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/ 讓教學更有效 精品學案 | 物理學科
滬粵版九年物理上冊單元考點大通關學案（全國通用）
第十二章 內能與熱機
1.了解內能的概念，理解改變內能的兩種方式。能夠聯系生活實例，解釋相關現象中的內能知識。
2.了解熱量的概念及單位，通過實驗探究，掌握水吸收熱量與溫度變化、質量之間的關系。
3.理解熱值的概念，會利用公式計算燃料完全燃燒放出的熱量。了解不同燃料的熱值差異，能從熱值和環保角度合理選擇燃料。
4.能通過實驗探究不同物質的吸熱能力。能用比熱容解釋簡單的自然和生活現象。
5.了解熱機的工作過程和在實際中的應用。明確熱機效率的定義，掌握其計算方法，能列舉提高熱機效率的的途徑
一、內能：
1.內能：在物理學中，把物體內所有分子動能與分子勢能的總和叫做物體的內能。
2.影響因素：一切物體，在任何情況下都具有內能。同一個物體，在相同物態下，溫度升高時，分子熱運動變劇烈，內能增大；溫度降低時，內能減小。對于溫度相同的同種物質，質量越大，內能就越多。
3.改變物體內能的兩種方式
方式 實質 發生條件 實例 說明 聯系
熱傳遞 能量的轉移 存在溫度差 用熱水袋取暖曬太陽將水燒開 通過高溫 低溫判斷是熱傳遞改變物體的內能 做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的。
做功 能量的轉化 外界對物體做功或物體對外界做功 鉆頭鉆孔搓手取暖用活塞壓縮氣體 通過關鍵字詞：鉆、搓、壓等判斷是做功改變物體的內能
4.內能的單位：焦耳（J）
二、熱量與熱值
1.熱量：在熱傳遞過程中，內能改變的多少叫做熱量，用Q表示，熱量的單位是焦耳，符號為J 。當僅有熱傳遞時，物體吸收熱量，內能增加；物體放出熱量，內能減少。
2. 熱值：
（1）定義：把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫作這種燃料的熱值，用符號q表示。
（2）特性：熱值的大小取決于燃料的種類，與燃料的質量、是否完全燃燒無關。
（3）單位(符號）：J/kg(固體、液體），J/m3（氣體）。
（4）公式：（液體、固體燃料）；
（氣體燃料）
（5）意義：熱值在數值上等于1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量。
三、物質的比熱容
1.定義：在物理學中，用比熱容表示物質的吸熱、放熱性能，比熱容的大小在數值上等于1kg的某種物質，溫度升高（或降低）1°C所吸收（或放出）的熱量。
2.物理意義：反映物質吸熱（或放熱）本領。
3.特性：物質比熱容是物質的一種特性，其大小取決于物質的種類和狀態
4.符號：；單位符號：J/(kg.°C)
5.比熱容的定義式：（其中Q吸表示吸收的熱量，t2表示末溫，t1表示初溫。m表示物質的質量。）
6.熱量的計算：物體溫度升高時所吸收的熱量Q吸=cm(t2 - t1)
物體溫度降低時所放出的熱量Q放=cm(t1 - t2）
7.水的比熱容大的應用：①暖氣用水作傳熱介質；②冷卻液；③傍晚往秧田灌水；④人工湖調節氣溫等。
四、熱機與社會發展
1.熱機
（1）熱機的定義：把燃料的化學能轉化為內能，然后通過做功，把內能轉化為機械能的裝置，稱為熱機。
（2）熱機分類：蒸汽機、汽油機、柴油機、燃氣輪機、噴氣發動機、火箭發動機等。熱機的廣泛使用促進了生產力的發展和社會的進步。
2.汽油機
（1）汽油機：汽油機是用汽油作燃料，使汽油在機器內部燃燒；將內能轉化為機械能的一種熱機。
（2）汽油機的構造及主要部件的作用
部件名稱 部件的作用
氣缸 汽油在氣缸的頂部燃燒，從而產生高溫、高壓燃氣。
活塞 在氣缸內，高溫、高壓燃氣推動活塞做功，將燃氣的內能轉化為機械能。
連桿和曲軸 連桿與活塞相連，曲軸通過傳動裝置與工作機相連，將活塞的動力傳給工作機。
進氣門 汽油和空氣形成的燃料混合物的進口。
排氣門 燃料燃燒后，廢氣的出口。
火花塞 點火裝置，能產生電火花，使燃料混合物猛烈燃燒。
四沖程汽油機工作原理：
在四個沖程中，只有做功沖程是將內能轉化為機械能，其他三個沖程均為輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成動作。
（4）汽油機與柴油機的比較
3.熱機的效率
（1）定義：熱機工作時，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒時放出的能量之比，叫做熱機的效率。
（2）公式：
（3）熱機與環境
熱機給人類文明帶來進步，也給生態環境造成污染。熱機對環境造成的污染主要有：熱污染、空氣污染和 噪聲污染。
1.水吸熱與其溫度變化、質量的關系
（1）實驗器材：鐵架臺一個，酒精燈一盞，溫度計一支，量筒一個，相同的燒杯幾個，鐘表一只。
（2）實驗裝置：如圖所示
（3）實驗記錄表
（4）實驗結論：，當質量一定時，水吸收的熱量與升高的溫度成正比；當升高的溫度相同時，水吸收的熱量跟它的質量成正比。
2.比較不同物質的吸熱情況
（1）實驗器材：鐵架臺、酒精燈、石棉網、燒杯、溫度計、秒表等。
（2）實驗裝置：
（3）實驗方法：
①控制變量法：控制不同物質的質量相同，吸收熱量相同，比較升高的溫度，從而比較吸熱能力大??；或控制不同物質的質量相同，升高的溫度相同，比較吸收的熱量，從而比較吸熱能力的大小。
②轉換法：由于物質吸收的熱量不容易測量，可以通過轉換法，將物質吸收熱量的多少轉換成加熱時間，因此比較加熱時間，就可以比較得出吸收熱量的多少。
（4）實驗設計：
①物質的選取，應保證質量相同。
②選用相同熱源的目的是相同時間內，控制吸收熱量相同。
③實驗數據分析：
a.讓兩種物質吸收相同的熱量，比較物質的溫度變化，溫度變化小的吸熱本領強；
b.讓兩種物質變化相同的溫度，比較物質吸收熱量的多少，吸收熱量多的吸熱本領強。
（5）實驗結論：不同物質，在質量相等、升高的溫度相同時，吸收的熱量不同，比熱容大的物質吸收熱量多。
考點1. 內能
【例題1】（2025 南通）熱質說是18世紀流行的熱學理論。該理論認為熱質是一種無質量、看不見的特殊物質，物體吸收、放出熱質會導致溫度或物態的變化，它只能在物體間轉移，不會產生或消失。下列事例中，不能佐證該理論的是（　　）
A．熱水暖手 B．冰袋冷敷 C．揚湯止沸 D．鉆木取火
【答案】D
