第十三章内能与热机检测题及答案解析Word文档格式.docx
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汽油机的压缩冲程,是机械能转化为汽油和空气的内能,A错；
水蒸气顶起水壶盖,是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,B对；
小孩沿滑梯下滑的过程,需克服摩擦做功,机械能转化为内能,C错；
流星在大气层中穿行的过程中与空气摩擦,是摩擦生热,是机械能转化为内能,D错。
3.（2013·
郴州中考）我国随着航天事业发展需要,正在研制大功率液氢发动机。
这种发动机主要是因为氢具有（ ）
A.较小的密度 B.较大的比热容
C.较高的热值D.较低的沸点
【解析】选C。
本题考查物质的密度、比热容、热值和沸点等特性。
燃料燃烧放出的热量与燃料的热值有关：
质量一定时,燃料的热值越大,完全燃烧时放出的热量越多,故选C。
4.（2014·
成都七中阶段考）如图是某物质由固态变为液态过程温度随时间变化的图像,下列说法正确的是（ ）
A.t1时刻物体内能为零
B.t2、t3时刻物体内能相等
C.物质固态时的比热容比液态的比热容小
D.t1时刻物体分子动能比t2时刻大
本题综合考查物体内能和比热容的知识。
t1时刻物体温度为零,但其分子仍不停地做无规则运动,所以具有内能,A错误。
t1、t2、t3时刻温度相同,但在熔化过程中物体不断吸热,所以内能增加；
分子热运动的快慢与温度有关,t1、t2时刻温度不变,故分子运动快慢不变,分子动能不变,故B、D项错误。
质量相同的同种物质,吸收相同的热量,液态比固态升高的温度小,所以液态比固态的比热容大,C对。
5.（2013·
德州中考）下列有关热和能的说法中正确的是（ ）
A.物体内能增大,一定从外界吸收热量
B.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
C.物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈
D.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
本题考查热和能的相关知识。
改变物体内能的方法有做功和热传递两种,物体内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,A错；
汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能,B错；
分子无规则运动的速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,C正确；
燃料燃烧放出的热量与燃料是否完全燃烧、燃料的质量、燃料的热值均有关,故燃料的热值越大,燃烧时放出的热量不一定多,D错。
故选C。
6.（2013·
常州中考）点火爆炸实验中,电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气将塑料盒盖喷出很远。
此过程的能量转化方式类似于汽油机的（ ）
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程D.排气冲程
本题考查热机的冲程。
燃气将塑料盒盖喷出很远,是通过对外做功的方式减小了燃气的内能,转化为盒盖的机械能,这与汽油机的做功冲程类似,故选C。
7.用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,忽略热量的散失,其温度随时间变化的规律如图所示,由图可以看出（ ）
A.甲的比热容比乙大
B.甲的比热容比乙小
C.甲和乙的比热容相同
D.刚开始加热时,甲和乙的比热容为零
本题考查有关比热容的计算。
分析坐标图,当加热时间相同时,吸收的热量相同,甲升高的温度大于乙升高的温度,因为甲、乙两种物体的质量相同,甲的比热容小于乙的比热容,任何物体都有比热容。
故选B。
8.（2012·
菏泽中考）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
本题考查热机的相关知识。
摩擦和散热总是存在的,热机效率不可能达到100%,A错误；
