内能与热机.docx
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内能与热机
内能与热机
一、单选题
1.关于温度、热量、比热和内能，下列说法正确的是
A.物体的温度越高，所含热量越多B.物体内能增大一定是吸了热
C.
的冰块，内能可能为零D.一碗水倒掉一半后，内能减小
2.质量相等的铜块和铁块（c铜＜c铁），使它们放出相等的热量后，再相互接触，则（ ）
A.热量从铜块传到铁块B.热量从铁块传到铜块
C.它们之间不发生热传递D.无法确定
3.下列关于热量、内能与热值说法中，正确的是（ ）
A.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B.在热传导过程中，物体向外传递100J的热量，其内能也将减少100J
C.热传导是改变物体内能的唯一途径
D.热值大的物体在完全燃烧的情况下放出的热量多
4.一个孩子从滑梯上匀速滑下，其臀部有灼热的感觉，这一过程中，小孩子的（ ）
A.动能增大，势能减少，机械能不变
B.动能不变，势能不变，机械能不变
C.动能增大，势能减少，机械能不变，内能增大
D.动能不变，势能减小，机械能减小，内能增大
5.
如图所示，酒精灯对烧杯中一定质量0℃的冰水混合物加热，至沸腾后继续加热一段时间。
下列说法正确的是（ ）
A.冰水混合状态，冰和水的总内能不变
B.温度升高过程中，烧杯中水的机械能增加
C.温度升高过程中，烧杯中水的内能不变
D.沸腾过程中，烧杯中水的内能减少
6.下列说法正确的是（ ）
A.物体温度变化时，一定要吸收或放出热量
B.热量的多少反映了物体在热传递过程中内能变化的多少
C.物体的比热容越大，吸收的热量越多
D.物体的温度越高，物体具有的热量越多
7.下列说法正确的是（）
A.热机消耗的燃料越多，效率就越低
B.热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C.同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多
D.人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害
8.保温瓶中盛有多半瓶0℃的水，将一小块-10℃的冰投入保温瓶中后盖上瓶塞，这时瓶内将发生的现象是（ ）
A.水的温度降低，冰的温度升高B.水的温度不变，冰的温度升高
C.水的质量增加，冰的质量减少D.冰和水的质量都不变
9.关于物体的内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A.物体运动得越快，物体的内能越大
B.温度越高的物体，所含的热量越多
C.物体温度升高，它的内能一定会增加
D.物体内能增加，一定要从外界吸收热量
10.下列说法中错误的是（ ）
A.常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的
B.花香四溢，是因为分子在不停的运动
C.热传递时，内能从温度高的物体转移到温度低的物体
D.内燃机都要靠火花塞点火来使燃料猛烈燃烧
11.质量相等的铁块和水，吸收相等的热量后，把铁块投入水中，则（ ）
A.热从铁块传给水B.热从水传给铁块
C.铁块与水间不发生热传递D.无法确定是否发生热传递
12.关于热学知识，下列说法错误的是（ ）
A.所有物体的分子都在不停地做无规则运动
B.汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
C.热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
D.升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多
13.将质量、初温分别相等的铁块和铝块（c 铁＜c 铝）放在沸水中煮较长一段时间，则它们吸收的热量（ ）
A.铝块比铁块吸收的热量多B.铁块和铝块吸收的热量一样多
C.铁块比铝块吸收的热量多D.条件不足，无法确定
14.有甲、乙两物体，质量之比m甲：
m乙之比为2：
3，比热容c甲：
c乙之比为2：
1．如果它们放出相同的热量，则它们降低温度之比为______．
15.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知．（注：
燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：
煤油和菜籽油的______ 相同、及______ 相同．
（2）分析得出：
煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______．
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：
______．利用此实验方法计算出的热值将比真实值______ （偏大/偏小）．说说你的看法______．
16.
