2023-2024学年广东省江门市鹤山市碧桂园学校九年级（上）段考物理试卷
一、选择题（每小题只有一个正确答案）
1．下列常见的自然现象中，能用分子热运动知识解释的是（ ）
A．柳枝吐芽 B．山间瀑布 C．菊香满园 D．雪花飘飘
2．关于内能的说法正确的是（ ）
A．物体温度上升内能增加
B．物体内能增加一定吸收热量
C．温度为0℃的物体没有内能
D．物体内能增加一定有做功
3．下列图形中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A． 做功冲程 B． 弯折铁丝
C． 滑下滑梯 D．压缩点火
4．汽油的热值是4.6×107J/kg，它的物理意义是（ ）
A．燃烧1kg汽油能放出4.6×107J的热量
B．完全燃烧1kg汽油能放出4.6×107J的热量
C．完全燃烧1kg汽油能放出4.6×107J/kg的热量
D．1kg汽油含有4.6×107J的热量
5．关于分子和原子，下列说法正确的是（ ）
A．分子的体积很大
B．分子的直径很大
C．分子能够用肉眼直接观察
D．物质是由分子和原子构成的
6．在下列过程中，物质的比热容会发生变化的是（ ）
A．把铜放在热水中再取出 B．把煤块碾成煤粉
C．水凝固成冰 D．水吸热升温
7．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ）
A．甲乙丙丁 B．乙丁甲丙 C．丁甲丙乙 D．丙丁乙甲
二、填空题（共7小题）
8．煮茶叶蛋的时候，鸡蛋很快就变咸了，这说明分子热运动与 有关。在公共场所请勿吸烟，是因为烟雾有 现象，烟雾分子会一直不停地做 。
9．分子间存在 力，这种力包括了 力和 力，这两种力同时存在。分子在这两种力的共同作用下表现的十分稳定。
10．冰在熔化过程中， 热量，温度 ，（选填“升高”、“降低”或“不变”）内能 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
11．在沙滩上进行沙疗时，把人体埋在沙子里面，沙子放出大量的热，达到治疗的目的。这是通过 改变人体的内能，使人体的内能 （增大，不变，减小）。那么10kg的沙子温度降低5℃放出的热量是 [c沙＝0.9×103J/（kg ℃）]。
12．可燃冰是一种在海底形成的固态晶体，在常温常压下会迅速 （填物态变化名称）为气体。该气体的热值是1.0×1010J/m3，如果有0.1m3的该气体完全燃烧，可以放出 的热量，在这个过程中，燃料的 能转化为内能。
13．植物通过光合作用将 能转化为化学能固定在体内，地球上每平方米的面积上每年可获得4.2×109J能量，这些能量相当于 g的焦炭完全燃烧放出的热量，q焦炭＝3.0×107J/kg。如果这些能量都用来提高重物，可以把辽宁号航母（质量约7万吨）举高 米（用科学记数法记录数据，结果保留一位小数）。
14．在四冲程汽油机中，压缩冲程将 能转化为 能，如果该汽油机的飞轮转速为2400r/min，那么在1s内 次。
三、作图题
15．根据图甲所示电路，请在图乙中用笔画线表示导线连接相应的电路。
16．根据如图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，将图乙中元件连接起来。
四、实验题（共有3小题）
17．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知，记录结果见下表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 20 34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 相同和 相同；
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ；
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是 ；利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。
18．为比较水和牛奶的比热容大小，某实验小组进行了如下实验：将两只完全相同的试管分别装一定量的水和牛奶（水和牛奶的初温相同），然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中，如图所示。
（1）试管中水和牛奶的质量应该 。
（2）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察 （温度的变化/加热的时长）来比较比热容的大小。
（3）如果在观察过程中，发现相等的时间内，牛奶的温度变化更大 的比热容大，原因是 。
19．在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入 、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）。
