第13章 内能
一、选择题（每小题2分，共30分） 1．（2分）（2012•成都）分别在冷水和热水中同时注入一滴墨水，5s后的现象如图所示，该现象说明（ ）
A． 只有热水的分子在做热运动 B． 热水有内能，冷水没有内能 C． 温度越高，分子运动越剧烈 D． 扩散只能在液体中发生，不能在气体、固体中发生 2．（2分）下列现象中，属于扩散现象的是（ ） A． 空气流动形成风 B． 洒些香水使整个房间充满香味 C． 潮湿的地面变干 D． 太阳光照进屋后，可看见里面有灰尘飞舞 3．（2分）在物体没有发生物态变化的前提下，下列各种说法正确的是（ ） A． 温度较高的物体，所含的热量较多 B． 质量相同的物体，温度较高的，所含的热量较多 C． 同一物体温度较高时，所含的热量较多 D． 同一物体温度升高较大时，所吸收的热量较多 4．（2分）（2003•河南）关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（ ） A． 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 B． 温度高的物体一定比温度低的物体热量多 C． 物体的温度降低，它的内能一定减少 D． 物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 5．（2分）（2012•聊城）下列实例中．通过做功来改变物体内能的是（ ） A． 在饮料中放入一些冰块，饮料变凉 B． 划火柴，火柴被划燃 C． 柏油马路被阳光晒热 D． 冬天，暖气使房间变暖 6．（2分）一个物体的内能增加了，表明（ ） A． 该物体一定做了功 B． 该物体一定吸收了热量 C． 物体的机械能增加了 D． 可能是外界对物体做了功，也可能是物体吸收了热量 7．（2分）“高处不胜寒”，意指山越高气温越低，对其成因的解释错误的是（ ） A． 高山的森林茂密，岩石多，比热容大，温度变化较小 B． 高山的空气比平地稀薄干净透明，吸收太阳热量少 C． 高山的风速大，加速山上水分蒸发，带走大量热量 D． 热空气因膨胀上升，膨胀对外做功，山上内能减少 8．（2分）（2012•自贡）由c=
，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（ A． 若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍
） 若质量增大一倍，则比热容减至一半 B． 若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍 C． D．无论质量多大，比热容都一样 9．（2分）（2010•石家庄模拟）在相同加热条件下，对甲、乙两个物体加热，设它们的质量分别为m甲、m乙，比热容分别为C甲、C乙，甲、乙两物体的温度与加热时间关系如图所示，则（ ）
A．B． 若C甲=C乙，则m甲＜m乙 若C甲=C乙，则m甲=m乙 若C甲＞C乙，则m甲＞m乙 C．D． 若C甲＜C乙，则m甲＜m乙 10．（2分）已知铜的比热是铅的比热的3倍，质量相等的铜块和铅块，吸收相同的热量后互相接触，下列说法正确的是（ ） A．铜块一定向铅块传热 B． 铜块一定不会向铅块传热 铅块一定向铜块传热 C．D． 铅块、铜块之间不一定传热 11．（2分）（2012•兰州）用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1min记录一次数据，如表所示，则该液体的比热容为（ ） 0 1 2 加热时间/min 20 26 32 水的温度/℃ 20 34 48 液体的温度/℃ 3333 A．B． C． D． 0.9×10J/（kg•℃） 1.8×10J/（kg•℃） 3.6×10J/（kg•℃） 1.2×10J/（kg•℃） 12．（2分）有三块金属块，它们的质量相同，比热容之比C甲：C乙：C丙=3：4：5，让它们吸收相同的热量后，升高的温度之比为（ ） A．3：4：5 B． 5：4：3 C． 12：15：20 D． 20：15：12 13．（2分）（2009•黄冈）长期运行在盘山公路的汽车要在底部添加一个附加水箱，不断向刹车片浇水降温．下列解释中不合理的是（ ） A．刹车片温度升高，是车轮毂热传递造成的 刹车片温度升高，是刹车片与车轮毂摩擦造成的 B． 向刹车片浇水，利用了水的比热容较大的特点 C． D．向刹车片浇水，利用了水蒸发吸收热量的特点 14．（2分）（2010•包头）一杯香浓的豆浆可以让我们的早上有一个精力充沛的开始．电动豆浆机在工作过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热至煮熟．下面说法中正确的是（ ） A．通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能 从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变 B． 煮好的豆浆香气四溢的原因是分子在不停地做无规则运动 C． D．喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些 15．（2分）（2009•兰州）由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著．因此（ ） A．白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地 白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面 B． 白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面 C． D．白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地 二、填空题（每空1分，共18分） 16．（2分）电冰箱里的食物容易相互“窜味”，请你从物理角度分析，食物“窜味”属于 _________ 现象，这个现象说明了 _________ ． 17．（2分）（2012•淮安）生活中有许多关于热现象的例子．