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参考答案与试题解析
1、下列有关内能及热现象的说法中，正确的是（ ）
A．分子间既有引力又有斥力，分子间的距离越大作用力也越大
B．机械能与整个物体的运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动有关
C．物体的内能越多，放热不一定越多
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同
【解答】解：A、分子间存在相互作用的引力与斥力，分子间作用力随分子间距离的增大而减小。故A错误；B、机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动与相互作用情况有关。故B错误；C、物体放热多少与物体的比热容、质量和降低的温度有关，与内能多少没有关系。所以内能越多，放出的热量不一定多。故C正确；D、做功和热传递都可以改变物体的内能，功和热量是表示能量的物理量，它们的单位相同，都是焦耳。故D错误。故选：C
2、下列有关热现象的说法，正确的是（ ）
①物体吸收热量时内能增加，温度一定升高
②在热水中滴入墨水，热水很快变色属于扩散现象
③古人钻木取火，是通过热传递的方式使物体内能增加
④质量相同的水和沙石，如果同样吸热，则水升温较慢
A．只有①②正确
B．只有②④正确
C．只有①③正确
D．①②③④都正确
【解答】解：①物体吸收热量时内能增加，但温度不一定升高，比如晶体在熔化过程中，吸热但温度不变，故①错误；②在热水中滴入墨水，热水很快变色，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则的运动，故②正确；③古人钻木取火，是通过做功的方式使物体内能增加，故③错误；④质量相同的水和沙石，如果吸收相同的热量，因水的比热容大，所以由Q=cm△t可知，水升高的温度比沙石的小，故④正确。综上分析可知②④正确。故选：B
3、下列各句话中的“热”含义为“内能”的是（ ）
A．今天天气很“热”
B．集市很“热”闹
C．物体吸“热”温度升高
D．摩擦生“热”
【解答】解：A、今天天气很热，说明气温高，这里的“热”是指温度，故A不符合题意；B、集市很热闹中的热是一种氛围，不是内能，故B不符合题意；C、物体吸热升温，是指物体吸收热量、温度升高，这里的“热”是指热量，故C不符合题意；D、摩擦生热是把机械能转化为内能，这里的“热”是指内能，故D符合题意。故选：D
4、下列各选项中，两句分析都正确的是（ ）
A．①“把铁钉钉进墙里，铁钉变热”，这是做功改变了物体的内能；②一根铁棒很难被拉断，这说明铁棒的分子间只存在引力
B．①质量相等的一杯热水和一杯冷水升高相同的温度（两杯水温均未达到100℃），两者吸收的热量相同；②同一物体温度升高了，其内能一定增加
C．①天然气燃烧越充分，它的热值越大；②物质的比热与物质吸收或放出的热量成正比
D．①热水的内能比凉铁块的内能大；②物体具有的内能越大，在热传递过程中，它传递的温度越大
【解答】解：A、①把铁钉钉进墙里，对铁钉做功，消耗机械能转化为铁钉的内能，使铁钉的内能增加、温度升高，是利用做功的方法改变内能，②引力和斥力同时存在，只是对外表现不同，故A错误；B、①一杯冷水和一杯热水，由Q吸=cm△t可知，m相同、△t相同，所以Q吸相同，②同一物体温度升高了，其内能一定增加，故B正确；C、①热值是燃料的一种特性，是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，与燃烧程度等其他因素无关，②比热容是物质的一种特性，吸收的热量多少、质量大小及温度的变化量无关，故C错误；D、①内能由多种因素决定不能单凭温度判断内能大小，②热传递传递的是热量而非温度；故D错误。故选：B
5、喜庆日子，室外经常使用巨大的红色气球来烘托气氛。在晴朗的夏日，对密闭在红色气球内的气体从早晨到中午过程，下列说法中正确的是（ ）
A．吸收了热量，同时体积膨胀对外做功，内能不变
B．吸收了热量，同时体积膨胀对外做功，内能增加
C．气体密度增加，分子平均动能增加
D．气体密度不变，气体压强不变
【解答】解：AB、从早晨到中午过程中，气温逐渐升高，密闭的气体吸收了热量，温度升高，分子运动更加剧烈，故气球内的气体体积膨胀对外做功，分子的平均动能增加，内能增加，故A错误，B正确。CD、密闭的气体吸收热量后，分子运动更加剧烈，压强增大，而气球内的气体质量不变，但体积增大，由ρ=可知，气体密度减小，故CD错误。故选：B
6、如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（ ）
A．酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B．酒精燃烧时将化学能转化为内能
C．试管内的水蒸气推动橡皮塞时，水蒸气的内能增加
D．橡皮塞被冲开的能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
【解答】解：A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A错误；B、燃料燃烧时，将化学能转化为内能，故B正确；C、橡皮塞被冲开的过程中，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减小，故C错误；D、塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故D错误。故选：B
7、如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。根据该实验现象，下列结论错误的是（ ）
