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第十二章内能与热机测试卷(粤教沪版附解析)

时间:2015-09-17 09:34:26作者:佚名试题来源:网络
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第十二章  内能与热机  检测题
(时间:45分钟  满分:100分)
一、选择题(每题3分,共36分)
1. (2015年江苏扬州2分)下列现象中,不能用分子动理论解释的是(    )
A.走进花园闻到花香       B.放入水中的糖使水变甜
C.看到烟雾在空中弥漫       D.水和酒精混合总体积变小
2. (2015年山东威海2分)有关温度、热量、内能的说法,正确的是(    )
A.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B.物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
C.物体温度升高,内能不一定增加,但一定吸收热量
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体

3. 寒冷的冬天,双手摩擦会感到手发热,放到暖气片上会感到手暖和,对于这两种做法,下列说法正确的是(  )
A.两种方法都是利用做功的方式来增大手的内能
B.两种方法都是利用热传递的方式来增大手的内能
C.前者是利用做功的方式来增大手的内能,后者是利用热传递的方式来增大手的内能
D.前者是利用热传递的方式来增大手的内能,后者是利用做功的方式来增大手的内能
4. (2015年福建厦门2分)下列关于热值和热机效率的描述,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.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
D.热值和热机效率都是定值,与外界条件无关
5. 一个四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为:木柴约200 kg,烟煤约80 kg,液化石油气约30 kg,煤气约60 kg。这四种燃料哪一种热值最高(    )
A.液化石油气   B.煤气   C.烟煤   D.木柴
6. 宁夏“沙湖”是闻名全国的五A级旅游胜地。当你在烈日当空的“沙湖”游玩时,你会发现:岸上的沙子热得烫脚,而湖水却是凉凉的。这是因为(  )
A.水比沙子的比热容大     B.水比沙子的比热容小
C.水比沙子吸收的热量少    D.水比沙子的温度变化大
7. (2015年福建厦门2分)铁的比热容大于铜的比热容。质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量,若吸收的热量全部转化为内能,则铁块的(    )
A.温度升高较少  B.末温较低  C.内能增加较少  D.内能较小
8. 在汽油机的四个冲程中,发生能量转化的冲程是(    )
A.吸气冲程、压缩冲程    B.压缩冲程、做功冲程
C.做功冲程、排气冲程    D.排气冲程、吸气冲程
9. 关于热机效率,以下说法中正确的是(    )
A.热机做的有用功越多,效率就一定越高
B.热机的功率越大,效率就一定越高
C.热机单位时间里耗费的燃料少,热机的效率就一定高
D.改进燃烧环境,使燃料充分燃烧,能提高热机效率
10. 下列说法中,错误的是(    )
A.在四冲程内燃机中,只有做功冲程对外做功
B.热机排出的废气、产生的噪声,都会污染环境
C.因为汽油的热值比柴油的高,所以汽油机的效率比柴油机高、对环境污染小
D.内燃机中,是靠连杆和曲轴将活塞的往复运动变成曲轴的转动的
11. (2015年山东济宁2分)将2个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体(>)的玻璃瓶口对口对接,中间用玻璃板隔开。抽开隔板后,通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否做无规则运动。对于玻璃瓶的三种放置方法(如图8所示),四位同学判断正确的是(    )
                       
甲                    乙                      丙
图8
A.小华认为甲图放置最不合理             B.小夏认为乙图放置最不合理
C.小梦认为丙图放置最不合理             D.小满认为三种放置方法都不合理
12. 煤油的热值大于酒精的热值,下列说法中正确的是(    )
A.煤油燃烧比酒精燃烧放出的热量多
B.燃烧相同质量的煤油和酒精,煤油放出的热量要多些
C.通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值就越大
D.完全燃烧相同质量的煤油和酒精,利用煤油刚好能烧开一壶水,那么利用酒精则不能烧开这壶水(效率相同条件下)
二、填空题(每空1分,共20分)
13. (2013•山东临沂)晓雯将几滴蓝墨水滴入一杯水中,如图2甲所示,观察到整杯水慢慢变蓝,这种现象说明分子在做永不停息的__________;晓军同学先将注射器筒内吸入适量的水,推动活塞使筒内空气排除后,用手指堵住注射器嘴,再用力推活塞,如图2乙所示,结果发现筒内水的体积几乎未改变,这一现象表明分子间存在着相互作用的__________.
14. 炎热的夏天中午,在阳光的照射下,海水的温度明显低于海滨浴场内沙子的温度,其原因是__________。
15. 我国许多城市都建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水的质量为l.0×l07 kg,水温升高2 ℃,则湖水吸收的热量为______J。若这些热量被同等质量的沙石吸收(c沙石<c水),则沙石升高的温度将_____2 ℃(选填“大于”“等于”或“小于”)。
16. 热机是把______能转化为______能的装置。常见的内燃机有____机和_____机两种。
17. (2015年广东汕尾3分)走近加油站,会闻到一股汽油味,这是因为汽油分子在_________;完全燃烧10 kg汽油可以放出_________的热量(汽油的热值为 );汽油机是把内能转化为_________能的动力设备。
18. 在热机的各种热损失中,_______带走的能量最多。设法利用_______的能量,是提高热机效率的重要措施。X K b1. Co m
19. 我国地热资源十分丰富,已经发现的天然温泉就有2 000处以上,温泉水的温度大多在60 ℃以上。l00 kg的温泉水从60 ℃降到20 ℃放出的热量是__________J,相当于_______m3的煤气完全燃烧所放出的热量。[水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃),煤气的热值为1.8×107 J/m3]
20. (2015年山东威海2分)汽车的散热器用水作冷却剂利用了水的   ________较大的性质;如果散热器中装有的水,在温度升高的过程中水吸收的热量相当于完全燃烧______的天然气放出的热量。[天然气的热值,水的比热容]
21. 如图3所示,在一试管里装入质量为100 g的干燥沙子,用软木塞把管口封住,在塞中插入温度计,测得此时沙子的温度为l8 ℃;然后用手指捏住试管上部上下晃动。过一会儿,发现温度计的示数变为20 ℃。沙子的温度之所以升高,是因为晃动试管时,试管内的沙子互相摩擦做功,_______能转化为内能,沙子内能增加,温度升高;在这一过程中,沙子的内能增加了________J。[沙子的比热容为0.92×103 J/(kg•℃)]
三、简答题(每题6分,共12分)
22. 夏季,人们喜欢到海边休息.白天,海风轻拂,带来丝丝凉意,夜晚温度也不会很冷.而在沙漠的夏天,温度变化很大,白天气温可达60℃,晚上则降到10℃左右,请你用学到的物理知识分析海边和沙漠的气候为什么会不同?

