考点27：比热容 热机
一、选择题
1．（2011江苏南京，第10题）小明根据所学的物理知识并结合下列表格中的数据，得出以
下四个结论，其中正确的是
A ．寒冬季节盛有水的水缸放在室外不可能破裂
B ．标准大气压下，铝在660℃时一定处于固液共存状态
C ．体积相等的铁球和铝球，如果它们的质量相等，铁球可能是实心的
D ．质量相等的实心铁块和实心铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量较多
【答案】D
2．(2011甘肃兰州，第10题) 用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温
度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为
A ．2.1×10J ／(kg·℃)
B ．4.2×103J ／(kg·℃)
C ．1.2×103J ／(kg·℃)
D ．条件不足，不能确定
【答案】A 3
二、填空题
1．（2011安徽芜湖，第5题）国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源—
—天然气，天然气燃烧时，可以将__________能转化为内能，已知天然气的热值为4×
107J/m3，则每输送100m 3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了_____________J的
能量。
9 【答案】化学，4×10
2．（2011山东省荷泽市，第13题）鄄城温泉度假村利用地热水供房间洗浴用水，请计算质
量为100kg 的地热水，温度从70℃降低到20℃，放出的热量是 J(c水=4.2×103J ／
(kg·℃) 。
【答案】2．1×104
3．（2011年山东省潍坊市 第15题）潍坊白浪河湿地公园建成后，水域面积大大增加，不
仅起到了美化绿化作用，提升了城市形象，而且改善了周边生态环境，附近居民明显感觉到
昼夜温度差变小了，请你运用所学物理知识，做出简要的解释 。
【答案】16. 水域面积增大，蓄水量增多，又因为水的比热容较大，所以在吸收或放出同样
热量的情况下，温度变化小。
4．（2011江苏南京，第17题）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量
都是10g ，烧杯内的液体质量也相同．
(1)比较不同燃料的热值，应选择
两图进行实验；
(2)水的比热容为4.2×10J 3／(kg·℃) ，它的物理含义
是 ；
(3)酒精的热值为3.0×107J ／kg ，完全燃烧10g 酒精放出的热量为 J ．
第17题图
【答案】(1)甲、乙 甲、丙
(2)lkg水温度升高(降低)1℃所吸收(放出) 的热量为4.2×103J
(3)3.0×10
5．（2011江苏扬州，第14题）汽车发动机用水冷却是因为水的 大；划玻璃的 刀头 镶
嵌有 金刚石是因为金刚石的 大。
【答案】比热容 硬度
6．（2011四川内江，第Ⅱ卷3题）如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其
中 图是做过冲程， 图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。
5
【答案】乙 甲
7．(2011四川绵阳，第38题第2小题) 从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，这是因为 （选填“”做功或“热传递”）使铝件的内能增加了。已知某铝件加工之前的温度是25℃，
加工之后的温度是100℃，如果要让加工后的质量为2kg 的铝件【C 铝=0.88×10J ／（kg ·℃）】
温度冷却到加工前的温度，则该铝件需要放出 J 的热量。
【答案】做功 1.32×105
8．(2011甘肃兰州，第21题) 单缸四冲程柴油机，做功冲程将 能转化为
能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成。
【答案】内 机械 惯性
9．（2011江苏苏州，第20题）汽车发动机常用水来做冷却剂，这是因为水的比热容较 ；
若发动机水箱贮有10kg 水，当水温升高10℃时，水吸收的热量是 J （水的比热容为
4.2×10J/kg℃）
【答案】大 4.2×105
10．（2011四川成都，A 卷第16题）如图（甲）所示，炒菜时，燃料燃烧，将化学能转化
为_______能；如图（乙）所示，在海边海滩，我们经常发现，沙子滚烫，而海水依旧冰爽，
这主要是因为海水的__________比沙子大。
33
【答案】内 比热容
11．（2011江苏无锡，第17题）城市中修建人工湖，不但可以美化生活环境，而且能有效
调节其周围环境的气温．这是由于
水的 大，．在同样受热或冷却时，温度变化 (选填“大”或“小”) 的缘故，
【答案】比热容 小
12．（2011四川广安，卷II 第8题）水的比热容较大，生活中，我们常用水来加热或散热，