【解析】改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞。做功改變物體內能的實質是內能和其它形式的能量轉化的過程；熱傳遞改變物體的內能是內能的轉移。
【解答】ABC、熱水暖手、冰袋冷敷、揚湯止沸均屬于熱傳遞改變物體的內能，物體吸收、放出熱質會導致溫度或物態的變化，它只能在物體間轉移，不會產生或消失，故ABC不符合題意；
D、鉆木取火屬于做功改變物體的內能，能量發生轉化，不是熱質的轉移，故D符合題意。
【例題2】（2025 濟寧）夏季，車內不要存放打火機、空氣清新噴劑等物品，原因是：長時間暴曬，通過 （填改變內能的途徑）增加液體、氣體的內能，溫度升高，易引發自燃或爆炸；也不要將裝水的透明塑料瓶、玻璃杯等物品放在車內陽光照射處，原因是：其相當于 透鏡，易引發火災。
【答案】熱傳遞；凸。
【解析】改變物體內能的方式有做功和熱傳遞，做功改變物體的內能的實質是能量的轉化，熱傳遞改變物體內能的實質是內能的轉移；凸透鏡，對光線有會聚作用。
【解答】改變物體內能的方式有做功和熱傳遞，夏天長時間曝曬在太陽下的汽車內部溫度會升高，這是由于熱傳遞的原因增加了車內空氣的內能；也不要將裝水的透明塑料瓶、玻璃杯等物品放在車內陽光照射處，原因是：其相當于凸透鏡，對光線有會聚作用，易引發火災。
考點2. 熱量與熱值
【例題3】（2025 煙臺）汽油機是燃油汽車的動力來源之一。如圖所示是某臺汽油機工作時的能量數據，圖中橫線處應填寫的內容是：① ② 。若汽油的熱值為4.6×107J/kg,則該工作過程中消耗的汽油質量為 kg。
【例題4】（2025 泰安）科學處理垃圾可以實現綜合熱利用，如果科學處理1t垃圾能產生2.16×109J的電能，這些電能相當于完全燃燒 kg干木柴放出的熱量。干木柴的熱值取1.2×107J/kg。
考點3. 物質的比熱容
【例題5】（2025 南通）小明用電水壺燒水給爺爺奶奶泡茶。該壺保溫性能較好，燒水時壺會吸收一些熱量。在壺中裝入500mL的水，加熱至沸騰，用時2min。水用完后，他又在壺中裝入1000mL的水，加熱至沸騰，所需時間最有可能的是（　?。?br/>A．2min B．4min C．大于2min且小于4min D．大于4min
【答案】C
【解析】根據對壺和水同時加熱至沸騰用時2min進行分析即可得到結論。
【解答】用電水壺燒水，已知該壺保溫性能較好，且燒水時壺會吸收一些熱量，在壺中裝入500mL的水，加熱至沸騰，用時2min,由Q=cmΔt知壺溫度達到水的沸點過程中會吸收一些熱量，則僅將500mL的水，加熱至沸騰，用時小于2min。水用完后，小明又在壺中裝入1000mL的水，加熱至沸騰，相當于在第一次的基礎上，又單獨對500mL的水加熱至沸騰，故所需時間大于2min且小于4min,故C正確。
【例題6】（2025 達州）“一粥一飯，當思來之不易”，稻谷通常要經歷育苗、生長、晾曬和儲存四個過程。下列說法正確的是（　?。?br/>A．育苗期，薄膜內壁附有小水珠是汽化現象
B．生長期，傍晚蓄水是由于水的比熱容小保溫效果好
C．晾曬時，攤開通風是為了加快稻谷中水的蒸發
D．儲存期，稻谷儲存不當導致發霉主要是發生物理變化
【答案】C。
【解析】（1）液化是物質由氣態轉變為液態的過程；汽化是物質由液態轉變為氣態的過程；
（2）利用水的比熱容大進行保溫；
（3）加快蒸發的方法：提高液體溫度、增大液體表面積、加快液體表面空氣流速；
（4）發霉是化學變化。
【解答】A.育苗期，薄膜內壁附有小水珠，是水蒸氣遇冷液化形成的，不是汽化現象，故A錯誤；
B.生長期，傍晚蓄水是由于水的比熱容大，在質量和放出熱量相同時，水降低的溫度小，保溫效果好，不是比熱容小，故B錯誤；
C.晾曬時，攤開增大表面積，通風加快空氣流動，都是為了加快稻谷中水的蒸發，故C正確；
D.儲存期，稻谷儲存不當導致發霉，有新物質生成，主要是發生化學變化，不是物理變化，故D錯誤。
考點4. 熱機與社會發展
【例題7】（2025 濟南）如圖甲為一種經常在喜慶場合使用的手持禮炮，其結構簡化圖如圖乙所示。使用時，氣罐內的高壓氣體推動紙筒內的彩條沿紙筒方向快速噴出，這說明力可以改變物體的 。此過程中的能量轉化與內燃機的 沖程相同。
【答案】運動狀態；做功。
【解析】力可以改變物體的形狀或運動狀態，內燃機的做功沖程中將燃氣的內能轉化為活塞的機械能。
【解答】氣罐內的高壓氣體對紙筒內的彩條施加力，使原本靜止的彩條沿紙筒方向快速噴出運動狀態發生改變。這說明力可以改變物體的運動狀態。此過程中，氣罐內高壓氣體的內能轉化為彩條的機械能，內燃機的做功沖程中，燃氣內能推動活塞做功，將內能轉化為活塞的機械能。因此，該過程的能量轉化與內燃機的做功沖程相同。
【例題8】（2025 天津）我國在柴油機的研制上已將本體熱效率突破53%。在柴油機的四個沖程中，內能轉化為機械能的是（　?。?br/>A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程
【答案】C
【分析】柴油機的四個沖程中只有兩個沖程伴隨有能量的轉化，壓縮沖程中活塞向上運動，空氣被壓縮，內能增大，溫度升高，活塞運動的動能轉化為空氣的內能；做功沖程中，噴油嘴將霧化的柴油噴入，柴油燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞運動，燃氣的內能轉化為活塞運動的動能。
【解答】在壓縮沖程末，噴油嘴將霧化的柴油噴入，柴油劇烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，對外做功，在這個過程中，燃氣推動活塞做功，內能減少，溫度降低，燃氣的內能轉化為活塞的機械能，即做功沖程中內能轉化為機械能，故ABD不符合題意、C符合題意。故選：C。
【演練1】 （2025 羅莊區二模）如圖所示是古人圍爐吃火鍋的場景，下列關于火鍋的相關說法錯誤的是（　?。?br/>A．剛出鍋的食材“熱”得燙嘴，“熱”指溫度高
B．隨著火鍋湯的溫度升高，其內能增加
C．滾燙的火鍋湯含有的熱量多
D．食材被燙熱，是通過熱傳遞的方式改變內能
【答案】C
【演練2】 （2025 懷仁市校級三模）新型智能窗戶采用了特殊材料，當室外溫度升高時，材料中的某些成分由固態逐漸變成液態，窗戶顏色變深，有效阻擋太陽光的熱量進入室內，起到隔熱降溫的作用；而當室內溫度降低時，液態又變回固態，窗戶顏色變淺。若想讓更多太陽光進入室內，下列說法正確的是（　?。?br/>A．此時特殊材料凝固放熱 B．此時特殊材料熔化吸熱
