專題12內能和熱機

【考點1】內能

【考點2】比熱容

內能與熱機

【考點3】熱機

【考點4】熱學綜合計算

典例剖析

【考點11內能

【例1】（2024?日照）下列名句或短語，從物理角度分析正確的是（）

A.破鏡不能重圓--分子間存在斥力

B.冰，水為之，而寒于水--凝固過程吸熱

C.“揚湯止沸”不如“釜底抽薪”--沸騰過程溫度不變

D.花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴--分子的運動導致“花氣襲人”

【考點】分子熱運動、物態變更

【答案】D

【解析】A、破鏡難圓，是由于分子之間的距離太大，引力太小無法合在一起，故A錯誤；

B、冰，水為之，而寒于水說明凝固過程放熱，故B錯誤；C、"揚湯止沸”的道理是：

把開水舀起來，再倒回去，可以增大液體表面積且加快液體表面空氣流淌速度（液體相

對于空氣是流淌的），從而加快了蒸發，蒸發須要汲取熱量，從而使液體溫度降低，低于

沸點，液體不能沸騰，起到止沸的效果；“釜底抽薪”道理是：水沸騰是要吸熱的，假

如把鍋底的柴火抽掉，也就停止了給水加熱，水不能從外界汲取熱量，水的沸騰就會立

刻停止；假如不“抽薪”，水會始終沸騰，但水的溫度不會上升，說明沸騰須要吸熱，

故C錯誤；D、“花氣襲人”是一種擴散現象，是香氣分子無規則運動的結果，故D正確。

【點評】本題考查分子運動論，以及物態變更的有關學問。

1

【變式1-115℃的冷水和60℃的熱水混合,得到50℃的溫水。若不計熱損失，可以推斷（

A.混合前熱水的內能不肯定比冷水的內能多

B.混合前熱水的內能肯定比冷水的內能多

C.熱水質量不肯定比冷水質量大；

D.熱水質量肯定比冷水質量小

【考點】影響內能的因素、熱量計算

【答案】B

【解析】設冷水的質量為皿，熱水的質量為叱，水的比熱容為c：冷水汲取的熱量：Q吸

=cmi（50℃-5℃）,熱水放出的熱量：Q?=cm2（60℃-50℃）,由題知，

貝U：45℃cmi=10℃cm2,解得：mi：m2=2：9,所以熱水的質量比冷水的質量大；熱水的

質量比冷水的質量大、溫度高，所以混合前熱水的內能肯定比冷水的內能多，故B正確。

故選：Bo

【點評】正確的應用物體吸熱、放熱公式以及影響內能的因素是解答本題的關鍵，解題

時要留意解題的思路和方法。

【變式1-2］（2024?綿陽）分子之間既有引力又有斥力。其中，分子之間的斥力大小F斥隨

著分子間距離r變更的狀況如圖所示。依據圖象可知：分子之間斥力的大小（）

A.隨著分子間距離的增大先增大后減小

B.隨著分子間距離的增大先減小后增大

C.隨著分子間距離的減小而減小

D.隨著分子間距離的減小而增大

【考點】分子相互作用

【答案】D

【解析】由圖象知，分子間的距離增大時，分子間的斥力會減小，則分子間的距離減小

時，分子間的斥力會增大，故ABC錯誤，D正確。故選：D。

【點評】本題考查了分子間的相互作用的學問，看明白圖象是解題的關鍵。

2

【考點2］：比熱容

【例2】（2024?濱州）質量和溫度都相同的甲、乙兩種物質，用同樣的加熱器進行加熱，它

們溫度隨時間變更的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）

A.甲物質的沸點肯定是80℃,乙物質的沸點肯定是40℃

B.0-6min甲比乙汲取的熱量多

C.8-10min甲和乙接著吸熱，雖然溫度各自保持不變，但甲和乙的內能都不斷增加

D.甲的比熱容大于乙的比熱容

【考點】比熱容及熱量計算

【答案】C

【解析】A、由圖象可知，甲和乙的末溫保持不變，但可能處在熔化過程中，也可能處于

沸騰過程中，此時的溫度不肯定是沸點，故A錯誤；B、試驗中用同樣的加熱器進行加熱，

在相同時間內物質汲取的熱量是相同的，則在0-6min內兩物質汲取的熱量都是相同的，

故B錯誤；C、8-lOmin甲和乙接著吸熱，甲和乙的內能都不斷增加，故C正確；D、由

圖可知，在0-6min內，加熱時間相同，汲取的熱量相同，甲的溫度變更快，且兩物質

的質量相同，依據Q=cm^t可知，甲的比熱容小，故D錯誤。故選：C。

【點評】此題通過圖象分析考查了學生從圖象中獲得有關信息的實力。

【變式2-1】夏天，當閑逛在湖邊時，會感到陣陣涼風吹來，令人心曠神怡。這時風的吹向

應當是（）

A.白天，風從湖面吹向地面、晚間，風從地面吹向湖面

B.白天，風從地面吹向湖面、晚間，風從湖面吹向地面

C.不管是白天還是晚間，風都是從湖面吹向地面

D.不管是白天還是晚間，風都是從地面吹向湖面

【考點】比熱容在生活中的應用

【答案】A

【解析】由于水的比熱容比泥土的比熱容大，接受太陽輻射能后，水表面上升的溫度少；

3

泥土的比熱容相對較小，上升的溫度比較多；故暖空氣從地面上升起，湖面上來的冷空

氣進行補充，形成了向著地面的風。同理，在晚上相同受冷的狀況下，會形成由地面吹

向湖面的風。故選：Ao

【點評】此題考查利用比熱容學問說明生活現象。

【變式2-2】兩種不同的液體，它們的質量、比熱、初溫度分別為rm和m2、5和C2、匕和tz,

且若不計熱量損失，則把它們混合后的共同溫度為()

.c2m2t2-clml-*-!c2m2t2+。1%%

A.------------------D.------------------

c2m2-clmlc2m2+clml

c2m2t2-。1血1%口c1ml1-c2m2t2

c2m2+c1m1jmi+c2m2

【考點】比熱容及熱量計算

【答案】B

【解析】因為打＞匕，把它們混合，是質量為m2的液體向質量為皿的液體傳遞熱量，

所以質量為mz的液體放出的熱量：0放=?2n12(t2-t),

質量為皿的液體汲取的熱量：Q吸=51111(t-ti),

由題知：Q放=Qi?...c2m2(t2-t)=cimi(t-ti),

解得：t=c21112t2+jm[t]。故選：B。

c2m2+clml

【點評】本題考查了學生對吸熱公式、放熱公式、熱平衡方程的駕馭和運用。

【考點3】熱機

【例3】(2024?常德)前不久，據河南南陽炒作很熱的“水氫發動機”的宣揚說，“水氫發

動機”可以利用水來制取氫氣，從而為發動機供應高能燃料。中心電視臺對此作了專題

報道，認為目前的技術尚不成熟，所謂的“水氫發動機”要真正投入運用還有很長的路

要走。對此，下列分析不正確的是()

