1
第十二讲 内能 内能的利用
(分值：70 分 建议时间：60 分钟)
基础训练
一、选择题(每小题 2 分，共 24 分)
1．(2017 宜昌)某物质的微观特性表现为分子间距离很远，彼此间几乎没有作用力；宏观特性
表现为既无固定的形状，也无固定的体积．则该物质可能是(C)
A．冰块 B．水 C．水蒸气 D．雪
2．(2017 桂林)下列有关分子动理论的说法，正确的是(C)
A．分子之间没有空隙
B．分子的运动是规则的
C．温度越高，分子运动越剧烈
D．肉眼可以直接看清分子的形状
3．(2017 北京)下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是(A)
A．用热水袋暖手，手的温度升高
B．用锯条锯木板，锯条的温度升高
C．两手相互摩擦，手的温度升高
D．用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高
4．(2017 自贡)关于物质的比热容，下列说法中正确的是(C)
A．比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关
B．同种物质质量越大比热容就越大
C．因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂
D．物质的状态发生变化时其比热容一般不变
5．(2017 眉山)下列关于温度、热量和内能说法正确的是(A)
A．热量总是从高温物体传给低温物体
B．物体从外界吸收了热量，温度一定升高
C．物体的温度越高，具有的热量越多
D．物体的内能增加，则一定是从外界吸收了热量
6．(2017 镇江)两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色二氧化氮(NO2)气体，用玻璃板隔开
后按图示水平放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同，已
知瓶中 NO2 气体的密度比瓶中空气的大，下列说法正确的是(D)
A．此现象能说明分子间存在相互作用的引力
B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同
C．颜色变得相同后，瓶中气体分子停止运动
D．颜色变得相同后，左侧瓶中气体密度变大
7．(2016 桂林)关于内燃机，下列说法正确的是(C)
A．内燃机的实际工作效率可达 100%2
B．汽油机和柴油机使用同种燃料
C．汽油机和柴油机均属于内燃机
D．在做功冲程中，机械能转化为内能
8．(2017 随州)以下说法正确的是(D)
A．如图甲，量筒里上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天，界面模糊．扩散现象主要原因
是分子引力
B．如图乙，两个底面很平、很干净的铅柱压在一起后好像“粘”成一个整体，甚至在下面挂
上重物也拉不开．主要说明分子是不停运动的
C．如图丙，玻璃片重为 G，当测力计显示的力比 G 大很多时，仍然不能将玻璃片从水面提
起．主要说明水分子和水分子之间有引力，玻璃分子与玻璃分子之间有引力
D．如图丁，两位同学分别握住处于原长的弹簧的两端，可以将人比作组成某些物质的分子，
物质被压缩，分子间表现出斥力；物质被拉伸，分子间表现为引力
9．(2017 天水)如图所示，对于图片中描述的物理过程，下列分析中正确的是(C)
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
10．(2017 杭州)如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是(A)
A．压缩冲程，机械能转化为内能
B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能
D．做功冲程，内能转化为机械能
11．(2017 无锡)用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比
热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，以下关于该
实验的操作及分析错误的是(C)3
A．水比煤油的比热容大
B．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀
C．实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后，煤油比水升高的温度大
12．(2017 成都)小明根据下表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是(D)
几种物质的比热容/J·(kg·℃)
－1
水 4.2×103 水银 0.14×103
酒精 2.4×103 沙石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
A.液体的比热容一定比固体的比热容大
B．同种物质发生物态变化后，比热容不变
C．由于水的比热容大，白天海水温度比沙滩高
D．2kg 的水温度升高 50℃，吸收的热量是 4.2×105J
二、填空题(每空 1 分，共 15 分)
13．(2017 扬州)一种神奇的“纳米纸”，厚度约 3×10－8m，合_30_nm.如图，水在“纳米纸”
表面呈露珠状，两水滴靠近时常会自动结合在一起，这是因为_分子间有相互作用的引力_．
14．(2016 牡丹江)小红的爸爸很爱喝茶，每次帮爸爸打开茶叶包，都能闻到茶香，这是_扩散_
现象，用开水冲泡后茶香更浓了，这说明了_温度越高，分子无规则运动越剧烈_．
15．(2017 昆明)汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，
“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的_比热容_较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，
水的内能_增大_．
16．(2016 宁夏)把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后，图钉帽热得烫手，这是用_做功_的方法改
变物体的内能；把瓶装水放在冰箱里，一会儿变凉了，这是用_热传递_的方法改变了物体的内能．
17．(2017 黔南州)如图所示，是小汽车内四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中_甲_图是
做功冲程，若汽油机飞轮转速为 1200 转/分，则 1 秒内汽油机对外做_10_次功．4
