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1、第十二章 内能与热机(100分，60分钟)题号一二三四总分得分一、选择题(每题3分，共36分)1一瓶酒精用掉一半，关于剩下的酒精，下列判断正确的是()A密度变为原来的一半 B热值变为原来的一半C质量变为原来的一半 D比热容变为原来的一半2关于温度、热量和内能，以下说法正确的是()A物体的温度升高，内能一定增加B60 的水比30 的水所含有的热量多C热量总是自发地从温度低的物体向温度高的物体传递D0 的水内能为零3下列实例中，通过热传递的方式来改变物体内能的是()A晒太阳 B钻木取火 C搓手取暖 D压缩空气4用打气筒给篮球快速充气，忽略篮球体积的变化，在充气过程中，球内空气()A质量不变 B密度
2、不变 C温度不变 D内能增大5由Qcm(tt0)得c，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是()A若质量增大一倍，则比热容减小一半B若质量增大一倍，则比热容增大一倍C若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍D比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关6飞机在万米高空飞行时，舱外大气压比舱内大气压低，要使舱内获得新鲜空气，必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中，压缩机对空气做功，空气的()A温度升高，内能增加 B温度降低，内能减少 C温度升高，内能减少 D温度降低，内能增加7如图所示是某老师的自制教具。他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口
3、喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是() A酒精不完全燃烧时热值不变B能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动C燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程D纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低8实验装置如图所示，加热试管使水沸腾。对观察到的现象分析正确的是()A玻璃管口冒出的“白气”是水汽化成的水蒸气B加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能C小叶轮的转动说明永动机是可以实现的D小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能(第7题图)(第8题图)( 第10题图)(第12题图)9四冲程内燃机工作时，哪个冲程将机械能转化为内
4、能()A压缩冲程 B做功冲程 C吸气冲程 D排气冲程10如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为()A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程11关于“热机”，下列说法中错误的是()A通过技术改进，可以使热机的效率达到100% B减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”C用水而不用其他循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容较大的特性 D严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱12将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。则三块金属的比热容c甲、c
5、乙、c丙大小相比()Ac甲最大 Bc乙最大 Cc丙最大 Dc甲c乙c丙二、填空题(每空1分，共16分)13“激光橡皮”：在激光的照射下，纸张上的黑色碳粉直接_(填物态变化名称)为高温碳蒸气，在这个过程中，碳粉是通过_(填“做功”或“热传递”)的方式来改变内能的。14在四川邛崃窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”，如图所示。这种省油灯的灯盏是铜质的，在灯盏下增加了一层夹层，又叫夹层灯。夹层留一个小孔，可以从小孔向夹层中加水。灯点燃后，热会由灯盏通过_方式使油的内能增加，温度升高，加快油的_，增加耗油量。在夹层中加水，降低油温，达到省油的目的，这是利用水的_的特性。为了更省油，请对这种灯提出一个合理的
6、改进意见：_。(第14题图)(第15题图)15在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成风。形成海陆风的根本原因是_。如图所示的是海陆风形成的示意图，其中_图反映海风形成的时间是白天，_图反映陆风形成的时间是晚上。16给汽车加油时，会闻到汽油味，这是_现象。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率_(填“升高”“不变”或“降低”)。17若汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功_次，飞轮转过_圈。18中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的
7、_很大。以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为_J，可以将_ kg的水从20 加热至60 。q煤气4.2107 J/kg，水的比热容c4.2103 J/(kg)三、实验与探究题(每题8分，共16分)19. 为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：质量/g升温10 所需时间/s升温20所需时间/s升温30 所需时间/s沙子306489124水3096163220(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_；(2)分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和
