第七章 内能 解析版

九年级第七章单元模拟卷参考答案与试题解析一．选择题（共20小题）1．在图1的四幅图所表示的情景中，属于内能转化为机械能的是（）A．B．C．D．【分析】（1）自然界的能量既不会消失，也不会创生，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上。（2）生活中存在很多机械能和其他形式能的转化的现象。内燃机是内能转化为机械能；发电机是机械能转化为电能；电动机是电能转化为机械能；摩擦生热是机械能转化为内能等等。【解答】解：A、滚摆实验中，是动能和重力势能的相互转化，绳子摩擦过程中有少量的机械能转化成内能，不合题意；B、拉弓射箭，是弹性势能变成动能，不合题意；C、试管内水蒸气的温度升高，体积膨胀对瓶塞做功，将瓶塞弹出来，是水蒸气的内能转化成瓶塞机械能的结果，符合题意；D、钻木取火，是机械能转化为内能，不合题意。故选：C。【点评】题中的四个图都来源于课本插图，要求学生在学习时要注意课本每一个插图描述的物理意义，这也是学生容易忽略的地方。2．下列选项中不能用分子热运动理论解释的是（）A．酒香不怕巷子深 B．炒菜时放盐使菜变咸 C．环境恶化尘土满天飞 D．教室喷清新剂，香气四溢【分析】分子是比较小，是纳米尺度内的，我们用肉眼是看不到的；我们能够看到的不是分子，是固体的小颗粒。【解答】解：A、酒香分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，巷子外面的人们也能闻到，能用分子动理论解释，故A不合题意B、炒菜时加盐，由于盐分子不停地做无规则运动，盐分子扩散到菜中，所以菜变咸了，可以用分子动理论解释，故B不合题意；C、飘在空中的尘埃是固体小颗粒，比分子要大得多，是由很多分子组成的；尘土满天飞是固体小颗粒做机械运动，不属于分子的运动，不能用分子动理论解释，故C符合题意；D、喷洒了清新剂的教室里充满了香味，这是香水的分子做无规则运动的结果，能用分子动理论解释，故D不合题意。故选：C。【点评】此题考查的是分子和固体小颗粒的区别，我们要知道分子是微观世界的，用肉眼是看不到的，肉眼能够看到的不是分子，而是固体的小颗粒。3．小李喜欢喝咖啡，冲调咖啡时总能闻到浓浓的香味。以下关于咖啡的说法不正确的是（）A．咖啡在变冷的过程中，内能不断增加 B．咖啡在变冷的过程中，以热传递的方式改变了内能C．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在运动 D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈【分析】（1）影响内能大小的因素是质量、温度和状态；（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；（3）根据分子动理论的内容回答：物质都是由分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，物体温度越高分子的无规则运动越剧烈。【解答】解：A、咖啡在变冷的过程中，放出热量，温度降低，内能不断减少，故A错误；B、咖啡在变冷的过程中，向周围空气放出热量，属于热传递改变物体的内能；故B正确；C、咖啡香飘四溢是因为咖啡的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，故C正确；D、物体温度越高分子的无规则运动越剧烈，所以咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确。故选：A。【点评】本题考查了影响内能大小的因素、改变内能的方法以及分子运动的有关知识，综合性强。4．在如图所示事例中，不属于做功改变内能的是（）A．冷天搓手取暖B．空气被压缩时内能增大C．烧水时水温升高D．下滑时臀部发热【分析】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，其中做功过程是能量的转化过程，是机械能转化为内能。【解答】解：A、冷天搓手取暖是通过做功的方式把机械能转化为内能；B、空气被压缩时，外界对物体做功，物体内能增大，是通过做功的方式把机械能转化为内能；C、烧水时水温升高，是通过热传递的方式改变物体内能的；D、下滑时臀部发热是通过外界对物体做功的方式把机械能转化为内能；故选：C。【点评】解决此类问题要弄清做功改变物体内能和热传递改变物体内能的区别。5．下列说法中正确的是（）A．物体运动速度越大，内能越大 B．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 C．用锯条锯木板时锯条发热，锯条的内能增加，木板的内能也增加 D．水往低处流，是因为分子在不停地运动【分析】（1）内能是物体内所有分子热运动的动能和势能之和；物体运动速度和物体的内能无关；（2）内能的大小跟质量、温度、状态、种类有关；（3）改变物体内能的方式有做功和热传递两种方式，二者是等效的；（4）水往低处流，是重力作用。【解答】解：A、物体运动速度影响的是机械能，和物体的内能无关，故A错误；B、内能的大小跟质量、温度、状态、种类有关，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故B错误；C、用锯条锯木板时锯条发热，锯条的内能增加，木板的内能也增加，是做功改变了物体的内能，故C正确；D、水往低处流，是因为水受到竖直向下的重力的作用发生的机械运动，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了内能与热量、温度的关系，改变内能的方式，内能和机械能的区别以及重力的有关知识，难度不大。6．一个物体的温度升高了，其原因是（）A．一定是物体对外做了功B．一定是外界对物体做了功 C．一定是物体吸收了热量D．可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功【分析】改变物体内能的方式：做功和热传递，两种方式对于改变物体内能来说是等效的。