2025年中考物理一轮复习：内能及其利用 考点练习题（含答案解析）

这是一份2025年中考物理一轮复习：内能及其利用 考点练习题（含答案解析），共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
2．关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．八月苹岛，丹桂飘香，说明了分子之间存在引力
B．“钻木取火”是通过热传递改变物体的内能
C．暑假同学们在家学做菜，厨房里菜香四溢，说明了分子在不停地做无规则运动
D．冬天用热水袋暖手，是通过做功改变物体的内能
3．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰块内能为0B．温度高的物体含有的热量多
C．汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
4．下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是( )
A．钻木取火B．煤炉烧水
C．压缩空气升温D．搓手取暖
5．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是（ ）
A．水温上升时，水的内能增加B．加热时管内的水不断汽化
C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少D．试管口的“白气”是水蒸气
6．以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（ ）
A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
7．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
8．2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生活，长征二号F遥运载火箭用了液态氢作燃料。下列说法正确的是（ ）
A．火箭选用液态氢作燃料、是因为液态氢具有较大的热值
B．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能
C．火箭加速升空的过程中，航天员的机械能保持不变
D．载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态
9．如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于该两组实验的说法正确的是（ ）
A．每组实验中，燃料的质量均应相等
B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等
C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少
D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少
二、填空题
10．端午节期间，小龙在家里学习时，闻到粽子的香味，这是 现象；煮粽子时，是通过 方式改变它的内能。
11．如表格中的数据为水和煤油的比热容，这两种液体中 适合作为汽车发动机的冷却液。若要使壶中质量为2kg的水升高20℃，水需吸收 J热量，将壶中的水加热一段时间后水变少了，是因为水发生了 现象（填物态变化的名称）。
12．小明家的热水器装有50kg水，将水由20℃加热到60℃，水需要吸收的热量是 J。小明用去一部分水，热水器中水的比热容 （选填“变大”“变小”或“不变”）。沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的 。
13．一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的 来完成的；若飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 次。
14．四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是 冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热 1 千克水，使其温度上升 2℃，则加热过程中水吸收的热量为 焦。[ c水  4.2 103焦/(千克·℃)]
15．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600r/min，该柴油机活塞1s对外做功 次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是多少J ？（柴油的热值为4.3×107J/kg）
16．用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧 kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更 [水的比热容为4.2×103J/kg℃，煤气的热值为4.2×107J/kg]。
17．2021年9月，我国自主研制的首套产量达到吨级的氢液化系统调试成功，并实现了连续稳定生产，这意味着今后我国的运载火箭将可以使用国产液氢作为燃料。选择液氢作为燃料，是利用了该燃料 大的特性。若完全燃烧104kg的液氢，释放出的热量为 J，若这些热量的30%被水吸收，能够使 kg的水温度从20℃升高到70℃。【q液态氢=1.4×108J/kg，c水=4.2×103J/（kg•℃）】
18．为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是 J；消耗了0.03m3的天然气，则此天然气灶的热效率为 。【水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3】
19．小明将质量为100g的碎冰放入试管中探究冰的熔化特点，根据数据绘制了温度时间图像，由图像可知冰属于 （晶体/非晶体）；若在持续加热的过程中相同时间内吸收的热量相同，则冰在熔化过程中吸收的热量是 J（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)）。
三、实验题
20．比较不同物质吸热的情况
如图甲所示，用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热，记录数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图象。
（1）由图象可知，水和食用油升高相同的温度， 的加热时间更长，说明它的吸热能力更强。换用多种液体进行实验，发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的这种性质差别，物理学中引入了 这个物理量；
