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图像题 06 内能相关图像
一．选择题（共19小题）
1．如图所示是某种物质熔化时温度随时间的变化的曲线图，下列分析正确的是（ ）
A．AB段表示该物质温度逐渐升高、说明该物质在逐渐熔化
B．在第8分钟时该物质已全部熔化
C．该物质是非晶体
D．该物质在BC段吸收热量但温度保持不变
【解答】解：A、根据图中曲线图可知，AB段对应的是晶体熔化前，该固态物质处于吸热升温，
还没有达到熔点，故A错误；
B、该物质的熔化过程是BC段，熔化的起始时刻为第8分钟，结束时刻是第16min，所以第
10min时该物质未完全熔化，故B错误；
CD、图中BC段表示物质处于熔化过程中，特点是吸收热量，温度保持不变，该物质是晶体，
故C错误，D正确。
故选：D。
2．某种物质熔化时温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该物质是非晶体
B．该物质的熔点为80℃C．10～25 min时间内该物质不吸收热量
D．该物质熔化过程持续了25 min
【解答】解：分析图像可知，图像中呈水平的一段所对应的温度 80℃就是物质的熔点，该物质
有固定的熔化温度，是晶体，
晶体在熔化过程吸热温度不变，即在第 10 min到第25 min之间晶体熔化，物质熔化过程持续
了15min，故B正确，ACD错误。
故选：B。
3．下列图像中属于晶体凝固时温度变化曲线的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、晶体在熔化前吸收热量，温度升高，熔化过程中吸收热量，温度不变，完全熔
化后，在液体沸腾前吸热温度升高，符合晶体熔化特点，是晶体的熔化图象，故A不符合题意。
B、物体不断放出热量，温度不断降低，符合非晶体的凝固特点，可能是非晶体的凝固图象，故
B不符合题意。
C、液体温度降低到一定温度，不断放热，温度保持不变，符合晶体凝固特点，是晶体凝固的图
象，故C符合题意。
D、固体不断吸收热量，温度不变升高，符合非晶体的熔化特点，可能是非晶体的熔化图象，故
D不符合题意。
故选：C。
4．图为某物质温度与时间变化关系图线，这种物质在第2分钟开始熔化，6分钟熔化完，下列说法
正确的是（ ）A．在0到2分钟时，只有加热才能使该物质的温度升高
B．这种物质有可能是非晶体
C．该物质在第2分钟与第6分钟的分子动能相同
D．第2分钟到第6分钟，该物质的温度和内能都不变
【解答】解：A、由图象可知，在0到2min时，加热能使该物质的温度，对物体做功也可以使
该物质的温度升高，故A错误；
B、固体熔化时，不断吸收热量，温度保持在 48℃不变，则该物质是晶体，且熔点为48℃，故
该图象为晶体熔化时温度随时间变化的图象，故B错误；
CD、晶体在第2min开始熔化，到第6min结束，即2﹣6min处于熔化过程，在熔化过程中吸热
温度不变，内能增大，分子动能不变，只是改变了分子势能，故D错误，C正确。
故选：C。
5．如图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置，图乙是描绘的温度随时间变化的图像。
下列说法正确的是（ ）
A．加热过程中，水含有的热量增加
B．沸腾过程中，水吸收热量，温度不变
C．烧杯上方加盖纸板可以增大烧杯内的气压
D．水的沸点是99℃，此时大气压高于标准大气压
【解答】解：A、加热过程中，水吸收热量，其温度升高，内能增加；热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B、水在沸腾过程中，仍然要吸收热量，温度不变，故B正确；
C、烧杯上方硬纸板的主要作用是为了减少热量的散失，纸板有孔不能改变气压，故C错误；
D、由图可知，水的沸点是99℃，沸点低于100℃，此时大气压低于标准大气压，故D错误。
故选：B。
6．在加热某种物质的过程中，其温度随时间变化的图像如图所示。下列说法中错误的是（ ）
A．该物质从第5min开始至第15min处于熔化过程
B．该物质是晶体，它的熔点是0℃，熔化过程中温度不变
C．该物质在固态时的吸热能力小于其在液态时的吸热能力
D．该物质在第5min时的内能与在第10min时的内能相等
【解答】解：A、晶体熔化，温度保持不变，该物质从第5min开始至第15min处于熔化过程，