8、沙子，升高相同温度时，水吸收的热量_(填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量；(3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，_(填“水”或“沙子”)升高的温度更高；(4)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是：_。(第19题图)(第20题图)20如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10 g，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；比较不同物质的比热容，应选择_两图进行实验；(2)水的比热容为4.2103 J/(kg)，它的物理含义是_；(3)酒精的热值为3.0107 J/kg，完全燃烧10 g酒精放出的热量为
9、_J。四、综合应用题(21、22题各6分，23题8分，24题12分，共32分)21如图所示，一辆汽车在行驶途中遇突发情况，紧急刹车时，司机身体前倾，车身向前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。请根据以上情境简要回答下列问题：(1)刹车时司机身体前倾的原因。(2)从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因。(第21题图)22某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1 m2的表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是2 m2，太阳能热水器内的水的质量为100 kg，水
10、的初温为20 ，经8 750 s时间后上升到45。请计算：c水4.2103 J/(kg)(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦耳？(2)垂直于太阳光的1 m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？23飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，高空中某飞机获得1.6105 N的水平推力，以600 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，需要完全燃烧热值为4107 J/kg的航空煤油4 000 kg。求1 h内：(1)飞机的航程；(2)发动机所做的功；(3)航空煤油完全燃烧放出的热量；(4)发动机的热机效率。24随着人们生活
11、水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45 时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：地面装饰层材料散热功率散热管材料陶瓷塑料木地板聚乙烯(PERT)136.6 W/m2103.5 W/m293.5 W/m2聚丁烯(PB)125.7 W/m296.9 W/m290.0 W/m2(1)若该地暖系统的总水量为2103 kg，将全部的水从5 加热至45 ，水至少需要吸收多少热量？c水4.2103 J/ (kg)(2)某家庭木地板的面积为80 m2，散热管材料为聚丁烯(PB )，供
12、水温度为45 ，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关？请至少写出两点。第十二章达标检测卷一、1.C2.A3.A4.D5.D6.A7.C8.D9A点拨：机械能转化为内能是压缩冲程，内能转化为机械能是做功冲程。10A11A点拨：由于总存在能量的散失和损耗，所以热机的效率不可能达到100%。12C二、13.升华；热传递14热传递；蒸发；比热容大；给灯盏加盖点拨：为了省油，应结合影响蒸发快慢的因素思考，设法减慢蒸发速度。15海水的比热容比泥土的大；乙；甲点拨：白天，泥土和海水都吸热升温，泥土的比热容小，吸热升温快，空气温度高，密度
13、小而上升，这时风向是由大海吹向陆地。晚间的风向与白天的风向相反。16扩散；降低1710；20点拨：汽油机飞轮每转1圈完成2个冲程，每转2圈完成4个冲程，做一次功。18热值；4.2108；2 500点拨：1 kg煤气完全燃烧放出的热量Q放mq煤气1 kg4.2107 J/kg4.2107 J，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量Q放Q放104.2107 J104.2108 J，水的质量m2 500 kg。三、19.(1)吸收的热量的多少(2)大于(3)沙子(4)水的导热性能好(或沙子导热性能不好或沙子里温度计玻璃泡插入比较浅或没有用玻璃棒搅动)20(1)甲、乙；甲、丙(2)1 kg水温度升高(或
14、降低)1 所吸收(或放出)的热量为4.2103 J(3)3.0105四、21.解：(1)车行驶时司机随车一起向前运动，急刹车时司机下半身随车减速，司机的上半身由于惯性仍保持向前运动的状态，所以司机会向前倾。(2)紧急刹车时，车轮克服摩擦做功，并将机械能转化为内能，因此轮胎温度急剧升高，是通过做功的方法使内能增加的。22解：(1)水吸收的热量：Q吸c水m水(tt0)4.2103 J/(kg)100 kg(45 20 )1.05107 J。(2)垂直于太阳光的1 m2表面上，每秒钟接收到的太阳能：W1 200 J。23解：(1)飞机的航程svt600 km/h1 h600 km；(2)发动机所做的功WFs1.6105 N600 000 m9.61010 J；(3)航空煤油完全燃烧放出的热量Q放qm4107 J/kg4 000 kg1.61011 J；(4)发动机的效率100%100%60%。24解：(1)Q吸c水m(tt0)4.2103 J/(kg )2103 kg(45 5 )3.36108 J。(2)由题意可知，该家庭地面单位面积上的散热功率为P90.0 W/m2，散热量QPSt90.0 W/m280 m23.6103 s2.592107 J。(3)地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等。8