（2）实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这种方法还在 实验中用到（写出一个即可）；
（3）实验中水的质量是400g，0-3min内它吸收的热量是 ；
（4）继续给水加热，水沸腾后温度计的示数如图乙所示，则它的沸点是 。取出电加热器后，水停止沸腾，说明水在沸腾的过程中需要 热量。
21．小明利用如图甲所示的实验装置探究沙子和水的温度变化与吸热的关系，操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初始温度相同且 （选填“质量”或“体积”）相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，每隔相同的时间记录一次温度，实验中通过 的方式使液体内能增大（选填“做功”或“热传递”），其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃；
（3）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收热量的多少；
（4）根据实验数据，小明作出了水和沙子的温度随时间变化的图像，由图丙可知，水的温度随时间变化的图像是 （选填“a”或“b”），沙子的比热容为 J/（kg•℃）。已知[c水＝4.2×103J/（kg⋅℃）]
四、计算题
22．食物也是一种“燃料”，释放化学能的过程不断地发生在人体内，提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。
（1）某种油炸食品，每100g可提供的能量约为1.26×106J，假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25°C的水吸收，可使这些水的温度升高到多少摄氏度？[c水=4.2×103J/(kg⋅°C)]
（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把多少千克的物体提升10m？（g取10N/kg）
23．有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关系如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min，消耗1.1kg的汽油，此过程中汽油机的转速为2000r/min汽油的热值4.6×107J/kg。
（1）汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为 能的装置；
（2）该汽车在这段时间内行驶了多少路程？( )
（3）1.1kg的汽油完全燃烧能产生多少热量？( )
（4）此过程中汽油机的效率是多少？( )（百分数保留到0.1位）
2025年中考物理一轮复习：内能及其利用 考点练习题·教师版
一、单选题
1．下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
【答案】C
【详解】A．一切物体，无论温度高低，都具有内能，0℃的冰有内能，故A错误；
B．热量是过程量，不能说含有多少热量，故B错误；
C．摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故C正确；
D．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸热内能增加，但温度不变，故D错误。
故选C。
2．关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．八月苹岛，丹桂飘香，说明了分子之间存在引力
B．“钻木取火”是通过热传递改变物体的内能
C．暑假同学们在家学做菜，厨房里菜香四溢，说明了分子在不停地做无规则运动
D．冬天用热水袋暖手，是通过做功改变物体的内能
【答案】C
【详解】A．八月苹岛，丹桂飘香，属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，故A错误；
B．“钻木取火”是将机械能转化为内能，因此这是通过做功的方式改变物体的内能，故B错误；
C．厨房里菜香四溢，属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，故C正确；
D．冬天用热水袋暖手，热水袋温度高，手吸收热量，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D错误。
故选C。
3．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰块内能为0B．温度高的物体含有的热量多
C．汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
【答案】D
【详解】A．一切的物体都有内能，0℃的冰块内能不为0，故A错误；
B．热量是一个过程量，不能说含有热量，故B错误；
C．汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能转化为机械能，内能减少，故C错误；
D．热量从高温物体传给低温物体，两个发生热传递的物体之间一定存在温度差，故D正确。
故选D。
4．下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是( )
A．钻木取火
B．煤炉烧水
C．压缩空气升温
D．搓手取暖
【答案】B
【详解】改变物体内能有两种方式，分别为做功和热传递：
A．钻木取火，机械能转化成内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故A不符合题意；
B．煤炉烧水，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加水的内能，故B符合题意；
C．压缩空气，使空气升温，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故C不符合题意；
D．用“搓手”的方法取暖，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故D不符合题意。
故选B。
5．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是（ ）
A．水温上升时，水的内能增加B．加热时管内的水不断汽化
C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少D．试管口的“白气”是水蒸气
【答案】D
【详解】A．水吸收热量，温度上升，水的内能增加，故A正确，不符合题意；
