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专题07 内能 热传递（解析版）
一、单选题
1.以下说法正确的是()
A. 物体的分子总是在做无规则运动，所以分子具有动能
B. 当物体被举高时，其分子势能随之增加
C. 当物体运动速度增大时，其分子动能随之增加
D. 0℃以下时，物体分子既不具有动能也不具有势能
【答案】A
2.寒假，小明在漠北参加冬令营活动。随行老师提出，在漠北这样温度低于
0℃的环境里，若不提供热源加热，用什么办法可以让冰熔化。结果小明用两
块冰来回摩擦的方法使冰熔化了。下列成语中描述的现象与小明的方法原理相
同的是()
A. 炙手可热 B. 扬汤止沸 C. 滴水成冰 D. 钻木取火
【答案】D
【解析】解：两块冰来回摩擦时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，冰块
的内能增加、温度升高，使冰块熔化了；
A、炙手可热是通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B、扬汤止沸是通过热传递改变物体的内能，故B不符合题意；
C、滴水成冰是凝固现象，凝固过程中水放热、内能减小，是通过热传递改变
物体的内能，故C不符合题意；
D、钻木取火时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头的内能增加、温度
升高，达到木头的着火点，木头会燃烧，是通过做功改变物体的内能，故D符
合题意。
故选：D。
改变物体内能的方法有做功和热传递；分析题干中采取了哪种方法改变物体的
内能，然后分析每个选项是采取了哪种方法改变物体的内能，最后选出与题干
一致的方法。
3.关于内能，温度，热量三者的关系，下列说法正确的是()
A. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
B. 物体内能增加，一定是外界对物体做了功
C. 物体吸收热量，内能增大了，温度一定升高
D. 同一物体温度升高了，内能一定增大
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查内能，温度，热量三者的关系，是热学基础题，也是常考题目。(1)物体的内能是指物体内所有分子由于热运动而具有的动能，以及分子之间势
能的总和；物体内能的大小跟物体的温度有关，还与物体的质量、所处的状态
有关；
(2)改变物体内能的方法：做功和热传递。
【解答】
A.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能大的物体温度不一定高，
故 A错误；
B.做功和热传递都可以改变内能，物体内能增大，可能是外界对物体做了功，
也可能是吸收了热量，故B错误；
C.物体吸收了热量，内能增大，增加的内能可能升高温度，也可能发生状态变
化；比如：晶体熔化过程吸收热量，内能增加，但温度不变，故C错误；
D.同一物体，温度升高，内能一定增加，故D正确。
故选D。
4.甲、乙两个铜块，初温相同。吸收热量后再相互接触，甲向乙传热，这可能
是因为()
A. 甲、乙吸热相同，甲质量大 B. 甲、乙质量相等，甲吸热少
C. 甲、乙质量相等，乙吸热多 D. 甲、乙吸热相同，乙质量大
【答案】D
【解析】解：甲、乙两个铜块，比热容相同，初温相同，吸收热量后再相互接
触，甲向乙传热，说明甲的末温度高；
AD、甲、乙两个铜块，比热容相同，若甲乙吸收相同的热量后，甲的末温度高，
乙的末温度低，根据Q=cm△t知甲的质量小，乙的质量大，故A错误，D正确；
BC、甲、乙两个铜块，比热容相同，若甲、乙质量相等，甲的末温度高，乙的
末温度低，根据Q=cm△t知甲吸收的热量多，乙吸收的热量少，故BC错误。
故选：D。
热传递发生的条件是要有温度差；比热容相同，吸收相同的热量后，质量大的
温度变化小；
比热容相同，质量相同，吸收热量少，温度变化小。
解决此题要结合比热容知识和热传递的条件进行分析解答。
5.通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事物，这是物理学中常用的科学
方法．例如：由水和酒精混合后总体积减小，推知分子间有空隙。下列能体现
这种科学方法的是()
A. 在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用拉力的大小代替摩擦力的大小
B. 由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能
C. 测量不规则小石块的体积时，小石块排开水的体积就是它的体积
D. 在两张自由下垂的纸中间向下吹起，研究流体压强与流速的关系【答案】D
【解析】
【分析】
本题用到物理学方法“推理法”即：规律不能直接用实验验证，只能在实验的
基础上经过概括、抽象、推理得出。
透过现象看本质，这正是我们研究物理现象进而发现物理规律的能力要求，因
此，依次分析各选项中的描述，找出其中包含的物理知识与规律，再进一步做
出判断。
【解答】A.摩擦力的大小不能直接测量，在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，
使弹簧测力计匀速直线拉动木块，用拉力的大小代替摩擦力的大小，采用的是
等量转换法，故A不符合题意；
B.分子之间既具有动能也具有势能，用用弹簧形变时具有势能，说明互相吸引