（2）实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油 相同，然后比较 的方法来完成探究实验的。
（3）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图所示，则 的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容 。（选填：“较大”或“较小”）
（4）由图象可得煤油的比热容为 J/（kg ℃）。
五、计算题（共2小题）
20．学校餐厅通过燃烧天然气给全校师生制作餐饮，已知每天要消耗天然气2m3，天然气的热值为4.2×107J/m3。
（1）如果这些天然气全部可以完全燃烧，那么将放出多少的热量？
（2）如果这些热量全部被水吸收，能将1t的水升温多少？
21．某物理兴趣小组的同学，用煤炉10kg水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤的热值约为3×107J/kg，求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
六、阅读题（共4小题）
22．阅读下面短文
内能
内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子的动能（即分子无规则热运动动能）、分子的势能（即分子间相互作用能），由于在热运动中上述后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项。由于分子的动能跟温度有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系。
请回答下列问题：
（1）慢慢压缩针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化？
答： 。
（2）加热针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化？
答： 。
（3）金属块在受热膨胀时，金属块内能中哪些部分发生变化？
答： 。
23．（1）将一个底部封闭的薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动（如图所示）。回答下列问题：
①问题：采用哪种方式使金属管壁的温度升高的？回答： （做功，热传递）。
②在四冲程内燃机里面哪个冲程与如图类似？冲程名称： 冲程，该冲程中涉及到的能量变化： 能转化为 能。
（2）在热量的传递过程中，热传递又可以具体的分为热辐射，热对流，真空中也可进行，太阳的热量传递到地球就是这种例子，需要借助液体或气体的流动来实现；热传导在生活中比较常见，多会发生。在中国传统的饮食文化中，有许多食材的加工方式，各用到了怎样的传递方式？
煮 ；烤 ；蒸 。
24．小康学习了比热容的知识后，想知道家里的陈醋和大豆色拉油哪个吸热能力强。他把质量和初温都相同的醋和油，装入相同的试管，如图所示。
（1）放入沸水中加热的好处是 。
（2）小康记录的实验数据如下表：
加热时间/s 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 …
物体的温度/℃ 油 32 35 38 42 46 50 54 58 61 65 …
醋 32 34 37 39 41 43 45 47 50 52 …
分析数据可知，质量相同的醋和油升高相同的温度，需对 加热更长时间，说明 吸热能力强。
（3）在实验过程中，小康感觉“醋味”格外的浓烈，原因是 。
（4）实验结束后，小康发现醋的质量减小了，这是因为有一部分醋发生了 现象。
25．轿车已逐步进入我国普通百姓家中。某品牌轿车行驶了50km消耗5L汽油（1L＝10﹣3m3），汽油的密度为0.72×103kg/m3、热值为q＝4.6×107J/kg。则：
（1）该汽车行驶过程中消耗5L的汽油放出的热量是 。
（2）当汽车以50kW的功率在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，它受到的阻力是 。
（3）该汽车发动机的热效率是 。
2023-2024学年广东省江门市鹤山市碧桂园学校九年级（上）段考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题只有一个正确答案）
1．下列常见的自然现象中，能用分子热运动知识解释的是（ ）
A．柳枝吐芽 B．山间瀑布 C．菊香满园 D．雪花飘飘
【答案】C
【分析】分子的体积很小，用肉眼几乎观察不到，分子在永不停息地做无规则运动，其运动速度与温度有关，温度越高，运动速度越快。
【解答】解：A、柳枝吐芽是植物的生长现象，故A不符合题意；
B、山涧瀑布是水在重力作用下流动形成的，故B不符合题意；