A．玻璃筒里的气体容易被压缩，是因为气体分子间距离较大
B．活塞下压过程中，玻璃筒里的气体的内能增大
C．棉花燃烧过程是化学能转化为内能
D．活塞下压过程的能量转化形式与热机做功冲程能量转化相同
【解答】解：下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来。A、因为气体分子间的距离较大，所以气体比较容易被压缩，故玻璃筒里的气体容易被压缩，是由于气体分子间距离较大导致的，故A正确；B、活塞下压过程中，活塞对空气做功，即玻璃筒里的气体的内能增大，故B正确；C、棉花燃烧过程是化学能转化为内能的过程，故C正确；D、活塞下压过程的能量转化是：机械能转化为内能；而热机压缩冲程中，也是机械能转化为内能，所以与热机压缩冲程能量转化相同，故D错；故选：D
8、甲和乙的比热容之比是3：2，吸收的热量之比是1：2，升高的温度相同，甲和乙的质量之比是（ ）
A．1：3
B．3：4
C．4：3
D．3：1
【解答】解：甲乙比热容之比c甲：c乙=3：2，吸热之比Q甲：Q乙=1：2，升高温度之比：△t甲：△t乙=1：1，由Q=cm△t得，甲乙两物体的质量之比：m甲：m乙=：=：=1：3。故选：A
9、汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油2kg（q汽油=4.6×107J/kg）．查阅资料可知：汽油机效率最高约为40%；某型号电动机的额定电压为220V，额定电流为10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J．下列说法中正确的是（ ）
A．2kg汽油完全燃烧，放出的热量为2.3×107J
B．该汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，此时汽车受到的阻力为6N
C．这台电动机的效率为80%
D．在工作中，电动机效率高，但汽油机比电动机更环保节能
【解答】解：A、汽油完全燃烧释放的热量Q放=mq汽油=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J，故A错误；
B、v=72km/h=20m/s，∵P===Fv，∴汽车的牵引力F===600N，汽车匀速运动，牵引力与阻力平衡，由平衡条件得：阻力f=F=600N，故B错误；C、∵消耗的电能W=UIt=220V×10A×60s=1.32×105J，∴电动机的效率：η=×100%=×100%=80%，故C正确；D、∵汽油机效率为40%，而电动机效率为80%，汽油机排放废气污染大气，电动机噪声比汽油机的小很多；∴电动机比汽油机效率高，节能，电动机比汽油机环保，故D错误。故选：C
10、下面的说法不中正确的是（ ）
A．温度升高了的物体含有的热量多了
B．物体温度越高，分子做无规则运动的速度就越大
C．物体温度升高，它的内能就增加
D．当两个物体的温度相同时，它们不会发生热传递
【解答】解：一个物体的温度越高，物体的分子热运动越剧烈，物体的内能越大。所以B、C正确。当两个物体的温度相同时，两个物体之间不会产生热传递。在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，含有多少热量的说法是错误的。所以A说法错误，D正确。故选：A
11、在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，此实验得到的结论是：对 筒内气体 （棉絮/筒内气体）做功，它的内能会增加，其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的 压缩 冲程相同，在此过程中 机械能 转化为 内 能，若汽油机飞轮的转速是3600r/min，则此汽油机每秒对外做功 30 次。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围，这是通过 热传递 的方式减少汽缸内能。用水来冷却是因为 水的比热容 较大，
【解答】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同；四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min，则该飞轮每秒钟转60圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，对外做功一次，故汽油机每秒对外做功30次；汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的；相同质量的水和其他液体相比较时，在升高相同的温度时，由于水的比热容大，则水能吸收的热量多，故常用水作为冷却剂。
故答案为：筒内气体；压缩；机械能；内；30；热传递；水的比热容。
12、根据如图回答下列问题
（1）图甲中，向瓶内打气，空气将塞子冲出时，瓶口出现白雾，这是 液化 现象；此实验说明物体对外做功，内能 减小 （选填”增加“；”减小“或”不变“）。
（2）图乙中，迅速向下压缩活塞，硝化棉燃烧，说明筒内空气的温度 升高 （选填”升高“；”降低“或”不变“）。
（3）图丙，试管内水蒸气温度升高，内能增加，将橡胶塞冲出瞬间，水蒸气内能 减小 （选填”增加“；”减小“或”不变“）此实验的能量转化过程和热机的 做功 冲程相同。
（4）图丁实验中，当玻璃板离开水面瞬间，弹簧测力计的示数会 增大 （选填”增加“；”减小“或”不变“）此实验说明 分子间有引力 。