故A正确；
B、物质从第5min开始至第15min为熔化过程，因为熔化过程温度不变，所以该物质为晶体，
且熔点为0℃，故B正确；
C、用同一热源对物质加热，且0～5min段与15min～20min段加热时间相同，所以物质在AB
段吸收的热量与BC段吸收的热量相同，物质在固态时的吸热能力小于其在液态时的吸热能力，
故C正确；
D、物质在第5min到第10min的过程中继续吸热，温度不变，但内能增大，所以第 5min时的内
能与在第10min时内能不相等，故D错误。
故选：D。
7．如图甲所示，将质量相等的冰和蜡烛分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热。
绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A．图甲中的实验装置，安装时应按照“由上到下”的顺序
B．图甲中两试管放在同一烧杯中加热，可以控制相同时间内冰和蜡烛吸收的热量相等
C．由图乙可知，A图线对应物质的内能先增大后不变再增大
D．由图乙可知，B图线对应的物质是冰
【解答】解：
A、图甲中，酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡
要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以应按照“由下到上”的顺序安装，故
A错误；
B、图甲中两试管放在同一烧杯中加热，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：可以
控制相同时间内冰和蜡烛吸收的热量相同，且物质受热均匀，故B正确；
C、由图乙可知，A图线对应物质是晶体，熔化处于固液共存状态，吸热，内能增大，故C错误；
D、由图乙可知，A图线对应的物质有固定的熔点，为晶体，是冰，故D错误。
故选：B。
8．如图是某种物质在凝固时温度随时间变化的图像，下面从图像中获得的信息正确的是（ ）
A．这是非晶体的凝固图像
B．该物质的凝固过程经历15min
C．在AB段物质处于固液共存D．在BC段物质放热，温度保持不变
【解答】解：A、此凝固图像中，有一段时间此物质温度是不变的，故此物质是晶体，这段温度
不变的过程就是晶体的凝固过程，故A错误；
B、该物质的凝固过程经历12.5min﹣5min＝7.5min，故B错误；
C、在AB段物质还没有凝固，处于液态，故C错误；
D、在BC段物质是晶体的凝固过程，此时放热，但温度保持不变，故D正确。
故选：D。
9．对甲、乙两种物质同时持续加热，其温度随时间变化的图象如图所示。以下说法正确的是（
）
A．甲物质的沸点一定是80℃
B．乙物质一定是晶体
C．甲物质在0﹣6min内一定是固态
D．乙物质在6﹣10min内可能是固液共存态
【解答】解：
AB、由于晶体的熔化图象和液体的沸腾图象都与图中相同，也不能确定甲、乙两种物质本身的
状态，所以不知道是晶体的熔化还是液体的沸腾，不能确定是熔点还是沸点，也不能确定是否
是晶体，故AB错误；
CD、由于不能确定图象是晶体的熔化还是液体的沸腾，故不能确定甲物质在0﹣6min内一定是
固态；
也不能确定乙物质在6﹣10min内的状态，如果是晶体的熔化过程，乙物质在 6～10min内是固
液共存态；如果是液体的沸腾过程，乙物质在6～10min内是液态；故C错误，D正确。
故选：D。
10．如图甲所示，架设两套完全相同的加热装置，两套装置的试管中分别装有少量等体积的M、N
两种固态物质。它们用相同热源加热时温度随时间变化的图象如图乙所示。在 26min内，M物
质从固体变为了液体，N物质始终是固体。根据图象分析，下列说法正确的是（ ）A．oab 为 M 物质的熔化图象，oa′b′为 N 物质的沸腾图象
B．在 16～18min 内，M 物质处于固液共存状态，不吸收热量
C．M 物质肯定是晶体，N 物质可能是非晶体
D．M、N 物质熔化过程都持续了 10min
【解答】解：读图可知，M在 10～20min的10min 内，吸热但温度不变，说明此时物质达到了
熔点，正在熔化，处于固液共存状态，因此这种物质属于晶体，oab 为 M 物质的熔化图象；
在26min内N物质始终是固体，N之所以温度不变是因为水浴法加热，水达到了沸点温度不变
