2023-2024學(xué)年九年級(jí)物理全一冊(cè)單元測(cè)試卷（滬科版）

第十三章內(nèi)能與熱機(jī)1B卷-難點(diǎn)題型+提升卷】

題型1：做功改變內(nèi)能的應(yīng)用

題型2:比熱容、熱值、熱機(jī)效率的圖像與表格題

題型3:熱平衡有關(guān)的計(jì)算

題型4:樹直、熱機(jī)效率計(jì)算的難點(diǎn)突破

難點(diǎn)題型歸納

題型1:做功改變內(nèi)能的應(yīng)用

1.如圖所示，在燒瓶?jī)?nèi)裝入少量的水，塞緊塞子后，用氣筒往瓶?jī)?nèi)打氣，瓶塞尚未跳

出前，下列說法正確的是（）

A.瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能變小B.瓶?jī)?nèi)會(huì)出現(xiàn)白霧

C.此過程能量轉(zhuǎn)化過程類似汽油機(jī)的做功沖程D.瓶?jī)?nèi)如果有靈敏溫度計(jì)，

它的示數(shù)會(huì)升高

【答案】D

【詳解】A.用氣筒往瓶?jī)?nèi)打氣，瓶塞尚未跳出前，外界對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體做功，瓶?jī)?nèi)氣體的

內(nèi)能是增大的，A錯(cuò)誤；

BD.瓶?jī)?nèi)氣體溫度會(huì)升高，瓶?jī)?nèi)如果有靈敏溫度計(jì)，它的示數(shù)會(huì)升高，由于瓶塞沒有

跳出，里面的氣體不會(huì)遇冷，則不會(huì)液化為小水珠，瓶?jī)?nèi)不會(huì)出現(xiàn)白霧，B錯(cuò)誤，D正

確；

C.此過程能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，與汽油機(jī)的壓縮沖程是類似的，不是做功沖

程，c錯(cuò)誤。

2.如圖甲所示，在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉，把活塞迅速壓下去，

我們會(huì)看到硝化棉燃燒；如圖乙所示，玻璃瓶?jī)?nèi)裝有少最的水，用塞子塞緊，并用氣

筒往瓶?jī)?nèi)打氣，會(huì)觀察到瓶塞跳起來，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.圖甲中，活塞對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大

B.圖甲的工作原理和汽油機(jī)的做功沖程相同

C.圖乙中，當(dāng)瓶塞跳起時(shí)可以觀察到瓶口出現(xiàn)白霧

D.甲、乙兩圖都說明了做功可以改變物體的內(nèi)能

【答案】B

【詳解】A.圖甲中，當(dāng)把活塞迅速壓下去后，活塞壓縮氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，

故A正確，不符合題意；

B.圖甲中，當(dāng)把活塞迅速壓下去后，活塞壓縮氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，將機(jī)械能

轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機(jī)壓縮沖程相同，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

故B錯(cuò)誤，符合題意；

C.如圖乙所示，給瓶?jī)?nèi)打氣，瓶?jī)?nèi)氣壓增大，當(dāng)氣壓把瓶塞從瓶口推出時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體

對(duì)瓶塞做功，使氣體自身的內(nèi)能減少，溫度降低，水蒸氣液化成小水滴飄散在空中，

就是看到的白霧，故C正確，不符合題意；

D.甲圖說明對(duì)物體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，乙圖說明物體對(duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為

機(jī)械能，都說明了做功可以改變物體的內(nèi)能，故D正確，不符合題意。

故選B。

3.如圖所示是家居裝修的一種空氣錘，它是利用壓縮空氣使活塞迅速推出，產(chǎn)生巨大

壓力，能將鐵釘打入木板，甚至能將混凝土壓碎。下列關(guān)于空氣錘的使用，說法錯(cuò)誤

C.木板可以被鐵釘打入，說明力可以改變物體的形狀

D.反復(fù)捶打，鐵釘會(huì)發(fā)熱，這與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同

【答案】D

【詳解】A.壓縮空氣對(duì)外做功時(shí)，空氣將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為外界的能量，自身的內(nèi)能會(huì)減小,

故A正確，不符合題意；

B.空氣被壓縮時(shí)，質(zhì)量不變，體積變小，由。=，可知，密度增大，故B正確，不符

合題意；

C.鐵釘被打入木板，木板在力的作用下形狀發(fā)生改變，說明力可以改變物體的形狀，

故c正確，不符合題意；

D.反復(fù)捶打，鐵釘會(huì)發(fā)熱，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化

相同，故D錯(cuò)誤，符合題意。

故選D。

題型2：比熱容、熱值、熱機(jī)效率的圖像與表格題

4.甲物體質(zhì)量為2kg,乙、丙兩物體質(zhì)量都為1kg,三個(gè)物體初始溫度都是20℃,吸

收相同熱量后溫度如圖，以下說法正確的是（）

A.甲的比熱容比乙的大

B.乙的比熱容與丙的相等

C.若乙、丙都升高相同的溫度，乙比丙吸收的熱量多

D.若甲、丙都升高相同的溫度，丙比甲吸收的熱量多

【答案】C

【詳解】A.由題意可知，甲物體質(zhì)量為2kg,乙物體質(zhì)量為1kg,吸收相同熱量，即

。甲=Q乙，它們的溫度變化量分別為

A值=￡“甲=30℃-20℃=10℃

A乞=/乙-壇=40℃-20℃=20℃

根據(jù)比熱容的公式可知

。甲h甲二。乙乙△，乙

代入數(shù)據(jù)，可得

c甲x2kgx10℃=c乙義1kgx20℃

最后解得年=c乙，甲的比熱容大小，等于乙的比熱容大小，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)A解析，同理可得