【解答】解：（1）用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白气；（2）当活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，达到棉花的着火点，因此棉花燃烧起来；（3）在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，此实验的能量转化过程和热机的做功冲程相同；（4）因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。
故答案为：（1）液化；减小；（2）升高；（3）减小；做功；（4）增大；分子间有引力。
13、用太阳能热水器（如图所示）代替传统的煤气或电热水器可以更好的节约能源。图中小芳经过实验发现自己家里的太阳能热水器的吸热功率为2000W，在8个小时内将储水器中的水温从20℃加热至80℃，而的储水器的容积是200升。根据小芳的观测数据，请完成：
①储水器中装满水时，水的质量是 200 kg；
②储水器中的水吸收的热量是 5.04×107
J；
③集热器8个小时吸收的太阳辐射给它的热量是 5.76×107
J；
④这台太阳能热水器的工作效率是 87.5% 。
【解答】解：（1）水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×200×10﹣3m3=200kg，
（2）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×200kg×（80℃﹣20℃）=5.04×107J；
（3）集热器8个小时吸收的太阳辐射给它的热量：Q=W=Pt=2000W×8×3600s=5.76×107J；
（4）太阳能热水器的工作效率：η===87.5%。
故答案为：（1）200；（2）5.04×107
；（3）5.76×107
；（4）87.5%。
14、一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功 25 次。若其效率为30%，消耗100g汽油，对外做功 1.38×106 J．若水箱中5kg水由20℃升高到100℃，水吸收 1.68×106 J热量。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg?℃）]
【解答】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，飞轮转动2周，对外做功1次，故该汽油机1s内对外做功25次；
（2）100g汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J，汽油机的效率为30%，则对外做的功为：W=Q放η=4.6×106J×30%=1.38×106J；
（3）水吸收的热量：Q吸=cm水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×106J。
故答案为：25；1.38×106；1.68×106。
15、S195型柴油机的部分技术规格如表所示：
汽缸数
汽缸直径
额定功率
转速
燃油消耗率
冷却方式
1
95mm
8.8kW
2000R/min
0.27kg/（kW?h）
蒸发水冷
其中，“额定功率”是指柴油机正常工作时对外所做机械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出1kW?h（即等于3.6×106J）的能量，柴油机所消耗油的千克数。已知柴油的热值为3.3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。
（1）若柴油机的水箱中贮有10kg冷却水，当水的温度由20℃上升到40℃时，这些水所吸收的热量是 8.4×105 J；
（2）在1分钟内，柴油机完成 4000 个冲程；对外做功的次数是 1000 次。
（3）已知柴油机的效率η=×100%（式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量），则该柴油机正常工作时的效率约为 40.4% 。
【解答】解：（1）水吸收的热量为：
Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（40℃﹣20℃）=8.4×105J；
（2）由“2000r/min”可知，1min内曲轴（飞轮）转2000r，因在四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴和飞轮转2圈，对外做功1次，完成4个冲程，所以，在1min内该柴油机对外做功的次数n=次=1000次，完成4000个冲程。
（3）燃油消耗率为0.27kg/kW?h，说明每输出1kW?h=3.6×106J的能量，消耗柴油的质量为m油=0.27kg，则这些柴油完全燃烧放出的热量：Q放=m油q=0.27kg×3.3×107J/kg=8.91×106J，
该柴油机正常工作时的效率：η==≈40.4%。
故答案为：（1）8.4×105；（2）4000；1000；（3）40.4%。
16、根据图中实验回答问题：
（1）如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，热水杯中的墨水扩散得快，选用热水和冷水做实验的目的是便于探究分子无规则运动速度与 温度 的关系。
（2）如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，有白雾产生，白雾是水蒸气 液化 而成的，这说明气体对外做功时，内能 减小 ，温度 降低 。
（3）如图3所示是热机的这个冲程是通过 做功 的方式改变它的内能。
（4）如图4所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，这是用 热传递 的方法使水的内能增加，发生的能量转化是 化学能转化为内能 ；当软木塞被冲出时，发生的能量转化是 内能转化为机械能 这个实验虽然简单，却表现出热机中能量转化的基本过程。
