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内能

一．选择题（共20小题）

1．如果在冷天里睡在地上，而只有三张相同的毡子，这三张毡子分配的最佳方案是（　　）

A．

全部盖在身上

B．

全部盖在地上

C．

一张垫在地上，两张盖在身上

D．

两张垫在地上，一张盖在身上

2．（2009秋•盐都区校级期末）质量相等的两块金属，在沸水中加热足够的时间后，同时取出放在足够大的冰上，可以判断能使冰熔化较多的那块金属具有（　　）

A．

较大的密度

B．

较小的比热容

C．

较大的比热容

D．

较大的体积

3．（2014秋•麻城市校级月考）某四冲程内燃机的活塞每秒钟完成15个工作循环，那么（　　）

A．

内燃机的转速是900转/分

B．

每分钟对外做功900次

C．

每分钟对外做功1800次

D．

每分钟对外做功15次

4．（2013•安徽模拟）已知某汽车发动机的排气量为V0，做功冲程气缸内气体的平均压强po．请你推测po•V0的单位可能与下列物理量的单位相同的是（　　）

A．

功率

B．

功

C．

力

D．

速度

5．甲、乙两物体比热容之比为1：

2，质量比为3：

4，降低相同的温度放出的热量之比为（　　）

A．

1：

B．

2：

C．

3：

D．

8：

6．（2014•东城区二模）汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油2kg（q汽油=4.6×107J/kg）．查阅资料可知：

汽油机效率最高约为40%；某型号电动机的额定电压为220V，额定电流为10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J．下列说法中正确的是（　　）

A．

2kg汽油完全燃烧，放出的热量为2.3×107J

B．

该汽车以72km/h的速度行驶时，牵引力的功率为12kW，此时汽车受到的阻力为6N

C．

这台电动机的效率为80%

D．

在工作中，电动机效率高，但汽油机比电动机更环保节能

7．（2013秋•未央区期中）铜的比热容是铅的比热容的3倍，质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为5：

2，则它们吸热之比为（　　）

A．

15：

B．

2：

C．

6：

D．

5：

8．质量相等的两金属块A和B长时间放在沸水中，将它们从沸水中取出后，立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中．不计热量损失，当甲、乙两杯水的温度不再升高时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度．则下列说法中正确的是（　　）

A．

金属块A末温比金属块B的末温高

B．

金属块B放出的热量比金属块A的多

C．

金属块A的比热容比金属块B的比热容小

D．

甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少

9．（2012•泰州模拟）三个相同的热源分布在一横放着的圆筒内，圆筒的侧壁和一个底部均绝热，另一个底部开口并被导热膜封住，用另两个导热膜在圆筒内隔出两个竖囱，从而将三个热源互相隔开并形成A、B、C三个独立单元区域，假设周围环境的温度恒定，并且传导的热功率与温差成正比，每个独立单元区域内空气的温度均匀，A、B、C三个独立单元区域的温度与周围环境的温度差分别为△tA，△tB和△tC，则△tA：

△tB：

△tC为（　　）

A．

3：

2：

B．

6：

3：

C．

5：

3：

D．

6：

5：

10．（2010春•云浮校级月考）甲、乙两种物质，质量之比为4：

1，放出热量之比是3：

1，则它们的比热容之比和降低温度之比分别是下列四种情况，可能满足题设条件的是（　　）

A．

1：

13：

B．

2：

11：

C．

1：

23：

D．

1：

39：

11．（2014秋•新泰市校级期末）已知烟煤的热值是2.9×107J/kg，那么（　　）

A．

2kg的烟煤燃烧时，一定能放出5.8×107J的热量

B．

1kg的烟煤完全燃烧，一定能放出2.9×107J的热量

C．

2kg的烟煤温度降低1℃时，放出2.9×107J的热量

D．

10kg烟煤的热值是2.9×107J

12．（2015•赵县模拟）下列关于热机的说法中不正确的是（　　）

A．

热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程

B．

为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性

C．

机械能转化为内能的过程是做功冲程

D．

热机的一个工作循环中，飞轮和曲轴都要转两圈

13．（2014•郧西县模拟）所示流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．下列对图中①②③④的补充正确的是（　　）

A．

①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能

B．

①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能

C．

①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能

D．

①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能

14．（2014秋•平昌县校级期中）一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，它1s完成了（　　）