A.氫氣燃燒無污染是“水氫發動機”備受關注的緣由之一

B.氫氣是發動機的一種志向燃料，是因為氫氣的熱值大

C.“水氫發動機”是利用內能做功的機械

D.目前利用水制取氫氣耗能高，因此“水氫發動機”的效率很高

【考點】燃料熱值和熱機原理

【答案】D

4

【解析】A、氫氣燃燒生成水，其燃燒無污染是最大的優點，因此也是“水氫發動機”備

受關注的緣由之一，故A正確；B、因為氫氣的熱值高、密度小，所以氫氣是發動機的一

種志向燃料，故B正確；C、“水氫發動機”是利用氫氣燃燒釋放的內能來對外做功，從

而推動機器運轉，故C正確；D、利用水制取氫氣耗能高，即消耗其他形式的能量多于氫

氣燃燒釋放的內能，且內能不行能全部轉化為機械能，所以“水氫發動機”的效率較低，

這也是它沒有真正投入運用的重要緣由，故D錯誤。故選：Do

【點評】本題考查了燃料熱值的特點以及效率的凹凸，關鍵要知道氫氣具有熱值高、無

污染的優點。

【變式3-1］（2024?泰安）某載重汽車自重12t,車輪與地面的總接觸面積為0.5m2,汽車

以72km/h的速度在平直馬路上勻速行駛時，柴油發動機的功率為210kW,每行駛43s消

耗柴油700g,柴油的熱值為4.3Xl（）7j/kg,gm10N/kgo下列說法中（）

①完全燃燒700g柴油放出的熱量為3.01X109J

②該柴油發動機效率為30%

③汽車的牽引力為1.05X10%

④若馬路所能承受的最大壓強為8X105pa,汽車最多能裝載40t的貨物

A.只有①②正確B,只有③④正確C.只有①③正確D.只有②③正確

【考點】熱量公式、功和功率的計算

【答案】D

【解析】①完全燃燒700g干木柴放出的熱量：Q放=川柴油q=0.7kgX4.3X107J/kg=

3.01X107J,故①錯誤；

②柴油發動機做功：W=Pt=210X103WX43s=9.03X106J,柴油發動機的效率：n=」匚

口他

6

9

X100%^-03X10Jx100%=30%,故②正確；

3.01X107J

③汽車速度：v=72km/h=72X_A_m/s=20m/s,由P=_I=』9=Fv得，汽車的牽引力：

3.6tt

3

F_P_210X10W_105X10U故③正確；

v20m/s

④由p=￡得，馬路所能承受的最大壓力：F=pS=8X105paX0.5m2=4X10%,汽車與貨

S

物的質量之和：m總=9皂=￡="也!此=4X10*kg=40t,汽車最多能裝載貨物質量：

ggION/kg

5

m=m總-m車=40t-12t=28t,故④錯誤。綜上，①④錯誤，②③正確。故選：D。

【點評】本題考查了燃料完全燃燒釋放熱量公式、壓強定義式、做功公式、功率公式、

效率公式的綜合應用等，敏捷運用公式是關鍵。

【變式3-2］（2024?懷化）某種國產汽車，當它在某平直馬路上以20m/s速度勻速行駛時,

每百公里的油耗為6L.當汽車行駛500s,則汽車消耗的汽油是—L.假設汽車在運動

過程中受到的平均阻力是495N.則汽油機的效率是%（已知汽油的熱值是

3.3X107J/L）O

【考點】熱量公式、熱機效率的計算

【答案】0.6；25o

【解析】1）由丫=互得汽車行駛距離：s=vt=20m/sX500s=10000m=10km,

t

因為每百公里的油耗為6L,所以行駛10km（公里）消耗汽油：V=」2X6L=0.6L；