二氧化碳属于温室气体,“绿色出行”可以减少二氧化碳的排放,减轻温室效应,即减少城市热岛效应,B正确；
水的比热容最大,吸放热能力强,常用来作传热物质,C正确；
水有反膨胀现象,结冰后体积变大,会胀坏水箱,D正确。
二、填空题（本大题共6小题,每空2分,共34分）
9.（2014·
平南县六陈中学期末）质量相等的甲、乙两液体,吸收相同的热量后,甲升高的温度大于乙升高的温度,则甲液体的比热容（选填“大于”“等于”或“小于”）乙液体的比热容。
汽车发动机通常都用水来冷却,是因为水比其他液体的比热容,在升高相同温度的情况下,相同质量的水所带走的热量要比其他相同质量液体所带走的热量（后两空均选填“大”“小”“多”或“少”）。
【解析】本题考查比热容的理解。
由热量的计算公式Q=cmΔt可得c=
所以c甲=
c乙=
又因为Q甲=Q乙,m甲=m乙,Δt甲>
Δt乙；
所以c甲<
c乙。
水的比热容最大,在其他条件相同时,可以放出更多的热量。
答案：
小于 大 多
10.（2013·
重庆中考）散热器常用水作为冷却剂,这是利用了水的比热容较
（选填“大”或“小”）的性质。
如果散热器中装有3kg的水,当温度升高了20℃时,它吸收了J的热量。
[已知c水=4.2×
103J/（kg·
℃）]
【解析】本题考查热量的计算。
水的比热容较大,升高相同温度吸收热量多,所以利用了水的比热容较大的性质。
吸收的热量Q=cmΔt=4.2×
℃）×
3kg×
20℃=2.52×
105J。
大 2.52×
105
11.（2013·
长春中考）小红家买了一个电暖气,她阅读说明书时发现电暖气里的工作物质是油而不是水,好处之一是油的比热容比水的,加热时升温（选填“快”或“慢”）；
电暖气周围的空气温度升高,这是通过
的方式改变内能的。
【解析】油的比热容比水的比热容小,加热时升温快,所以电暖气里的工作物质是油而不是水；
电暖气的温度高,周围空气的温度低,将通过热传递的方式改变周围空气的内能。
小 快 热传递
12.汽油的热值为4.6×
107J/kg,现有汽油2kg,选其中一半完全燃烧,放出的热量是J,剩余汽油的热值是J/kg。
【解析】本题考查热值。
现有汽油2kg,选其中一半完全燃烧,即用了1kg,Q=mq=
1kg×
4.6×
107J/kg=4.6×
107J；
剩余汽油的热值不变。
107 4.6×
107
13.（2013·
广东中考）在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是
冲程。
如图所示汽油机正在进行的是冲程。
已知汽油的热值为4.6×
107J/kg,则完全燃烧100g汽油放出的热量为J。
【解析】本题考查热机的四个冲程。
汽油机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
压缩冲程中,机械能转化为内能；
图中进气门和排气门都关闭,活塞正在向下运动,火花塞点燃,所以是做功冲程。
100g=0.1kg,Q=mq=0.1kg×
106J。
压缩 做功 4.6×
106
14.阅读下表,回答问题：
一些燃料的热值 单位：
J·
kg-1
干木柴
约1.3×
酒精
3.0×
焦炭
烟煤
约2.9×
柴油
4.3×
氢
1.4×
108
无烟煤
约3.4×
汽油
木炭
3.4×
（1）从表中数据可知,完全燃烧相同质量的燃料放出热量最多的是,从环保角度看最清洁的燃料是。
（2）完全燃烧0.5kg干木柴放出的热量是J；
如果这些热量有42%被水吸收,可烧开初温为35℃的水kg。
[水的比热容是4.2×
【解析】本题考查燃料热值与环境保护。
（1）从表中数据可以看出氢的热值最大,所以完全燃烧相同质量的燃料时,氢放出的热量最多。
由于氢燃烧后生成水,而没有其他废气,所以从环保角度看最清洁的燃料是氢。
（2）完全燃烧0.5kg干木柴放出的热量Q放=mq=0.5kg×
1.3×
107J/kg=6.5×
106J,Q吸=ηQ放=42%×
6.5×
106J=2.73×
106J,故m=
=
=10kg。
（1）氢 氢
（2）6.5×
106 10
三、简答题（3分）
15.盛夏的傍晚,关于去何处纳凉的问题两名同学有了不同的看法：
甲同学主张将船划到湖中去；
乙同学主张将船停在岸边,上岸散步更凉爽。
你认为谁的看法合理?
