第十二章 内能与热机 测试卷
注意事项:本试卷共4个大题,14小题,满分50分,考试时间40分钟
一、填空题(本题共5小题,每空1分,共10分)
1.如图,这是2023年6月某日同纬度的沿海某城市和内陆某城市的气温情况,请判断甲是
(选填“沿海”或“内陆”)城市,你的依据是 。
2.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用手测试汽车尾气的温度来粗略判断。在输出功率相同时,尾气温度越低,汽车发动机效率越 。原因是 。
3.如图所示,试管里的水蒸气推动橡皮塞冲出管口,水蒸气的内能转化为 能,其能量的转化与汽油机的 冲程相同。
4.一台四冲程汽油机正常工作时,曲轴和飞轮的转速是2400 r/min,它每秒完成 个冲程,对外做功 次。
5.质量为500 g、温度为20 ℃的铜,投入质量为1500 g、20 ℃的水中,这时 (选填“会”或“不会”)发生热传递,因为 。
二、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个选项符合题目要求)
6.煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的 ( )
A.比热容 B.密度
C.热值 D.温度
7.某汽油机的四个冲程如图所示。在该汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下一个冲程是 ( )
8.寒假,小明在漠北参加冬令营活动。随行老师提出,在漠北这样温度低于0 ℃的环境里,若不提供热源加热,用什么办法可以让冰熔化。结果小明用两块冰来回摩擦的方法使冰熔化了。下列成语中描述的现象与小明的方法原理相同的是 ( )
A.炙手可热 B.扬汤止沸
C.滴水成冰 D.钻木取火
9.下列关于内能、热量、温度和做功的说法中不正确的是 ( )
A.温度高的物体把温度传给温度低的物体
B.某铁块温度降低,内能一定减小
C.物体吸热,温度不一定升高
D.一个物体温度升高,可能是外界对物体做功
10.关于热机的效率,下列说法正确的是 ( )
A.在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由机械摩擦损失的
11.如图(a)所示,把凉牛奶放在热水里加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图像如图(b)所示,下列说法正确的是 ( )
A.甲是牛奶温度变化图像
B.水和牛奶最后温度相同
C.水的温度变化比牛奶大
D.牛奶温度变化比水慢
三、实验探究题(每空2分,共6分)
12.在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中必须要选取初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体;选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,这样做的目的是在相同时间内,甲和乙两种液体 相同。
(2)根据实验测得的数据,分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图丙所示,则 的吸热能力更强。
四、计算题(本题共2小题,第13题7分,第14题9分,共16分)
13.利用酒精燃烧给水加热,使质量为2 kg的水温度升高了30 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q酒精=3.0×107J/kg]
(1)水吸收的热量是多少J
(2)若完全燃烧酒精产生的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧多少kg的酒精
14.“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1.5×105 N作用下,沿水平方向匀速航行了360 km,用时0.5 h,需要燃烧航空煤油2250 kg。已知航空煤油的热值为q=4.0×107 J/kg。在这一次航行中,求:
(1)运输机航行的速度;
(2)运输机的功率;
(3)运输机发动机的热机效率。
参考答案
1.沿海 沿海城市昼夜温差小
2.高 燃料燃烧充分,散失的热量少
3.机械 做功
4.80 20
5.不会 铜和水的温度一样
6.C 7.C 8.D 9.A 10.B 11.B
12.(1)质量 吸收的热量
(2)乙
13.(1)水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×30 ℃=2.52×105 J (3分)
(2)由Q放=mq得,需要酒精的质量:m酒精====0.0084 kg (4分)
14.(1)运输机航行的速度:
v===720 km/h (2分)
(2)运输机水平推力做的功:
W=Fs=1.5×105 N×360×103 m=5.4×1010 J
运输机的功率:
P===3×107 W (3分)
(3)航空煤油完全燃烧放出的热量:
Q放=q煤油m=4.0×107 J/kg×2250 kg=9×1010 J
运输机发动机的热机效率:
η=×100%=×100%=60% (4分)