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第 12 讲—内能及其利用
2023 年中考物理一轮复习讲练测
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法中错误的是（ ）
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．温度为 的物体一定有内能
C．物体内能增大，可能从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功
D．烈日当空的海边，沙子烫脚而海水凉凉的，这是由于水的比热容大于沙石的比热容
【答案】A
【详解】A．燃料燃烧放出热量的多少不但与燃料的热值有关，还与燃料燃烧的程度及其质
量有关，燃料的热值越大，燃烧时放出的热量不一定越多，故A错误，符合题意；
B．一切物体在任何时候都具有内能，所以0℃的物体也有内能，故B正确，不符合题意；
C．做功和热传递都可以改变物体的内能，物体内能增大，可能从外界吸收了热量，也可能
外界对物体做了功，故C正确，不符合题意；
D．烈日当空的海边，沙子烫脚而海水凉凉的，这是由于水的比热容比沙子的大，吸收相等
的热量，水升高的温度较小，水的温度较低，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．2022年10月31日，搭载“梦天”实验舱的“长征五号B遥四”运载火箭成功发射。火
箭加速升空的过程中，燃料燃烧提供火箭升空所需的能量。随着燃料质量不断减小，其热值
（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
【答案】C
【详解】热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量以及燃烧程度无关，
则燃料质量减小时热值不变，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．下列关于热学知识，说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．一杯水的比热容比一桶水比热容小
C．四冲程汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能
D．物质的比热容与物质的质量和吸收或放出的热量均无关【答案】D
【详解】A．燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、完全燃烧的质量有关，只凭热值大小无
法判断燃料燃烧放出热量的多少。故A错误；
B．水的比热容与水的质量无关，只要是水，比热容是相等的。故B错误；
C．做功冲程中，燃气膨胀，推动活动运动，自身内能减小，是将内能转化为机械能。故C
错误；
D．比热容是物质的特性，大小只与物质的种类有关，与质量、温度、热量等因素无关。故
D正确。
故选D。
4．刀削面是山西的一种传统特色面食，因其风味独特而驰名中外。用刀削出的面条，中厚
边薄，形似柳叶，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．面汤的温度越高，含有的热量越多
B．面条被煮熟，是通过做功的方式增加内能
C．刚端出来的面条香气扑鼻说明分子在不停地做无规则运动
D．水沸腾后锅盖被顶起过程中的能量转化与热机的压缩冲程相同
【答案】C
【详解】A．热量是一个过程量，不能用“含有”来描述，故A错误；
B．改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，面条被煮熟，是通过热传递的方式增加
内能，故B错误；
C．面条的香气扑鼻，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D．水烧开时，壶盖被水蒸气顶起，是水蒸气对壶盖做功的结果，水蒸气的内能转化为壶盖
的机械能，水蒸气的内能会减小；热机的压缩冲程中活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做
功，使气缸内气体的内能增加，该过程中将机械能转化为内能，所以二者的能量转化情况不
同，故D错误。
故选C。5．如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（ ）
A．飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁
B．四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙乙甲
C．甲图中能量的转化是内能转化为机械能
D．乙图中汽缸内气体温度会下降
【答案】D
【详解】甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程；乙图：排气门打
开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；丙图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸
容积增大，是做功冲程；丁图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程。
