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13.为了比较A、B两种液体比热容的大小，某实验小组做了如图所示的实验，在两个相同的试管中分别装入A、B两种液体，将试管放入完全相同的盛水烧杯中，用相同的酒精灯加热。
(1)实验采用水浴法加热，目的是使液体A、B
(2)在试管中装入液体A、B时，要控制它们的初温和
(3)加热相同的时间，是为了使液体A、B吸收的热量
(4)加热相同时间后，液体A、B的温度如图所示，这表明液体
(1)实验采用水浴法加热，目的是使液体A、B
均匀
受热。(2)在试管中装入液体A、B时，要控制它们的初温和
质量
相同。(3)加热相同的时间，是为了使液体A、B吸收的热量
相同
（选填“相同”或“不相同”）。(4)加热相同时间后，液体A、B的温度如图所示，这表明液体
B
（选填“A”或“B”）的比热容较大。答案
13.(1)均匀 (2)质量 (3)相同 (4)$B$
解析
【分析】
本题是探究不同液体比热容大小的实验，需运用控制变量法和转换法解题。首先，水浴法加热可让液体各部分温度一致，实现均匀受热；比较比热容时，需控制液体的初温和质量相同，保证实验变量唯一；相同酒精灯加热相同时间，能保证液体吸收的热量相同；最后通过温度计示数变化，结合比热容公式判断比热容大小，温度变化小的液体比热容更大。
【解析】
(1) 水浴法加热能使被加热的液体各部分温度均匀，因此目的是使液体A、B均匀受热。
(2) 根据比热容公式$Q = cm\Delta t$，要比较比热容大小，需控制液体的初温和质量相同，仅改变液体种类，因此装入液体时要控制初温和质量相同。
(3) 实验中用相同的酒精灯加热，加热相同时间时，酒精灯放出的热量相同，因此液体A、B吸收的热量相同。
(4) 加热相同时间，液体吸收的热量$Q$相同，质量$m$相同，由$\Delta t = \frac{Q}{cm}$可知，温度变化$\Delta t$越小，比热容$c$越大。由图可知，加热后A的温度为39℃，B的温度为34℃，B的温度变化更小，因此液体B的比热容较大。
【答案】
(1)均匀 (2)质量 (3)相同 (4)B
【知识点】
比热容、控制变量法、转换法
【点评】
本题是比热容探究实验的基础题，主要考察实验设计中的控制变量法和转换法的应用，难度较低，适合巩固比热容相关基础知识。
【难度系数】
0.6
本题是探究不同液体比热容大小的实验，需运用控制变量法和转换法解题。首先，水浴法加热可让液体各部分温度一致，实现均匀受热；比较比热容时，需控制液体的初温和质量相同，保证实验变量唯一；相同酒精灯加热相同时间，能保证液体吸收的热量相同；最后通过温度计示数变化，结合比热容公式判断比热容大小，温度变化小的液体比热容更大。
【解析】
(1) 水浴法加热能使被加热的液体各部分温度均匀，因此目的是使液体A、B均匀受热。
(2) 根据比热容公式$Q = cm\Delta t$，要比较比热容大小，需控制液体的初温和质量相同，仅改变液体种类，因此装入液体时要控制初温和质量相同。
(3) 实验中用相同的酒精灯加热，加热相同时间时，酒精灯放出的热量相同，因此液体A、B吸收的热量相同。
(4) 加热相同时间，液体吸收的热量$Q$相同，质量$m$相同，由$\Delta t = \frac{Q}{cm}$可知，温度变化$\Delta t$越小，比热容$c$越大。由图可知，加热后A的温度为39℃，B的温度为34℃，B的温度变化更小，因此液体B的比热容较大。
【答案】
(1)均匀 (2)质量 (3)相同 (4)B
【知识点】
比热容、控制变量法、转换法
【点评】
本题是比热容探究实验的基础题，主要考察实验设计中的控制变量法和转换法的应用，难度较低，适合巩固比热容相关基础知识。
【难度系数】
0.6
14.(2025·如皋校级月考)近几年政府推出了“汽车下乡”“小排气量购置税减半”“以旧换新”等政策,极大地促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小明的爸爸最近也购买了一辆轿车.小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动：
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够放出
(3)若汽油机工作时的转速为3000r/min,则1min内汽油机完成
(4)若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示.则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功
(5)汽车行驶时发动机产生的牵引力为F,则燃烧质量为m的汽油,能使汽车前进的距离s为
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的
比热容
较大的特点,同样情况下能吸收更多的热量.假如在标准大气压下,现有400g、初温度为55℃的水,温度升高了10℃,则水吸收的热量为$1.68×10^4$
J.$[c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)]$(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够放出
$9.2×10^6$
J的能量,这些能量能产生$2.944×10^6$
J的有用功.(汽油的热值为$4.6×10^{7}J/kg$)(3)若汽油机工作时的转速为3000r/min,则1min内汽油机完成
6000
个冲程,把该汽油机运至月球上,则其能否正常工作,不能