C．此時室內空氣的內能減小 D．是利用做功的方式改變空氣內能的
【答案】A。
【演練3】（2025 汝南縣三模）（2025 江漢區模擬）如圖所示是我國自行設計研制的AG600“鯤龍”水陸兩棲飛機。飛機使用四臺相同的發動機，每臺發動機的輸出功率可達3120kW，效率可達60%。在這種情況下，飛機飛行1h消耗的燃油為（　?。ㄈ加偷臒嶂禐?.3×107J/kg）
A．0.26噸 B．1.04噸 C．0.44噸 D．1.74噸
【答案】D
【演練4】（2025 鼓樓區三模）如圖所示，用完全相同的裝置加熱液體。已知燃料的質量、燒杯內的液體質量、加熱方式均相同。不計熱損失，將燃料點燃直至燃盡，三個燒杯中液體升高的溫度隨時間變化的圖像如丁所示，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．僅用乙、丙兩圖可以比較不同燃料的熱值
B．甲、丙裝置中的液體在0-t內吸收的熱量之比為2：1
C．a、b兩種液體的比熱容之比為1：2
D．燃料1和燃料2的熱值之比為3：2
【答案】C。
【演練5】（2025春 重慶期末）（2025 隆昌市校級三模）如圖1是探究“比較不同物質吸熱的情況”的實驗裝置。
（1）實驗中應量取 相等的甲、乙兩種液體，為了完成該實驗，除了圖1中所示的器材外，還需要增加的測量工具有天平和 。
（2）甲、乙液體吸收熱量的多少可以通過 來反映（填“溫度計示數”或“加熱時間”）。
（3）為了比較甲、乙液體的吸熱本領，小明提出兩種比較方案：①讓兩者升高相同的溫度比較加熱時間；②讓兩者加熱相同時間比較升高的溫度。在兩種液體都不沸騰的前提下，你認為可行的方案是 （填“①”、“②”或“①和②”）。
（4）從圖2中可以看出， 液體的溫度升高得較快， 液體的比熱容較大。
（5）若乙液體的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），則甲液體的比熱容為 J/（kg ℃）。
【答案】（1）質量；秒表；（2）加熱時間；（3）①和②；（4）甲；乙；（5）2.1×103。
【演練6】（2025 永壽縣模擬）炎熱的夏天，小明在湖邊乘涼。微風徐徐，鳥語花香，讓小明心曠神怡。下列說法正確的是（　?。?br/>A．湖邊的石頭很燙，是因為石頭含有的熱量多
B．湖邊的石頭很燙，但湖水卻比石頭的溫度低是因為水具有較大的熱值
C．小明在湖邊聞到陣陣花香，這是擴散現象
D．飛鳥在水中的倒影是光的折射形成的
【答案】C
【演練7】（2025 西安三模）周日的午后，小秦和爸爸在家里煮茶喝，如圖所示是煮茶時的情景，小秦聯想到學過的物理知識，下列有關說法中正確的是（　?。?br/>A．煮茶時滿屋都是茶香，是分子運動的結果
B．喝茶時身體感覺變暖，主要是通過做功的方式改變了身體的內能
C．水沸騰后壺蓋被頂起，其工作過程和內燃機的排氣沖程原理相同
D．壺中的茶水在沸騰后繼續加熱，溫度和內能都不變
【答案】A
【演練8】（2025 孝感模擬）2025年4月11日，長征三號乙運載火箭成功地將通信技術試驗衛星十七號送入預定軌道。下列說法正確的是（　?。?br/>A．火箭中運用了液態氫作為燃料，主要原因是液態氫的比熱容大
B．液態氫燃燒獲得動力過程中的能量轉化與四沖程汽油機壓縮沖程的能量轉化相同
C．火箭點火時，底座的溫度升高，含有的熱量增大
D．火箭發動機周圍使用隔熱材料，可有效減少發動機向火箭其他部分進行熱傳遞
【答案】D
1.影響內能大小的因素
比較物體內能大小的因素有四個，分別是溫度，質量，狀態和物體種類，要同時考慮這四個影響因素，不能單純的說溫度高的物體內能就大。
2.溫度、內能、熱量的關系
內能和溫度是物體本身就具有的，而熱量是伴隨著熱傳遞存在的，內能和溫度都是狀態物理量，而熱量則是過程物理量．物體吸收熱量，內能一定增加，溫度不一定升高；物體溫度升高，內能一定增加．三個物理量之間既有密切聯系，又有本質區別。
3.熱機的效率公式與計算
對于熱機效率可與機械效率進行對比理解，熱機效率是衡量熱機性能好壞的一個重要參數，要提高熱機的效率就是要提高熱機用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，并且熱機的效率總小于1。
物質比熱容的概念
（1）對于同一種物質，比熱容的值還與物質的狀態有關，同一種物質在同一狀態下的比熱容是一定的，但在不同狀態時，比熱容是不同的。如：水的比熱容是4.2×103J/（kg ℃），而冰的比熱容是2.1×103J（kg ℃）。
（2）對于物質的比熱容，可以從以下兩個方面理解：首先，比熱容跟密度一樣，也是物質的一種特性，它既不隨物質質量的改變而變化，也不隨物質吸收（或放出）熱量的多少及溫度的變化而變化，也就是說，只要是相同的物質，不論其形狀、質量、溫度高低、放置地點如何，它的比熱容一定是相同的；其次，不同物質的比熱容不同，同種物質的比熱容相同，它反映了不同物質吸、放熱本領的強弱，還可以利用物質的這種特性來鑒別物質。
5.水的比熱容特點及實際應用
（1）水的比熱容比較大，質量相同的水和其他物質相比，在吸收或放出相同熱量的情況下，水的溫度變化要小些。
（2）現象與應用
①白天沿海地區比內陸地區升溫慢，夜晚沿海地區溫度降低也慢。因此，在一年之中，夏季時內陸比沿海炎熱，冬季時內陸比沿海寒冷。
②水比熱容大的特點，在生產，生活中經常被利用。如汽車發動機、發電機等機器，在工作時要發熱，通常要用循環流動的水來冷卻。
（2）水的比熱容特點及其實際應用主要體現在以下幾個方面：調節氣候，作為冷卻劑和取暖介質，在農業和日常生活中的應用，沿海地區的氣溫調節。
6.比熱容的圖像
觀察圖像的一般方法“看兩軸抓三點”，即看準橫坐標、縱坐標分別表示的物理量及單位，抓住起點、終點和拐點。
7.燃油汽車與電動汽車工作時能量的轉化
（（1）能量的轉化和轉移的本質是不同的，“轉化”是指能量由一種形式變為另一種形式；“轉移”只是能量由一個物體傳遞到另一個物體，能量的形式不變。
（2）有能量轉化時，必定會有一種形式的能量減少，另一種形式的能量增加。
（3）要明白消耗能量、利用能量或獲得能量的過程就是能量的相互轉化和轉移的過程，能在具體情景中分析能量形式的轉化比例。
（滿分100分，答題時間60分鐘，根據下面給出的試題答案與解析自測自評）
一．選擇題（本大題12小題，每小題2分，共24分）
