资源描述
课时训练(十四)内能与热机(限时:30分钟)|基础巩固|一、选择题1.【2018宁波】图K14-1所示的实例中，改变物体内能的方式与其他三项不同的是（)图K14-12.【2019内江】在热现象中，下列说法正确的是（)A. 冰在熔化过程中，要不断吸收热量，温度同时升高B.一个物体内能增加了，一定是吸收了热量C. 新型燃料汽车实现了“零排放”，其效率已达到了100%D.初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，应该早晨多排水，傍晚多灌水3.【2019长春】下列实例中，属于做功改变物体内能的是（)A. 晒太阳B.搓手取暖C.热水袋取暖D.冰袋降温4.【2019巴中】下列关于温度、内能、热量的说法中，正确的是（)A. 物体的温度越低，含有的热量越少B.做功和热传递都可以改变物体的内能C.物体的内能增加，温度一定升高D.物体的机械能越大，内能越大5.如图K14-2所示，体重为70 kg的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手心发烫，此时受到钢管对他的摩擦力大小和导致手心内能改变的方式是（g取10 N/kg)（)图K14-2A. 70 N热传递B.70 N做功C.700 N热传递D.700 N做功6.【2018巴中】甲铁块质量是乙铁块的3倍，若吸收相同的热量，则甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为（)A. 11，13B.13，13C.11，31D.31，317.如图K14-3所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（)图K14-3A. 比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图B.比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图C.比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图D.比较不同燃料的热值，不可以选择甲、乙两图二、填空题8.【2019北部湾经济区】汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的较大。汽油的热值是4.6107 J/kg，1 kg汽油完全燃烧放出的热量是J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。9.【2019巴中】为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧2 kg秸秆煤可放出J的热量;若这些热量完全被水吸收，可使kg的水温度由20 升高到60 。【已知q秸秆煤=2.1107 J/kg，c水=4.2103 J/（kg)】10.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5 kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理。如图K14-4所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出:（选填“甲”或“乙”)物质为水。另一种液体的比热容为，这种液体在015 min内放出的热量为 。【c水=4.2103 J/（kg)】图K14-4三、实验探究题11.【2019巴中】为了比较A、B两种液体的吸热能力，小明同学设计了以下实验步骤:a.在两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体;b.用温度计分别测量A、B两种液体的初温，温度计示数相同;c.用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同;d.用温度计分别测出A、B两液体的末温。请完成下列问题:（1)此实验的主要探究方法是。（2)在上述实验步骤中，存在错误的是（选填步骤前的字母)，更正错误后继续实验。（3)步骤c中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体 。（4)如图K14-5所示是A、B两种液体温度随时间变化关系的图像，则两液体的比热容关系是cA（选填“”“c乙B.c甲=c乙C.c甲c乙D.以上三种情况都有可能二、填空题7.【2018绥化】如图K14-9所示是某单缸四冲程汽油机的压缩冲程，在此冲程中把能转化成内能;若该汽油机飞轮转动的速度是3000 revs/min，则汽油机每秒对外做功次。图K14-98.合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的热值为4.0107 J/kg，某城镇每天产生50 t生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为J。在一个标准大气压下，这些热量的30%被500 m3 30 的水吸收，则水温能升高。【c水=4.2103 J/（kg)，水=1.0103 kg/m3】9.如图K14-10所示，小明在燃烧皿中放入10 g酒精，点燃后对质量为200 g的水加热，充分燃烧后，水温升高30 ，已知水的比热容为4.2103 J/（kg)，此过程中水吸收的热量为J，水的内能（选填“增大”或“减小”)，该实验计算得到的酒精热值明显偏小，其原因是。