C、菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果；
D、雪花飘飘是物体的运动，分子的运动是肉眼看不到的。
故选：C。
2．关于内能的说法正确的是（ ）
A．物体温度上升内能增加
B．物体内能增加一定吸收热量
C．温度为0℃的物体没有内能
D．物体内能增加一定有做功
【答案】A
【分析】（1）内能的大小与物体的质量、温度有关；
（2）做功和热传递都可以改变内能；
（3）一切物体都具有内能。
【解答】解：A、物体温度升高时，内能增加；
BD、物体内能增加，也可能是由于外界物体对它做了功；
C、一切物体都具有内能，故C错误。
故选：A。
3．下列图形中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A． 做功冲程 B． 弯折铁丝
C． 滑下滑梯 D．压缩点火
【答案】A
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
克服摩擦做功可以使机械能转化为内能，使物体的内能增加、温度升高；气体膨胀对外做功，气体的内能减小，转化为机械能。
【解答】解：A、在内燃机的做功冲程中，将内能转化为机械能；
B、弯折铁丝时，不合题意；
C、滑下滑梯时，将机械能转化为内能；
D、压缩点火，将机械能转化为内能。
故选：A。
4．汽油的热值是4.6×107J/kg，它的物理意义是（ ）
A．燃烧1kg汽油能放出4.6×107J的热量
B．完全燃烧1kg汽油能放出4.6×107J的热量
C．完全燃烧1kg汽油能放出4.6×107J/kg的热量
D．1kg汽油含有4.6×107J的热量
【答案】B
【分析】热值的定义是：1Kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，据此进行分析。
【解答】解：
汽油的热值是4.6×104J/kg，它表示的物理意义是：1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.4×107J，故ACD错误。
故选：B。
5．关于分子和原子，下列说法正确的是（ ）
A．分子的体积很大
B．分子的直径很大
C．分子能够用肉眼直接观察
D．物质是由分子和原子构成的
【答案】D
【分析】根据对分子动理论的内容进行解答。
【解答】解：
（1）分子的量度单位是10﹣10m，其直径，不能用肉眼直接观察；
（2）物质是由分子、原子构成的。
故选：D。
6．在下列过程中，物质的比热容会发生变化的是（ ）
A．把铜放在热水中再取出 B．把煤块碾成煤粉
C．水凝固成冰 D．水吸热升温
【答案】C
【分析】物质的比热容是物质本身的一种特性。与物质种类及状态有关，与质量大小、温度变化、位置、热量多少没有关系。
【解答】解：物质的比热容是物质本身的一种特性，与形状、位置无关。
A、把铜放在热水中再取出比热容不会发生变化；
B、把煤块碾成煤粉比热容不会发生变化；
C、水结冰，比热容也会发生改变；
D、水吸热升温比热容不会发生变化。
故选：C。
7．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ）
A．甲乙丙丁 B．乙丁甲丙 C．丁甲丙乙 D．丙丁乙甲
【答案】B
【分析】汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”判断冲程名称。
【解答】解：甲图两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程；
乙图进气门开启，活塞下移，是吸气冲程；
丙图排气门开启，活塞上行，是排气冲程；
丁图两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程；
汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、排气冲程。
故选：B。
二、填空题（共7小题）
8．煮茶叶蛋的时候，鸡蛋很快就变咸了，这说明分子热运动与 温度 有关。在公共场所请勿吸烟，是因为烟雾有 扩散 现象，烟雾分子会一直不停地做 无规则运动 。
【答案】温度；扩散；无规则运动。
【分析】物质由分子构成，分子在不停地做无规则运动，分子运动的速度与温度有关。
【解答】解：（1）煮茶叶蛋时咸的快，这一现象可以说明分子运动的快慢与温度有关，分子无规则运动越剧烈；
（2）在公共场所请勿吸烟，是因为烟雾与空气之间有扩散现象。
故答案为：温度；扩散。
9．分子间存在 分子作用 力，这种力包括了 引 力和 斥 力，这两种力同时存在。分子在这两种力的共同作用下表现的十分稳定。
【答案】分子作用；引；斥。
【分析】根据分子动理论分析解答：分子间同时存在引力和斥力。
【解答】解：分子间存在分子作用力，这种力包括了引力和斥力。分子在这两种力的共同作用下表现的十分稳定。