1．探究“比較不同物質的吸熱能力”時，同學們用酒精燈同時開始均勻加熱質量和初溫都相等的沙子和水，裝置如圖。下列說法正確的是（　?。?br/>A．在本實驗中，物體吸熱多少是由物質的種類決定的
B．實驗中，加熱相同的時間，末溫低的物質吸熱能力強
C．實驗中，沙子吸熱升溫較快，說明沙子吸熱能力較強
D．實驗中，將沙子和水加熱到相同溫度時，它們吸收的熱量相同
2．內燃機的發明是第二次工業革命中應用技術領域的一項重大成就。如圖所示為單缸四沖程汽油機的一個沖程示意圖，若該汽油機的效率為30%，飛輪每分鐘轉動1800圈（，則下列說法正確的是（　　）
A．圖中所示沖程是做功沖程
B．若該汽油機完全燃燒5kg汽油，則汽油機做的有用功為6.9×107J
C．該汽油機在1s內做功30次
D．汽油機消耗的燃料越少，效率一定越高
3．“芒種”過后，陜西關中等地區夏收進程已過半。如圖，是烈日下聯合收割機收麥的場景。下列說法不正確的是（　?。?br/>A．夏收時節氣溫越高，空氣中的分子熱運動越劇烈
B．陽光炙烤下的金色麥穗溫度升高，其所含的熱量變多
C．利用水冷系統給發動機降溫，是因為水的比熱容較大
D．陽光曝曬下的駕駛室溫度升高，是通過熱傳遞的方式增加了其內能
4．根據如圖所示的天氣狀況和地表環境信息，推斷晝夜溫差最小的是（　　）
A．B．C．D．
5．如圖所示描述的物理過程，下列分析正確的是（　?。?br/>A．圖甲：厚玻璃筒內的空氣被壓縮時，空氣的溫度升高，內能不變
B．圖乙：瓶子內的空氣推動塞子做功后，瓶子內空氣的內能增大
C．圖丙：試管內的水蒸氣推動塞子沖出時，水蒸氣的內能增加
D．圖?。浩變鹊臍怏w推動活塞向下運動，內能轉化為機械能，氣體內能減少
6．二氧化碳（CO2）爆破技術是現代工程建設中非常環保的技術。起爆前高壓泵將CO2壓縮成高壓氣體，液化后輸入爆破筒內。如圖所示，爆破時電加熱管發熱，使筒內的液態CO2迅速汽化，形成的高壓氣體從泄氣孔中噴出，實施爆破。下列說法正確的是（　?。?br/>A．高壓泵壓縮CO2，氣體內能增大，溫度降低
B．高壓泵壓縮CO2，氣體內能減小，溫度升高
C．高壓CO2氣體噴出時，內能增大，溫度升高
D．高壓CO2氣體噴出時，內能減小，溫度降低
7．如圖所示在“比較不同燃料燃燒時放出的熱量”的實驗中，下列說法正確的是（　　）
A．研究方法是控制變量和轉換法
B．研究對象是燒杯中被加熱的液體
C．實驗中還需要的器材是天平和秒表
D．相同時間內溫度計示數越大，該燃料的熱值一定越大
8．《天工開物》記載了我國的淬火工藝，將高溫工件浸入冷的淬火介質，使其完全冷卻，以提高金屬工件的性能。如圖是工人將燒紅的鐵器迅速放入冷水中冷卻的情景，鐵器在冷卻過程中（　?。?br/>A．吸熱，內能增加 B．吸熱，內能減少
C．放熱，內能增加 D．放熱，內能減少
9．關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是（　?。?br/>A．0℃的冰塊內能為零
B．反復彎折鐵絲，鐵絲溫度升高，這是通過熱傳遞的方式增加了鐵絲的內能
C．溫度高的物體含有的熱量多
D．汽油機壓縮沖程中，機械能轉化為內能
10．如圖所示為熱機工作時的能量流向示意圖，則熱機的效率可以表示為（　?。?br/>A． B．
C． D．
11．為了節約能源，需要提高熱機效率，關于提高熱機效率，下列說法正確的是（　?。?br/>A．盡量使用熱值大的燃料
B．采用先進的制造技術，能將熱機的機械效率提高到100%
C．盡量增加熱機工作時間
D．盡量減少廢氣帶走的熱量
12．如圖所示，是小普同學跟爺爺學習氣功的四個基本動作，由此他聯想到熱機的沖程，以下與壓縮沖程最相似的是（　　）
A．“鼻孔吸氣”所對應的汽油機沖程吸入的是汽油和空氣的混合物
B．“氣沉丹田”所對應的汽油機沖程是將機械能轉化為內能
C．汽油機和柴油機都是通過火花塞點火的
D．“排山倒?！彼鶎钠蜋C沖程是靠飛輪的慣性來完成的
二．填空題（本大題8小題，每空1分，共15分）
13．如圖所示，“長征五號B”運載火箭首次采用了我國最新研制的大推力液氧煤油發動機。煤油的熱值為4.6×107J/kg，完全燃燒2kg煤油放出的熱量為 　 　 J。
14．班級廚藝展示活動中，用煤氣爐烹飪食物，這是通過 　 　 的方式增大食物的內能?，F場香氣四溢屬于 　 　 現象，表明分子在不停地做無規則運動。
15．通常情況下，液化氣是氣體，人們用壓縮體積方法將其變為液態。若液化氣鋼瓶放在烈日下曝曬，如圖所示，將通過　 　 的方法使它的內能　 　 （選填“減少”或“增加”），具有一定的危險性，因此液化氣鋼瓶嚴禁曝曬。
16．在探究“物質的放熱能力與哪些因素有關”時，用質量均為1kg的水和某種液體進行對比實驗（水的比熱容較大），并用圖像對實驗數據進行了處理，如圖所示。實驗過程中，水和這種液體在相同時間內放出的熱量相等，分析圖像可以得出：　 　 （填“甲”或“乙”）物質是這種液體，這種液體的比熱容為 　 　 J/（kg ℃）。[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃）]
17．如圖是某沿海城市和某內陸城市一年內氣溫隨月份變化的圖象，發現兩地區溫差差別較大。由圖象可知，實線表示的是 　 　 （選填：“內陸”或“沿海”）城市的氣溫變化規律。其主要依據是：太陽輻射兩地的熱量均勻且相同，若質量相同時，　 　 溫度變化較大（選填：“水”或“砂石”）。
18．小智一家駕車旅行，若車的總質量為1.5t，在一段平直的道路上勻速直線行駛6km，所受阻力為車重的0.1倍，完全燃燒汽油1L，則1L汽油完全燃燒放出的熱量是 　 　 J，該車的工作效率是 　 　 （q汽油＝4.5×107J/kg，ρ汽油＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg）。
19．如圖所示，用酒精燈給水加熱一段時間后，觀察到軟木塞沖出試管口。此過程中，水蒸氣的內能 　 　 （選填“增大”或“減小”），且其內能的變化量 　 　 （選填“大于”“等于”或“小于”）軟木塞增大的機械能，這與熱機 　 　 沖程的能量轉化相同。
20．如圖所示是四沖程汽油機其中一個沖程的示意圖，這是 　 　 沖程。到加油站給汽車加油時，能聞到汽油味兒，這是 　 　 現象。
三．實驗探究題（本大題2小題，各10分，共20分）
21．如圖所示，兩只完全相同的燒杯A和B，放在鋁板臺上，臺下在A、B杯中間放酒精燈；A杯中盛水，B杯中盛煤油，兩杯中分別插上相同的溫度計。