例如：冬天常用热水袋取暖，把质量为2Kg ，温度为90o C 的热水装入热水袋中，到温
度降为30o C 的热量；如果用相同质量，相同温
度的沙来取暖，沙会冷得 （填“快些”或“慢些”）。【C 水=4.2×10J/（kg ·C ）】
【答案】5.04×10 快些 33o
三、简答题
1．（2）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却。汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的 的特性。若汽车的水箱中装有10kg 水，当水温升高50℃时吸收的热量是 J
[ c水=4.2×103J/（kg ·o C ）]。
【答案】比热容比较大 2.1×10
2．（2011年福建省福州 第22题）作为宜居城市，福州近年来大力整治西湖、左海、内河，新建了琴亭湖，全力打造一个美丽的水城，较好地调节了福州市区的气温。请你用所学知识解释修建人工湖和内河可以调节气温的主要原因。
【答案】根据Q=cm△t ，由于水的比热容比沙石、泥土的比热容大，在质量、吸收或放出热量基本相同时，水的温度变化较小。这样，福州修建了人工湖和内河可以较好地调节市区的气温。
6
五、实验探究题
1．（2011年江苏省淮安市第25题）阅读短文，将问题答案的序号填写到对应的横线上。
A. 小华和小明中午赤脚在海边玩耍，觉得沙子很烫。
B. 小华和小明跳到海水里游泳，感到海水比沙子凉很好。
C. 小华对小明说，为什么海水会比沙子凉很多？
D. 小明说，可能是海水的温度比沙子低。
E. 傍晚她们双来到海边，仔细测试沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉。
F. 小明说，为什么中午海水比沙子凉，傍晚沙子却比海水凉？
G . 小华说，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样。
H. 小华和小明取同样质量的海水和沙子，在相同的条件下分别用酒精灯加热，记下相同时间内海水和沙子分别升高的温度值；移去酒精灯，再记下相同时间内降低的温度值。 I. 小华和小明在笔记本上写道：实验数据表明，海水吸（放）热的本领比沙子强。
短文的叙述中，（1）属于体验的有 ___________ ；（2）属于提出问题的有 ___________ ；
（3）属于假设的有 ________________ ；（4）属于描述实验过程的有 ________________ ；
（5）属于结论的有 __________ 。
【答案】（1）AB (2)CF (3)DG (4)EH (5)I
六、计算题
1．（2011浙江杭州，第5题）人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25克。已知：来回拉一次钻弓需1.0秒，弓长为s=0.25米，人拉弓的力为16牛顿，木头比热c=2×103 焦/（千克·℃），室温为20℃，问：
（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？ ．．
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃？
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？
【答案】（1）W=2Fs =2×16N ×0.25m=8J
（2）∵Q=cm△t ，即25%W= cm△t ∴ t =25%W
cm =0.25⨯8J
2⨯10J/(kg ℃) ⨯0.25⨯10kg 3-3=4℃
（3）t =(260℃-20℃)
4℃/s =60s
2．（2011江苏扬州，第25题）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：
其中太阳辐射功率是指1h 内投射到1m 面积上的太阳能
求：（1）水在10h 内吸收的热量
3（2）如果水吸收的热量用天然气提供，需要完全燃烧多少m 的天然气；（天然气的热值为
8.4×107J/m3，天然气完全燃烧的热量全部被水吸收）
（3）太阳能热水器的能量转化效率
【答案】(1)Q吸=cm∆t=4.2×103×100×50J=2.1×107J
（2）由Q=qV得 V=Q
q 2 =2.1⨯10
8.4⨯1077=0.25m3
（3）Q ′=1.68×106×2.5×10J=2.1×107J
η=Q
Q '=2.1⨯10J
4.2⨯10J 77=50℅
3．（2011年福建省福州 第23题）（3分）福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg ，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值q ＝3.3×10J/kg）
【答案】解：Q 放=mq=26kg×3.3×107J/kg=8.85×108J 。
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考点27：比热容 热机
