3.5 物体的内能（解析版）

3.5物体的内能

学习目录

目录

模块一知识网络....................................................................................................................................1

模块二知识掌握....................................................................................................................................2

知识点一、物体的内能..................................................................................................................2

知识点二、改变物体内能的两种方法..........................................................................................2

知识点三、热量的计算..................................................................................................................5

知识点四、热机..............................................................................................................................8

知识点五、燃料的热值..................................................................................................................9

【巩固提高】........................................................................................................................................12

知识重点

模块一知识网络

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模块二知识掌握

知识点一、物体的内能

1．内能的定义

物体内部所有分子做__无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。

2．影响内能大小的因素

物体的内能与___温度_____有关。同一个物体，温度越高，分子的热运动越剧烈，它具有的内

能就越大。物体的内能还受___质量_____、材料、状态等因素的影响。

知识点二、改变物体内能的两种方法

1．做功可以改变内能

外界对物体做功，物体的内能__变大___；物体对外做功，物体的内能会_减小__。通过做功改

变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化。

2．热传递可以改变内能

热传递改变物体的内能实质上是内能从_高温___物体传递到_低温__物体或者从同一物体的高温

部分传递到低温部分。在热传递过程中传递的能量的多少叫做热量。

热传递发生的条件是物体之间存在__温差。

[例题1]（2022•龙湾区一模）小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金

属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图）；打开阀门后，水从尾部的金属管向

下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是（）

A．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少

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B．上升过程中，喷出的水对水火箭有向下推力

C．下降过程中，水火箭的动能转化为重力势能

D．下降过程中，水火箭的机械能逐渐增大

【解答】解：A、发射时，火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的，所以水火箭瓶内气体

的内能减少，故A正确；

B、发射时，瓶内高压气体对水做功，水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的

作用是相互的，喷出的水对水火箭有向上的推力，故B错误；

C、下降过程中，水火箭的高度变小，速度增大，水火箭的重力势能转化为动能，故C错误；

D、下降过程中，水火箭克服空气的阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故

D错误。

故选：A。

[例题2]（2023•定海区二模）如图所示，高速公路的长下坡路段右侧通常会建避险车道，刹车失灵

的车辆可驶入避险车道实现安全减速。它由制动坡床和防撞设施等组成，制动坡床长100多米，

有较大的坡度，坡床上铺满疏松的鹅卵石和砂土层；坡床的尽头，有废旧轮胎和防撞桶围起来

的防撞设施。下列有关说法错误的是（）

A．较大坡度有利于将车辆的动能转化为重力势能而达到减速目的

B．铺满疏松的鹅卵石和砂土层是为了增大车辆与路面的摩擦

C．上坡过程中，汽车所受重力与斜坡对汽车的支持力是一对平衡力

D．汽车在长下坡路段刹车较为频繁，持续摩擦使刹车片过热，导致刹车失灵的几率更大

【解答】解：A、避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时，动能转化为重力势能，使汽车的速度

减小，便于汽车停下来，故A正确；

B、铺上疏松的鹅卵石和砂土可增大摩擦力，使汽车的机械能转化为内能，让汽车的速度减小，

便于汽车停下，故B正确；

C、上坡过程中，汽车所受重力与斜坡对汽车的支持力不是作用在一条直线上，不是一对平衡力，

故C错误；

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D、汽车在长下坡路段刹车较为频繁，此时克服摩擦做功，并将机械能转化为内能，因此刹车片