A．

30个冲程，做了30次功

B．

60个冲程，做了60次功

C．

120个冲程，做了30次功

D．

60个冲程，做了15次功

15．（2014秋•武功县期末）做同样多的功，A柴油机用3小时，消耗柴油4千克，B柴油机用4小时，消耗柴油3千克，下列说法正确的是（　　）

A．

A的功率大，效率高

B．

A的功率大，效率低

C．

B的功率大，效率高

D．

B的功率大，效率低

16．（2014秋•宜宾县期中）有关热机效率的说法正确的是（　　）

A．

用热值大的燃料，就能提高热机效率

B．

多燃烧一些热值大的燃料，就能提高热机效率

C．

无论用什么方法，都不能提高热机效率

D．

无论用什么方法，都不能使热机效率等于或大于1

17．（2013秋•北塘区校级期中）下列数据中最接近生活实际的是（　　）

A．

柴油机的效率可以达到99%

B．

一个中学生登上一层楼所做的功约为1500J

C．

中学生小明跳绳的功率约为1000W

D．

家用台灯正常工作时灯丝中的电流约为2A

18．（2013秋•盱眙县校级月考）用拖拉机耕地时，一般都行进得较慢，这是为了（　　）

A．

减少机器损耗

B．

获得较大的牵引力

C．

节省燃油

D．

减小阻力

19．（2008•广州）如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率（η）等于（　　）

A．

×100%

B．

×100%

C．

×100%

D．

×l00%

20．有甲、乙两台汽油机，若在同一时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样时间内，甲、乙两汽油机消耗的汽油之比为（　　）

A．

2：

B．

8：

C．

5：

D．

5：

二．填空题（共1小题）

21．（2014秋•广陵区校级期中）汽油机是工农业生产中常用的热机，某型号汽油机的结构如图，若该汽油机的效率是20%，飞轮转速是1200r/min．

（1）此汽油机每秒钟完成　　　个做功冲程，其中　　　　　　冲程将机械能转化为内能；

（2）当汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时汽油机的效率将　　　　　　（升高/不变/降低）；

（3）为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱，使汽缸被水包围着，用水来降低汽缸体的温度是因为水的　　　　　　；

（4）汽车在爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时减慢车速．那么，在爬坡时减慢车速的目的是　　　　　　．

三．解答题（共9小题）

22．（2014•郎溪县校级自主招生）饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如下图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处于保温状态．请回答下列问题：

（1）A、B是两种不同颜色的指示灯．如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温，请标明指示灯的颜色，应该是A为　　　　　　色．

（2）若饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W，求电阻R2的阻值（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）．

（3）若加热水槽储水1.0kg，将其从初温20℃加热到100℃，加热管的热效率为90%，试计算出加热需要多少时间？

水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）

23．（2012•三明）如图是某兴趣小组自制电热水器的电路图．电热丝R1的阻值为80Ω，R2的阻值为1130Ω，电源电压恒为220V，不计温度对电阻的影响．问：

（1）只闭合开关S1，电热水器处于保温状态，此时电路中的电流是多大？

（2）同时闭合开关S1、S2，电热水器处于加热状态，通电5min，恰好能使2kg水的温度升高20℃，则此过程中水吸收的热量是多少？

损失的电能是多少？

[c水=4.2×103J/（kg•℃）]

（3）该热水器的最大功率P1与最小功率P2之比是多少？

24．（2011•锦州）汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．

[汽油热值为4.6×107J/kg，汽油密度为0.7×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？

（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？

若发动机输出的功率为6×104W，则此汽车发动机的效率是多少？

（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）

25．（2011•南通）阅读短文，回答问题：

为节约能源．某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中．表中所示是该型号汽车的部分技术参数，其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率．耗油量是指汽车正常行驶l00km消耗燃油的体积．

测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭发电机两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能Ek，作出Ek一s图象，如图所示．

××型汽车

总质量（kg）

1200

储能效率（%）

耗油垃（L/100km）

（1）发电机是根据　　　　　　原理发电的．发电过程中，动能除了转化为电能外，由于线圈有电阻，还有部分能量转化为　　　　　　能．

（2）汽车正常行驶100km，消耗燃油的质量为　　　　　　kg，完全燃烧这些燃油产生的热量为　　　　　　J（燃油的密度ρ=0.7×103kg/m3，热值q=4.6×107J/kg）．

（3）测试时，汽车在大小为800N的牵引力作用下，以25m/s的速度正常行驶1000m．此过程中，汽车　　　　　　．

A．受到的阻力为1.2×104J

B．行驶的时间为40s

C．牵引力做的功为3.2×108J

D．牵引力的功率为80kW

（4）由图象可知，表示开启发电机进行测试的图线是　　　　　　（填“①”或“②”），判断的依据是　　　　　　．

（5）若汽车正常行驶时的动能Ek0=3.75×105J，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作，最终有　　　　　　J的动能转化为内能．

