逍遥学能 2015-12-07 10:06
第十三章 内能与热机 检测题
（时间：45分钟 满分：100分）
一、选择题(每题3分，共36分)
1. (2015年山东威海中考)有关温度、热量、内能的说法，正确的是( )
A.物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高
B.物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加
C.物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量
D.发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
2. （2015年北京中考）在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是（ ）
A.用热水袋暖手，手的温度升高
B.将冰块放入饮料中，饮料的温度降低
C.在炉子上烧水，水的温度升高
D.用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高
3. 关于比热容，下列说法中错误的是（ ）
A.比热容可用来鉴别物质
B.水的比热容较大，可用作汽车发动机的冷却剂
C.沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较大
D.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
4. (2015年福建厦门中考)铁的比热容大于铜的比热容。质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量，若吸收的热量全部转化为内能，则铁块的( )
A.温度升高较少 B.末温较低 C.内能增加较少 D.内能较小
5. 一杯酒精用掉一半，剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是( )
A.质量、密度、比热容和热值不变
B.质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变
C.质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变
D.质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变
6. 探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图13-1所示。下列说法正确的是（ ）
A.实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强
B.实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的
C.实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同
D.实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强
7. 下列说法中错误的是( )
A.在四冲程内燃机中，只有做功冲程对外做功
B.热机排出的废气、产生的噪声，都会污染环境
C.因为汽油的热值比柴油的高，所以汽油机的效率比柴油机高、对环境污染小
D.内燃机中，是靠曲柄连杆机构将活塞的往复运动变成曲轴的转动的
8. 下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法错误的是( )
A.柴油机的气缸上有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B.在做功冲程中，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式
C.柴油机比汽油机笨重
D.柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物
9. 内燃机工作过程中，关于能量转化的下列说法中错误的是( )
A.燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能
B.在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能
C.在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
D.在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
10. (2015年福建厦门中考)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大，热值越大
D.热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
11. 下列说法正确的是( )
A.把零下10 ℃的冰块放在0 ℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加
B.在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
C.用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
12. 柴油机的效率比汽油机高，这说明( )
A.在单位时间内柴油机消耗的燃料比汽油机的少
B.在单位时间内柴油机消耗的燃料比汽油机的多
C.柴油的热值比汽油的高
D.柴油机把柴油燃烧后的内能转化为机械能的比率比汽油机的高
二、填空题(每空1分，共20分)
13. 在建设施工中，我们经常看见工人用切割机切割水泥路面，工人师傅在施工时要不断向锯片上浇水，否则会很快损坏锯片(如图13-2所示)，这是由于锯片在切割路面时不断 ，使锯片的内能增加，温度升高。向锯片浇水，是通过 的方式使其内能减少，温度降低。
14. 小旺看见人们在冬天常使用热水袋取暖，他灵机一动发明了“水床”——在床形的塑料袋内充上水。冬天用电热器给水加热，温度 （选填“升高”或“降低”），人睡在“水床”上面比直接睡在床上感觉暖和。夏天充入冷水，躺在上面又感觉非常凉爽。这种床用水做介质，这是因为水的 比较大。