B．加热时管内的水，水吸收热量不断汽化，故B正确，不符合题意；
C．水蒸气膨胀时对橡皮塞做功，气体的内能转化为橡皮塞的机械能，水蒸气的内能减小，故C正确，不符合题意；
D．试管口的“白气”是温度较高的水蒸气在试管口遇到冷的空气液化成的小水滴，故D错误，符合题意。
故选D。
6．以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（ ）
A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
【答案】B
【详解】依题意初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，说明吸收相同的热量，甲温度变化比乙温度变化慢，由此可知，初温相同的甲、乙放出相同热量，甲乙温度都降低，由于甲温度变化比乙温度变化慢，所以甲的末温比乙的末温高，但由于不知道甲乙两块金属的质量关系，所以无法判断甲、乙比热容哪一个大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】C
【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意；
B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，故B正确，不符合题意；
C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误，符合题意；
D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生活，长征二号F遥运载火箭用了液态氢作燃料。下列说法正确的是（ ）
A．火箭选用液态氢作燃料、是因为液态氢具有较大的热值
B．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能
C．火箭加速升空的过程中，航天员的机械能保持不变
D．载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态
【答案】A
【详解】A．火箭选用液态氢作燃料，是因为液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢释放的热量更多，故A正确；
B．火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变，速度变大，故其动能变大，火箭的高度升高，故其重力势能变大，可知不是火箭的动能转化为重力势能，故B错误；
C．火箭加速升空的过程中，航天员的速度变大，高度升高，且质量不变，故可知航天员的动能和重力势能均变大，则航天员的机械能变大，故C错误；
D．载人飞船进入预定轨道稳定运行时，会围绕地球做圆周运动，其速度方向发生变化，故其运动状态发生改变，处于非平衡状态，故D错误。
故选A。
9．如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于该两组实验的说法正确的是（ ）
A．每组实验中，燃料的质量均应相等
B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等
C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少
D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少
【答案】B
【详解】A．探究不同物质吸热升温的现象，只需控制加热时间相同，不用控制燃料质量相等，故A错误；
B．探究不同物质吸热升温的现象和比较不同燃料燃烧时放出的热量两个实验，为了控制变量，观察温度计示数变化，两组实验的杯中物质的质量应相等，故B正确；
C．甲组实验中，吸热多少用加热时间来表示，若加热时间相同，则吸热相同，沙子比热容小，沙子中放的温度计示数变化大，故C错误；
D．乙组实验中，燃烧相同质量的燃料，看水温变化，燃料燃烧速度不同，不能用加热时间长短来吸热多少，故D错误。
故选B。
二、填空题
10．端午节期间，小龙在家里学习时，闻到粽子的香味，这是 现象；煮粽子时，是通过 方式改变它的内能。
【答案】 扩散 热传递
【详解】[1]因组成物质的分子在永不停息地做无规则运动，所以闻到粽子的香味，属于扩散现象。
[2]煮粽子的过程中，粽子吸收热量、温度升高，煮粽子是通过热传递方式增加内能的。
11．如表格中的数据为水和煤油的比热容，这两种液体中 适合作为汽车发动机的冷却液。若要使壶中质量为2kg的水升高20℃，水需吸收 J热量，将壶中的水加热一段时间后水变少了，是因为水发生了 现象（填物态变化的名称）。
【答案】 水 1.68×105 汽化
【详解】[1][2]由表格数据可知，水的比热容大于煤油的比热容，相同质量的水和煤油相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以水适合作为汽车发动机的冷却液；水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/kg·℃×2kg×20℃=1.68×105J
[3]将壶中的水加热一段时间后，部分液态的水汽化变为气态的水蒸气导致壶中的水变少。
12．小明家的热水器装有50kg水，将水由20℃加热到60℃，水需要吸收的热量是 J。小明用去一部分水，热水器中水的比热容 （选填“变大”“变小”或“不变”）。沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的 。
【答案】 8.4×106 不变 比热容大
【详解】[1]小明家的热水器装有50kg水，将水由20℃加热到60℃，水需要吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J
[2][3]比热容是物质的一种特性，只与物质的种类及状态有关，与物质的质量大小无关，小明用去一部分水，热水器中水的比热容不变。根据Q=cmΔt可知，相同质量的不同物质，吸收（或放出）相同的热量，因水的比热容大，故水的温度变化小，即沿海地区比内陆地区昼夜温差小。
13．一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的 来完成的；若飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 次。
【答案】 惯性 10
【详解】[1]汽油机的四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。只有做功冲程对外做功，提供动力，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。