或排斥的分子也具有势能，采用的是类比法，故B不符合题意；
C.利用排水法测量不规则小石块的体积时，小石块排开水的体积就是它的体积，
采用的是等效替代法，故C不符合题意；
D.在两张自由下垂的纸中间向下吹起，看到的现象是两张纸合在一起，推测出
的结论是：流速越大流体压强越小，故D符合题意。
故选D。
6.质量和温度都相同的铜块和水，使它们分别放出相同的热量后，将铜块迅速
投入水中后，他们的内能变化正确的是()
A. 铜块的内能增大，水的内能减小 B. 铜块的内能减小，水的内能增大
C. 铜块和水的内能都增大 D. 铜块和水的内能都减小
【答案】A
【解析】解：质量和温度相同的铜块和水，使它们分别放出相同的热量后，由
Q
公式△t= 可知，铜块降低的温度大；
cm
即水的温度高于铜块的温度，二者放在一起后，热量由水传向铜块，故铜块内
能增大，水的内能减小；
故选：A。
解决此题要知道发生热传递的条件是有温度差，热量由高温物体传向低温物体；
Q
铜块的比热容小于水的比热容，由热量的变形公式△t= 可知，当热量、质量
cm
相同时，比热容小的温度变化大。
解决此题要知道热传递的条件，并且会根据热量公式分析末温，并会分析热传
递的方向。
7.分析下列现象中温度变化的原因，其中有一种与其它三种不同，它应该是：A. 夏天，用嘴向手背快速吹气，会感到凉意
B. 化妆品或杀虫剂之类的自动喷剂，当喷了一会儿，罐身温度会降低
C. 开啤酒瓶盖瞬间，瓶口的二氧化碳气体温度会降低
D. 用打气简打气，过了一会儿就感到筒身发热
【答案】A
【解析】
【分析】
温度变化的原因有蒸发吸热，对外做功，对物体做功温度升高。
改变物体内能的方法有做功和热传递两类，分析问题时要根据具体情况具体分
析。
【解答】
A.用嘴向手背快速吹气，加快了手上水分的蒸发，蒸发吸热，所以会感到有凉
意；
B.C是因为气体膨胀向外做功，内能减小，温度降低；
D.用打气筒打气时，压缩气体对气体做功，所以气体内能增加，温度升高；
B、C、D都是采用做功的方法改变物体内能改变温度的，A与他们不同。
故选A。
8.如图，斜抛出去的小球沿ABCD轨迹运动掉入沙盘，若不计空气阻力．则小
球（ ）
A. 在A位置处，动能最大
B. 由A运动至B的过程中，动能全部转化为重力势能
C. 沿ABC轨迹运动的过程中，机械能先变大后变小
D. 在沙盘内运动过程中，通过做功的方式改变内能
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
(2)影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越
大；
(3)机械能是动能和重力势能的和，在球运动的过程中，空气阻力忽略不计，所
以机械能守恒。本题考查的是机械能转化及守恒，掌握影响动能、重力势能的因素．会判断动
能、重力势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。
【解答】
A.由图可知，A位置处，速度不是最大，故动能动能不是最大，故A错误；
B.在实心球从A点运动到B点的过程中，高度增加、速度减小，动能一部分转
化为重力势能，还有一部分动能，故B错误；
C.沿ABC轨迹运动的过程中，机械能不变，故C错误；
D.在沙盘内运动过程中通过做功的方式，机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
9.如图甲所示，把凉牛奶放在热水里加热，经过较长一段时间，它们的温度随
时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是()
A. a是牛奶温度变化图像 B. 水和牛奶最后温度相同
C. 水的温度变化比牛奶快 D. 牛奶温度变化比水慢
【答案】B
【解析】解：发生热传递的条件是存在温度差，最后两者温度相同；图中水的
温度变化量比牛奶的温度变化量对应的温度坐标轴上的长度小，即水的温度变
化比牛奶慢，牛奶温度变化比水快．
10.天问一号在降落阶段速度要从4.8公里每秒降到零，捆绑着祝融号火星车的
天问一号着陆器在前端防热罩的保护下先利用火星大气阻力减速，再利用减速
伞伞降减速、然后利用着陆器底部的发动机反推力减速，最后悬停在火星表面
100米的地方，并利用着陆器下方相机自主寻找相对平坦区域匀速着陆。关于
这一过程的说法正确的是()
A. 以着陆器为参照物，祝融号火星车是运动的
B. 利用火星大气降速时是利用热传递的方法改变了防热罩的内能C. 着陆器利用反推力悬停时，反推力对着陆器没有做功
D. 着陆器在下降过程中重力势能转化为动能
【答案】C
【解析】解：
A、以着陆器为参照物，祝融号火星车和着陆器之间位置没有发生变化，所以火
星车是静止的，故A错误；
B、利用火星大气阻力减速时，需要克服阻力做功，是利用做功的方法改变了防
热罩的内能，故B错误；
C、着陆器利用反推力悬停时，着陆器没有在力的方向上移动距离，所以反推
力对着陆器没有做功，故C正确；
D、着陆器降落阶段速度要从4.8公里每秒降到零，速度变小，动能减小；同时
高度降低，重力势能减小，所以重力势能没有转化为动能，故D错误。
故选：C。
(1)在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照
物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
(2)改变物体内能的两种方式：做功和热传递；
