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第十三章 内能检测
一．选择题（共 10 小题，每题 3 分）
1．（2018•自贡）关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是（ ）
A．扩散现象只能发生在气体与液体中
B．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．0℃的冰块内没有内能
2．（2017 秋•荔湾区期末）如图所示，四个完全相同的杯中各盛入一定温度和一定质量的水，关于
杯中水的内能说法正确的（ ）
A．b 杯中水分子平均运动比 a 杯中的剧烈 B．a、b 两杯中水的内能无法比较
C．b 杯中水的内能比 c 杯中大 D．d 杯中水的内能最小
3．（2017•汉阳区模拟）如图是某校展示柜内的光压风车。风车玻璃罩内大部分空气被抽走，每个叶
片两面分别为黑白两色，由于黑色表面吸收热辐射能力强，当用强光照射风车时，黑色叶片这一面的
温度比白色的一面高，因此它们附近的空气加热程度不一样，使叶片旋转。下列有关光压风车的说法
不正确的是（ ）
A．黑色叶片附近空气分子的热运动剧烈些
B．玻璃罩内大部分空气被抽走，罩内空气密度变小
C．将大部分空气抽走是为了减小叶片旋转时所受的空气阻力
D．从上往下看，风车叶片应沿顺时针方向旋转
4．（2018 春•宝塔区校级期中）分子很小，看不见摸不着，但我们可以通过一些直接感知的现象，
经过合理的推测来认识分子。下列推测既合理又符合事实的是（ ）
A．现象：空气中沙尘飞舞； 推测：分子在做无规则运动2
B．现象：花香扑鼻； 推测：分子在做无规则运动
C．现象：注射器内的水很难压缩； 推测：水分子之间没有间隙
D．现象：磁铁上吸住了很多铁屑； 推测：分子之间存在引力作用
5．（2018•钦南区校级模拟）关于下列现象的说法中，正确的是（ ）
A．矿石被粉碎成粉末，说明矿石分子很小
B．热水瓶瓶塞有时很难拔出，说明分子间有引力
C．污水排出池塘不久，整个池塘的水都被污染了，说明分子做无规则运动
D．气体很容易被压缩，说明分子间有引力
6．（2017 秋•常熟市期末）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后，橡皮塞受到水蒸
气的压力而冲出，关于该实验，以下说法不正确的是（ ）
A．随着温度的升高，水分子的无规则运动加剧
B．酒精灯给水加热，是采用热传递的方式改变水的内能
C．橡皮塞冲出，其机械能增大的同时水蒸气的内能也增大
D．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能转化成橡皮塞的机械能
7．（2017 秋•盘龙区期末）下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（ ）
A．物体温度升高，一定吸收了热量
B．物体放出热量时，温度一定降低
C．物体内能增加时，温度一定升高
D．物体温度升高，内能一定增加
8．（201 7 秋•平邑县期末）下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
9．（2017 秋•上杭县校级期末）甲、乙两物体质量相同，比热容之比为 3：1，吸收的热量之比为 4：
1，则甲乙两物体升高的温度之比是（ ）
A．1：3 B．1：4 C．3：4 D．4：3
10．（2017 秋•榆树市期末）甲、乙两物体质量相等，当甲物体温度升高 10℃，乙物体温度升高 20℃3
时，甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的 2 倍，则甲的比热与乙的比热容之比（ ）
A．1：2 B．4：1 C．1：1 D．1：4
二．多选题（共 3 小题，每题 4 分）
11．（2018•青羊区模拟）某种煤油有关数据如下表：（ ）
熔点 ﹣30℃ 热值 4.5×107J/kg
沸点 160℃（一个标准大气压） 比热容 2.1×103J/（kg•℃）
密度 0.8×103kg/m3 体积膨胀系数 1×103/℃
如图，有一只煤油加热灯，内装 50g 煤油，正在加热烧杯中质量为 200g，初温为 20℃的煤油，经过 10min
后，烧杯中的煤油温度升为 80℃，加热灯中的煤油变为 48g，若不计加热过程中煤油的蒸发，当地气
压为一个标准大气压，若杯中煤油相同时间吸热相等，则
A．在这 10min 内，装置的加热效率为 28%
B．加热过程中，杯中煤油密度不变
C．杯中煤油的每秒平均吸热为 150J
D．若继续再加热 20min，煤煤油温度会变为 160℃
12．（2018•丰台区二模）水与我们的生活息息相关，如图所示，为水的物理量间的关系图线，其中
正确的是（ ）
A． 水的压强与深度的关系 B． 水的密度与质量的关系
C． 水的密度与体积的关系 D． 水的比热容与温度变化的关系
13．（2018•房山区一模）如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，abcd 为物理规律的生活