C乙利i△,乙=C丙叫5△'丙

代入數(shù)據(jù)，可得

%x1kgx20℃=c丙義1kgx30℃

3

最后解得c乙=]c丙，乙的比熱容與丙的不相等，故B錯(cuò)誤；

C.若乙、丙都升高相同的溫度，即△生=加丙，乙、丙的質(zhì)量都相等，都為1kg,根據(jù)

比熱容公式可知

。乙二C乙心，乙二C乙

。丙C丙，△‘丙。丙

而由B解析可知，c乙=：c丙，代入上式可得。乙=]。丙，乙比丙吸收的熱量多，故C正

確；

D.根據(jù)C解析，同理可得

。丙0丙小丙△,丙c丙

再由AB解析可知

3

°甲乙=/C丙

結(jié)合上面兩式，可得&=3。百，甲比丙吸收的熱量多，故D錯(cuò)誤。

故選C。

5.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，下列說法中正確的是（）

物質(zhì)鋁鐵銅水煤油

密度/(kg-m3)2.7xlO37.9xlO38.9xl03l.OxlO30.8xlO3

比熱容/[j/（kg「C）]0.88xlO30.46xlO30.39xl034.2xl032.1xl03

//bA.將質(zhì)量和溫度都相等的銅塊和鋁塊放在同一冰面上，銅塊

Ot

熔化的冰會(huì)更多一些

B.用同樣的酒精燈給質(zhì)量相等、初溫相同的水和煤油加熱相同的時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)水

中的溫度計(jì)示數(shù)較高

C.初溫、質(zhì)量相同的鐵和銅，吸收相同的熱量后互相接觸，內(nèi)能從銅轉(zhuǎn)移到鐵

D.加熱質(zhì)量相同的銅和鋁，其吸收熱量與升高溫度的關(guān)系圖像如圖所示，其中圖

線a表示的是銅

【答案】C

【詳解】A.由表中數(shù)據(jù)可知，銅的比熱容小于鋁的比熱容，放在足夠大的同一冰面上,

降低的溫度相同，等質(zhì)量的銅和鋁，鋁放出的熱量多，熔化的冰會(huì)更多些，A錯(cuò)誤；

B.由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，水的比熱容大于煤油的比熱容，用同樣的酒精燈給質(zhì)量相等、

初溫相同的水和煤油加熱相同的時(shí)間后，它們吸收的熱量相等，由。可知，煤

油升高的溫度多，煤油中溫度計(jì)示數(shù)高，B錯(cuò)誤；

C.初溫、質(zhì)量相同的鐵和銅，吸收相同的熱量后，由于鐵的比熱容大，所以升高的溫

度小，即鐵的末溫低，銅的末溫高，熱量從高溫物體（銅）傳給低溫物體（鐵），那么

內(nèi)能由銅向鐵轉(zhuǎn)移，C正確；

D.由。=。7?加可知，給等質(zhì)量的銅塊和鋁塊加熱，升高相同的溫度時(shí)，鋁塊吸收的

熱量多，圖像a表示的是鋁塊，D錯(cuò)誤。

故選C。

6.在相同的加熱條件下，對(duì)質(zhì)量為機(jī)A、比熱容為C4的A液體和質(zhì)量為7MB、比熱容為

CB的B液體均勻加熱，液體A、B的溫度隨加熱時(shí)間的變化情況如圖所示。下列推斷正

確的是（）

［溫度B液體

A液體

0時(shí)間

A.右IV,A~~9則B.右JTlA=tltB,>則CA=CB

C.右則CA=CBD.若7WA<"ZB,則CA>CB

【答案】D

【詳解】在相同的加熱條件下，在相同時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)物體吸收的熱量是相同的。有

ORA=ORB

即

C/IAK=CB〃?BM

通過圖像知道，在相等的加熱時(shí)間內(nèi)

加A<M

如果

mA=mB

則

CA>CB

如果

機(jī)A<

則

CA>CB

故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

7.小李同學(xué)想比較甲物質(zhì)與水的吸熱本領(lǐng)，在老師指導(dǎo)下，用同一套實(shí)驗(yàn)裝置分別加

熱200g的甲物質(zhì)和水，如圖甲所示。測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的溫度隨時(shí)間變化

圖像，已知酒精的熱值q渤尸3xl07j/kg,加熱時(shí)酒精燈平均每分鐘消耗0.28g酒精，相

同時(shí)間內(nèi)甲吸收的熱量與水吸收的熱量相等，c卡4.2X103J/（kg「C）,則下列說法中正

確的是（

二

A.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)“自上而下”安裝器材

B.甲與水的比熱容之比為2:1

C.前l(fā)Omin,甲吸收的熱量為2.52X104J

D.酒精燈的加熱效率為35%

【答案】C

【詳解】A.實(shí)驗(yàn)前需要根據(jù)酒精燈外焰高度來固定石棉網(wǎng)高度，所以應(yīng)“自下而上”安

裝器材，故A錯(cuò)誤；

B.由圖乙可知，甲和水均升高60℃時(shí)，水的加熱時(shí)間是甲的二倍，即水吸收的熱量

是甲的二倍，二者質(zhì)量相同，由%=。次V可知，水的比熱容是甲的二倍，甲與水的

比熱容之比為1:2,故B錯(cuò)誤；

C.前l(fā)Omin,甲升高了60℃,甲吸收的熱量為

Q=c^mAt=2.1xlO3J/(kggC)x0.2kgx60℃=2.52xlO4J

故C正確；

D.前l(fā)Omin,酒精燈燃燒放出的熱量為

-37

Q酒=tnsq=0.28xIOkgx10x3x10J/kg=8.4x104J

酒精燈的加熱效率為

〃=2X100%=262x1.JX100%=30%

°酒8.4X104J

故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.探究某物質(zhì)熔化和沸騰的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，把100g某種固體碾碎放入試管中，插