故答案为：分子作用；引；斥。
10．冰在熔化过程中， 吸收 热量，温度 不变 ，（选填“升高”、“降低”或“不变”）内能 变大 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】见试题解答内容
【分析】冰在熔化过程中温度不变，但需要继续吸热，所以内能增加。
【解答】解：冰是晶体，有一定的熔点，冰在熔化过程中，但温度不变。
故答案为：吸收；不变。
11．在沙滩上进行沙疗时，把人体埋在沙子里面，沙子放出大量的热，达到治疗的目的。这是通过 热传递 改变人体的内能，使人体的内能 增大 （增大，不变，减小）。那么10kg的沙子温度降低5℃放出的热量是 9×103J [c沙＝0.9×103J/（kg ℃）]。
【答案】热传递；增大；9×103。
【分析】（1）做功和热传递可以改变物体的内能；
（2）知道沙子的质量、比热容、降低的温度，利用Q放＝cmΔt计算出沙子放出的热量。
【解答】解：沙子放出热量，人体吸收热量后体温升高，这是通过热传递的发生来改变内能的；
沙子放出的热量：Q放＝c沙mΔt＝0.9×105J/（kg ℃）×2kg×5℃＝4×103J。
故答案为：热传递；增大3。
12．可燃冰是一种在海底形成的固态晶体，在常温常压下会迅速 升华 （填物态变化名称）为气体。该气体的热值是1.0×1010J/m3，如果有0.1m3的该气体完全燃烧，可以放出 1.0×109J 的热量，在这个过程中，燃料的 化学 能转化为内能。
【答案】升华；1.0×109J；化学。
【分析】物质由固态直接变为气态叫升华；
已知天然气的热值和体积，根据Q放＝qV可得完全燃烧放出的热量；
燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程。
【解答】解：可燃冰，是一种固态晶体；
天然气完全燃烧放热：Q放＝qV＝1.0×1010J/m6×0.1m8＝1.0×107J；
天然气燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程。
故答案为：升华；1.0×105J；化学。
13．植物通过光合作用将 太阳 能转化为化学能固定在体内，地球上每平方米的面积上每年可获得4.2×109J能量，这些能量相当于 1.4×105 g的焦炭完全燃烧放出的热量，q焦炭＝3.0×107J/kg。如果这些能量都用来提高重物，可以把辽宁号航母（质量约7万吨）举高 6 米（用科学记数法记录数据，结果保留一位小数）。
【答案】太阳；1.4×105；6。
【分析】（1）光合作用是把接收到的光能转化为化学能贮存起来；
（2）已知地球上每平方米的面积上每年可获得4.2×109J能量，利用Q＝mq可求得焦炭的质量；
（3）根据G＝mg辽宁号航母的重力，利用Q＝W＝Gh求出辽宁号航母被提高的高度。
【解答】解：植物可以通过光合作用，将太阳能转化为化学能；
由Q＝mq可得，焦炭的质量m焦炭＝＝＝140kg＝1.3×105g；
辽宁号航母质量约7万吨，其所受到的重力为：
G＝mg＝5×104×103kg×10N/kg＝7×108N，
根据Q＝W＝Gh可知，辽宁号航母被提高的高度为：
h＝＝＝6m。
故答案为：太阳；1.8×105；6。
14．在四冲程汽油机中，压缩冲程将 机械 能转化为 内 能，如果该汽油机的飞轮转速为2400r/min，那么在1s内 20 次。
【答案】机械；内；20。
【分析】（1）压缩冲程将机械能转化内能；
（2）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】解：压缩冲程将机械能转化为内能；
内燃机完成1个工作循环，完成四个冲程，曲轴转2转，2400r/min＝40r/s，对外做功20次。
故答案为：机械；内；20。
三、作图题
15．根据图甲所示电路，请在图乙中用笔画线表示导线连接相应的电路。
【答案】见试题解答内容
【分析】原电路各元件串联，根据电路图连接实物图。
【解答】解：原电路中，各元件串联，如下所示：
16．根据如图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，将图乙中元件连接起来。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据电路图连接实物图时可以根据电流流向法，即从电源的正极开始依次串联电路元件最少的闭合回路，然后把并联部分画到相应的位置即可。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与电铃并联，另一个开关位于电铃支路；
从电源的正极出发，依次串联下面的开关，然后把电铃和上面的开关串联后并联在灯泡两端
四、实验题（共有3小题）