发热，故D正确。

故选：C。

[例题3]（2023•宁波模拟）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团浸有乙醚的棉花，迅

速下压活塞，棉花会燃烧起来。下列说法中正确的是（）

A．空气能被压缩说明分子间有引力的作用

B．棉花能够燃烧是因为蘸上的乙醚是可燃物

C．越往下压越费力，是由于筒内的气压逐渐增大

D．活塞下压，通过克服筒壁的摩擦做功，使空气内能增加

【解答】解：A、空气能被压缩，说明分子间有间隔，且气态分子间的间隔较大，故A错误；

B、迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，

当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，故B错误；

C、越往下压越费力，是由于压缩筒内气体，体积减小，筒内的气压逐渐增大，故C正确；

D、活塞下压，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，故D错误。

故选：C。

[例题4]（2023•余杭区一模）在全球范围内，每年香槟销量近3亿瓶。开启这样的起泡酒，木塞离

开瓶颈时，对应的气流速度已经超过了音速，而且还能观察到二氧化碳随之结晶并变幻出缕缕

薄雾。以下关于这一过程说法正确的是（）

A．瓶内气体对瓶塞做功机械能转化为内能

B．瓶内气压降低二氧化碳溶解度减小逸出

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C．瓶内气体的温度降低二氧化碳吸热结晶

D．薄雾是二氧化碳晶体熔化形成的小液滴

【解答】解：A、瓶内气体对瓶塞做功内能转化为机械能，故A错误；

B、打开香槟瓶盖，有大量的二氧化碳气体逸出，是因为打开香槟瓶盖，压强变小，二氧化碳的

溶解度减小，故B正确；

C、瓶内气体的温度降低二氧化碳放热结晶，故C错误；

D、薄雾是水蒸气遇冷液化成的小水滴，故D错误。

故选：B。

[例题5]（2022秋•拱墅区期末）北京时间2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞

船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是（）

A．火箭发射前内能为零

B．火箭升空过程不受地球作用力

C．火箭喷出的高温高压气体对火箭做功

D．火箭燃料的化学能全部转化为机械能

【解答】解：A、一切物体都有内能，故火箭发射前的内能不为零，故A错误；

B、火箭升空过程受地球重力作用，故B错误；

C、火箭喷出的高温高压气体对火箭施加力的作用，且火箭在该力的作用下沿力的方向移动了距

离，对火箭做了功，故C正确；

D、火箭燃料的化学能先转化为内能，内能对外做功，转化为机械能，在能量转化的过程中，有

能量的散失，故D错误。

故选：C。

知识点三、热量的计算

1．物体温度升高时吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)。

2．物体温度降低时放出的热量Q放＝cm(t0－t)。

c为物质的_比热容__。比热容是指单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的

热量。其中，c为物质的比热容，m为物体的质量，t0是初温，t是末温。如果用Δt表示升高或降低

的温度，即用Δt表示t－t0或t0－t，那么物体吸收或放出的热量可以写成Q＝cmΔt。

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[例题6]（2022秋•余姚市校级期末）甲、乙两个物体放在一起，甲物体吸收热量，乙物体放出热

量，则（）

A．甲物体的比热大B．乙物体的比热大

C．甲物体的温度低D．乙物体的热量多

【解答】解：因为热量从高温物体传到低温物体，即高温物体放出热量，低温物体吸收热量，故

甲物体吸收热量，则甲的温度低；乙物体放出热量，乙物体的温度高。

故选：C。

[例题7]（2022秋•海曙区期末）图甲为油汀取暖器，当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，

通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而起到取暖作用。因此导热油材料尤为关键，要求油汀通

电后导热油能尽可能快地升温。现在有质量、初温相同的两种导热油材料甲、乙，在相同的加

热条件下，甲、乙两种油的温度与加热时间关系如图乙所示。试比较甲、乙两种材料的比热容c

甲、c乙大小，并判断用哪种材料更适合做导热油（）

A．c甲＞c乙，选乙材料B．c甲＞c乙，选甲材料

C．c甲＜c乙，选乙材料D．c甲＜c乙，选甲材料

【解答】解：已知两种液体质量相等，由图象可以看出：在加热相同时间，即吸收热量相同时，

푄

甲液体升高的温度更大，由公式c=可知c＜c；

푚훥푡甲乙

由于c甲＜c乙，加热相同时间，两种液体吸收的热量相同，甲温度升高快，所以选甲材料，故D

正确，

故选：D。

[例题8]（2022秋•乐清市校级期末）某学生用两个相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热为c1

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的甲物质和质量为m2、比热为c2的乙物质加热。若在相等的时间内（甲、乙物质吸收的热量