烤熟的山芋香气扑鼻，该现象表明 _________ ；两个底面平整、干净的铅柱压紧后会粘在一起，需要用一定的外力才能将它们拉开，该实验表明 _________ ． 18．（2分）（2012•海南）海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录．钻木取火是通过 _________ （选填“做功”或“热传递”）把机械能转化为 _________ 能． 19．（1分）（2005•哈尔滨）电冰箱的压缩机在压缩某种液体的蒸气时，使蒸气温度升高，这是用 _________ 的方法增加了蒸气的内能；饮料放进冰箱后温度降低，是用 _________ 的方法减少了饮料的内能． 20．（3分）（2012•宿迁）夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在有水的坑里，这是因为汽车在高速行驶过程中，通过 _________ 方式增加轮胎的内能，使轮胎的温度 _________ ；轮胎停在水中，通过 _________ 方式减少内能，降低温度，以保行车安全． 21．（1分）“神舟号”系列飞船完成各项实验任务后返回大气层，飞船外壳与空气摩擦温度不断升高，这是通过 _________ （填“做功”或“热传递”）方式改变飞船的内能． 22．（3分）如图，将铁丝快速地弯折几次后，用手指触摸弯折处，会发现该处温度 _________ ，这是由于弯折时人对铁丝 _________ ，使铁丝 _________ 能增加．
23．（1分）（2012•滨州）2011年3月，日本福岛第一核电站因冷却系统的故障，导致严重的核泄漏事故．为了给泄露的核反应堆降温，向其内部注入大量的水，这是利用水的 _________ 较大的性质． 24．（2分）（2012•衡阳）海边的昼夜温差比沙漠地带要小得多，这主要是因为水的 _________ 比较大的缘故，相同质量的海水与沙石吸收相同的热量后， _________ 的温度升高的少．
三、简答题（每小题5分，共10分） 25．（5分）武汉钢铁公司在制造钢铁零件时，为了增加零件表面的硬度，常把零件放入含碳的渗碳剂中，这样碳分子就可以渗入零件的表层，试用分子动理论的观点说明其中的道理． 26．（5分）冰壶，又称掷冰壶、冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，2011年女子冰壶世锦赛上中国队险胜丹麦队夺得铜牌．如图是比赛中的一个场景，在一名队员掷球时，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面，以改变冰壶的滑行方向和速度，使冰壶能准确到达营垒的中心，请说明其中的原因．
四、实验探究题（第27题14分，第28题10分，共24分） 27．（14分）（2005•扬州）由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了．为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法．为此小明进行了如下的探究：
小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水．水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上．如图所示． 实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表： 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 时间/min 60 53 47 42 39 37 35 34 33 甲的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44 乙的示数/℃ 70 （1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？ _________ ； _________ （2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？ _________ ； （3）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越 _________ 的．小明想用“冷却速度”（用字母V代表）来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义： _________ 叫做冷却速率．
（4）小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到 _________ 的影响． （5）根据（4）中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：① _________ ；② _________ ．
28．（10分）（2012•荆门）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置． （1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是 _________ ． A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同 C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是 _________ ℃，这表明实验时的大气压强 _________ （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．
（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力 _________ （选填“相同”或“不同”）．
（4）本实验除了能够说明上述问题之外，还能够说明许多问题，请你写出其中的一个问题： _________ ．
五、计算题（每小题9分，共18分） 29．（9分）一质量为2千克的金属块，被加热到500℃后放入1千克20℃的冷水中，不计热量损失，到平衡后，水和金属块的温度均为80℃，求： （1）水吸收的热量；