17．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知，记录结果见下表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 20 34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 质量 相同和 水的质量 相同；
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 煤油 ；
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是 天平 ；利用此实验方法计算出的热值将比真实值 偏小 （填“偏大”或“偏小”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）探究两种燃料的热值时，需要控制燃料的质量、水的质量相同；
（2）由表格数据可知，在其它条件相同时，水的温度升高的较快，则燃料燃烧产生的热量多，所以其热值大；
（3）要比较煤油和菜籽油的热值，需要燃烧相同质量的煤油和菜籽油，据此进行分析需要的测量工具；
燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【解答】解：（1）为了保证实验的可靠性，需要控制煤油和菜籽油的质量相同；
（2）分析表格数据可知，燃料燃尽后甲杯中水的温度升高的多，所以其热值大。
（3）要比较煤油和菜籽油的热值，需要燃烧相同质量的煤油和菜籽油；
由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，使Q放大于Q吸，所以依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
故答案为：（1）质量；水的质量；（3）天平。
18．为比较水和牛奶的比热容大小，某实验小组进行了如下实验：将两只完全相同的试管分别装一定量的水和牛奶（水和牛奶的初温相同），然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中，如图所示。
（1）试管中水和牛奶的质量应该 相等 。
（2）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察 温度的变化 （温度的变化/加热的时长）来比较比热容的大小。
（3）如果在观察过程中，发现相等的时间内，牛奶的温度变化更大 水 的比热容大，原因是 质量相等，吸收热量相同，水升高的温度小，水的比热容大 。
【答案】（1）相等；（2）温度的变化；（3）水；质量相等，吸收热量相同，水升高的温度小，水的比热容大。
【分析】由于物质吸热的多少与物体的质量和物体升高的温度有关，所以在比较不同物质的吸热能力时，要采用控制变量法，应控制它们的质量和升高的温度都相同，比较它们吸热多少（加热时间长短），吸收的热量多，比热容大；或控制它们的质量和吸热多少相同，比较它们升高的温度，升高的温度高，比热容小。根据控制变量法将初步结论概括得出即可。
【解答】解：（1）物质吸热的多少与物体的质量和物体升高的温度有关，质量越大，吸收的热量越多，应控制它们的质量相同。
（2）温度计是用来测量液体的温度。实验中，所以我们是通过比较温度的变化来比较比热容的大小。
（3）由上分析可知，水的质量、温度的变化有关。
根据控制变量法初步结论为：质量相等，吸收热量相同，水的比热容大。
故答案为：（1）相等；（2）温度的变化；质量相等，水升高的温度小。
19．在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入 质量 、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）。
（2）实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油 吸热 相同，然后比较 升高温度 的方法来完成探究实验的。
（3）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图所示，则 水 的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容 较大 。（选填：“较大”或“较小”）
（4）由图象可得煤油的比热容为 2.1×103 J/（kg ℃）。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）（2）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（3）根据比较吸热能力的第2种方法分析水的吸热能力更强；根据Q＝cmΔt分析回答；
（4）质量和初始温度均相同的两种液体，加热5分钟，分别求出水和煤油升高的温度，根据c＝，在质量和吸热相同的情况下，比热容c与Δt成反比，求出煤油的比热容。
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同、初温都相同的水和煤油；