入溫度計(jì)，再將試管放在裝有水的燒杯中加熱(物質(zhì)在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖像如圖乙所示，從開始加熱到實(shí)驗(yàn)結(jié)束的Wmin內(nèi)消耗4g酒精,

酒精的熱值3.0xl07J/kg,這種物質(zhì)的液態(tài)比熱容c=1.5xlO3J/(kg.℃),下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的

()

A.該物質(zhì)在第5min末的內(nèi)能大于第4min末的內(nèi)能

B.在A8段和BC段，該物質(zhì)吸收的熱量相同

C.該物質(zhì)固態(tài)時(shí)的比熱容為3.0x103j/(kg「C)

D.該裝置能量的轉(zhuǎn)化效率為50%

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，3至6min,物質(zhì)吸熱但溫度保持50℃不變，故該物質(zhì)是晶體，

在熔化的過程中，吸收熱量，但溫度不變，內(nèi)能變大，即該物質(zhì)在第5min末的內(nèi)能大

于第4min末的內(nèi)能，故A正確，不符合題意；

B.由于用同一個(gè)熱源加熱，在相同時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量是相同的，從開始加熱

（A點(diǎn)）到開始熔化（2點(diǎn)）用時(shí)3分鐘，晶體熔化的時(shí)間（BC段）用時(shí)也是3min,

所以，在A2段和BC段該物質(zhì)吸收的熱量相同，故B正確，不符合題意；

C.段為固態(tài)，CD段為液態(tài)，固態(tài)加熱的時(shí)間為3min,液態(tài)加熱的時(shí)間2min。用

相同的熱源加熱，在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量是相同的，即段為吸熱是CZ）段的1.5

倍

。薩1.5。沫①

AB段升高的溫度為

At固=50℃-20℃=30℃

C。段升高的溫度為

=90℃-50℃=40℃

根據(jù)。結(jié)合①，則有

。固加x30℃=1.5xcmx40℃

該物質(zhì)固態(tài)時(shí)的比熱容為

L5xcx40^=1?3"叱540=3.0X力J/（kg??

030℃30℃

故C正確，不符合題意；

D.CO段（加熱2min）吸收的熱量為

Q>g=cm（t-Zo）=l.5x103J/（kg-℃）x0.lkgx40℃=6x103J

由圖可知從開始加熱到實(shí)驗(yàn)結(jié)束共用lOmin,故從開始加熱到實(shí)驗(yàn)結(jié)束該物質(zhì)吸收的熱

量

Q=1OnUnx6xlO3J=3xlO4J

2min

4g酒精完全燃燒放出的熱量

Q忻m^t^=0.004kgx3.Ox107J/kg=1.2x105J

這種裝置能量的轉(zhuǎn)化效率

3xlO4J

xl00%=25%

1.2xlO5J

故D錯(cuò)誤，符合題意。

故選D。

9.在“比較不同液體的比熱容大小”的實(shí)驗(yàn)中，用相同的酒精燈對(duì)四種液體加熱，得到

如表所示的數(shù)據(jù)：如果四次實(shí)驗(yàn)中，在相同時(shí)間內(nèi)，水、甲、乙、丙吸收的熱量相等,

已知水的比熱容為C水=4.2xl03j?(kg-r)-I則由上述條件可得()

次數(shù)液體質(zhì)量/g升高的溫度,上加熱時(shí)間/min

1水200107

2甲2002010

3乙4002014

4丙4001514

A.第1次實(shí)驗(yàn)中，水吸收的熱量等于酒精燃燒放出的熱量

B.第1、2次實(shí)驗(yàn)中，甲液體吸收的熱量比水吸收的熱量少

C.乙液體的比熱容為2.1X103J/(kg?℃)

D.丙液體的比熱容小于乙液體的比熱容

【答案】C

【詳解】A.用酒精燈加熱液體，酒精燃燒放出的熱量只有一部分被水吸收，還有一部分

熱量被容器吸收和散失到空氣中，故錯(cuò)誤；

B.相同的酒精燈加熱液體，在單位時(shí)間內(nèi)酒精燈放出的熱量相同，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，放

出的熱量越多，故甲液體比水吸收的熱量多，故錯(cuò)誤；

C.相同的酒精燈加熱液體，單位時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等，故QzjQ水=2:1,又知At

c7。乙外加水2x1x11

乙:水=2:1,m乙:m水=2:1,1得：一=-----0.二片，

c7k。水加乙△壇1x2x22

因此c乙=2.1xl03j/(kg?℃),故C正確；

D.根據(jù)吸熱公式Q=cmAt,乙、丙兩種液體質(zhì)量相等，吸收相同的熱量，丙升高的溫

度低，所以丙的比熱容大，故錯(cuò)誤.