现象和应用实例，箭头表示规律和现象、应用之间的对应关系，其中对应关系正确的是（ ）4
A． B． C． D．
三．填空题（共 6 小题，每题 4 分）
14．（2018•连云港）天然气热水器将 40kg 的水由 22℃加热到 42℃，水的内能增加了 J，水
的内能增加是通过 方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有 84%被水吸收，需要消耗 kg
的天然气。已知 c 水=4.2×103J/（kg•℃），q 天性气=4×107J/kg。
15．（2018•济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示），通过 方式改变牛奶的内能，
图中乙是 250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J．[c
牛奶=4.2×103J/（kg•℃）]
16．（2018•德州）暑假里，小丽跟妈妈去德州动植物园游玩。如图所示，植物园区鲜花盛开散发出
阵阵花香，说明分子在不停地做 ，动物园里黑天鹅在水中嬉戏，黑天鹅与水中倒影的大小
17．（2018•合肥一模）如图，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，
且不漏气，以 E 甲、E 乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中 E 甲和
E 乙的变化情况是： 。
18．（2017 秋•铜陵期末）实验测得 1kg 某物质熔化时温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质5
在液态下的比热容 c1=4.2×103J/（kg•℃），设物质从热源吸热的功率恒定不变。在第 10～14min 内，
物质温度升高了 20℃，则吸收的热量为 J，吸热功率为 W．该物质在固态下的比热容 c2
为 J/（kg•℃）。
19．（2015 秋•盐城校级月考）将质量相同的甲、乙、丙三块金属放入同一杯水中加热至沸腾一段时
间后，同时取出立即放到上表面平整的蜡块上，经过一定时间后，蜡块形状基本不再变化时的情形如
图所示。则这段时间内，蜡块的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”），三块金属中
放出热量最多的是 ；比热容最小的是 。
四．实验探究题（共 4 小题，每题 6 分）
20．（2018•潮南区模拟）运用知识解决问题
（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，
这是因为：水的比热容 ，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 。
（2）水的比热容为 4.2×103J/（kg•℃），煤油的比热容为 2.1×103J/（kg•℃）．在实验室中用完
全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。下列图象正确的
是 。
（3）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是 。
A．温度相同的两个物体间也能发生热传递
B.0℃的冰变成 0℃的水，温度不变，内能不变
C．物体的温度越高，含有的热量越多6
D．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能
（4）下列现象中，属于机械能转化为内能的是 。
A．航天飞行器穿越大气层时表面发热 B．冬天用热水袋取暖
C．放爆竹时，爆竹腾空而起 D．电灯发出光和热
（5）对 100g 水加热，水的沸腾图象如图，请你计算从开始计时到加热 3min 内水吸收的热量（请写
出计算过程）
21．（2017 秋•辽阳期末）把一杯牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化
的图象如图所示。
（1）图象中，表示牛奶温度变化的是 （选填“甲”或“乙”），在第 8min 时，牛奶
（选填“能”或“不能”）继续吸热。
（2）若牛奶和热水的质量相等，并且忽略奶瓶的吸热以及热量的散失，从图象可知， （选填
“牛奶”或“水”）的比热容较大。
22．（2017 秋•澄海区期末）如图所示，在一端开口的玻璃管中倒入一半水，然后再注入一半的酒精，
将管口密封后翻转让水和酒精充分混合，可以观察到混合液的体积 （选填“大于”“小于”
或“等于”）水和酒精的总体积，这一现象说明了分子间有 。如图 B 所示，分别在热水和冷
水中滴入相同的红墨水，可以看到 水瓶中墨水扩散得快，这说明分子的热运动快慢跟
有关。
23．（2018 春•丹徒区校级月考）（1）甲、乙两个相同的透明玻璃水杯，盛有质量相等、温度不同7
的纯净水，其中一杯是 80℃的热水，另一杯是 50℃的冷水，它们都静静地放置在水平桌面上。同时
向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，过几分钟后观察到如图（a）所示的现象。
①甲、乙两个水杯中，盛有热水的是 ；