导致的，故不能判断是晶体还是非晶体，N物质有可能是非晶体，故ABD错误，C正确。
故选：C。
11．用相同的电加热器分别对质量相等的 A和B两种液体进行加热（不计热量损失）．如图是 A
和B的温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A．A的比热容与B的比热容之比为2：1
B．A的比热容与B的比热容之比为1：2
C．加热相同时间，A吸收的热量比B吸收的热量多
D．A和B升高相同的温度，A和B吸收的热量相等
【解答】解：相同的电加热器加热，在相同时间内，A、B吸收的热量相同，由图可知，A和B
都从20℃升高到60℃，升高相同的温度，A加热2min，B加热4min，即Q
B吸
＝2Q
A吸
，由Q吸
Q
＝cmΔt得c= 吸，则c
A
：c
B
＝Q
A吸
：Q
B吸
＝1：2，故ACD错误，B正确。
mΔt故选：B。
12．如图甲所示，将质量相等的甲、乙两种物质分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中
加热，绘制出温度随时间变化的图象（如图乙所示），下列说法正确的是（ ）
A．甲物质是晶体，乙物质是非晶体
B．0～2min 内乙物质比甲物质吸收的热量多
C．乙物质在CD段的比热容比AB段的比热容大
D．乙物质在BC段不断吸热，温度不变，内能不变
【解答】解：
A．由图乙可知，乙物质在第2min到第4min温度保持不变，所以乙为晶体，甲的温度一直上升，
甲为非晶体，故A错误；
B．0～2min时间内，加热时间相同，两物质吸收热量相同，故B错误；
C．根据公式Q吸 ＝cmΔt可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热容和升高的温度成反比，
加热相同时间，即吸收相同的热量，AB段升高的温度比CD段升高的温度大，由此可知，AB
段的比热容比CD段的比热容小，故C正确；
D．因为乙为晶体，晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能增大，故乙物质在 BC段不断
吸热，温度不变，内能增加，故D错误。
故选：C。
13．用相同的加热器对甲、乙、丙三种物质同时持续加热（乙、丙为液体），其温度随时间变化的
关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）A．实验时的气压一定低于一个标准大气压
B．甲物质在5min～7min内温度不变，内能不变
C．若乙、丙两物质是同种物质，则质量一定相等
D．甲物质固体时和液体时的比热容之比为c固 ：c液 ＝1：2
【解答】解：A、由于不知道甲、乙、丙三种物质的种类，因此无法根据温度——时间图像判断
大气压强的值，故A错误；
B、甲图像是晶体的熔化图像，且5﹣7min是熔化过程，此过程中吸热温度不变，内能增加，故
B不正确；
C、从图中可知，乙液体从30℃加热到50℃所用时间比丙液体从30℃加热到50℃所用时间短，
因为加热器相同，所以乙吸收的热量比丙吸收的热量少，温度都是由 30℃升高到50℃，即升高
的温度相同，
由于是同种物质，故比热容相同，由Q吸 ＝c水mΔt可知，此时乙的质量小于丙的质量，故C错
误；
D、由图像可知，固态时从30℃加热到80℃所用时间与液态时从80℃加热到90℃所用时间之比：
5min：（13min﹣11min）＝5：2，即t固 ：t液 ＝5：2，
因为加热器相同，所以Q固吸 ：Q液吸 ＝5：2，即c固m固Δt固 ：c液m液Δt液 ＝5：2，
又因为m固 ＝m液 ，Δt固 ：Δt液 ＝（80℃﹣30℃）：（90℃﹣80℃）＝5：1
所以甲物质固态时和液态时的比热容之比：c固 ：c液 ＝1：2，故D正确。
故选：D。
14．小明对质量为500g的冰缓慢加热，不计冰和水的质量变化，他根据冰熔化成水直到沸腾的过
程中记录的实验数据绘制成如图所示的温度—时间图像[c水 ＝4.2×103J/（kg•℃）]，下列分析正
确的是（ ）A．图像中的DE段表示冰的熔化过程，其温度不变
B．在图像中CD段中水共吸收了2.1×105J的热量
C．图像中BC段物质的温度保持不变，内能也不变
D．冰熔化过程用时6min，不断吸热，温度不断升高
【解答】解：A、由图可知，DE段表示水的沸腾过程，BC段是冰的熔化过程，此时吸收热量，
但温度保持0℃不变，故A错误；