3
（2）金属块的比热是多少？【c水=4.2×10J/（kg℃）】 30．（10分）如图所示，太阳能集热器就是直接利用太阳能把水加热的装置．太阳能热水系统主要元件包括集热板、储存装置及循环管路三部分．假设家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%；从太阳能手册中查到，在地球表面，
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晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×10J/m•s．如果储水箱内的水大约有80kg，集热板接收阳光垂直
2
照射的面积始终是3m，请计算，要使水温从20℃升高到50℃需要吸收多长热量？达到这样的水温需要多少时间？
3
（C水=4.2×10J/（kg．℃））
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题2分，共30分） 1．（2分）（2012•成都）分别在冷水和热水中同时注入一滴墨水，5s后的现象如图所示，该现象说明（ ）
A． 只有热水的分子在做热运动 热水有内能，冷水没有内能 B． 温度越高，分子运动越剧烈 C． D．扩散只能在液体中发生，不能在气体、固体中发生 考点： 分子的热运动；内能的概念；扩散现象． 专题： 应用题；图析法． 分析： 解决此题需掌握：①一切物体都具有内能．0℃的物体也有内能．物体的内能与温度有关，同一物体的温度越高，内能越大． ②一切物质的分子都在不停地做无规则运动，分子运动属于扩散现象，且温度越高，扩散越快． 解答： 解：A、一一切物质的分子都在不停地做无规则运动，不合题意． B、一切物体不论温度高低，都具有内能，不合题意． C、分子热运动与温度有关，温度越高，扩散越快分子运动越剧烈．符合题意． D、一切物质的分子都在不停的做无规则运动，扩散现象也是分子运动的结果．不仅气体之间、液体之间会发生扩散现象，固体之间也会发生扩散现象．不合题意． 故选C． 点评： 此题主要考查了物体内能的影响因素，扩散现象与温度关系的了解和掌握，是一道基础题． 2．（2分）下列现象中，属于扩散现象的是（ ） A．空气流动形成风 洒些香水使整个房间充满香味 B． 潮湿的地面变干 C． D．太阳光照进屋后，可看见里面有灰尘飞舞 考点： 扩散现象． 专题： 分子热运动、内能． 分析： 扩散是发生在两种物质之间的现象．扩散是彼此进入对方的现象，有时说成一者进入另一者中；分子的运动我们用肉眼是看不见的，扩散表明一切物质的分子都是不停的做无规则的运动． 解答： 解：A、空气尽管是看不见的，但它是物质不是分子，因此风的形成不是扩散现象； B、洒些香水使整个房间充满香味，是气体分子的扩散现象； C、潮湿的地面变干，是水分子运动到了空气中，属于扩散现象； D、灰尘飞舞，是物体的运动，不是分子运动，不属于扩散现象． 故选BC． 点评： 解答本题需掌握扩散现象是分子运动，分子是看不见的，以及机械运动和分子运动的区别． 3．（2分）在物体没有发生物态变化的前提下，下列各种说法正确的是（ ） A．温度较高的物体，所含的热量较多 质量相同的物体，温度较高的，所含的热量较多 B． 同一物体温度较高时，所含的热量较多 C． D．同一物体温度升高较大时，所吸收的热量较多 考点： 温度、热量与内能的关系． 专题： 分子热运动、内能． 分析： 在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，热传递的条件是：物体之间存在着温度差；内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，温度是表示物体冷热程度的物理量．了解这三个物理量的概念与联系，再结合改变物体内能的方法有做功和热传递，可对各选项依次做出分析． 解答： 解：由于热量是个过程量，所以不能说物体含有多少热量，故ABC错误； 同一物体温度升高较大时，所吸收的热量较多，故D正确． 故选D． 点评： 知道内能、热量、和温度的关系，并能利用上述关系解释问题是解决该题的关键． 4．（2分）（2003•河南）关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（ ） A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 温度高的物体一定比温度低的物体热量多 B． 物体的温度降低，它的内能一定减少 C． D．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 考点： 温度、热量与内能的关系． 分析： 根据内能、热量的概念、改变内能的方式和温度的关系分析． 解答： 解：A、说法错误，影响内能的因素不仅有温度，还有质量、状态等； B、说法错误，热量是指在热传递的过程中，内能改变的多少，是过程量，不说含有； C、说法正确； D、说法错误，物体的温度升高，也可以是对物体做了功现内能增加的． 故选C． 点评： 本题考查了内能与热量、温度的关系．内能是状态量，热量是过程量，内能的改变可通过做功或热传递来实现． 5．（2分）（2012•聊城）下列实例中．通过做功来改变物体内能的是（ ） A．在饮料中放入一些冰块，饮料变凉 B． 划火柴，火柴被划燃 柏油马路被阳光晒热 C．D． 冬天，暖气使房间变暖 考点： 做功改变物体内能；热传递改变物体内能． 专题： 压轴题． 分析： 要解答本题需掌握：做功和热传递改变物体的内能的特点． 解答： 解：热传递改变物体的内能是能量的转移，做功改变物体的内能是能量的转化． 在饮料中放入一些冰块，饮料变凉；柏油马路被阳光晒热；冬天，暖气使房间变暖，这些都是能量的转移，属于热传递改变物体的内能． 划火柴，火柴燃烧，是摩擦生热，是能的转化，属于做功改变物体的内能．故ACD错误． 故选B 点评： 本题主要考查学生对：改变物体内能的两种方法的特点的了解和掌握．是一道基础题． 6．（2分）一个物体的内能增加了，表明（ ） A．该物体一定做了功 该物体一定吸收了热量 B． 物体的机械能增加了 C． D．