第十四章《内能与热机》练习题

第十四章《内能与热机》练习题一、选择题1．关于热现象，以下说法中正确的是（）A.物体的机械能和物体的内能是同种形式的能，都与物体的机械运动和分子热运动以及分子间的相互作用情况有关B.铁丝很难被拉断，说明分子之间只存在引力C.分子间存在相互作用的引力和斥力D.扩散现象只能说明分子是运动的，不能说明分子之间有空隙2．沿江沙滩，在炙热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚，而站在江边得浅水滩处却感觉到凉爽。形成这种现象的原因，下面解释正确的是（）A.沙子的密度小，水的密度大B.沙子的密度大，水的密度小C.沙子的比热容大，水的比热容小D.沙子的比热容小，水的比热容大3．下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是：（）A、物体温度升高，一定吸收了热量B、物体放出热量时，温度一定降低C、物体温度升高，内容一定增加D、物体内能增加时，温度一定升高4．下列过程中，将内能转化为机械能的是（）A．流星在大气层中穿行B．用热水泡脚，脚感觉暖和C．汽油机的压缩冲程D水沸腾是水蒸气顶起水壶盖5．将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是（）A．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能增加B．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发C．在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过做功实现的D．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动6．以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（）A小轿车B．载重卡车C．远洋轮船D．动车7．关于物体的内能，下列说法正确的是（）A.在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少B.物体内能增加，一定要从外界吸收热量C.温度为0℃的物体没有内能D.温度相等的1kg水和100g水内能相同二、填空题8．从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，这是因为（选填“”做功或“热传递”）使铝件的内能增加了。已知某铝件加工之前的温度是25℃，加工之后的温度是100℃，如果要让加工后的质量为2kg的铝件【C铝=0.88×103J／（kg·℃）】温度冷却到加工前的温度，则该铝件需要放出J的热量。9.单缸四冲程柴油机，做功冲程将能转化为能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的来完成。10．生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指高；“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指增加。11.妈妈在厨房炖排骨，小雪还没进门就闻到了排骨汤的香味，这是一种现象。妈妈把菜刀放在磨石上磨了几下，发现菜刀的温度升高了，这是用的方法改变物体的内能。12．今年3月11日，日本大地震引发核岛核泄漏，为了给泄露的核反应堆降温，向其内部注入大量的水，这是利用水的较大的性质，它（填物态变化名称）时能（填“吸收”或“放出”）大量的热。13.汽油的热值是4.6×107J/kg,有一辆汽车在某天烧了100kg汽油，这些汽油完全燃烧产生的热量是J，如果只烧了60kg汽油，则剩下的汽油的热值是。14．随着经济的发展，汽车已进入了普通百姓的家庭。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。三、实验探究题15.在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度是否有关”实验中，记录的实验数据如下表。实验次数质量m／kg初温t0／℃末温t／℃加热时间t／min吸收热量Q／J1O.1203022O.2203043O.3203064O.32040125O.3205018(1)该实验中，记录加热时间有什么意义?______________________________。(2)第_____、_____、_____这三次实验，是探究水吸收的热量与水的质量是否有关。(3)第3次实验数据的特殊作用是：__________________________________。(4)探究结论是：水吸收的热量与_________________，与____________________。16．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．(1)比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择两图进行实验；(2)水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，它的物理含义是；(3)酒精的热值为3.0×107J／kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为J．17．阅读短文，将问题答案的序号填写到对应的横线上。A.小华和小明中午赤脚在海边玩耍，觉得沙子很烫。B.小华和小明跳到海水里游泳，感到海水比沙子凉很好。C.小华对小明说，为什么海水会比沙子凉很多？D.小明说，可能是海水的温度比沙子低。E.傍晚她们双来到海边，仔细测试沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉。F.小明说，为什么中午海水比沙子凉，傍晚沙子却比海水凉？G.小华说，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样。H.小华和小明取同样质量的海水和沙子，在相同的条件下分别用酒精灯加热，记下相同时间内海水和沙子分别升高的温度值；移去酒精灯，再记下相同时间内降低的温度值。I.小华和小明在笔记本上写道：实验数据表明，海水吸（放）热的本领比沙子强。短文的叙述中，（1）属于体验的有_________；（2）属于提出问题的有_______；（3）属于假设的有____________；（4）属于描述实验过程的有____________；（5）属于结论的有__________。四．计算题18．一辆汽车，总重为1.2×104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30％转化为机械能。(汽油的热值为4.6×107J／kg，密度为0.7×103kg／m3，g=10N／kg)求：(1)该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少?(2)10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?(3)这段时间内该汽车发动机的功率是多少千瓦?(计算结果保留小数点后一位)19．用天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）,天然气的热值q=7.0×107J/m3。求：(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放。（2）水吸收的热量Q吸。（3）燃气灶的效率η。五．综合能力题20．阅读下面的短文，回答问题太阳能热水器太阳能热水器利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活需要，它具有安全、节能、环保等优点。如图所示，太阳能热水器主要由两部分组成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空。如图22所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。玻璃吸热管的工作原理如图22所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能，将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高到一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。请回答以下问题：（1）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力＿＿＿重力。（2）能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面？简单说明理由。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃，求这些水需要吸收多少热量？[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃]（4）某品牌太阳能热水器集热器面积为S＝2m2，热效率为η＝40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P＝1.4×103W/m2（即平均每平方米每秒种太阳能辐射能为1.4×103J）。在第（3）小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时？21．2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车。这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体。下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）。车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率纯电动汽车电能km100600NJ102.7783.3%内燃机汽车汽油km100600NJ1038（1）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面？1.C2.D3.C4.D5.C6.A7.A8.做功1.32×1059.内机械惯性10.温度内能11.扩散做功12.比热容汽化吸收13、4.6×109J4.6×107J/kg14.高燃料（或汽油）燃烧充分，效率高15．（1）用加热时间间接反映水吸收的热量（1分）（2）1、2、3（1分）（3）两个分探究共用的数据（1分）（4）水的质量有关；水升高的温度有关（1分）16．(1)甲、乙甲、丙(2)lkg水温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量为4.2×103J(3)3.0×10517．（1）AB(2)CF(3)DG(4)EH(5)I18.解：(1)该车静止在水平路面上，F＝G＝1.2×104N……………………1分Pa100.12mN102.1SFp524……………………………2分(2)V＝10L＝0.01m3m＝ρV＝0.7×103kg／m3×0.0lm3＝7kg………1Q放＝mq＝7kg×4.6×107J／kg＝3.22×108J………………………2分(3)W＝Q放×30％＝3.22×108J×30％＝9.66×107J…………………1分26.8kWW1068.23600sJ1066.9tWP47…………1分19（1）Q放=vq=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J(2)Q吸=cm∆t=4.2×103J/（kg·℃）×100kg×50℃=2.1×107J（3）η=QQ吸放×100％=772.110J3.510J×100％=60％20.（1）大于（2）不能，因为吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空，真空不导热。（3）Q=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×（60-20）℃=1.68×107J（4）Q总=Q/η=1.68×107J/40%=4.2×107Jt=Q总/PS=4.2×107/(1.4×103×2)s=1.5×104s=4.17h。21.（1）（每空2分、共4分）6×107J、20%（2）答：节能体现在该电动车的效率高（1分）；环保体现在噪音小、无废气排放