B、在图像中CD段中水共吸收热量：
Q吸 ＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×100℃＝2.1×105J，故B正确；
C、由图可知，BC段是冰的熔化过程，此时吸收热量，温度不变，内能增大，故C错误；
D．冰熔化过程用时8min﹣2min＝6min，不断吸热，温度保持不变，故D错误。
故选：B。
15．用相同的电加热器分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，相同时间内电加热器产生的热量相
同，不计热量损失，如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图象，下列说法中正确的是（
）
A．沸腾前，升高相同温度，甲吸收的热量较少
B．8min之后，甲的温度不变，不再吸收热量
C．甲、乙两种液体的比热容之比为4：5D．甲、乙两种液体的比热容之比为2：1
【解答】解：
A、用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时，在相同的时间 t内电热器产生
的热量相等，不计热量损失，则甲、乙吸收的热量相等，由图象可知，甲、乙升高相同的温度，
加热甲的时间长，则甲吸收的热量多，故A错误；
B、由图象可知，8min之后，甲已经沸腾，甲虽然吸收热量，内能增加，温度不再升高，故B
错误；
CD、由图象可知，甲、乙升高的温度相同时（从20℃升高到100℃），甲的加热时间为t甲 ＝
8min，乙的加热时间为t乙 ＝4min，
则甲、乙吸收的热量关系为：Q甲吸 ＝2Q乙吸 ，
Q
由Q吸 ＝cmΔt得c= 吸，因m、Δt都相同，
mΔt
则c甲 ：c乙 ＝Q甲吸 ：Q乙吸 ＝2：1，故C错误，D正确。
故选：D。
16．小明用相同的酒精灯分别对质量都为200g的液体甲和水加热，如图甲所示，根据测得的数据
分别画出两液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示。已知在相同的时间内两液体吸收
的热量相等，不计热量损失，c水 ＝4.2×103J/（kg•℃），下列推断正确的是（ ）
A．液体甲的吸热能力更强
B．若吸收相同的热量，水升高的温度较多
C．两液体的比热容之比为c甲 ：c水 ＝1：2
D．液体甲10min吸收的热量为2.52×105J
【解答】解：AB、由图象可知，吸收相同的热量即加热时间相同时，水升温较慢，说明液体水
的吸热能力更强，故AB错误；C、小明用相同的酒精灯分别对质量都为200g的液体甲和水加热，由图可知，质量相同的甲和
水升高相同的温度，甲的加热时间为10min，水的加热时间为20min，水的加热时间是甲的加热
时间的2倍，则水吸收的热量是甲吸收热量的2被，根据Q＝cmΔt可知，比热容的大小与吸收
的热量成正比，则比热容之比为10min：20min＝1：2，故C正确；
1 1
D、由C可知，c水 ＝2c甲 ，即c甲 = c水 = ×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
2 2
甲物质10min升高了60℃，Q甲吸 ＝c甲m甲Δt甲 ＝2.1×103J/（kg•℃）×0.2kg×60℃＝2.52×104J，
故D错误。
故选：C。
17．如图所示，用规格相同的加热器分别给质量相等的甲、乙两种液体加热，不计热损失，丙所示
的液体温度与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（ ）
A．甲液体比乙液体的比热容比大
B．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2：3
C．加热相同的时间，甲、乙两种液体升高的温度之比2：3
D．将甲、乙两种液体从20℃均加热至60℃（没有达到沸点）所需要的时间之比仍为2：3
【解答】解：A、由图丙可知，将甲、乙两种液体从20℃加热至40℃时，甲用时2min，乙用时
3min，由于加热器相同，则甲乙所吸收的热量之比为：
Q 2，
甲=
Q 3
乙
根据Q＝cmΔt可得：
Q
甲
c mΔt Q 2
甲= = 甲= ，
c Q Q 3
乙 乙 乙
mΔt
所以甲的比热容比乙小，故A错误；B、用规格相同的加热器加热，意味着在相同时间内加热器放出的热量相同，甲、乙两杯中的加