故選C

10.現(xiàn)有甲、乙、丙三種初溫度相同的液體，其中甲、乙為質(zhì)量相等的不同液體，乙、

丙為質(zhì)量不等的同種液體。若對(duì)這三種液體分別加熱，根據(jù)它們各自吸收的熱量和末

溫度，在溫度-熱量圖像上分別畫出對(duì)應(yīng)的甲、乙、丙三點(diǎn)，如圖所示，則甲、丙之間

比熱容C和質(zhì)量機(jī)的大小關(guān)系，正確的是（）

A.7海〉％jC甲＞。丙B.%＞W(wǎng)1丙/＜c丙

C.m甲＜%/＞c丙D.唳＜卬丙年＜c丙

【答案】C

【詳解】由下圖知，乙和丙，吸收相同的熱量，乙升高的溫度比丙大，因乙、丙為同種

液體，比熱容相同，由。=旦可知，丙的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，即

m\t

加乙〈機(jī)丙

因甲、乙兩液體質(zhì)量相等，故

以甲V勿丙

由上圖知，甲、乙兩液體吸收相同熱量后，乙升高的大于甲升高的溫度，因兩液體的

質(zhì)量相等，由。=且可知，甲的比熱容比乙的比熱大，即

m\t

。甲＞。乙

因乙、丙比熱相同，故

c甲＞C丙

故選C。

題型3：熱平衡有關(guān)計(jì)算

11.汽油機(jī)甲，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)2400轉(zhuǎn)，汽油機(jī)的汽缸容積為150cm3,滿負(fù)荷工作時(shí)做

功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為2.0xl06pa,且甲汽油機(jī)一分鐘消耗25g汽油。汽油機(jī)甲與汽

油機(jī)乙的效率比值為5：4,汽油機(jī)甲的功率是乙的2.5倍，則汽油機(jī)甲的功率和甲、乙

汽油機(jī)相同時(shí)間的油耗之比為（）（汽油的熱值為4.8X107J3）

A.3.6xlO6W；2：1B.6000W；2：1

C.3.6xlO6W；1：2D.6000W；1：2

【答案】B

【詳解】根據(jù)題意知道，一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功

W=Fs=pS/=pV=2.0?6-63

曲軸每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以Imin轉(zhuǎn)動(dòng)2400轉(zhuǎn)，完成1200個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做

功1200次，則Imin對(duì)外做的總功

%=Wx1200=300Jx1200=3.6x105J

汽油機(jī)甲的熱功率

+…。0W

P=

甲的功率為產(chǎn)物乙的功率為Pz,效率為〃用，效率為〃2，汽油的熱值為分做功時(shí)間

為甲在時(shí)間f內(nèi)做的有用功

W折P甲t

則由題意知道，汽油機(jī)甲的功率是乙的2.5倍，汽油機(jī)甲與汽油機(jī)乙的效率比值為5:4,

則甲在時(shí)間t內(nèi)消耗的總能量

〃甲〃甲

甲在時(shí)間f內(nèi)的耗油量

*旦

〃仲——

Q〃甲4

同理可以得到乙在時(shí)間f內(nèi)的耗油量的表達(dá)式

%=必

〃乙4

甲、乙兩汽油機(jī)在相同時(shí)間內(nèi)的耗油量之比就等于兩表達(dá)式之比

與t

餌_〃甲q_舄％_2.5x4_2

m乙jy_與瞬1x51

故B正確。

故選B。

12.有兩個(gè)溫度為100℃質(zhì)量相等的金屬球，先把甲球放入溫水杯中，熱平衡后水溫升

高了10℃；取出甲球，將乙球放入該杯中，熱平衡后水溫又升高了10℃（末溫未達(dá)

100℃）,則甲球比熱容c用和乙球比熱容CZ,大小的關(guān)系是（）

A.c甲＜。乙B.。甲二c乙

C.年＞。乙D.以上三種情況都有可能

【答案】A

【詳解】把甲球放入溫水杯中，熱平衡后水溫升高了10℃,設(shè)水的初溫為心則水的末

溫為

/水=r+10℃

金屬球甲的末溫等于水的末溫，則金屬球的末溫

廂='水=，+1°℃

金屬球甲溫度變化為

AZ甲=100℃-漏=100℃-（r+10℃）=90℃-t

金屬球甲放出的熱量等于水吸收的熱量為

。甲放=。水吸1=°水加水△'水=。水加水x1°C

把乙球放入該溫水杯中，熱平衡后水溫又升高了10℃,則水的末溫為

z；x=r+10℃+10℃=f+20℃

金屬球乙的末溫等于水的末溫，則金屬球的末溫

/乙=友=f+20℃

金屬球乙溫度變化為

Ar乙=100℃-乞=100℃—?+20℃）=80℃-t

金屬球乙放出的熱量等于水吸收的熱量為

Q乙放=Q水吸2=。水啊kMk=c水利水x10C

即甲乙球放出的熱量相等，甲球溫度變化大于乙球溫度變化，依題意得，甲乙球質(zhì)量

相等，由。=CM。得，甲球比熱容小于乙球比熱容。故A符合題意，BCD不符合題

-?*＞*■

后、O

故選Ao

13.質(zhì)量、初溫相同的甲、乙兩金屬塊，先將甲投入一杯熱水中，熱平衡后，水溫降

低6℃,把甲取出后，立即將乙投入這杯水中，熱平衡后，水溫又降低6℃,不計(jì)熱損

失，則甲、乙兩金屬塊的比熱容的關(guān)系為（）

A.c?c乙B.cf=czC.cr<cz,D.無法判斷

【答案】C

【詳解】先將甲投入一杯熱水中，熱平衡后，水溫降低6℃,設(shè)甲、乙初溫為3,不計(jì)