如图所示，在“比较不同物质的吸热能力”的探究实验中，所选取的两种物质是水和煤油．其实验器材有：
两个电加热器、两个烧杯、两支温度计、表，水和煤油则：
（1）此实验中还需要的实验器材是：
______．使用它的目的是______．
（2）本实验中通过控制______来比较煤油和水吸收热量的多少．
（3）在给两种物质同时加热的过程中，通过观察______可看到在吸收热量相同时，______温度变化慢．
17.
如图，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．
（1）加热相同时间后，分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水，这是因为______；加热时搅拌沙子，目的是______．
（2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两个玻璃片，发现装______烧杯上方的玻璃片温度比较高，原因是______．
18.用如图甲所示的装置比较不同液体吸热升温特点．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同的酒精灯加热直到沸腾．（ρ水＜ρ盐水）
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，示数是______℃．
（2）实验中还发现：
从初温开始加热到开始沸腾，食盐水需要的时间比水的长，但是根据这个现象不能得出“食盐水比热容大”的结论，原因是：
______．
（3）若烧杯中装有200g水，水的初温是50℃，则水升温到90℃的这段加热时间内需要吸收的热量是______ J．[水的比热容是4.2×103 J/（kg•℃）]．
19.
一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。
汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油。
g取10N/kg，求汽车通过大桥；
（1）所需的时间；
（2）牵引力所做的功；
（3）汽油机的效率。
（q汽油=4.6×107J/kg）
20.某学校用锅炉烧水是，把质量为100kg，初温为20℃的水加热至沸腾，需完全燃烧2.8kg的焦炭，已知水的比热容C水=4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值q=3×107J/kg，若当地大气压强为一个标准大气压，求：
（1）水吸收的热量；
（2）焦炭完全燃烧放出的热量；
（3）锅炉烧水时的效率。
（4）若换用热值高达6×109J/m3的可燃冰代替焦炭来加热，应完全燃烧多少m3可燃冰。
21.已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少焦耳热量？
假设这些热量全部被水吸收，能使多少kg水温度从20℃升高到70℃？
已知水的比热为4.2×103J/（kg•℃）
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
解：
A、温度高的物体分子运动剧烈，但不能说物体具有的热量多，因为热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰，故A错误；
B、改变物体内能的两种方法：
做功和热传递，因此物体内能增大不一定是吸了热，故B错误；
C、因为一切物体都具有内能，所以0℃的冰块具有内能，内能不为零，故C错误；
D、一碗水倒掉一半后，物体含有的物质减少，内能减小．故D正确．
故选D．
A、温度越高，分子热运动越剧烈；热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰；
B、改变物体内能的两种方法：
做功和热传递；
C、一切物体都具有内能；
D、物体内部分子的动能和分子势能的总和叫做物体的内能，其大小与物质的量和温度有关．
本题主要是考查学生对内能、温度与热量三者之间的联系和区别的掌握情况，同时也对改变物体内能的两种方法也进行了检测．
2.【答案】D
【解析】
解：
由公式Q=cm△t得，△t=
，因铁块和铜块放出的热量相同，铁的比热容小于铜的比热容，且质量相等，所以铁块降低温度大于铜块降低的温度，由于不知道初温，所以无法确定铁块和铜块的终温高低；热传递是从高温物体传向低温物体，所以不能确定是否发生热传递，或热传递的方向。
故选：
D。
解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差，结合热量的公式Q=cm△t进行分析解答。
本题考查了热量的计算、热传递的方向，知道铁和铜比热容的大小关系是突破口，然后熟练应用吸热公式是解本题的关键。
3.【答案】B
【解析】
解：
A、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，而不是从内能大的物体向内能小的物体传递，因为内能大，温度不一定高，故A错误；