热器每分钟放出的热量之比应为1：1，故B错误；
C、加热相同的时间，即吸收的热量相同，则温度变化量为：
Q
甲
Δt
甲=
c
甲
m
=
c
乙=
3，故C错误；
Δt Q c 2
乙 乙 甲
c m
乙
D、将甲、乙两种液体从20℃均加热至60℃（没有达到沸点），即温度变化相同，质量相同，
所需要吸收的热量之比为：
Q c mΔt c 2，
甲= 甲 甲= 甲=
Q c mΔt c 3
乙 乙 乙 乙
而两个加热器是相同的，吸收热量多少与时间成正比，所以t Q 2，故D正确。
甲= 甲=
t Q 3
乙 乙
故选：D。
18．用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损失）。如图所示是甲、乙的
温度随加热时间变化的图象，下列说法中正确的是（ ）
A．沸腾前，升高相同温度，甲吸收的热量较多
B．4～8分钟，甲的内能在减小
C．乙内能增大时，温度一定升高
D．甲、乙的比热容之比为2：3
【解答】解：
A、用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时，在相同的时间 t内电热器产生
的热量相等，不计热量损失，则甲、乙吸收的热量相等，由图象可知，甲、乙升高相同的温度，
加热甲的时间长，则甲吸收的热量多，故A正确；B、由图象可知，4～8分钟，甲的温度在升高，所以4～8分钟，甲的内能在增大，故B错误；
C、液体在沸腾过程中不断吸收热量，内能增大，温度不变，所以乙内能增大时，温度不一定升
高，故C错误；
D、由图象可知，甲、乙升高的温度相同时（从20℃升高到100℃），甲的加热时间为t甲 ＝
8min，乙的加热时间为t乙 ＝4min，
则甲、乙吸收的热量关系为：Q甲吸 ＝2Q乙吸 ，
Q❑
由Q吸 ＝cmΔt得c= 吸，因m、Δt都相同，
mΔt
则c甲 ：c乙 ＝Q甲吸 ：Q乙吸 ＝2：1，故D错误。
故选：A。
19．如图甲所示是小聪同学“探究固体的熔化过程”的实验装置图，图乙是他描绘出的温度随时间
变化的图象，则下列说法正确的是（ ）
A．烧杯内的水温度升高，含有的热量也随之增多
B．B、C两点的温度相同，具有的内能也相同
C．该物质液态的比热容大于固态时的比热容
D．随着酒精灯中酒精量的减少，酒精的热值也在减小
【解答】解：
A、烧杯内的水温度升高，其内能增大；热量是热传递过程中传递的内能多少，不能用“含有”
来修饰，故A错误；
B、图中的BC段表示晶体的熔化过程，不断吸收热量，温度不变，但内能增大，所以该物质在
B点的内能小于在C点的内能，故B错误；
C、由Q＝cm△t可知：当吸收的热量和质量都相同时，△t越小比热容就越大；
由图象可知，此物质固态时在相同时间内温度升高10℃，而液态时温度升高5℃，故液态时的比
热容大于固态时的比热容，故C正确；
D、热值是燃料的一种特性，酒精灯中酒精燃烧的过程中，酒精的热值不变，故D错误；故选：C。
二．多选题（共2小题）
（多选）20．小明把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程，每隔一定时间，小明就观察
盐水状态、测出盐水的温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了图象，如图所示，下列说法
正确的是（ ）
A．盐水的凝固点为﹣2℃，读作负2度
B．从图象中可以看出盐水的凝固过程用了15min
C．盐水凝固点比水的凝固点低
D．盐水在﹣2℃时，可能是固态、可能是液态，也可能是固液混合态
【解答】解：
A、从图象可知：保持不变的温度是﹣2℃，则该盐水的凝固点是﹣2℃，读作：负2摄氏度，故
A错误；
B、盐水从第15分钟开始凝固，到第25分钟凝固完成，则凝固过程用了10分钟，故B错误；
C、水的凝固点是0℃，盐水的凝固点是﹣2℃，因此盐水凝固点比水的凝固点低，故C正确；
D、盐水在﹣2℃时，可能是固态（达到熔点尚未熔化），可能是液态（刚刚熔化结束），也可
能是固液混合态（熔化过程中），故D正确。
故选：CD。
（多选）21．小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体
（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从 20℃加热至沸腾刚好
