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17. 如图甲所示,把冷牛奶放在热水中加热,经过一段时间,它们的温度随时间变化的关系图像如图乙所示.下列说法正确的是 （
A.最终水和牛奶的温度相同
B.水的温度变化量比牛奶的大
C.牛奶的温度变化比水的慢
D.曲线①是牛奶温度变化的图线
A
）A.最终水和牛奶的温度相同
B.水的温度变化量比牛奶的大
C.牛奶的温度变化比水的慢
D.曲线①是牛奶温度变化的图线
答案
17. A 解析:将冷牛奶放入热水中,牛奶吸热,温度升高,水放热,温度降低,直至两者的温度相等,因此曲线①是水温度变化的图线,D错误;发生热传递的条件是有温度差,最后热平衡时两者的温度相同,即最终水和牛奶的温度相同,A正确;由题图乙可以看出,水的温度变化量比牛奶的温度变化量小,B错误;水和牛奶是同时开始发生热传递的,也是同时结束的,故牛奶的温度变化比水的快,C错误.
解析
【分析】
这道题围绕冷牛奶在热水中加热的热传递过程展开，解题思路首先要回忆热传递的基本规律：发生热传递时，高温物体放热温度降低，低温物体吸热温度升高，直到二者温度相等，热传递停止。第一步先根据初始温度高低判断两条曲线对应的物质：初始温度更高的是热水，初始温度更低的是冷牛奶，就能区分曲线①和②分别对应谁。接下来逐个比对选项：先看最终两条曲线重合，说明末温相同；再分别对比水和牛奶的温度变化量大小；结合相同的热传递总时长，判断温度变化的快慢，就能排除错误选项得到正确答案。
【解析】
冷牛奶放入热水中后，二者发生热传递：热水放热、温度逐渐降低，冷牛奶吸热、温度逐渐升高，直到两者温度相等，热传递结束。
1. 分析选项D：初始时热水温度远高于冷牛奶，图乙中曲线①初始温度更高，因此曲线①是热水的温度变化图线，并非牛奶的，D错误。
2. 分析选项A：由图乙可见，最终两条温度曲线完全重合，说明热平衡后水和牛奶的温度相同，A正确。
3. 分析选项B：水的温度变化量为初始高温减去最终共同温度，牛奶的温度变化量为最终共同温度减去初始低温，从图像可直观看出，水的温度变化量小于牛奶的温度变化量，B错误。
4. 分析选项C：水和牛奶的热传递总时长完全相同，牛奶的温度变化量更大，说明牛奶的温度变化比水更快，C错误。
综上，只有A选项表述正确。
【答案】A
【知识点】热传递，温度变化图像
【点评】
本题结合生活中给牛奶水浴加热的常见场景，考察热传递的基础规律，属于热学的基础应用题。解题的核心是抓住“热传递过程中高温物体降温、低温物体升温，最终达到温度相同”的特点，易错点是容易混淆两条曲线对应的物质，只要结合初温的高低特征就能快速区分，避免出错。
【难度系数】0.8
这道题围绕冷牛奶在热水中加热的热传递过程展开，解题思路首先要回忆热传递的基本规律：发生热传递时，高温物体放热温度降低，低温物体吸热温度升高，直到二者温度相等，热传递停止。第一步先根据初始温度高低判断两条曲线对应的物质：初始温度更高的是热水，初始温度更低的是冷牛奶，就能区分曲线①和②分别对应谁。接下来逐个比对选项：先看最终两条曲线重合，说明末温相同；再分别对比水和牛奶的温度变化量大小；结合相同的热传递总时长，判断温度变化的快慢，就能排除错误选项得到正确答案。
【解析】
冷牛奶放入热水中后，二者发生热传递：热水放热、温度逐渐降低，冷牛奶吸热、温度逐渐升高，直到两者温度相等，热传递结束。
1. 分析选项D：初始时热水温度远高于冷牛奶，图乙中曲线①初始温度更高，因此曲线①是热水的温度变化图线，并非牛奶的，D错误。
2. 分析选项A：由图乙可见，最终两条温度曲线完全重合，说明热平衡后水和牛奶的温度相同，A正确。
3. 分析选项B：水的温度变化量为初始高温减去最终共同温度，牛奶的温度变化量为最终共同温度减去初始低温，从图像可直观看出，水的温度变化量小于牛奶的温度变化量，B错误。
4. 分析选项C：水和牛奶的热传递总时长完全相同，牛奶的温度变化量更大，说明牛奶的温度变化比水更快，C错误。
综上，只有A选项表述正确。
【答案】A
【知识点】热传递，温度变化图像
【点评】
本题结合生活中给牛奶水浴加热的常见场景，考察热传递的基础规律，属于热学的基础应用题。解题的核心是抓住“热传递过程中高温物体降温、低温物体升温，最终达到温度相同”的特点，易错点是容易混淆两条曲线对应的物质，只要结合初温的高低特征就能快速区分，避免出错。