(3)做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动
了距离；
(4)影响动能大小的因素是质量和速度；影响重力势能的因素是质量和高度。
本题综合考查了运动和静止的相对性、改变物体内能的方式、做功的条件、动
能和势能的转化等知识，涉及到的知识点较多，但难度不大。
二、多选题
11.如图所示，试管口木塞冲出过程()
A. 试管口出现的白雾是小水珠
B. 试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C. 能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D. 水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
【答案】AD
【解析】解：
A、试管口出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A正确；B、白雾是水蒸气遇冷液化形成的，所以说明内能减小，故B错误；
C、软木塞冲出的过程中是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能的过程，能量
的转化与热机做功冲程能量转化相同，故C错误；
D、水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少，故D正确．
故选AD．
木塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，水蒸气的内能会减
小，温度降低．
此题主要考查学生对：做功改变物体内能方法的了解和掌握，此实验也是内燃
机做功冲程的模型．
12.如图，用隔板将一绝热(不能传热)汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体(
不计分子势能)，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发
扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体
积。假设整个系统不漏气，活塞也不传热。下列说法正确的是()
A. 气体自发扩散后内能不变
B. 气体在被压缩的过程中内能增大
C. 在自发扩散过程中，气体对外界做功
D. 气体在被压缩的过程中，气体分子的温度不变
【答案】AB
【解析】
【分析】
本题考查了做功的方式：做功和热传递，难度一般。
抽开隔板时，气体自发的扩散，不会对外做功；活塞对气体推压，则活塞对气
体做功。
【解答】
AC.抽开隔板时，气体体积变大，但是右方是真空没有对外做功，又没有热传
递，气体的内能不变，故A正确，C错误；
B.气体被压缩的过程中，外界对气体做功，没有热传递，气体内能增大，故B
正确；
D.气体被压缩时，外界做功，内能增大，气体分子的温度升高，故D错误。
故选B。
三、填空题13.“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为 ，发动
机开始工作一段时间后，水箱中水的内能会 (增加/减少)，这是通
过 的方式来改变内能的．
【答案】水的比热容较大;增加;热传递
14.某物体具有的动能为a焦，内能为b焦，分子总动能为c焦，重力势能为d
焦，弹性势能为e焦，则它的机械能为______ 焦，分子总势能______ 焦．
【答案】a+d+e；b-c
【解析】解：机械能是动能和势能的统称，势能又包括重力势能和弹性势能．
所以物体的机械能为：a+d+e焦．
物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能．所以分子总势能为：
b-c焦．
故答案为：a+d+e，b-c．
机械能是物体动能和势能的总和，内能是所有分子动能和分子势能的总和．
本题考查了学生对机械能和内能的理解及区别．机械能是与整个物体的机械运
动相对应的能量，内能是与分子运动相对应的能量．
15.如图所示，在吹气球时，吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了！你及时捡
起气球会发现它的嘴部温度变 (填“高”或“低”)，原因是气球内的气体
通过 的方式使其内能 (填“增大”或“减小”)，气体再通过 的
方式使气球的嘴部温度发生变化．
【答案】低;做功;减小;热传递
【解析】解：吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了，此时气球内的气体对外
做功，内能减小，气体温度降低，然后气体再通过热传递的方式，使得气球的
嘴部温度变低．
16.如图所示，密闭绝热容器内有一个绝热隔板(保证A、B间不发生热交换)，
隔板与容器之间无摩擦.隔板将A、B两部分气体隔开，当抽去销钉，发现隔板
向右移动，则A中气体温度 ，B中气体温度 .(选填
“升高”、“降低”或“不变”)
【答案】降低 升高【解析】
【分析】
改变物体内能的方式有热传递和做功；物体对外做功内能减小，温度降低；对
物体做功，物体内能增加，温度升高。
本题考查改变内能的方式，注意了解做功改变内能的过程。
【解答】
根据题意，当抽去销钉，发现隔板向右移动，说明A中气体对外做功，则A中
气体内能减小，温度降低，A中气体对B中气体做功，则B中气体内能增加，
温度升高。
故答案为：降低；升高。
17.阅读短文，回答问题。
热阻