【解答】解：（1）在分别盛有热水和冷水的玻璃杯中，小心地滴入一滴红墨水，会看到滴入热水中的红墨水扩散的快；选用热水和冷水做实验，这是因为冷水和热水的温度不同，以便于探究分子无规则运动速度与温度的关系；
（2）瓶子里装有一些水，用力打气，瓶内的气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化成小水珠，出现白气；
（3）由图可知，热机两个气阀都关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程，做功冲程内能对外做功，将内能转化为机械能，是通过做功的方式改变物体的内能的；
（4）在试管中装些水，用酒精灯加热的过程中，酒精燃烧将化学能转化为内能，这些内能传递给试管中的水；使得水的内能增加，产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界的大气压，水蒸气就会将塞子冲出，即对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
故答案为：（1）温度；（2）液化；减小；降低；（3）做功；（4）热传递；化学能转化为内能；内能转化为机械能。
17、随着人民生活水平的提高，汽车已进入千家万户。如图甲所示，是某品牌的小汽车。
（1）汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用液体循环进行冷却。这是通过 热传递 的方式减少汽缸内能的。
（2）用同一热源对质量相等的A、B两种液体加热，其温度随加热时间变化的图象如图乙，根据图中提供的信息，若请你在A、B两种液体中选择一种作为汽车的冷却液。应选择 B （选填“A”或“B”）液体更好。
（3）若发动机的水箱中贮有10kg的某种冷却液，当其温度升高20℃时，它需要吸收的热量为多少？[冷却液的比热容c=4.0×103J/（kg?℃）]
（4）工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶2km。已知轿车发动机的功率为46kW，汽油的热值为4.6×107J/kg。
①求小汽车在行驶过程中受到的阻力；
②若该过程中发动机把汽油完全燃烧产生的内能转变为机械能，再通过传动机械驱动汽车行驶的效率是25%，则在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为多少？
【解答】解：（1）用水循环冷却发动机的过程中，是内能发生了转移，属于通过热传递改变物体的内能；
（2）由题意和图象可知：质量相同的A、B两种液体（m相等），用同一热源分别加热相同的时间，吸收的热量相等（Q相等），A升高的温度大；由公式c=可知，A液体的比热容小，B液体的比热容大；根据Q=cm△t可知，比热容大的液体，在相同条件下，吸收的热量多，对发动机的冷却效果好，就更适合做冷却液。故B液体做冷却液更好；
（3）冷却液吸收的热量：Q吸=cm△t=4.0×103J/（kg?℃）×10kg×20℃=8.0×105J。
（4）①v=90km/h=90×m/s=25m/s，因为P===Fv，
所以，小汽车在行驶过程中的牵引力：F==═1840N，
②发动机做的有用功（机械能）：W有用=Fs=1840N×2000m=3.68×106J，
由公式η=可得，需要燃料释放的总热量：Q放===1.472×107J，
由公式Q放=mq得，在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量：m===0.32kg。
故答案为：（1）热传递；（2）B；（3）它需要吸收的热量为8.0×105J；
（4）①小汽车在行驶过程中受到的阻力为1840N；在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为0.32kg。
18、飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷气口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，如果飞机以600km/h的速度沿水平方向匀速航行lh，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg。飞机发动机的效率为60%。求1h内：
（1）飞机的航程；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；
（3）发动机所做的有用功；
（4）飞机发动机高空中的水平推力。
【解答】解：（1）由v＝得，飞机的航程s＝vt＝600km/h×1h＝600km＝6×105m；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4×107J/kg×4000kg＝1.6×1011J；
（3）由η＝×100%可得，发动机所做的有用功；W＝Q放η＝1.6×1011J×60%＝9.6×1010J；
（4）由W＝Fs得，飞机发动机高空中的水平推力F＝＝＝1.6×105N。
答：（1）飞机的航程为6×105m；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量为1.6×1011J；
（3）发动机所做的有用功为9.6×1010J；
（4）飞机发动机高空中的水平推力为1.6×105N。
19、工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶2km.已知轿车发动机的功率为46kW，汽油的热值为4.6×107J/kg.