B、在热传递过程中，高温物体放出热量，内能减小，内能的改变是物体传递热量的量度，所以物体向外传递100J的热量，其内能也将减少100J，B正确；
C、热传递和做功都可以改变物体的内能，所以C说法错误；
D、根据Q=mq，燃料完全燃烧放出的热量，不仅与物体的热值有关，还与物体的质量有关，所以热值大的完全燃烧放出的热量不一定多，D错误。
故选：
B。
（1）热量是热传递过程中传递内能的多少，是从高温物体传向低温物体或从高温部分传向低温部分；
（2）热值是指1kg燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，和燃料的密度、是否燃烧、是否完全燃烧等无关，和燃料的种类有关；
（3）改变物体的内能有两种方式：
做功和热传递。
此题主要考查了热量、温度、内能的关系，首先要掌握其区别和联系，针对概念一定要注意把握条件，结合实际加以分析。
4.【答案】D
【解析】
解：
一个孩子从滑梯上匀速滑下，小孩的质量不变，速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小．
小孩在下滑的过程中，没有发生弹性形变，不具有弹性势能．
机械能=动能+重力势能，动能不变，重力势能减小，机械能减小，机械能转化为内能，内能增大．
故选D．
本题判断动能和重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素考虑．
（1）动能大小的影响因素：
质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．
（2）重力势能大小的影响因素：
质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
（3）弹性势能大小的影响因素：
发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度．弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大．在物体没有发生弹性形变时，不考虑弹性势能．
（4）机械能=动能+势能．
通过动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法，能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．
5.【答案】D
【解析】
解：
A、冰是晶体，由于晶体熔化过程中处于冰水混合状态，吸热，内能增加，但温度始终保持0℃不变，故A错误；
BC、温度升高过程中，吸收热量，水的内能增加，但机械能不变，故BC错误；
D、沸腾过程中，吸收热量，温度不变，水的质量减小，故水的内能减小，故D正确。
故选：
D。
（1）晶体熔化过程中吸收热量但温度保持不变。
（2）沸腾过程，水的质量较小，内能减小。
本题考查学生对于晶体在熔化过程和沸腾过程中吸热但温度不升高的理解和掌握。
6.【答案】B
【解析】
解：
A、改变物体内能的方式有两种：
做功和热传递；物体温度变化，则内能改变，物体内能改变可能是发生了热传递，也可能是做功，故A错误；
B、在热传递过程中传递内能的多少叫热量，所以热量的多少反映了物体在热传递过程中内能变化的多少，故B正确；
C、由Q吸=cm（t-t0）可知，吸收热量的多少和物质的比热容、物体的质量，以及温度的变化值有关，且是比热容越大、质量越大、升温越多的物体吸收热量就越多，故C错误．
D、热量是出现在热传递过程中的一个过程量，不能说物体含有热量，可以说吸收或放出热量；故A错误．
故选B．
（1）要知道改变物体内能的两种方法：
做功和热传递．并且这两种方法在改变物体内能上是等效的；
（2）在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，热传递的条件是：
物体之间存在着温度差；
（3）根据吸热的计算公式Q吸=cm（t-t0）得出吸收热量与什么因素有关；
（4）热量是一个过程量，存在于热传递过程中，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量．
本题主要考查学生对内能、温度、热传递的理解，是中考的热点，热学的难点．要特别注意：
温度升高，内能一定增加；但是，内能增加，温度不一定升高．
7.【答案】D
【解析】
解：
A、热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故A错误；
B、热传递中，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，传递的不是温度，故B错误；
C、由Q=cm△t可知，没有外界做功时，同一物体，温度降得越多，放出的热量就越多，若物体的状态，c液随之改变，故C错误；
D、生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。
故D正确。
故选：
D。
（1）热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。
比值越大，则效率越高。
