1、第 13 讲 内能与热机(分值：63 分 建议时间：60 分钟)【基础过关】一、选择题(每小题 2 分，共 14 分)1(2017 福州质检)下列城市中，年平均昼夜温差较大的是 ( B )A. 福州 B. 吐鲁番 C. 厦门 D. 青岛2(2017 北京)下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是 ( A )A. 用热水袋暖手，手的温度升高 B. 用锯条锯木板，锯条的温度升高 C. 两手相互摩擦，手的温度升高 D. 用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高3(2017 福州延安、屏东中学联考 )下列关于热值和热机效率的描述 ，正确的是( B )A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值B. 使燃料燃
2、烧更充分，可以提高热机效率C. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D. 热值和热机效率都是定值 ，与外界无关4(2017 宁德质检二)下列说法正确的是( C )A. 两手互相摩擦取暖，是通过热传递的方式改变物体的内能B. 汽油机的做功冲程，是将机械能转化成内能C. 篮球抛出后继续向前运动，是由于惯性D. 通过技术改进，热机械效率可达 100%5(2017 眉山)下列关于温度、热量和内能说法正确的是 ( A )A. 热量总是从高温物体传给低温物体B. 物体从外界吸收了热量， 温度一定升高C. 物体的温度越高，具有的热量越多D. 物体的内能增加，则一定是从外界吸收了热量6(2017 遵义)如图所示，
3、瓶内有一些水，用带孔的橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气一会后，瓶塞跳起，在瓶塞跳起的过程中，下列关于瓶内气体说法中正确的是( A )A. 气体对瓶塞做功，气体的内能减小B. 瓶塞对气体做功，气体的内能减小C. 气体对瓶塞做功，气体的内能增加D. 瓶塞对气体做功，气体的内能增加7(2017 龙岩质检)如图所示，甲、乙、丙图中的装置完全相同 ，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。下列说法正确的是( C )A. 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，可以选择甲、丙两图D. 比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图(导学
4、号 09424070)二、填空题(每空 1 分，共 18 分)8(2017 哈尔滨)如图是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过做功方式使汽油内燃料混合物的内能增大(选填“增大”或 “减小”) 。9(2017 南平质检)大型载重汽车下坡时间较长时，为防止刹车片过热造成刹车失灵。要向刹车片和轮胎喷水降温，刹车片过热是通过做功方式增加内能的；用水来降温是利用了水具有较大的比热容这一性质。10.(2017 苏州)电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远(如图) ，此过程中的能量转化方式与汽油机的做功冲程相类似，实验时在盒内滴入 2104 kg 酒精。这些酒精完全燃烧放出的热量是 610
5、3 J。(q 酒精 310 7 J/kg)11(2017 三明质检)图中的 A、B 是四冲程汽油机其中两个冲程的工作示意图 ，其中B 图是做功冲程；它的原理与图中的乙(选填“甲”或“乙”)图的演示实验相同。12(2017 广东)“可燃冰”是一种新型能源，主要成分是甲烷 ，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种清洁(选填“ 清洁”或“污染”) 能源；1 m3甲烷完全燃烧能产生 4.2107 J 热量，这些热量可以使 125 kg 的水从 20 加热至 100 。设甲烷的热值 q 甲烷 4.210 7 J/m3；c 水 4.210 3 J/(kg)13(2017 厦门双十中学二
6、模 )金鸡报吉，著名期刊科学 刊发了中国科学界胡炳成团队关于全氮类物质燃料研究成果文章。该燃料预估其热值 q 氮类 4.6105 J/g，完全燃烧 1 kg 该燃料可放出 4.6108 J 的热量。我国长征某型号火箭需 40 t 航空煤油作燃料，改由全氮类物质燃料替代，则起飞时该火箭的总质量可以减少 3.6104 kg，大大提高了我国火箭的运载力。( 煤油 0.8103 kg/m3，q 煤油 4.610 7 J/kg)14(2017 盐城)如图所示，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
7、) 。此过程中水吸收的热量为2.52104 J，水的内能增大( 选填“增大”或“减小”) ， 该实验计算得到的酒精热值明显偏小，其原因是酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收。15(2017 桂林)近年来，冬季取暖有了新方法：利用石墨烯电热涂料供暖 ，涂料通电发热后，通过热传递方式改变房间内空气的内能。一间空房的地面面积是 14 m2，高为 3 m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料 1 m2，该涂料的单位发热功率为 1 200 W/m2， 现同时给它们通电 ， 5 min 内可使室温升高 10 ，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是 1.78103 J。 空气密度为 1