100

（2）汽油完全燃燒放出的熱量：Q?=Vq=0.6LX3.3X107J/L=1.98X107J,

因為汽車勻速行駛，所以汽車牽引力：F=f=495N,

牽引力做功：W=Fs=495NX10000m=4.95X106J,

汽油機的效率：n=-^-=q95X1°Jxioo%=25%。

Q放1.98X107J

【點評】本題考查了速度公式、燃料完全燃燒放熱公式、功的公式、效率公式的應用，

明確效率的意義（汽油機的效率等于牽引力做的功與汽油完全燃燒放出的熱量之比）是

關鍵。

【考點4］熱學綜合計算

【例4】（2024?成都）用兩只相同的電加熱器，分別給相同體積的水和某種油加熱，在起先

和加熱3nlin時各記錄一次溫度，如下表所示。已知P水=1.OXlOTg/m3.c水=4.2X10打/

（kg?℃）,P油=0.8X103kg/m3,加熱的效率都為90%,油的末溫沒有達到它的沸點，下

列說法正確的是（）

加熱時間（min）03

水的溫度（℃）1828

油的溫度（℃）1843

A.這種油的比熱容為1.68X10,J/（kg-℃）

6

B.這種油的比熱容為2.IX10號/(kg-℃)

C.因為這種油的密度比水小，所以它的比熱容比水小

D.加熱效率沒有達到100%,是因為電加熱器沒有把電能全部轉化為內能

【考點】熱量公式計算

【答案】B

【解析】AB、取兩種液體都加熱了3分鐘為探討對象，因為是用的兩個相同的電加熱器，

且加熱效率都為90%,所以、水=、油，

設它們的體積為V,則水的質量：n^=P水V,油的質量：n^=P油V,

因為Q水=c水m水(t水-to),Q油=c^m油(t油-to)

333

所以c水P水V(t水-to)=c?P油V(t油-t。)，4.2X10J/(kg?℃)X1.0X10kg/mX

(28℃-18℃)=(3油乂0.gXIO'kg/m'X(43℃-18℃)

解得：c油=2.IXICfj/(kg-r)o故A錯誤、B正確；C、密度和比熱容都是物質的一種

屬性，二者的大小之間沒有必定的聯系，故C錯誤；D、加熱效率沒有達到100%,主要是

因為電加熱器產生的熱量沒有全部被液體汲取，而是存在肯定的損失，而不是因為電加

熱器沒有把電能全部轉化為內能，故D錯誤。故選：B。

【點評】本題中，依據兩者汲取的熱量相同列出方程求解是關鍵。同時，還要留意這里

的兩種液體是體積相同，而非質量相同，所以要設出體積，表示出質量，再代入公式求

解，有肯定難度。

【變式4-1](2024?綿陽)一個標準大氣壓下，將質量1.0kg的水從20℃加熱到沸騰，水

汲取的熱量是J.小明家自然氣熱水器的熱效率是84%,他某次洗澡，耗水40kg,自

來水進熱水器的溫度是24℃,出熱水器的溫度是40℃,小明這次洗澡消耗自然氣

m3.已知水的比熱容是4.2X10%(kg?℃),自然氣的熱值是3.2X107j/m:

【考點】熱量和熱機效率的綜合計算

【答案】3.36X105；0.Io

【解析】(1)水汲取的熱量：

2Xl()3j/(kg?℃)XI.OkgX(100℃-20℃)=3.36X105J；

(2)他某次洗澡時水汲取的熱量：

3

Q吸'=cm'=4.2X10J/(kg?℃)X40kgX(40℃-24℃)=2.688X10%

/

由口二?1可得，自然氣放出的熱量：688X1Q66

2J=3.2X10J;