15. （2015年长沙中考）水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻，这是因为水的________较大，当气温降低时，水能放出较多的热量，如果某秧田中水的温度降低了2 ℃，放出了 的热量，则该秧田内水的质量为________ 。 已知 （kg•℃）
16. 如图13-3所示，在一试管里装入质量为100 g的干燥沙子，用软木塞把管口封住，在塞中插入温度计，测得此时沙子的温度为l8 ℃；然后用手指捏住试管上部上下晃动。过一会儿，发现温度计的示数变为20 ℃。沙子的温度之所以升高，是因为晃动试管时，试管内的沙子互相摩擦做功， 能转化为 能，沙子内能增加，温度升高；在这一过程中，沙子的内能增加了 J。[沙子的比热容为0.92×103 J／(kg•℃)]
17. 一台柴油机的转速是 ，这台柴油机的活塞每秒钟经过________个冲程，完成________个循环，燃气做了________次功。
18. 如图13-4所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。这是因为酒精燃烧产生的燃气对外________，燃气的________能转化为盒盖的________能。这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同。
19. 汽油的热值是 ，它表示的物理意义是_____________。现有 汽油，完全燃烧 汽油放出的热量是________，剩下的 汽油的热值是________________。
20. 柴油机的效率为40％，用这台柴油机工作时，完全燃烧 的柴油可做有用功 。（柴油的热值是 ）
三、简答题(21题、22题每题5分，共10分)
21. 请你利用学过的物理知识解释两位同学的取暖方式（图13-5）有何不同？
22. 如图13-6所示是我国目前最大的水电站——三峡水电站。三峡水电站建成后，三峡水库区的气温受到一定的影响：夏天气温比原来下降2 ℃左右，而冬天气温比原来升高2 ℃左右，请你解释发生这种现象的原因。
四、实验探究题（23题8分，24题10分，共18分）
23. （2015年河南）为比较两种液体的吸热能力，小军用图13-7中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。
图13-7
图13-8
物理量
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃
液体1 50 20 5 45
液体2 50 20 5 68
（1）某时刻温度计的示数如图13-8所示，此温度值是___________℃。
（2）实验中，用___________间接反映液体吸收热量的多少。
（3）通过分析表中数据可知，___________（选填“液体1”或“液体2”）的吸热能力较强。物理上用___________这个物理量来描述物质的吸热能力。
24. (2015年江苏苏州中考)在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中。
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图13-9甲所示。在组装器材时应先调节 (选填“ ”或“ ”)的高度，调节它的高度是为了 。
(2)组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油 ，得出结论。要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是 。
(3)在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 。(答出一个即可)
甲 乙
图13-9
四、计算题(25题7分，26题9分，共16分)
25. (2015年呼和浩特中考)王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有 水，把水从 加热至 ，已知水的比热容为 。如果木炭的热值为 ，它燃烧放出的热有 被水吸收。求：
(1)在这个过程中水吸收的热量；
(2)在这个过程中用掉多少木炭。
26. 小芳家的太阳能热水器，水箱容积是 。小芳进行了一次观察活动：某天早上她用温度计测得自来水的温度为 ，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为 。请你求解下列问题：
(1)水箱中水吸收的热量。[ ]
(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，需要燃烧 ，则煤气灶的效率为多少?(煤气的热值为 )
第十三章 内能与热机 检测题参考答案
1. B 解析：物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如液体在沸腾过程中不断吸热，内能增加，但温度保持不变，A选项错误；物体温度升高，内能一定增加，但不一定吸收热量，有可能是对物体做功，B选项正确，C选项错误；发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，D选项错误。
2. D 解析：用热水袋暖手、向饮料中加冰块、在炉子上烧水都是通过热传递的方式改变物体的内能，故A、B、C选项不符合题意；用手反复弯折铁丝，对铁丝做功，将机械能转化为铁丝的内能，使铁丝的内能增加、温度升高，这是利用做功的方式改变物体的内能，故D选项符合题意。
3. D 解析：比热容是物质本身的一种性质，各种物质都有自己的比热容，所以可以依据比热容来鉴别物质，故A选项不符合题意；因为水的比热容较大，相同质量的水和其他比热容小的物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，故B选项不符合题意；因为沙的比热容较小，相同质量的沙和其他比热容大的物质比较，放出（或吸收）相同的热量时，温度变化大，使得昼夜的温差较大，故C选项不符合题意；比热容是物质的一种性质，它不随物质的质量、体积等条件的变化而变化，一桶水的比热容和一杯水的比热容相同，故D选项符合题意。
4. A 解析：已知铜块和铁块的质量相等，并且吸收相同的热量，因铁的比热容比铜的比热容大，由公式 可知，比热容越大，升高的温度越少，故A选项正确；因不知两者的初温，故无法判断末温的高低，故B选项错误；因吸收的热量全部转化为内能，所以两者内能的增加量相等，故C选项错误；因不知铁块的初始内能的大小，故无法判断升温后铁块内能的大小，D选项错误。