消耗了4g酒精（q酒精 ＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水 ＝
4.2×103J/（kg•℃），则下列说法中正确的是（ ）A．c
乙
＝2.4×103J/（kg•℃）
B．乙的吸热能力小于甲的吸热能力
C．0﹣8min 乙吸收的热量为3.36×104J
D．该酒精灯的加热效率为35%
【解答】解：
AB、根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的 2倍，
则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，因水的比热容较大，
吸热能力强，所以甲为水；
Q 1
根据 c= 可知，甲的比热容是乙的比热容的 2 倍，乙的比热容为：c 乙 = ×
mΔt 2
4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃），故A错误，B正确；
CD、用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0～8min乙吸
收的热量等于甲吸收的热量：Q乙 ＝Q水 ＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣
20℃）＝3.36×104J；
酒精完全燃烧放出的热量为：Q放 ＝m酒精q＝0.004kg×3×107J/kg＝1.2×105J；
10min
乙从加热到沸腾吸收的热量为：Q'乙 = ×3.36×104J＝4.2×104J；
8min
酒精灯的加热效率为： Q 4.2×104J 100%＝35%，故CD正确。
= 吸= ×
Q 1.2×105J
η 放
故选：BCD。
三．填空题（共3小题）
22．用同一装置分别加热100g液体（其中一种是水），并绘制了温度随时间变化图像，乙从20℃
加热至沸腾消耗了4g酒精．q酒精 ＝3×107J/kg，c水 ＝4.2×103J/（kg•℃），图像 甲 （选填“甲”“乙”）是水的温度图像．乙的比热容为 2.1×1 0 3 J/（kg•℃）．0～10min乙吸收的热
量 ＞ （选填“＞”“＜”“＝”）甲吸收的热量，该酒精灯的加热效率为 3 5 %。
【解答】解：（1）根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加
热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，
则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，所以甲为水；
Q
根据c= 可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：
mΔt
1
c乙 = ×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
2
（3）用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，
0～8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量：
Q乙 ＝Q水 ＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J；
10min
乙从加热到沸腾吸收的热量为：Q'乙 = ×3.36×104J＝4.2×104J；
8min
所以0～10min乙吸收的热量＞甲吸收的热量；
酒精完全燃烧放出的热量为：
Q放 ＝m酒精q＝0.004kg×3×107J/kg＝1.2×105J；
酒精灯的加热效率为：
Q 100% 4.2×104J 100%＝35%。
= 吸× = ×
Q 1.2×105J
η 放
故答案为：甲；2.1×103；＞；35。
23．某物理兴趣小组的同学，绘制了用煤炉给水加热过程中水温随加热时间变化的图像，如图所示
已知在0～4min内完全燃烧了280g的煤，若煤炉的效率为20%，则水的质量为 8 kg。[c水 ＝
4.2×103J/（kg•℃），q煤 ＝3×107J/kg]【解答】解：煤的质量：m煤 ＝280g＝0.28kg，