Q放T184%

7

由Qit=Vq可得，消耗自然氣體積：V=%l=3.2X1：JQ=0.而。

q3.2X107J/m3

【點評】本題考查了吸熱公式、燃料燃燒放出熱量公式、熱效率公式的應用，難易程度

適中。

【變式4-2］（2024?恩施州）氫燃料是一種綠色能源，氫燃料電池工作原理如圖所示。工作

時，向氫電極供應氫氣，同時向氧電極供應氧氣，在氫電極上由于催化劑的作用氫氣變

為氫離子向氧電極移動，最終在氧電極上聚集，電子則留在氫電極上，假如將兩電極用

燈泡連接，則會在燈泡上形成—（選填“向左”或“向右”）的電流。假如已知某氫

燃料電池車輸出功率為40千瓦，以80km/h的速度行駛100km,則須要消耗氫氣kg

（已知燃料電池車能量轉化效率為60%,每千克氫氣能釋放的能量為1.5X108J）,這些

氫氣的總能量大約相當于一kg汽油完全燃燒放出的熱量（結果保留一位小數，已知汽

【答案】向左；2；6.7。

【解析】（1）由題知，氫離子向氧電極移動，最終在氧電極上聚集，電子則留在氫電極

上，可以得出氧電極為電源的正極，則氫電極為電源的負極，因為在電源外部，電流的

方向是從正極經用電器回到負極；故燈泡中的電流方向向左。

（2）以80km/h的速度行駛100km,則行駛的時間為：t=W_=①蛆L=1.25h=4500s；

v80km/h

氫燃料電池做的有用功為：W=Pt=4X104WX4500s=1.8X108J；

已知燃料電池車能量轉化效率為60%,

故須要氫氣供應的能量為：Q=JL=1-8><10J=3X108J；

r\60%

則須要氫氣的質量為：m=Q-=_3、嗎J_=2kg；

qi.5xio8j/kg

若氫氣的總能量由汽油完全燃燒放出的熱量供應，

8

8

則須要汽油的質量為：m汽油=——=―3*1°J—心6.7kg；

q汽油4.5X107J/kg

【點評】明確電流的方向，嫻熟運用功、熱值公式、效率公式，是解答此題的關鍵。

壓軸精練

1.（2024?上海）質量相同的兩金屬塊，汲取相同的熱量，上升的溫度不同，則（）

A.上升溫度較大的金屬塊比熱容肯定大

B.上升溫度較大的金屬塊比熱容肯定小

C.溫度高的金屬塊比熱容肯定大

D.溫度高的金屬塊比熱容肯定小

【答案】B

【解析】依據Q=cmZ\t知，相同質量的不同物質，汲取相同的熱量，比熱容大的溫度上

升小，比熱容小的溫度上升大，所以上升溫度較大的金屬塊，其比熱容肯定小；故B正

確。故選：B?

【點評】此題考查了熱量計算公式的應用，熟識基本公式及其變形公式是解答的關鍵。

2.（2024?江西一模）王冕的《詠梅》：“冰雪林中著此身，不同桃李混芳塵。突然一夜芳香

發，散作乾坤萬里春。”從物理學的角度來分析，下列說法正確的是（）

A.冰雪林中溫度很低，氣體分子停止運動

B.飄舞的雪花與塵土的飛揚都屬于分子的運動

C.氣體分子在不停地做無規則運動

D.擴散現象只能發生在氣體之間

【答案】C

【解析】從物理學的角度來分析“突然一夜芳香發，散作乾坤萬里春。”能說明氣體分

子在不停地做無規則運動，故ABD不符合題意，C符合題意。故選：C?

