《内能与热机》复习检测题
（满分：100分）
一、选择题（每小题3分，共30分）
1. 【导学号45784201】物体从高处下落，到地面后温度略有升高，这说明该物体的（ ）
A．机械能减少，内能增加 B．重力势能减少，机械能不变
C．内能增加，周围空气的内能减少 D．增加的动能等于减少的重力势能
2. 【导学号45784202】多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，其中做功冲程发生的能量转化是（ ）
A．内能转化为电能 B．内能转化机械能
C．机械能转化为内能 D．电能转化为内能
3. 【导学号45784203】关于温度、热量、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．冰熔化时吸收热量，内能增加，分子的运动越来越剧烈
B．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量
C．对物体做功，它的内能一定增加，温度不一定升高
D．物体的温度升高，内能一定增加
4. 【导学号45784204】汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（ ）
A．温度降低，内能增大 B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大 D．温度降低，内能减小
5. 【导学号45784205】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体（不计热量损失）如图1是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）
图1
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A．A的比热容与B的比热容之比为2：1
B．A的比热容与B的比热容之比为2：3
C．都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多
D．A和B升高相同的温度，B吸收热量较多
6. 【导学号45784206】质量和初温度都相同的水和铜块，分别吸收相同的热量后将铜块投入水中（c水＞c铜，不计热损失）则（ ）
A．水的温度升高，铜块的温度降低，且水升高的温度和铜块降低的温度相同
B．水的温度降低，铜块的温度升高，且水降低的温度和铜块升高的温度相同
C．水的温度升高，铜块的温度降低，且水增加的内能和铜块减少的内能相同
D．水的温度降低，铜块的温度升高，且水减少的内能和铜块增加的内能相同
7. 【导学号45784207】学完热现象的知识后，小明发表了以下观点，其中错误的是（ ）
A．“水太热不能喝”，其中的“热”是指温度
B．“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指内能
C．“水汽化时要吸热”，其中的“热”是指热量
D．“开水和冷水之间发生了热传递”其中的热是指热量
8. 【导学号45784208】根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴
B．汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物
C．吸气冲程是内能转化为机械能
D．压缩冲程是内能转化为机械能
9. 【导学号45784209】在一般情况下，单位时间内高温物体向低温物体传递的热量与两个物体的温差成正比。冬天的北方比较寒冷，房间内都有供暖系统。如果房外温度为-20℃，则房内温度为18℃；如果房外温度为-30℃，则房内温度为12℃。那么，房间暖气管的温度为（ ）
A．75℃ B．70℃ C．65℃ D．60℃
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1 【导学号45784210】0.王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。如果木炭的热值为3.36×107J/kg，它燃烧放出的热有10%被水吸收。在这个过程中用掉多少千克木炭？（ ）
A．1kg B．2kg C．3kg D．0.5kg
二、填空题（每空1分，共28分）
11. 【导学号45784211】建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔（如图2），钻孔时钻头发热是由于克服摩擦_________使钻头的内能增加了，在钻孔过程中不断地往钻头上注水，通过_________降低钻头的温度避免钻头烧坏，同时也因为水的比热容较_________。
图3
图2
12. 【导学号45784212】用相同的装置给质量相等的甲、乙两种晶体加热，它们温度随时间变化情况的一部分如图3所示。当加热至2min时，将甲和乙紧密接触在一起，它们之间________（选填“会”、“不会”或“不一定会”）发生热传递。由图像还可以反映出它们的一些性质，请任意写出一点______________________________。
13. 【导学号45784213】已知水的比热容是4.2×J∕（kg•℃），其物理意义是________________________。在一标准气压下，10kg水温度由50℃升高到100℃所吸收的热量是_____________J；若对水继续加热，水的温度将_________（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
14. 【导学号45784214】植物通过光合作用将太阳能转化为_________能。资料显示，在地球上阳光充足的地方，1m2的面积每年获得的太阳能可达4.2×109J。这些能量相当于________kg焦炭完全燃烧放出的热量（焦炭的热值为3.0×107J/kg）。
15. 【导学号45784215】一台四冲程汽油机，其中______冲程将机械能转化为内能；已知所用汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧2g汽油所释放的内能是________J，若热机效率为40%，燃烧2g汽油转化的机械能是________J，若此机械能全部用于发热，能使质量1kg的水，温度升高_______℃，（结果保留1位小数），已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）
16. 【导学号45784216】小华家在遂宁偏远的农村，还没用上天燃气，使用的是瓶装液化气。如果每瓶中装入20kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg
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，则每瓶液化气全部燃烧放出的热量是________J，若放出的热量有50%被利用，在标准大气压下可把__________kg的水从20℃加热至沸腾（c水=4.2×103J/（kg•℃）。一次烧水过程中，水烧开后，她看到锅盖向上跳动，其原因是水蒸汽的_______能转化为锅盖________能。
17. 【导学号45784217】如图4甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧。在快速下压活塞的过程中筒内气体内能_________（选填“增大”或“减小”），如图4乙所示的是汽油机的__________冲程，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则汽油机飞轮的转速为__________r/min。
图5
图4
18. 【导学号45784218】如图5所示为“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。
①煤油燃烧过程中，其热值大小________；
②火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达1.2×106N，这个力可举起质量为__________t的物体（g取10N/kg）；
③燃气对火箭做功，燃气的内能会_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
三、实验探究题（共17分）
19.（5分 ）【导学号45784220】为了比较水和煤油的比热容，小明在家里做了下面的实验：在两个相同的塑料瓶内分别放入质量相同、初温都是室温的水和煤油。在瓶口扎上气球，将它们一同浸入热水中，如图6所示。
图6
（1）观察到的现象是__________________ 瓶口的气球膨胀得大些。
（2）气球膨胀的大小决定于水和煤油_______________________。
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（3）要使两球膨胀的大小相同，应对__________ 加热的时间长些。
（4）此实验表明________的比热容更大。
20.（7分）【导学号45784221】如图7所示，为比较 a、b 两种液体的比热容及 1、2 两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为 10g，烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时，立即读取相应温度计的读数，分别为 T 甲、T 乙、T 丙，且有 T甲＞T乙＞T 丙。
图7
（1）在实验中，三个烧杯中 a、b 液体的___________必须相同；
（2）比较 a、b 两种液体的比热容，应选择___________两图进行实验，实验液体 a 的比热容 ca 与实验液体 b 的 比热容 cb 相比，ca_________cb（选填“＞”、“=”或“＜”）；
（3）比较 1、2 两种燃料的热值，应选择___________两图进行实验，实验燃料 1 的热值 q1与实验燃料 2 的热值q2相比，q1________q2（选填“＞”、“=”、“＜”）；
（4）在甲装置中，若燃料为酒精（q 酒精=3×107J/kg），烧杯内的液体为水，其质量为 200g，点燃燃料直至燃 料烧完，温度计的示数由 20℃上升到 70℃，再结合“10g”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过 实验算出的热值与实际相比 __________（选填“偏大”或“偏小”），理由是__________________________________________。
21.（5分）【导学号45784222】为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，宗诚用酒精灯均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图8所示。通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）。
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图8
（1）该物质是__________（选填“晶体”或“非晶体”），在B点时的内能__________（选填“大于” “小于” 或“等于”）在A点时的内能；
（2）该物质从第6min到第10min共吸收__________J热量，该物质在固态（OA阶段）时的比热容为____________J/（kg•℃）；
（3）经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），则在BC阶段的热转化效率为_________。
四、计算题（共25分）
22.（10分 ）【导学号45784223】认识自然，亲近自然。初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图9所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如下表所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），锅的比热容为0.8×103J/（kg•℃）]
图9
（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？
（2）需多少焦耳的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃？
（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为多少千克的水烧开？（最后结果保留1位小数）。
品名
便携式丁烷气炉
质量
1.88kg（不含气瓶）
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型号
WZL—168—A
尺寸
343×284×113mm
用途
野外用
点火方式
电子点火
使用燃气
液化丁烷气
燃气消耗量
150g/h（最大火力时）
气瓶规格（尺寸/容量）
品名
总质量
净质量
主要成份
热值
神州
354g
250g
丁烷
9×107J/kg