一、选择题
1．（2011江苏南京，第10题）小明根据所学的物理知识并结合下列表格中的数据，得出以
下四个结论，其中正确的是
A ．寒冬季节盛有水的水缸放在室外不可能破裂
B ．标准大气压下，铝在660℃时一定处于固液共存状态
C ．体积相等的铁球和铝球，如果它们的质量相等，铁球可能是实心的
D ．质量相等的实心铁块和实心铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量较多
【答案】D
2．(2011甘肃兰州，第10题) 用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温
度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为
A ．2.1×10J ／(kg·℃)
B ．4.2×103J ／(kg·℃)
C ．1.2×103J ／(kg·℃)
D ．条件不足，不能确定
【答案】A 3
二、填空题
1．（2011安徽芜湖，第5题）国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源—
—天然气，天然气燃烧时，可以将__________能转化为内能，已知天然气的热值为4×
107J/m3，则每输送100m 3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了_____________J的
能量。
9 【答案】化学，4×10
2．（2011山东省荷泽市，第13题）鄄城温泉度假村利用地热水供房间洗浴用水，请计算质
量为100kg 的地热水，温度从70℃降低到20℃，放出的热量是 J(c水=4.2×103J ／
(kg·℃) 。
【答案】2．1×104
3．（2011年山东省潍坊市 第15题）潍坊白浪河湿地公园建成后，水域面积大大增加，不
仅起到了美化绿化作用，提升了城市形象，而且改善了周边生态环境，附近居民明显感觉到
昼夜温度差变小了，请你运用所学物理知识，做出简要的解释 。
【答案】16. 水域面积增大，蓄水量增多，又因为水的比热容较大，所以在吸收或放出同样
热量的情况下，温度变化小。
4．（2011江苏南京，第17题）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量
都是10g ，烧杯内的液体质量也相同．
(1)比较不同燃料的热值，应选择
两图进行实验；
(2)水的比热容为4.2×10J 3／(kg·℃) ，它的物理含义
是 ；
(3)酒精的热值为3.0×107J ／kg ，完全燃烧10g 酒精放出的热量为 J ．
第17题图
【答案】(1)甲、乙 甲、丙
(2)lkg水温度升高(降低)1℃所吸收(放出) 的热量为4.2×103J
(3)3.0×10
5．（2011江苏扬州，第14题）汽车发动机用水冷却是因为水的 大；划玻璃的 刀头 镶
嵌有 金刚石是因为金刚石的 大。
【答案】比热容 硬度
6．（2011四川内江，第Ⅱ卷3题）如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其
中 图是做过冲程， 图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。
5
【答案】乙 甲
7．(2011四川绵阳，第38题第2小题) 从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，这是因为 （选填“”做功或“热传递”）使铝件的内能增加了。已知某铝件加工之前的温度是25℃，
加工之后的温度是100℃，如果要让加工后的质量为2kg 的铝件【C 铝=0.88×10J ／（kg ·℃）】
温度冷却到加工前的温度，则该铝件需要放出 J 的热量。
【答案】做功 1.32×105
8．(2011甘肃兰州，第21题) 单缸四冲程柴油机，做功冲程将 能转化为
能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成。
【答案】内 机械 惯性
9．（2011江苏苏州，第20题）汽车发动机常用水来做冷却剂，这是因为水的比热容较 ；
若发动机水箱贮有10kg 水，当水温升高10℃时，水吸收的热量是 J （水的比热容为
4.2×10J/kg℃）
【答案】大 4.2×105
10．（2011四川成都，A 卷第16题）如图（甲）所示，炒菜时，燃料燃烧，将化学能转化
为_______能；如图（乙）所示，在海边海滩，我们经常发现，沙子滚烫，而海水依旧冰爽，
这主要是因为海水的__________比沙子大。
33
【答案】内 比热容
11．（2011江苏无锡，第17题）城市中修建人工湖，不但可以美化生活环境，而且能有效
调节其周围环境的气温．这是由于
水的 大，．在同样受热或冷却时，温度变化 (选填“大”或“小”) 的缘故，
【答案】比热容 小
12．（2011四川广安，卷II 第8题）水的比热容较大，生活中，我们常用水来加热或散热，