当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递
的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用 R表示。物体的热
阻与物体在热传导方向上的长度l成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材
l
料有关，其关系式为R= ，式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导热系数
λS
一般不同。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一
侧是高温环境，温度始终为t ；另一侧是低温环境，温度始终为t ，则墙壁中会
1 2
形成稳定的热量流动，单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量 Q与墙壁
Δt
两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比，其关系式为Q= 。
R
(1)热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的________。
A.电流 B.电压 C.电阻
(2)铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手。由此
可知，铜和塑料的导热系数大小关系：λ ________(选填“>”“<”或“=”
铜
)λ 。
塑料
(3)如图所示，热量在墙壁中传导，虚线标出的墙壁正中间处的温度是________。
若在传导方向上的长度为l，横截面积为S，导热系数为λ，则单位时间内从高
温环境传导到低温环境的热量Q=________。t +t (t -t )λS
【答案】(1)B；(2)>；(3) 1 2 ； 1 2
2 l
【解析】
【分析】
本题主要考查热传递知识。
解题关键是阅读短文找出问题对应的知识解答即可。
【解答】
(1)热传递的条件是温度差，电压时形成电流的原因，热量传导过程和电流相似，
温度差相当于电路中电压，故B正确，ACD错误。
故选B。
(2)铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手，说明
塑料的传热性能差，根据题意知：导热系数越小，热阻越大，导热能力越差，
所以铜导热系数大于塑料的导热系数；
(3)墙壁中形成稳定的热量流动，相同时间内，温度的减少相同，所以墙壁正中
t +t
间处的温度为： 1 2；
2
根据“单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量 Q与墙壁两侧的温度差成
正比，与墙壁的热阻成反比”知单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量
(t -t )λS
1 2 。
l
t +t (t -t )λS
故答案为：(1)B；(2)>；(3) 1 2 ； 1 2 。
2 l
四、实验探究题
18.根据如图所示的三个热学实验，回答相关问题：
(1)如图甲所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶
中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃
板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，下瓶中气体颜色逐渐变淡，最后
两瓶中气体颜色变得均匀：
①此现象表明：_______________________________；
②实验结束后，某同学建议把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子的
上面也可以完成此实验。你认为他的建议_____________(选填“可以”或“不可 以 ” )采 纳 ， 因 为
_________________________________________________________________。
(2)如图乙所示，紧压两铅柱使它们合在一起，下面悬挂钩码都不能使其分开，
这说明______________________________________________。
(3)如图丙所示，探究物体内能的改变时，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小
团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现硝化棉燃烧起来了。
①此现象表明：_____________________________________________。
②硝化棉在此实验中的作用是：______________________________________。
【答案】(1)①分子在不停地做无规则运动；②不可以；二氧化氮的密度大于空
气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动；
(2)分子之间存在引力；
(3)①对物体做功，物体内能增大；②反映出空气温度升高了；
【解析】
【分析】
本题考查气体的扩散实验、分子间的作用力和改变物体内能的两种方式，是一
道热学综合题。
