据1]=酶义100%求出锅炉的效率；

Q故

(3)由于锅炉的热效率不变，水吸收的热量不变，所以燃料燃烧放出的热量不变，据此可得天然气完

全燃烧放出的热量，然后利用Q=Vq求出烧开同样的水需要天然气的体积：

【解答】解：(1)水吸收的热量

Q吸=c；Km水(t-to)-4.2X103J/(kg℃)X500kgX(100℃-20℃)=1.68X108J；

(2)20kg煤完全燃烧放出的热量

Q)«=m煤q煤=20kgX3X107j/kg=6Xl()8j；

则改造前锅炉的效率为：

100%=L68X1°叮X100%=28%；