（1）求小汽车在行驶过程中受到的阻力；
（2）若该过程中发动机把汽油完全燃烧产生的内能转变为机械能，再通过传动机械驱动汽车行驶的效率是25%，则在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为多少？
【解答】解：（1）已知汽车的速度v＝90km/h＝25m/s，
由速度公式v＝与功率公式P＝得出功率与速度的关系式P＝Fv，
根据P＝Fv可知：汽车行驶过程中受到的牵引力为：F牵＝＝＝1840N，
由于汽车在做匀速直线运动，所以水平方向上受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的阻力为：f＝F牵＝1840N；
（2）汽车行驶过程中所做的有用功为：W有＝F牵s＝1840N×2000m＝3.68×106J，
由公式η＝×100%可知汽油燃烧过程中释放的热量为：
Q放＝×100%＝×100%＝1.472×107J，
由Q放＝mq可知汽油的质量为：m＝＝＝0.32kg。
答：（1）小汽车在行驶过程中受到的阻力为1840N；
（2）在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为0.32kg。
20、如图是单缸四冲程汽油机的剖面图。表中所示的是某品牌轿车汽油发动机的部分参数。其中“额定功率”是发动机工作时的最大机械能功率。“额定转速”是对应额定功率下发动机曲轴的转速。“排气量”是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。“压缩比”即气缸总容积，（燃烧室容积与排气量之和）与燃烧室容积的比值。“空燃比”即混合气体中空气和汽油的质量比。已知此发动机在额定功率时汽油和空气混合物的密度为1.35kg/m3、93#汽油的热值为4.6×107J/kg，1L＝10﹣3m3。请你根据提供的数据计算这台发动机以额定功率行驶时：（设在排气冲程中将所有废气排出气缸）
①1min内发动机做的有用功；②一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积；
③1min吸入汽油的质量；④热机的效率（保留2位有效数字）
【解答】解：①W有用＝Pt＝100×103W×1×60s＝6×106J；
②一个工作循环吸入混合物的体积：1.8L＝（1﹣）V，则V＝1.8L×＝2L＝2×10﹣3m3；
③一个工作循环吸入混合物的质量：m混＝ρ混V＝1.35kg/m3×2×10﹣3m3＝2.7×10﹣3kg
一个工作循环吸入汽油的质量：m油＝m混＝×2.7×10﹣3kg＝0.18×10﹣3kg；
汽油机的额定转速为5000r/min，1min完成×5000＝2500个工作循环，1min吸入汽油的质量：
m总＝2500×0.18×10﹣3kg＝0.45kg；
④热机的效率：η＝×100%＝×100%≈29%。
答：①1min内发动机做的有用功6×106J；
②一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积2×10﹣3m3；
③1min吸入汽油的质量0.45kg；
④热机的效率为29%。
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物体的内专题能练
1、下列有关内能及热现象的说法中，正确的是（ ）
A．分子间既有引力又有斥力，分子间的距离越大作用力也越大
B．机械能与整个物体的运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动有关
C．物体的内能越多，放热不一定越多
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同
2、下列有关热现象的说法，正确的是（ ）
①物体吸收热量时内能增加，温度一定升高
②在热水中滴入墨水，热水很快变色属于扩散现象
③古人钻木取火，是通过热传递的方式使物体内能增加
④质量相同的水和沙石，如果同样吸热，则水升温较慢
A．只有①②正确
B．只有②④正确
C．只有①③正确
D．①②③④都正确
3、下列各句话中的“热”含义为“内能”的是（ ）
A．今天天气很“热”
B．集市很“热”闹
C．物体吸“热”温度升高
D．摩擦生“热”
4、下列各选项中，两句分析都正确的是（ ）
A．①“把铁钉钉进墙里，铁钉变热”，这是做功改变了物体的内能；②一根铁棒很难被拉断，这说明铁棒的分子间只存在引力
B．①质量相等的一杯热水和一杯冷水升高相同的温度（两杯水温均未达到100℃），两者吸收的热量相同；②同一物体温度升高了，其内能一定增加
C．①天然气燃烧越充分，它的热值越大；②物质的比热与物质吸收或放出的热量成正比
D．①热水的内能比凉铁块的内能大；②物体具有的内能越大，在热传递过程中，它传递的温度越大
5、喜庆日子，室外经常使用巨大的红色气球来烘托气氛。在晴朗的夏日，对密闭在红色气球内的气体从早晨到中午过程，下列说法中正确的是（ ）