【解答】解：一个物体的温度升高了，说明其内能一定增大了，内能增大的原因可能是外界对物体做功，也可能是从外界吸收热量，对照选项可知，只有D说法严密，是正确的。故选：D。【点评】此题主要考查的是学生对改变物体内能两种方式的理解和掌握，理解热量和内能的区别是解决此题的关键，基础性题目。7．如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A．压缩冲程，将化学能转化成内能 B．压缩冲程，将机械能转化成内能 C．做功冲程，将内能转化成机械能 D．做功冲程，将机械能转化成内能【分析】根据两气门的闭合情况和活塞的运动方向判断是哪个冲程；汽油机的做功冲程对外做功，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：图中的进、排气门都关闭，活塞下行，因此这是做功冲程，将内能转化为机械能，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】此题考查了学生对汽油机四个冲程的认识和了解，注意从活塞的运动方向和气门的关闭两方面判断。8．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 C．物体内能增加温度一定升高 D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体【分析】（1）内能的大小与物体的质量、温度、状态有关；（2）晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加；（3）发生热传递的条件是物体间或物体的不同部分之间有温度差。【解答】解：A、内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，仅凭温度的高低不能判断物体内能的大小，故A错误；BC、晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加，故BC错误；D、内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了内能、温度、热量之间的关系以及热传递现象，难度不大。9．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃瓶内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下列说法正确的是（）A．迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧 B．通过此实验可以验证热传递能改变物体的内能 C．硝化棉燃烧，是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高 D．硝化棉燃烧，是因为下压活塞的过程中压缩空气做功，使筒内空气的温度升高【分析】知道做功可以改变物体的内能，物体的内能与其本身的温度有关，温度越高内能越大。【解答】解：迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为瓶内空气的内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉就会燃烧，通过此实验说明做功可以改变物体的内能；故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】解决此类问题要结合改变物体内能的方式进行分析解答，相对比较简单，属于基础题。10．下列关于甲、乙两物体“温度相同”的说法中正确的是（）A．两物体温度相同，即两物体的内能相同 B．两物体温度相同，即两物体所有分子热运动的动能几乎相等 C．两物体温度相同，即构成两物体的分子间距几乎相同、作用力大小几乎相等 D．两物体温度相同，即构成两物体的分子，其运动的剧烈程度差不多【分析】物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和叫作内能。物体的内能与温度、状态等多个因素有关。【解答】解：A、物体的内能与质量、温度、状态等多个因素有关，所以，两物体温度相同，其内能不一定相同。故A错误；B、两物体温度相同，即两物体所有分子热运动的平均动能相同，故B错误C、分子的动能与温度有关，分子间距、作用力大，说的是分子势能，故C错误；D、温度是描述物体冷热程度的物理量，反映的是微观世界分子运动的剧烈程度，温度相同说明分子运动的剧烈程度差不多。故D正确。故选：D。【点评】此题考查我们对温度、内能关系的理解和应用，属于基本概念的考查。正确理解内能是解答的关键。11．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，塞子被冲出去，并在管口出现了“白气”，下列关于本实验说法正确的是（）A．酒精燃烧的过程是将内能转化为化学能的过程 B．酒精灯内的酒精燃烧不充分，不会造成酒精的热值减小 C．管口的“白气”是因为管内空气对外做功，内能减小，空气液化形成了小水滴D．管内气体将塞子冲出的过程与热机的压缩冲程工作原理相同【分析】（1）燃料燃烧实质是将燃料的化学能转化为内能；（2）燃料的热值是燃料的一种性质，跟燃料种类有关，跟其它因素没有关系；（3）当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小；物质由气态变成液态的过程称为液化；（4）在内燃机的做功冲程中能量转化关系是内能转化为机械能。【解答】解：A、酒精燃烧，是酒精的化学能转化为火的内能，故A错误；B、热值是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，酒精燃烧不充分时，放出的热量少，但热值不变，故B正确；C、瓶内的空气对瓶塞做功，空气内能减小，水蒸气液化成白雾，而不是空气液化成白雾，故C错误；D、木塞冲出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，能量转化情况与内燃机做功冲程相同，故D错误。