可能是外界对物体做了功，也可能是物体吸收了热量 考点： 内能的概念． 专题： 应用题；热和能． 分析： 要解答本题需掌握：改变物体内能的方法是做功和热传递，且是等效的． 解答： 解：物体的内能增加了，可能是热传递，也可能是对它做功．因为做功和热传递都能改变物体的内能． 故选D． 点评： 本题主要考查学生对：改变物体内能方法的了解和掌握，是一道基础题． 7．（2分）“高处不胜寒”，意指山越高气温越低，对其成因的解释错误的是（ ） A．高山的森林茂密，岩石多，比热容大，温度变化较小 高山的空气比平地稀薄干净透明，吸收太阳热量少 B． 高山的风速大，加速山上水分蒸发，带走大量热量 C． D．热空气因膨胀上升，膨胀对外做功，山上内能减少 考点： 水的比热容的特点及应用；做功改变物体内能；比热容解释简单的自然现象． 专题： 应用题． 分析： 分析本题需掌握：（1）水的比热容较大，可以吸收较多的热量； （2）水汽化（蒸发）吸热； （3）做功改变物体的内能． 解答： 解：A、岩石比热容较小，同样的条件下温度变化较多，故A符合题意； B、高山的空气比平地稀薄干净透明，吸收太阳热量少，故山越高温度越低，故B不符合题意； C、高山的风速大，加速山上水分蒸发，带走大量热量，导致温度很低，故C不符合题意； D、热空气因膨胀上升，膨胀对外做功，山上内能减少，温度降低，故D不符合题意． 故选A． 点评： 本题主要考查学生对改变物体内能的方法以及汽化等现象理解和掌握，关键点在于基础性知识的运用． 8．（2分）（2012•自贡）由c=，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（ ）
A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍 若质量增大一倍，则比热容减至一半 B． 若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍 C． D．无论质量多大，比热容都一样 考点： 比热容的概念． 分析： 比热容是物质的本质特性，它不会随物质吸收的热量，质量，温度的改变而改变． 解答： 解：比热容是物质的本质特性，它不会改变，所以A，B，C错误，D正确． 故选D． 点评： 本题考查学生对比热容概念的理解． 9．（2分）（2010•石家庄模拟）在相同加热条件下，对甲、乙两个物体加热，设它们的质量分别为m甲、m乙，比热容分别为C甲、C乙，甲、乙两物体的温度与加热时间关系如图所示，则（ ）
A． 若C甲=C乙，则m甲=m乙 若C甲＞C乙，则m甲＞m乙 C．B． 若C甲=C乙，则m甲＜m乙 D．若 C甲＜C乙，则m甲＜m乙 考点： 比热容的概念；热量的计算． 专题： 应用题；控制变量法；图析法． 分析： （1）在同样的加热条件下，说明两个物体在相同的时间内吸收的热量是相同的； （2）根据物体吸收热量的计算公式Q吸=Cm△t，本题两种解题思路，一是在相同时间下分析，二是在升高相同温度下分析． 解答： 解：第一种思路：相同时间内分析 做一条与温度轴平行的直线，分别于甲、乙相交于A、B两点，如下图所示： 由图可见：由于初始温度相同，在相同时间t0内，甲升高的温度温度比乙大，即△t甲＞△t乙；加热条件相同，相同时间内吸收的热量也是相同的． 根据Q吸=Cm△t得Cm=，在Q吸相同，△t甲＞△t乙时， ∴C甲m甲＜C乙m乙 因此：①若C甲=C乙，则m甲＜m乙； ②若C甲＞C乙，则m甲＜m乙； ③若C甲＜C乙，则m甲=m乙． 故选B． 第二种思路：升高相同温度下分析 做一条与时间轴平行的直线，分别于甲、乙相交与A、B两点，如下图所示： 由图可见：由于初始温度相同，在相同温度t0下，升高的温度相同，即△t甲=△t乙；相同加热条件下，甲用的时间短，吸收的热量少，即Q甲吸＜Q乙吸． 根据Q吸=Cm△t得Cm=，在△t甲=△t乙，Q甲吸＜Q乙吸时， ∴C甲m甲＜C乙m乙 所以：①若C甲=C乙，则m甲＜m乙； ②若C甲＞C乙，则m甲＜m乙； ③若C甲＜C乙，则m甲=m乙． 故选B． 点评： 此题主要考查的是我们对于图象的分析能力，图象的分析是初中学生必须掌握的一种能力；近几年的中考，图象分析题的比例是越来越大，这类题要引起注意． 10．（2分）已知铜的比热是铅的比热的3倍，质量相等的铜块和铅块，吸收相同的热量后互相接触，下列说法正确的是（ ） A．铜块一定向铅块传热 B． 铜块一定不会向铅块传热 铅块一定向铜块传热 C．D． 铅块、铜块之间不一定传热 考点： 热传递． 专题： 比热容、热机、热值． 分析： 热传递发生的条件是要有温度差，热量将从高温物体传向低温物体； 质量相等的铜块和铅块，吸收相同的热量后，比热容大的升高的温度小，但题目没有告诉初温大小，据此分析解答． 解答： 解：由公式Q吸=cm△t可知，△t=； ∵铜块和铅块的质量和吸收的热量相同，铜的比热容是铅的比热容的3倍， ∴铜块升高的温度值是铅块升高的温度值的； 由于不知道初温是否相同，所以铜块和铅块的末温大小关系不能确定；存在下列三种可能： 如果铜块的末温高于铅块的末温，热量从铜块传向铅块； 如果铜块的末温低于铅块的末温，热量从铅块传向铜块； 如果铁块的末温等于铜块的末温，二者之间将不发生热传递． 由此判断选项A、B、C的说法错误，选项D的说法正确． 故选D． 点评： 本题主要考查学生对热传递的条件及方向的了解和掌握，知道题目没告诉初温关系，不能确定末温关系是本题的关键． 11．（2分）（2012•兰州）用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1min记录一次数据，如表所示，则该液体的比热容为（ ）