 


23. 乙醇汽油作为汽车的燃料,它是由粮食及各种植物纤维加工成的燃料——乙醇,与汽油按一定比例混配形成的。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放,是目前世界上能源的发展重点。
(1)根据题目提供的信息,说明用乙醇汽油代替汽油的好处。(至少写出一条)
(2)乙醇汽油与普通汽油相比,谁的热值高呢?请设计一个实验来比较它们的热值,要求写出实验方法。(实验所需的器材,如安全燃烧汽油的装置,都可由实验室提供)

 

 

四、计算、探究题(24题8分,25题10分,26题14分,共32分)
24. 为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图4所示的实验。实验数据记录如下表。
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量______(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度___(选填“高”或“低”)。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量______(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(3)实验表明,______(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
25. 小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为4.5×107 J/m3,放出的热量有50%被有效利用,现要将初温为25 ℃的水加热到100 ℃,需要完全燃烧0.03 m3的天然气,则能加热水的质量为多少?[c水=4.2×103 J/(kg•℃)]

 


26. .(2013•杭州)某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1 表面上,每秒钟接收到的太阳能,用自制太阳能热水器做实验.经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是2 ,太阳能热水器内的水的质量为100 kg,水的初温为20 ℃,经8 750 s时间后上升到45 ℃[=4.2× J/(kg•℃)].请计算:
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳?
(2)垂直于太阳光的1 表面上,每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳?