故选：B。【点评】此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能，知道白气是一种液化现象。此题是考查的知识点较为全面，要结合相关的知识点进行分析解答。12．关于热现象，下列说法中正确的是（）A．温度相同的物体，其内能大小一定相同 B．熔点越高的物体，熔化时吸收的热量越多 C．物体吸收热量，温度不一定升高 D．物体的内能减小，一定是对外做了功【分析】（1）影响内能大小的因素是质量、温度和状态。（2）晶体的熔化过程吸收热量，温度不变。（3）改变内能的方法有两种：做功和热传递。【解答】解：A、影响内能大小的因素是质量、温度和状态，温度相同时，质量不同，内能也不同，故A错误；B、晶体熔化时吸收的热量，与物体的质量和物质的种类有关，与熔点没有关系，故B错误；C、物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量但温度不变，故C正确；D、改变内能的方法有两种：做功和热传递，因此内能减少可能是物体对外界做了功，也可能是放出了热量，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了影响内能大小的因素、改变物体内能的两种方法等知识的理解，基础题。13．小新和同学一起用粗糙硬纸板搭建了图示的轨道，并将小球从如图位置静止释放，使其自由运动到E点位置。关于以上小球运动过程中的说法错误的是（）A．A点时的动能大于B点时的动能 B．B点的机械能等于C点的机械能 C．C点的内能小于D点的内能 D．由于受到阻力的作用，从D点到E点可能保持匀速运动【分析】（1）小球从A到B的过程中，动能会转化为重力势能；（2）由B到C一部分动能转化为内能；（3）由C到D一部分动能转化为内能；（4）当小球受到的力是平衡力时，小球做匀速直线运动。【解答】解：A、小球从A到B的过程中（上升阶段），动能会转化为重力势能，所以A点时的动能大于B点时的动能，故A正确；B、由题意可知，小球在运动过程中受到摩擦力的作用，所以小球的机械能会逐渐减小（会转化为内能）；由B到C的过程中，小球的机械能会逐渐减小，所以B点的机械能大于C点的机械能，故B错误；C、由C到D的过程中，一部分动能转化为内能，所以C点的内能小于D点的内能，故C正确；D、因为斜面不光滑，受到阻力的作用，所以小球有可能受到平衡力作用，则小球从D点到E点可能保持匀速运动，故D正确。故选：B。【点评】本题考查机械能，以及机械能和内能之间的转化，难度不大。14．关于热机，下列说法正确的是（）①汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞②柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸③在压缩冲程中有很明显的机械能转化为内能的过程。④在做功冲程中存在着化学能转化为内能的过程⑤在做功冲程中存在着内能转化为机械能的过程；⑥汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的A．①②③④⑤⑥正确 B．①②③④⑥正确 C．②③⑤⑥正确 D．③④⑤⑥正确【分析】汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气。汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。【解答】解：①汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故①错误；②柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸，汽油机吸入的是空气和汽油的混合气体，故②错误；③在压缩冲程中，压缩空气做功，将机械能转化为内能，故③正确；④在做功冲程的开始，燃料燃烧将燃料的化学能转化为内能，故④正确；⑤在做功冲程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故⑤正确；⑥在汽油机和柴油机的四个冲程中，只有做功冲程做功，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的，故⑥正确。综合分析可知③④⑤⑥正确。故选：D。【点评】此题考查的汽油机中的能量转化，以及柴油机和汽油机的不同之处，是一道基础题。15．小明和小华同学在做“探究：比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”的实验时，使用了如图所示的装置。设计实验方案时，他们确定以下需控制的变量，其中多余的是（）A．采用完全相同的加热方式 B．水和煤油的初温相同 C．取相同质量的水和煤油 D．盛放水和煤油的容器相同【分析】物质的比热容不能直接测量，探究过程中往往是通过比较物体吸收热量的多少或升高温度的多少来体现比热容的大小。由于物体吸收热量的多少不仅跟物体的质量和种类有关，还跟物体升高的温度有关，所以在实验过程中应控制液体的质量相等，为防止热量散失的影响要用相同的容器，为了保证液体吸收的热量相同，还应使用相同的加热方式。【解答】解：A、为保证水和煤油在相同时间内吸收的热量相同，采用完全相同的加热方式，A说法正确。B、升温快慢与初温高低无关，故B说法错误。C、为了便于比较水与煤油升高的温度差，实验时应取相同质量的水和煤油，C说法正确。D、为防止热量散失对实验的影响，应让盛放水和煤油的容器相同，D说法正确。故选：B。【点评】本题是探究水和煤油吸热升温快慢的实验，该题的意图是了解使用控制变量法设计实验方案的方法。16．汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%。