0 1 2 加热时间/min 20 26 32 水的温度/℃ 20 34 48 液体的温度/℃ 3333 A．B． C． D． 0.9×10J/（kg•℃） 1.8×10J/（kg•℃） 3.6×10J/（kg•℃） 1.2×10J/（kg•℃） 考点： 比热容的概念；热量的计算． 专题： 应用题． 分析： （1）利用该电热器给水加热1分钟，根据表格数据可以判断水温的变化，再利用公式Q=cm△t计算水吸收的热量． （2）用相同的电热器加热，在相同的时间内，吸收的热量是相等的，可利用公式c= 来计算该液体的比热容． 解答： 解：取两种液体都加热了1分钟为研究对象，用相同的电热器加热，在相同的时间内，吸收的热量是相等的，Q水=Q液， ∵Q水=c水m（t水﹣t 0），Q液=c液m（t液﹣t0） ∴c水m（t水﹣t 0）=c液m（t 液﹣t0）， 3即：4.2×10J/（kg•℃）×m×（26℃﹣20℃）=c液m×（34℃﹣20℃） 3解得：c液=1.8×10J/（kg•℃） 故选B． 点评： 本题考查了利用热量的计算公式Q=cm△t计算热量，以及利用公式c=来计算比热容，在计算过程中要注意在相同的时间内，物质的温度变化． 12．（2分）有三块金属块，它们的质量相同，比热容之比C甲：C乙：C丙=3：4：5，让它们吸收相同的热量后，升高的温度之比为（ ） A．3：4：5 B． 5：4：3 C． 12：15：20 D． 20：15：12 考点： 热量的计算． 分析： 要想求出升高的温度之比，必须熟练热量的公式：Q=CM△t，以及公式的推导，从而推导出△t=，代入已知即可求出． 解答： 解：已知M甲=M乙=M丙，C甲：C乙：C丙=3：4：5，Q甲=Q乙=Q丙， 由热量的公式：Q=CM△t，从而推导出△t=代入已知数据，△t甲：△t乙：△t丙=， ：：=：：=20：15：12． 故选D 点评： 学生必须熟练掌握热量的计算公式，而且要灵活掌握公式的变形，对三个数的比的运算很多学生容易出错，是个难点． 13．（2分）（2009•黄冈）长期运行在盘山公路的汽车要在底部添加一个附加水箱，不断向刹车片浇水降温．下列解释中不合理的是（ ） A．刹车片温度升高，是车轮毂热传递造成的 刹车片温度升高，是刹车片与车轮毂摩擦造成的 B． 向刹车片浇水，利用了水的比热容较大的特点 C． D．向刹车片浇水，利用了水蒸发吸收热量的特点 考点： 做功改变物体内能；热传递改变物体内能；水的比热容的特点及应用． 专题： 压轴题． 分析： 正确判断此题用到的知识有：改变物体内能的两种方法、水的比热容和蒸发吸热的知识． 解答： 解：A、刹车片温度升高，是刹车片克服摩擦做功造成的，故A错误，符合题意； B、刹车片温度升高，是刹车片克服摩擦做功造成的，故B正确，不符合题意； C、浇水降温，是利用了水的比热容大的特点，故C正确，不符合题意； D、刹车片和水进行热传递，加快水的蒸发，蒸发吸热降温，故D正确，不符合题意； 故选A． 点评： 此题综合考查了多方面的物理知识，培养了学生综合运用知识的能力． 14．（2分）（2010•包头）一杯香浓的豆浆可以让我们的早上有一个精力充沛的开始．电动豆浆机在工作过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热至煮熟．下面说法中正确的是（ ） A．通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能 从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变 B． 煮好的豆浆香气四溢的原因是分子在不停地做无规则运动 C． D．喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些 考点： 扩散现象；影响蒸发快慢的因素；能量的相互转化；热传递改变物体内能；分子的运动． 专题： 应用题；压轴题；定性思想． 分析： 掌握电动机和发电机的区别，热量、温度与内能的关系，扩散现象，六种物态变化的吸热和放热情况是解决此题的关键． 解答： 解：A、通电后叶轮转动，是电动机将电能转化为机械能．此选项不符合题意． B、从开始加热到豆浆煮熟，豆浆的温度升高，内能增加．此选项不符合题意． C、煮好的豆浆温度很高，香气分子无规则运动的速度加剧，所以“香气四溢”．此选项符合题意． D、在刚煮好的豆浆表面吹气，加快豆浆表面上的空气流动，可以使蒸发加快，液体蒸发是吸热的，所以豆浆会凉的快些．此选项不符合题意． 故选C． 点评： 物理来源于生活，又应用于生活．同学们只要留心观察，善于思考，会发现生活中处处都有物理知识． 15．（2分）（2009•兰州）由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著．因此（ ） A．白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地 白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面 B． 白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面 C． D．白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地 考点： 水的比热容的特点及应用；比热容解释简单的自然现象． 专题： 压轴题． 分析： 要解答本题需掌握：水的比热容比泥土沙石的大，导致海陆风的形成． 解答： 解：水的比热容比泥土沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面．因此，在海岸附近形成的一种有日变化的风系．在基本气流微弱时，白天风从海上吹向陆地，夜晚风从陆地吹向海洋．前者称为海风，后者称为陆风，合称为海陆风． 故选B． 点评： 本题主要考查学生对：海陆风形成原理的了解，是一道基础题． 二、填空题（每空1分，共18分） 16．（2分）电冰箱里的食物容易相互“窜味”，请你从物理角度分析，食物“窜味”属于 扩散 现象，这个现象说明了 分子在永不停息地做无规则运动 ． 考点： 扩散现象． 专题： 应用题；分子热运动、内能． 分析： 要解答本题需理解扩散现象的定义：扩散是指某种物质的分子通过不规则运动、扩散运动而进入到其它物质里的过程． 解答： 解：电冰箱里的食物“窜味”是扩散现象，是分子无规则运动的结果． 故答案为：扩散；分子在永不停息地做无规则运动． 点评： 本题主要是考查学生对扩散定义的理解，以及用扩散现象来解释生活中的一些现象，从生活走向物理，是中招的热点． 17．（2分）（2012•淮安）生活中有许多关于热现象的例子．烤熟的山芋香气扑鼻，该现象表明 分子在不停的做无规则运动 ；两个底面平整、干净的铅柱压紧后会粘在一起，需要用一定的外力才能将它们拉开，该实验表明 分子之间存在引力 ． 