②该实验说明分子热运动的剧烈程度与 有关。
（2）如图（b）所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，即使在
下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，这一现象表明 。
（3）将一半酒精和一半水充分混合后，总体积 （变大/变小/不变）这一现象说明 。
五．计算题（共 2 小题，每题 5 分）
24．（2018•衡阳）2017 年 6 月 10 日，作为中国大陆核电的发源地﹣﹣秦山核电基地安全运行 100
堆年（一座核反应堆运行一年为一堆年）。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站 1991 年 12 月 15 日
投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤
13.0t，减排二氧化碳约 40.6t，二氧化硫约 0.2t，氮氧化物约 0.8t。秦山核电基地目前共有 9 台运
行机组，年发电量约 500 亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大
的核电基地。[下列（1）（2）题答案用科学计数法表示]
（1）13.0t 烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少 J．（烟煤的热值为 2.9×107J/kg）。
（2）假设 13.0t 烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使 4×105kg 的水从 20℃升
高到 100℃，求水吸收的热量为多少 J．[c 水=4.2×103J/（kg•℃）]
（3）求煤炉加热水的热效率。[第（3）题结果保留两位有效数字]8
25．（2018•西区二模）某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精
灯，用完全相同的方式加热质量均为 0. 2kg 的水和沙子，温度随加热时间变化的图象分别如图甲、乙
所示，已知酒精的热 q=3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗 2.8g 酒精，水的比热容 c 水=4.2
×103J/（kg•℃）。求：
（1）加热 2min 时间内水吸收的热量 Q 水
（2）这 2min 时间内酒精灯的加热效率η
（3）沙子的比热容 c 沙。
一．选择题（共 10 小题）
1．（2018•自贡）关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是（ ）
A．扩散现象只能发生在气体与液体中
B．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．0℃的冰块内没有内能
【解答】解：
A、一切气体、 液体和固体都能发生扩散现象，故 A 错误；9
B、固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故 B 正确；
C、物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸热但温度保持不变，故 C 错误；
D、一切物体在任何情况下都有内能，所以 0℃的冰块也有内能，故 D 错误。
故选：B。
2．（2017 秋•荔湾区期末）如图所示，四个完全相同的杯中各盛入一定温度和一定质量的水，关于
杯中水的内能说法正确的（ ）
A．b 杯中水分子平均运动比 a 杯中的剧烈
B．a、b 两杯中水的内能无法比较
C．b 杯中水的内能比 c 杯中大
D．d 杯中水的内能最小
【解答】解：观察上图（a）（b）图，b 杯的水的温度低，故 a 杯中水分子平均运动比 b 杯中的剧烈，
故 A 错误；
观察上图（b）（c）（d）杯子中的水质量相同，温度越高，内能越大，可知（b）＜（c）＜（d），
故 CD 错误；
（a）、（b）两杯的质量温度都不相同，故无法比较，故 B 正确。
故选：B。
3．（2017•汉阳区模拟）如图是某校展示柜内的光压
风车。风车玻璃罩内大部分空气被抽走，每个叶片两
面分别为黑白两色，由于黑色表面吸收热辐射能力强，当用强光照射风车时，黑色叶片这一面的温度
比白色的一面高，因此它们附近的空气加热程度不一样，使叶片旋转。下列有关光压风车的说法不正
确的是（ ）
A．黑色叶片附近空气分子的热运动剧烈些
B．玻璃罩内大部分空气被抽走，罩内空气密度变小
C．将大部分空气抽走是为了减小叶片旋转时所受的空气阻力
D．从上往下看，风车叶片应沿顺时针方向旋转10
【解答】解：
A、物体温度越高，分子运动越剧烈，黑色表面吸收热辐射的能力强，温度高，所以黑色叶片附近空
气分子的热运动剧烈些，故 A 正确；
B、根据密度公式ρ= 可知，玻璃罩内大部分空气被抽走后，空气质量减小，体积不变，所以罩内空
气密度变小，故 B 正确；
C、气体密度越小，对物体产生的阻力越小 ，所以将大部分空气抽走是为了减小叶片旋转时所受的空
气的阻力，故 C 正确；