（2）热传递过程中，传递的是热量；
（3）根据Q=cm△t可知，质量、比热容一定时，放出热量与温度的关系；
（4）相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题考查了热机的效率概念的了解、还考查学生对温度、热量与内能的关系、热传递的实质以及水的比热容的特点以及在生活中的应用，是热学的难点，是中招的热点。
8.【答案】B
【解析】
解：
因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，-10℃的冰块吸热后温度升高，由于0℃的水较多，故冰块能吸收足够的热量升温到0℃，0℃的水放热后，温度不变，由液态水凝固成0℃的冰，故水的质量减少，冰的质量增加．
故选B．
0℃是水的凝固点，是冰的熔点，所以在0℃时如果能吸热，冰会熔化，如果能放热，水会凝固．
此题考查了晶体的熔化和凝固的条件，是一道基础题，要掌握．
9.【答案】C
【解析】
解：
A、内能和机械能无必然联系，故机械能大的内能不一定大，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故B错误；
C、内能的大小与物体的质量、温度有关，故同一物体质量不变，温度升高，所以内能增大，故C正确；
D、物体内能增加，可能从外界吸收热量，也可能是外界物体对它做了功，故D错误；
故选C．
（1）内能和机械能无必然联系；
（2）热量是一个过程量，不能说含有多少热量；
（3）内能的大小与物体的质量、温度有关；
（4）做功和热传递都能改变物体的内能；
此题考查了内能和机械能的联系、热量的理解、内能的影响因素等知识点，是一道综合题．
10.【答案】D
【解析】
解：
A、常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的，故A正确；
B、花香四溢是花香分子在空气中做无规则运动的结果，是扩散现象，故B正确；
C、热传递的条件是物体之间有温度差，并且热量是从高温物体传到低温物体，故C正确；
D、柴油机与汽油机采用的点火方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，故D错误。
故选：
D。
（1）液体温度计的制作原理：
液体热胀冷缩的性质；
（2）不同的物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象，这一现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
（3）发生热传递的条件是物体之间有温度差；
（4）柴油机和汽油机在构造和点火方式的区别：
柴油机顶部没有火花塞，有一喷油嘴，是压燃式；汽油机顶部有火花塞，为点燃式。
此题考查了温度计的原理、扩散现象、热传递的条件以及内燃机的点火方式，我们要学会使用所学物理知识来解释我们生活中的有关现象；考查理论联系实际的能力。
11.【答案】D
【解析】
解：
水的比热容最大，相同质量的铁块和水，吸收相同的热量后，水的温度变化较小，但由于铁块和水的初温没有告知，无法判定两者末温的高低，因此它们之间的热传递方向也无法确定；
故选D．
物体间发生热传递的条件是有温度差，先结合热量公式Q=cm△t分析铁块和水的温度关系，判断出铁块和水的末温大小后，再判断热传递的方向．
解决此类问题要结合发生热传递的条件和比热容相关知识进行分析解答．
12.【答案】D
【解析】
【分析】
（1）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，分子的运动属于扩散现象；
（2）汽油机的做功冲程为汽车提供动力；
（3）热量从温度高的物体传向温度低的物体；
（4）根据Q=cm△t分析吸收的热量的多少。
本题主要考查学生对分子的热运动，汽油机的工作原理、热传递的条件以及吸热多少的判断，综合性较强，需要学生多方联系、认真思考解答。
【解答】
A.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，故A正确；
B.汽车的做功冲程将内能转化为机械能为汽车提供动力，故B正确；
C.热量只能从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能可能小，故热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体，故C正确；
D.根据Q=cm△t知，质量相同的物体、升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多，故D错误。
故选D。
13.【答案】A
【解析】
解：
将铁块和铝块放在沸水中煮一段较长的时间，二者的末温相同，由于初温相同，所以升高的温度相同；
因为铝的比热容比铁的比热容大，在铁块和铝块的初温和末温、质量都相同时，由Q吸=cm△t可以知道，比热容大的吸收的热量多，因此铝块比铁块吸收的热量多。
故选：
A。
由公式Q吸=cm△t可以知道，在温度变化和质量相同时，铝的比热容大，所以吸收热量就会更多。