【难度系数】0.8
18. 实验室中有质量为1 kg、温度为$0\ °\mathrm{C}$的冰块和质量为1 kg、温度为$0\ °\mathrm{C}$的水.下列说法正确的是（
A.冰块的内能等于水的内能
B.冰块的内能小于水的内能
C.将冰块放入水中,能量从水传递到冰块
D.将冰块放入水中,能量从冰块传递到水
B
）A.冰块的内能等于水的内能
B.冰块的内能小于水的内能
C.将冰块放入水中,能量从水传递到冰块
D.将冰块放入水中,能量从冰块传递到水
答案
18. B 解析:冰熔化成水需要吸收热量,所以质量相等、温度均为$0\ °\mathrm{C}$的水和冰中水的内能大一些,A错误,B正确;物体间发生热传递的条件是有温度差,由于冰块的温度等于水的温度,所以将冰块放入水中,不会发生热传递,能量不会从水传递到冰块,也不会从冰块传递到水,C、D错误.
解析
【分析】
我们可以分两步来思考这道题：第一步先比较冰和水的内能大小，首先明确内能的影响因素除了质量、温度之外，还和物质的状态有关，质量相同、温度都是0℃的冰和水，分子总动能是相等的，接下来回忆冰熔化的特点，冰熔化成同温度的水需要持续吸收热量，这部分吸收的热量会转化为分子势能，因此可以判断二者内能的大小关系。第二步判断热传递是否发生，回忆热传递的发生条件：只有两个物体存在温度差时才会发生热传递，本题中冰和水温度完全相同，不存在温度差，因此不会出现能量的转移，据此就可以逐一排除错误选项得到正确答案。
【解析】
1. 内能大小比较：
内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，1kg、0℃的冰块和1kg、0℃的水，质量相等、温度相同，因此二者的分子总动能相等；但0℃的冰熔化为0℃的水的过程需要吸收热量，吸收的能量用于增大分子势能，因此同质量的0℃水的内能大于0℃冰的内能，因此A错误，B正确。
2. 热传递判断：
热传递的发生条件是相互接触的两个物体之间存在温度差，本题中冰块和水的温度均为0℃，没有温度差，因此不会发生热传递，不存在能量在水和冰之间转移的情况，因此C、D均错误。
综上，本题选B。
【答案】
B
【知识点】
内能的影响因素，熔化吸热，热传递条件
【点评】
本题属于热学基础概念辨析题，易错点有两个：一是容易忽略内能和物质状态有关，误以为温度、质量相同的冰和水内能相等；二是错误认为冰水接触就一定会发生热传递，忽略热传递的前提是存在温度差，能够很好地考察学生对核心概念的理解准确度。
【难度系数】
0.6
我们可以分两步来思考这道题：第一步先比较冰和水的内能大小，首先明确内能的影响因素除了质量、温度之外，还和物质的状态有关，质量相同、温度都是0℃的冰和水，分子总动能是相等的，接下来回忆冰熔化的特点，冰熔化成同温度的水需要持续吸收热量，这部分吸收的热量会转化为分子势能，因此可以判断二者内能的大小关系。第二步判断热传递是否发生，回忆热传递的发生条件：只有两个物体存在温度差时才会发生热传递，本题中冰和水温度完全相同，不存在温度差，因此不会出现能量的转移，据此就可以逐一排除错误选项得到正确答案。
【解析】
1. 内能大小比较：
内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，1kg、0℃的冰块和1kg、0℃的水，质量相等、温度相同，因此二者的分子总动能相等；但0℃的冰熔化为0℃的水的过程需要吸收热量，吸收的能量用于增大分子势能，因此同质量的0℃水的内能大于0℃冰的内能，因此A错误，B正确。
2. 热传递判断：
热传递的发生条件是相互接触的两个物体之间存在温度差，本题中冰块和水的温度均为0℃，没有温度差，因此不会发生热传递，不存在能量在水和冰之间转移的情况，因此C、D均错误。
综上，本题选B。
【答案】
B
【知识点】
内能的影响因素，熔化吸热，热传递条件
【点评】
本题属于热学基础概念辨析题，易错点有两个：一是容易忽略内能和物质状态有关，误以为温度、质量相同的冰和水内能相等；二是错误认为冰水接触就一定会发生热传递，忽略热传递的前提是存在温度差，能够很好地考察学生对核心概念的理解准确度。
【难度系数】
0.6
19. 实验探究和推理都是科学研究的基本方法，比如科学猜想往往是以一定的事实和已有知识为依据，通过推理而提出来的.