考点： 扩散现象；功率在实际中的应用． 专题： 应用题． 分析： 要解答本题需掌握：①扩散现象说明，一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动； ②分子间同时存在斥力和引力． 解答： 解：（1）烤熟的山芋香气扑鼻，是因为山芋的香味分子扩散到空气中，这种现象说明了分子在不停的做无规则的运动； （2）两个底面平整、干净的铅柱压紧后会粘在一起，需要用一定的外力才能将它们拉开，是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力，该实验表明：分子之间存在引力． 故答案为：分子在不停的做无规则运动；分子之间存在引力． 点评： 此题主要考查的是扩散现象在生活中的运用和分子运动论的内容，结合生活中的实际问题，考查学生应用物理知识解决实际问题的能力． 18．（2分）（2012•海南）海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录．钻木取火是通过 做功 （选填“做功”或“热传递”）把机械能转化为 内 能． 考点： 做功改变物体内能． 专题： 应用题． 分析： 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程． 当对物体做功时，机械能转化为内能，内能增加；当物体对外做功时，内能转化为机械能，内能减少． 解答： 解：钻木取火时钻与木头相互摩擦做功，机械能转化为木头的内能，是通过做功的方式改变物体的内能． 故答案为：做功；内． 点评： 此题结合实际情况考查对改变物体内能方式的理解与应用情况，常见的通过做功的方式改变内能的现象有：摩擦生热、压缩气体、敲打、弯折等． 19．（1分）（2005•哈尔滨）电冰箱的压缩机在压缩某种液体的蒸气时，使蒸气温度升高，这是用 做功 的方法增加了蒸气的内能；饮料放进冰箱后温度降低，是用 热传递 的方法减少了饮料的内能． 考点： 做功改变物体内能；热传递改变物体内能． 分析： 要解答本题需掌握：改变物体内能的方法有做功和热传递． 解答： 解：压缩液体蒸汽，对蒸汽做功，内能增加．饮料放进冰箱里是能量的转移，属于热传递改变物体内能． 故本题答案为：做功，热传递 点评： 本题主要考查学生对：改变物体内能两种方法的理解和掌握． 20．（3分）（2012•宿迁）夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在有水的坑里，这是因为汽车在高速行驶过程中，通过 做功 方式增加轮胎的内能，使轮胎的温度 升高 ；轮胎停在水中，通过 热传递 方式减少内能，降低温度，以保行车安全． 考点： 做功改变物体内能；热传递改变物体内能． 专题： 应用题． 分析： 汽车轮胎与地面摩擦，消耗的是机械能（或动能），轮胎发热说明转化成了内能；冷水冲洗轮胎可通过热传递将热量传递给水，从而达到给轮胎除降温的目的． 解答： 解：轮胎与地面摩擦发热的过程是因为在摩擦过程中，一部分机械能（或动能）转化成了轮胎的内能造成的； 冷水与高温的轮胎接触时，轮胎将热量传递给水，一部分水还会蒸发吸热，从而达到降温的目的． 故答案为：做功；升高；热传递． 点评： 摩擦生热是典型的机械能转化为内能的例子，是我们应该熟知的．通过热传递来改变物体的温度，也是最简便有效的方法，更是生活中常见的现象． 21．（1分）“神舟号”系列飞船完成各项实验任务后返回大气层，飞船外壳与空气摩擦温度不断升高，这是通过 做功 （填“做功”或“热传递”）方式改变飞船的内能．
考点： 做功改变物体内能． 专题： 分子热运动、内能． 分析： 做功与热传递是改变物体内能的两种方式． 解答： 解：飞船完成各项实验任务后返回大气层，飞船外壳与空气摩擦温度不断升高，这是通过做功方式改变飞船的内能． 故答案为：做功． 点评： 做功与热传递是改变物体内能的两种方式．做功的过程是能量转化过程，热传递是能量的转移过程． 22．（3分）如图，将铁丝快速地弯折几次后，用手指触摸弯折处，会发现该处温度 升高 ，这是由于弯折时人对铁丝 做功 ，使铁丝 内 能增加．
考点： 做功改变物体内能． 专题： 分子热运动、内能． 分析： 做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，机械能转化为内能，物体的内能增大；当物体对外界做功时，内能转化为机械能，物体的内能就会减小． 解答： 解：将铁丝快速地弯折几次，人对铁丝做功，机械能转化为内能，物体的内能增大、温度升高，这是通过做功的方式改变铁丝的内能； 故答案为：升高；做功；内． 点评： 此题考查的是做功改变物体内能的现象，我们要能够根据我们学过的物理知识来解决我们生活中的实际问题． 23．（1分）（2012•滨州）2011年3月，日本福岛第一核电站因冷却系统的故障，导致严重的核泄漏事故．为了给泄露的核反应堆降温，向其内部注入大量的水，这是利用水的 比热容 较大的性质． 考点： 水的比热容的特点及应用． 专题： 应用题． 分析： 单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为该物质的比热容；水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多． 解答： 解：因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水给反应堆降温． 故答案为：比热容． 点评： 水的比热容较大的应用：水可做散热剂、可做冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别、城市热岛效应的原因等等． 24．（2分）（2012•衡阳）海边的昼夜温差比沙漠地带要小得多，这主要是因为水的 比热容 比较大的缘故，相同质量的海水与沙石吸收相同的热量后， 水 的温度升高的少． 考点： 比热容的概念． 专题： 应用题． 分析： 要解答本题需掌握：水的比热容大，在吸收和放出相同热量，温度变化小． 解答： 解：水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化比沙小．因此，在受太阳照射条件相同时，海水比沙滩的温度低． 故答案为：比热容；水． 点评： 本题主要考查学生对水的比热容大在生活中的应用的了解，是一道基础题． 三、简答题（每小题5分，共10分） 25．（5分）武汉钢铁公司在制造钢铁零件时，为了增加零件表面的硬度，常把零件放入含碳的渗碳剂中，这样碳分子就可以渗入零件的表层，试用分子动理论的观点说明其中的道理． 考点： 扩散现象；分子的运动． 专题： 简答题． 分析： 不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象．由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉
眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现． 解答： 答：由于物质是由分子组成的，且分子在不停的做无规则运动，当将零件放入含碳的渗碳剂中，这样碳分子就可以进入铁分子间的间隙，从而渗入零件的表层． 点评： 扩散现象不但说明了分子在不停地做无规则运动，还体现了分子之间有间隙． 26．（5分）冰壶，又称掷冰壶、冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，2011年女子冰壶世锦赛上中国队险胜丹麦队夺得铜牌．如图是比赛中的一个场景，在一名队员掷球时，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面，以改变冰壶的滑行方向和速度，使冰壶能准确到达营垒的中心，请说明其中的原因．
考点： 增大或减小摩擦的方法． 专题： 简答题；压轴题；重力、弹力、摩擦力． 分析： 解决此题要对“冰壶”运动有一定了解，“冰壶”队员要控制“冰壶”的运动情况，就要用到力，因为力是改变物体运动状态的原因．但“冰壶”队员不能碰到“冰壶”，只是手持毛刷，在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面，刷冰时，使冰层表面温度升高，让表面上的冰层熔化；冰层熔化后，使两个接触面分开，大大减小摩擦力． 解答： 答：当投掷手将冰壶投出后，就不再受手的力的作用，由于惯性仍保持原来的运动状态，故能继续向前运动； 同队有两名队员手持毛刷，在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面，即对冰面做功，使其内能增加，温度升高，使得其表面的冰熔化成为液体，以减小接触面的粗糙程度，即减小冰壶与冰间的摩擦力，从而使“冰壶”走的更远．所以扫冰队员使用刷子快速在冰上刷动，以改变冰壶石的滑行方向和速度，若不想让“冰壶”走的更远一些，就不要刷冰面．使冰壶能准确到达营垒的中心． 点评： 本题的关键要认识到，力是改变物体运动状态的原因．“冰壶”队员控制“冰壶”的运动就是靠摩擦力的大小，然后再就影响摩擦力大小的因素做出分析．摩擦生热，冰熔化，减小摩擦． 四、实验探究题（第27题14分，第28题10分，共24分） 27．（14分）（2005•扬州）由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了．为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法．为此小明进行了如下的探究：
小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水．水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上．如图所示． 实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表： 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 时间/min 60 53 47 42 39 37 35 34 33 甲的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44 乙的示数/℃ 70 （1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？ 质量 ； 初温 （2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？ 放在水中冷却比在空气中冷却效果要好 ； （3）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越 慢 的．小明想用“冷却速度”（用字母V代表）来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义： 相同时间内下降的温度 叫做冷却速率．
（4）小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到 水温 的影响．
（5）根据（4）中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：① 可以使高温物体各部分均匀冷却 ；② 冷却水可以通过流动散热，起到更好的冷却作用 ．
考点： 热传递改变物体内能；热传递在生活中的应用． 专题： 压轴题；控制变量法；实验分析法． 分析： 控制变量法是让某一个相关因素发生变化，观察其对结果的影响． 影响牛奶降低温度的因素很多，比如牛奶的质量、初温等等． 根据表格数据，如果温度计温度越低，说明冷却效果越好． 物体进行热传递时，热量传递的速度与两个物体温度差有关，温度差越大，热量传递的越快． 图中所给装置优点很多，比如可以使高温物体各个部位都与水接触，方便均匀冷却；落水经过冷却塔后，温度降低，可以重新对高温物体起到良好的冷却作用． 解答： 解：与牛奶降温的因素很多，但只能保证其中一个发生改变，所以需要让质量和初温相同． 通过实验数据发现，相同时间内，水中浸泡的牛奶温度较低，说明放在水中冷却比在空气中冷却效果要好． 当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢．这是由于随着牛奶温度下降，周围水的温度在升高，使牛奶冷却的速度变慢了． 