（1）為了研究不同物質的吸熱本領，酒精燈要放在A、B兩杯的中間，其目的是 　 　 。
（2）實驗中要求A、B杯中液體的質量要 　 　 。
（3）下表是一位學生在實驗過程中測得的一組數據，分析這組數據，可得出的初步結論是 　 　 。為了揭示物質的這種特性，在物理學中引入了 　 　 這一物理量。
液體 質量（千克） 初溫（℃） 末溫（℃） 升高溫度（℃） 加熱時間（分鐘）
水 0.02 11 21 10 2
煤油 0.02 11 21 10 1
22．實驗小組的同學在探究“比較不同物質吸熱的情況”的實驗中，加熱質量相同的水和煤油，比較兩種物質的吸熱能力。
（1）在相同條件下用相同的電加熱器分別給水和煤油加熱使其升高相同的溫度，通過比較 　 　 （選填“加熱后溫度的高低”或“加熱時間長短”）比較吸收熱量的多少，從而比較水和煤油的吸熱能力，這里采用科學方法主要是控制變量法和 　 　 法。
（2）根據實驗數據，作出了水和煤油的溫度隨時間變化的圖象，由圖象可知，水的溫度隨時間變化的圖象是 　 　 （選填“a”或“b”），煤油的比熱容為 　 　 J/（kg ℃）[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
（3）分析圖象可知，水和煤油吸收相同熱量時，溫度升高較多的是 　 　 ；若使兩者升高相同的溫度，則 　 　 吸收的熱量較多。
四．綜合應用題（本大題5小題，共41分）
23．（5分）無論是白天還是夜晚，人們漫步在海濱，會感到習習海風迎面吹拂，十分暢快。這樣的風非常柔和，通常情況下，它白天從海上吹向陸地，夜晚從陸地吹向海上（如圖），氣象上把這種風稱為“海陸風”。請你運用學過的物理知識說明海陸風形成的原因。
24．（9分）某汽車在水平地面上以25m/s的速度勻速行駛，行駛600s汽車發動機產生的牽引力所做的功為3×107J，消耗汽油1kg（假設汽油在發動機汽缸內完全燃燒，汽油熱值取q＝5×107J/kg，g＝10N/kg）。針對這一過程，求：
（1）汽車行駛的路程。
（2）汽車受到的阻力。
（3）汽車發動機的效率。
25．（9分）山西擁有豐富的歷史文化遺產。暑假期間小明一家從平遙古城自駕前往五臺山，進行古建筑研學旅行。平遙古城到五臺山全程約360km，駕車前往大約需要4h。（汽油的熱值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3）
（1）求汽車的平均速度。
（2）汽車全程消耗汽油25L，求汽油完全燃燒放出的熱量Q。
（3）若汽車發動機全程的平均功率為25kW，求汽車發動機的效率。
26．（9分）如圖所示是我國自行設計研制的AG600全狀態新構型滅火飛機。若該飛機以270km/h的速度勻速直線航行20min，消耗航空燃油1.35t，飛機發動機的功率為2.25×107W。（航空燃油的熱值為4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）飛機在航行過程中的阻力是多少？
（3）發動機的效率是多少？
27．（9分）汽車的發動機工作時，吸入汽缸的汽油和空氣的比例，決定了汽車的動力性能和經濟性能。某汽車四沖程汽油發動機的汽缸總排量為2L（發動機每個工作循環吸入或排出的流體體積稱為汽缸排量），發動機工作時，吸入汽缸的是由汽油和空氣所形成的混合物，混合物的密度ρ＝1.44kg/m3，汽油和空氣的質量比為1：15，汽油的熱值q＝4.5×107J/kg。如果發動機曲軸在1min轉動3×103轉，發動機的效率為40%，那么，在這種情況下：
（1）汽車在1min做的有用功是多少？
（2）汽車在平直的公路上勻速行駛時受到的阻力為f＝3×103N，汽車行駛的速度是多少？
參考答案與試題解析
一．選擇題（共12小題）
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B B B D D D A D D B D
題號 12
答案 B
一．選擇題（共12小題）
1．【分析】（1）比熱容是物質的一種特性，與物體質量、溫度高低、吸放熱多少都沒有關系；比熱容是反映不同物質吸放熱能力強弱的一個物理量。
（2）水和干沙子，誰溫度升高的快，需要利用Q＝cmΔt來判斷。
【解答】解：A、在本實驗中，物體吸熱多少是由加熱時間決定的。故A錯誤；
B、實驗中，加熱相同的時間，說明吸收的熱量相等，據Q＝cmΔt，末溫低的物質比熱容大，吸熱能力強。故B正確；
C、實驗中，沙子吸熱升溫較快，據Q＝cmΔt，說明沙子的比熱容小，吸熱能力弱，故C錯誤；
D、將沙子和水加熱到相同溫度時，據Q＝cmΔt，水的比熱容較大，故水吸收的熱量多，故D錯誤。
故選：B。
2．【分析】（1）判斷沖程名稱可用口訣：“先看氣門開關情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關上壓縮關下功”進行分析；
（2）利用熱量公式Q＝mq求得放出的熱量；有用功W＝Qη；
（3）根據飛輪每分鐘轉動1800圈求出飛輪1min做功的次數；
（4）熱機用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率。
【解答】解：A、由圖可知：此過程中活塞向上運動，進氣門和排氣門都是關閉的，因此可判斷是壓縮沖程，故A不正確；
B、根據公式Q放＝mq可求出完全燃燒5kg的汽油放出的熱量：Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J；由η可得，有用功：W有用＝Q放η＝2.3×108J×30%＝6.9×107J，故B正確；
C、曲軸每轉兩圈對外做功一次，所以1min轉動1800周，要做功900次，則該汽油機在1s內做功：15次/s，故C不正確；
D、熱機消耗的燃料越少，其做的有用功也可能少，其效率也不一定就越高，故D不正確。
故選：B。
3．【分析】（1）熱量是一個過程量，不是一個狀態量，熱量描述了物體發生熱傳遞時，傳遞能量的多少，不能說物體含有或具有多少熱量。
（2）水的比熱容比較大，質量相同的水和其他物質相比，在吸收或放出相同熱量的情況下，水的溫度變化要小些。
（3）改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞。
【解答】解：A．分子熱運動與溫度有關，溫度越高，分子熱運動越劇烈，夏收時節氣溫越高，空氣中的分子熱運動越劇烈，故A正確，不符合題意；