熱損失，此時(shí)水的末溫f小，則甲放出的熱量為

Q吸甲=Q水放

帶入數(shù)據(jù)可知

C甲“7△年I水

再將乙投入一杯熱水中，熱平衡后，水溫又降低6℃,此時(shí)水的末溫心2,則可以列等

式為

C乙mA壇水

水降低的溫度相同，質(zhì)量相同，故水放出的熱量相同，故得出

C甲加△廂二C乙"2△?乙

經(jīng)整理可知

c甲A/甲二。乙A/乙

由于

△，甲=”末1一,0

△t乙~，末2To

而由于水在不停的放熱，溫度下降，故

，末1>廉2

故

△漏〉△/乙

故

。甲V。乙

故C符合題意；ABD不符合題意。

故選C。

14.有甲、乙兩個(gè)溫度和質(zhì)量都相等的金屬球，先將甲球放入盛有熱水的燒杯中，熱

平衡后水溫降低了加。然后，把甲球取出，再將乙球放入燒杯中，熱平衡后水溫又降

低了加，則兩種金屬的比熱容大小的關(guān)系是（）

A.c用水B.c^-c乙C.c用乙D.c^-C乙

【答案】D

【詳解】先后將甲乙兩球投入到同一杯水中，水降低的溫度相同，水放出的熱量相同，

由題知

Q吸=。放

不計(jì)熱損失，甲乙兩球吸收的熱量相同，而乙球比甲球少升高了加，即乙球的末溫低，

由上述分析可知，質(zhì)量相同的甲乙兩球，吸收相同的熱量，乙球升高的溫度少，所以

乙球的比熱容大，即

c甲＜c乙

故ABC不符合題意，D符合題意。

故選D。

15.質(zhì)量相同的A、B兩金屬塊，把它們都加熱到70℃,然后分別投入裝有質(zhì)量相同、

初溫都為0℃的C、D兩杯水中，當(dāng)熱傳遞結(jié)束時(shí)測(cè)得：金屬塊A使C杯的水溫升高了

10℃,金屬塊B使D杯的水溫升高了20℃。設(shè)兩金屬塊比熱容為cA和且不考慮

熱量散失，則與4的比值為（）

A.2：5B.5：2C.12：5D.5:12

【答案】D

【詳解】因?yàn)镃的初溫度為0℃,金屬塊A使C杯的水溫升高了10℃,故C中水和A

的末溫度都為10℃；對(duì)于金屬塊A來說，有

。人叫&一心）=水加i

因?yàn)镈的初溫度為0℃,金屬塊B使D杯的水溫升高了20℃,故D杯中水和B的末溫

都為20℃,對(duì)于金屬塊B來說，有

一灰）=°水小水

因?yàn)榧?=10。€：,A/2=20℃,所以

c.Oo-以）_幽_10℃_

cB（t0-tB）加，20℃2

CA（70℃-10℃）_1

CB（70℃-20℃）~2

所以

CA_

CB12

故ABC項(xiàng)不符合題意，D項(xiàng)符合題意。

故選D。

題型4：熱值、熱機(jī)效率計(jì)算的難點(diǎn)突破

16.小徐家買了輛常州某品牌的新能源車，該車車重20000N,配有一塊10kW?〃的電

池和增程式發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車行駛過程中阻力為車重的O.O5倍。該車?yán)玫氖窃龀淌皆?

在電池有電的情況下電池提供電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)前進(jìn)(效率為75%)；如果電池沒有電時(shí),

增程式發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)為電池補(bǔ)充電能(效率為40%),依然由電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)只

參與發(fā)電的過程不提供動(dòng)能。(92號(hào)汽油每千克汽油燃燒時(shí)約放熱40000W)

(1)該新能源車在平直公路上勻速行駛1km,汽車克服阻力做功多少J?

(2)滿電狀態(tài)且增程式發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，該新能源車可以行駛多少km?

(3)沒電狀態(tài)由增程式發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的情況下，若油箱內(nèi)還有10kg汽油，則優(yōu)先把電池

充滿后還能行駛多遠(yuǎn)？

【答案】(1)106J；(2)27km；(3)93km

【詳解】解：(1)汽車行駛過程中阻力為

f=0.05G=0.05x20000N=1000N

汽車克服阻力做功為

IV=/k=1000Nxl000m=lxl06J

(2)滿電狀態(tài)且增程式發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，該新能源車電能轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能為

%%=75%x10kW-h=75%x3.6義IO,J=2.7xIO’J

新能源車可以行駛的距離為

,工2.7X107J.Xi。』

二27km

f1000N

(3)10kg汽油完全燃燒釋放的熱量為

盤=40000KJ/kgxl0kg=4xl08J

這些熱量全部轉(zhuǎn)化為電能為

%放=40%X4X108J=1.6X108J

優(yōu)先把電池充滿后剩下電能為

喝電=%'-%=1.6X108J-3.6X107J=1.24X108J

剩下的電能能夠轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為

87

Wtll'=77^tt=75%xl.24xl0J=9.3xl0J

則剩下的電能能夠使車行駛的距離為

9.3xIO’j

%=9.3xl04m=93km

1000N

答：(1)該新能源車在平直公路上勻速行駛1km,汽車克服阻力做功l()6j.

(2)滿電狀態(tài)且增程式發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，該新能源車可以行駛27km；

(3)則優(yōu)先把電池充滿后還能行駛93km。

17.一個(gè)容器中裝有40kg溫度是10℃的冷水，若用某一熱水器把它加熱到溫度為60℃

時(shí)，共用了0.6m3的天然氣，己知天然氣的熱值為2.8xl07j/m3,水的比熱容為4.2xl()3j/

(kg?℃)o求：

(1)這次加熱過程中，水吸收的熱量是多少；

(2)該熱水器的實(shí)際效率是多少；

(3)如果不用熱水器，而是先往容器中導(dǎo)入少量溫度未知的冷水后，再往容器中導(dǎo)入

熱水，當(dāng)往容器中導(dǎo)入一桶質(zhì)量是機(jī)的熱水時(shí)，發(fā)現(xiàn)冷水的溫度升高了5℃,當(dāng)往容器

中再倒入同樣的一小桶熱水時(shí)，水的溫度又升高了3℃,若再不停向容器內(nèi)倒入10次

同樣的熱水，則容器中的水溫度將再升高多少。C(容器足夠大，水不會(huì)溢出)