机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（）A．2.76×104J B．3.22×104J C．2.3×104J D．0.92×104J【分析】（1）燃料产生的总能量是100%，减去所有消耗的（废气带走的能量占总能量的35%、气缸向周围散热损失的能量占总能量的30%、克服机械运行的摩擦损失的能量占总能量的10%），就是做有用功的了，也就是所求的机械效率；（2）知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q放＝qm求汽油完全燃烧产生的热量（总能量）；（3）知道汽油机的效率，利用效率公式求有用机械能。【解答】解：汽油机的效率为：η＝100%﹣30%﹣35%﹣10%＝25%，2g汽油完全燃烧产生的热量为：Q放＝mq＝2×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝9.2×104J，（3）根据η＝×100%可知，获得的机械能为：W有用＝ηQ放＝25%×9.2×104J＝2.3×104J。故选：C。【点评】此题主要考查的是有关热机效率和燃料热值的计算，也是一道生活中的物理题，有其实用价值，对公式的把握和运用是基础，只要读好题，总体来说本题难度不大，体现了物理来源于生活，服务于社会的新课程理念。17．在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成风。如图为海陆风示意图，此图表示的昼夜状况和风向是（）A．白天，海风 B．夜晚，陆风 C．夜晚，海风 D．白天，陆风【分析】根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海风的形成过程。【解答】解：水的比热容比泥土沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，由图可知，此时地面附近的空气从陆地流行海洋，形成陆风，故B正确。故选：B。【点评】本题主要考查学生对水的比热容较大的应用的了解和掌握，涉及到海陆风的形成。18．一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1800r/min，则柴油机每秒（）A．完成30个冲程，做功30次 B．完成60个冲程，做功60次 C．完成60个冲程，做功15次 D．完成120个冲程，做功30次【分析】四冲程内燃机一个工作循环四个冲程，对外做功一次，飞轮转2周。【解答】解：由题知，飞轮每秒转数为：n＝＝30r，完成了30×2＝60个冲程，对外做功＝15次。故选：C。【点评】本题主要考查了内燃机飞轮转数、做功次数、冲程数之间的关系，一定要细心领会。19．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（）①图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能增加②图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大③图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少④图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大A．①② B．③④ C．①③ D．②④【分析】（1）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；（2）内燃机做功冲程，燃气推动活塞做功，燃气内能转化为机械能。【解答】解：①图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故①正确；②图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故②错误；③图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故③正确；④图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故④错误；以上分析中正确的是①③。故选：C。【点评】本题考查做功改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。20．用电加热装置对相同质量的a、b、c物质加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，其中a、b为同种物质，使用了不同规格的加热器；a、c使用了相同规格的加热器。不计热量损失，下列对图像的分析错误的是（）A．温度T2为a物质的熔点 B．电加热器对物质进行加热的过程中，利用电流做功，将电能转化为内能 C．0～t1中a物质吸收的热量为Q1，0～t2中b物质吸收的热量为Q2，则Q1＝Q2 D．0～t1中，a物质与c物质吸收了相同的热量【分析】（1）液体的沸腾或晶体的熔化过程吸热温度不变；（2）电加热器利用电流的热效应工作，工作时将电能转化为内能；（3）根据Q＝cmΔt分析解答；（4）a、c使用了相同规格的加热器。不计热量损失，根据Q＝W＝Pt分析解答。【解答】解：A、由图象知：a物质的温度上升至T2后不再上升，可知温度T2可能为a物质的沸点也可能为a物质的熔点，故A错误；B、电加热器利用电流的热效应工作，对物质进行加热的过程中，利用电流做功，将电能转化为内能，故B正确；C、因为a、b是同种物质且质量相同，则它们的比热容相同，由图象知0～t1中a物质升高的温度和0～t2中b物质升高的温度相同，根据Q＝cmΔt知，0～t1中a物质吸收的热量Q1等于0～t2中b物质吸收的热量Q2，故C正确；D、a、c使用了相同规格的加热器，即功率P相同，不计热量损失，则由Q＝W＝Pt可知，当加热时间相同时，两种物质吸收的热量相同，故D正确。故选：A。