（2）实验中选择相同规格的电加热器，根据转换法，根据比较吸热能力的第1种方法；
（3）根据水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热相同时间，根据比较吸热能力的第2种方法；
根据Q＝cmΔt，质量相同的不同液体降低相同的温度，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大；
（4）如果质量和初始温度均相同的两种液体，加热2分钟，煤油升温：50℃﹣10℃＝40℃，在质量和吸热相同的情况下，故煤油的比热容是：
c＝×4.2×102J/（kg ℃）＝2.1×107J/（kg ℃）。
故答案为：（1）质量；（2）吸热；（3）水；（4）2.1×108。
五、计算题（共2小题）
20．学校餐厅通过燃烧天然气给全校师生制作餐饮，已知每天要消耗天然气2m3，天然气的热值为4.2×107J/m3。
（1）如果这些天然气全部可以完全燃烧，那么将放出多少的热量？
（2）如果这些热量全部被水吸收，能将1t的水升温多少？
【答案】（1）如果这些天然气全部可以完全燃烧，那么将放出8.4×107J的热量；
（2）如果这些热量全部被水吸收，能将1t的水升温20℃。
【分析】（1）知道消耗天然气的体积和热值，根据Q放＝Vq求出消耗的天然气完全燃烧能放出的热量；
（2）知道这些的热量全部被水吸收、水的比热容和水的质量，利用吸热公式求水升高的温度。
【解答】解：（1）消耗的天然气完全燃烧能放出的热量：
Q放＝Vq天＝2m3×3.2×107J/m5＝8.4×105J；
（2）由题知，Q吸＝Q放＝8.4×108J，
由Q吸＝cmΔt可得：
Δt＝＝＝20℃。
答：（1）如果这些天然气全部可以完全燃烧，那么将放出8.6×107J的热量；
（2）如果这些热量全部被水吸收，能将1t的水升温20℃。
21．某物理兴趣小组的同学，用煤炉10kg水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤的热值约为3×107J/kg，求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
【答案】（1）这些煤完全燃烧产生的热量为6×106J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率为42%。
【分析】（1）已知煤的质量和热值，利用Q放＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；
（2）由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）煤完全燃烧产生的热量：
Q放＝mq＝0.2kg×7×107J/kg＝6×105J；
（2）由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃
Q吸＝cm'（t﹣t0）＝2.2×103J/（kg ℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝5.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率：
η＝×100%＝。
答：（1）这些煤完全燃烧产生的热量为6×106J；
（2）经过5min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率为42%。
六、阅读题（共4小题）
22．阅读下面短文
内能
内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子的动能（即分子无规则热运动动能）、分子的势能（即分子间相互作用能），由于在热运动中上述后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项。由于分子的动能跟温度有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系。
请回答下列问题：
（1）慢慢压缩针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化？
答： 分子势能 。
（2）加热针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化？
答： 分子动能 。
（3）金属块在受热膨胀时，金属块内能中哪些部分发生变化？
答： 分子动能和分子势能 。
【答案】见试题解答内容
【分析】由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系。
【解答】答：（1）慢慢压缩针筒里的气体，分子间的距离变小；故答案为分子势能。
（2）加热针筒里的气体，分子运动加剧，所以气体内能中分子动能变大。