B．熱量不能表述為“所含”，熱量是一個過程量，只能表述為“吸收”或“放出”，故B錯誤，符合題意；
C．利用水冷系統給發動機降溫，是因為水的比熱容較大，在同樣情況下吸收的熱量較多，故C正確，不符合題意；
D．陽光暴曬下的駕駛室溫度升高，是通過熱傳遞的方式增加了內能，故D正確，不符合題意。
故選：B。
4．【分析】（1）水的比熱容較大；
（2）由Q＝cmΔt可知在質量和吸放熱相同的情況下，比熱容較大的溫度變化較小；
（3）陸地和海洋白天吸收太陽的熱量使之溫度升高，夜晚以放熱為主，使之溫度降低。
【解答】解：水的比熱容比砂石的比熱容大，相同質量的水和砂石，在相同受熱或者放熱的情況下，溫度變化小，所以海洋比陸地的晝夜溫度小，同時與晴天時對比，天氣為多云時，白天由于云層的阻擋，海洋吸收太陽的熱量較少，夜晚海洋放出的熱量由于云層的阻擋，散失的熱量較少，所以晝夜溫差最小的是天氣為多云時的海洋，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
5．【分析】（1）做功可以改變物體的內能，當外界對物體做功時，物體的內能增大，當物體對外界做功時，物體的內能就會減??；
（2）內燃機做功沖程，燃氣推動活塞做功，燃氣內能轉化為機械能。
【解答】解：A、圖甲中厚玻璃內的空氣被壓縮時，活塞對空氣做功，瓶內空氣溫度升高，空氣的內能增加，故A錯誤；
B、圖乙中瓶子內的空氣推動塞子跳起時，空氣對活塞做功，內能轉化為機械能，空氣的內能減小，故B錯誤；
C、圖丙中試管內的水蒸氣推動塞子沖出時，水蒸氣對塞子做功，水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能，水蒸氣的內能減少，故C錯誤；
D、圖丁中汽缸內的氣體推動活塞向下運動（即做功沖程），內能轉化為機械能，氣體內能減少，故D正確。
故選：D。
6．【分析】做功可以改變物體的內能，對物體做功，物體的內能增加，物體對外做功，物體內能減小。
【解答】解：AB、對物體做功，物體的內能增加，高壓泵壓縮CO2，對氣體做功，氣體內能增大，溫度升高，故AB錯誤；
CD、物體對外做功，物體內能減小，高壓CO2氣體噴出時，氣體對外做功，氣體內能減小，溫度降低，故C錯誤、D正確。
故選：D。
7．【分析】探究不同燃料燃燒放熱能力時，要保證選取相同質量的相同液體和相同質量的不同燃料進行實驗，據此分析找出符合條件的選項。
【解答】解：A、實驗中控制燃料的質量相同、被加熱的物體的質量、種類和初溫相同，采用的是控制變量法；實驗中通過溫度計示數的變化來反映放出熱量的大小，采用的是轉換法，故A正確；
B、該實驗是比較質量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量，研究對象是燃料，故B錯誤；
C、實驗中不需要控制加熱的時間相同，所以不需要秒表，故C錯誤；
D、相同時間內，由于燃料的燃燒情況不知，所以不能判定熱值的大小，故D錯誤。
故選：A。
8．【分析】熱傳遞可以改變物體的內能：
①熱傳遞：溫度不同的物體互相接觸，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低的過程叫做熱傳遞。
②熱傳遞的結果：高溫物體內能減少，低溫物體內能增加，持續到物體的溫度相同為止。
【解答】解：如圖是工人將燒紅的鐵器迅速放入冷水中冷卻的情景，鐵器溫度高，在冷卻過程中放熱，溫度降低，內能減少，故D符合題意，ABC不符合題意。
故選：D。
9．【分析】（1）內能是所有分子運動的動能和分子勢能的總和，一切物體都具有內能；
（2）做功和熱傳遞都可以改變物體的內能；
（3）溫度是物體冷熱程度的標志，溫度越高，組成物質的分子運動越劇烈，分子的總動能越大；內能是所有分子運動的動能和分子勢能的總和，同一物體，溫度越高，內能越大，溫度升高，內能增加；熱量是熱傳遞過程中，傳遞的內能，離開了熱傳遞，就沒有熱量這個概念；
（4）汽油機壓縮沖程是將機械能轉化為內能的過程，屬做功使物體的內能改變。
【解答】解：A、一切物體都具有內能，溫度為0℃的冰塊也有內能，故A錯誤；
B、用手快速彎折鐵絲，鐵絲溫度升高，這是通過做功的方式增加了鐵絲的內能，故B錯誤；
C、熱量是一個過程量，不能說含有或具有熱量，故C錯誤；
D、汽油機在壓縮沖程中把機械能轉化為內能，使燃氣的內能增加，溫度升高，故D正確。
故選：D。
10．【分析】熱機效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值。
【解答】解：熱機效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，結合能流圖可知熱機的效率為：η100%。
故選：B。
11．【分析】熱機效率指有用能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，比值越大，效率越高；
使用熱機時，真正能轉變為對外做的有用功的能量只是燃料燃燒時所釋放能量的一部分，熱機的效率不能達到100%。
【解答】解：
A．使用熱值大的燃料時，完全燃燒相同質量的燃料，可以產生更多的熱量，但是不能提高熱機效率，故A錯誤；
B．由于摩擦等因素的存在，也無法將熱機的機械效率提高到 100%，故B錯誤；
C．增加熱機工作時間，可以增加對外做的有用功，但是不能提高熱機效率，故C錯誤；
D．減少廢氣帶走的熱量可以增加燃料產生熱量的利用率，可以提高熱機的效率，故D正確。
故選：D。
12．【分析】（1）內燃機四個沖程中的能量轉化情況：吸氣和排氣沖程不發生能量轉化，壓縮沖程將機械能轉化為內能，做功沖程將內能轉化為機械能；
（2）汽油機是通過火花塞點火，而柴油機是由噴油嘴噴出霧狀柴油而燃燒。
【解答】解：
A、“鼻孔吸氣”相當于吸氣沖程，吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合物，故A錯誤；
B、“氣沉丹田”相當于壓縮沖程，壓縮沖程是將機械能轉化為內能，故B正確；
C、汽油機是通過火花塞點火使汽油燃燒，柴油機是靠噴油嘴噴出霧狀柴油達到著火點自燃，故C錯誤；
D、排山倒海時對外做功，相當于做功沖程，此沖程內能轉化為機械能，不是靠飛輪的慣性來完成的，故D錯誤。
故選：B。
二．填空題（共8小題）
13．【分析】知道煤油的熱值和質量，根據Q放＝mq求出煤油完全燃燒釋放的熱量.