【点评】此题考查的是我们对物理规律的掌握和对图象分析的能力，以图象的形式考查物理规律，具有直观、客观的特点，是现在物理测试的热点考查方式。二．填空题（共11小题）21．水的比热容是4.2×103焦/（千克•℃），它的单位读作焦耳每千克摄氏度，表达的物理意义为1kg的水温度每升高或降低1℃吸收或放出的热量为4.2×103J。一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容不变（选填“变大”、“变小”、“不变”）。汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容在常见物质中较大。【分析】（1）单位质量某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容；（2）比热容是物质的一种特性。比热容只跟物质的种类和状态有关，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；（3）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。【解答】解：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），表示1kg的水温度每升高1℃吸收的热量为4.2×103J，所以比热容的单位读作焦耳每千克摄氏度；比热容是物质的一种属性，反映物质吸放热的能力。一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容不变。汽车发动机采用水作为冷却剂，是因为水的比热容较大，一定质量的水吸收相同的热量时，温度升高的小。故答案为：焦耳每千克摄氏度；1kg的水温度每升高或降低1℃吸收或放出的热量为4.2×103J；不变；大。【点评】此题考查了比热容的物理意义及水的比热容较大的应用，正确理解概念，知道水的比热容较大，是解答此题的基础。22．在寒冬季节，双手互搓后感觉手发热，这是通过的做功方式改变手的内能；用嘴对手呵气，也可以使手暖和，这是通过的热传递方式改变手的内能的。【分析】改变物体内能的方法：热传递、做功；热传递的实质是能量的转移，做功的实质是能量的转化。【解答】解：双手互搓后感觉手发热，属于摩擦生热现象，这是通过的做功的方式改变手的内能；用嘴对手呵气，手吸收热量，使手暖和，这是通过热传递的方式改变手的内能。故答案为：做功；热传递。【点评】本题考查了改变物体内能的方法，主要考查学生对所学物理知识点的综合应用能力，难度不大。23．如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，燃气的内能转化为盒盖的机械能，这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内，柴油机完成80个冲程，对外做功20次。【分析】（1）物体对外做功，将物体的内能转化为其它形式的能，物体的内能减小，温度降低；（2）热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；（3）热机中的压缩冲程是将机械能转化为内能。在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。【解答】解：酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；柴油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动40圈；一个工作循环中，轴转两圈，完成4个冲程，对外做功一次，故柴油机在1s内完成80个冲程，对外做功20次。故答案为：做功；内；机械；做功；80；20。【点评】本题主要考查的是学生对做功改变物体内能和热机压缩冲程的认识，对热机相关数据关系的了解，基础性题目。24．在物理学中，“热”有热量、内能、温度等含义，请写出下面几种情形中“热”字的含义：（1）这盆水很热：温度；（2）物体吸热升温：热量；（3）摩擦生热：内能；（4）温度不同的两个物体之间可以发生热传递：内能；（5）这杯水热得烫手：温度。【分析】要解答本题需掌握：①生活中的“热”和物理学中的“热”的不同含义；②温度、热量与内能的关系。【解答】解：（1）这盆水很热，指温度高；（2）物体吸热升温，指吸收热量；（3）摩擦生热，是机械能转化为内能；（4）温度不同的两个物体之间可以发生热传递，指内能的转移；（5）这杯水热得烫手，指温度高。故答案为：（1）温度；（2）热量；（3）内能；（4）内能；（5）温度。【点评】本题主要考查学生对：“热“表示什么物理意义的了解和掌握，是一道中档题。25．父亲节那天，小明给父亲启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是瓶内的气体冲出时，内能转化为机械能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象。【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移；物质从气态到液态叫做液化。【解答】解：启啤酒时，瓶内的气体冲出，内能转化为机械能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生“白雾”；这个现象说明做功可以改变物体的内能。故答案为：机械；液化。【点评】本题主要考查了做功改变物体的内能以及液化现象，难度不大。26．表中列出了四种液体的比热容，根据表中的信息可知：不同液体的比热容值一般是不同（选填“相同”或“不同”）的，煤油的比热容是2.1×103J/（kg•℃）；质量相等的四种液体，若升高相同的温度，吸收热量最多的是酒精；质量相等的四种液体，若吸收相同的热量，温度升高最多的是水银。比热容：×103J/（kg•℃）酒精2.4甘油2.2煤油2.1水银0.14【分析】（1）不同种物质比热容一般是不相同的；（2）由表格数据知煤油的比热容；（3）根据吸热公式Q＝cm△t分析解答。