[2]单缸四冲程汽油机，一个工作循环，飞轮转2圈，完成4个冲程，对外做功一次。由题可知飞轮的转速
1200r/min＝20r/s
即飞轮每秒钟转动20圈，则该汽油机每秒钟做功10次。
14．四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是 冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热 1 千克水，使其温度上升 2℃，则加热过程中水吸收的热量为 焦。[ c水  4.2 103焦/(千克·℃)]
【答案】 做功 热传递 8.4×103
【详解】[1]热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。
[2]改变物体内能的方式有做功和热传递，太阳释放的热量通过热传递的方式传给香炉。
[3]水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×2℃=8.4×103J
15．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600r/min，该柴油机活塞1s对外做功 次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是多少J ？（柴油的热值为4.3×107J/kg）
【答案】 30 8.6×107J
【详解】[1]内燃机的工作原理：一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次；已知飞轮转速为3600r/min＝60r/s，故该活塞每秒钟燃气推动活塞往返60次，对外做功30次。
[2]柴油燃烧放出的热量
Q放＝mq＝5kg×4.3×107J/kg＝2.15×108J
其转化的机械能为
W＝Q放η＝2.15×108J×40%=8.6×107J
16．用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧 kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更 [水的比热容为4.2×103J/kg℃，煤气的热值为4.2×107J/kg]。
【答案】 4.2×105 0.01 多
【详解】[1]由Q=cmΔt知道，水吸收的热量为
Q吸=cm水t−t0=4.2×103J/kg⋅℃×2kg×70℃−20℃=4.2×105J
[2]由题意知道
Q放=Q吸=4.2×105J
由Q放=mq煤气知道，消耗煤气的质量
m煤气=Q放q=4.2×105J4.2×107J/kg=0.01kg
[3]由于有热损失，则事实上将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更多。
17．2021年9月，我国自主研制的首套产量达到吨级的氢液化系统调试成功，并实现了连续稳定生产，这意味着今后我国的运载火箭将可以使用国产液氢作为燃料。选择液氢作为燃料，是利用了该燃料 大的特性。若完全燃烧104kg的液氢，释放出的热量为 J，若这些热量的30%被水吸收，能够使 kg的水温度从20℃升高到70℃。【q液态氢=1.4×108J/kg，c水=4.2×103J/（kg•℃）】
【答案】 热值 1.4×1012 2×106
【详解】[1]火箭用液氢作燃料，是因为液氢的热值大，在质量一定时，由公式Q放=mq可知，燃料的热值越大，燃料完全燃烧放出的热量就越多。
[2]完全燃烧104kg的液氢放出的热量为
Q放=m液态氢q液态氢=104kg×1.4×108J/kg=1.4×1012J
[3]根据题意可知，水吸收的热量
Q吸=30%Q放=0.3×1.4×1012J=4.2×1011J
由Q吸=cmt﹣t0可知，水的质量
m=Q吸c水t﹣t0=4.2×1011J4.2×103J/kg⋅℃×70℃−20℃=2×106kg
18．为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是 J；消耗了0.03m3的天然气，则此天然气灶的热效率为 。【水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3】
【答案】 6.72×105 32%
【详解】[1]由题意及比热容公式可得，水吸收的热量为
Q=cmt末−t初=4.2×103J/kg·℃×2kg×100℃−20℃=6.72×105J
[2]由题意可得，0.03m3的天然气完全燃烧所产生的热量为
Q总=qV=7×107J/m3×0.03m3=2.1×106J
则热效率为
η=QQ总×100%=6.72×105J2.1×106J×100%=32%
19．小明将质量为100g的碎冰放入试管中探究冰的熔化特点，根据数据绘制了温度时间图像，由图像可知冰属于 （晶体/非晶体）；若在持续加热的过程中相同时间内吸收的热量相同，则冰在熔化过程中吸收的热量是 J（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)）。
【答案】 晶体 4.2×103
【详解】[1]从图中可以看到，冰在第5min到第15min这段时间，温度保持不变，则由图像可知冰属于晶体。
[2]从图中可以看到，从第15min到第20min这段时间，该物质已经是水，并且吸热了5min，温度升高5℃，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，水的质量和原来碎冰的质量一样，都是100g，根据比热容公式，可知，5min内，吸收的热量
Q=c水m水Δt=4.2×103J/kg⋅℃×0.1kg×5℃=2.1×103J
5min内吸收的热量为2.1×103J，而冰在熔化过程中，需要的时间是10min，在持续加热的过程中相同时间内吸收的热量相同，则冰在熔化过程中吸收的热量
Q'=2Q=2×2.1×103J=4.2×103J
冰在熔化过程中吸收的热量为4.2×103J。
三、实验题
20．比较不同物质吸热的情况
如图甲所示，用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热，记录数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图象。
（1）由图象可知，水和食用油升高相同的温度， 的加热时间更长，说明它的吸热能力更强。换用多种液体进行实验，发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的这种性质差别，物理学中引入了 这个物理量；
（2）实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这种方法还在 实验中用到（写出一个即可）；
（3）实验中水的质量是400g，0-3min内它吸收的热量是 ；