第十二章  内能与热机  检测题参考答案
1.  C  解析:走进花园闻到花香和放入水中的糖使水变甜都是分子无规则运动的结果,A、B选项能用分子动理论解释;“烟雾”是小颗粒,烟雾在空中弥漫是烟雾颗粒的机械运动,不是分子的运动,C选项不能用分子动理论解释;水和酒精混合总体积变小是因为分子间有空隙, D选项能用分子动理论解释。
2. B  解析:物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,如液体在沸腾过程中不断吸热,内能增加,但温度保持不变,A选项错误;物体温度升高,内能一定增加,但不一定吸收热量,有可能是对物体做功,B选项正确,C选项错误;发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,D选项错误。
3. C  解析:冬天,双手反复摩擦会感到暖和,是克服摩擦做功,使手的内能增加、温度升高,属于做功改变物体的内能;手放到暖气片上,从暖气片上吸热,使手的内能增加、温度升高,是通过热传递改变物体的内能。
4. B  解析:热值是燃料的一种特性,与燃料燃烧是否充分,释放热量的大小无关,故A、C选项错误;热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,在热机工作中能量的损失有:克服摩擦做功消耗一部分能量、燃料不完全燃烧损耗一部分能量、热机直接向外散热消耗一部分能量、废气带走了大部分能量,所以热机效率不是定值,使燃料燃烧充分,可以提高热机效率,故B选项正确,D选项错误。
5. A 解析:热值是燃料的一种特性,由它本身的因素决定。一个四口之家每月需要的热量基本确定,使用不同燃料放出的热量差不多,因此可知使用燃料的质量越大,燃料的热值越低。
6. A 解析:因为水的比热容比沙子的大,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高得少,湖水是凉凉的,而沙子的温度升高得多,热得烫脚。
7. A  解析:已知铜块和铁块的质量相等,并且吸收相同的热量,因铁的比热容比铜的比热容大,由公式可知,比热容越大,升高的温度越少,故A选项正确;因不知两者的初温,故无法判断末温的高低,故B选项错误;因吸收的热量全部转化为内能,所以两者内能的增加量相等,故C选项错误;因不知铁块的初始内能的大小,故无法判断升温后铁块内能的大小,D选项错误。8. B  解析:在汽油机的四个冲程中,压缩冲程活塞压缩气体做功,做功冲程燃气膨胀对外做功。
9. D
10. C  解析:汽油机的效率比柴油机低。
11. B  解析:已知二氧化氮气体的密度大于空气的密度,如果把装有二氧化氮气体的玻璃瓶放在上面,抽开隔板后,不管分子是否做无规则运动,上面瓶中的二氧化氮气体会在重力的作用下进入下面的玻璃瓶内,故不能推断气体分子是否在做无规则运动。故乙图放置方法最不合理。
12. D  解析:比较两种燃料燃烧放出热量的多少,需要考虑燃料的热值、质量、是否完全燃烧等条件。选项A没有说明两种燃料的质量和燃烧条件,不符合题意。选项B没有说明燃烧条件,不符合题意。通风条件越好,供氧越充足,两种燃料燃烧得就越充分,但燃料的热值是物质本身的一种特性,不会随通风条件的变化而变化,选项C不符合题意。完全燃烧相同质量的煤油和酒精,利用煤油刚好能烧开一壶水,那么利用酒精则不能烧开这壶水,因为相同质量的酒精完全燃烧放出的热量小,选项D符合题意。
13. 无规则运动  斥力  解析:将几滴蓝墨水滴入一杯水中,由于分子永不停息地做无规则运动,墨水分子扩散到水中,因此水慢慢变蓝;压缩注射器筒内的水,发现水的体积几乎未改变,这是由于分子之间存在斥力.
14. 水的比热容远大于沙子的比热容
15. 8.4×1010  大于
16. 内  机械  汽油  柴油
17. 不停地做无规则运动    机械  解析:实验表明,固体、液体和气体中的分子都在不停地做无规则运动,走进加油站,闻到一股汽油味,这是因为汽油分子在不停地做无规则运动;完全燃烧10 kg汽油放出的热量为  ;汽油机工作的原理是把汽油燃烧释放的内能转化为机械能,从而为机械提供动力。
18. 废气  废气 
19. 1.68×107  0.93
20. 多  水的比热容大于冰的比热容  
21. 比热容  0.01  解析:汽车的散热器用水作冷却剂,是因为水的比热容比较大,在升高相同的温度时,能够吸收更多的热量;水吸收的热量,这些热量需要完全燃烧的天然气的体积为。
22. 因为海边,临近大海,水资源比沙漠地区多很多,由于水的比热容比沙石的比热容大,在相同吸、放热条件下,比热容大的物质吸热升温慢,放热降温也慢;比热容小的物质吸热升温快,放热降温也快。所以出现海边地区的昼夜温差小,而沙漠地区的昼夜温差大的气候特点。
23. (1)它是清洁燃料,可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放。
(2)实验方法:
①取等质量的乙醇汽油和普通汽油(适量),放在安全燃烧的装置里;②取相同的两只烧杯装入温度相同的等质量的水,同时用上述燃烧装置加热,使燃料完全燃烧;③测量在加热前、后水的温度变化;④通过比较水温上升的多少来比较热值的大小。
24. (1)相同  高  (2)大于  (3)水  解析:(1)从表中数据可知,水和食用油的质量都是60 g。加热结束时,食用油的温度和水的温度分别是68 ℃、45 ℃。(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。(3)由Q=cmΔt知:质量相同的物质,升高相同的温度,吸收热量多的物质比热容大。因为水和食用油的质量相同,它们的初温相同,要使水和食用油的最后温度相同,水吸收的热量大于食用油吸收的热量,所以水的比热容大,即水吸热的能力更强。
25. 解:水吸收的热量为Q吸=c水m水(t-t0),又因为天然气完全燃烧放出的热量为Q放=,由题意可知:Q吸=ηQ放=ηqV,则有:c水m水(t—t0)=ηqV,所需水的质量为:m水== kg≈2.14 kg。
26. 解:(1)=Δ=4.2×
(2)设垂直于太阳光的1 表面上每秒钟接收到的太阳能为,太阳能热水器的效率为,在时间内,面积为的太阳能热水器接收到的太阳能为,则
× ×× 
即垂直于太阳光的 表面上,每秒钟接收到的太阳能为× J.
解析:(1)太阳能热水器内水的质量 ,水升高的温度Δt已知,水吸收的热量由公式求出;(2)设垂直于太阳光的1 表面上,每秒钟接收到的太阳能为,时间内辐射到面积为的太阳能热水器上的热量为;在时间内,总面积为的太阳能热水器接收到的太阳能为,而为水吸收的热量(已求出),则热水器效,即,因此垂直于太阳光的 表面上,每秒钟接收到的太阳能可求出.


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