【答案】(1)8.4xlO6J；(2)50%；(3)8

【詳解】(1)水吸收的熱量為

Q?=cm(/-ro)=4.2x103J/(kg?℃)x40kgx(60℃-10℃)=8.4xlO6J

(2)天然氣完全燃燒放出的熱量為

Q^=V^=0.6m3x2.8xl07J/m3=l,68xlO7J

燃?xì)庠畹男蕿?/p>

〃=&x100%=.“Xi。?x100%=50%

。放1.68xlO8J

(3)設(shè)熱水和冷水的溫度差為f,質(zhì)量為m的一桶熱水倒入保溫容器中，使得冷水溫

度升高了5℃,。斫。成，從而可知

cm(t-5℃)=cm2<5℃.......①

又向容器中倒入一桶同質(zhì)量為相同溫度的熱水，水溫又上升了3℃,。折。成，從而可

知

cm(J-5℃-3℃)-c(m+m4)x3℃.......②

則①-②得

3℃x(?m=5℃xcm竹3℃xcm^-3℃cm

整理得

6℃xcm=2℃xcm冷

解得：利於=3優(yōu)，代入①式可得熱水和冷水的溫度差，仁20℃；假設(shè)我們將全部熱水一

次性注入保溫容器，則根據(jù)能量守恒

ex1A?）=c/w冷At

4

由于解得：△/=16℃；容器內(nèi)水溫升高為

Az=16℃-5℃-3℃-8℃

答：（1）水吸收的熱量為&4xl06j；

（2）該熱水器的實(shí)際效率是50%；

（3）容器中的水溫度將升高8℃。

18.某款油電混合動(dòng)力小汽車的相關(guān)信息如表；在某次水平道路測(cè)試中，描繪出了從

啟動(dòng)到中速過程，速度與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示；已知v/=90km/h為中速范圍，力

=20s；該車以中速勻速行駛193km,共消耗汽油10L；中速行駛過程中，內(nèi)燃機(jī)既向

車輪提供能量，又向蓄電池充電，同時(shí)蓄電池又將部分能量通過電動(dòng)機(jī)向車輪輸送，

此時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)；若平均阻力為車重的01倍，則

純電動(dòng)（輸出15kW）啟動(dòng)、低速

驅(qū)動(dòng)模式油電混動(dòng)（輸出25kW以上）中速

純?nèi)加停ㄝ敵?0kW以上）高速

汽車質(zhì)量1000kg

（1）從啟動(dòng)到中速過程，純電動(dòng)時(shí)牽引力做功是多少？

（2）在水平道路以中速勻速行駛測(cè)試中，牽引力做的功是多少？

（3）在水平道路以中速勻速行駛測(cè)試中，若該車內(nèi)燃機(jī)的效率為60%,此過程最終使

蓄電池增加了多少能量？（忽略蓄電池和電動(dòng)機(jī)的熱損失，〃汽涉取0.7xl03kg/m3,q汽油

=4.6xlO7J/kg）

AV

V\-—^-----

o1

【答案】(1)3xlO5J；(2)1.93xlO8J；(3)2xlO5J

【詳解】解：(1)由表格數(shù)據(jù)可知，純電動(dòng)時(shí)的功率［=15kW,由P=/可知，從啟

動(dòng)到中速過程，純電動(dòng)時(shí)牽引力所做的功

叱=電=15X1wX20s=3XJ

(2)汽車受到的阻力

/=0.1G車=0.1利車g=0.1x1000kgx10N/kg=1000N

汽車勻速行駛時(shí)，牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，即汽車的牽引力

F=/=1000N

在水平道路以中速勻速行駛測(cè)試中，牽引力做的功

%=Fs=l000Nx193x1000m=1.93x108J

(3)消耗汽油的體積

V=10L=10dm3=0.01m3

由可知，消耗汽油的質(zhì)量

〃片?汽油―CxlO^kg/n?x0.01m3=7kg

汽油完全燃燒放出的熱量

。放=〃口汽油=7kgx4.6xlO7J/kg=3.22x108J

由〃=粵里xl00%可知，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化的有用能量

2放

%用=v。放=60%x3.22xlO8J=1.932xlO8J

蓄電池增加的能量

%=%用-%=1?932xIO'j-i.93x1()8J=0.002xIO'J=2xIO'J

答：(1)從啟動(dòng)到中速過程，純電動(dòng)時(shí)牽引力做功是3xlO5j；

(2)在水平道路以中速勻速行駛測(cè)試中，牽引力做的功是1.93xlO8j；

(3)此過程最終使蓄電池增加的能量為2X105J。

19.國(guó)產(chǎn)055新型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦的服役，使中國(guó)海軍的裝備又一次得到提升。該型號(hào)驅(qū)

逐艦滿載時(shí)質(zhì)量為L(zhǎng)25xl04t,在海面上以恒定功率做直線運(yùn)動(dòng)，其牽引力廠隨時(shí)間f

的變化關(guān)系如圖甲所示，其運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間f的關(guān)系如圖乙所示。求該驅(qū)逐艦：力桀

^=0.85xl03kg/m3,q^^=4.0x107J/kg,lL=ldm3)

(1)在34~44s內(nèi)行駛的路程；

(2)在水下5m處有一面積為200cm2的觀察窗口，窗口受到水的壓力大小；3k

=1.0xl03kg/m3)

(3)滿載時(shí)在勻速航行的過程中所受浮力的大小；

(4)在0~34s內(nèi)完全燃燒12.5L柴油的過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

【答案】(1)50m；(2)1000N；(3)1.25xl08N；(4)40%

【詳解】解：(1)由圖乙可知，驅(qū)逐艦在34~44s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為5m/s,驅(qū)逐