使用图中装置有许多好处，可以使高温物体各部分均匀冷却，冷却水可以通过流动散热，起到更好的冷却作用． 故答案为： （1）质量，初温． （2）放在水中冷却比在空气中冷却效果要好． （3）慢，相同时间内下降的温度． （4）水温． （5）①可以使高温物体各部分均匀冷却． ②冷却水可以通过流动散热，起到更好的冷却作用． 点评： 本题考查学生对热传递现象的理解能力，同时结合物理知识，要求对所给装置进行具体分析． 28．（10分）（2012•荆门）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置． （1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是 B ． A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同 C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是 98 ℃，这表明实验时的大气压强 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．
（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力 不同 （选填“相同”或“不同”）．
（4）本实验除了能够说明上述问题之外，还能够说明许多问题，请你写出其中的一个问题： 在气压相同时，不同液体的沸点与什么因素有关 ．
考点： 比热容的概念． 专题： 实验题；压轴题；控制变量法． 分析： （1）探究物质比热容的大小需要控制的变量包括：吸收的热量，不同物质的质量，加热的时间和加热的方式． （2）液体沸腾时的温度叫沸点．读取温度计示数时，要明确温度计的分度值，视线与液柱最高处的液面相垂直；液体的沸点与气压有关，气压越大沸点越高，气压越小，沸点越低． （3）已知液体和水的质量相同，相同时间吸收的热量相同，但温度变化不同，说明它们的吸热能力不同． （4）当水达到沸点开始沸腾时，液体没有沸腾，说明它们的沸点不同．由此可以提出探究的问题． 解答： 解： （1）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，所以B选项多余． （2）在丙图中，水的沸点为98℃；因为沸点低于100℃，所以实验时的大气压小于一个标准大气压． （3）在质量、吸收的热量相同时，不同液体升高的温度不同，说明不同物质的吸热能力不同． （4）水沸腾时，液体没有沸腾，由此可以想到：在气压相同时，不同液体的沸点与什么因素有关？ 故答案为： （1）B； （2）98；小于； （3）不同； （4）在气压相同时，不同液体的沸点与什么因素有关． 点评： “比较不同物质的吸热能力”的实验是热学最主要的实验．此实验不仅考查学生对基本过程的掌握情况，更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、提出问题的能力．特别是最后一问设计新颖，值得重点关注． 五、计算题（每小题9分，共18分） 29．（9分）一质量为2千克的金属块，被加热到500℃后放入1千克20℃的冷水中，不计热量损失，到平衡后，水和金属块的温度均为80℃，求： （1）水吸收的热量；
3
（2）金属块的比热是多少？【c水=4.2×10J/（kg℃）】 考点： 热量的计算；比热容的概念． 专题： 计算题． 分析： （1）利用热量的计算公式计算即可，（2）水吸收的热量就是金属块放出的热量，再一次利用热量的就是公式计算， 35解答： 解：（1）Q=c水m（t﹣t0）=4.2×10J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）=2.52×10J； （2）Q放=Q吸，所以由Q=cm（t1﹣t2）得c=5=3=0.3×10J/（kg•℃）． 3答：（1）水吸收的热量是2.52×10J，（2）金属块的比热是0.3×10J/（kg•℃）． 点评： 计算本题的关键是金属块放出的热量等于水吸收的热量；二者具有相同的末温． 30．（10分）如图所示，太阳能集热器就是直接利用太阳能把水加热的装置．太阳能热水系统主要元件包括集热板、储存装置及循环管路三部分．假设家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%；从太阳能手册中查到，在地球表面，
32
晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×10J/m•s．如果储水箱内的水大约有80kg，集热板接收阳光垂直
2
照射的面积始终是3m，请计算，要使水温从20℃升高到50℃需要吸收多长热量？达到这样的水温需要多少时间？
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（C水=4.2×10J/（kg．℃））
考点： 太阳能热水器中的热量计算；能量利用效率． 专题： 计算题；应用题；压轴题． 分析： （1）知道水的质量和水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量； 32（2）再结合晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×10J/m•s和太阳能热水器的效率计算所需时间． 37解答： 解：（1）Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×10J/（kg•℃）×80kg×（50℃﹣20℃）=1.008×10J； 327（2）由题知Q吸=1.26×10J/（m•s）×3×t×50%=1.008×10J ∴t=5333.3s=1.48h； 7答：要使水温从20℃升高到50℃需要吸收1.008×10J的热量，达到这样的水温需要1.48h．
点评： 吸收热量的计算属于基础知识，但结合晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射和太阳能热水器的效率计算所需时间，有难度．
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