D、左侧有白色叶片的空气温度低，右侧有黑色叶片的空气温度高，因为冷空气下降，热空气上升，
空气运动推动风车转动， 所以从侧面看，风车叶片是顺时针方向旋转的，故 D 错误。
故选：D。
4．（2018 春•宝塔区校级期中）分子很小，看不见摸不着，但我们可以通过一些直接感知的现象，
经过合理的推测来认识分子。下列推测既合理又符合事实的是（ ）
A．现象：空气中沙尘飞舞； 推测：分子在做无规则运动
B．现象：花香扑鼻； 推测：分子在做无规则运动
C．现象：注射器内的水很难压缩； 推测：水分子之间没有间隙
D．现象：磁铁上吸住了很多铁屑； 推测：分子之间存在引力作用
【解答】解：
A、空气中沙尘飞舞不能说明分子在做无规则运动，因为分子是肉眼所不能看到的，沙尘是固体小颗
粒在运动，故不合题意；
B、花香扑鼻是一种扩散现象，是香气的分子无规则运动的结果，符合题意；
C 、注射器内的水很难压缩正是由于分子间存在着强大的斥力的缘故，故该推测不符合事实，不符合
题意；
D、磁铁上吸住了很多铁屑是因为铁屑受到了磁铁所给予的磁力的作用，是通过磁场所实现的一种力
的作用，而不是分子间的引力，故不合题意。
故选：B。
5．（2018•钦南区校级模拟）关于下列现象的说法中，正确的是（ ）
A．矿石被粉碎成粉末，说明矿石分子很小
B．热水瓶瓶塞有时很难拔出，说明分子间有引力
C．污水排出池塘不久，整个池塘的水都被污染了，说明分子做无规则运动11
D．气体很容易被压缩，说明分子间有引力
【解答】解：A、矿石能被粉碎成粉末，固体大颗粒变成小颗粒，与分子无关，不能用分子理论解释，
故 A 错误；
B、热水瓶内温度降低后内部气压减小，在压强差的作用下，瓶塞有时很难拔出，与分子引力无关，
不能用分子理论解释，故 B 错误；
C、污水排入池塘后不久，整个池塘水被污染了，是液体分子的扩散现象，说明了分子在不停地做无
规则运动，能用分子理论解释，故 C 正确；
D、气体分子间距离较大，分子间作用力较小，故气体容易被压缩，故 D 错误。
故选：C。
6．（2017 秋•常熟市期末）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后，橡皮塞受到水蒸
气的压力而冲出，关于该实验，以下说法不正确的是（ ）
A．随着温度的升高，水分子的无规则运动加剧
B．酒精灯给水加热，是采用热传递的方式改变水的内能
C．橡皮塞冲出，其机械能增大的同时水蒸气的内能也增大
D．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能转化成橡皮塞的机械能
【解答】解：A、随着温度的升高，水分子的无规则运动加剧，故 A 正确；
B、酒精燃烧产生的热量，通过热传递的方式传给水和水蒸气，使其内能增加，故 B 正确；
C、塞子受到水蒸气的压力而冲出去的瞬间，水蒸气对外做功，自身的内能减小，故 C 错误；
D、塞子受到水蒸气的压力而冲出的瞬间，水蒸气的内能通过做功的形式转化为塞子的机械能，故 D
正确。
故选：C。
7．（2017 秋•盘龙区期末）下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（ ）
A．物体温度升高，一定吸收了热量
B．物体放出热量时，温度一定降低
C．物体内能增加时，温度一定升高
D．物体温度升高，内能一定增加12
【解答】解：A、物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做功，故 A 错误。
B、物体放热时温度可能不变，比如：晶体在凝固过程中放热但温度不变，故 B 错误。
C、晶体熔化过程和液体沸腾过程，物质不断吸收热量，内能增加，但是温度不变，故 C 错误；
D、物体温度升高，物体内能一定增加，故 D 正确。
故选：D。
8．（2017 秋•平邑县期末）下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【解答】解：A、内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，不管在什么样的温度下，物
体都会存在内能，0℃的冰也有内能，故 A 错误。
B、冬天搓手取暖时，克服摩擦力做功，是通过做功的方式来改变内能的，故 B 正确；
C、相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量越多的热值越大，故 C 错误；
D、影响物体内能的因素有温度和质量，温度高的物体的内能不一定大，温度低的物体可能比温度高
的物体内能大，故热量可以从内能少的物体传向内能多的物体，故 D 错误。
故选：B。
9．（2017 秋•上杭县校级期末）甲、乙两物体质量相同，比热容之比为 3：1，吸收的热量之比为 4：
1，则甲乙两物体升高的温度之比是（ ）
A．1：3 B．1：4 C．3：4 D．4：3
【解答】解：
由题知，两物体的质量之比为 1：1，比热容之比为 3：1，吸收的热量之比为 4：1，
由 Q=cm△t 可得，甲乙两物体升高的温度之比：
△t 甲：△t 乙= ： = ： =4：3。
故选：D。
10．（2017 秋•榆树市期末）甲、乙两物体质量相等，当甲物体温度升高 10℃，乙物体温度升高 20℃
