/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
第5练 内能 内能的利用
1.（2024·连云港）下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是（ A ）
A.花香满园 B.尘土飞扬
C.雪花飘飘 D.落叶纷纷
2.（2024·盐城）将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘在一起，不容易拉开。这一现象说明（ D ）
A.分子间有空隙 B.分子在运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
3.（2024·宜宾）下列描述中属于扩散现象的是（ A ）
A.桂花花香四溢 B.雪花漫天飘舞
C.灰尘空中飞扬 D.江面雾气弥漫
4.（2024·连云港）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（ D ）
A.质量大 B.温度高
C.密度大 D.比热容大
5.（2024·福建）“煮”的篆体写法如图所示，表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是（ A ）
A.热水暖手 B.钻木取火
C.搓手取暖 D.擦燃火柴
6.（2024·连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（ D ）
A.燃料燃烧越充分，其热值越大
B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量
7.（2024·临沂）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09％的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图是内燃机的四个冲程，汽缸内气体的内能最小的是（ D ）
A B C D
8.如图，用酒精灯加热试管中的水，水加热后产生大量水蒸气将塞子顶出，同时管口出现“白雾”。下列说法正确的是（ B ）
A.水受热是通过做功方式改变内能
B.塞子被顶出，内能转化为机械能
C.“白雾”是水汽化形成的
D.酒精消耗过程中热值变小
9.（2024·扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（ B ）
A.汽油机的效率能达到100％
B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中，对外做功4次
D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
10.（2024·成都）成都别称芙蓉城、蓉城，这座以花为名的城市自古与花结缘，大诗人陆游魂萦梦牵的诗中美景“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”依旧是成都一道靓丽的风景线，诗人闻到花香属于 扩散 现象。诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是分子做无规则运动的剧烈程度与 温度 有关。
11.（2023·襄阳模拟）小明用相同的酒精灯分别给质量相同的水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
甲 乙
（1）不计热量损失，均加热10 min，水吸收的热量 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（2）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙），由图像可知，煤油的比热容是 2.1×103 J/（kg·℃）。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（3）停止加热后温度下降得慢的物质是 水 ，那么2 kg的该物质温度降低20 ℃，可以放出的热量是 1.68×105 J。
12.（2024·武汉汉阳区模拟）关于分子热运动和内能，下列说法正确的是（ A ）
A.生物体内水的比例很高，因为水的比热容大，所以有助于调节生物体自身温度
B.液体不易被压缩，是因为液体分子间没有间隙
C.桂花香飘满园，是因为花粉颗粒在不停地做无规则运动
D.使用液态氢作为火箭发动机的燃料，是因为它燃烧放热多
13.（2024·广安）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30％，飞轮每分钟转动 1 800 圈（q汽油＝4.6×107 J/kg），则下列说法正确的是（ B ）
A.图中所示冲程是做功冲程
B.若该汽油机完全燃烧5 kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107 J
C.该汽油机在1 s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
14.（2024·达州）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量为1 kg的水，从20 ℃加热到沸腾，水吸收的热量是 3.36×105 J。他家天然气热水器的热效率是70％，他某次洗澡，耗水20 kg，热水器进水温度是22 ℃，出水温度是42 ℃，他这次洗澡消耗天然气 0.075 m3。已知水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值是3.2×107 J/m3。
15.如图是热管的工作原理图，当热管的热端受热时，吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气，这一过程叫 汽化 （填物态变化的名称），蒸气在管子里跑到冷端 放出 （选填“吸收”或“放出”）热量变成液态，液体通过吸液芯又回到热端。这一过程循环进行，不断地将热量从热端带到冷端。若50 g的该液体吸收2 400 J的热量后，温度升高了40 ℃，则该液体的比热容为 1.2×103 J/（kg·℃）。
16.（2024·武汉青山区模拟）随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中。已知某辆国产轿车每行驶100 km消耗8 L汽油（汽油的热值是4.6×107 J/kg）。则：
（1）10 kg汽油完全燃烧时所产生的热量是 4.6×108 J。
（2）如图是我国古代文明的起火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为内能，汽油机工作的 压缩 冲程原理与该过程相同。
（3）该辆轿车的功率是70 kW，行驶了10 min，当速度是72 km/h时，发动机的牵引力是 3 500 N。
17.（2024·苏州）如图为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至 100 ℃，消耗了25 g丁烷气体[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），丁烷的热值为4.8×107 J/kg]。求：
（1）壶中水的质量。
（2）水吸收的热量。
（3）卡式炉的加热效率。
解：（1）由ρ＝可知，壶中水的质量：
m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×2×10－3m3＝2 kg。
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（100 ℃－25 ℃）＝6.3×105 J。
（3）丁烷气体完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝2.5×10－2 kg×4.8×107J/kg＝1.2×106J，
卡式炉的加热效率：η＝＝＝52.5％。
18.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m。求：
（1）在0～10 s内汽车的平均速度。
（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N，那么在10～20 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少？
（3）若发动机的转化效率为80％，则10～20 s内燃烧了多少千克汽油。（已知汽油的热值大约为5×107 J/kg）
解：（1）由题意知，在0～10 s内汽车通过的路程为120 m，则在0～10 s内汽车的平均速度：v＝＝＝12 m/s。
（2）由图像可知，10～20 s内汽车做匀速直线运动，速度v'＝20 m/s，
则在10～20 s内汽车通过的路程：
s'＝v't'＝20 m/s×10 s＝200 m；
根据二力平衡条件可得，
此时的牵引力：F＝f＝4 000 N，
在10～20 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功：W＝Fs'＝4 000 N×200 m＝8×105 J。
（3）已知发动机的转化效率η＝80％，由η＝＝可得，10～20 s内燃烧汽油的质量：m＝＝＝0.02 kg。