为什么?
【解析】本题考查用比热容说明现象。
水和干泥土的比热容不同,相同质量的水和干泥土吸收（放出）相同的热量温度变化不同。
乙的看法比较合理。
傍晚,水和干泥土放出相同的热量,水的比热容比较大,水的温度变化比较小,温度比较高；
陆地温度比较低,所以应该到岸上散步。
四、实验探究题（本大题共2小题,共16分）
16.（8分）（2014·
无棣实验质检）如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。
燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
（1）为了比较不同燃料的热值,应选择两图进行实验；
为了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4.2×
℃）,它的物理意义是
_________________
；
质量为0.1kg的水温度由20℃升高到50℃吸收的热量为J。
（3）酒精的热值为3.0×
107J/kg,完全燃烧10g酒精放出的热量为J。
【解析】本题考查热值和比热容的实验探究。
（1）为了比较热值大小,要用不同的燃料加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低可比较出液体吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲、乙两图进行实验；
为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低可比较出液体温度升高的多少,进而判断两种液体比热容的大小关系,应选择甲、丙两图进行实验。
（2）水的比热容的物理意义是1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×
103J；
水吸收的热量Q吸=
cmΔt=4.2×
0.1kg×
（50℃-20℃）=1.26×
104J。
（3）完全燃烧10g酒精放出的热量Q放=mq=10×
10-3kg×
107J/kg=3.0×
（1）甲、乙 甲、丙
（2）1kg的水温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量为4.2×
103J 1.26×
104 （3）3.0×
17.（8分）（2014·
四川省忠县期末）为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。
实验数据记录如下。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
68
（1）从表中数据可知,水和食用油的质量（选填“相同”或“不相同”）,加热结束时,食用油的温度比水的温度（选填“高”或“低”）。
（2）在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。
（3）实验表明,（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。
【解析】本题考查了比较水和食用油的吸热能力的探究实验。
（1）由表格可知,水和食用油的质量相同,都为60g,加热结束时,食用油的温度为68℃,比水温度45℃高；
（2）由表格知,要使水升高的温度与食用油相同,则水加热的时间应更长一些,故水吸收的热量更多；
（3）在升高相同温度时,水吸收的热量大于食用油吸收的热量,故水的吸热能力更强一些。
（1）相同 高
（2）大于 （3）水
五、计算题（本大题共2小题,共15分）
18.（7分）（2014·
安徽芜湖期末）2013年12月17日,国土资源部宣布我国海洋地质科技人员在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物（又称“可燃冰”）样品。
“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。
（1）用“可燃冰”烧水,0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少焦耳?
（假设“可燃冰”的热值q=4.2×
108J/kg）
（2）若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量共有多少焦耳?
（3）这么多热量通常情况下可以使50kg的水从20℃升高到多少摄氏度?
【解析】本题考查有关热量和比热容的计算。
（1）可燃冰完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.1kg×
4.2×
108J/kg=4.2×
107J
（2）Q吸=ηQ放=50%×
107J=2.1×
（3）水吸收的热量可使水升高的温度
Δt=
=100℃,
故末温t=100℃。
（1）4.2×
107J
（2）2.1×
107J （3）100℃
19.（8分）（2013·
杭州中考）某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1m2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2m2,太阳能热水器内的水的质量为100kg,水的初温为20℃,经
8750s时间后上升到45℃。
[c水=4.2×
℃）]请计算：
（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳?
（2）垂直于太阳光的1m2表面上,每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳?
知道水的质量、水的比热容、水升高的温度,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量；
知道这些热量是在2m2的面积,经太阳垂直照射8750s吸收的,即可求出每平方米面积上每秒接收的太阳能。
（1）Q吸=c水m（t-t0）=4.2×
100kg×
25℃=1.05×
（2）因为η=
所以Q总=
=2.1×
1m2表面上,每秒钟接收到的太阳能是
J=1200J
（1）1.05×
107J
（2）1200J
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