时，甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的 2 倍，则甲的比热与乙的比热容之比（ ）13
A．1：2 B．4：1 C．1：1 D．1：4
【解答】解：由 Q=cm△t，可得： = = × × = × × = 。
故选：B。
二．多选题（共 3 小题）
11．（2018•青羊区模拟）某种煤油有关数据如下表：（ ）
熔点 ﹣30℃ 热值 4.5×107J/kg
沸点 160℃（一个标准大气压） 比热容 2.1×103J/（kg•℃）
密度 0.8×103kg/m3 体积膨胀系数 1×103/℃
如图，有一只煤油加热灯，内装 50g 煤油，正在加热烧杯中质量为 200g，初温为 20℃的煤油，经过 10min
后，烧杯中的煤油温度升为 80℃，加热灯中的煤油变为 48g，若不计加热过程中煤油的蒸发，当地气
压为一个标准大气压，若杯中煤油相同时间吸热相等，则
A．在这 10min 内，装置的加热效率为 28%
B．加热过程中，杯中煤油密度不变
C．杯中煤油的每秒平均吸热为 150J
D．若继续再加热 20min，煤煤油温度会变为 160℃
【解答】解：A、杯中煤油吸收的热量 Q 吸=cm1△t=2.1×103J/（kg•℃）×0.2kg×（80℃﹣20℃）
=2.52×104J；
加热灯中煤油燃烧放出的热量 Q 放=m2q=2×10﹣3kg×4.5×107J/kg=9×104J；
装置的加热效率η= ×100%= ×100%=28%，故 A 正确；
B、加热过程中，杯中煤油质量不变，体积膨胀变大，由ρ= 可知，密度变小，故 B 错误；
C、杯中煤油吸热时间 t=10min=600s，的每秒平均吸热： =42J/s，故 C 错误；
D、继续再加热 20min，煤油吸收的热量：Q′=42J/s×20×60s=5.04×104J，14
由 Q 吸=cm△t 得，煤油升高温度：△t′= = =120℃，
煤油的终温：t=80℃+120℃=200℃＞160℃，由于煤油沸腾后吸热，温度不变，其温度会保持在 160
℃，故 D 正确。
故选：AD。
12．（2018•丰台区二模）水与我们的生活息息相关，如图所示，为水的物理量间的关系图线，其中
正确的是（ ）
A．
水的压强与深度的关系
B．
水的密度与质量的关系
C．
水的密度与体积的关系
D．
水的比热容与温度变化的关系
【解答】解：
A、由 p=ρgh 知，水产生的压强随深度的增加而增大，且成正比，故 A 正确；
B、密度是物质的一种特性，其大小与物体的质量无关，故 B 错误；
C、密度是物质的一种特性，其大小与体积无关，故 C 错误；
D、比热容是物质的一种特性，它是由物质本身所决定的，不随温度的改变而变化，故 D 正确。
故选：AD。15
13．（2018•房山区一模）如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，abcd 为物理规律的生活
现象和应用实例，箭头表示规律和现象、应用之间的对应关系，其中对应关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
【解答】解：
A、①中空气和二氧化氮气体自动混合均匀，表明了分子在不停地做无规则运动；a 室内百合飘香，
是因为花的香味分子在不停地做无规则运动，故 A 正确；
B、②是杠杆的平衡条件，b 托盘天平是利用等臂杠杆的原理制成的，故 B 正确；
C、③茶壶利用的是连通器原理，c 飞机的升力利用了流体压强与流速的关系，故 C 错误；
D、④对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于纸外侧的大气压，产生
了一个向内的压强差，将纸压向中间，所以现象是纸向中间靠拢，d 拔火罐利用的是大气压，故 D 错
误。
故选：AB。
三．填空题（共 6 小题）
14．（2018•连云港）天然气热水器将 40kg 的水由 22℃加热到 42℃，水的内能增加了 3.36×10 6
J，水的内能增加是通过 热传递 方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有 84%被水吸收，需要消
耗 0.1 kg 的天然气。已知 c 水=4.2×103J/（kg•℃），q 天性气=4×107J/kg。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q 吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（42℃﹣22℃）=3.36×106J；
（2）水从火吸收热量，内能增加、温度升高，是利用热传递改变水的内能；
（3）由η= 得，天然气完全燃烧放出的热量：
Q 放= = =4×106J，16
由 Q 放=mq 得，需要天然气的质量：
m= = =0.1kg。
故答案为：3.36×106；热传递；0.1。
15．（2018•济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示），通过 热传递 方式改变牛奶的