A．吸收了热量，同时体积膨胀对外做功，内能不变
B．吸收了热量，同时体积膨胀对外做功，内能增加
C．气体密度增加，分子平均动能增加
D．气体密度不变，气体压强不变
6、如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（ ）
A．酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B．酒精燃烧时将化学能转化为内能
C．试管内的水蒸气推动橡皮塞时，水蒸气的内能增加
D．橡皮塞被冲开的能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
7、如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。根据该实验现象，下列结论错误的是（ ）
A．玻璃筒里的气体容易被压缩，是因为气体分子间距离较大
B．活塞下压过程中，玻璃筒里的气体的内能增大
C．棉花燃烧过程是化学能转化为内能
D．活塞下压过程的能量转化形式与热机做功冲程能量转化相同
8、甲和乙的比热容之比是3：2，吸收的热量之比是1：2，升高的温度相同，甲和乙的质量之比是（ ）
A．1：3
B．3：4
C．4：3
D．3：1
9、汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油2kg（q汽油=4.6×107J/kg）．查阅资料可知：汽油机效率最高约为40%；某型号电动机的额定电压为220V，额定电流为10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J．下列说法中正确的是（ ）
A．2kg汽油完全燃烧，放出的热量为2.3×107J
B．该汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，此时汽车受到的阻力为6N
C．这台电动机的效率为80%
D．在工作中，电动机效率高，但汽油机比电动机更环保节能
10、下面的说法不中正确的是（ ）
A．温度升高了的物体含有的热量多了
B．物体温度越高，分子做无规则运动的速度就越大
C．物体温度升高，它的内能就增加
D．当两个物体的温度相同时，它们不会发生热传递
11、在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，此实验得到的结论是：对
（棉絮/筒内气体）做功，它的内能会增加，其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的
冲程相同，在此过程中
转化为
能，若汽油机飞轮的转速是3600r/min，则此汽油机每秒对外做功
次。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围，这是通过
的方式减少汽缸内能。用水来冷却是因为
较大，
12、根据如图回答下列问题
（1）图甲中，向瓶内打气，空气将塞子冲出时，瓶口出现白雾，这是
现象；此实验说明物体对外做功，内能
（选填”增加“；”减小“或”不变“）。
（2）图乙中，迅速向下压缩活塞，硝化棉燃烧，说明筒内空气的温度
（选填”升高“；”降低“或”不变“）。
（3）图丙，试管内水蒸气温度升高，内能增加，将橡胶塞冲出瞬间，水蒸气内能
（选填”增加“；”减小“或”不变“）此实验的能量转化过程和热机的
冲程相同。
（4）图丁实验中，当玻璃板离开水面瞬间，弹簧测力计的示数会
（选填”增加“；”减小“或”不变“）此实验说明
。
13、用太阳能热水器（如图所示）代替传统的煤气或电热水器可以更好的节约能源。图中小芳经过实验发现自己家里的太阳能热水器的吸热功率为2000W，在8个小时内将储水器中的水温从20℃加热至80℃，而的储水器的容积是200升。根据小芳的观测数据，请完成：
①储水器中装满水时，水的质量是
kg；
②储水器中的水吸收的热量是
J；
③集热器8个小时吸收的太阳辐射给它的热量是
J；
④这台太阳能热水器的工作效率是
。
14、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，对外做功
J．若水箱中5kg水由20℃升高到100℃，水吸收
J热量。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg?℃）]
15、S195型柴油机的部分技术规格如表所示：
汽缸数
汽缸直径
额定功率
转速
燃油消耗率
冷却方式
1
95mm
8.8kW
2000R/min
0.27kg/（kW?h）
蒸发水冷
其中，“额定功率”是指柴油机正常工作时对外所做机械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出1kW?h（即等于3.6×106J）的能量，柴油机所消耗油的千克数。已知柴油的热值为3.3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。