艦在34~44s內(nèi)行駛的路程為

s,=v/=(44s-34s)x5m/s=50m

(2)驅(qū)逐艦在水下5m深處時(shí)，0=5m；此時(shí)觀察窗口所受海水的壓強(qiáng)為

/?=pg/z=l.Ox103kg/m3x10N/kgx5m=5x104Pa

觀察窗口的面積為

S=200cm2=0.02m2

由壓強(qiáng)公式。變形得，觀察窗口所受壓力為

F=/?S=5xl04Pax0.02m2=1000N

(3)由題意可知，驅(qū)逐艦的排水量為

1.25xl04t=1.25xl07kg

根據(jù)阿基米德原理該艦滿載時(shí)靜止在水面上受到的浮力為

Fff=G//f=mg=1.25x107kgx1ON/kg=1.25xlO8N

(4)柴油的質(zhì)量為

「=0.85x103kg/m3xl2.5xl0-3m3=10.625kg

汽油完全燃燒放出的熱量為

Qit=mq=10.625kgx4x107J/kg=4.25x108J

由圖甲乙可知，尸=1X106N時(shí)，v=5m/s,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的恒定功率為

P=Fv=lxlO6Nx5m/s=5xlO6W

驅(qū)逐艦在0~34s內(nèi)做的有用功為

IV^=P/=5X106WX34S=1.7X108J

發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為

〃=區(qū)X100%=X100%=40%

8

。放4.25X10J

答：(1)在34~44s內(nèi)行駛的路程為50m；

(2)在水下5m處有一面積為200cm2的觀察窗口，窗口受到水的壓力大小為1000N；

(3)滿載時(shí)在勻速航行的過程中所受浮力的大小為1.25xl08N；

(4)在。~34s內(nèi)完全燃燒12.5L柴油的過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%。

提升單元過關(guān)練

一、單選題

1.關(guān)于熱量、內(nèi)能和溫度，下列說法正確的是()

A.在熱傳遞過程中，熱量是內(nèi)能改變多少的量度

B.內(nèi)能小的物體也可以將溫度傳遞給內(nèi)能大的物體

C.內(nèi)能和機(jī)械能單位都是J,所以它們是同一種形式的能量

D.物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，只要溫度不變，物體的內(nèi)能就不變

【答案】A

【詳解】A.熱傳遞過程中，內(nèi)能傳遞的多少叫做熱量，故A正確；

B.熱傳遞的本質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，內(nèi)能從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體，傳遞的內(nèi)

能而不是溫度，故B錯(cuò)誤；

C.能量的單位都是J,內(nèi)能是物體分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，機(jī)械能是指物體動(dòng)能

和勢(shì)能的綜合，所以內(nèi)能和機(jī)械能是兩個(gè)不同形式的能量，故c錯(cuò)誤；

D.物體內(nèi)能大小與溫度、質(zhì)量等因素有關(guān)，溫度不變，但內(nèi)能可能發(fā)生變化，比如

晶體熔化，溫度不變，內(nèi)能增加，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.質(zhì)量和初溫都相同的鐵塊和銅塊(c?>c的)，分別放出相同的熱量后立即接觸，則

()

A.它們之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞B.熱量由銅傳給鐵

C.熱量由鐵傳給銅D.無法確定熱傳遞的情況

【答案】C

【詳解】質(zhì)量和初溫都相同的鐵塊和銅塊，放出相同的熱量，根據(jù)周=4可知，比熱

me

容大的降溫慢，鐵的比熱容大，故鐵降溫慢，溫度高，故發(fā)生傳遞時(shí)，熱量從高溫物

體傳遞給低溫物體，故由鐵傳遞給銅。故選C。

3.如圖所示，小明用酒精燈給試管中水加熱至沸騰，一段時(shí)間后，橡皮塞會(huì)被水蒸氣

“頂”出去，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

A.實(shí)驗(yàn)前，小明向燈內(nèi)添加酒精時(shí)聞到酒精味兒，這是擴(kuò)散現(xiàn)象

B.沸騰前，試管內(nèi)的水吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加

C.沸騰后，試管口看到的白霧是水沸騰后產(chǎn)生的水蒸氣

D.橡皮塞被水蒸氣“頂”出去的過程與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程原理相同

【答案】C

【詳解】A.向酒精燈添加酒精，酒精揮發(fā)到空氣中并不斷擴(kuò)散，我們會(huì)聞到酒精味，

故A正確，不符合題意；

B.物體吸收熱量，內(nèi)能增大。沸騰前，水吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增大，故B正確,

不符合題意；

C.沸騰后，試管口看到的白霧是水蒸氣遇冷液化成的小水滴，故C錯(cuò)誤，符合題意；

D.試管內(nèi)的水沸騰后，水蒸氣將軟木塞推出的過程中，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞

的機(jī)械能，與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程原理相同，故D正確，不符合題意。

故選C。

4.利用一燃?xì)鉄崴鲗?duì)質(zhì)量為10kg、初溫為20℃的水進(jìn)行加熱，完全燃燒了0.105m3

的煤氣。已知水的比熱容為4.2X103J/（kg?℃）,煤氣的熱值為4xl07j/m3,該熱水器燒

水的效率是50%,關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（）

①煤氣完全燃燒放出的熱量是4.2xlO6J

②水吸收的熱量是4.2xlO6J

③水溫升高了50℃

④加熱過程中水的內(nèi)能保持不變

A.只有①④B.只有②④C.只有①③D.只有②③

【答案】C

【詳解】①煤氣完全燃燒放出的熱量

2^y^=0.105m3x4xl07J/m3=4.2xl06J

故①正確;