例如：冬天常用热水袋取暖，把质量为2Kg ，温度为90o C 的热水装入热水袋中，到温
度降为30o C 的热量；如果用相同质量，相同温
度的沙来取暖，沙会冷得 （填“快些”或“慢些”）。【C 水=4.2×10J/（kg ·C ）】
【答案】5.04×10 快些 33o
三、简答题
1．（2）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却。汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的 的特性。若汽车的水箱中装有10kg 水，当水温升高50℃时吸收的热量是 J
[ c水=4.2×103J/（kg ·o C ）]。
【答案】比热容比较大 2.1×10
2．（2011年福建省福州 第22题）作为宜居城市，福州近年来大力整治西湖、左海、内河，新建了琴亭湖，全力打造一个美丽的水城，较好地调节了福州市区的气温。请你用所学知识解释修建人工湖和内河可以调节气温的主要原因。
【答案】根据Q=cm△t ，由于水的比热容比沙石、泥土的比热容大，在质量、吸收或放出热量基本相同时，水的温度变化较小。这样，福州修建了人工湖和内河可以较好地调节市区的气温。
6
五、实验探究题
1．（2011年江苏省淮安市第25题）阅读短文，将问题答案的序号填写到对应的横线上。
A. 小华和小明中午赤脚在海边玩耍，觉得沙子很烫。
B. 小华和小明跳到海水里游泳，感到海水比沙子凉很好。
C. 小华对小明说，为什么海水会比沙子凉很多？
D. 小明说，可能是海水的温度比沙子低。
E. 傍晚她们双来到海边，仔细测试沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉。
F. 小明说，为什么中午海水比沙子凉，傍晚沙子却比海水凉？
G . 小华说，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样。
H. 小华和小明取同样质量的海水和沙子，在相同的条件下分别用酒精灯加热，记下相同时间内海水和沙子分别升高的温度值；移去酒精灯，再记下相同时间内降低的温度值。 I. 小华和小明在笔记本上写道：实验数据表明，海水吸（放）热的本领比沙子强。
短文的叙述中，（1）属于体验的有 ___________ ；（2）属于提出问题的有 ___________ ；
（3）属于假设的有 ________________ ；（4）属于描述实验过程的有 ________________ ；
（5）属于结论的有 __________ 。
【答案】（1）AB (2)CF (3)DG (4)EH (5)I
六、计算题
1．（2011浙江杭州，第5题）人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25克。已知：来回拉一次钻弓需1.0秒，弓长为s=0.25米，人拉弓的力为16牛顿，木头比热c=2×103 焦/（千克·℃），室温为20℃，问：
（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？ ．．
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃？
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？
【答案】（1）W=2Fs =2×16N ×0.25m=8J
（2）∵Q=cm△t ，即25%W= cm△t ∴ t =25%W
cm =0.25⨯8J
2⨯10J/(kg ℃) ⨯0.25⨯10kg 3-3=4℃
（3）t =(260℃-20℃)
4℃/s =60s
2．（2011江苏扬州，第25题）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：
其中太阳辐射功率是指1h 内投射到1m 面积上的太阳能
求：（1）水在10h 内吸收的热量
3（2）如果水吸收的热量用天然气提供，需要完全燃烧多少m 的天然气；（天然气的热值为
8.4×107J/m3，天然气完全燃烧的热量全部被水吸收）
（3）太阳能热水器的能量转化效率
【答案】(1)Q吸=cm∆t=4.2×103×100×50J=2.1×107J
（2）由Q=qV得 V=Q
q 2 =2.1⨯10
8.4⨯1077=0.25m3
（3）Q ′=1.68×106×2.5×10J=2.1×107J
η=Q
Q '=2.1⨯10J
4.2⨯10J 77=50℅
3．（2011年福建省福州 第23题）（3分）福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg ，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值q ＝3.3×10J/kg）
【答案】解：Q 放=mq=26kg×3.3×107J/kg=8.85×108J 。
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