（1）若柴油机的水箱中贮有10kg冷却水，当水的温度由20℃上升到40℃时，这些水所吸收的热量是
J；
（2）在1分钟内，柴油机完成
个冲程；对外做功的次数是
次。
（3）已知柴油机的效率η=×100%（式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量），则该柴油机正常工作时的效率约为
。
16、根据图中实验回答问题
（1）如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，热水杯中的墨水扩散得快，选用热水和冷水做实验的目的是便于探究分子无规则运动速度与 的关系。
（2）如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，有白雾产生，白雾是水蒸气
而成的，这说明气体对外做功时，内能
，温度
。
（3）如图3所示是热机的这个冲程是通过
的方式改变它的内能。
（4）如图4所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，这是用
的方法使水的内能增加，发生的能量转化是
；当软木塞被冲出时，发生的能量转化是
这个实验虽然简单，却表现出热机中能量转化的基本过程。
17、随着人民生活水平的提高，汽车已进入千家万户。如图甲所示，是某品牌的小汽车。
（1）汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用液体循环进行冷却。这是通过
的方式减少汽缸内能的。
（2）用同一热源对质量相等的A、B两种液体加热，其温度随加热时间变化的图象如图乙，根据图中提供的信息，若请你在A、B两种液体中选择一种作为汽车的冷却液。应选择
（选填“A”或“B”）液体更好。
（3）若发动机的水箱中贮有10kg的某种冷却液，当其温度升高20℃时，它需要吸收的热量为多少？[冷却液的比热容c=4.0×103J/（kg?℃）]
（4）工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶2km。已知轿车发动机的功率为46kW，汽油的热值为4.6×107J/kg。
①求小汽车在行驶过程中受到的阻力；
②若该过程中发动机把汽油完全燃烧产生的内能转变为机械能，再通过传动机械驱动汽车行驶的效率是25%，则在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为多少？
18、飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷气口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，如果飞机以600km/h的速度沿水平方向匀速航行lh，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg。飞机发动机的效率为60%。求1h内：
（1）飞机的航程；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；
（3）发动机所做的有用功；
（4）飞机发动机高空中的水平推力。
19、工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶2km.已知轿车发动机的功率为46kW，汽油的热值为4.6×107J/kg.
（1）求小汽车在行驶过程中受到的阻力；
（2）若该过程中发动机把汽油完全燃烧产生的内能转变为机械能，再通过传动机械驱动汽车行驶的效率是25%，则在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为多少？
20、如图是单缸四冲程汽油机的剖面图。表中所示的是某品牌轿车汽油发动机的部分参数。其中“额定功率”是发动机工作时的最大机械能功率。“额定转速”是对应额定功率下发动机曲轴的转速。“排气量”是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。“压缩比”即气缸总容积，（燃烧室容积与排气量之和）与燃烧室容积的比值。“空燃比”即混合气体中空气和汽油的质量比。已知此发动机在额定功率时汽油和空气混合物的密度为1.35kg/m3、93#汽油的热值为4.6×107J/kg，1L＝10﹣3m3。请你根据提供的数据计算这台发动机以额定功率行驶时：（设在排气冲程中将所有废气排出气缸）
①1min内发动机做的有用功；②一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积；
③1min吸入汽油的质量；
④热机的效率（保留2位有效数字）
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精品试卷·第
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