1、 姓名 学号 班级 -装-订-线- 第十二章 内能和热机 单元测试卷一、选择题(每小题3分，总计30分。请将唯一正确答案的字母填写在表格内) 题号12345678910选项1下列图形中，属于内能转化为机械能的是（） A滑下滑梯 B弯折铁丝 C 做功冲程 D 压缩点火22018年4月2日，天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号，在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中，天宫一号的部分机械能（）A通过热传递转化为大气的内能B通过重力做功转化为大气的内能C通过摩擦做功转化为大气的内能D
2、通过重力做功转化为残骸的内能3街头的传统的手摇“爆米花机”，如图所示。唤起了人们童年的记忆。爆米花是将玉米放入密闭的铁锅内，边加热边翻动一段时间后，当铁锅突然打开时，随着“砰”的一声，玉米变成玉米花。下列说法正确的是（）A玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加B玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加C玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变D玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加4用两个相同的电热水器给质量同为2kg的物体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为：c水=4.2103J/（kg）（）A0.84105JB1.2105
3、JC2.52105JD条件不足，不能计算5关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A燃料燃烧时，质量越大，热值越大B燃烧1kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值C燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关D燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小6对公式c=的理解，下列说法正确的是（）A物质的比热容与物体的质量成反比B比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少无关C物质的比热容与物体是吸热或放热有关D物质的比热容与物体的温度变化大小成反比7汽油机在工作时温度升高，为保护机器，往往用水来冷却，最主要的原因是（）A水的比热容大B水放出的热量多C水的温度低D不容易取，不需花
4、钱买8生活中的许多现象都与物理知识有关，下列说法正确的是（）A尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动B划燃火柴，利用热传递来改变物体的内能C人工湖能调节气温，利用水的比热容大D夏天吃雪糕，看到雪糕周围冒“白气”是汽化现象9如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A压缩冲程，将化学能转化成内能B压缩冲程，将机械能转化成内能C做功冲程，将内能转化成机械能D做功冲程，将机械能转化成内能10李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s内完成了（）A60个冲程，做了15次功B60个冲程，做了60次功C12
5、0个冲程，做了30次功D30个冲程，做了30次功二、填空题(每空1分，总计23分)11小红在一次烧水的过程中，看到水烧开后锅盖向上跳动，其原因是水蒸气的 能转化为锅盖的 能。12星期天小星帮妈妈包馄饨。拌馅时闻到了阵阵香味，这是 现象，煮馄饨时，馄饨的内能 （填“增大”“减小”），水面上漂着油花，这是因为油的 比水小。13冬天搓手取暖是通过 的方式来改变内能的。运动员挥拍击回乒乓球。这主要表明力可以改变物体的 。高山顶上空气稀薄，其大气压强 山脚的大气压强（选填“大于”、“等于”或“小于”）14水煮花生是一道风味小吃。煮花生过程中，通过 （填“做功”或“热传递”）方式使其内能增大；利用 （填“
6、机械”或“热”）运动使花生仁具有各种调料味。15蓄水量为1吨的太阳能热水器现在装满了30的水，经过光照后升高了20，则水吸收的热量是 Jc水=4.2103J/（kg）16如图所示是发动机采用循环流动的水进行了冷却，这是利用水的 较大的特性，若水箱中装有10kg的水，水温上升10，水吸收的热量为 J（c水=4.2103J/（kgC）。17双风沏、双龙沏、鹤翔湖、梅冲沏、大官塘水厍素有“五沏连珠”之称，也是构成生态北城的核心要素之一。炎炎夏日，湖边昼夜温差比陆地上昼夜温差小，其主要原因是 。18出于安全和环保考虑，巴中市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所。烧烤主要燃料是木炭，已知它的热值是3
7、.4107J/kg，那么84g的木炭完全燃烧放出热量 J，如果这些热量的50%被水吸收，则能使初温为20，质量为17kg的水，温度升高到 。19在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是 冲程，汽油机产生2.3107J的热量需要完全燃烧 kg的汽油（汽油的热值为4.6107J/kg）20一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功 次，若其效率为30%，消耗100g汽油可对外做功 J（汽油的热值为q=4.6107J/kg）21小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要 L汽油（汽油的热值为3.5107
8、J/L）；若行驶的速度为72km/h，则汽车受到的阻力为 N，汽油属于 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。三实验探究题（共3小题25分）22（7分）李强和刘涛两名同学帮物理老师到实验室里准备实验器材，所准备的两个实验装置如图所示，其中，甲装置是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花球；乙装置中，玻璃瓶内装了少许水，认真思考并回答下列问题。（1）甲装置演示的实验是：迅速压下活塞时，活塞对筒内空气做功，使其 增加、温度 ，当筒内空气达到乙醇的着火点时， 燃烧。（2）乙装置演示的实验是：用打气筒往瓶内打几下气后，可看到塞子跳起，瓶中同时会出现白雾。这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，内能 ，