26．（2010•荆门）在一次课外活动中，小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表：

观察对象

有关记录

研究活动

电磁炉的铭牌

U额=220V

P额=1kw

（1）用电磁炉加热一壶水：

（水的质量m=2kg，初温t=30℃）

（2）关闭家里其他用电器，只将该电磁炉接入电路烧水，观察电能表，表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得水的温度为50℃．

电能表的铭牌

220V10（40）A

50Hz2000r/kw•h

已知水的比热容为c=4.2×103J/（kg•℃），吸热公式为Q=cm△t，请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：

（1）水所吸收的热量；

（2）电磁炉的实际功率；

（3）电磁炉烧水的效率．

27．（2010•肇庆）2009年12月5日，肇庆市供电局在节能展示厅为同学们做了如下实验：

分别用电磁炉和煤气炉（使用液化石油气）将1.5kg的水从20℃加热到85℃，实验数据如图所示．[液化石油气的热值是4.9×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]

（1）将1.5kg的水从20℃加热到85℃，水吸收的热量是多少J？

（2）电磁炉和煤气炉的效率分别是多少？

（3）本实验中的电磁炉与煤气炉相比，哪一个更节能？

为什么？

28．（2012•邹城市校级二模）将质量为30千克、温度为10℃的水与质量为40千克、温度为80℃的水混合后，它们的温度为多少摄氏度？

（不计热量损失．）

29．汽油机与柴油机的异同

项目

汽油机

柴油机

不

同

点

燃料

气缸、构造

工质

压缩比

点燃方式

效率

优缺点

相同点

30．随着生活水平的提高，汽车已经进入平常百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展；汽车应用了许多物理知识，请你运用所学的物理知识解答下列问题：

（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机工作时　　　　　　压缩冲程将机械能转化为内能．

（2）在工作时，发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，用水作为冷却剂的主要原因是　　　　　　．

（3）小轿车上都装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯，四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开），指示灯就发光提醒，图所示四个电路中，能体现该装置工作原理的是　　　　　　

（4）汽车给我们带来交通便利的同时，也给我们带来了环境污染等一些社会问题，人们已经致力于研究利用电能来做动力的新型汽车，工作过程中，负责将其它形式的能转化为机械能的部件是　　　　　　

A．电动机B．发动机C．发电机D．逆变器

（5）在挑选汽车时，发动机（汽油机）效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一，有经验的司机可以通过闻尾气的气味做出初步的判断，输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越　　　　　　，原因是　　　　　　．