内能，图中乙是 250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为 2.1×
104 J．[c 牛奶=4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：
给牛奶加热的过程中，牛奶吸收热量、内能增加，是通过热传递方式改变了牛奶的内能；
由图乙可知，牛奶升高的温度：△t=40℃﹣20℃=20℃，
则牛奶吸收的热量：
Q 吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.25kg×20℃=2.1×104J。
故答案为：热传递；2.1×104。
16．（2018•德州）暑假里，小丽跟妈妈去德州动植物园游玩。如图所示，植物园区鲜花盛开散发出
阵阵花香，说明分子在不停地做 无规则运动 ，动物园里黑天鹅在水中嬉戏，黑天鹅与水中倒影的
大小 相等
【解答】解：（1）能闻到阵阵花香，是花的芳香分子扩散到空气中，是扩散现象，扩散现象表明分
子不停地做无规则运动；
（2）由平面镜成像特点可知，黑天鹅和“倒影”的大小关系是相等的。
故答案为：无规则运动；相等。
17．（2018•合肥一模）如图，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，17
且不漏气，以 E 甲、E 乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中 E 甲和
E 乙的变化情况是： E 甲变大，E 乙变小 。
【解答】解：
用力将拉杆缓慢向外拉（向左拉）的过程中，活塞对甲室气体做功，所以甲室气体的内能增大，温度
升高；同时，乙室的气体对活塞做功，所以乙室气体的内能减小，温度降低，即 E 甲变大，E 乙变小。
故答案为：E 甲变大，E 乙变小。
18．（2017 秋•铜陵期末）实验测得 1kg 某物质熔化时温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质
在液态下的比热容 c1=4.2×103J/（kg•℃），设物质从热源吸热的功率恒定不变。在第 10～14min 内，
物质温度升高了 20℃，则吸收的热量为 8.4×104 J，吸热功率为 350 W．该物质在固态下的比
热容 c2 为 2.1×103 J/（kg•℃）。
【解答】解：（1）由图象可知，第 10～14min 内，该物质处于液态，
其比热容 c1=4.2×103J/（kg•℃） 质量 m=1kg 升高的温度△t=20℃，
物体吸收的热量：
Q 吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×20℃=8.4×104J，
吸收这么多的热量用时：
t=4 分钟=240s，
由此可以求出吸热功率：
P= = =350W；
（2）物体在 0～2min 时间内，加热时间 T=2min=120s，
物体吸收的热量：
Q 吸′=PT=350W×120s=42000J，
物体在此过程中为固体，质量 m=1kg 温度的变化△t1=20℃
物体的比热容：18
c1= = =2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：8.4×104；350；2.1×103。
19．（2015 秋•盐城校级月考）将质量相同的甲、乙、丙三块金属放入同一杯水中加热至沸腾一段时
间后，同时取出立即放到上表面平整的蜡块上，经过一定时间后，蜡块形状基本不再变化时的情形如
图所示。则这段时间内，蜡块的内能 增加 （选填“增加”、“减少”或“不变”），三块金属中
放出热量最多的是 丙 ；比热容最小的是 甲 。
【解答】解：将三块温度高的金属体放在蜡块上，蜡块会吸收热量，温度升高，故其内能会增加；
金属块丙下方的石蜡熔化快，说明金属块丙放出的热量多；
甲、乙、丙的初温、末温都是相等的，温度变化值就是相同的，
根据公式 Q 放=cm（t﹣t0）可知：甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的，金属块甲
放出的热量少，金属块丙放出的热量多，所以金属块甲的比热容小，金属块丙的比热容比较大。
故答案为：增加；丙；甲。
四．实验探究题（共 4 小题）
20．（2018•潮南区模拟）运用知识解决问题
（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，
这是因为：水的比热容 大 ，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 大 。
（2）水的比热容为 4.2×103J/（kg•℃），煤油的比热容为 2.1×103J/（kg•℃）．在实验室中用完
全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。下列图象正确的是
C 。
（3）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是 D 。19
A．温度相同的两个物体间也能发生热传递
B.0℃的冰变成 0℃的水，温度不变，内能不变
C．物体 的温度越高，含有的热量越多