9、温度 ，水蒸气液化。（3）甲、乙两装置都是用来演示： 可以改变物体的 。23（10分）如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。（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）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：燃料加热前液体温度/燃料燃尽时液体温度/燃料的热值/（J/kg）115352.410621525？（2）根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为 J；燃料2的热值是 J/kg。（3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小，你认为出现这种情况的主要原因是什么。 。24（8分）为了
10、比较水和沙子吸热本领的大小，小文做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：（1）在此实验中用 表示水和沙子吸热的多少；（2）分析表中的实验数据可知：当物体温度变化量和 相同时，水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， 升高的温度更高。质量/g升温10C所需时间/s升温20C所需时间/s升温30C所需时间/s沙子306492124水3092163220四计算题（共2小题12分）25用天然气灶给常温下4kg的水加热，消耗了0.07m3的天然气，已知天然气灶
11、烧水的效率为40%，天然气的热值为3.6107J/m3，水的比热容为4.2103J/（kg），试求：（1）0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少？（2）水的温度升高了多少？26小明学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2103J/（kg），他想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录好家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将40kg、20的水烧到70。（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量？（2）已知普通煤的热值是3107J/kg，那么小明家每天烧水、做饭、炒菜需要2 kg的煤，2kg煤完全燃烧可以放出多少热量？（3）小明家煤炉的效率。
12、参考答案与试题解析一选择题（共10小题）1解：A、滑下滑梯时，与滑梯发生摩擦做功，将机械能转化为内能，故A不合题意；B、弯折铁丝，铁丝发热，是对物体做功，物体的内能增大，是通过做功将机械能转化为内能，故B不合题意；C、在内燃机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，故C符合题意；D、压缩点火，是对空气做功使空气的内能增加，温度升高达到了棉花的燃点，是机械能转化为内能，故D不合题意。故选：C。2解：天宫一号在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层时，高度减小，重力势能减小，克服与大气的摩擦做功，机械能转化为内能。故C正确。故选：C。3解：A、玉米爆开前通过热传递增加内能，不是做
13、功改变内能，不符合题意；B、玉米爆开前通过热传递增加内能，符合题意；C、玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能会减少，不是不变，不符合题意；D、玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能会减少，不是增加，不符合题意。故选：B。4解：由图象可知，用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水的温度升高60需要20min，物质甲的温度升高60需要10min。所以，质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q水吸=2Q甲吸。由Q吸=cmt可得：c=，所以c水=2c甲，而c水=4.2103J/（kg），则c甲=2.1103J/（kg）。甲物质10min升高了60，吸收的热量：Q吸=c甲
14、m甲t甲=2.1103J/（kg）2kg60=2.52105J。所以C正确、ABD都不正确。故选：C。5解：完全燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，必须是完全燃烧放出的热量，才是燃料的热值；热值是燃料的一种特性，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关，当燃料不燃烧时，热值仍存在，故ABD都错，C正确。故选：C。6解：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体吸收或放出的热量、温度的变化、质量的大小均无关，故A、D、C错误，B正确。故选：B。7解：用水冷却机器是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。故选：A
15、。8解：A、尘土飞扬是固体小颗粒的机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；B、划燃火柴，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使火柴头的内能增加，故B错误；C、人工湖能调节气温，是因为水的比热容大，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，故C正确；D、冰糕周围冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，故D错误。故选：C。9解：图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故选：C。10解：飞轮转速是1800r/min=30r/s，即该飞轮每秒钟转30圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程、做功1次，所以飞轮转