图K14-10三、实验探究题10.【2018柳州模拟】小明想利用如图K14-11甲所示的装置，来探究不同物质的吸热能力。方法是:“加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少”。实验数据如下表所示。器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计（以上均为两个)、质量相等的水和食用油。图K14-11（1)在实验中取两个相同规格的电加热器的目的是 。从表中数据可知，质量相等、初温相同的水和食用油加热相同时间，食用油的末温比水的末温（选填“高”或“低”)。物质质量/g初温/末温/时间/min水6020456食用油60206862)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给加热更长的时间，因此我们还可以用“相同的不同物质，升高相同的温度，比较加热时间的长短，来判断不同物质的吸热能力”。（3)通过上表所测量的实验数据，我们可以得出，（选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。（4)某同学在实验时绘制了如图乙所示的图像，该同学认为:“加热相同的时间时，A升高的温度高一些，这说明A吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？。原因是 。（5)如果A、B两种物质中，有一种是水，且它们的质量相同，且在相同的热源下加热，请你根据所给信息判断A、B两种物质中物质是水。11.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如下表所示的数据:燃料的质量/g100200300400燃料完全燃烧放出的热量Q木柴/J1.31062.61063.91065.5106Q焦炭/J3.01066.01069.010612.0106Q木炭/J3.41066.810610.210613.6106（1)从表中的数据可看出，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是的;对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越。（2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，和 的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称为，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。（3)完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量是J;如果这些热量完全用于加热水，可使kg的水温度升高10 ;实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了（答一个即可)。【q天然气=4.2107 J/m3，c水=4.2103 J/（kg)】（4)在烧水的过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入了来描述，我们总是希望它的值越越好。四、综合应用题12.【2019通辽】我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长1.2 km的水平路面做匀速直线运动，用时40 s，汽车在行驶过程中受到的阻力为4000 N，汽车在此过程中发动机热机效率为48%，汽油的热值为q=4.6107 J/kg。在该段测试过程中:（1)汽车的功率为多少？（2)燃烧了多少千克汽油？（计算结果保留两位小数)13.【2019安顺】如图K14-12所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600 kg，每个车轮与沙滩接触的面积为500 cm2，卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动，10 min行驶6 km，它的发动机功率恒为11.5 kW。（g取10 N/kg)（1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大？（2)此次行驶中卡丁车所受的阻力为多大？（3)该卡丁车以汽油为燃料，若在这次行驶中消耗汽油0.6 kg，求该卡丁车汽油机的效率。（q汽油=4.6107 J/kg)图K14-12【参考答案】基础巩固1.A2.D【解析】冰是晶体,在熔化过程中,不断吸收热量,温度不变,A错误。一个物体内能增加了,可能是吸收了热量,也可能是其他物体对它做了功,B错误。由于摩擦力的存在、热量损失等因素,热机效率不可能达到100%,C错误。初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,应该早晨多排水,使秧苗田在阳光照射下升温,利于生长；傍晚多灌水,使秧苗田在放热情况下,温度下降较小,不至于使秧苗冻坏,D正确。