相等），甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多，则下列推断中一定成立的是（）

A．若m1＝m2，则c1＞c2B．若c1＝c2，则m1＞m2

C．若m1＜m2，则c1＞c2D．若c1＞c2，则m1＜m2

【解答】解：由题意可知：两个相同的酒精灯在相等的时间内，即物质甲、乙吸收的热量相同时，

甲的温度变化值大。

푄吸

所以根据Q＝CmΔt得cm=知：cm＜cm，

吸훥푡1122

即：甲的比热容和质量的乘积大于乙的比热容和质量的乘积。

A、若m1＝m2，可以得到c1＜c2。故A错误；

B、若c1＝c2，可以得到m1＜m2。故B错误；

C、若m1＜m2，不能判断得出c1＞c2。故C错误；

D、若c1＞c2，可以得到m1＜m2。故D正确。

故选：D。

[例题9]（2023•杭州一模）小金在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为

0.5kg的水和煤油进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，控

制水和煤油在相同时间内放出相等的热量，分析图像可以得出（选填“甲”或“乙”）物质

3

为水，煤油在（0～15min内放出的热量为。[c水＝4.2×10/（kg•℃）]

【解答】解：（1）甲、乙两液体在相同时间内放出的热量相等，由图像可知，甲液体的温度降低

得慢，乙液体的温度降低得快；

根据放热公式Q放＝cmΔt可知，在质量相等、放热也相同的情况下，谁的温度降低得慢（即Δt

小），则它的比热容大；

所以，甲液体的比热容大，若甲、乙两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体；

（2）甲液体是水，由图可知，水的初温是60℃，放热15分钟后水的末温是40℃，

则水在0～15min内放出的热量：

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34

Q水放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×10J/（kg•℃）×0.5kg×（60℃﹣40℃）＝4.2×10J，

由题知，实验过程中水和煤油在相同时间内放出的热量相等，

4

所以煤油在0～15min内放出的热量：Q液放＝Q水放＝4.2×10J。

故答案为：甲；4.2×104J。

[例题10]（2023•西湖区模拟）用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液

体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知，甲液体的比热容

（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容。质量为500克、初温为20℃的甲液体温

度升高到90℃，吸收的热量为焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克•℃）]。

【解答】解：

（1）由图象可以看出：在相等时间内，液体甲温度变化量大，则甲液体温度升高较快；而两个

加热器相同、加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由公式Q吸＝mcΔt可知，在质量相

等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小，乙的比

热容大；

34

（2）Q吸＝cmΔt＝1.8×10J/（kg•℃）×0.5kg×（90℃﹣20℃）＝6.3×10J。

故答案为：小于；6.3×104。

知识点四、热机

1．热机

(1)定义：把__化学能_转化为机械能的机器。

(2)原理：

燃料燃烧做功

化学能机械能

――→――→

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2．热机的种类

蒸汽机

汽油机

热机内燃机

{柴油机

{汽轮机、喷气发动机

3．热机的四个过程：吸气、_压缩___、_做功__排气。

4．热机曲轴转动两圈对外做功一次。

知识点五、燃料的热值

1．燃料燃烧时能量的转化

燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为__内能___，也就是通常所说

的释放出热量。

2．燃料的热值

1kg某种燃料__完全__燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的__热值___，单位是J/kg，气体燃料

的热值单位通常用J/m3。Q=mq

热值的意义是表示单位质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。同种燃料的热值相同，不

同种燃料的热值一般不同。

[例题11]（2022秋•永康市期末）下列交通工具中，动力设备不是热机的是（）

A．远洋轮船B．载重汽车C．喷气式飞机D．电动车

【解答】解：远洋轮船、载重汽车和喷气式飞机的动力设备都是热机，而电动车是消耗电能。

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故选：D。

[例题12]（2023•永嘉县校级三模）光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分的工作

光照

原理如图示：带有活塞的密闭气室中装有NO2，当光从窗口射入时，发生分解反应：2NO2→

无光

NO+O2，导致气室内气压增大；当光照射情况下，又发生化合反应：NO+O2→2NO2，导致气

室内气压减小。这样便可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动

活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于下图汽油机四个冲程中的

（）

A．B．C．D．

【解答】解：

由题知，通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能；

这里将光能转化为机械能，使活塞向右运动（气室内的空气对活塞做功），相当于汽油机的做功

冲程，此时两个气门关闭，燃气膨胀对活塞做功，使活塞向下运动，观察可知只有C符合题意。

故选：C。

[例题13]（2023•滨江区一模）中国载人航天工程再次传来好消息：

（1）2022年11月29日神舟十五号载人飞船由长征二号F运载火箭成功发射升空。火箭燃料要

求质量小而放出的热量多，使用液氢作为燃料就是利用它高的特性。火箭加速升空过程中，

将燃料燃烧产生燃气的能转化为火箭的机械能。

（2）2022年12月4日神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时

与空气剧烈摩擦，表面温度急剧升高，这是通过的方式改变内能。

【解答】解：（1）火箭采用液态氢作燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的

氢时，可以放出更多的热量；

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（2）返回舱进入大气层时，克服摩擦做功，返回舱的机械能转化为内能，使返回舱的内能增加、