23.（15分）【导学号45784224】某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L水加热，同时他们绘制了如图10所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了0.3kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1.0×l03kg/m3，煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
第4期参考答案
《内能与热机》同步检测题
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一、选择题
1.A
解析 物体从高处下落，在下落的过程中，物体克服摩擦阻力做了功，物体的机械能减小，部分机械能转化成物体的内能。
2.B
解析 内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程；其中做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，使发动机获得动力。
3.D
解析 冰熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，由于分子热运动的剧烈程度与其温度有关，所以温度不变，分子的运动的剧烈程度不变，故A错误；物体的温度升高，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故B错误；对物体做功，它的内能不一定增加，温度也不一定升高，如把物体举高而做功时，其内能不变，温度不变，故C错误；同一物体，温度升高，内能一定增加，故D正确。
4.D
解析 汽油机在做功冲程中，汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低。
5.A
解析 （1）由图可知，在时间t内，吸收的热量相同，故C错；在时间t，吸收的热量相同，A的温度变化△tA=20℃，B的温度变化△tB=40℃，A、B的质量相同，由Q吸=cm△t得，则cA：cB=△tB：△tA=2：1，故A正确、B错；（2）由图可知，A、B升高相同的温度，加热A的时间长，A吸收的热量多，故D错。
6.C
解析 质量和初温都相同的水和铜块，当它们吸收相同的热量后，由Q=cm△t可知，比热容越大，升高的温度越小；由于水的比热容大，所以水升高的温度小，由于初温相同，所以水的末温低。根据热传递的条件，所以质量和初温都相同的水和铜块，当它们吸收相同的热量后，再将铜块投入水中，热量由高温的铜传给低温的水。故铜块内能变小，水的内能增大，因不计热损失，则水增加的内能和铜块减少的内能相同，故C正确，ABD错误。
7.B
解析 “水太热不能喝”，其中的“热”是指温高，说法正确，A不符合题意；“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指温度变高了，说法错误，B符合题意；“
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水汽化时要吸热”，其中的“热”是指热量，说法正确，C不符合题意；“开水和冷水之间发生了热传递”，其中的“热”是指热量，说法正确，D不符合题意。
8.A
解析 汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴，A选项正确；工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，B选项错误；做功冲程将内能转化为机械能，C选项错误；压缩冲程将机械能转化为内能，D选项错误。
9.A
解析 设暖气片温度为t，房内温度为t1，房外温度为t2；由于暖气片与房内空气有温度差，房内空气又与房内有温度差，有温度差便会发生热传递；根据题意可知，为了使得房内温度恒定，房间内暖气片和房内的温差与房间内外的温差之比保持不变，即；所以，两种情况下有：，解得，t=75℃。
10.D
解析 （1）水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（98℃-18℃）=1.68×106J；
（2）由η=得：Q放=，由Q放=mq得：需要的木炭m=。
二、填空题
11.做功 热传递 大
解析 建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头打完孔后会发烫，因为钻头和墙相互摩擦，机械能转化为内能，这是通过做功改变了钻头的内能；在钻孔过程中不断地往钻头上注水，这是通过热传递的方式改变钻头的内能。和其他物质比较，水的比热容大，升高相同的温度，水吸收的热量多，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
12.不会 乙晶体的熔点为60℃
解析 据图中的温度时间图像可知，当加热至2min时，两种物质的温度恰好相同，所以它们之间不能发声热传递；据图像中的信息分析可知，乙晶体的熔点为60℃，甲的熔点没显示应该高于120℃等。
13. 1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×103J 2.1×106J 不变
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解析 （1）依据比热容的概念，水的比热容的物理意义是：1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×103J。（2）依题意，由Q=Cm△t=4.2×103J∕（kg•℃）×10kg×（100℃-50℃）=2.1×106J。（3）水是晶体，若对水继续加热，水达到沸点后，水沸腾，水的温度不变。
14.化学 140
解析 植物可以通过光合作用，将太阳能转化为化学能，储存起来；由Q=mq可得，焦炭的质量m=
15.压缩 9.2×104 3.68×104 8.8
解析 （1）内燃机的四个冲程中，实压缩冲程将机械能转化成内能；（2）2g汽油完全燃烧要放出的热量：Q=qm=4.6×107J/kg×0.002kg=9.2×104J；（3）燃烧2g汽油转化的机械能为40%×9.2×104J=3.68×104J；（4）由Q=cm△t可知：△t=≈8.8℃。
16.8.4×108 1.25×103 内 机械
解析 （1）整瓶液化气完全燃烧释放热量：Q放=mq=20kg×4.2×107J/kg=8.4×108J；（2）由题知，Q吸=c水m水△t×50%=8.4×108J×50%=4.2×108J，水的质量：；（3）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。
17.增大 做功 2400