【點評】本題主要考查學生對分子運動的理解和駕馭，是一道生活應用題。

3.（2024?江西）如圖所示，是小普同學跟爺爺學習氣功的四個基本動作，由此他聯想到熱

機的四個沖程，以下與做功沖程最相像的是（）

9

B.氣沉丹田

【答案】C

【解析】小普同學跟爺爺學習氣功的四個基本動作，鼻孔吸氣相當于吸氣沖程，氣沉丹

田相當于壓縮沖程，打完收工相當于排氣沖程；移山倒海時對外做功，相當于做功沖程；

故選：Co

【點評】此題主要考查熱機的工作循環特點，解答時要明確它的四個沖程（吸氣、壓縮、

做功、排氣沖程），壓縮沖程、做功沖程能量的轉化。

4.兩個相同的杯子，一個裝半杯熱水，一個裝半杯涼水，下列冷卻方法放熱最多的是（）

A.先把涼開水倒人熱開水杯中，再等2分鐘

B.先把熱開水倒入涼開水杯中，再等2分鐘

C.先等2分鐘，再把熱開水倒入涼開水杯中

D.先等2分鐘，再把涼開水倒入熱開水杯中

【答案】C

【解析】熱水與外界的溫差較大，故起先時熱水的熱量散失較快，故應過2分鐘再混合；

在混合時，由于熱水進入冷水后，先在下面，涼水在上面，這樣會產生對流，熱水會上

升；相比較將冷水倒入熱水中會發生較大的對流；故應將熱水倒入涼水中；故C正確。

【點評】物理學在生活中有許多的應用，在日常生活中要學會聯系相關學問，做個有心

人。

5.有五個完全相同的杯子，其中一個盛滿開水，其他杯中沒有水，僅利用杯子的吸熱作用，

將開水的溫度降低，則下列方法中效果最好的是（）

A.將第一杯中的水，平均倒入其余四個杯子中

B.先將第一杯中的水整杯倒入其次個杯子中，等到杯子不再吸熱時，再倒入第三個杯子

中，以此類推，最終倒入第五個杯子中

C.先平均倒入其中兩個杯子中，等到杯子不再吸熱，再平均倒入剩下的二個杯子中

10

D.無論怎樣，最終的結果都是相同的

【答案】B

【解析】無論采納哪種方法，當杯子注入開水后，杯子本身的溫度上升，杯內開水的溫

度降低。直到杯子的溫度和杯內水的溫度相等為止，這時杯子不再吸熱。

???杯子上升的溫度At杯=上破生生生，

c杯m杯

，當采納B方法時，整杯開水注入其次個杯中，杯子所上升的溫度肯定比A、C方法高。

而杯子上升的溫度較高，就表示杯子汲取開水的熱量較多。同理，把開水（現在變為暖

水）從其次個杯子再注入第三個杯子中，則第三個杯子所上升的溫度，肯定比A、C方法

的第三個杯子所上升的溫度高，如此類推。可知采納B方法，可以使開水失去較多的熱

量，也就是降低較大的溫度。故選：B。

【點評】本題考查熱傳遞和熱量計算公式的應用，本題的難度較大，留意熱傳遞過程中Q

吸=0放。

6.某學生用兩個相同的酒精燈同時分別對質量為3、比熱為5的甲物質和質量為叱比熱為

C2的乙物質加熱。若在相等的時間內（甲、乙物質汲取的熱量相等），甲物質的溫度變更

比乙物質的溫度變更多，則下列推斷中錯誤的是（）

A.若mi=ni”則c〈C2B.若ci=cz,則miVm?

C.若ci>cz,則mi<ntD.若niiVm?,則ci>c?

【答案】D

【解析】由題意可知：兩個相同的酒精燈在相等的時間內，即物質甲、乙汲取的熱量相

同時，甲的溫度變更值大。所以依據Q吸=0!1/^得CH1=S』反知：Cimi<c2m2,

△t

即：甲的比熱容和質量的乘積大于乙的比熱容和質量的乘積。

A、若mi=ni2,可以得到C1VC2,所以A正確；