温度升高，这是通过做功的方式改变它的内能；

故答案为：（1）热值；（2）摩擦做功。

[例题14]（2022秋•慈溪市期末）北京时间2022年6月5日10时44分，据中国载人航天工程办公

室消息，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。

火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且大。若完全燃烧1kg的氢燃料放出的热

38

量有84%被质量为1.0×10kg的水吸收，水的温度能够上升℃。[q氢＝1.4×10J/kg，c水＝

4.2×103J/（kg•℃）]

【解答】解：（1）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，不仅液态氢的密度小，而且具有较高的热值，

完全燃烧相同质量的氢时，与其它燃料相比，可以释放出更多的热量；

88

（2）氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝1kg×1.4×10J/kg＝1.4×10J；

푄吸

88

由η=可知，水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝84%×1.4×10J＝1.176×10J；

푄放

푄吸1.176×108퐽

由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt===28℃。

푐水푚水4.2×103퐽/(푘푔⋅℃)×1.0×103푘푔

故答案为：热值；28。

[例题15]（2023春•余杭区月考）资料一：如表是国家对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”的界定标准：

饮酒驾车20mg/100mL≤血液中的酒精含量＜80mg/100mL

醉酒驾车血液中的酒精含量≥80mg/100mL

白酒、红酒和啤酒中均含有乙醇，俗名酒精，饮酒后酒精可进入人体血液中。

资料二：随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达、

摄像头等传感器实现自动驾驶。无人驾驶技术的原理是通过传感器感知路况和周边情况，然后传

输到CPU（中央处理器）。CPU根据人工智能对情况做判断，然后通知电传系统，电传系统根据

信号操控机械装置，最后机械装置操控车辆做各种动作。根据资料一和资料二回答下列问题：

（1）饮酒会使人的系统过度兴奋或麻痹抑制，容易引发交通事故。某人驾车时经交警检查

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每100老升血液中酒精含量为138毫克，他属于驾车；

（2）乙醇（C2H5OH）俗名酒精，酒精燃烧的化学方程式；

（3）在汽车运动的过程中，若汽油机的飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒共经历个冲

程；

（4）无人驾驶汽车的摄像头与我们生活中（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的

成像原理相同。

【解答】解：（1）饮酒会使人的神经系统过度兴奋或麻痹抑制，容易引发交通事故；某人驾车时

经交警检查每100老升血液中酒精含量为138毫克，根据表中数据可知，他属于醉酒驾车；

（2）乙醇（C2H5OH）俗名酒精，酒精完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：

点燃

¯

C2H5OH+3O22CO2+3H2O；

（3）由飞轮转速为1800r/min可知，每秒飞轮转动30圈，根据四冲程汽油机每个工作循环，完

成4个冲程，飞轮转动2周，做功一次可得，该汽油机每秒经历60个冲程；

（4）无人驾驶汽车的摄像头相当于一个凸透镜，它的成像原理和我们生活中的照相机成像原理

相同；

故答案为：

（1）神经；醉酒；

点燃

¯

（2）C2H5OH+3O22CO2+3H2O；

（3）60；

（4）照相机。

【巩固提高】

1.（2023春•婺城区月考）关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（）

A．物体吸收了热量，温度可能不变

B．物体温度升高，一定是吸收了热量

C．温度为0℃的物体没有内能

D．物体内能减少时，一定对外做功

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【解答】解：A、物体吸收了热量，温度可能不变，例如：晶体在熔化的过程中吸热，内能增大，