(选填“能”或“不能”).(4)若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示.则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功
$3×10^5$
J,轿车在运动过程中受到的阻力是2000
N.(5)汽车行驶时发动机产生的牵引力为F,则燃烧质量为m的汽油,能使汽车前进的距离s为
$\frac{0.32qm}{F}$
.(用给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示)答案
14.(1)比热容 $1. 68×10^4$ (2)$9. 2×10^6$ $2. 944×10^6$
(3)6000 不能 (4)$3×10^5$ 2000 (5)$\frac{0.32qm}{F}$
(3)6000 不能 (4)$3×10^5$ 2000 (5)$\frac{0.32qm}{F}$
解析
【分析】
本题围绕汽车相关物理知识，分5小问考查热学、力学的综合应用。解题时需逐一对应知识点：第(1)问利用水的比热容特点和热量公式计算；第(2)问结合热值公式和能量流向比例计算；第(3)问根据汽油机工作规律和工作条件分析；第(4)问用功率公式和匀速运动规律计算；第(5)问结合效率和功的公式推导距离。
【解析】
(1) 汽车发动机用水散热，是因为水的比热容较大，相同条件下能吸收更多热量。
水的质量$m=400g=0.4kg$，温度升高$\Delta t=10℃$，根据$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，得：
$Q_{吸}=4.2×10^3J/(kg·℃)×0.4kg×10℃=1.68×10^4J$。
(2) 汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq=0.2kg×4.6×10^7J/kg=9.2×10^6J$；
由能量流向图，有用功比例为$100\%-33\%-30\%-5\%=32\%$，则有用功$W_{有}=Q_{放}×32\%=9.2×10^6J×0.32=2.944×10^6J$。
(3) 四冲程汽油机每转1周完成2个冲程，转速3000r/min，1min内冲程数为$3000×2=6000$个；
汽油机工作需要空气助燃，月球无空气，故不能正常工作。
(4) 轿车功率$P=60kW=6×10^4W$，0~5s内做功$W=Pt=6×10^4W×5s=3×10^5J$；
匀速时牵引力等于阻力，由$P=Fv$，得阻力$f=F=\frac{P}{v}=\frac{6×10^4W}{30m/s}=2000N$。
(5) 汽油燃烧总能量$Q=qm$，有用功$W_{有}=0.32qm$，又$W_{有}=Fs$，故$s=\frac{0.32qm}{F}$。
【答案】
(1) 比热容；$1.68×10^4$
(2) $9.2×10^6$；$2.944×10^6$
(3) 6000；不能
(4) $3×10^5$；2000
(5) $\frac{0.32qm}{F}$
【知识点】
比热容、热量计算；热值与效率；汽油机工作原理；功率应用
【点评】
本题综合考查热学与力学知识点，需结合概念理解、公式计算和图表分析，难度适中，适合中等水平学生解答。
【难度系数】
0.5
本题围绕汽车相关物理知识，分5小问考查热学、力学的综合应用。解题时需逐一对应知识点：第(1)问利用水的比热容特点和热量公式计算；第(2)问结合热值公式和能量流向比例计算；第(3)问根据汽油机工作规律和工作条件分析；第(4)问用功率公式和匀速运动规律计算；第(5)问结合效率和功的公式推导距离。
【解析】
(1) 汽车发动机用水散热，是因为水的比热容较大，相同条件下能吸收更多热量。
水的质量$m=400g=0.4kg$，温度升高$\Delta t=10℃$，根据$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，得：
$Q_{吸}=4.2×10^3J/(kg·℃)×0.4kg×10℃=1.68×10^4J$。
(2) 汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq=0.2kg×4.6×10^7J/kg=9.2×10^6J$；
由能量流向图，有用功比例为$100\%-33\%-30\%-5\%=32\%$，则有用功$W_{有}=Q_{放}×32\%=9.2×10^6J×0.32=2.944×10^6J$。
(3) 四冲程汽油机每转1周完成2个冲程，转速3000r/min，1min内冲程数为$3000×2=6000$个；
汽油机工作需要空气助燃，月球无空气，故不能正常工作。
(4) 轿车功率$P=60kW=6×10^4W$，0~5s内做功$W=Pt=6×10^4W×5s=3×10^5J$；
匀速时牵引力等于阻力，由$P=Fv$，得阻力$f=F=\frac{P}{v}=\frac{6×10^4W}{30m/s}=2000N$。
(5) 汽油燃烧总能量$Q=qm$，有用功$W_{有}=0.32qm$，又$W_{有}=Fs$，故$s=\frac{0.32qm}{F}$。
【答案】
(1) 比热容；$1.68×10^4$
(2) $9.2×10^6$；$2.944×10^6$
(3) 6000；不能
(4) $3×10^5$；2000
(5) $\frac{0.32qm}{F}$
【知识点】
比热容、热量计算；热值与效率；汽油机工作原理；功率应用
【点评】
本题综合考查热学与力学知识点，需结合概念理解、公式计算和图表分析，难度适中，适合中等水平学生解答。
【难度系数】
0.5