8、.3 kg/m3，空气比热容为 1.0103 J/(kg)(导学号 09424071)三、简答题(每小题 4 分，共 8 分)16(2017 大连)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，活塞与玻璃筒的内壁接触紧密且能自由移动，用手压活塞时，越用力，越迅速地将活塞压下去，就越容易点燃玻璃筒内的硝化棉请解释其中的原因。(导学号 09424072)答：用手压活塞时，活塞压缩气体，对气体做功，越用力、越迅速，说明做功越快，相同时间内做的功越多，机械能转化为气体的内能就越多，气体温度升高的越快，越容易使硝化棉燃烧。17(2017 福建省模拟一)如图所示，一辆汽车在行驶途中遇突发情况，紧急刹
9、车时，司机身体前倾，车身向前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。请根据以上情境简要回答下列问题：(1)刹车时司机身体前倾的原因。(2)从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因。答：(1)车行驶时司机随车一起向前运动，急刹车时司机下半身随车停下 ，司机的上半身由于惯性仍保持向前运动的状态，所以司机会向前倾。(2)紧急刹车时，车轮在地面上摩擦，克服摩擦做功，并将机械能转化为内能 ，内能增大使轮胎表面温度急剧升高。四、实验题18(4 分)(2017 南京)如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的易拉罐中，用相同的装置加
10、热，实验数据记录如下表：温度/ 20 30 40 50加热时间/s甲 0 40 82 126乙 0 18 40 64(1)实验中，可以通过加热时间( 选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少(2)分析实验数据可知：当它们升高相同温度时，甲( 选填“甲”或“乙” ，下同)液体需要吸收的热量更多；当它们吸收相同热量时，乙液体升温更高。(3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂， 甲液体冷却效果更好五、计算题19(6 分)(2017 莆田质检)在 1 个标准大气压下，将一壶质量为 1.5 kg、初温为 20 的水烧开，消耗了 0.018 m3 的天然气。取水的比热容
11、c 水 4.210 3 J/(kg) ，天然气的热值 q810 7 J/m3。求(1)水吸收的热量 Q1；(2)完全燃烧 0.018 m3 的天然气放出的热量 Q2；(3)此次烧水的效率 。解：(1)水吸收的热量Q1c 水 m t4.210 3J/(kg)1.5 kg(10020) 5.0410 5 J(2)天然气放出的热量Q2Vq0.018 m 38107 J/m31.4410 6 J(3)此次烧水的效率 100% 100%35%Q1Q2 5.04105J1.44106 J【满分冲关】1(2 分)(2017 广州)甲、乙两物体质量都为 1 kg，丙物体质量为 2 kg，三个物体温度都升高 1
12、 ，吸收热量如图，以下说法正确的是( B )A. 乙的比热容与丙的相等B. 甲的比热容比乙的大C. 甲的温度升高 1 ，可吸收 2 000 J 的热量D. 甲、乙的温度都降低 1 ，乙比甲放出的热量多( 导学号 09424073)2(2 分)(2017 成都)小明根据下表提供的数据得出了四个结论，其中正确的是( D )几种物质的比热容/J(kg) 1水 4.2103 水银 0.14103酒精 2.4103 沙石 0.92103煤油 2.1103 铝 0.88103冰 2.1103 铜 0.39103A. 液体的比热容一定比固体的比热容大B. 同种物质发生物态变化后，比热容不变C. 由于水的比热
13、容大，白天海水温度比沙滩高D. 2 kg 的水温度升高 50 ， 吸收的热量是 4.2105 J3(3 分)(2017 烟台)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。分析图像可以得出甲(选填“甲”或“乙”) 物质为水，另一种液体的比热容为 2.1103J/(kg) ，这种液体在 015 min 内放出的热量为 4.2104J。(导学号 09424074)4(6 分)(2017 云南)可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成
14、的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台 2017 年 5 月 18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为 500 kg，初温为 20 的水加热到 100 ，共燃烧了 12 m3 天然气。已知水的比热容 c 水4.210 3 J/(kg)，天然气热值 q4.210 7 J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的 160倍。求：(1)水吸收的热量；(2)燃气锅炉烧水时的效率；(3)若换用可燃冰，应使用多少 m3 可燃冰。解：(1)Qcm(t 1t 2)4.210 3 J/(kg) 500 kg(100 20 )1.6810 8 J(2)Q 放 Vq 4.2 107 J/m312 m35.0410 8 J 100% 100%33.33%QQ放 1.68108 J5.04108 J(3)V 0.075 m 3Q放q 5.04108 J1604.2107 J/m3