(1)请你根据内能的概念，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据.(参照示例)
示例:①物体内能的大小可能与物体的温度有关.
推理依据:温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，物体内能越大.
②物体内能的大小还可能与物体的
推理依据:
(2)如图所示，a杯中水量较少，b、c、d杯中的水量相同，根据内能的知识，分析比较各杯中水的内能的大小.
①
②
(1)请你根据内能的概念，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据.(参照示例)
示例:①物体内能的大小可能与物体的温度有关.
推理依据:温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，物体内能越大.
②物体内能的大小还可能与物体的
质量
有关.推理依据:
物体的质量越大,含有的分子数量越多,分子动能和势能越大,物体的内能越大(答案不唯一)
.(2)如图所示，a杯中水量较少，b、c、d杯中的水量相同，根据内能的知识，分析比较各杯中水的内能的大小.
①
d
杯中水的内能最大，因为物体的质量越大,温度越高,内能越大
.②
a、b
两杯中水的内能不好比较，因为a杯中水的质量比b杯中水的小,但温度比b杯中水的高
.答案
19. (1)②质量 物体的质量越大,含有的分子数量越多,分子动能和势能越大,物体的内能越大(答案不唯一) (2)①d 物体的质量越大,温度越高,内能越大 ②a、b a杯中水的质量比b杯中水的小,但温度比b杯中水的高 解析:(1)②由内能的定义和所掌握的知识进行分析推理,猜测质量会影响内能的大小,原因是物体质量越大,所含物质越多,分子数目越多,分子动能和势能越大,内能越大.(2)①由于d杯中水的质量比a杯中水的大,与b、c杯中水的相同,d杯中水的温度最高,所以d杯中水的内能最大.②a、b两杯中水的内能不好比较,因为a杯中水的质量比b杯中水的小,但温度比b杯中水的高.
解析
【分析】
首先我们从内能的定义出发思考：内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，要提出合理猜想，就从“总和”的角度推导：总能量和分子总数有关，分子总数由物体质量决定，因此可以猜想内能和质量相关。第二问分析四杯水的内能大小时，使用控制变量法：同为水、状态相同的前提下，内能由质量和温度两个因素共同决定，质量越大、温度越高，内能越大。逐一对比四杯水的质量和温度：d杯水量和b、c相同，远大于a，同时温度90℃是四杯最高，因此内能最大；a和b对比时，a温度更高但质量更小，两个变量都不统一，因此无法直接比较内能大小。
【解析】
(1) 内能是物体内部所有分子的动能与分子势能的总和，当物体的温度、物质种类、状态相同时，物体质量越大，所含的分子数量就越多，所有分子的动能和势能的总和就越大，因此可以猜想物体内能的大小与物体的质量有关。
(2) ① 四杯中的物质都是水，状态相同：d杯的水的质量大于a杯，和b、c杯的水质量相等，同时d杯的水温90℃是四杯水中最高的，满足质量大、温度高的条件，因此d杯中水的内能最大。
② a、b两杯水：a杯的水温为40℃，高于b杯的30℃，但a杯的水量更少，也就是a的水的质量小于b杯，温度和质量两个影响内能的变量都不统一，因此无法直接比较两杯水的内能大小。
【答案】
(1) ② 质量；物体的质量越大，含有的分子数量越多，分子动能和势能越大，物体的内能越大（答案不唯一）
(2) ① d；物体的质量越大，温度越高，内能越大