3.B4.B5.D【解析】消防员匀速下滑,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,则f=G=mg=70 kg10 N/kg=700 N,故A、B错误；下滑过程中,重力克服摩擦力做功,将重力势能转化为内能,即通过做功的方式导致手心内能发生改变,故C错误,D正确。6.A7.A8.比热容4.6107废气9.4.2107250【解析】完全燃烧2 kg秸秆煤,放出热量Q=q秸秆煤m=2.1107 J/kg2 kg=4.2107 J。可加热水的质量为m水=Qc水（t-t0）=4.2107 J4.2103 J/（kg）（60-20）=250 kg。10.甲2.1103 J/（kg）4.2104 J11.（1）控制变量法（2）a（3）吸收相同的热量（4）【解析】（1）本实验中,只有液体种类不同,其他条件均相同,所以主要实验方法是控制变量法。（2）比较A、B两种液体的吸热能力时,应使A、B两液体的质量相同,所以存在错误的是步骤a。（3）加热时间相同,酒精灯放出的热量相同,A、B两种液体吸收的热量就相同。（4）由图可以看出加热相同时间时,A液体温度变化较大,所以A液体的比热容较小。12.解： （1）完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量Q放=Vq=0.04 m34.2107 J/m3=1.68106 J。（2）水吸收的热量Q吸=Q放=40%1.68106 J=6.72105 J,根据公式Q吸=cmt得,水升高的温度t=Q吸c水m=6.72105 J4.2103 J/（kg）5kg=32 。13.解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m水t=4.2103 J/（kg）80 kg30 =1.008107 J。（2）干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则Q放=Q吸=1.008107 J；需要完全燃烧干木柴的质量m=Q放q干木柴=1.008107 J1.2107 J/kg=0.84 kg。（3）太阳能热水器吸收的太阳能Q=2.52106 J25=2.52107 J,太阳能热水器的效率=Q吸Q=1.008107 J2.52107 J=40%。太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源,它能量丰富,取之不尽用之不竭。（合理即可）能力提升1.A【解析】夏天在地面上洒水会感到凉快是利用水蒸发吸热的原理,故A符合题意；北方楼房内的暖气用水作为介质、海边昼夜温差小、生物体内水的比例高,都是利用了水的比热容较大的特性,故B、C、D均不符合题意。2.A3.C4.C【解析】由题意可知,“点燃木星”将地球推开时,内能转化为机械能,而在热机的工作循环中只有在做功冲程将内能转化为机械能,故A、B、D错误,C正确。5.C【解析】根据公式Q吸=cmt可知,水吸收的热量与水温度的变化量成正比,故A错误。水吸收的热量Q吸=c水m水t=4.2103 J/（kg）30 kg（45 -20 ）=3.15106 J,故B错误。天然气放出的热量Q放=Vq=0.15 m34107 J/m3=6106 J,=Q吸Q放100%=3.15106 J6106 J100%=52.5%,故C正确。热水器的能量转化效率与环境温度有关,故D错误。6.C7.机械25【解析】单缸四冲程汽油机的压缩冲程把机械能转化成内能；由汽油机飞轮转动的速度为3000 revs/min可知,1 s内飞轮转动的转数为50转,因为飞轮转两圈完成一个工作循环,对外做功一次,故1 s内完成了25个工作循环,对外做功25次。8.2.81011409.2.52104增大酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收10.停表（1）让水与食用油在相等时间内吸收的热量相等高（2）水质量（3）水（4）不正确用相同的加热器加热,相等时间内物质吸收的热量相等（5）B11.（1）不同多（2）完全燃烧放出的热量燃料的质量热值（3）4.210510空气（或燃气灶）（4）效率大【解析】（3）完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量Q放=Vq天然气=0.01 m34.2107 J/m3=4.2105 J；由于Q吸=Q放,由Q=cmt得,水的质量m水=Q吸c水t=4.2105 J4.2103 J/（kg）10=10 kg；天然气完全燃烧放出的热量一部分被水吸收,还有一部分会被容器、空气、燃气灶吸收。12.解：（1）汽车匀速行驶,牵引力F=f=4000 N,牵引力做功W=Fs=4000 N1.2103 m=4.8106 J,汽车的功率P=Wt=4.8106 J40s=1.2105 W。（2）汽油燃烧放出的热量Q=W=4.8106 J48%=107 J,燃烧汽油的质量m=Qq=107 J4.6107 J/kg0.22 kg。13.解：（1）卡丁车对沙滩的压强p=F压S=GS=mgS=600kg10N/kg450010-4 m2=3104 Pa。（2）由于卡丁车做匀速直线运动,则所受的阻力与发动机的牵引力大小相等,卡丁车匀速行驶的速度v=st=6103 m1060s=10 m/s,由P=Fv可得,卡丁车所受的阻力f=F牵=Pv=1.15104 W10m/s=1.15103 N。（3）该卡丁车汽油机的效率=W有用Q放100%=Ptmq汽油100%=1.15104 W1060s0.6kg4.6107 J/kg100%=25%。
展开阅读全文