本题考查了学生对吸热公式的掌握和运用，知道将铁块和铝块放在沸水中煮到温度不再升高，二者的末温相同是本题的突破口。
14.【答案】3：
4
【解析】
解：
已知
=
，放出热量之比Q甲：
Q乙=1：
1，比热容之比
=
，
由Q放=cm△t得，它们降低温度之比：
=
=
=
×
=
．
故答案为：
3：
4．
已知两物体质量之比为2：
3，比热容C甲：
C乙之比为2：
1，放出相同的热量，根据公式Q=Cm△t变形，计算它们降低的温度之比．
考查学生对热量公式的理解和运用，计算时要细心，防止因颠倒而出错！
15.【答案】质量；水的质量；煤油；天平；偏小；燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸
【解析】
解：
（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；
（2）由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大；
（3）要控制质量相等，需要用天平来测量；
由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些．
故答案为：
（1）质量；水的质量；
（2）煤油；（3）天平；偏小；燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸．
本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同．
本题是一道关于热值的实验探究题，知道热值的意义；会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键．
16.【答案】天平；为了得到相同质量的水和煤油；通电时间；温度计示数；水
【解析】
解：
（1）为了得到质量相等的水和煤油，应加选的器材是天平．
（2）用相同的加热器进行加热，在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，为了使煤油和水吸收相同的热量，应该对煤油和水加热相等的时间．
（3）该实验是通过过观察温度计示数的变化反应物质吸收相同热量后，水的温度变化慢，说明水的吸热能力强．
故答案为：
（1）天平；为了得到相同质量的水和煤油；
（2）通电时间；（3）温度计示数；水．
（1）测物体的质量需要用天平；
（2）用相同的加热器进行加热，在相等时间内煤油和水吸收的热量相等．
（3）不同的物质吸热能力不同，为反应物质的吸热能力大小，物理学中引入了比热容这个物理量．
本题是一道基础题，知道质量的测量工具、知道反应物质吸热能力的物理量、应用控制变量法即可正确解题．
17.【答案】沙子比热容小于水的比热容；使沙子受热均匀；水；水蒸气液化放热
【解析】
解：
（1）由Q吸=cm△t得，△t=
，水和沙子的质量相同，吸收相同的热量，由于沙子的比热容小于水的比热容，所以温度变化较大．
加热时搅拌沙子，目的是使沙子能够均匀受热．
（2）装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的，在液化时要放热，所以烧杯上方的玻璃片温度比较高．
故答案为：
（1）沙子比热容小于水的比热容；使沙子受热均匀；
（2）水；水蒸气液化放热．
（1）根据Q吸=cm△t变形公式△t=
进行分析．
在加热过程中，为使沙子能够均匀受热，要不断进行搅拌．
（2）分析装水烧杯上方的玻璃片内侧水珠的形成原因，利用液化放热的原理进行解释．
此题考查了学生对比热容的认识及理解，同时考查了物态变化中的液化现象及其特点．
18.【答案】98；未控制水和食盐水的质量相同和升高的温度相同；3.36×104
【解析】
解：
（1）根据图中所示，温度计的分度值为1℃，温度计示数为98℃；
（2）要比较比热容的大小，需控制水和食盐水的质量和升高的温度相同，因此仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”是不能得出食盐水的比热容大的结论，因为实验中没有保持二者质量和升高的温度相同；
（3）水的质量：
m=200g=0.2kg，
水升温到90℃的这段加热时间内需要吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（90℃-50℃）=3.36×104J。
故答案为：
（1）98；
（2）未控制水和食盐水的质量相同和升高的温度相同；
（3）3.36×104。
（1）由图示温度计确定其分度值，然后读出其示数；
（2）要比较比热容的大小，必须得控制其他物理量不变。
保证两者质量不变，温度差相同，才可以比较比热容的大小；
（3）然后根据Q=cm△t求出水吸收的热量。
本题考查温度计的读数、控制变量法的应用以及热量的计算，本题的关键点是会利用控制变量法进行分析。
19.【答案】解：
（1）由v=
可得，所需的时间：
t=
=
=0.5h；
（2）汽车总质量m=1.5t=1.5×103k
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