但温度不变，故A正确；

B、物体的温度升高，内能增大，可能是吸收了热量，也可能是因为对物体做功引起的，故B错

误；

C、一切物体都具有内能。因此温度为0℃的物体也有内能，故C错误；

D、改变物体内能的方式有做功和热传递，因此物内能减少时，可能是对外做功，也可能是降低

了温度，故D错误；

故选：A。

2.（2022秋•余姚市期末）关于温度、热量、内能、比热容，以下说法正确的是（）

A．一个物体温度升高了，它的内能一定增加

B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高

C．一块0℃的冰没有了内能，它的分子不会运动

D．物体的质量越大，温度越高，它的比热容就越大

【解答】解：

A、一个物体温度升高时，分子的无规则运动速度也越快，内能增加，故A说法正确。

B、一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，如晶体熔化、液体沸腾时，都要吸收热量，

但温度不变；故B说法错误。

C、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，0℃的冰仍具有内能，

故C说法错误

D、因为比热容是物质的一种特性，与吸收或放出的热量、温度、质量都没有关系，故D说法错

误。

故选：A。

3.（2023•鹿城区校级一模）在社会实践活动中，小温制作了一道糖醋排骨，对烹饪过程中出现的

现象解释正确的是（）

A．锅铲翻动排骨主要目的是通过做功使排骨的内能增加

B．排骨上方的“白汽”是水蒸气

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C．收汁时用锅铲不停揽动，使汤汁受热均匀

D．爆炒排骨不盖锅盖有利于减小醋和水的蒸发

【解答】解：A、锅铲翻动排骨主要目的是通过热传递使排骨的内能增加，故A错误；

B、排骨上方的“白汽”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B错误；

C、收汁时用锅铲不停揽动，使汤汁受热均匀，故C正确；

D、爆炒排骨不盖锅盖可以加快醋和水的蒸发，故D错误。

故选：C。

4.（2022秋•东阳市期末）2022年10月31日15时37分，搭载着空间站梦天实验舱的长征五号B

遥四运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射，梦天实验舱与火箭成功分离并进入预定轨道，

发射任务取得圆满成功。当梦天实验舱进入太空后，下列叙述正确的是（）

A．实验舱里的实验柜质量变小

B．实验舱内的空气分子将停止运动

C．实验舱内的铝基复合材料的比热不变

D．实验舱内可以利用天平测量石块的质量

【解答】解：A、实验舱里的实验柜质量不随位置的改变而改变，故A错误；

B、实验舱内的空气分子在不停地做无规则运动，故B错误；

C、实验舱内的铝基复合材料的比热不变，故C正确；

D、实验舱内不能利用天平测量石块的质量，因为此时处于失重状态，天平无法测量质量，故D

错误。

故选：C。

5.（2022秋•杭州期末）下列关于温度、内能和热量的描述中，正确的是（）

A．物体吸收热量时，温度一定升高

B．做功和热传递都能改变物体的内能

C．物体的内能越大，其含有的热量就越多

D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

【解答】解：A、晶体熔化时吸收热量，温度不变，故A错误；

B、改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，故B正确；

C、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故C错误；

D、发生热传递的条件是：有温度差，所以热量从温度高的物体向温度低的物体传递，可能从内

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能大的物体向内能小的物体传递，也可能从内能小的物体向内能大的物体传递，还可能是内能相

同的两个物体间进行传递，故D错误。

故选：B。

6.（2022秋•温州期末）如图是老师在科学课上做的热机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加

入少量酒精，将橡皮塞密封玻璃管，然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。完成问题。

实验过程中，在玻璃管口能观察到小水珠组成的白雾（如图所示），其形成的原因是（）

A．燃气对橡皮塞做功，燃气内能减小

B．燃气对橡皮塞做功，燃气内能增大

C．橡皮塞对燃气做功，燃气内能减小

D．橡皮塞对燃气做功，燃气内能增大

【解答】解：点火后橡皮塞向上弹出，燃气对橡皮塞做功，内能转化为机械能，玻璃管内气体内

能减少。

故选：A。

7.（2022秋•鄞州区期末）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅

速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起。关于这个过程，下列说法正确的是（）

A．活塞对棉花做功，使棉花温度升高而燃烧

B．缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象

C．压下活塞的过程相当于内燃机的做功冲程

D．活塞被向上顶起是因为筒内空气对活塞做功

【解答】解：AC、把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，空气的内能变大，温度升高，

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是机械能转化为内能，空气和棉花之间发生热传递，使得棉花的温度升高；与内燃机的压缩冲程