A．在热机的四个冲程中，只有做功冲程做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的，依靠
飞轮惯性完成的冲程是：甲、乙、丁冲程，故A错误；
B．热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，即丁甲丙乙，故B
错误；
C．甲图是压缩冲程，将机械能转化为了内能，故C错误；
D．乙图是排气冲程，气体对外做功，内能减小温度降低，所以气缸内气体温度会下降，故
D正确。
故选D。
6．用分子的观点分析下列生活现象，其中解释不合理的是（ ）
A．50毫升水与50毫升酒精混合后，总体积小于100毫升—分子之间存在空隙
B．八月桂花飘香—分子在不停地运动
C．水结成冰—分子停止运动
D．1滴水中约含1×1021个水分子—分子很小
【答案】C
【详解】A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间存在间隙，故A解释合理，不符合题
意；
B．空气中飘着桂花的香气，这是扩散现象，表明分子不停地做无规则运动，故B解释合理，
不符合题意；C．分子总是在不断的运动的，水结成冰，分子仍在不断的运动的，故C解释不合理，符合
题意；
D．分子、原子是构成物质的基本微粒，它们很小，1滴水中约含 个水分子，说明
分子很小，故D解释合理，不符合题意。
故选C。
7．图示的现象中，通过热传递方式改变物体内能的是（ ）
A． 压活塞，硝化棉燃烧 B． 加热，水温升高
C． 滑滑梯，臀部发热 D． 搓手，手变暖和
【答案】B
【详解】A．压活塞，活塞对筒内的气体做功，机械能转化内能，气体内能变大，温度升高，
硝化棉燃烧，是通过做功方式改变物体内能的，故A不符合题意；
B．加热，水吸收热量，水温升高，水的内能变大，属于通过热传递改变物体的内能，故B
符合题意；
C．滑滑梯，克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部发热，属于通过做功改变物体的内能，
故C不符合题意；
D ．搓手时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，手变暖和，属于通过做功改变物体的内
能，故D不符合题意。
故选B。
8．关于物质的比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关
B．同种物质质量越大，比热容就越大
C．因为水的比热容较大，所以比较适合做冷却剂
D．物质的状态发生变化时，其比热容一般不变【答案】C
【详解】A．比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与其他因素无关，故A
错误；
B．比热容是物质的一种特性，和物体质量的大小没有关系，故B错误；
C．由于水的比热容较大，和其它物质比较，降低相同温度放出热量多，所以汽车散热器常
用水作为冷却剂，故C正确；
D．比热容与物质的种类、状态有关，种类不同，状态不同，比热容一般不同，故D错误。
故选C。
二、多选题
9．小天阅读了下表，并经过分析得出了如下一些结论，其中正确的是（ ）
常温常压下几种物质的比热容
煤
水 4.2 2.1 干泥土 0.84 铅 0.13
油
水
冰 2.1 0.14 铜 0.39 砂石 0.92
银
A．同种物质在不同物态下，其比热容可能不同
B．质量为1 的水，温度为1℃时，具有的热量为
C．质量相等的水和干泥土，吸收相同热量，水温升高较多
D．由于水的比热容较大，通常沿海地区昼夜温差比内陆地区要小一些
【答案】AD
【详解】A．由表格信息可知，冰和水是同种物质的不同种状态，其比热容不同，说明同种
物质在不同物态下，其比热容可能不同，故A正确；
B．在热传递过程中，传递能量的多少叫热量，不能说物体具有多少热量，故B错误；
C．水的比热容比干泥土的大，则质量相等的水和干泥土，吸收相同热量，比热容小的干泥
土温度升高较多，故C错误；
D．由于水的比热容较大，质量相同的水和沙石相比，白天吸收相同多的热量，水的温度升
高得少；夜晚放出相同多的热量，水的温度降低得少，所以通常沿海地区昼夜温差比内陆地
区要小一些，故D正确。
故选AD。10．关于如图所示的四个演示实验现象，下列说法中正确的是（ ）
A．甲：墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
B．乙：悬挂很重的重物后两个铅块仍没有被拉开，是由于大气压作用的结果
C．丙：用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力
D．丁：水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙
【答案】ACD
【详解】A．墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈，故A正确；
B．两个铅块没有被重物拉开，说明分子间存在引力，故B错误；
C．用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在斥力，故C正确；
D．水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙，故D正确。
故选ACD。
三、填空题
11．如图所示，小雨起床给家人煮汤圆，为将锅中初温为20℃、质量为2kg的水烧开，水至
少需要吸收______J的热量，若燃气灶的加热效率为50%，则需要消耗______m3的天然气。