（4）继续给水加热，水沸腾后温度计的示数如图乙所示，则它的沸点是 。取出电加热器后，水停止沸腾，说明水在沸腾的过程中需要 热量。
【答案】 水 比热容 探究压力作用效果与哪些因素有关 3.36×104J 98℃ 吸收
【详解】（1）[1][2]由图象可知，水和食用油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，说明它的吸热能力更强。为了表示不同物质的这种吸热能力的大小，物理学中引入了比热容这个物理量。
（2）[3]实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这种方法叫转换法，它还在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中用到。
（3）[4]实验中水的质量是400g，0-3min内它吸收的热量是
Q吸=cm∆t=4.2×103J/kg·℃×0.4kg×80℃−60℃=3.36×104J
（4）[5][6]如图乙所示，温度计的分度值是1℃，它的沸点是98℃。取出电加热器后，水不能继续吸热，水停止沸腾，说明水在沸腾的过程中需要不断吸收热量但温度不变。
21．小明利用如图甲所示的实验装置探究沙子和水的温度变化与吸热的关系，操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初始温度相同且 （选填“质量”或“体积”）相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，每隔相同的时间记录一次温度，实验中通过 的方式使液体内能增大（选填“做功”或“热传递”），其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃；
（3）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收热量的多少；
（4）根据实验数据，小明作出了水和沙子的温度随时间变化的图像，由图丙可知，水的温度随时间变化的图像是 （选填“a”或“b”），沙子的比热容为 J/（kg•℃）。已知[c水＝4.2×103J/（kg⋅℃）]
【答案】 质量 热传递 37 加热时间 a 2.1×103
【详解】（1）[1]研究沙子和水的温度变化与吸热的关系，要控制质量相同，故在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的沙子和水。
（2）[2]燃料燃烧放出的热量，通过热传递的方式使物体的内能增大。
[3]某时刻的温度如图乙所示，温度计分度值为1℃，其示数为37℃。
（3）[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的热量的。
（4）[5]根据实验数据，小明画出了水和沙子的温度随时间变化的图像，升高相同的温度，水加热时间长，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是a。
[6]由绘制出的两种物质温度随时间变化的关系图像，升高30℃，b用时3min，a用时6min，根据Q＝cmΔt在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成成正比，沙子的比热容为
c=3min6min×4.2×103J/kg⋅℃=2.1×103J/kg⋅℃
四、计算题
22．食物也是一种“燃料”，释放化学能的过程不断地发生在人体内，提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。
（1）某种油炸食品，每100g可提供的能量约为1.26×106J，假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25°C的水吸收，可使这些水的温度升高到多少摄氏度？[c水=4.2×103J/(kg⋅°C)]
（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把多少千克的物体提升10m？（g取10N/kg）
【答案】（1）85°C；（2）1.26×104kg
【详解】解：（1）由公式
Q吸=cm（t−t0）
可得，水的温度可以升高到
t=Q吸cm+t0=1.26×106J4.2×103J/(kg⋅°C)×5kg+25°C=85°C
（2）如果这些能量全部用于克服重力做功，即做功为1.26×106J，由公式
W=Gℎ=mgℎ
可得，提升物体的质量为
m=Wgℎ=1.26×106J10N/kg×10m=1.26×104kg
答：（1）可使这些水的温度升高到85摄氏度；
（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把1.26×104千克的物体提升10m。
23．有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关系如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min，消耗1.1kg的汽油，此过程中汽油机的转速为2000r/min汽油的热值4.6×107J/kg。
（1）汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为 能的装置；
（2）该汽车在这段时间内行驶了多少路程？( )
（3）1.1kg的汽油完全燃烧能产生多少热量？( )
（4）此过程中汽油机的效率是多少？( )（百分数保留到0.1位）
【答案】 机械 15km 5.06×107J 35.6%
【详解】解：（1）[1]汽油机的做功冲程中，燃料燃烧产生的高温、高压燃气推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化为机械能。
（2）[2]汽车行驶的路程为
s=vt=90km/h×1060h=15km
（3）[3]汽油完全燃烧产生的热量为
Q放=mq汽油=1.1kg×4.6×107J/kg=5.06×107J
（4）[4]由图可知，转速为2000r/min时对应的汽车输出功率为
P=30kW=3×104W
汽油机在此过程做的有用功为
W=Pt=3×104W×10×60s=1.8×107J
汽油机的效率为
η=WQ放×100%=1.8×107J5.06×107J×100%≈35.6%
答：（1）汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置；
（2）该汽车在这段时间内行驶了15km路程；
（3）1.1kg汽油完全燃烧能产生5.06×107J热量；
（4）此过程中汽油机的效率是35.6%。
物质
比热容c/【J/（kg·℃）】
水
4.2×103
煤油
2.1×103
物质
比热容c/【J/（kg·℃）】
水
4.2×103
煤油
2.1×103