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1、1第十二章第十二章 内能与热机内能与热机(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
2、，在充气过程中，球内空气( )A质量不变 B密度不变 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Q m（tt0）( )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
3、。他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器2紧紧塞进孔中，实验时从瓶口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
4、 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
5、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 c3甲、c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
6、，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
7、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_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4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
8、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；
9、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_5_；(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_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
10、 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，
11、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：6(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
12、)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。7第十二章达标检测卷一、1.C 2.A 3.A 4.D 5.D 6.A 7.C 8.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
13、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/kg4.210
14、7 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 mQ c水t2 500 kg。4.2 108 J 4.2 103 J/（kg） （60 20 ）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
15、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。Q吸 50 % 2 8 75023解：(1)飞机的航程 svt600 km/h1 h600 km；8(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%。W Q放9.6 1010 J 1.6 1011 J24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。