課時訓練(十四)內能與熱機(限時:30分鐘)|基礎鞏固|一、選擇題1.【2018寧波】圖K14-1所示的實例中，改變物體內能的方式與其他三項不同的是（)圖K14-12.【2019內江】在熱現象中，下列說法正確的是（)A. 冰在熔化過程中，要不斷吸收熱量，溫度同時升高B.一個物體內能增加了，一定是吸收了熱量C. 新型燃料汽車實現了“零排放”，其效率已達到了100%D.初春培育水稻秧苗時，為了不使秧苗受凍，應該早晨多排水，傍晚多灌水3.【2019長春】下列實例中，屬于做功改變物體內能的是（)A. 曬太陽B.搓手取暖C.熱水袋取暖D.冰袋降溫4.【2019巴中】下列關于溫度、內能、熱量的說法中，正確的是（)A. 物體的溫度越低，含有的熱量越少B.做功和熱傳遞都可以改變物體的內能C.物體的內能增加，溫度一定升高D.物體的機械能越大，內能越大5.如圖K14-2所示，體重為70 kg的消防員沿著鋼管勻速下滑時感到手心發燙，此時受到鋼管對他的摩擦力大小和導致手心內能改變的方式是（g取10 N/kg)（)圖K14-2A. 70 N熱傳遞B.70 N做功C.700 N熱傳遞D.700 N做功6.【2018巴中】甲鐵塊質量是乙鐵塊的3倍，若吸收相同的熱量，則甲、乙兩鐵塊的比熱容之比和升高的溫度之比分別為（)A. 11，13B.13，13C.11，31D.31，317.如圖K14-3所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質量相同，燒杯內的液體質量也相同。下列說法正確的是（)圖K14-3A. 比較不同液體的比熱容，可以選擇甲、丙兩圖B.比較不同液體的比熱容，可以選擇乙、丙兩圖C.比較不同燃料的熱值，可以選擇乙、丙兩圖D.比較不同燃料的熱值，不可以選擇甲、乙兩圖二、填空題8.【2019北部灣經濟區】汽車的發動機常用水作為降溫的物質，這是因為水的較大。汽油的熱值是4.6107 J/kg，1 kg汽油完全燃燒放出的熱量是J。目前熱機的效率還比較低，在熱機的能量損失中，帶走的能量最多，設法利用這部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。9.【2019巴中】為了減少大氣污染，可對秸稈進行回收加工制成秸稈煤，完全燃燒2 kg秸稈煤可放出J的熱量;若這些熱量完全被水吸收，可使kg的水溫度由20 升高到60 。【已知q秸稈煤=2.1107 J/kg，c水=4.2103 J/（kg)】10.小明在探究“物質的放熱能力與哪些因素有關”時，分別用質量均為0.5 kg的水和另一種液體進行對比實驗，并用圖像對實驗數據進行了處理。如圖K14-4所示，實驗過程中，水和另一種液體在相同時間內放出的熱量相等，分析圖像可以得出:（選填“甲”或“乙”)物質為水。另一種液體的比熱容為，這種液體在015 min內放出的熱量為 。【c水=4.2103 J/（kg)】圖K14-4三、實驗探究題11.【2019巴中】為了比較A、B兩種液體的吸熱能力，小明同學設計了以下實驗步驟:a.在兩個同樣的燒杯中分別裝入等體積的A、B兩種液體;b.用溫度計分別測量A、B兩種液體的初溫，溫度計示數相同;c.用兩個相同的酒精燈同時給兩個燒杯加熱，且加熱時間相同;d.用溫度計分別測出A、B兩液體的末溫。請完成下列問題:（1)此實驗的主要探究方法是。（2)在上述實驗步驟中，存在錯誤的是（選填步驟前的字母)，更正錯誤后繼續實驗。（3)步驟c中“加熱時間相同”是為了使A、B兩種液體 。（4)如圖K14-5所示是A、B兩種液體溫度隨時間變化關系的圖像，則兩液體的比熱容關系是cA（選填“”“c乙B.c甲=c乙C.c甲c乙D.以上三種情況都有可能二、填空題7.【2018綏化】如圖K14-9所示是某單缸四沖程汽油機的壓縮沖程，在此沖程中把能轉化成內能;若該汽油機飛輪轉動的速度是3000 revs/min，則汽油機每秒對外做功次。圖K14-98.合理分類和利用垃圾可以保護環境、變廢為寶。在一定條件下，1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的熱值為4.0107 J/kg，某城鎮每天產生50 t生活垃圾，則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為J。在一個標準大氣壓下，這些熱量的30%被500 m3 30 的水吸收，則水溫能升高。【c水=4.2103 J/（kg)，水=1.0103 kg/m3】9.如圖K14-10所示，小明在燃燒皿中放入10 g酒精，點燃后對質量為200 g的水加熱，充分燃燒后，水溫升高30 ，已知水的比熱容為4.2103 J/（kg)，此過程中水吸收的熱量為J，水的內能（選填“增大”或“減小”)，該實驗計算得到的酒精熱值明顯偏小，其原因是。