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课时训练十四内能与热机限时30分钟|基础巩固|一、选择题1.【2018宁波】图K14-1所示的实例中，改变物体内能的方式与其他三项不同的是（图K14-12.【2019内江】在热现象中，下列说法正确的是（A. 冰在熔化过程中，要不断吸收热量，温度同时升高B.一个物体内能增加了，一定是吸收了热量C. 新型燃料汽车实现了“零排放”，其效率已达到了100D.初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，应该早晨多排水，傍晚多灌水3.【2019长春】下列实例中，属于做功改变物体内能的是（A. 晒太阳B.搓手取暖C.热水袋取暖D.冰袋降温4.【2019巴中】下列关于温度、内能、热量的说法中，正确的是（A. 物体的温度越低，含有的热量越少B.做功和热传递都可以改变物体的内能C.物体的内能增加，温度一定升高D.物体的机械能越大，内能越大5.如图K14-2所示，体重为70 kg的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手心发烫，此时受到钢管对他的摩擦力大小和导致手心内能改变的方式是（g取10 N/kg（图K14-2A. 70 N热传递B.70 N做功C.700 N热传递D.700 N做功6.【2018巴中】甲铁块质量是乙铁块的3倍，若吸收相同的热量，则甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为（A. 11，13B.13，13C.11，31D.31，317.如图K14-3所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（图K14-3A. 比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图B.比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图C.比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图D.比较不同燃料的热值，不可以选择甲、乙两图二、填空题8.【2019北部湾经济区】汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的较大。汽油的热值是4.6107 J/kg，1 kg汽油完全燃烧放出的热量是J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。9.【2019巴中】为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧2 kg秸秆煤可放出J的热量;若这些热量完全被水吸收，可使kg的水温度由20 升高到60 。【已知q秸秆煤2.1107 J/kg，c水4.2103 J/（kg】10.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5 kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理。如图K14-4所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出（选填“甲”或“乙”物质为水。另一种液体的比热容为，这种液体在015 min内放出的热量为 。【c水4.2103 J/（kg】图K14-4三、实验探究题11.【2019巴中】为了比较A、B两种液体的吸热能力，小明同学设计了以下实验步骤a.在两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体;b.用温度计分别测量A、B两种液体的初温，温度计示数相同;c.用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同;d.用温度计分别测出A、B两液体的末温。请完成下列问题（1此实验的主要探究方法是。（2在上述实验步骤中，存在错误的是（选填步骤前的字母，更正错误后继续实验。（3步骤c中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体 。（4如图K14-5所示是A、B两种液体温度随时间变化关系的图像，则两液体的比热容关系是cA（选填“”“”或“”cB。图K14-5四、综合应用题12.【2018桂林】若家用天然气的热值为4.2107 J/m3，水的比热容为4.2103 J/（kg。（1完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量是多少（2若某新型天然气灶烧水的效率为40，完全燃烧0.04 m3天然气可使室温下5 kg的水温度升高多少13.【2019云南】太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图K14-6所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2 m2，1 m2面积上1 h接收到的太阳能平均为2.52106 J，若阳光照射该热水器5 h，可以使质量为80 kg的水温度升高30 。【c水4.2103 J/（kg，q干木柴1.2107 J/kg】（1求水吸收的热量。（2若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，则需要完全燃烧多少千克干木柴（假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收（3求该太阳能热水器的效率并举出开发利用太阳能的优点。图K14-6|能力提升|一、选择题1.下列实例中不是利用水的比热容较大的特性的是（A. 夏天在地面上洒水会感到凉快B.北方楼房内的暖气用水作为介质C.海边昼夜温差变化比沙漠中小D.生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度2.【2019赤峰】如图K14-7所示现象或装置在工作时，机械能转化为内能的是（图K14-73.【2018南京】如图K14-8甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置，两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体，用相同的装置加热，根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（图K14-8A. 组装器材时，先固定上面铁圈的高度B.升高相同温度，a液体吸收的热量更多C.a液体的比热容小于b液体的比热容D.不添加器材，利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量的多少4.【2019宁夏】2019年春节期间热映的流浪地球被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机工作中的（A. 吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程5.