解析 （1）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；压火仪实验中，活塞的机械能转化为空气的内能；（2）从图中可以看出，气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程；（3）四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min=30r/s，汽油机每秒内对外做功20次，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功1次，所以1s内，飞轮转40圈，1min飞轮转动的圈数为60×40圈=2400圈。
18.①不变 ②120 ③减小
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解析 ①热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以煤油燃烧过程中，其热值大小不变；②火箭起飞时，燃气对火箭的推力与卫星对火箭的压力是一对作用力与反作用力，所以火箭承受的压力为1.2×106N，即物体的重力G=1.2×106N；根据G=mg可知，这个力可举起质量为m==1.2×105kg=120t；③燃气对火箭做功，内能转化为机械能，所以燃气的内能会减小。
三、实验探究题
19.（1）盛有煤油的；（2）升高的温度；（3）水；（4）水
解析 （1）观察到的现象是：盛有煤油瓶口的气球膨胀得大些；（2）水和煤油温度升高的度数越高，上方空气膨胀的越厉害；（3）要使两球膨胀的大小相同，应对盛水的瓶子加热的时间长些，使水吸收更多的热量；（4）相同质量的煤油和水，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，说明水的比热容比煤油大。
20.（1）质量；（2）甲、丙；＜；（3）甲、乙；＞；（4）偏小；燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全
解析 （1）根据控制变量法的要求，在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须相同；（2）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，应选择甲丙两图进行实验；甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同，则燃料燃烧释放的热量相等，即Q甲=Q丙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则Qa=Qb，甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T丙，则△t甲＞△t丙，即△ta＞△tb，因为Qa=Qb，m相等，△ta＞△tb，Q=cm△t，所以由c=可知，ca＜cb；（3）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；由题意在，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T乙，则△t甲＞△t乙，由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由热量公式Q=cm△t可知，Q甲＞Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1＞Q2，由于甲乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q=mq可知，q1＞q2；（4）因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，或者燃料燃烧不完全，所以测得的热值会偏小。
21.（1）晶体；大于；（2）4.8×；1.5×；（3）16%
解析 （1）该物质在熔化过程中吸收热量、温度不变，是晶体，因此该物质在B点时的内能大于在A点时的内能；（2）由图象知，在第6min水的温度为50℃，在第10min的温度为90℃，则：Q吸=cm△t=3×103J/（kg•℃）×0.4kg×（90℃-50℃）=4.8×104J；物质在固态（OA阶段）时吸收的热量Q吸′=Q吸=×4.8×104J=2.4×104J，由Q吸
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=cm△t可得：c==1.5×103J/（kg•℃）；（3）Q总=mq酒精=0.01kg×3.0×107J/kg=3×105J，则η=×100%=16%。
四、计算题
22.解：（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：Q放=mq=0.1kg×9×107J/kg=9×106J
（2）使合金锅内2kg的水温度升高50℃吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃=4.2×105J
（3）燃气炉以最大火力工作时，燃气消耗的质量为m气=0.15kg/h×1.4h=0.21kg
则燃气燃烧时所放出的热量：
Q1=Q放×90%=m气q×90%=9×107J/kg×0.21kg×90%=1.701×107J
则水吸收的热量：Q2=Q1×30%=1.701×107J×30%=5.103×106J
由Q吸=cm△t得能烧开水的质量：m水=≈17.4kg
23.（1）煤完全燃烧产生的热量：Q放=mq=0.3kg×3×107J/kg=9×106J，
（2）水的体积V=10L=10dm3=0.01m3，
水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×0.01m3=10kg，
由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃，
则水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃-20℃）=2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率：
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为9×106J；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；（3）煤炉烧水时的热效率为28%.
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