圖K14-10三、實驗探究題10.【2018柳州模擬】小明想利用如圖K14-11甲所示的裝置，來探究不同物質的吸熱能力。方法是:“加熱質量相同的水和食用油，使它們升高相同的溫度，比較它們吸收熱量的多少”。實驗數據如下表所示。器材:相同規格的電加熱器、燒杯、溫度計（以上均為兩個)、質量相等的水和食用油。圖K14-11（1)在實驗中取兩個相同規格的電加熱器的目的是 。從表中數據可知，質量相等、初溫相同的水和食用油加熱相同時間，食用油的末溫比水的末溫（選填“高”或“低”)。物質質量/g初溫/末溫/時間/min水6020456食用油60206862)在此實驗中，如果要使水和食用油的最后溫度相同，就要給加熱更長的時間，因此我們還可以用“相同的不同物質，升高相同的溫度，比較加熱時間的長短，來判斷不同物質的吸熱能力”。（3)通過上表所測量的實驗數據，我們可以得出，（選填“水”或“食用油”)的吸熱能力更強。（4)某同學在實驗時繪制了如圖乙所示的圖像，該同學認為:“加熱相同的時間時，A升高的溫度高一些，這說明A吸收的熱量多一些。”這位同學的判斷是否正確？。原因是 。（5)如果A、B兩種物質中，有一種是水，且它們的質量相同，且在相同的熱源下加熱，請你根據所給信息判斷A、B兩種物質中物質是水。11.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，對它們取不同質量進行完全燃燒，得到了如下表所示的數據:燃料的質量/g100200300400燃料完全燃燒放出的熱量Q木柴/J1.31062.61063.91065.5106Q焦炭/J3.01066.01069.010612.0106Q木炭/J3.41066.810610.210613.6106（1)從表中的數據可看出，相同質量的不同燃料，它們完全燃燒所釋放的熱量是的;對于同一種燃料，質量越大，完全燃燒所釋放的熱量越。（2)從表中的數據還可以看出，對于同一種燃料，和 的比值是不變的，這個不變的比值，反映了燃料本身的一種性質，物理學中把它稱為，它是用來描述燃料完全燃燒時，釋放熱量能力大小的物理量。（3)完全燃燒0.01 m3的天然氣放出的熱量是J;如果這些熱量完全用于加熱水，可使kg的水溫度升高10 ;實際加熱這些水所燃燒的天然氣比上述要多許多，原因是用燃氣灶燒水時，除了水吸收的熱量外，一部分傳給了盛水的容器，另外一部分傳給了（答一個即可)。【q天然氣=4.2107 J/m3，c水=4.2103 J/（kg)】（4)在燒水的過程中，人們關心的是燃燒天然氣所放出的熱量中有多少被水吸收，為了衡量水吸收的熱量在完全燃燒天然氣放出的熱量中所占比例，物理中引入了來描述，我們總是希望它的值越越好。四、綜合應用題12.【2019通遼】我國自主研發的某品牌汽車進行技術測試，已知該車在某段長1.2 km的水平路面做勻速直線運動，用時40 s，汽車在行駛過程中受到的阻力為4000 N，汽車在此過程中發動機熱機效率為48%，汽油的熱值為q=4.6107 J/kg。在該段測試過程中:（1)汽車的功率為多少？（2)燃燒了多少千克汽油？（計算結果保留兩位小數)13.【2019安順】如圖K14-12所示是一款新型四輪沙灘卡丁車，其滿載時的質量為600 kg，每個車輪與沙灘接觸的面積為500 cm2，卡丁車滿載時在水平沙灘上勻速直線運動，10 min行駛6 km，它的發動機功率恒為11.5 kW。（g取10 N/kg)（1)當卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時，它對沙灘的壓強為多大？（2)此次行駛中卡丁車所受的阻力為多大？（3)該卡丁車以汽油為燃料，若在這次行駛中消耗汽油0.6 kg，求該卡丁車汽油機的效率。（q汽油=4.6107 J/kg)圖K14-12【參考答案】基礎鞏固1.A2.D【解析】冰是晶體,在熔化過程中,不斷吸收熱量,溫度不變,A錯誤。一個物體內能增加了,可能是吸收了熱量,也可能是其他物體對它做了功,B錯誤。由于摩擦力的存在、熱量損失等因素,熱機效率不可能達到100%,C錯誤。初春培育水稻秧苗時,為了不使秧苗受凍,應該早晨多排水,使秧苗田在陽光照射下升溫,利于生長；傍晚多灌水,使秧苗田在放熱情況下,溫度下降較小,不至于使秧苗凍壞,D正確。3.B4.B5.D【解析】消防員勻速下滑,受到的摩擦力和重力是一對平衡力,大小相等,則f=G=mg=70 kg10 N/kg=700 N,故A、B錯誤；下滑過程中,重力克服摩擦力做功,將重力勢能轉化為內能,即通過做功的方式導致手心內能發生改變,故C錯誤,D正確。6.A7.A8.