2021中考物理专题练习14　内能与热机.docx

1、课时作业 14 内能与热机 基础夯实 1.(2020 安徽安庆一模)严寒的冬天,潮湿的衣服放在室外也会慢慢变干。从分子动理论的角度看,这 种现象发生的原因是:在任何温度下,分子都在 。 2.(2020 山西)新冠疫情期间,科学家为了说明戴口罩防护的重要性,用高速摄像机拍下来打喷嚏的过 程。如图所示,数万个几微米到几十微米的小液滴(气溶胶)组成高密度喷射物,最远可达 8米,大量病 毒随产生的小液滴传播开来。小明认为病毒随喷嚏向四周飞散是扩散现象。你认为他的说法是 (选填“正确”或“不正确”)的,你判断的依据是 。 3.(2020 上海)健身用力反复拉伸弹簧,它的温度会升高,这是通过 的方式改变其

2、内能。 4.(原创)今年 5 月 18 日复课后,为了保障每位师生的安全,学校每天都要求师生用酒精对手进行消毒。 消毒杀菌过后,同学们都闻得到酒精的味道,这是 现象,温度越高,酒精的气味越浓,说明温度 越高分子运动越 。 5.(2020 四川雅安)小红在实验室用酒精灯把质量是 0.1 kg,初温是 60 的水加热到 100 ,则水吸收 的热量是 J;该过程中是利用了 方式使水的内能增加。c水=4.2103 J/(kg )。 6.(2020 山东泰安)质量相同的水、沙石和铜(已知 c水c沙石c铜),放出了相同的热量,温度下降最大的 是 。 7.(2020 江苏连云港)沿海地区昼夜温差比内陆地区昼

3、夜温差小是因为水的 。质量 为 10 kg的水温度升高 20 所吸收热量为 J。c水=4.2103 J/(kg ) 8.(2020 安徽芜湖二模)一辆汽车匀速行驶 10 min,消耗的汽油为 1.5 kg,获得了 2.07107 J 的机械能, 则该汽车汽油机的效率为 (汽油的热值为 4.6107 J/kg)。 9.(2020 辽宁丹东)一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是 2 400 r/min,它每秒完成 个冲程,对外做功 次。 10. (2020 江苏无锡)某辆行驶的小轿车,其正常工作时的能量转化情况如图所示,若输入的化学能为 2 000 J,输出的动能为 300 J,则输出的内

4、能和声能共计 J;输出的有用能量是动能,则小轿车正 常工作时的效率为 。 11.(2020 湖南益阳)关于分子热运动的一些现象,下列说法正确的是( ) A.水的流速越快,水分子的热运动就越剧烈 B.水凝固成冰后,水分子仍然在做无规则的热运动 C.水很难被压缩,说明水分子间只有斥力没有引力 D.只有气体和液体才能发生扩散现象,固体不能发生扩散现象 12.(2020 广西贵港)下列实例中,改变物体内能的途径与其他三个不同的是( ) A.用力搓手,手会发热 B.把冰冷的手放到嘴边哈气,手会变暖 C.用锯条锯木头,锯条温度升高 D.用手反复弯折铁丝,铁丝弯折处会发热 13. (2020 广州)右图为注

5、射器,小芳迅速下压活塞,注射器内密封的气体温度升高。此过程密封气体的 ( ) A.内能增加 B.分子动能减小 C.分子热运动速度减小 D.内能转化为活塞动能 14.(2020 安徽合肥四十五中一模)关于热现象下列说法正确的是( ) A.温度相同的两个物体间也能发生热传递 B.0 的冰变成 0 的水,温度与质量不变,所以内能不变 C.热量只能由内能多的物体转移到内能少的物体 D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能 15.(2020 安徽淮北联考)小明根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下结论,其中正确的是( ) 几种物质的比热容 c/J/(kg ) 水:4.2103 冰:2.1103

6、 酒精:2.4103 铝:0.88103 水银:0.14103 铜:0.39103 A.水是适合制作温度计最好的物质 B.液体的比热容一定大于固体的比热容 C.质量相等的水银和酒精,吸收相等的热量后(均未沸腾),水银的温度变化较大 D.比热容可以用来鉴别物质是因为同种物质的比热容一定是相同的 16.(2020 四川甘孜州)下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( ) A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值 B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率 C.柴油机的热机效率通常为 100% D.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大 17.(2020 江苏盐城)为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特