【解答】解：2kg煤油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J。
故答案為：9.2×107。
14．【分析】（1）改變內能的方法有兩個：做功和熱傳遞；
（2）擴散現象說明一切物質的分子都在不停地做無規則運動。
【解答】解：用煤氣爐烹飪食物，食物從鍋中吸收熱量，用熱傳遞的方式增大食物的內能；
食物的香氣四溢是擴散現象，說明分子在不停地做無規則運動。
故答案為：熱傳遞；擴散。
15．【分析】改變內能的方法有做功和熱傳遞兩種。做功是能量的轉化，熱傳遞是能量的轉移。
【解答】解：太陽輻射是熱傳遞的方式之一，可以使物體的內能增加，溫度升高。液化氣鋼瓶放在烈日下曝曬，通過太陽的照射內能增加溫度升高，鋼瓶內的氣壓增大，很容易發生爆炸事故。
故答案為：熱傳遞；增加。
16．【分析】利用Q＝cmΔt進行分析即可。
【解答】解：已知水和這種液體在相同時間內放出的熱量相等，則放熱20min，甲和乙放出的熱量相等即Q甲＝Q乙，
由圖像和物質放熱公式得到：Q甲＝c甲m甲（t甲0﹣t甲）＝c甲×1kg×（60℃﹣40℃）＝Q乙＝c乙m乙（t乙0﹣t乙）＝c乙×1kg×（60℃﹣20℃），
解得：c甲＝2c乙，
已知水的比熱容較大且水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），則乙物質是這種液體，這種液體的比熱容為2.1×103J/（kg ℃）。
故答案為：乙；2.1×103。
17．【分析】水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多。
【解答】解：由一年的氣溫變化曲線得出，實線所示的城市最高、最低氣溫差比虛線所示的城市的大；
水的比熱容比砂石大，在質量相同、吸收熱量相同時，砂石溫度變化較大，所以實線表示的是內陸城市的年氣溫變化曲線。
故答案為：內陸；砂石。
18．【分析】（1）根據密度公式求出1L汽油的質量，根據Q放＝mq求出汽油完全燃燒放出的熱量；
（2）根據G＝mg求出車的總重力，根據f＝0.1G求出汽車受到的阻力；根據二力平衡條件可知汽車的牽引力，根據W＝Fs求出汽車所做的有用功，利用效率公式求出車的工作效率。
【解答】解：汽油的體積V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
汽油的質量：m汽油＝ρ汽油V＝0.8×103kg/m3×1×10﹣3m3＝0.8kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝m汽油q汽油＝0.8kg×4.5×107J/kg＝3.6×107J；
車的總重力：G＝mg＝1.5×1000kg×10N/kg＝1.5×104N，
汽車受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×1.5×104N＝1.5×103N，
汽車在一段平直的道路勻速直線行駛時，汽車的牽引力與汽車受到的阻力是一對平衡力，
根據二力平衡條件可知，汽車的牽引力F牽＝f＝1.5×103N，
汽車所做的有用功：W＝F牽s＝1.5×103N×6×1000m＝9×106J，
車的工作效率：η100%100%＝25%。
故答案為：3.6×107；25%。
19．【分析】當物體對外做功時，物體的內能轉化為機械能，物體的內能減小，在轉化的過程中，存在內能散失的情況；熱機的工作循環有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成，其中壓縮沖程機械能轉化成內能，做功沖程內能轉化成機械能。
【解答】解：
水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內能減小，水蒸氣的內能轉化為軟木塞的機械能，由于存在熱量的散失，故水蒸氣減少的內能大于軟木塞增加的機械能；該過程與熱機的做功沖程能量轉化相同。
故答案為：減??；大于；做功。
20．【分析】四沖程內燃機一個工作循環包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，吸氣沖程，進氣門打開，排氣門關閉；壓縮沖程，兩個氣門都關閉，活塞向上運動；做功沖程，兩個氣門都關閉，活塞向下運動；排氣沖程，進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動；組成物質的分子在不停地做無規則運動。
【解答】解：由圖可知，進氣門、排氣門都關閉，活塞向下運動，為做功沖程；在加油站為汽車加油時，能聞到汽油味，是因為汽油分子在不停地做無規則運動的結果，是擴散現象。
故答案為：做功；擴散。
三．實驗探究題（共2小題）
21．【分析】（1）酒精燈要放在兩杯中間，為了保證液體在相同的時間內吸收的熱量相等，加熱時間越長說明吸收熱量越多；
（2）比較物質的吸熱能力，應控制液體的質量、初溫相同，液體的種類不同；
（3）吸收熱量的多少與質量與物質種類有關和升高的溫度有關，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外兩個因素不變，分析表中數據得出結論。
【解答】解：（1）實驗時酒精燈放在兩杯中間，目的是在相同時間內使A、B兩杯中的液體吸收的熱量相等；
（2）為了研究物體吸收熱量跟物質種類的關系，實驗時應控制兩相同燒杯內液體的質量相同、液體的種類不同；
（3）分析實驗數據，可歸納得出的結論是：質量相等的水和煤油，升高相同的溫度，水吸收的熱量較多。為了比較各種物質的這種特性，物理學中引入了比熱容這一物理量。
故答案為：（1）在相同時間內使A、B兩杯中的液體吸收的熱量相等；（2）相同；（3）質量相等的水和煤油，升高相同的溫度，水吸收的熱量較多；比熱容。
22．【分析】（1）（3）我們使用相同的加熱器通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉換法；
比較物質吸熱能力的2種方法：使相同質量的不同物質升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強；或使相同質量的不同物質吸收相同的熱量（即加熱相同的時間），比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強；
（2）根據水和煤油的溫度隨時間變化的圖象得出升高20℃a、b的加熱時間，由轉換法，對應的吸熱之比為2：1，根據比較吸熱能力的方法確定a的吸熱能力強，據此回答；根據Q＝cmΔt可知，在質量和升高的溫度相同的情況下，吸熱與比熱容成正比，據此得出煤油的比熱容。