【c = 4.2×103 J/(kg·℃) ，q =8.4×107J/m3，水面上方的气压为一个标准大气压】
水 天然气
【答案】 6.72×105 0.016
【详解】[1]1个标准大气压下，水的沸点是100℃，水至少需要吸收的热量为
Q =c m(t﹣t )=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J
吸 水 0
[2]根据需要消耗天然气的体积为
12．有经验的老司机在下坡前往往先在汽车的轮胎上浇水，防止在下坡时因连续刹车使轮胎
和刹车片过热，容易造成交通事故。用水作冷却剂是利用了水的_______大的特点，汽车在
连续刹车过程中产生的内能部分被轮胎上的水吸收，水的内能将______。
【答案】 比热容 增大
【详解】[1]水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的
温度升高或降低的少，因此，用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质。
[2]汽车在连续刹车过程中产生的内能部分被轮胎上的水吸收，水吸收热量，水的内能增大，
温度升高。
13．南日鲍鱼是莆田市的特产，体肥壳艳，鲍肉细嫩，味道鲜美独特。小聪利用劳动课上学
习的烹饪技能烧煮南日鲍鱼时，香味四溢，说明分子在不停地做_________。烧煮南日鲍鱼
的过程中，通过_______的方式增加了鲍鱼的内能。
【答案】 无规则运动 热传递
【详解】[1]烧煮南日鲍鱼时，香味四溢，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
[2]烧煮南日鲍鱼的过程中，鲍鱼从锅中吸收热量，内能增加，因此是通过热传递的方式使
内能增大的。
14．在疫情防控期间，走进单元楼经常会闻到消毒液的气味，这是一种______现象；消毒液
不容易被压缩，说明分子间有______。
【答案】 扩散 斥力
【详解】[1]在疫情防控期间，走进单元楼经常会闻到消毒液的气味，这说明消毒液的分子
在不停地做无规则运动，这是一种扩散现象。
[2]消毒液不容易被压缩，说明分子间互相排斥，分子间有斥力。
15．夏天，人们一般会用冷水冷却滚烫的粥，这是因为水的___________大；让1L、20℃的
水吸收了2.1×105J的热量后，温度将升高到___________℃。[c =4.2×103J/（kg·℃）]
水
【答案】 比热容 70
【详解】[1]因为水的比热容大，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，所以人们用用冷水冷却滚烫的粥。
[2]水的体积为
V=1L=1dm3=1×10-3m3
1L水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
1L、20℃的水吸收了2.1×105J的热量后，升高的温度为
水的末温为
t=t +Δt=20℃+50℃=70℃
0
16．冬天“搓手取暖”，是通过___________的方式使双手内能增加的。用水壶烧水，水沸
腾后壶盖通常会频繁地跳动，是水蒸气的___________能转化为机械能。
【答案】 做功 内
【详解】[1]改变内能的方式有两种，做功和热传递，冬天“搓手取暖”，是通过做功的方
式使双手内能增加的。
[2]用水壶烧水，水沸腾后，壶盖通常会频繁地跳动，这是通过做功的方式改变水的内能，
水蒸气的能量转化是内能转化为机械能。
17．2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征运载火箭点火升空，将
三名航天员送往中国空间站，与神舟十四号航天员“会师”太空，首次完成航天员乘组的在
轨轮换。神舟十五号飞船与火箭加速升空的过程中，液态氢燃料燃烧提供火箭升空所需的能
量，燃料本身质量不断减小，热值______（选填“变大”“不变”或“变小”）；火箭发动
机将燃气的内能转化为______能；若把飞船送到指定轨道需要消耗的液态氢为0.5t，它们完
全燃烧释放的热量为______J。（q ＝1.4×108J/kg）
氢
【答案】 不变 机械 7×1010
【详解】[1]热值是燃料的特性，与燃料的质量无关,所以燃料燃烧提供火箭升空所需的能量，
本身质量不断减小，热值不变。
[2]氢气燃烧产生的高温高压气体对火箭做功，将内能转化为机械能。
[3]氢的质量
m＝0.5t＝5×102kg
完全燃烧释放出的热量18．如图所示是某单缸四冲程汽油机的___________冲程；若该汽油机每1秒钟对外做功25
次，那么该汽油机飞轮的转速为___________revs/min；把质量为2kg，温度为25℃的水加热
到75℃，水吸收的热量为__________×105J，若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提
供，则需要燃烧___________kg的焦炭。[q =3.0×107J/kg，c = 4.2×103 J/(kg·℃)]
焦炭 水
【答案】 压缩 3000 4.2 0.07
【详解】[1]由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。
[2]每1秒钟对外做功25次，因一个工作循环，飞轮转2圈，做功一次，则飞轮转速是
25×2×60revs/min=3000revs/min
[3]这些水吸收的热量为