(1)①两种不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象是扩散，扩散表明分子不
停地进行无规则的运动；
②密度大的气体易向下运动，密度较小的气体易向上运动，如果把较大密度的
气体放在上面，不能充分说明气体分子的不停运动；
(2)物质是由分子组成的，分子间存在着相互的引力和斥力；
(3)改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温
度升高。
【解答】
(1)①抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分
子运动的结果，是扩散现象；扩散现象说明分子在不停地进行无规则运动；
②如果把装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在上面，空瓶子放在下面，由于二
氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在
不停地做无规则运动，所以该同学的建议不能采纳；
(2)两个表面光滑的铅块相互压紧后，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂
一定质量的重物也不分开，说明分子之间存在相互作用的引力；
(3)①在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速压下活塞，硝化棉燃
烧起来；这说明压缩筒内空气做功，它的温度会升高、内能会增大；
②在此实验中硝化棉燃烧起来，反映出空气温度升高了。
故答案为：(1)①分子在不停地做无规则运动；②不可以；二氧化氮的密度大于
空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运
动；(2)分子之间存在引力；(3)①对物体做功，物体内能增大；②反映出空气
温度升高了。19.如图甲所示是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置，图乙是根据实验
数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图像．
(1)实 验 中 ， 用 烧 杯 中 的 热 水 加 热 试 管 中 的 固 体 物 质 ， 好 处 是
________________________；由图乙可知，该物质是________(填“晶体”或
“非晶体”)．
(2)图乙中，该物质在t 时具有的内能________(填“大于”“等于”或“小于”
1
)在t 时的内能．
2
【答案】(1)使试管中的物质受热均匀；晶体 (2)小于
【解析】解：(1)利用烧杯中的水给试管里的物质加热能使试管中的物质受热均
匀；该物质在熔化过程中，吸热温度不变，故为晶体．(2)物质在t ～t 时吸收
1 2
热量，内能增加，故在t 时的内能较小．
1
20.为了探究做功与物体内能变化的关系，某小组同学利用气压式喷雾器、数字
式温度计、小叶轮等进行实验，如图所示。
[提出问题]
做功与物体内能的变化存在怎样的关系？
[制订计划与设计实验]
(1)先用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度，如图甲所示。
(2)关闭喷嘴处的阀门，接着用手按压活塞快速打气，并用温度计测出喷雾器内
部气体的温度，如图乙所示。
(3)打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体，并用温度计测出喷雾器
内部气体的温度，如图丙所示。
[分析与论证](1)该实验通过______的变化来反映气体内能的变化，这里所运用的物理研究方
法是______。
(2)用手按压活塞快速打气的目的是______。
(3)打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，喷雾器前的小风扇转
动，此时气体的内能转化为风扇的______。
[实验结论]
(1)比较甲和乙两图可知，外界对气体做功，气体内能______；比较图甲和图丙
可知，气体对外界做功，气体内能______(均选填“增大”“减小”或“不变)
(2)做功可以改变物体的内能，它在改变物体内能的效果上与热传递______选填
(“是”或“不是“)等效的。
【答案】温度计示数 转换法 对气体做功 机械能 增大 减小 是
【解析】解：(1)实验中有数字式温度计，可以测量气体的温度，该实验通过温
度计示数的变化来反映气体内能的变化，这是转换法；
(2)用手按压活塞快速打气，此时活塞对气体做功，能使气体的内能变大；
(3)打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，里面的气体对外做功，喷
雾器前的小风扇转动，气体的内能转化为风扇的机械能；
【实验结论】(1)比较甲和乙两图，手压活塞，对壶内气体做功，观察到气体温
度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增大；
比较甲和丙两图，气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对外界做功，此时，
观察到气体温度下降，即气体内能减小，所以气体对外界做功，气体内能减小；
(2)通过以上分析可知，做功可以改变物体的内能，它在改变物体内能的效果上
与热传递是等效的。