B、若Ci=C2,可以得到nhVm2,所以B正確；

C、若3>C2,可以得到nhVmz,所以C正確；

D、若nhVm2,不能推斷得出ci〉C2,所以D錯。故選：D。

【點評】此題主要考查的是我們對于圖象的分析實力，能分析得出A的比熱容和質量的

乘積大于B的比熱容和質量的乘積。重點是依據選項中的已知條件，會利用不等式的學

問解答。

11

7.把兩塊質量相等、比熱容分別為ci和C2的金屬熔合為合金，該合金的比熱容為()

A.C1+C2B.C1C2C.(C1+C2)/2D.C1C2/2

【答案】C

【解析】質量為m的兩金屬溫度上升At時所汲取的熱量分別為：金屬LQ^cmiAt,

金屬2：Q2=c2mAt,合金溫度上升△上時所汲取的熱量：

Q=Q1+Q2=cimAt+c2mAt=(ci+c2)mAt,

合金的比熱容：c=—Q—=(C1+c?mAt=C1+C2。故選：。

2mAt2mAt2

【點評】此類題目為兩種物質混合的比熱容計算，解答時除了敏捷運用公式計算外，還

要留意題中隱含的條件；合金的總質量等于兩種物質質量之和。

8.質量相同的三杯水，初溫分別是tl,t2,t3,而且tl<t2Vt3,把它們混合后，不計熱損

失，則混合溫度是()

At[+t2+t3t1+t2+t3

23

【答案】B

【解析】設混合后的溫度為t,因質量相同的三杯水，則設質量為m,水的比熱為c；

，初溫心的水放出的熱量為：Qtt=cm(t3-t),初溫為G和t2的汲取的熱量為：

Q吸=Q吸i+Q吸2=cm(t-ti)+cm(t-t2)

依據熱平衡方程得：Q?=Q即：cm(t3-t)=cm(t-ti)+cm(t-t2)

ti+to+to

解得：t=一1------......-o故選：Bo

3

【點評】本題考查熱量公式Q=cmAt和熱平衡方程的理解，分析解答時留意多種物質發

生熱傳遞時會有幾個物質同時吸熱或會幾種物質同時放熱，但仍舊是Q放=Q吸。

9.將50克、0℃的雪(可看成是冰水混合物)投入到裝有450克、40℃水的絕熱容器中，

發覺水溫下降5℃.那么在剛才已經降溫的容器中再投入100克上述同樣的雪，容器中

的水溫將又要下降()

A.6℃B.7.5℃C.9℃D.10℃

【答案】B

【解析】熱水原來的溫度ti=40℃,熱水和質量50g的冰水混合后的溫度為J=40℃

-5℃=35℃,:不計熱量損失，；口放=0烯化吸+Q吸1

12

設lkgOe的這種可看成是冰水混合物的雪，熔化成0℃的水時需汲取的熱量為q絡化，

則第一次，質量為皿、溫度為0℃的雪與質量為450g的熱水混合后，

cMAti=miqm+cmi(t'-0℃)

33

即：4.2X10J/(kg.℃)X0.45kgX5℃=0.05kgXqB4k+4,2X10J/(kg?℃)X0.05kgX

(35℃-0℃)解得：q烯化=4.2X1O"J；

其次次質量為m2、溫度為0℃的雪與質量為(M+ml的熱水混合后，水溫又要下降的溫度

為貝！|：c(M+mi)At=m2q?ft+cm2[(t‘-At)-0℃]

BP：c(M+mi)At=m2q?tt+cm2(t‘-At)

.\4.2X103J/(kg-℃)X(0.45kg+0.05kg)XAt=O.lkgX4.2X104J/kg+4.2X103J/

(kg?℃)X0.1kgX(35℃-At)解得：Z\t=7.5℃。故選：B?