Q =c m(t﹣t )=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(75℃﹣25℃)=4.2×105J
吸 水 0
[4]根据
需要焦炭的质量
19．已知柴油的热值为4.3×107J/kg，发动机内有20kg的柴油，如果该发动机消耗2kg的柴
油，且这些油完全燃烧，放出的热量为______J。剩余柴油机的热值______（选题“变大”
“变小”或“不变”）。
【答案】 8.6×107 不变
【详解】[1]柴油完全燃烧放出的热量
Q ＝mq＝2kg×4.3×107J/kg＝8.6×107J
放[2]热值是燃料的一种特性，热值与质量大小无关，所以油箱内柴油越来越少，剩余柴油的
热值不变。
20．小帆通过学习得知：汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图，木塞
被喷出时相当于汽油的___________冲程。若该汽油机飞轮转动的速度是3600r/min，则汽油
机每秒对外做功___________次。
【答案】 做功 30
【详解】[1]木塞被喷出时，气体的内能转化为木塞的机械能，能量转化与做功冲程的能量
转化相同，所以木塞被喷出时相当于汽油的做功冲程。
[2]汽油机一个工作循环，经历四个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，该汽油机飞轮转动的
速度是
即飞轮1s转动60r，则汽油机每秒对外做功30次。
四、实验题
21．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
（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）加热 10min，水吸收的热量___________（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸
收的热量；
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。由图像可知，___________ 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）由图像可得煤油的比热容为___________ J/（kg·℃）；
（5）本次实验共消耗酒精 20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是________J。（q
酒精
=3.0×107J/kg）。
【答案】 质量 等于 水 较大 2.1×103
6×105
【详解】（1）[1]比较不同物质的吸热能力，根据控制变量法可知，要控制不同物质的质量
相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相同的煤油和水。
（2）[2]由于实验中是用相同的酒精灯分别给水和煤油加热，根据转换法可知，物质吸收热
量的多少可用加热时长来表示，加热时间越多，物质吸收的热量就越多，因此，加热
10min，水和煤油加热时间相同，故两者吸收的热量相同。
（3）[3][4]由图乙可知，加热相同的时间，煤油升高的温度更高，水升温小，水的吸热能力
更强，水的比热容较大；因此暖手宝装的液体的比热容较大，在其它条件相同的情况下，吸
收的热量更多。
（4）[5]根据图乙水和煤油的温度随加热时间变化的图像可知，水的沸点是98℃，质量和初
始温度均相同的两种液体温度升高
Δt=98℃-68℃=30℃
水用20min，煤油用10min，即升高相同的温度，煤油吸收的热量是水的 倍，根据
可得，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，故煤油的比热容是
（5）[6]若本实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量为
Q =mq =0.02kg×3.0×107J/kg=6.0×105J
放 酒精
22．物理小组的同学组装了如图甲、乙和丙所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量
相同的水和食用油，在完全相同的燃料盘中分别装有酒精和煤油。（1）为了比较不同燃料的热值应选______（填入“甲”、“乙”和“丙”）两实验装置进
行实验，实验过程中，浸在液体中的温度计温度上升较快说明这种燃料的热值较______（填
入“大”和“小”）；
（2）比较液体的吸热本领，应选______（填入“甲”、“乙”和“丙”）两实验装置进行
实验，实验过程中记录浸在液体中温度计示数，并绘制成图丁，说明A物质的比热容比B
物质______（填入“大”和“小”）；
（3）由图丁可判断出烧杯中A物质是______；[水的比热容为 ]，A物质的比
热容应为______。
【答案】 甲、丙 大 乙、丙 小 食用
油
【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质，即用甲、丙两
图进行实验。
[2]燃烧质量相同的两种燃料，温度升高得快，说明燃料燃烧放出的热量多，而燃料的质量
相同，由 可知该燃料的热值大。
（2）[3]要比较不同物质的吸热本领，必须保证不同物质的质量相等，相同时间吸收的热量
相同，所以选择乙、丙两实验装置进行实验。
[4]由图丁可知，加热相同的时间，吸收相同的热量，A液体温度上升较快，A液体的比热容