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第5练 内能 内能的利用
1.（2024·连云港）下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是（ A ）
A.花香满园 B.尘土飞扬
C.雪花飘飘 D.落叶纷纷
2.（2024·盐城）将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘在一起，不容易拉开。这一现象说明（ D ）
A.分子间有空隙 B.分子在运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
3.（2024·宜宾）下列描述中属于扩散现象的是（ A ）
A.桂花花香四溢 B.雪花漫天飘舞
C.灰尘空中飞扬 D.江面雾气弥漫
4.（2024·连云港）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（ D ）
A.质量大 B.温度高
C.密度大 D.比热容大
5.（2024·福建）“煮”的篆体写法如图所示，表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是（ A ）
A.热水暖手 B.钻木取火
C.搓手取暖 D.擦燃火柴
6.（2024·连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（ D ）
A.燃料燃烧越充分，其热值越大
B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量
7.（2024·临沂）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09％的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图是内燃机的四个冲程，汽缸内气体的内能最小的是（ D ）
A B C D
8.如图，用酒精灯加热试管中的水，水加热后产生大量水蒸气将塞子顶出，同时管口出现“白雾”。下列说法正确的是（ B ）
A.水受热是通过做功方式改变内能
B.塞子被顶出，内能转化为机械能
C.“白雾”是水汽化形成的
D.酒精消耗过程中热值变小
9.（2024·扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（ B ）
A.汽油机的效率能达到100％
B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中，对外做功4次
D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
10.（2024·成都）成都别称芙蓉城、蓉城，这座以花为名的城市自古与花结缘，大诗人陆游魂萦梦牵的诗中美景“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”依旧是成都一道靓丽的风景线，诗人闻到花香属于 扩散 现象。诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是分子做无规则运动的剧烈程度与 温度 有关。
11.（2023·襄阳模拟）小明用相同的酒精灯分别给质量相同的水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
甲 乙
（1）不计热量损失，均加热10 min，水吸收的热量 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（2）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙），由图像可知，煤油的比热容是 2.1×103 J/（kg·℃）。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（3）停止加热后温度下降得慢的物质是 水 ，那么2 kg的该物质温度降低20 ℃，可以放出的热量是 1.68×105 J。
12.（2024·武汉汉阳区模拟）关于分子热运动和内能，下列说法正确的是（ A ）
A.生物体内水的比例很高，因为水的比热容大，所以有助于调节生物体自身温度
B.液体不易被压缩，是因为液体分子间没有间隙
C.桂花香飘满园，是因为花粉颗粒在不停地做无规则运动
D.使用液态氢作为火箭发动机的燃料，是因为它燃烧放热多
13.（2024·广安）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30％，飞轮每分钟转动 1 800 圈（q汽油＝4.6×107 J/kg），则下列说法正确的是（ B ）
A.图中所示冲程是做功冲程
B.若该汽油机完全燃烧5 kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107 J
C.该汽油机在1 s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
14.（2024·达州）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量为1 kg的水，从20 ℃加热到沸腾，水吸收的热量是 3.36×105 J。他家天然气热水器的热效率是70％，他某次洗澡，耗水20 kg，热水器进水温度是22 ℃，出水温度是42 ℃，他这次洗澡消耗天然气 0.075 m3。已知水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值是3.2×107 J/m3。
15.如图是热管的工作原理图，当热管的热端受热时，吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气，这一过程叫 汽化 （填物态变化的名称），蒸气在管子里跑到冷端 放出 （选填“吸收”或“放出”）热量变成液态，液体通过吸液芯又回到热端。这一过程循环进行，不断地将热量从热端带到冷端。若50 g的该液体吸收2 400 J的热量后，温度升高了40 ℃，则该液体的比热容为 1.2×103 J/（kg·℃）。
16.（2024·武汉青山区模拟）随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中。已知某辆国产轿车每行驶100 km消耗8 L汽油（汽油的热值是4.6×107 J/kg）。则：
（1）10 kg汽油完全燃烧时所产生的热量是 4.6×108 J。
（2）如图是我国古代文明的起火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为内能，汽油机工作的 压缩 冲程原理与该过程相同。
（3）该辆轿车的功率是70 kW，行驶了10 min，当速度是72 km/h时，发动机的牵引力是 3 500 N。
17.（2024·苏州）如图为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至 100 ℃，消耗了25 g丁烷气体[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），丁烷的热值为4.8×107 J/kg]。求：
（1）壶中水的质量。
（2）水吸收的热量。
（3）卡式炉的加热效率。
解：（1）由ρ＝可知，壶中水的质量：
m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×2×10－3m3＝2 kg。
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（100 ℃－25 ℃）＝6.3×105 J。
（3）丁烷气体完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝2.5×10－2 kg×4.8×107J/kg＝1.2×106J，
卡式炉的加热效率：η＝＝＝52.5％。
18.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m。求：
（1）在0～10 s内汽车的平均速度。
（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N，那么在10～20 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少？
（3）若发动机的转化效率为80％，则10～20 s内燃烧了多少千克汽油。（已知汽油的热值大约为5×107 J/kg）
解：（1）由题意知，在0～10 s内汽车通过的路程为120 m，则在0～10 s内汽车的平均速度：v＝＝＝12 m/s。
（2）由图像可知，10～20 s内汽车做匀速直线运动，速度v'＝20 m/s，
则在10～20 s内汽车通过的路程：
s'＝v't'＝20 m/s×10 s＝200 m；
根据二力平衡条件可得，
此时的牵引力：F＝f＝4 000 N，
在10～20 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功：W＝Fs'＝4 000 N×200 m＝8×105 J。
（3）已知发动机的转化效率η＝80％，由η＝＝可得，10～20 s内燃烧汽油的质量：m＝＝＝0.02 kg。
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