【解答】解：（1）在相同條件下用相同的電加熱器分別給水和煤油加熱使其升高相同的溫度，通過比較加熱時間長短比較吸收熱量的多少，從而比較水和煤油的吸熱能力，這里采用科學方法主要是控制變量法和轉換法。
（2）根據水和煤油的溫度隨時間變化的圖象知，升高20℃，a、b的加熱時間分別為6min和3min，由轉換法，對應的吸熱之比為2：1，根據比較吸熱能力的方法，故可知a的吸熱能力強，比熱容大；水的溫度隨時間變化的圖象是a；
根據Q＝cmΔt可知，在質量和升高的溫度相同的情況下，吸熱與比熱容成正比，煤油的比熱容為
c4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）。
（3）分析圖象可知，水和煤油加熱相同時間，吸收相同熱量時，溫度升高較多的是煤油；若使兩者升高相同的溫度，則水吸收的熱量較多。
故答案為：（1）加熱時間長短；轉換；（2）a；2.1×103； （3）煤油；水。
四．綜合應用題（共5小題）
23．【分析】根據水的比熱容比泥土、沙石的比熱容大的特點來分析海陸風和陸海風的形成過程。
【解答】答：因為水的比熱容比泥土、沙石的比熱容大，白天，太陽照射下海岸和海水吸收相同的熱量，海水溫度上升慢；海岸吸熱后，溫度上升快，熱空氣上升，微風從海洋吹向陸地，形成海風；
而夜晚，海岸和海水放出相同的熱量，但水的比熱容大，海水溫度降低得少，海面氣溫較高，空氣上升，風就從陸地吹向海上，形成陸風。
24．【分析】（1）根據速度公式求出汽車行駛的路程；
（2）根據W＝Fs求出汽車的牽引力，汽車勻速行駛時，汽車的牽引力與受到的阻力是一對平衡力，根據二力平衡條件可知汽車受到的阻力；
（3）根據Q放＝mq求出消耗的汽油完全燃燒放出的熱量，根據效率公式求出汽車發動機的效率。
【解答】解：（1）由v可知，汽車行駛的路程：s＝vt＝25m/s×600s＝1.5×104m；
（2）由W＝Fs可知，汽車的牽引力：F2000N，
汽車勻速行駛時，汽車的牽引力與受到的阻力是一對平衡力，根據二力平衡條件可知，汽車受到的阻力：f＝F＝2000N；
（3）消耗的汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝1kg×5×107J/kg＝5×107J，
汽車發動機的效率：η100%100%＝60%。
答：（1）汽車行駛的路程為1.5×104m。
（2）汽車受到的阻力為2000N。
（3）汽車發動機的效率為60%。
25．【分析】（1）根據路程和時間直接計算；
（2）題中給的熱值是單位質量的產熱，所以要先根據體積算質量，再算放出的熱量；
（3）根據W＝Pt算出機械功，再結合熱機的效率進行計算。
【解答】解：
（1）汽車平均速度為：。
（2）消耗汽油的質量為：m＝ρV＝25L×0.8×103kg/m3＝20kg；
燃燒釋放的熱量為：Q＝qm＝4.5×107J/kg×20kg＝9×108J。
（3）汽車發動機做的機械功為：W＝Pt＝25×103W×4×3600s＝3.6×108J；
發動機的機械效率為：。
答：（1）汽車的平均速度為90km/h；
（2）汽油完全燃燒放出的熱量Q為9×108J；
（3）汽車發動機的效率為40%。
26．【分析】（1）已知消耗的航空燃油的質量和燃油的熱值，根據Q放＝qm可求出消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量；
（2）已知飛機發動機的功率和勻速航行的速度，根據PFv可求出飛機航行過程中的牽引力；
（3）已知飛機發動機的功率和航行時間，根據P可求出飛機發動機做的功；再根據η100%求出發動機的效率。
【解答】解：（1）已知消耗的航空燃油的質量m＝1.35t＝1350kg，航空燃油的熱值q＝4×107J/kg，
則這些燃油完全燃燒放出的熱量為：Q放＝qm＝4×107J/kg×1350kg＝5.4×1010J；
（2）已知飛機發動機的功率P＝2.25×107W，飛機勻速航行的速度v＝270km/h＝75m/s，
由PFv可知飛機航行過程中的牽引力為：F3×105N，
由二力平衡的條件可知飛機航行過程中的阻力為：f＝F＝3×105N；
（3）由P可知飛機發動機做的功為：W＝Pt＝2.25×107W×20×60s＝2.7×1010J，
則發動機的效率為：η100%50%。
答：（1）消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量是5.4×1010J；
（2）飛機在航行過程中的阻力3×105N；
（3）發動機的效率是50%。
27．【分析】（1）曲軸轉動兩周，完成一個工作循環，吸氣一次，根據m＝ρV計算出燃料混合物的質量，根據空燃比計算出汽油的質量，從而可以計算出1min吸入的汽油量，根據Q＝mq算出燃料燃燒時放出的熱量；根據熱機效率算出有用功；
（2）根據P算出功率，根據v算出汽車行駛的速度
【解答】解：
（1）根據ρ可得，一次吸入混合物的質量：
m1＝ρV＝1.44kg/m3×2×10﹣3m3＝2.88×10﹣3kg，
因為曲軸每轉動兩周，完成一個工作循環，吸氣一次，也做一次功，
所以，發動機曲軸在1min轉動3×103轉，吸氣和做功都為1500次，
汽油和空氣的質量比為1：15，可見汽油占混合物總質量的；
則發動機在1min內吸入汽油的總質量：
m＝m1×15002.88×10﹣3kg×15000.27kg；
這些汽油完全燃燒放出的熱量：
Q＝mq＝0.27kg×4.5×107J/kg＝1.215×107J，
根據η可得汽車在1min做的有用功：
W＝Q放η＝1.215×107J×40%＝4.86×106J；
（2）汽車在1min做的有用功的功率為：
P8.1×104W。
因為汽車勻速行駛，
所以汽車受到的阻力與牽引力是一對平衡力，大小相等，即F＝f＝3×103N，
根據P＝Fv可得，汽車行駛的速度：
v27m/s。
答：（1）汽車在1min做的有用功是4.86×106J；
（2）汽車在平直公路上勻速行駛時受到的阻力為f＝3×103N，汽車行駛的速度是27m/s。
學習目標
單元歸納
單元實驗總結
典例精講
對點演練
模擬演練
解題方法點撥
模擬演練
考點梳理
考點梳理
素養提升精煉
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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