D．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能
（4）下列现象中，属于机械能转化为内能的是 A 。
A．航天飞行器穿越大气层时表面发热 B．冬天用热水袋取暖
C．放爆竹时，爆竹腾空而起 D．电灯发出光和热
（5）对 100g 水加热，水的沸腾图象如图，请你计算从开始计时到加热 3min 内水吸收的热量（请写
出计算过程）
【解答】解：
（1）根据 Q=cm△t 可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小；
水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大，因此，小明光着脚
踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉；
（2）由 Q 吸=cm△t 得，△t= ，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油的比热容为水的比热
容的 ，所以煤油升高的温度为水升高温度的 2 倍，所以 C 正确；
（3）A、热传递发生的条件是要有温度差，如果温度一样，则就不会发生热传递，故 A 错误；
B、0℃的冰变成 0℃的水的过程中，吸收热量，内能增大，温度不变，故 B 错误；
C、不能说物体含有热量，因为热量是一个过程量，故 C 错误；
D、摩擦生热，是用克服摩擦做功的方法改变物体内能的，故 D 正确。
（4）A、航天飞行 器穿越大气层时，与大气层发生摩擦，表面发热内能增加，属于通过做功的方式
使内能增加，机械能转化为内能，符合题意；
B、冬天用热水袋取暖，是通过热传递的方式增加物体的内能，不符合题意；
C、爆竹点燃后腾空升起，是爆炸产生的气体的内能转化为爆竹的机械能，不符合题意；
D、电灯消耗电能发出光和热，是电能转化为内能，不符合题意；
（5）由图可知，经过 3min 加热，水温由 70℃升高到 95℃，
水吸收的热量：Q 吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（95℃﹣70℃）=1.05×104J；
故答案为：（1）大；大；（2）C；（3）D；（4）A；（5）从开始计时到加热 3min 内水吸收了 1.05×20
104J 热量。
21．（2017 秋•辽阳期末）把一杯牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化
的图象如图所示。
（1）图象中，表示牛奶温度变化的是 乙 （选填“甲”或“乙”），在第 8min 时，牛奶 不能
（选 填“能”或“不能”）继续吸热。
（2）若牛奶和热水的质量相等，并且忽略奶瓶的吸热以及热量的散失，从图象可知， 水 （选填
“牛奶”或“水”）的比热容较大。
【解答】解：
（1）因为是用水来加热牛奶，因此牛奶的温度上升，故乙图线是表示热牛奶温度随时间变化的曲线；
热传递的条件是有温度差，最后热平衡时两者的温度相同，在第 6min 时，水和牛奶最后温度相同，
所以在第 8min 时，牛奶不能继续吸热；
（2）由图可以看出，水从高温降低的最后温度时温度变化量比牛奶从低温升高的最后温度时温度变
化量对应的温度坐标轴上的长度小，即水的温度变化比牛奶小，说明水的比热容大。
故答案为：（1）乙；不能；（2）水。
22．（2017 秋•澄海区期末）如图所示，在一端开口的玻璃管中倒入一半水，然后再注入一半的酒精，
将管口密封后翻转让水和酒精充分混合，可以观察到混合液的体积 小于 （选填“大于”“小于”
或“等于”）水和酒精的总体积，这一现象说明了分子间有 间隙 。如图 B 所示，分别在热水和冷
水中滴入相同的红墨水，可以看到 热 水瓶中墨水扩散得快，这说明分子的热运动快慢跟 温度
有关。
【解答】解：因为分子间存在着间隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子21
的间隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。
由于热水的温度高，故分子无规则运动剧烈，在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨
水扩散的快。
故答案为：小于；间隙；热；温度。
23．（2018 春•丹徒区校级月考）（1）甲、乙两个相同的透明玻璃水杯，盛有质量相等、温度不同
的纯净水，其中一杯是 80℃的热水，另一杯是 50℃的冷水，它们都静静地放置在水平桌面上。同时
向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，过几分钟后观察到如图（a）所示的现象。
①甲、乙两个水杯中，盛有热水的是 乙 ；
②该实验说明分子热运动的剧烈程度与 温度 有关。
（2）如图（b）所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，即使在
下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，这一现象表明 分子间存在引力 。