【解答】解：根据表中的信息可知：不同液体的比热容值一般是不同的；由表格数据知煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）；根据吸热公式Q＝cm△t可知质量相等的四种液体，若升高相同的温度，比热容大的吸收热量最多，根据表格数据知c酒精＞c甘油＞c煤油＞c水银，所以酒精吸收的热量最多；根据吸热公式Q＝cm△t可知质量相等的四种液体，若吸收相同的热量，比热容越小，温度升高越多，根据表格数据知c酒精＞c甘油＞c煤油＞c水银，所以温度升高最多的是水银。故答案为：不同；2.1×103；酒精；水银。【点评】本题考查了：比热容、热量公式Q＝mc△t的应用，考查的是基础知识，考查方式简单，是一道基础题。27．如图所示是四冲程汽油机的两个冲程，甲图显示的是汽油机的压缩冲程，乙图中发生的能量转化是内能转化为机械能，某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为10次。【分析】判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况，结合规律总结进行判断内燃机的冲程；四冲程内燃机1个工作循环中，曲轴转2圈，完成4个冲程，对外做功1次。【解答】解：由图甲可知，进气门、排气门关闭，活塞上行，所以是压缩冲程；乙图中进气门、排气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程，在该冲程中将燃气的内能转化为活塞的机械能；柴油机飞轮转速是1200r/min＝20r/s，由于飞轮每转动2圈，做功1次，所以它1秒钟对外做功10次。故答案为：压缩；内；机械；10。【点评】此题是关于内燃机的综合题目，知道四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2周、做功一次是解决该题的关键。28．某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的燃气。水吸收的热量是4.2×106J，热水器的效率是50%。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为4×107J/m3]【分析】（1）知道水的质量、水的比热容以及初温、末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量；（2）知道燃气的体积和热值，利用Q放＝Vq求出燃气完全燃烧放出的热量；再利用η＝求出该热水器烧水的效率。【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×106J；（2）0.21m3燃气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J；该热水器烧水的效率：η＝×100%＝×100%＝50%。故答案为：4.2×106；50%。【点评】本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式Q放＝Vq、吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）、效率公式的应用，属于基础题目。29．如图是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的水和食用油，选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内吸热相同。这样设计实验体现的物理学研究问题方法是转换法。【分析】根据Q＝cmΔt，由控制变量法，研究不同物质吸热的情况，要控制质量和升高的温度相同；我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。【解答】解：比较不同物质吸热的情况时采用的是控制变量法，需要使两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的水和食用油。选用两个相同规格的电加热器加热，根据转换法，目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同。故答案为：质量；吸热相同；转换。【点评】本题比较不同物质吸热的情况，考查控制变量法、转换法的应用，为热学中的重要实验。30．用如图甲装置做了冰熔化成水的实验。并根据实验中测得的数据绘制了温度—时间图象（如图乙、丙所示），其中乙（选填“乙”或“丙”）图象更合理，从图中可知冰在AB过程中吸热升温用了5min。若酒精灯每分钟放出的热量是1.68×103J，冰吸热的效率是50%，则冰在AB过程中吸收的热量4.2×103J。B点的内能小于（选填“大于”“小于”或“等于”）C点内能，如果这杯冰的质量是0.2kg，冰的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。【分析】（1）水的比热容比冰的比热容大；（2）从图中可知冰在AB过程中吸热升温的时间；根据酒精灯每分钟放出的热量和η＝，即可算出冰在AB过程中吸收的热量；（3）晶体在熔化的过程中，吸收热量，内能增加；知道吸收的热量、质量、温度变化量，根据Q＝cmΔt变形公式计算冰的比热容。【解答】解：（1）水的比热容比冰的比热容大，吸收相同的热量，温度升高得更加缓慢，从图中可知冰在AB过程中吸热升温用了5min，温度变化了10℃，冰熔化成水后，如果水吸热升温用了5min，温度变化应该小于10℃，故乙图更合理；（2）从图中可知冰在AB过程中吸热升温用了5min，若酒精灯每分钟放出的热量是1.68×103J，则酒精灯在5分钟内放出的热量是：Q放＝5min×1.68×103J/min＝8.4×103J，冰吸热的效率是50%，由η＝可知，冰在AB过程中吸收的热量为：Q吸＝ηQ放＝50%×8.4×103J＝4.2×103J；（3）晶体在熔化的过程中，吸收热量，内能增加，所以B点的内能小于C点内能；AB段冰的温度变化了Δt冰＝10℃，加热时间为5min，冰吸收的热量为Q吸＝4.2×103J，m冰＝0.2kg，根据Q＝cmΔt可知：冰的比热容为：c冰＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。