7、点,小明做了如下实验, 将盛有 30 冷水的小烧杯放入盛有 70 热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变 化情况,绘制成如图所示的图象。下列说法错误的是( ) A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的 B.热水温度下降比冷水温度升高得快 C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量 D.热水的质量可能小于冷水的质量 能力提升 18.(2020 安徽利辛模拟)甲、乙两台汽油机,甲的功率是乙的 2倍,甲的效率是 30%,乙的效率是 20%, 那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为( ) A.34 B.23 C.32 D.43 19.(2020 安徽萧县一模)某学习小组的同学想研究酒精灯烧水

8、时的热效率,他们用酒精灯给 100 g的 水加热,经过一段时间测得水温升高了 40 ,酒精灯的热效率为 17.5%。已知:水的比热容为 4.2103 J/(kg ),酒精的热值为 3107 J/kg。求: (1)此过程中水吸收的热量; (2)酒精完全燃烧放出的热量; (3)酒精灯消耗了多少酒精。 20.(2020 安徽埇桥区一模)“运 20”是我国自主研发的大型运输机,它的发动机是一种热机,通过航空煤 油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力,若“运 20”在高空中飞行时,在 恒定的水平推力 F 作用下,以 720 km/h 的速度沿水平方向匀速航行 1 h,需要燃烧航空

9、煤油 4 800 kg, 已知飞机发动机提供的机械功率是 3.2107 W,航空煤油的热值为 q=4.0107 J/kg。则在这 1 h 内: (1)航空煤油完全燃烧放出的热量是多少? (2)该发动机的热机效率是多大? 参考答案 课时作业 14 内能与热机 1.答案 不停地做无规则运动 解析 在任何温度下,分子都会永不停息地做无规则运动,所以即使在严寒的冬天,潮湿的衣服放在室 外也会慢慢变干。 2.答案 不正确 小液滴不是分子,小液滴的运动属于物体的机械运动 解析 病毒随喷嚏向四周飞散不是扩散现象,故小明的说法是不正确的,因为小液滴不是分子,小液滴 的运动属于物体的机械运动 3.答案 做功 解

10、析 用力反复拉伸弹簧,人对弹簧做功,弹簧的内能变大,温度会升高。 4.答案 扩散 剧烈 解析 同学们都闻得到酒精的味道,是酒精分子发生的扩散现象,说明分子在不停息地做无规则运动, 温度越高气味越浓,说明分子运动越剧烈。 5.答案 1.68104 热传递 解析 水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103 J/(kg )0.1 kg(100 -60 )=1.68104 J;酒精燃烧 时放出热量来给水加热,采用的是热传递的方法使水的内能增加。 6.答案 铜 解析 由热量的计算公式 Q=cmt可知,在质量相等、放热相同的情况下,物体的比热容越小,其温度变 化就越大;已知 c水c沙石c铜,铜

11、的比热容最小,所以相同质量的水、沙石和铜,放出相同的热量,温度下 降最大的是铜。 7.答案 比热容较大 8.4105 解析 沿海地区水多,内陆地区水少、干泥土和沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和干 泥土、沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,所以 沿海地区昼夜的温差小;水吸收的热量:Q吸=c水mt=4.2103 J/(kg )10 kg20 =8.4105 J。 8.答案 30% 解析 根据公式 Q=mq 求得 1.5 kg 汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=mq=1.5 kg4.6107 J/kg=6.9107 J;所以,= 有 放1

12、00%= 100%=30%。 9.答案 80 20 解析 飞轮转速是 2 400 r/min=40 r/s,即飞轮每秒转 40 r,因为飞轮转 2 r,完成 4 个冲程,对外做功 1 次, 所以,飞轮转 40 r,完成 80个冲程,对外做功 20 次。 10.答案 1 700 15% 解析 由题图知,输入的化学能 E=2 000 J,输出的动能 E1=300 J,输出的内能和声能 E2=E-E1=2 000 J- 300 J=1 700 J;小轿车正常工作时的效率:= 100%= 100%=15%。 11.B 解析 分子的热运动是内部分子的无规则运动,只与温度有关,与水流速度无关,故 A 错误