16、30圈共做功15次、有60个冲程，故A正确，BCD错误。故选：A。二填空题（共11小题）11解：水烧开后，锅盖向上跳动，是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能。故答案为：内；机械。12解：（1）拌馅时闻到了阵阵香味，是气体分子运动的结果，属于扩散现象；（2）煮馄饨时，馄饨的质量不变，温度升高，因此它的内能增大；（3）水面上漂着油花，是因为油的密度小于水的密度。故答案为：扩散；增大；密度。13解：在搓手的过程中，要克服摩擦做功，使手的温度升高，内能增加，故搓手是通过做功的方式改变内能的；运动员挥拍击回乒乓球，乒乓球的运动方向和速度发生了改变，这主要是表明力可以改变物体的运动状态；由于大气压随着高度的增
17、加而降低，山顶的气压比山脚的气压低。故答案为：做功；运动状态；小于。14解：（1）煮花生过程中，花生吸收热量、温度升高，是通过热传递的方式使其内能增大的；（2）使花生仁具有各种调料味的过程是扩散现象，是分子在不停地做无规则的热运动。故答案为：热传递；热。15解：吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1000kg20=8.4107J。故答案为：8.4107。16解：（1）汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q=cmt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好；（2）水吸收的
18、热量：Q=cmt=4.2103J/（kg）10kg10=4.2105J。故答案为：比热容；4.2105。17解：湖边含有水多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，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，使得湖边昼夜温差比陆地上昼夜温差小；故答案为：水的比热容较大。18解：（1）木炭的质量m=84g=0.084kg，则木炭完全燃烧放出的热量：Q放=mq=0.084kg3.4107J/kg=2.856106J。（2）由=得，水吸收的热量：Q吸=Q放=50%2.856106J=1.428106J。由Q吸=c水m水（tt0）可得，水的末温：t=t0+=2
19、0+=40。故答案为：2.856106；40。19解：（1）在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能；（2）由Q放=mq可得，汽油的质量：m=0.5kg。故答案为：压缩；0.5。20解：（1）已知飞轮转速为3000r/min=50r/s，一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次，故该汽油机1s内对外做功25次；（2）汽油燃烧放出的热量：Q=mq=0.1kg4.6107J/kg=4.6106J，汽油机对外做的功为：W=4.6106J30%=1.38106J。故答案为：25；1.38106。21解：小汽车以额定功率匀速直线行驶1h牵引力所做的
20、功：W=Pt=3.5104W3600s=1.26108J，完全燃烧汽油放出热量Q放=Vq，小汽车发动机的效率=，所以Q放=W，Vq=W，V=12L；（2）由=得，汽油机的有用功：因为72km/h=20m/s，由W=Fs得汽车发动机的牵引力：F=1750N，因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的阻力：f=F=525N；（3）汽油属于不可再生能源，一旦消耗很难再生；故答案为：12；1750；不可再生。三实验探究题（共3小题）22解：（1）甲装置中，活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到乙醚的着火点，棉花就会燃烧；（2）乙装置中，往瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶
21、塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，水蒸气放出热量，发生液化形成了小水滴，形成了瓶口的“白雾”。（3）甲实验中活塞压缩空气做功，空气内能增加；乙两实验中瓶内气体对塞子做功，内能减少；两个实验是用来演示做功可以改变物体的内能。故答案为：（1）内能；升高；棉花球；（2）减少；降低；（3）做功；内能。23解：（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应
22、选择甲丙两图进行实验；（2）完全燃烧10g燃料1放出的热量：Q放=mq=0.01kg2.4106J/kg=2.4104J；燃烧燃料2和燃烧燃料1相比，液体升高的温度为2：1，液体吸收热量为2：1，即燃料完全燃烧放出热量2：1，所以热值为2：1，由此得出燃料2的热值是1.2106J/kg；（3）由于燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收，使得实验得到的燃料热值偏小。故答案为：（1）甲乙；甲丙；（2）2.4104；1.2106；（3）燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收。24解：（1）实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少
23、。（2）因为质量相同的水和沙子，升高相同温度，水所需时间比沙子更长，所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量；（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，根据吸收热量的计算公式Q=cmt，又因为水的比热容大于沙子的比热容，故沙子升高的温度更高。故答案为：（1）酒精灯加热时间；（2）质量；大于；（3）沙子。四计算题（共2小题）25解：（1）完全燃烧0.07m3天然气放出的热量：Q放=Vq=0.07m33.6107J/m3=2.52106J；（2）由题知，水吸收的热量：Q吸=Q放40%=2.52106J40%=1.008106J，由Q吸=cmt可得水升高的温度：t=60。答：（1）完全燃烧0.07m3天然气可放出2.52106J热量；（2）水的温度升高了60。26解：（1）水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）40kg（7020）=8.4106J；（2）2kg煤完全燃烧放出的热量：Q放=m煤炭q=2kg3107J/kg=6107J；（3）小明家煤炉的效率为：=100%=100%=14%；答：（1）小明家每天烧水、做饭、炒菜需要8.4106J热量；（2）2kg煤完全燃烧可以放出6107J热量；（3）小明家煤炉的效率是14%。