故答案为：【分析与论证】：(1)温度计示数；转换法；(2)对气体做功；(3)机
械能；
【实验结论】：(1)增大；减小；(2)是。
【分析与论证】
(1)实验中温度计可以测量温度；根据转换法分析；
(2)用手按压活塞，活塞对里面的气体做功；
(3)气体对外做功，内能转化为机械能；
【实验结论】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体温度升高，内
能增加；物体对外做功，内能减小，温度降低。
本题考查改变物体内能的方式，要注意区分是外界对物体做功还是物体对外界
做功。
21.老师提出“水和空气哪种物质的导热性能好”的问题后，小明进行了如下猜
想：
猜想一：水的导热性能好；
猜想二：空气的导热性能好。为了验证猜想，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，得到的数据如表：
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44
(1)分析表中数据，可得出结论：__________。
(2)对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的
__________相同。
(3)热牛奶放在水中温度下降是通过__________的方式来__________(填“增
加”或“减少”)内能。
(4)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。
(5)如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是
__________(填字母)。
A.将滚烫的奶茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶
B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的奶茶中，然后冷却5分钟
(6)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示
物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为 1 千克的物体
____________________叫做冷却速度。
【答案】(1)在水中冷却比在空气中冷却效果要好 ;(2)质量 ;(3)热传递;减少 (4)
慢 (5)A
(6)单位时间内降低的温度
【解析】(1)分析可知，在水中冷却速度更快，所以在水中比在空气中冷却效果
更好；
(2)在研究空气和水的导热性时，应该保证其他条件相同，除了保证牛奶的初温
相同外还要保证牛奶的质量相等；
(3)由于水与牛奶瓶有温度差，所以要发生热传递，即热牛奶温度下降是通过热
传递的方式减少其内能的；
(4)随着牛奶温度下降，周围水的温度升高，使牛奶冷却的速度变慢，所以当实
验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，即冷却速率变慢；(5)根据(4)中的结论，物体冷却速度随时间推移先快后慢，本质原因是温度差
逐渐缩小；奶茶热的时候温度下降得快，后来越来越慢，开始先让它保持较高
的温度，可以在五分钟内放出更多的热量，然后加入冷牛奶，利用热传递使其
再次降温，故选A；
(6)根据题意可定义冷却速度：质量为1千克的物体单位时间内降低的温度。
五、简答题
22.“热”字在这一章中有着多种含义，有时表示热量，有时表示内能，有时表
示温度．请说出下列几种现象中，“热”字所表示的含义，同时再举出相应的
例子．
(1)盛 夏 ， 我 们 感 到 天 气 很 热 ．
____________________________________________________．
(2)液 化 气 燃 烧 时 产 生 热 ， 雪 熔 化 成 水 时 要 吸 热 ．
____________________________________．
(3)摩 擦 生 热 ．
________________________________________________________________．
【答案】(1)温度；相应的例子：“物体变热”中的“热”．
(2)热量；相应的例子：“加热”“熔化吸热”中的“热”．
(3)内能；相应的例子：“太阳能集热箱”中的“热”．
【解析】解：
“热”有“温度”“内能”“热量”等多种含义，温度表示物体的冷热程度；
内能表示物体具有的内能，是状态量；热量是热传递过程中吸收或放出热量的
多少，是过程量．
23.把刚烧开的水分别灌入两个相同的保温瓶里，甲全部灌满后塞上瓶塞，乙灌
了大半瓶后塞上瓶塞(如图)，不一会儿，看到了其中的一个瓶塞“噗”的一声
跳了出来，而另一个瓶塞始终不动。请你判断是哪个瓶的瓶塞跳了出来，并解
释产生上述现象的原因。
【答案】乙保温瓶中的瓶塞跳了起来；原因是：乙瓶没有灌满水里面的蒸气体
积逐渐增大膨胀对瓶塞做功，蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，所以瓶塞弹出．
甲瓶中没有空气，瓶塞在外界大气压的作用下不会弹起来
【解析】【分析】
本题考查改变内能的方式，难度不大，是基础题，知道气体膨胀对外做功，气
体的内能减少、温度降低是解题关键。
(1)甲全部灌满后塞上瓶塞，瓶内不留空气，塞上软木塞，让它接触到水，这样