比熱容4.6107廢氣9.4.2107250【解析】完全燃燒2 kg秸稈煤,放出熱量Q=q秸稈煤m=2.1107 J/kg2 kg=4.2107 J。可加熱水的質量為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）控制變量法（2）a（3）吸收相同的熱量（4）【解析】（1）本實驗中,只有液體種類不同,其他條件均相同,所以主要實驗方法是控制變量法。（2）比較A、B兩種液體的吸熱能力時,應使A、B兩液體的質量相同,所以存在錯誤的是步驟a。（3）加熱時間相同,酒精燈放出的熱量相同,A、B兩種液體吸收的熱量就相同。（4）由圖可以看出加熱相同時間時,A液體溫度變化較大,所以A液體的比熱容較小。12.解： （1）完全燃燒0.04 m3天然氣放出的熱量Q放=Vq=0.04 m34.2107 J/m3=1.68106 J。（2）水吸收的熱量Q吸=Q放=40%1.68106 J=6.72105 J,根據公式Q吸=cmt得,水升高的溫度t=Q吸c水m=6.72105 J4.2103 J/（kg）5kg=32 。13.解：（1）水吸收的熱量Q吸=c水m水t=4.2103 J/（kg）80 kg30 =1.008107 J。（2）干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收,則Q放=Q吸=1.008107 J；需要完全燃燒干木柴的質量m=Q放q干木柴=1.008107 J1.2107 J/kg=0.84 kg。（3）太陽能熱水器吸收的太陽能Q=2.52106 J25=2.52107 J,太陽能熱水器的效率=Q吸Q=1.008107 J2.52107 J=40%。太陽能是一種清潔、無污染、可再生能源,它能量豐富,取之不盡用之不竭。（合理即可）能力提升1.A【解析】夏天在地面上灑水會感到涼快是利用水蒸發吸熱的原理,故A符合題意；北方樓房內的暖氣用水作為介質、海邊晝夜溫差小、生物體內水的比例高,都是利用了水的比熱容較大的特性,故B、C、D均不符合題意。2.A3.C4.C【解析】由題意可知,“點燃木星”將地球推開時,內能轉化為機械能,而在熱機的工作循環中只有在做功沖程將內能轉化為機械能,故A、B、D錯誤,C正確。5.C【解析】根據公式Q吸=cmt可知,水吸收的熱量與水溫度的變化量成正比,故A錯誤。水吸收的熱量Q吸=c水m水t=4.2103 J/（kg）30 kg（45 -20 ）=3.15106 J,故B錯誤。天然氣放出的熱量Q放=Vq=0.15 m34107 J/m3=6106 J,=Q吸Q放100%=3.15106 J6106 J100%=52.5%,故C正確。熱水器的能量轉化效率與環境溫度有關,故D錯誤。6.C7.機械25【解析】單缸四沖程汽油機的壓縮沖程把機械能轉化成內能；由汽油機飛輪轉動的速度為3000 revs/min可知,1 s內飛輪轉動的轉數為50轉,因為飛輪轉兩圈完成一個工作循環,對外做功一次,故1 s內完成了25個工作循環,對外做功25次。8.2.81011409.2.52104增大酒精燃燒放出的熱量沒有完全被水吸收10.停表（1）讓水與食用油在相等時間內吸收的熱量相等高（2）水質量（3）水（4）不正確用相同的加熱器加熱,相等時間內物質吸收的熱量相等（5）B11.（1）不同多（2）完全燃燒放出的熱量燃料的質量熱值（3）4.210510空氣（或燃氣灶）（4）效率大【解析】（3）完全燃燒0.01 m3的天然氣放出的熱量Q放=Vq天然氣=0.01 m34.2107 J/m3=4.2105 J；由于Q吸=Q放,由Q=cmt得,水的質量m水=Q吸c水t=4.2105 J4.2103 J/（kg）10=10 kg；天然氣完全燃燒放出的熱量一部分被水吸收,還有一部分會被容器、空氣、燃氣灶吸收。12.解：（1）汽車勻速行駛,牽引力F=f=4000 N,牽引力做功W=Fs=4000 N1.2103 m=4.8106 J,汽車的功率P=Wt=4.8106 J40s=1.2105 W。（2）汽油燃燒放出的熱量Q=W=4.8106 J48%=107 J,燃燒汽油的質量m=Qq=107 J4.6107 J/kg0.22 kg。13.解：（1）卡丁車對沙灘的壓強p=F壓S=GS=mgS=600kg10N/kg450010-4 m2=3104 Pa。（2）由于卡丁車做勻速直線運動,則所受的阻力與發動機的牽引力大小相等,卡丁車勻速行駛的速度v=st=6103 m1060s=10 m/s,由P=Fv可得,卡丁車所受的阻力f=F牽=Pv=1.15104 W10m/s=1.15103 N。（3）該卡丁車汽油機的效率=W有用Q放100%=Ptmq汽油100%=1.15104 W1060s0.6kg4.6107 J/kg100%=25