相似，故AC错误；

B、缓慢压下活塞，由于存在热损失，在慢慢下压的过程中，空气的内能增加的较小，温度升的

不高，达不到棉花的燃点，棉花不会燃烧，故B错误；

D、活塞被向上顶起是因为筒内的空气推动活塞做功，内能转化为机械能，故D正确。

故选：D。

8.（2021秋•鄞州区期末）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并

用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法

正确的是（）

A．甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的

B．甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同

C．加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2：3

D．将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2：3

【解答】解：A、容器中的水从加热器上吸收热量，是通过热传递来改变物体内能的，故A错误；

B、由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙的加热时间为3min；此时乙容器中的水吸

收热量：

35

Q乙吸＝cm2Δt＝4.2×10J/（kg•℃）×2kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×10J，

乙容器中的水每分钟吸收热量为：Δ

11

Q=×Q=×1.68×105J＝5.6×104J；

吸23乙吸3

由于忽略散热损失，所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同，则：

54

加热器每分钟放出的热量之比为：Q甲放/min：Q放2/min＝1.26×10J：5.6×10J＝9：4，故B错

误；

C、根据B可知相同时间内，加热器放出的热量之比为9：4，则相同时间内，两杯水吸收的热量

第16页共24页

之比为

푄吸1

훥푡甲푄吸1푚29×2푘푔

푄吸푐푚13

9：4，根据Δt=可得两杯水升高的温度之比为：==푄===，故C

푐푚훥푡乙吸2푄吸2푚14×3푘푔2

푐푚2

错误；

푄甲吸

D、根据Q吸＝cm（t﹣t0）可得甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需热量之比：=

푄乙吸

푐푚1훥푡푚13푘푔3

===；

푐푚2훥푡푚22푘푔2

푄吸푄甲吸푄乙吸푄甲吸푄乙放/푚푖푛3

根据时间t=可得所用时间之比为：：=×=×

푄放/푚푖푛푄甲放/푚푖푛푄乙放/푚푖푛푄乙吸푄甲放/푚푖푛2

42

=；故D正确。

93

故选：D。

9.（2021秋•武义县期末）根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是（）

物质比热容[J/（kg•℃）]物质比热容[J/（kg•℃）]

水银0.14×103沙石0.92×103

水4.2×103冰2.1×103

A．制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小

B．北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性

C．由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大

D．由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好

【解答】解：A、水银的比热容比较小，吸收相同的热量温度升得更高，可以更准确地测量物体

的温度，故A正确；

B、水的比热容比较大，降低相同的温度时可以放出更多的热量，取暖效果更好，故B正确；

C、因为水比沙石的比热容大，在吸收和放出相同的热量时，水的温度变化值更小，沙石的温度

变化值大，所以内陆地区比沿海地区的昼夜温差大，所故C正确；

D、虽然水比冰的比热容大，但冰在熔化成0℃的水的过程中会吸收热量，所以冷却的效果会更

好。故D错误。

故选：D。

10.（2022秋•椒江区校级期中）如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度

随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析正确的是（）

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A．t1﹣t2时间内物质a的温度不变，内能不变

B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量

C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多

D．b的比热容大于c的比热容

【解答】解：

由图象知：

A、t1﹣t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，故A错误；

B、如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，

根据Q＝cmΔt知，b的质量大于a的质量，故B正确；

C、温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C

错误；

D、用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0﹣t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升

高的温度较小，但由于不知道b、c质量的大小，不能判断出b、c比热容的大小，故D错误。

故选：B。

11.（2023•南浔区二模）有一种广州美食叫竹升面（如图甲）。所谓竹升面，就是在搓面、和面以

后，利用“竹升”（大竹竿）压打出来的面条。

（1）如图乙所示，“竹升”在使用时为杠杆（选填“等臂”“省力”或“费力”）。

（2）烹饪手法中炒制面条时主要是通过的方式使食物的内能增加。

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【解答】解：（1）“竹升”在使用时，支点在A点，由图可知动力臂大于阻力臂，则“竹升”为