煤完全燃烧放出的热量：Q放 ＝m煤q煤 ＝0.28kg×3×107J/kg＝8.4×106J，
由
=
Q
吸
可知，水吸收的热量：Q吸 ＝ Q放 ＝20%×8.4×106J＝1.68×106J，
Q
η 放 η
由图可知，在0～4min内，水升高的温度Δt＝70℃﹣20℃＝50℃，
由Q吸 ＝cmΔt可知，水的质量：m
=
Q
吸 =
1.68×106J
=
8kg。
c Δt 4.2×103J/(kg⋅℃)×50℃
水
故答案为：8。
24．4月15日起，《电动自行车安全技术规范》（也就是市民通称的电动车“新国标”）开始实施。
电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。
如表是某型号电动自行车（如图甲）的相关数据。
质量m/kg 40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m2 8×10﹣3
电能转化为机械能的效率 75%
工作电压U/V η 48
规定最大行驶速度v/km•h﹣1 ≤36
（1）电动车中改变车速的控制器类似于实验室中 滑动变阻器 （填物理实验器材名称）。
（2）如果该电动自行车采用400W•h（瓦时）的大容量电池供电，则其最多能输出的机械能为
1.08×10 6 J．若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供，则需要燃烧汽油 0.8 kg．（已
知本地汽油的热值为4.5×106J/kg）
（3）电动车车速过快，目前已经是引发交通事故的重要原因之一，图乙中所示的图线分别为
A、B两不同品牌电动车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离s与刹车前的车速v的关
系图象。图中 B （A/B）车的刹车性能较好，你判断的依据是 相同的速度， B 的刹车距离
小 ；（4）小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km。已知小明的质量是40kg，且该电
动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图丙所示。则
上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为 20 0 W，通过电动自行车的电流为 5.5 6 A．（g
取10N/kg）
【解答】解：
（1）电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器，
（2）知道电动机的最大容量W电 ＝400W•h＝0.4kW•h＝0.4×3.6×106J＝1.44×106J；
电能转化为的机械能：
W机械能 ＝W电×75%＝1.44×106J×75%＝1.08×106J；
由
=
W
机械能
和Q放 ＝mq可得：
Q
η 放
需要汽油：m Q W 1.08×106J 0.8kg；
= 放 = 机械能= =
q q η 4.5×106J/kg×30%
汽油 汽油
（3）分析图象不难看出，乙车的刹车性能好，因为相同的速度，B的刹车距离小；
（4）小明和车总质量：
m＝40kg+40kg＝80kg，
根据图象可知总质量为80kg时的摩擦阻力f＝20N，
根据表格可知最大车速v＝36k/h＝10m/s，
则最大功率P＝fv＝20N×10m/s＝200W；
消耗电功率：P 200W
P电 = = ，
η 75%
由P＝UI可得：
200W
I P 75% 5.56A。
= 电= =
U 48V
故答案为：
（1）滑动变阻器；（2）1.08×106； 0.8；（3）B；相同的速度，B的刹车距离小；（4）200；
5.56。
四．实验探究题（共2小题）
25．如图，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）某同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的水和煤油如图甲所示。同组的同学
立即指出了其中的问题，你认为问题是 未控制水和煤油的质量相同 。
（2）纠正错误后进行实验得出了水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图乙可判断冬季取
暖应选用物质 a （选填a或b）；