② a、b；a杯中水的质量比b杯中水的小，但温度比b杯中水的高
【知识点】
内能的概念，影响内能的因素，控制变量法
【点评】
本题通过猜想探究和实例对比的形式，考察对内能相关知识的理解，引导学生建立“内能是所有分子能量总和”的认知，易错点是忽略质量对内能的影响，以及未控制变量时无法直接比较内能大小，能有效锻炼学生的逻辑推理能力。
【难度系数】
0.6
首先我们从内能的定义出发思考：内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，要提出合理猜想，就从“总和”的角度推导：总能量和分子总数有关，分子总数由物体质量决定，因此可以猜想内能和质量相关。第二问分析四杯水的内能大小时，使用控制变量法：同为水、状态相同的前提下，内能由质量和温度两个因素共同决定，质量越大、温度越高，内能越大。逐一对比四杯水的质量和温度：d杯水量和b、c相同，远大于a，同时温度90℃是四杯最高，因此内能最大；a和b对比时，a温度更高但质量更小，两个变量都不统一，因此无法直接比较内能大小。
【解析】
(1) 内能是物体内部所有分子的动能与分子势能的总和，当物体的温度、物质种类、状态相同时，物体质量越大，所含的分子数量就越多，所有分子的动能和势能的总和就越大，因此可以猜想物体内能的大小与物体的质量有关。
(2) ① 四杯中的物质都是水，状态相同：d杯的水的质量大于a杯，和b、c杯的水质量相等，同时d杯的水温90℃是四杯水中最高的，满足质量大、温度高的条件，因此d杯中水的内能最大。
② a、b两杯水：a杯的水温为40℃，高于b杯的30℃，但a杯的水量更少，也就是a的水的质量小于b杯，温度和质量两个影响内能的变量都不统一，因此无法直接比较两杯水的内能大小。
【答案】
(1) ② 质量；物体的质量越大，含有的分子数量越多，分子动能和势能越大，物体的内能越大（答案不唯一）
(2) ① d；物体的质量越大，温度越高，内能越大
② a、b；a杯中水的质量比b杯中水的小，但温度比b杯中水的高
【知识点】
内能的概念，影响内能的因素，控制变量法
【点评】
本题通过猜想探究和实例对比的形式，考察对内能相关知识的理解，引导学生建立“内能是所有分子能量总和”的认知，易错点是忽略质量对内能的影响，以及未控制变量时无法直接比较内能大小，能有效锻炼学生的逻辑推理能力。
【难度系数】
0.6
20. 北方的冬天天气比较寒冷,房间内一般都要安装暖气片供暖.在房间暖气片温度保持不变的情况下,房间内的平衡温度将随外界温度的变化而变化.研究表明,暖气片和房间内的温差与房间内外的温差之比保持不变. 当外界温度为 $-23\ \mathrm{° C}$ 时,房间内的温度长时间保持$13\ \mathrm{° C}$ 不变; 当外界温度为 $-18\ \mathrm{° C}$ 时,房间内温度长时间保持 $16\ \mathrm{° C}$ 不变,则房间内暖气片的温度应为
67
$\mathrm{° C}$;当房间内温度长时间保持 $25\ \mathrm{° C}$ 不变时,外界温度为-3
$\mathrm{° C}$.答案
20. 67 -3 解析:设暖气片的温度为$t_暖$,房间内的温度为$t_内$,房间外的温度为$t_外$,根据题意可得,$\frac{t_暖 - t_内}{t_内 - t_外}=a$(常数),则$\frac{t_暖 -13\ ℃}{13\ ℃+23\ ℃}=a$ ①,$\frac{t_暖 -16\ ℃}{16\ ℃+18\ ℃}=a$ ②,联立①②,解得$t_暖=67\ ℃$,$a=1.5$;当房间内温度长时间保持25 ℃不变时,代入数据可得,外界温度为-3 ℃.