【點評】本題考查熱平衡方程的應用，能確定其次次運用的熱水的質量、知道溫度為0℃

的雪熔化成溫度為0℃的水須要汲取熱量，都是本題的關鍵。

10.將質量為m、溫度為的雪(可看成是0℃的水)投入裝有熱水的容器中，熱水的質

量為M,平衡后水溫下降了t；向容器中再投入質量為2m上述同樣性質的雪，平衡后容

器中的水溫恰好又下降了t(不計熱量損失)，則in：^為()

A.1：2B.1：3C.1：4D.1：5

【答案】B

【解析】設熱水原來的溫度匕、熱水和質量m冰水混合后的溫度為tz,且t=t「tz

?不計熱量損失，...QatuQ吸，

則第一次，質量為限溫度為0℃的雪與質量為M的熱水混合后，

cM(ti-t2)=cm(t2-0)即：Mt=mt2------------①

其次次質量為2m、溫度為0℃的雪與質量為(M+m)的熱水混合后

c(M+m)t=cX2m[(t2-t)-0]BP：Mt+3mt=2mt2-------(2)

由①②解得：M=3m,即m：M=l：3。故選：B。

【點評】本題考查熱平衡方程的應用，能確定其次次運用的熱水的質量是本題的關鍵，

溫度為的雪看作溫度為0℃的水來吸熱升溫，可以簡化分析解答過程。

11.(2024?鄂爾多斯)小玲在探究水的沸騰試驗中，用酒燈給初溫20℃,質量100g的水加

熱7min,共消耗了

4X10-3kg酒精，此過程是通過—的方式變更水的內能。若這些酒精完全燃燒放出熱量

的30%被水汲取(假設水質量保持不變)，則水的末溫為—℃；試驗后小玲感嘆到：“70%

13

的熱量都被奢侈了，還污染環境！”為提高加熱效率，請提出一條建議—。（q酒精=

3.0X107J/kg,c*=4.2X103J/（kg?℃L標準大氣壓環境）

【答案】熱傳遞；100；保證足夠的空氣或加大燃料燃燒的面積等（合理即可）。

【解析】（1）酒精燃燒給水加熱，水的溫度上升，是通過熱傳遞變更水的內能的；

375

（2）酒精完全燃燒放出的熱量：Q?t=mq=4X10-kgX3X10J/kg=1.2X10J；

已知這些酒精完全燃燒放出熱量的30%被水汲取，則由、吸=柳2^可得：

30%Xl.2X105J=4.2X103J/（kg.℃）X0.IkgXAt,解得△t=85.7℃,

則t=Z\t+20℃=85.7℃+20℃=105.7℃,因為在標準大氣壓下水的沸點為100℃,所以

水的末溫為100℃；

（3）提高加熱效率的方法有：保證足夠的空氣；加大燃料燃燒的面積；削減爐體熱損失；

削減煙氣帶走的熱量等。

【點評】本題綜合考查了熱量的計算以及熱機的效率，對公式的把握和運用是關鍵，只

要讀好題，總體來說本題難度不大。在利用公式時，要留意每個字母表示的物理量及其

單位。

12.（2024?鎮江）表面光滑的兩鉛塊緊壓后會粘在一起，說明分子間有—。如圖所示，排

盡輕質吸盤內空氣使之與水平固定的玻璃板完全貼合，貼合面積為0.9cm2,將質量均為

423g的兩鉛塊壓緊后用細線懸掛在吸盤下方，此時吸盤恰好不脫落且兩鉛塊也未分別，

則細線中的拉力為—N,此時大氣壓強為—Pa.g取10N/kg,不考慮吸盤與玻璃板間

的分子相互作用。

披璃板

吸盤

口-鉛塊

）鉛塊

【答案】引力；8.46；9.4X10"。

14

【解析】（1）把兩塊表面干凈的鉛塊緊壓在一起，兩塊鉛塊就結合在一起，這說明分子

間存在相互作用的引力。

（2）細線受到的拉力為F=G=mg=2X0.423kgX10N/kg=8.46N；

（3）鉛塊對吸盤的拉力和大氣對吸盤的壓力是一對平衡力，由此得出大氣對吸盤產生的

4

壓力為8.46N；大氣壓為p=E=——46N----=9.4X10Pao

S0.9X10~4m2

【點評】此題考查了分子運動論、二力平衡條件、重力的計算和壓強變形公式的應用，

計算過程不困難，是一道綜合性題目。

13.（2024?新疆）2024年1月3日，我國“嫦娥四號”探測器在月球背面勝利著陸，標記

著我國探月工程取得了歷史性突破。

（1）“嫦娥四號”到達月球上方后，運用高熱值燃料發動機起先點火工作，該發動機

（填“屬于”或“不屬于“）熱機。“嫦娥四號”減速落月過程中，其動能不斷—（填

“增大”或“減小”），“嫦娥四號”相對于其內部的巡察器是—（填“運動”或“靜

止”）的。

（2）“嫦娥四號”著陸到距月球表面100m時，起先懸停并找尋著陸點。懸停時，“嫦

娥四號”發動機的推力為2.5X10%,則“嫦娥四號”的重力為N.“嫦娥四號”從

100m高豎直著陸到月球表面所用的時間為80s,該過程中“嫦娥四號”的平均速度為

m/s,重力（忽視其變更）做的功為J0

【考點】

【答案】（1）屬于；減小；靜止；（2）2.5X103；1.25；2.5X10%

【解析】（1）“嫦娥四號”到達月球上方后，運用高熱值燃料發動機起先點火工作，該

發動機將燃料燃燒產生的內能轉化為發動機的機械能，是熱機；“嫦娥四號”減速落月

過程中，質量減小，速度減小，其動能減小；“嫦娥四號”相對于其內部的巡察器沒有

位置的變更，是靜止的；

（2）懸停時，“嫦娥四號”處于平衡狀態，受到重力和發動機的推力一對平衡力的作用，

大小相等，即G=F=2.5X10^；

從100m高豎直著陸到月球表面的平均速度為：v=/=10°m.=i.25m/s；

t80s

重力做的功為：W=Gh=2.5X103NX100m=2.5X105J?

【點評】本題以嫦娥四號為背景，考查了熱機的推斷、影響動能的因素、平衡力的應用、

速度的計算以及功的計算等學問，是一道綜合題。

15

14.（2024?廣州）（1）究全燃燒1.4g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7g酒精釋放熱量的倍。

0.7g酒精完全燃燒釋放的熱量是2.1X104J.這些熱量全部被100g的液體A汲取，液體

的溫度上升了50℃；完全燃燒1.4g酒精釋放的熱量全部被200g的液體A汲取，液體的

溫度上升了At=—℃（不考慮散熱）。

（2）現用如圖所示裝置加熱200g的液體A,燃燒了1.4g酒精,液體上升的溫度小于△1;,

有哪些緣由會導致這個結果？—

【答案】（1）二；50；（2）加熱過程中的各種熱損失；燃料沒有完全燃燒。

【解析】（1）熱值是燃料的一種特性，依據Q=mq可知，1.4g是0.7g的二倍，所以究全

燃燒L4g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7g酒精釋放熱量的二倍;液體A的比熱容不變，

究全燃燒1.4g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7g酒精釋放熱量的二倍，完全燃燒1.4g酒