较小。
（3）[5]由图丁可知，吸收相同的热量，B液体的温度变化得慢，B液体的比热容大，B液
体为水，A为食用油。
[6]A、B两种液体都升高 ，A、B的加热时间分别为10min、20min，之比为 ，根据
可知，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，所以食用油的比热容为
23．如图所示是质量是 固体的熔化实验装置，根据实验数据绘制出的曲线图，该物质第
时的内能______第 时的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。如果从开始
记录到刚沸腾时，完全燃烧了热值为 的酒精 ，且认为单位时间内该物质吸收
的热量一定。根据图象信息和相关知识，可估算出，此过程中，热转化效率是______。【该
物质液态时的比热容为 】
【答案】 大于 40%
【详解】[1]BC段表示固体的熔化过程，虽然物体的温度没有变化，但它在不断地吸热，所
以它的内能是在变大。
[2]整个过程持续了10min，物体全部熔化成为液体到刚开始沸腾时，持续的时间为
8min-6min=2min
酒精完全燃烧放出的热量为
则2min内酒精燃烧放出的热量为
液体从50℃升高到90℃需要吸收的热量为整个过程的效率为
24．小明利用如图甲所示的实验装置探究不同种类物质的温度变化与吸热多少的关系。他用
手表测量加热时间，用温度计测量加热前后的温度。操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初始温度相同且______相等的煤油和水；
（2）用相同的电加热器加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，根据
实验数据绘制成温度与加热时间的关系图像，如图乙所示。实验中，通过比较_______来反
映煤油和水吸收热量；
（3）根据图乙中图像可知，如果使煤油和水吸收热量相同，温度变化大的是_______，吸热
能力较强的是_______。
【答案】 质量 加热时间 煤油 水
【详解】（1）[1]为了研究水与煤油的温度变化与吸热多少的关系，根据控制变量法可知，
需要控制水与煤油的初始温度、质量相等。
（2）[2]实验中，用相同的加热器加热，在相同时间内，物质吸收的热量是相同的，温度的
变化不同，所以实验中通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收热量的多少。
（3）[3][4]根据图乙中图像可知，如果使煤油和水吸收热量相同，即加热相同的时间，煤油
的温度变化大，水的温度变化小，升温慢，由比较吸热能力的方法可知，水的吸热能力较强。
25．为了“比较豆浆和牛奶的吸热能力”，欣欣进行了如图所示的实验：在两个相同的塑料
瓶中分别倒入初温都是室温的豆浆和牛奶，在两瓶中各插一支相同的温度计，然后将两个塑
料瓶同时浸入热水中，用停表每隔1min记录一次豆浆和牛奶的温度。（1）本实验是通过比较______来比较两种物质吸热能力强弱的；
（2）实验中除了初温，还应使瓶中豆浆和牛奶的______相同；
（3）欣欣通过分析实验记录的数据，发现豆浆和牛奶加热相同的时间，豆浆的温度升高较
多。由此得出结论：______的吸热能力较强；
（4）根据实验结论可以推测，若要使图中的豆浆和牛奶升高相同的温度，______需要的加
热时间较长。
【答案】 加热时间 质量 牛奶 牛奶
【详解】（1）[1]由题意可知，在同一个热水中加热，所以加热时间相同，两物质吸收的热
量相同。根据转换法，本实验是通过比较加热时间来比较两种物质吸热能力强弱的。
（2）[2]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中除了初
温，还应使瓶中豆浆和牛奶的质量相同。
（3）[3]欣欣通过分析实验记录的数据，发现豆浆和牛奶加热相同的时间，吸热相同，而豆
浆的温度升高较多，根据比较吸热能力的方法，可知牛奶的吸热能力较强。
（4）[4]豆浆和牛奶加热相同的时间，豆浆的温度升高较多，故要使图中的豆浆和牛奶升高
相同的温度，牛奶需要的加热时间较长。
五、计算题
26．完全燃烧150g焦炭所放出的热量有70%被质量为10kg的水吸收。求：
（1）水吸收的热量是多少？（ ， ）
（2）若水的初始温度是15℃，则吸收了这些热量后，水的温度将升高到多少？
【答案】（1） ；（2）90℃
【详解】解：（1）水吸收的热量
（2）水的初始温度是15℃，根据 可得，水的温度将升高到答：（1）水吸收的热量是 ；
（2）若水的初始温度是15℃，则吸收了这些热量后，水的温度将升高到90℃。
27．在比较不同物质吸热情况的实验中，用额定功率为250W的电加热器分别对质量是400g
的水和食用油加热相同时间，电加热器的加热效率均为84%，水和食用油温度变化如表。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]，求：
物质 初温/℃ 末温/℃
水 18 38
食用
18 60
油
（1）水吸收的热量；
（2）电加热器加热的时间：
（3）食用油的比热容。
【答案】（1）3.36×104J；（2）160s；（3）2×103J/(kg·℃)
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q =c m(t-t )=4.2×103J/(kg·℃)×400×10-3kg×(38℃-18℃)=3.36×104J