解析
【分析】
首先审题抓住核心条件：暖气片和房间内的温差，与房间内外的温差之比为恒定值。我们可以先设暖气片的温度为$t_暖$，这个恒定的比值为常数$a$，就可以根据题干给出的两组已知外界温度、对应房间平衡温度的数据，列出两个包含$t_暖$和$a$的二元一次方程，联立求解就能得到暖气片的温度和比值$a$。最后再将房间温度为25℃的条件代入比例式，就能反向求出对应的外界温度。计算温差时要注意外界温度为负值，房间内外温差是房间内温度减去外界温度，避免符号出错。
【解析】
解：设暖气片的温度为$t_暖$，暖气片与房间内的温差和房间内外温差的恒定比值为$a$，根据题意可得比例关系：
$\frac{t_暖 - t_{内}}{t_{内} - t_{外}} = a$
1. 代入第一组已知条件：外界温度$t_{外1}=-23℃$，房间内温度$t_{内1}=13℃$，可得：
$\frac{t_暖 - 13℃}{13℃ - (-23℃)} = a \quad \mathrm{即} \quad \frac{t_暖 - 13℃}{36℃} = a \quad ①$
2. 代入第二组已知条件：外界温度$t_{外2}=-18℃$，房间内温度$t_{内2}=16℃$，可得：
$\frac{t_暖 - 16℃}{16℃ - (-18℃)} = a \quad \mathrm{即} \quad \frac{t_暖 - 16℃}{34℃} = a \quad ②$
3. 联立①②，消去$a$得：
$\frac{t_暖 - 13℃}{36℃} = \frac{t_暖 - 16℃}{34℃}$
交叉相乘展开：$34×(t_暖 -13℃) = 36×(t_暖 -16℃)$
整理得：$34t_暖 - 442℃ = 36t_暖 - 576℃$
解得：$t_暖=67℃$，将其代入①式可得$a=\frac{67℃-13℃}{36℃}=1.5$
4. 当房间内温度$t_{内3}=25℃$时，代入比例式：
$\frac{67℃ - 25℃}{25℃ - t_{外3}} =1.5$
解得：$25℃ - t_{外3}=\frac{42℃}{1.5}=28℃$，即$t_{外3}=-3℃$
【答案】
67；-3
【知识点】
热平衡应用；比例法解物理题
【点评】
本题是结合生活中暖气片供暖场景的热学应用题，不需要复杂的热传递公式推导，重点考察学生提取题干给定条件、建立数学方程解决物理问题的能力，易错点是计算负温下的温差时符号处理错误。
【难度系数】
0.6
首先审题抓住核心条件：暖气片和房间内的温差，与房间内外的温差之比为恒定值。我们可以先设暖气片的温度为$t_暖$，这个恒定的比值为常数$a$，就可以根据题干给出的两组已知外界温度、对应房间平衡温度的数据，列出两个包含$t_暖$和$a$的二元一次方程，联立求解就能得到暖气片的温度和比值$a$。最后再将房间温度为25℃的条件代入比例式，就能反向求出对应的外界温度。计算温差时要注意外界温度为负值，房间内外温差是房间内温度减去外界温度，避免符号出错。
【解析】
解：设暖气片的温度为$t_暖$，暖气片与房间内的温差和房间内外温差的恒定比值为$a$，根据题意可得比例关系：
$\frac{t_暖 - t_{内}}{t_{内} - t_{外}} = a$
1. 代入第一组已知条件：外界温度$t_{外1}=-23℃$，房间内温度$t_{内1}=13℃$，可得：
$\frac{t_暖 - 13℃}{13℃ - (-23℃)} = a \quad \mathrm{即} \quad \frac{t_暖 - 13℃}{36℃} = a \quad ①$
2. 代入第二组已知条件：外界温度$t_{外2}=-18℃$，房间内温度$t_{内2}=16℃$，可得：
$\frac{t_暖 - 16℃}{16℃ - (-18℃)} = a \quad \mathrm{即} \quad \frac{t_暖 - 16℃}{34℃} = a \quad ②$
3. 联立①②，消去$a$得：
$\frac{t_暖 - 13℃}{36℃} = \frac{t_暖 - 16℃}{34℃}$
交叉相乘展开：$34×(t_暖 -13℃) = 36×(t_暖 -16℃)$
整理得：$34t_暖 - 442℃ = 36t_暖 - 576℃$
解得：$t_暖=67℃$，将其代入①式可得$a=\frac{67℃-13℃}{36℃}=1.5$
4. 当房间内温度$t_{内3}=25℃$时，代入比例式：
$\frac{67℃ - 25℃}{25℃ - t_{外3}} =1.5$
解得：$25℃ - t_{外3}=\frac{42℃}{1.5}=28℃$，即$t_{外3}=-3℃$
【答案】
67；-3
【知识点】
热平衡应用；比例法解物理题
【点评】
本题是结合生活中暖气片供暖场景的热学应用题，不需要复杂的热传递公式推导，重点考察学生提取题干给定条件、建立数学方程解决物理问题的能力，易错点是计算负温下的温差时符号处理错误。
【难度系数】
0.6