（3）将一半酒精和一半水充分混合后，总体积 变小 （变大/变小/不变）这一现象说明 分子间
有间隙 。
【解答】解：
（1）乙杯是 80℃的热水，杯中水会很快的变黑，因为温度越高，分子的热运动就越剧烈；
（2）将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，
使两个铅柱结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开；
（3）酒精分子和水分子都在不停地无规则运动着，因为分子间存在着空隙，酒精分子和水分子分别
进入了对方分子的空隙中，所以酒精和水混合后的总体积小于酒精和水的体积之和。
故答案为：（1）①乙；②温度；（2）分子间存在引力；（3）变小；分子间有间隙。
五．计算题（共 2 小题）
24．（2018•衡阳）2017 年 6 月 10 日，作为中国大陆核电的发源地﹣﹣秦山核电基地安全运行 100
堆年（一座核反应堆运行一年为一堆年）。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站 1991 年 12 月 15 日
投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤
13.0t，减排二氧化碳约 40.6t，二氧化硫约 0.2t，氮氧化物约 0.8t。秦山核电基地目前共有 9 台运22
行机组，年发电量约 500 亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大
的核电基地。[下列（1）（2）题答案用科学计数法表示]
（1）13.0t 烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少 J．（烟煤的热值为 2.9×107J/kg）。
（2）假设 13.0t 烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使 4×105kg 的水从 20℃升
高到 100℃，求水吸收的热量为多少 J．[c 水=4.2×103J/（kg•℃）]
（3）求煤炉加热水的热效率。[第（3）题结果保留两位有效数字]
【解答】解：
（1）13.0t 烟煤如果完全燃烧，放出的热量：
Q 放=mq=13.0×103kg ×2.9×107J/kg=3.77×1011J；
（2）水吸收的热量：
Q 吸=cm 水△t=4.2×103J/（kg•℃）×4×105kg×（100℃﹣20℃）=1.344×1011J；
（3）煤炉烧水的效率：
η= ×100%= ×100%≈36%。
答：（1）13.0t 烟煤如果完全燃烧 3.77×1011J；
（2）水吸收的热量为 1.344×1011J；
（3）煤炉加热水的热效率为 36%。
25．（2018•西区二模）某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精
灯，用完全相同的方式加热质量均为 0.2kg 的水和沙子，温度随加热时间变化的图象分别如图甲、乙
所示，已知酒精的热 q=3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗 2.8g 酒精，水的比热容 c 水=4.2
×103J/（kg•℃）。求：
（1）加热 2min 时间内水吸收的热量 Q 水
（2）这 2min 时间内酒精灯的加热效率η
（3）沙子的比热容 c 沙。
【解答】解：23
（1）已知沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，因沙子的比热容比水小，由△t= 可知，沙子
的温度升高得多，所以图甲表示的是沙子吸热升温的过程，图乙表示的是水吸热升温的过程。
由图乙可知，加热 2min 水升高温度：
△t 水=70℃﹣20℃=50℃，
则加热 2min 时间内水吸收的热量：
Q 水=c 水 m 水△t 水=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×104J；
（2）因为酒精灯平均每分钟消耗 2.8g 酒精，
加热 2min 时间内消耗酒精的质量：
m=2.8g/min×2min=5.6g=5.6×10﹣3kg，
则这些酒精完全燃烧放出的热量：
Q 放=mq=5.6×10﹣3kg×3.0×107J/kg=1.68×105J。
酒精灯的加热效率：
η= ×100%= ×100%=25%；
（3）因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内水和沙子吸收的热量相同，
则在 2min 的时间内，沙子吸收的热量：
Q 沙=Q 水吸=4.2×104J，
由图甲可知，加热 2min，沙子的温度从 20℃上升到 250℃，
则沙子升高的温度：△t 沙=250℃﹣20℃=230℃，已知 m 沙=0.2kg，
由 Q 吸=cm△t 可得，沙子的比热容：
c 沙= ═ ≈0.91×103J/（kg•℃）。
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