第十三章 内能与热机 测试卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0 ℃的物体没有内能
B.温度相同的1 kg水和1 g水的内能相同
C.物体的内能增加,一定是温度升高
D.做功可以改变物体的内能
2.下列实例中,通过做功来改变物体内能的是( )
A.冰箱内,饮料的温度降低 B.冬天里,两手互搓变暖和
C.阳光下,柏油马路被晒热 D.发烧时,用冷毛巾给病人降温
3.下列说法正确的是( )
A.质量相同的同种物质,温度越高,含有的热量越多
B.搓手取暖是通过热传递的方式改变内能的
C.常用水作冷却剂,是利用了水的比热容较大这一性质
D.四冲程内燃机工作时,做功冲程将机械能转化为内能
4.下图所示是汽油机的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )
5.内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀对外做功,此过程中气体的温度、内能、压强的变化情况是( )
A.温度升高,内能增大,压强增大 B.温度升高,内能增大,压强减小
C.温度降低,内能减小,压强减小 D.温度降低,内能减小,压强增大
6.下列关于热值和热机效率的描述,正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
D.热机的效率能达到100%
7.小叶同学用酒精灯对冰块加热,研究冰的熔化现象。图中甲、乙两条图线中的一条,是他依据实验数据绘制而成的。已知m冰=0.1 kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c冰=2.1×103 J/(kg·℃)。下列分析正确的是( )
A.小叶绘制的是乙图线
B.0~1 min内冰块吸收的热量为2.1×103 J
C.1~3 min内温度不变,说明冰块没有吸收热量
D.如果酒精完全燃烧,酒精灯的加热效率可以达到100%
8小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,其热值越大
B.加热过程中水的比热容变大
C.壶内水温度升高的过程中内能增大
D.水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
9.右图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
A.t1~t2时间内a的温度不变,内能不变
B.如果a、b是同种物质,b的质量大于a的质量
C.温度从T1升高到T2时,a吸收的热量比b多
D.b的比热容大于c的比热容
10.用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3 min时各记录一次温度,如下表所示。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃), ρ油=0.8×103 kg/m3,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点。下列说法正确的是( )
A.这种油的比热容为1.68×103 J/(kg·℃)
B.这种油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)
C.这种油的比热容大于水的比热容
D.因为这种油的密度比水小,所以它的比热容比水小
加热时间/min
0
3
水的温度/℃
18
28
油的温度/℃
18
43
二、填空题(每空1分,共16分)
11.小鹏同学做“探究改变物体内能”实验,如图所示。他用气筒向装有少量酒精的瓶内用力打气的过程中,瓶内气体的内能会________(填“增大”或“减小”);当他向瓶中继续打气,瓶塞从瓶口处跳出时,观察到瓶内有白雾产生,这是由于瓶内的气体对外做功使其内能________(填“增大”或“减小”),温度降低而液化形成的。
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(第11题) (第14题)
12.人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水的________较大;这是通过________的方式使水的温度升高,内能增大。
13.为了测定铅的比热容,把质量为200 g的铅块加热到98 ℃,再投入到80 g、12 ℃的水中,待稳定后水的温度为18 ℃。若不计热损失,则水吸收的热量为____________J,铅的比热容是____________J/(kg·℃)。
14.如图所示的是某单缸四冲程汽油机的压缩冲程,在此冲程中把________能转化成内能;若该汽油机飞轮转动的速度是3 600 r/min,则汽油机每秒对外做功________次。
15.某家庭需要将50 kg、初温为10 ℃的水加热到50 ℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧水,需要燃烧0.8 kg的煤气。这些水从10 ℃加热到50 ℃需要吸收的热量为____________J,0.8 kg煤气完全燃烧放出的热量为____________J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q煤气=4.2×107 J/kg]
16.一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106 J,这些能量相当于完全燃烧0.55 kg的干木柴,则干木柴的热值为__________J/kg;如果用掉一半,干木柴的热值将__________(填 “变大”“变小”或“不变”)。
17.南宁市部分公交车采用天然气来代替燃油,某公交车在一段时间内消耗了500 g天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出____________J的热量(天然气的热值为4.2×107 J/kg)。若该公交车发动机的效率为20%,则得到的机械能为____________J。
18.“可燃冰”是一种热值很高的新能源,若1 g“可燃冰”完全燃烧放出的热量为4.2×105 J,则可使2 kg、20 ℃的水温度升高________℃;若用这些热量加热等质量的沙石,沙石升高的温度________(填“大于”“小于”或“等于”)水升高的温度。[不计热量损失,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
三、实验探究题(19题12分,20题20分,共32分)
19.小明用如图所示的实验装置来探究“不同物质的吸热能力”。
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加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取________(填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的酒精灯加热。当它们吸收相同热量时,通过比较______________来判断不同物质的吸热能力的强弱。
(2)实验后,记录的数据如表格所示。在0~3 min内,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲________( 填“>”“<”或“=”)Q乙。
(3)分析实验数据可知________物质的吸热能力较强,且它们的比热容之比c甲∶c乙=____________。
(4)他持续对液体甲进行加热,直至沸腾,继续加热时发现温度计的示数____________。
20.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料,对它们取不同质量进行完全燃烧,得到了下表的数据:
燃料的质量/g
100
200
300
400
燃料完全燃烧放出的热量
Q木柴/ J
1.3×106
2.6×106
3.9×106
5.2×106
Q焦炭/J
3.0×106
6.0×106
9.0×106
12.0×106
Q木炭/ J
3.4×106
6.8×106
10.2×106
13.6×106
(1)从表中的数据可以得到,相同质量的不同燃料,它们完全燃烧所释放的热量是________的;对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越________。
(2)从表中的数据还可以看出,对于同一种燃料,__________和________的比值是不变的;这个不变的比值,反映了燃料本身的一种性质,物理学中把它称为________;它是用来描述燃料完全燃烧时,释放热量能力大小的物理量。
(3)完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量是____________J;如果这些热量完全用于加热水,可使______kg的水温度升高10 ℃;实际加热这些水所燃烧的天然气比上述的要多许多,原因是用燃气灶烧水时,除了水吸收的热量外,一部分传给了盛水的容器,另外一部分传给了________(答一个即可)。[q天然气=4.2×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)在烧水过程中,人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收,为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例,物理学中引入了________来描述,我们总是希望它的值越________越好。
四、计算题(21题10分,22题12分,共22分)
21.若家用天然气的热值为4.2×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量是多少?
(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%,完全燃烧0.04 m3天然气可使室温下5 kg的水温度升高多少?
22.发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整辆车的性能和品质。若某台以