精加熱液體A的質量是完全燃燒0.7g酒精加熱液體A的質量的二倍，依據Q=cmAt可

知，液體A上升的溫度相同，為50℃；

（2）液體上升的溫度小于At的緣由：加熱過程中的各種熱損失；燃料沒有完全燃燒。

【點評】此題主要考查的是學生對熱值、熱量計算公式的理解和駕馭，明白熱值、比熱

容是物質的特性是解決此題的關鍵。

15.（2024?青山區二模）小華在家里學習燒飯做菜的過程中，常常要加熱油和水，因此，

她對一些物理現象有了肯定的感性相識，她猜想油的比熱容比水小。

（1）能夠支持她這一猜想的事實有—=

A.相同條件下，加熱時油比水熱的快

B.油能把食物炸的焦黃，而水不能

C.油能漂在水面上

D.油比水難蒸發

（2）她設計了探究試驗如圖所示電路，三個規格相同的錐形瓶內分別裝有質量相同，初

溫同為16℃的煤油或水，①、②、③分別表示溫度計序號。

16

①為比較水與煤油的比熱容大小，應閉合開關—,視察兩支溫度計—（填溫度計序

號）示數的變更。

②為探究“電流通過導體產生熱量的多少與電阻大小的關系”，應只閉合開關―，視

察兩支溫度計—（填溫度計序號）示數變更狀況。

【答案】⑴A；（2）①Si、&、S3；①③；②Sz；①②。

【解析】（1）A、油的比熱容小于水的比熱容，由△{=&分析，相同質量的水和煤油汲

cm

取相同的熱量，油的溫度變更更快，A正確；B、油能把食物炸黃，而水不能，只能說油

比水的沸點高，B錯誤；C、油能漂在水面上，說明油的密度比水小，C錯誤；D、油比水

難蒸發，不能說明油的比熱容比水小，D錯誤；

（2）①需使相同的加熱源給水和煤油加熱，需使電阻均為2R。阻值對水和煤油加熱，由

、=12&和、="土可知，可使兩電阻串聯或并聯，依據電路圖可知，兩電阻可形成并聯

R

電路，因此需閉合開關&、S2、S3,視察溫度①③示數的變更，可比較出水和煤油比熱容

的大小；②探究電流通過導體產生熱量的多少與電阻大小的關系”時，需保證通過兩電

阻的電流和通電時間相等，電阻不同，因此需使不同的電阻串聯，故需閉合開關S2,斷

開S1、S3,使R。和2R。串聯，然后視察溫度計①②示數的變更。

【點評】比熱容描述的是物質的吸熱本事，比較比熱容的大小時，要在汲取相同的熱量

時，比溫度的變更量；或在溫度變更相同時，比較汲取熱量的多少。要留意限制變量思

想的體現。

16.（2024?潮南區模擬）運用學問解決問題

（1）小明到海水浴場玩，他光著腳踩在沙灘上，感到沙子燙腳，當身體進入水中時，覺

得水比較涼，這是因為：水的比熱容—，海水和沙子相比，在同樣受熱時，沙子的溫

度變更比海水?

（2）水的比熱容為4.2X104/（kg?℃）,煤油的比熱容為2.IXIO'J/（kg*℃）o在試驗

室中用完全相同的兩個試管分別裝上質量相等的煤油和水，用相同熱源對試管勻稱加熱。

17

(3)關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是o

A.溫度相同的兩個物體間也能發生熱傳遞

B.0℃的冰變成0℃的水，溫度不變，內能不變

C.物體的溫度越高，含有的熱量越多

D.任何物體都具有內能，通過摩擦可增大冰塊的內能

(4)下列現象中，屬于機械能轉化為內能的是—o

A.航天飛行器穿越大氣層時表面發熱B.冬天用熱水袋取暖

C.放爆竹時，爆竹騰空而起D.電燈發出光和熱

(5)對100g水加熱，水的沸騰圖象如圖，請你計算從起先計時到加熱3nlin內水汲取的

熱量(請寫出計算過程)

【答案】(1)大；大；(2)C；(3)D；(4)A；(5)從起先計時到加熱3min內水汲取了

9.45.X103J的熱量。

【解析】(1)依據Q=cmZ\t可知，質量相同的不同物質，汲取相同的熱量，比熱容大的

溫度變更較小；水的比熱容較大，同樣受熱的狀況下，汲取相同熱量，沙子的溫度變更

比海水大，因此，小明光著腳踩在沙灘上，感到沙子燙腳，當身體進入水中時，覺得水

比較涼；

(2)由Q吸=cm△t得，△t=M,質量相同的水和煤油汲取相同的熱量，煤油的比熱

cm

18

容為水的比熱容的工，所以煤油上升的溫度為水上升溫度的2倍，所以C正確；

2

(3)A、熱傳遞發生的條件是要有溫度差，假如溫度一樣，則就不會發生熱傳遞，故A

錯誤；B、的冰變成的水的過程中，汲取熱量，內能增大，溫度不變，故B錯誤；

C、不能說物體含有熱量，因為熱量是一個過程量，故C錯誤；D、摩擦生熱，是用克服

摩擦做功的方法變更物體內能的，故D正確。

(4)A、航天飛行器穿越大氣層時，與大氣層發生摩擦，表面發熱內能增加，屬于通過

做功的方式使內能增加，機械能轉化為內能，符合題意；

B、冬天用熱水袋取暖，是通過熱傳遞的方式增加物體的內能，不符合題意；

C、爆竹點燃后騰空升起，是爆炸產生的氣體的內能轉化為爆竹的機械能，不符合題意；

D、電燈消耗電能發出光和熱，是電能轉化為內能，不符合題意；

(5)由圖可知，經過3min加熱，水溫由70℃上升到92.5°C左右，水汲取的熱量：Q吸

=cm(t-to)=4.2X103J/(kg?℃)XO.IkgX(92.5℃-70℃)=9.45X10^；

【點評】本題是一道綜合題，考查的學問點較多，難度較大。

17.(2024?鎮江)在“比較質量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”試驗中，小林選用碎紙

片和酒精為燃料進行了試驗。

1

圖1圖2圖3圖4

(1)小林將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后，若指針靜止時位置如圖1所示，則他

應將平衡螺母向一端調整；圖2是正確測量所用碎紙片質量時的場景，此時游碼所處

位置如圖3所示，則他還應稱量—g的酒精；

(2)小林組裝的試驗裝置如圖4所示，他在器材安裝中的一處錯誤是一；

(3)本試驗中，燃料完全燃燒放出熱量的多少是通過—來反映的。

(4)正確組裝試驗裝置后，小林用(1)中所稱量的碎紙片和酒精分別進行試驗，正確

采集的數據如表所示，依據試驗數據，小林卻得出了與事實相反的試驗結論：質量相同

的碎紙片和酒精完全燃燒后，碎紙片放出的熱量較多。你認為他在試驗中最有可能遺漏

的操作是—=

19

溫度加熱前的水溫/℃燃料燃盡時的水溫水溫的變更/℃

燃料