水吸 水 0
（2）电加热器消耗的电能
电加热器加热的时间
（3）根据转换法可知，加热相同时间水和煤油吸收的热量相同，即Q =3.36×104J。由
油吸Q=cmΔt可得，食用油的比热容
答：（1）水吸收的热量为3.36×104J；
（2）电加热器加热的时间为160s；
（3）食用油的比热容为2×103J/(kg·℃)。
28．氢能源动力汽车具有零排放的环保优势。2022年北京冬奥会上使用的某款氢能源动力
汽车总质量为1.5×103kg，在平直公路上匀速行驶了3.5km，该过程中汽车受到的阻力为总重
的 ，发动机的热机效率为50%。求该过程氢能源动力汽车：[q ＝1.4×108J/kg，c ＝
氢 水
4.2×103J/（kg·℃）]
（1）牵引力做的功；
（2）需要消耗的氢的质量；
（3）若（2）中消耗的氢完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以将质量为50kg初温为
20℃的水升高的温度。
【答案】（1） ；（2）0.06kg；（3）40℃
【详解】解：（1）汽车受到的重力为
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
因为匀速行驶，根据二力平衡原理，汽车受到的牵引力为
汽车行驶的距离s=3.5×103m，牵引力做的功为
（2）发动机的热机效率为50%，所以氢完全燃烧所产生的热量为
需要消耗的氢的质量为
（3）氢完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则水吸收的热量为Q =Q =8.4×106J
吸 放
水升高的温度为
答：（1）汽车受到的牵引力做的功为4.2×106J；
（2）需要消耗的氢的质量0.06kg；
（3）水升高的温度为40℃。
29．某品牌汽油车行驶1h，耗油6kg，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的热值为
4.5×107J/kg）；求：
（1）6kg汽油完全燃烧放出的热量；
（2）该品牌汽车发动机的热机效率（结果保留一位小数）。
【答案】（1）2.7×108J；（2）33.3%
【详解】解：（1）6kg汽油完全燃烧放出的热量
Q ＝mq＝6kg×4.5×107J/kg＝2.7×108J
放
（2）由 知道，汽车发动机所做的有用功
W＝Pt＝25×1000W×1×3600s＝9×107J
该品牌汽车发动机的热机效率
答：（1）6kg汽油完全燃烧放出的热量2.7×108J；
（2）该品牌汽车发动机的热机效率为33.3%。
30．国产055新型导弹驱逐舰的服役，使中国海军的装备又一次得到提升。该型号驱逐舰满
载时质量为1.25×104t，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如
图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。求该驱逐舰：（ρ =0.85×103kg/m3，
柴油
q =4.0×107J/kg，1L=1dm3）
柴油
（1）在34~44s内行驶的路程；
（2）在水下5m处有一面积为200cm2的观察窗口，窗口受到水的压力大小；（ρ
水=1.0×103kg/m3）
（3）满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小；
（4）在0~34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率。
【答案】（1）50m；（2）1000N；（3）1.25×108N；（4）40%
【详解】解：（1）由图乙可知，驱逐舰在34~44s做匀速直线运动，速度为5m/s，驱逐舰在
34~44s内行驶的路程为
s=vt=(44s-34s)×5m/s=50m
（2）驱逐舰在水下5m深处时，h=5m；此时观察窗口所受海水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
观察窗口的面积为
S=200cm2=0.02m2
由压强公式 变形得，观察窗口所受压力为
F=pS=5×104Pa×0.02m2=1000N
（3）由题意可知，驱逐舰的排水量为
1.25×104t=1.25×107kg
根据阿基米德原理该舰满载时静止在水面上受到的浮力为
F =G =mg=1.25×107kg×10N/kg=1.25×108N
浮 排
（4）柴油的质量为
m=ρV=0.85×103kg/m3×12.5×10-3m3=10.625kg
汽油完全燃烧放出的热量为
Q =mq=10.625kg×4×107J/kg=4.25×108J
放
由图甲乙可知，F=1×106N时，v=5m/s，所以发动机的恒定功率为
P=Fv=1×106N×5m/s=5×106W
驱逐舰在0~34s内做的有用功为W =Pt=5×106W×34s=1.7×108J
有
发动机的效率为
答：（1）在34~44s内行驶的路程为50m；
（2）在水下5m处有一面积为200cm2的观察窗口，窗口受到水的压力大小为1000N；
（3）满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小为1.25×108N；
（4）在0~34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率为40%。