省力杠杆；

（2）炒食物时，食物吸收热量、内能增大、温度升高，是通过热传递的方式增加食物的内能。

故答案为：（1）省力；（2）热传递。

12.（2023•吴兴区校级一模）探究物质熔化温度变化规律的实验时，得到了某物质温度随时间变化

的图象，由图可知该物质是（选填“晶体”或“非晶体”），第4分钟时将试管从烧杯中拿

出来，试管中物质的状态为，该物质液体状态的比热容（选填“大于”“等于”或

“小于”）固体状态时的比热容。

【解答】解：从图中可知，该物质在BC段温度不变，继续吸热，故它是晶体；该物质在第2min

和第6min之间处于固液共存状态；当它在AB段是固体时，加热2min，温度上升3℃；当它在CD

段是液体时，加热3min，温度上升3℃；故该物质液体状态的比热容大于固态。

故答案为：晶体；固液共存；大于。

13.（2023•江北区一模）火柴是实验室常用的点火工具。引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易

燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。A、B为两种常见的引燃方式，F1＝F2。火柴的引燃是通过

来增大火柴头的内能，更易引燃的是方式。

【解答】解：火柴引燃过程，克服摩擦做功，内能增大，通过做功的方式增大火柴头的内能；火

柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大，克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越

多；方式B中，柴头与擦火皮之间的压力大，摩擦力大，克服摩擦做的功多，转化为的内能多，

温度更高，更容易点燃火柴。

第19页共24页

故答案为：做功；B。

14.（2023•嵊州市模拟）能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的

重大发现。

材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体

的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743

年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。

材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，

于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定

律的确立奠定了定量的实验基础。

（1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合。

A.笛卡尔

B.莱布尼兹

C.达朗贝尔

（2）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通

过做功使水的内能（选填“增大”或“减小”）。

（3）结合材料分析，以下观点正确的是。（可多选）

A．面对前人的观点要敢质疑

B．时间久远的理论是没有科学价值的

C．测量工具的发展有助于科学理论研究

D．对科学的认识是不断修正完善的过程

【解答】解：（1）功是力和力的方向上通过的距离的乘积，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作

用而通过一定距离）来量度，所以科学家达朗贝尔的观点与“功”概念相符合，故选C；

第20页共24页

（2）通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增大。

（3）A．面对前人的观点要敢质疑，有自己的见解，故A正确；

B．时间久远的理论是有科学价值的，故B错误；

C．测量工具的发展有助于科学理论研究，故C正确；

D．对科学的认识是不断修正完善的过程，故D正确。

故选ACD。

故答案为：（1）C；（2）增大；（3）ACD。

15.（2023•宁波模拟）小明想比较铜和铝的比热容，设计了如下实验：

（1）将相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃；

（2）取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热

材料密封，如图所示；

（3）一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。

（4）实验中，用间接反映两金属块吸收热量的多少。

（5）对比数据可判断，表明的比热容大（填“铝”或“铜”）。

【解答】解：（1）比较不同物质的比热容要控制质量相同；将质量相等的铜块和铝块放入冰箱，

使它们的温度降低到0℃；

（4）根据转换法，实验中，用等质量水的温度下降量间接反映两金属块吸收热量的多少；

（5）因同质量水的初温均为23℃，甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃，故乙图中水的温

度变化大，根据Q＝cmΔt，乙图中水放热多，因没有热损失，故铝从水中吸收的热量多；

푄

根据c=，质量相同的铝和铜，因铝吸热多，而铝的温度变化小，故铝的比热容大。

푚훥푡

故答案为：（1）质量；（2）等质量水的温度下降值；（3）铝。

16.（2022秋•西湖区校级期中）甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持

有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到

第21页共24页

的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2（其中k

为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，

4

密皮为p，比热为c，球的体积为V=πr3。（注：所有结果均用字母表示）

3

（1）半径为r的雨滴重力为。

（2）在接近地面时，大雨滴的下落速度小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小

于”）。

（3）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内

能，则雨滴的温度升高了多少？

4

【解答】解：（1）雨滴的体积：V=πr3，

3

푚4

则根据ρ=得，其质量m＝ρV=πr3ρ，

푉3

4

故重力G＝mg=πr3ρg；

3

（2）雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，故f＝G，

4

因为f＝kSv2＝kπr2v2，G=πr3ρg，

3

4

所以，kπr2v2=πr3ρg，

3

4휌푔푟

化简得，v=，

3푘

又因为k、ρ、g均为定值，

所以，r越大，速度越大，

即在接近地面时，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。

（