在瓶内几乎没有空间，水不会蒸发出大量的水蒸气，此时瓶内外的压强也是相
差不大的，不会出现“跳塞”现象；
(2)乙灌大半瓶后塞上瓶塞，从而使得瓶中的水产生大量的水蒸气且跑不出来，
即瓶内的气压高于瓶外气压，于是瓶塞在内部较大气压的作用下被推起，从而
造成“跳塞”现象。
【解答】
乙保温瓶中的瓶塞跳了起来．
原因是：乙瓶没有灌满水里面的蒸气体积逐渐增大膨胀对瓶塞做功，蒸气的内
能转化为瓶塞的机械能，所以瓶塞弹出．甲瓶中没有空气，瓶塞在外界大气压
的作用下不会弹起来
24.如图所示，小明将较粗的铜丝绕成圈，由上向下罩在燃烧的蜡烛火焰上，发
现虽然并没有隔绝空气，但是火焰明显变小，甚至熄灭。请你说明这个现象其
中的道理。
【答案】答：因为铜是热的良导体，当铜丝制成的线圈罩在蜡烛火焰上，没有
加热的铜圈由于吸热，致使燃烧产生的热量被快速传递，温度降到蜡烛的着火
点以下，从而使蜡烛火焰熄灭。
【解析】根据金属具有导热性和燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物、②氧
气或空气、③达到燃烧所需的最低温度即着火点，进行分析解答即可。
本题难度不大，灵活运用燃烧需要同时满足三个条件、只要破坏燃烧三个条件
中的任何一个条件即可达到灭火的目的是正确解答本题的关键。
25.阅读短文，回答问题：
石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖，这种全
新材料名为“石墨烯”。
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出
色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几
乎是完全透明的，利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于
全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能
电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，
从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻
型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，此
应用前景十分广阔。
(1)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了交通
信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的___ __(填
选项前的字母)；
A.透光性好 B.硬度大 C.导热性好 D.导电性强
(2)石 墨 烯 有 希 望 应 用 于 全 新 超 级 计 算 机 的 研 发 ， 是 因 为
________________________________ ；
(3)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料。针对这一发现同学
们提出了以下几个问题，你认为最有价值且可探究的问题是___ __(填选项
前的字母)。
A.“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”B.“如何提取石墨烯
这种物质？”
C.“石墨烯在生活中有什么用处？” D.“石墨烯为什么很薄？”
【答案】(1)C;(2)石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管;(3)A
【解析】
【分析】
(1)石墨烯制成的交替散热通道，说明石墨烯的导热性能好；
(2)认真读课文，得出结论：石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，
因此有希望应用于全新超级计算机的研发；
(3)在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出
问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题。
本题考查学生的分析阅读的综合能力，认真阅读材料，结合物理知识用材料内
容回答问题，在中考中出现在频率较高；提出问题是科学探究过程的首个重要
环节，也是物理科学研究中重要的一个环节。
【解答】
(1)多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了交通信号和电动汽车中使用半导体
材料散热的难题，说明石墨烯由很好的导热性，故选C；
(2)石墨烯应用于超级计算机的研发，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的
硅晶体管；
(3)“石墨烯是一种神奇的物质，是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材
料”，石墨烯很薄，硬度很大，决定了它的作用很特殊，因此人们研究“石墨
烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系”，很用价值，所以A正确。故答案为：(1)C；(2)石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；
(3)A。