故答案为：乙；5；4.2×103；小于；2.1×103J/（kg•℃）。【点评】本题主要考查比热容的物理意义、热效率及Q＝cmΔt及其变形公式的应用，知道其中的三个量，可求第四个量。31．在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球受一个力的作用，球的机械能不变（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在最高点时，球的动能大于（选填“大于”或“等于”）零；实心球下落时，越来越快是因为重力势能转化为动能。【分析】（1）地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用；（2）不考虑能量损失，动能和势能转化过程中，机械能总量守恒；动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关；（3）球到达最高点时，仍有向前运动的速度。【解答】解：（1）不考虑空气阻力，实心球离开手后，手的作用力消失，实心球由于具有惯性会向前飞行，此过程中只受到竖直向下的重力；（2）不考虑空气阻力，球的机械能总量保持不变；（3）球在最高点时，仍有向前的速度，所以动能大于零。（4）实心球下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小，重力势能转化为动能，动能越来越大，速度越来越快。故答案为：一；不变；大于；重力势；动。【点评】本题考查了物体的受力分析、机械能的转化和守恒，属于基础题。三．探究题（共3小题）32．某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数据如下表：物质次数质量m/kg升高温度△t/℃加热的时间t/min甲10.110220.2104乙30.110140.2102（1）实验中记录加热时间的目的是比较两种物质吸收热量的多少（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出同种物质升高相同的温度时，吸收的热量的多少物质的质量有关。（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量不同（选填“相同”或“不同”）（4）分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同，单位质量的不同物质升高的温度不同（选填“相同”或“不同”）。（5）由上述分析可以得出甲（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。（6）该实验采用的物理学研究方法是转换法和控制变量法。【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法；（2）（3）（4）根据控制变量法的要求，分析表中实验数据，根据实验所控制的变量与实验现象得出相应的结论；（5）加热相同时间，甲乙吸收的热量相同，质量也相同，通过比较温度变化来比较吸热能力。（6）吸收热量的多少用加热时间来表示，用到了转换法，此实验还用到了控制变量法。【解答】解：（1）根据转换法，实验中记录加热时间的目的是比较两种物质吸收热量的多少；（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关；（3）由表中第1、3次或第2、4次实验数据可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，吸收的热量不相等；（4）分析第1、4次实验数据可以发现质量不同，升高的温度相同、加热时间相同（2min），单位质量（0.1kg）的不同物质升高的温度不相同（10℃）；（5）由表中第1、3次实验数据可知，液体质量和升高的温度相等而液体种类不同，甲液体的加热时间比乙液体的加热时间长，甲液体比乙液体吸收的热量多，由此可得：甲的吸热能力更强。（6）吸收热量的多少用加热时间来表示，用到了转换法，此实验还用到了控制变量法。故答案为：（1）比较两种物质吸收热量的多少；（2）质量；（3）不同；（4）不同；（5）甲；（6）转换法；控制变量法。【点评】本题考查了实验数据分析，应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题。解决此题要学会用控制变量法进行分析，把吸收的热量转化为通电时间的长短，考查了学生对数据的分析和理解，是中考中常见的题目。33．（1）图甲是一台单缸四冲程汽油机压缩冲程的示意图，其能量转化情况与丙（选填“乙”或“丙”）图相同，此过程中通过做功方式改变汽缸内燃料混合物的内能。（2）科学家设计了一款单缸六冲程汽油机，它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似，在第四冲程结束后，再完成两个冲程。①第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，则第五冲程为做功（选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）冲程。②第六冲程中活塞向上运动。（选填“上”或“下”）【分析】（1）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析；改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化；对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低；（2）原来的四个冲程中有一次燃气对活塞做功，在新增的第五冲程中，水蒸气对活塞做功，物体对外做功，内能减小；单缸六冲程内燃机一个工作循环，6个冲程，对外做功2次。