②由〃=答得水吸收的熱量為

Q放

。所〃。折50%x4.2xl06j=2.ixl()6j

故②錯(cuò)誤；

③由。折。能加可得水升高的溫度

4=紋=21xl06J=50℃

cm4,2X103J/(kg.℃)xlOkg

故③正確；

④在加熱過程中，水的溫度升高、內(nèi)能增大，故④錯(cuò)誤。

故選C。

5.如圖所示，用甲、乙兩種燃料分別對(duì)質(zhì)量和初溫相同的水進(jìn)行加熱，兩圖裝置均相

同。燃料的質(zhì)量用機(jī)表示，燃料充分燃盡時(shí)水升高的溫度用工表示(水未沸騰)()

A.若機(jī)相同，加越小，燃料的熱值越大B.若Af相同，機(jī)越大，燃料的熱值越大

C.若?的值越大，燃料的熱值越大D.若名的值越大，燃料的熱值越大

加m

【答案】D

［詳解】我們假定為兩套裝置的加熱水的效率是相同的。燃料的熱值大小不能直接測(cè)量,

需要通過水吸收熱量的多少來體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少，而水吸收熱量的多少跟

水的質(zhì)量和升高的溫度有關(guān)，因此為了比較熱值大小可以利用。斫。幽，而

Q或二c水m水Nt

Qtrmq

即

c水m水kt=mqn

解得

_c水利水加

mq

通過這個(gè)式子可以做以下推導(dǎo)：

A.若7"相同，。越小，則燃料的熱值越小，故A錯(cuò)誤，不符合題意;

B.若加相同，根越大，則燃料的熱值越小，故B錯(cuò)誤，不符合題意;

c.若胃ryi的值越大，即/空\(chéng)t的值越小，則燃料的熱值越小，故C錯(cuò)誤，不符合題意；

Zm

D.若名的值越大，則燃料的熱值越大，故D正確，符合題意。

m

故選D。

6.小明利用圖甲裝置研究某燃料熱值，他取少量燃料置于燃燒皿中，點(diǎn)燃后對(duì)100g

的熱水加熱4min,然后立即將其熄滅，測(cè)得消耗燃料4.2g,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了水

溫隨時(shí)間變化的圖像如圖乙中。線所示。已知此過程中燃料均勻燃燒放熱，所放出熱

量只有60%被水吸收。水的比熱容為4.2xl03j/(kg?℃),整個(gè)過程中忽略水的質(zhì)量變化。

下列說法中正確的是()

A.通過圖像計(jì)算得知4min水吸收到的熱量為2520J

B.通過計(jì)算得出該燃料的熱值為2xl06j/kg

C.這種方法計(jì)算出的熱值比實(shí)際的熱值偏大

D.若實(shí)驗(yàn)裝置和熱損失比例均不變，利用該燃料加熱另一杯水繪出了如圖乙中b

線所示圖像，則這杯水的質(zhì)量小于上一杯水的質(zhì)量

【答案】B

【詳解】A.由圖乙知，a圖線水在前2min內(nèi)溫度由93℃升到99℃,2~4溫度保持不

變，已經(jīng)沸騰，則前2min吸收的熱量

QmXf-0=4.2xio3J/(kg-℃)X0.lkgx(99-93)℃=2.52x103J

燃料燃燒過程是均勻放熱，那么4min內(nèi)吸收的熱量

Q/=20?=2X2.52X103J=5040J

故A錯(cuò)誤；

BC.據(jù)〃=答得，燃燒燃料放出的熱量

D放

^=5040J=8400J

放760%

則該燃料的熱值

。放8400J

=2xlO6J/kg

m4.2x103kg

而在燃燒過程中，燃料不能完全燃燒，則用此方法算得的。成偏小，那么算得的熱值比

實(shí)際值偏小，故B正確，C錯(cuò)誤;

D.由圖乙知，6圖線加熱至沸騰的時(shí)間比a圖線的長(zhǎng)，在實(shí)驗(yàn)裝置和熱損失比例均不

變的情況下，b圖線加熱時(shí)間更長(zhǎng)可能是b圖線中所用的水的初溫比a的低及b圖線中

所用的水的質(zhì)量比a的多，故D錯(cuò)誤。

故選B。

7.如圖是用相同的加熱裝置對(duì)a、b、c三種固態(tài)物質(zhì)加熱時(shí)它們的溫度隨時(shí)間變化的

圖象，其中a、c質(zhì)量相同。下列對(duì)圖象的分析不正確的是（）

，2*3

A.時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)。的溫度不變，內(nèi)能增加

B.如果a、b是同種物質(zhì)，6的質(zhì)量大于a的質(zhì)量

C.溫度從力升高到T2時(shí)，a物質(zhì)吸收的熱量比b少

D.6的比熱容一定小于c的比熱容

【答案】D

【詳解】由圖象知：

A.時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)。的溫度雖然不變，但繼續(xù)吸收熱量，所以其內(nèi)能增加，故A

正確，不符合題意；

B.如果服匕是同種物質(zhì)，比熱容相同，升高相同的溫度時(shí)，這大于立即b的加熱時(shí)

間長(zhǎng)，b吸收的熱量多，根據(jù)m=線知6的質(zhì)量大于a的質(zhì)量，故B正確，不符合題

cNt

忌；

C.溫度從八升高到乃時(shí)，a物質(zhì)的加熱時(shí)間比。物質(zhì)短，所以a物質(zhì)吸收的熱量比。

少，故C正確，不符合題意；

D.用相同的加熱裝置對(duì)6、c兩種物質(zhì)加熱時(shí)，0-0時(shí)間內(nèi)兩種物質(zhì)加熱時(shí)間相同，

即