18．(2017 盐城)如图所示，小明在燃烧皿中放入 10g 酒精，点燃后对质量为 200g 的水加热，
充分燃烧后，水温升高 30℃，已知水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)．此过程中水吸收的热量为
_2.54×104_J，水的内能_增大_(选填“增大”或“减小”)，该实验计算得到的酒精热值明显偏小，
其原因是_酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收_．
19．(2017 宿迁)2017 年 5 月 18 日，我国实现全球首次海域可燃冰试采成功.1m3 可燃冰可以释
放出 175m3 的天然气，这些天然气完全燃烧释放出的热量是_6.3×109_J；若这些热量有 50%被 10 吨
的水吸收，水的温度能够上升_75_℃.(q 天然气＝3.6×107J/m3，c 水＝4.2×103J/(kg·℃)
三、简答题(3 分)
20．(2017 大连)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，活塞与玻璃筒的内
壁接触紧密且能自由移动，用手压活塞时，越用力，越迅速地将活塞压下去，就越容易点燃玻璃筒
的硝化棉．请解释其中的原因．
答：用手压活塞时，活塞压缩气体，对气体做功；越用力，越迅速，说明做功越快，相同时间
内做功越多；做功越多，机械能转化给气体内能越多，气体温度就升得越高，越容易点燃硝化棉．
四、综合应用题
21．(7 分)(2017 云南省卷)可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的
类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台 2017 年 5 月 18 日报道，我
国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为 500kg，初温为 20℃的水
加热到 100℃，共燃烧了 12m3 天然气．已知水的比热容 c 水＝4.2×103J/(kg·℃)，天然气热值 q＝
4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的 160 倍．求：
(1)水吸收的热量；
(2)燃气锅炉烧水时的效率；
(3)若换用可燃冰，应使用多少 m3 可燃冰．
(导学号 59824135)
(1)Q＝cm(t2－t1)＝4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃－20℃)＝1.68×108J
(2)Q 吸＝Vq＝4.2×107J/m3×12m3＝5.04×108J
η＝
Q
Q吸×100%＝
1.68 × 108J
5.04 × 108J×100%＝33.33%
(3)V＝
Q吸
q ＝
5.04 × 108J
160 × 4.2 × 107J/m3＝0.075m35
五、实验探究题(6 分)
22．(2017 福建)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温相同且_质量_相等的沙子和水；
(2)用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某
时刻的温度如图乙所示，其示数为_39_℃.根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图丙所
示；
(3)实验中，是通过比较_加热时间_来间接反映沙子和水所吸收的热量；
(4)分析图像可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是_沙子_；若使两者升高相同的温
度，则_水_吸收的热量较多．由此可见，_水_的比热容较大．
能力提升
1．(2 分)(2017 兰州)关于内能、温度和热量，下列说法正确的是(C)
A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C．质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低的多
D．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移(导学号 59824136)
2．(2 分)(2017 辽宁中考调研卷)小佳从冰箱中拿出的一杯温度为－10℃冰块先后经历了以下
四个过程：
①－10℃的冰变为 0℃的冰 ②0℃的冰变为 0℃的水 ③由 0℃的水变为 10℃的水 ④在
10℃的水中放入一个刚刚煮熟的鸡蛋．(已知 c 冰＜c 水，且在整个过程中总质量保持不变)则以下说
法正确的是(C)
A．在过程①中，冰的分子热运动减慢
B．在过程②中，水的内能不变
C．在过程③中水吸收的热量大于在过程①中冰吸收的热量
D．在过程④中水和鸡蛋会发生热传递，温度从鸡蛋向水传递
3．(3 分)(2016 盐城)小明在做“探究不同物质吸热升温特点”的实验时，用同一酒精灯分别
给质量相等的水和食用油加热，可以认为单位时间内它们吸收的热量_相等_(选填“相等”或“不
相等”)．用实验测得的数据画出它们升高的温度 ΔT 随时间 t 变化的图像如图所示，它们都是过
原点的直线，即 ΔT＝kt，温度升高 ΔT1 过程中食用油吸收的热量_小于_(选填“小于”、“等于”
或“大于”)水；用 m 表示水的质量，c1 和 c2 分别表示水和食用油的比热容，则两条直线 k 的比值 k
水∶k 食用油等于_c2∶c1_．
4．(8 分)(2016 广安)当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示，已知某
太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将 8℃、100L 水加热到 38℃.请解答：[水的比热容为6
4.2×103J/(kg·℃)，水的密度为 1.0×103kg/m3]
(1)太阳能属于_一次_(选填“一次”或“二次”)能源？
(2)热水器中水的质量是多少？
(3)在此过程中，水吸收了多少热量？
(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为 4.2×107J，则该热水器的效率是多少？
解：(2)水的体积 V＝100 L＝0.1 m3
水的质量 m＝ρV＝1.0×
103 kg/m3×0.1 m3＝100 kg
(3) 水吸收的热量 Q 吸＝ cm(t －t 0) ＝4.2×10 3 J/(kg·℃)×100 kg×(38 ℃ －8 ℃) ＝
1.26×107 J
(4)η＝
Q吸
Q ×100% ＝
1.26 × 107 J
4.2 × 107 J ×100%＝30%
微信/支付宝扫码支付