【解答】解：（1）图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，此冲程机械能转化为的内能；乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能，因此与做功冲程原理相同的是乙实验；丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程，因此与做压缩程原理相同的是丙实验；（2）在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，所以第五冲程为做功冲程；为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程，活塞向上运动。故答案为：（1）压缩；丙；做功；内能；（2）①汽化；做功；②上。【点评】本题考查了内燃机的做功冲程及其能量转化、内燃机六个冲程的工作过程，新型内燃机一个工作循环，6个冲程，燃气对外做功2次。34．某小组的同学用如图所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，选用两个相同的电加热器分别加热A、B两种液体进行比较。（1）要完成该探究实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表。（2）在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体。（3）实验中选择相同规格的电加热器，其目的是使液体在相同时间内吸收相同的热量。（4）实验中，用加热时间反映液体吸收热量的多少，用温度计示数的变化反映液体吸热本领的强弱。（5）实验中加热相同时间后，A、B两种液体吸收的热量相等（选填“A更多”“B更多”或“相等”）；（6）分析图乙可知，A、B两种液体中吸热能力较强的是A液体。小华想为自家汽车装入发动机冷却液，若只能从A、B中选一种液体装入，则应选择A液体；（7）上网查得A液体的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则B液体的比热容约为2.1×103J/（kg•℃）。【分析】（1）探究不同物质吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，需要用天平测质量，测量加热时间的工具停表；（2）（3）我们使用相同的加热器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；（5）使用相同的酒精灯（或加热器）通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；（6）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，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；发动机冷却液应该选用在相同质量下，吸收相同的热量，温度变化较小的液体；（7）根据两种液体在相同时间内吸热相同，并结合吸热公式Q吸＝cmΔt及图像求出B液体的比热容。【解答】解：（1）要完成该探究实验，需要测量质量的工具，因此除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表；（2）根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的两种液体，这用到了控制变量法；（3）选用相同电加热器的目的是：使液体在相同时间内吸收相同的热量；（4）根据转换法，实验中，用加热时间反应液体吸收热量多少；当水和煤油吸收相同的热量时，可以通过比较温度变化来判断吸热本领的强弱；（5）本实验加热两个相同的容器，根据转换法，将两种液体吸收热量的多少，通过加热时间的长短来比较，故加热时间相同时，两液体吸收热量的多少相同。（6）根据可知，加热相同时间，吸收热量相同，两种液体质量相同，故温度变化小的，吸热能力较强，故A种液体吸热能力较强；发动机冷却液应该选用在相同质量下，吸收相同的热量，温度变化较小的。故选用吸热能力强的A液体。（7）由可得，A液体与B液体的比热容关系：由乙图可知，当吸收相同多的热量时，B液体升高的温度是A液体升高温度的2倍，则B液体的比热容：。故答案为：（1）天平；（2）初温；（3）使液体在相同时间内吸收相同的热量；（4）加热时间；温度计示数的变化；（5）相等；（6）A；A；（7）2.1×103【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及水的比热大的运用，为热学中的重要实验。四．计算题（共3小题）35．某次生产中，需要用天然气来加热水箱中的水。经测量，生产中完全燃烧了0.3m3的天然气。已知天然气的热值为3.0×107J/m3；水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为一个标准大气压。求：（1）完全燃烧0.3m3的天然气放出的热量；（2）若天然气燃烧放出的热量有84%被水箱中的水吸收，则水箱中20L、初温为20℃的水温度可以升高多少℃？【分析】（1）已知天然气的热值和体积，可利用公式Q放＝Vq计算完全燃烧0.3m3的天然气放出的热量。（2）利用密度公式求水的质量，根据热效率求出水吸收的热量，根据Q＝cm（t﹣t0）求出水升高的温度。【解答】解：（1）已知V＝0.3m3，q＝3.0×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.3m3×3.0×107J/m3＝