（3）给质量同为100g的液体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断
液体甲的比热容为 2.1×1 0 3 J/（kg•℃）；
（4）为了比较酒精和碎纸片的热值，小明设计了如图丁所示实验，实验中除所用两个烧杯及水
的初温相同外，还需控制相同的量有：水的质量和 酒精和碎纸片的质量 。实验通过比较升高的温度 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片燃烧放出热量的多
少。
（5）通过（4）实验得到的燃料热值与实际相比会偏 小 （填“大”或“小”），其原因可
能是 燃料没有完全燃烧且燃烧放出的热量没有全被水吸收 。
【解答】解：（1）实验是探究不同物质的吸热能力，所以要保持水和煤油的质量相同，而题目
中是在两个相同的烧杯中加入液面等高的水和煤油，没有控制水和煤油的质量相等；
（2）水和煤油相比，水的比热容较大，同样受热的情况下，温度变化较慢，由乙图知，a为水，
b为煤油；
若相同质量的a和b升高相同的温度，a吸收热量更多，a的吸热能力更强；所以冬季取暖应选
用的物质是a；
（3）由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高 60℃需要
20min，物质甲温度升高60℃需要10min。
所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q水吸 ＝2Q甲吸 。
Q
由热量计算公式Q＝cmΔt得：c= ，
mΔt
所以c水 ＝2c甲 ，
又因为c水 ＝4.2×103J/（kg•℃），
所以c甲 ＝2.1×103J/（kg•℃）；
（4）实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧
皿内，并使用相同的容器中放入质量和初温相同的水；
因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化；所
以可以通过温度计示数的变化（烧杯内水升高的温度）来比较酒精和碎纸片燃尽放出热量的多
少，从而比较它们热值的大小关系。
（5）因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。
故答案为：（1）未控制水和煤油的质量相同；（2）a；（3）2.1×103；（4）酒精和碎纸片的质
量；升高的温度；（5）燃料没有完全燃烧且燃烧放出的热量没有全被水吸收。
26．如图甲是质量100g某物质的熔化实验装置，根据实验数据绘制出的曲线图如图乙所示。
（1）该物质是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”），B、C两点的内能大小分别为E 、
1
E ，则E 小于 E 。
2 1 2
（2）根据图像和相关知识，该物质从第6min至第8min共吸收 1.2×1 0 4 J的热量【物质液态
时的比热容c＝3×103J/（kg•℃）】。（3）如果从开始记录到刚沸腾时，完全燃烧了热值为 3.0×107J/kg的酒精5g。根据图像信息和
相关知识，此过程中的热转化效率是 3 2 %。
【解答】解：（1）BC过程表示该物质在熔化过程中吸收热量、温度不变，所以物质是晶体；
在熔化过程中，吸热，内能变大，所以该物质在B点时的内能小于在C点时的内能；
（2）物质的质量m＝100g＝0.1kg，
由图像知，在第6min物质的温度为50℃，在第8min的温度为90℃，则：Q吸 ＝cm（t﹣t
0
）＝
3×103J/（kg•℃）×0.1kg×（90℃﹣50℃）＝1.2×104J；
（3）5g酒精完全燃烧放出的热量：Q总 ＝m酒精q酒精 ＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J；
从第6min到第8min该物质共吸热1.2×104J，由于相同时间吸收的热量是相等的，所以该物质每
分钟吸热为 0.6×104J，从开始记录到刚沸腾共用时 8min，则该物质共吸热 8×0.6×104J＝
4.8×104J；
酒精灯的热转化效率为 Q 100% 4.8×104J 100%＝32%。
= 吸× = ×
Q 1.5×105J
η 放
故答案为：（1）晶体；小于；（2）1.2×104；（3）32。