（3）金属块在受热膨胀时，分子间的距离变大，金属块内能中分子动能和分子势能都变化。
23．（1）将一个底部封闭的薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动（如图所示）。回答下列问题：
①问题：采用哪种方式使金属管壁的温度升高的？回答： 做功 （做功，热传递）。
②在四冲程内燃机里面哪个冲程与如图类似？冲程名称： 压缩 冲程，该冲程中涉及到的能量变化： 机械 能转化为 内 能。
（2）在热量的传递过程中，热传递又可以具体的分为热辐射，热对流，真空中也可进行，太阳的热量传递到地球就是这种例子，需要借助液体或气体的流动来实现；热传导在生活中比较常见，多会发生。在中国传统的饮食文化中，有许多食材的加工方式，各用到了怎样的传递方式？
煮 热传导 ；烤 热辐射 ；蒸 热对流 。
【答案】（1）①做功；②压缩；机械；内；（2）热传导；热辐射；热对流。
【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能；
（2）压缩冲程中将机械能转化为内能，做功冲程中将内能转化为机械能；
（3）热传递又可以具体的分为热辐射，热对流，热传导三种方式。
【解答】解：（1）①实验中，用一根绳子在管外绕几圈，绳子对金属管做功，使金属管壁的温度升高；
②压缩冲程中将机械能转化为内能，在四冲程内燃机里面压缩冲程与如图类似；
（2）煮需要物体之间的接触，发生热传导；蒸需要发生在气体中。
故答案为：（1）①做功；②压缩；内；（2）热传导；热对流。
24．小康学习了比热容的知识后，想知道家里的陈醋和大豆色拉油哪个吸热能力强。他把质量和初温都相同的醋和油，装入相同的试管，如图所示。
（1）放入沸水中加热的好处是 使醋和油受热均匀 。
（2）小康记录的实验数据如下表：
加热时间/s 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 …
物体的温度/℃ 油 32 35 38 42 46 50 54 58 61 65 …
醋 32 34 37 39 41 43 45 47 50 52 …
分析数据可知，质量相同的醋和油升高相同的温度，需对 醋 加热更长时间，说明 醋 吸热能力强。
（3）在实验过程中，小康感觉“醋味”格外的浓烈，原因是 温度越高，醋分子无规则运动越剧烈 。
（4）实验结束后，小康发现醋的质量减小了，这是因为有一部分醋发生了 汽化 现象。
【答案】（1）使醋和油受热均匀；（2）醋；醋；（3）温度越高，醋分子无规则运动越剧烈；（4）汽化。
【分析】（1）水浴法加热可以使液体受热均匀；
（2）若想比较不同物质的吸热能力，即比较质量相同的不同物质，在升高相同温度时，所用的加热时间的长短即可，加热时间长的吸热能力强；
（3）温度越高，分子无规则运动越剧烈；
（4）物质由液态变成气态的过程是汽化现象。
【解答】解：（1）放入沸水加热的方法叫水浴法，好处是使醋和油受热均匀；
（2）由表格数据知，油和醋都升高50℃﹣32℃＝28℃，醋需要160s，需对醋加热更长的时间，醋的比热容大；
（3）温度越高，醋分子无规则运动越剧烈；
（4）实验结束后，小康发现醋的质量减小了，即发生了汽化现象。
故答案为：（1）使醋和油受热均匀；（2）醋；醋，醋分子无规则运动越剧烈。
25．轿车已逐步进入我国普通百姓家中。某品牌轿车行驶了50km消耗5L汽油（1L＝10﹣3m3），汽油的密度为0.72×103kg/m3、热值为q＝4.6×107J/kg。则：
（1）该汽车行驶过程中消耗5L的汽油放出的热量是 1.656×108J 。
（2）当汽车以50kW的功率在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，它受到的阻力是 2000N 。
（3）该汽车发动机的热效率是 60.4% 。
【答案】（1）1.656×108J；（2）2000N；（3）60.4%。
【分析】（1）根据ρ＝求出汽油的质量，利用Q放＝qm可求出汽油完全燃烧时所产生的热量；
（2）知道汽车的功率和匀速运动的速度，根据P＝＝＝Fv求出牵引力大小，由于匀速行驶，根据二力平衡的关系得出阻力；
（3）根据W＝Fs求出牵引力做的功，利用η＝×100%求出该汽车发动机的热效率。
【解答】解：（1）5L汽油的质量为：
m油＝ρ油V＝0.72×107kg/m3×5×10﹣5m3＝3.2kg，
5L汽油完全燃烧时所产生的热量为：
Q放＝qm油＝4.3×107J/kg×3.4kg＝1.656×108J；
（2）v＝90km/h＝90×m/s＝25m/s，
根据P＝＝＝Fv可知，
F＝＝＝2000N，
因汽车匀速行驶，根据二力平衡的关系可知；
（3）轿车行驶了50km，牵引力做的功为：
W＝Fs＝2000N×50×107m＝1×108J，
则该汽车发动机的热效率为：
η＝×100%＝。
故答案为：（1）1.656×108J；（2）2000N。