5. D 解析：质量是指物体所含物质的多少，一杯酒精用去一半后，其质量将减半；酒精的密度、比热容和热值都表示酒精的某种特性，是从不同的角度来描述酒精的特性，一般不发生变化，只与物质的种类和状态有关，故一杯酒精用去一半，则剩下的酒精的密度、比热容和热值不变。
6. D 解析：用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水时，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较弱，故 A 选项错误；物体吸热多少是由物质的种类、质量和温度变化三者共同决定的，故 B 选项错误；将沙子和水加热到相同温度时，水吸收的热量多，故 C 选项错误；加热相同的时间，吸收的热量相同，末温低的物质温度变化小，说明它的吸热能力强，故 D 选项正确。
7. C 解析：热机效率的高低与燃料的热值无直接关系。
8. B 解析：由柴油机和汽油机的构造可知，柴油机的气缸上有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A选项正确；柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故D选项正确；在做功冲程中，柴油机的点火方式是压燃式，汽油机的点火方式是点燃式，故B选项错误；柴油机比汽油机笨重，故C选项正确。
9. D 解析：内燃机在工作过程中，燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能，故A选项正确；在压缩冲程中，将飞轮的机械能转化为燃气的内能，故B选项正确， D选项错误；在做功冲程中，将燃气的内能转化为飞轮的机械能，故C选项正确。
10. B 解析：热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧是否充分，释放热量的大小无关，故A、C选项错误；热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，在热机工作中能量的损失有：克服摩擦做功消耗一部分能量、燃料不完全燃烧损耗一部分能量、热机直接向外散热消耗一部分能量、废气带走了大部分能量，所以热机效率不是定值，使燃料燃烧充分，可以提高热机效率，故B选项正确，D选项错误。
11. A 解析：把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱中，冰要吸收热量，内能增加，A选项正确；在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，B选项错误；锯条的温度升高是因为做功改变了锯条的内能，C选项错误；我们不敢大口地喝热气腾腾的汤是因为汤的温度高，D选项错误。
12. D 解析：由热机效率的定义可知，柴油机的效率比汽油机高，说明柴油机把柴油燃烧后的内能转化为机械能的比率比汽油机的高，故D选项正确。
13. 做功 热传递
14. 升高 比热容
15. 比热容 解析：由于水的比热容较大，质量相同降低相同温度时，放出的热量较多，所以在傍晚向秧田内灌水，早晨再将水放出，可以防止霜冻。根据热量公式 ，可得秧田内水的质量 。
16. 机械 内 184 解析：晃动试管，试管内的沙子互相摩擦做功，机械能转化为内能。根据热量公式，沙子吸收的热量 。
17. 96 24 24 解析：柴油机的转速是 ，即 ，活塞转1转经过２个冲程，故活塞每秒钟经过96个冲程；活塞转2转完成１个工作循环，故活塞每秒钟完成24个循环；活塞每完成１个工作循环，燃气对外做功１次，故燃气做了24次功。
18. 做功 内 机械 做功 解析：按动电火花发生器的按钮产生电火花，点燃盒内酒精，酒精燃烧产生高温高压的燃气，燃气膨胀对外做功，燃气的内能转化为盒盖的机械能，四冲程汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，所以这一过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
19. 汽油完全燃烧放出 的热量
20. 解析：完全燃烧 的柴油可放出的热量为 J/kg ，由热机的效率公式可知，柴油机所做的有用功为 。
21. “哈气”是通过热传递的方式使手的内能增加，温度升高；“搓手”是通过摩擦做功的方式使手的内能增加，温度升高。? 解析：改变物体的内能有两种方式：做功和热传递。哈气取暖是通过热传递使手的内能增加，温度升高；搓手是通过摩擦做功的方式使手的内能增加，温度升高。
22. 水电站建成后，库区水量大大增加，因为水的比热容比干泥土、砂石的大，当夏天吸收相同热量时，水升高的温度比干泥土、砂石的少，所以夏天库区气温比原来有所下降；当冬天水和干泥土、砂石放出相同热量时，水降低的温度比干泥土、砂石的少，所以冬天库区气温比原来有所升高。
23. （1）26 （2）加热时间 （3）液体1 比热容
解析：（1）从图中可以看出，温度计的分度值为1 ℃，读数为26 ℃。（2）实验中，使用相同的装置对每组液体加热，保证了相同时间内提供的热量相同，加热时间越长，说明液体吸收的热量越多，因此用加热时间间接反映液体吸收热量的多少；（3）从表中数据可以看出，在质量和吸收热量相同的条件下，液体1温度变化小，说明液体1的吸热能力较强，物理上用比热容这个物理量来描述物质的吸热能力。
24.(1) 确保用外焰加热 (2)升高的温度 停表(计时工具都可)
(3)①用“水浴法”加热，受热更均匀，不需搅拌。
②原方案两次加热，酒精灯火焰不易控制到完全相同，现方案同一热源加热，确保相同时间内提供的热量相等。
③两实验同时进行，便于同时比较水和煤油升温的快慢
其他合理答案也可
解析：(1)安装、调整实验装置时，应从下到上，方便调节，先调节 的高度，目的是方便用酒精灯的外焰加热。(2)比较两种物质的吸热能力，可以比较相同质量的物体吸收相同的热量温度的变化；还可以比较相同质量的物体升高相同的温度吸收热量的多少。如果这两种液体吸收的热量相同，则应通过温度的变化来判断吸热能力的强弱。实验中要取质量相同的水和煤油用到天平，比较相同质量的物体升高相同的温度吸收热量的多少，就要通过加热时间的长短来反映，因此要选用停表或其他计时工具。(3)改用图乙的装置后，既能保证加热的热源相同，还能控制加热时间相同，方便比较两杯液体温度的变化；同时采用水浴加热法，可以保证被加热的液体受热均匀。
25. (1)水吸收的热量：
(2)木炭放出的热量：
用掉木炭的质量：
解析：(1)已知水的质量，水的比热容，水的初温和末温，由热量公式 可计算出水吸收的热量；
(2)已知 ，所以 ，由 得 可计算出用掉的木炭的质量。
26. （1） （2）
解：（1） ，
。
（2） ，
故η 。