13、;一切 物质的分子都在不停地做无规则的运动,水结冰后,分子仍是运动的,故 B 正确;水很难被压缩,说明分 子间存在斥力,而分子间也有引力,故 C错误;扩散现象表明了一切物体的分子都在不停地做无规则运 动,气体、液体、固体都能发生扩散现象,故 D 错误。 12.B 解析 用力搓手,手会发热,这是通过做功的方式增加内能的;把冰冷的手放到嘴边哈气,手会变 暖,这是通过热传递的方式增加内能的;锯木头时锯条发烫,是摩擦生热,属于做功改变物体的内能;反 复弯折铁丝,人对铁丝做功,铁丝的内能增加,温度升高,是通过做功改变物体的内能,故 B符合题意。 13.A 解析 小芳迅速下压活塞,注射器内密封的气体的压强

14、变大,机械能转化为筒内空气的内能,空 气的内能增加,温度升高,故 A 正确、D错误;注射器内气体温度升高,分子热运动速度加快,分子动能 增大,故 BC错误。 14.D 解析 发生热传递的条件是存在温度差,故温度相同的两个物体间不能发生热传递,故 A 错误;0 的冰变成 0 的水,虽然质量不变、温度不变,但需要吸收热量,所以内能增大,故 B 错误;热量只能由 温度高的物体转移到温度低的物体或者由一个物体的高温部分转移到低温部分,故 C错误;任何物体 都具有内能,通过摩擦,即做功的方式可以增大物体的内能,故 D 正确。 15.C 解析 水的比热容最大,在质量和吸热相同时,由公式 Q=cmt知,水的

15、温度升高的少,水膨胀的 体积小,不适合做温度计内的液体,比热容小的液体适合做温度计内的液体,故 A错误;液体的比热容 不一定比固体的比热容大,例如水银的比热容就比冰、铝、铜的比热容小,故 B错误;质量相同的水银 和酒精吸收相同的热量,比热容大的物质,升高的温度比较少,所以吸收相等的热量后,水银的温度变 化较大,故 C正确;同种物质状态不同时,比热容会发生变化,例如水和冰是同一种物质的不同状态,它 们的比热容就不相同,故 D 错误。 16.B 解析 热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分、释放热量多少无关,故 A、D 错误;使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,可以提高热机的效

16、率,故 B 正确;热机在工作时不 可避免地要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率不可能达到 100%,故 C错误。 17.C 解析 由图可知,400 s 时,热水和冷水到达同一温度 40 ,所以热水和冷水到达同一温度的时间 是相同的,故 A 正确;400 s内,热水温度由 70 下降到 40 ,下降 30 ;冷水 30 上升到 40 ,上升 10 ,热水温度下降比冷水温度升高得快,故 B 正确;实验中不可避免有热量损失,所以热水放出的热 量大于冷水吸收的热量,故 C错误;由图象可知,热水和冷水的比热容相同,相同时间内热水温度变化 快,由公式 Q=cmt可知,热水的质量小于冷水的质量,故 D

17、正确。 18.D 解析 设甲的功率为 P甲,乙的功率为 P乙,甲的效率为 甲,乙的效率为 乙,汽油的热值为 q,做功 时间为 t,甲在时间 t内做的有用功:W甲=P甲t,乙在时间 t内做的有用功:W乙=P乙t。则由题意知:P甲 P乙=21,甲乙=30%20%=32;甲在时间 t内消耗的总能量:Q甲= 甲 甲 甲 甲 ,甲在时间 t内的耗 油量:m甲= 甲 甲 甲 ,同理可以得到乙在时间 t内的耗油量的表达式:m 乙= 乙 乙 。甲乙两汽油机在相同 时间内的耗油量之比:m甲m乙= 甲 甲 乙 乙 甲 甲 乙 乙 =43。 19.答案 (1)1.68104 J (2)9.6104 J (3)3.2

18、 g 解析 (1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg )10010-3 kg40 =1.68104 J。 (2)由 = 吸 放100%可得,酒精完全燃烧放出的热量:Q 放= 吸 =9.6104 J。 (3)由 Q=mq 可得,酒精的质量:m酒精= 放 =3.210 -3 kg=3.2 g。 20.答案 (1)1.921011 J (2)60% 解析 (1)航空煤油完全燃烧放出的热量为:Q放=qm=4107 J/kg4 800 kg=1.921011 J。 (2)该飞机沿水平方向匀速航行 1 h,则发动机做的功为:W=Pt=3.2107 W3 600 s=1.1521011 J, 发动机的热效率为:= 放100%= 100%=60%。