2015年05月08日冰之凌刃的初中物理组卷

参考答案与试题解析

一．选择题（共20小题）

1．如果在冷天里睡在地上，而只有三张相同的毡子，这三张毡子分配的最佳方案是（　　）

A．

全部盖在身上

B．

全部盖在地上

C．

一张垫在地上，两张盖在身上

D．

两张垫在地上，一张盖在身上

考点：

专题：

应用题．

分析：

解决此题要知道热传递可以改变物体的内能，并且地面泥土的传热性能比空气的传热性能强．

解答：

解：

因为地面泥土的传热性能比空气的传热性能强，所以应该将二张垫在地上，一张盖身上，即选择方案D合适；

故选D．

点评：

解决此题要结合热传递改变物体的内能进行分析解答，必须知道地面泥土的传热性能比空气的传热性能强．

A．

较大的密度

B．

较小的比热容

C．

较大的比热容

D．

较大的体积

考点：

分析：

冰熔化时要吸收热量，吸收热量多的冰熔化多；

两块金属在沸水中加热相同的时间，它们的温度都等于了沸水的温度，放在冰上，冰吸收热量熔化，当金属的温度等于了冰水混合物的温度时，冰就不再熔化；

根据Q放=Cm（t0﹣t）两块金属的质量和初温、末温都是相等的，放出热量的多少和金属的比热容有关，据此得出结论．

解答：

解：

“在沸水中加热足够的时间”也就是说这两块金属的温度等于了沸水的温度；

两块金属的温度是相等的，放在足够大的冰上，使冰熔化多的金属就是放出热量多的；

根据Q放=Cm（t0﹣t），金属的质量相等，初温相同，末温也是相同的（末温等于冰水混合物的温度即0℃不再放热），比热容大的金属放出热量多．

故选C．

点评：

此题考查的是有关比热容的推理，是一道比较难的题目，需要认真的分析，要能够从题干中找到一些隐含的条件，如：

在沸水中加热足够的时间就说明了两块金属的温度相等．

3．（2014秋•麻城市校级月考）某四冲程内燃机的活塞每秒钟完成15个工作循环，那么（　　）

A．

内燃机的转速是900转/分

B．

每分钟对外做功900次

C．

每分钟对外做功1800次

D．

每分钟对外做功15次

考点：

专题：

应用题；比热容、热机、热值．

分析：

对于四冲程内燃机，一个工作循环包括四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次．

解答：

解：

A、内燃机的转速是900转/分，故一秒钟内燃机转的圈数是：

=15次，故为30个冲程，不到8个工作循环，故错误；

BCD、内燃机的活塞每秒钟完成15个工作循环，即每分钟完成的工作循环数是：

15×60=900个，一个工作循环对外做功一次，故每分钟对外做功900次，故B正确，CD错误；

故选B．

点评：

根据冲程数判断内燃机做功次数是难点，突破的关键是熟悉飞轮转动两周完成一个工作循环，对外做功一次．

A．

功率

B．

功

C．

力

D．

速度

考点：

专题：

其他综合题．

分析：

设气缸横截面积为S，长度为L，则排气量为SL；知道平均压强，可求燃气对活塞的平均压力，利用W=Fs可求做功冲程的做功大小，据此选择单位．

解答：

解：

设气缸横截面积为S，

∵V0=SL，

∴L=

，

∵p=

，

∴平均压力：

F=p0S，

做功冲程的做功大小：

W=FL=p0S×

=p0V0，

可见po•V0的单位与功的单位相同．

故选B．

点评：

本题考查了有关汽油机做功冲程燃气做功的计算，灵活运用有关知识是本题的关键．

5．（2014秋•德惠市期末）甲、乙两物体比热容之比为1：

2，质量之比为3：

4，降低相同的温度．放出的热量之比为（　　）

A．

1：

B．

2：

C．

3：

D．

8：

考点：

专题：

计算题；比热容、热机、热值．

分析：

已知质量之比，比热容之比，降低相同的温度，根据公式Q=cm△t即可求出甲、乙两物体放出的热量之比．

解答：

解：

甲乙两物体比热容之比c甲：

c乙=1：

2，质量之比m甲：

m乙=3：

4，降低温度之比△t甲：

△t乙=1：

1，

两物体放出热量之比：

Q甲：

Q乙=c甲m甲△t甲：

c乙m乙△t乙=1×3×1：

2×4×1=3：

8．

故选：

C．

点评：

本题考查了学生对热量公式的掌握和运用，代入比值时要细心，不要因颠倒出错．

汽油机效率最高约为40%；某型号电动机的额定电压为220V，额定电流为10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J．下列说法中正确的是（　　）

A．

2kg汽油完全燃烧，放出的热量为2.3×107J

B．

该汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，此时汽车受到的阻力为6N

C．

这台电动机的效率为80%

D．

在工作中，电动机效率高，但汽油机比电动机更环保节能

考点：

专题：

计算题；错解分析题；功、功率、机械效率．

分析：

（1）由燃烧值公式可以求出释放的热量．

（2）功率P=

=Fv，应用P=Fv的变形公式可以求出汽车受到的阻力．

（3）求出汽油机消耗汽油所释放的能量，由W=UIt求出产生的电能，然后求出汽油机的效率．

（4）比较效率可知电动机效率高，根据电动机的特点可知电动机更环保节能．

解答：

解：

A、汽油完全燃烧释放的热量Q放=mq汽油=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J，故A错误；

B、v=72km/h=20m/s，

∵P=

=Fv，

∴汽车的牵引力F=

=600N，

汽车匀速运动，牵引力与阻力平衡，

由平衡条件得：

阻力f=F=600N，故B错误；

C、∵消耗的电能W=UIt=220V×10A×60s=1.32×105J，

∴电动机的效率：

η=

×100%=

×100%=80%，故C正确；

D、∵汽油机效率为40%，而电动机效率为80%，汽油机排放废气污染大气，电动机噪声比汽油机的小很多；

∴电动机比汽油机效率高，节能，电动机比汽油机环保，故D错误．

故选C．

点评：

应用燃烧值公式、功率变形公式、效率公式即可正确解题，本题难度不大．

7．（2013秋•未央区期中）铜的比热容是铅的比热容的3倍，质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为5：

2，则它们吸热之比为（　　）

A．

15：

B．

2：

C．

6：

D．

5：

考点：

专题：

计算题；比热容、热机、热值．

分析：

知道铜和铅的比热容之比、升高的温度值比、质量m相同，根据公式Q吸=cm△t求它们吸收的热量之比．

解答：

解：

由题知，m铜：

m铅=1：

1，△t铜：

△t铅=5：

2，c铜：

c铅=3：

1，

由Q吸=cm△t得，

Q铜：

Q铅=c铜m铜△t铜：

c铅m铅△t铅=3×1×5：

1×1×2=15：

2．

故选：

A．

点评：

本题考查了学生对热量公式的掌握和运用，涉及到两个物体关于热量、质量、温度变化量、比热容的比值

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