1、1第十三章 内能与热机一、选择题(每题 3 分，共 36 分)10 的冰全部熔化成 0 的水，体积将变小，比较这块 0 的冰和熔化后 0 的水它们具有的内能，下列说法正确的是( )A它们的内能相等 B0 的冰具有的内能较多C0 的水具有的内能较多 D无法确定2图 1 中属于内能转化为机械能的是( )图 13小丽同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程，绘制成如图 2 所示的温度随时间变化的图像，下列分析正确的是( )图 2A水沸腾时温度不变，说明沸腾不需要吸热B冰熔化时温度不变，内能不变C冰升温比水快，说明冰的比热容比水小D图中 DE 段表示冰的熔化过程4实验室中有一瓶酒精，在做实验时已经用
2、去一半，同时由于气温升高酒精的温度升高了，则剩余的酒精的比热容和热值( )A都是原来的一半 B比热容不变，热值是原来的一半C比热容不变，热值不变 D比热容增大，热值增大5关于温度、内能和热量，下列说法正确的是( )A把10 的冰块放在 0 的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加B在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量D我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多6热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能实现的是( )A尽量减少因克服摩擦而额外消耗的能量 B尽量使燃料充分燃烧C想办法把燃料放出的热量全部用来
3、做有用功 D尽量减少各种热损失 7如图 3 所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功。这个过程中能量的转化情况是( )2图 3A内能转化为机械能B化学能转化为内能C机械能转化为内能D只有内能的转移8图 4 为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为( )图 4A吸气过程B压缩过程C做功过程D排气过程9下列关于内燃机的说法正确的是( )A汽车的发动机是内燃机B蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机C内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能D先进的制造技术能将内燃机的效率提高到 100%10下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是( )A热机排出的尾气没有内能 B热机的效率能达到 10
4、0%C热机都是使用汽油做燃料 D热机的大量使用会造成环境污染11用两个相同的电热水器给质量为 2 kg 的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图 5 所示，据此判断甲物质 10 min 吸收的热量为 c 水 4.210 3 J(kg)1 ( )A0.8410 5 J B1.210 5 J C2.5210 5 J D都不是，不能计算图 512.用稳定的热源给一个物体均匀加热，得到它的熔化图像如图 6 所示，那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是( )A12 B11 C14 D21图 6二、填空题(每空 2 分，共 22 分)313汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸
5、气冲程、_、做功冲程、排气冲程。汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过_的方式改变水的内能的。14泉城济南的环城公园既是中外游客的观光胜地，也是市民盛夏时节休闲纳凉的好去处，如图 7 所示，炎热的夏季，环城公园的周边明显比其他地方凉爽很多，主要是因为水的_比砂石和泥土大。图 715.如图 8 所示，瓶子里装有少量的水，用力打气，瓶塞向上跳起，瓶内有白雾产生，白雾是_形成的。瓶塞向上跳起过程中，瓶内气体_，温度降低，内能减小；其能量转化情况与四冲程汽油机的_冲程相同。图 816如图 9 所示，将气球皮迅速拉长后，立即贴至额头上，额头感觉到气
6、球皮变热，此现象说明的物理知识是_。图 917某汽车水箱中装了 5 kg 的水，发动机运行了一段时间后，水温升高了 20 ，则在这个过程中，水吸收的热量是_J。水的比热容为 4.2103 J/(kg)18一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是 1200 r/min，该汽油机每秒钟内完成_个工作循环，经过_个冲程，做功_次。三、实验探究题(共 28 分)19(8 分)某同学做“探究物质吸热升温的属性”的实验装置如图 10 所示。图 10物质 质量 m/kg 升高温度 T/ 加热时间 t/min水 0.1 10 2砂石 0.1 10 14(1)此实验中，砂石和水吸热的多少是通过_(选填“温度计示数”或“
7、加热时间”)来反映的。(2)该实验中，除了砂石和水的质量相同、升高的温度相同外，还有_必须完全相同。(3)该同学将得到的实验数据记录在表中，分析表格中数据可以得出的初步结论：相同质量的两种物质，升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的_有关。(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和砂石，_升高的温度更高。20(20 分)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，得到了下表的数据：燃料的质量/g 100 200 300 400Q 木柴 /J 1.3106 2.6106 3.9106 5.2106Q 焦炭 /J 3.0106 6.0106 9.0106 12.0106燃料完全燃
8、烧放出的热量 Q 木炭 /J 3.4106 6.8106 10.2106 13.6106(1)从表中的数据可以得到，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
9、的热量外，一部分传给了盛水容器，另外一部分传给了_(答一个即可)。 q 天然气 4.210 7 J/m3， c 水 4.210 3 J/(kg)(4)在烧水过程中，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_来描述，我们总是希望它的值越_越好。四、计算题(共 14 分)21(6 分)随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新房使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集到如下数据：水壶里放入 2000 cm3、20 的水，大火加热直至沸腾；又在物理书中查到天然气的热值为 8107 J/m3
10、。气压为 1 个标准大气压， c 水 4.210 3 J/(kg)(1)烧开这壶水，水需要吸收多少热量？(2)如果小明家天然气炉具的效率是 40%，烧开这壶水，需要燃烧多少天然气？22(8 分)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。其中太阳辐射功率是指 1 h 内投射到 1 m2面积上的太5阳能。求：太阳照射时间/h装水质量/kg吸热板面积/m 2水升高的温度/水的比热容/J(kg)1 太阳辐射功率/J(m2h)1 10 100 2.5 50 4.2103 1.68106(1)水在 10 h 内吸收的热量。(2)如果水吸收的热量由天然
11、气提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气。(天然气的热值为 8.4107 J/m3，天然气完全燃烧的热量全部被水吸收)(3)太阳能热水器的能量转化效率。61C2C3C 4C 5.A6C 7A 8C 9.A 10.D11C 12C 13压缩冲程 热传递 14.比热容15水蒸气液化 对外做功 做功16做功可以改变物体的内能174.210 51810 40 1019(1)加热时间 (2)加热方法(3)种类(比热容) (4)砂石 20(1)不同 多 (2)放出热量 质量 热值(3)4.2105 10 空气 (4)热效率 大21(1)水壶中水的质量： m 水 水 V 水 1.0 g/cm 32000 cm
12、32000 g2 kg。水吸收的热量：Q 吸 c 水 m 水 (t2 t1)4.210 3 J/(kg)2 kg(100 20 )6.7210 5 J。(2)Q 放 1.6810 6 J，Q吸 6.72105 J40%V 0.021 m 3。Q放q 1.68106 J8107 J/m322(1) Q 吸 cm t4.210 3 J/(kg)100 kg50 2.110 7 J。(2)由 Q Vq，得 V 0.25 m 3。Q放q Q吸q 2.1107 J8.4107 J/m3(3)热水器吸收的太阳能：Q1.6810 6 J/(m2h)2.5 m210 h4.210 7 J， 100% 100%50%。 Q吸Q 2.1107 J4.2107 J