【2018成都】小李家使用的燃气热水器，将30 kg的水从20 加热到45 ，消耗了0.15 m3的天然气。已知水的比热容为4.2103 J/（kg，天然气的热值为4107 J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（A. 水吸收的热量与水的末温成正比B.水吸收的热量是3.15105 JC.热水器的能量转化效率是52.5D.热水器的能量转化效率与环境温度无关6.有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中。热平衡后水温降低了t ;把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了t 。则甲球比热容 c甲和乙球比热容c乙大小的关系是（A. c甲c乙B.c甲c乙C.c甲c乙D.以上三种情况都有可能二、填空题7.【2018绥化】如图K14-9所示是某单缸四冲程汽油机的压缩冲程，在此冲程中把能转化成内能;若该汽油机飞轮转动的速度是3000 revs/min，则汽油机每秒对外做功次。图K14-98.合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的热值为4.0107 J/kg，某城镇每天产生50 t生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为J。在一个标准大气压下，这些热量的30被500 m3 30 的水吸收，则水温能升高。【c水4.2103 J/（kg，水1.0103 kg/m3】9.如图K14-10所示，小明在燃烧皿中放入10 g酒精，点燃后对质量为200 g的水加热，充分燃烧后，水温升高30 ，已知水的比热容为4.2103 J/（kg，此过程中水吸收的热量为J，水的内能（选填“增大”或“减小”，该实验计算得到的酒精热值明显偏小，其原因是。图K14-10三、实验探究题10.【2018柳州模拟】小明想利用如图K14-11甲所示的装置，来探究不同物质的吸热能力。方法是“加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少”。实验数据如下表所示。器材相同规格的电加热器、烧杯、温度计（以上均为两个、、质量相等的水和食用油。图K14-11（1在实验中取两个相同规格的电加热器的目的是 。从表中数据可知，质量相等、初温相同的水和食用油加热相同时间，食用油的末温比水的末温（选填“高”或“低”。物质质量/g初温/末温/时间/min水6020456食用油60206862在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给加热更长的时间，因此我们还可以用“相同的不同物质，升高相同的温度，比较加热时间的长短，来判断不同物质的吸热能力”。（3通过上表所测量的实验数据，我们可以得出，（选填“水”或“食用油”的吸热能力更强。（4某同学在实验时绘制了如图乙所示的图像，该同学认为“加热相同的时间时，A升高的温度高一些，这说明A吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确。原因是 。（5如果A、B两种物质中，有一种是水，且它们的质量相同，且在相同的热源下加热，请你根据所给信息判断A、B两种物质中物质是水。11.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如下表所示的数据燃料的质量/g100200300400燃料完全燃烧放出的热量Q木柴/J1.31062.61063.91065.5106Q焦炭/J3.01066.01069.010612.0106Q木炭/J3.41066.810610.210613.6106（1从表中的数据可看出，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是的;对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越。（2从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，和 的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称为，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。（3完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量是J;如果这些热量完全用于加热水，可使kg的水温度升高10 ;实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了（答一个即可。【q天然气4.2107 J/m3，c水4.2103 J/（kg】（4在烧水的过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入了来描述，我们总是希望它的值越越好。四、综合应用题12.【2019通辽】我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长1.2 km的水平路面做匀速直线运动，用时40 s，汽车在行驶过程中受到的阻力为4000 N，汽车在此过程中发动机热机效率为48，汽油的热值为q4.6107 J/kg。在该段测试过程中（1汽车的功率为多少（2燃烧了多少千克汽油（计算结果保留两位小数13.【2019安顺】如图K14-12所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600 kg，每个车轮与沙滩接触的面积为500 cm2，卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动，10 min行驶6 km，它的发动机功率恒为11.5 kW。（g取10 N/kg（1当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大（2此次行驶中卡丁车所受的阻力为多大（3该卡丁车以汽油为燃料，若在这次行驶中消耗汽油0.6 kg，求该卡丁车汽油机的效率。（q汽油4.6107 J/kg图K14-12【参考答案】基础巩固1.A2.D【解析】冰是晶体,在熔化过程中,不断吸收热量,温度不变,A错误。一个物体内能增加了,可能是吸收了热量,也可能是其他物体对它做了功,B错误。由于摩擦力的存在、热量损失等因素,热机效率不可能达到100,C错误。初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,应该早晨多排水,使秧苗田在阳光照射下升温,利于生长；傍晚多灌水,使秧苗田在放热情况下,温度下降较小,不至于使秧苗冻坏,D正确。3.B4.B5.D【解析】消防员匀速下滑,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,则fGmg70 kg10 N/kg700 N,故A、B错误；下滑过程中,重力克服摩擦力做功,将重力势能转化为内能,即通过做功的方式导致手心内能发生改变,故C错误,D正确。6.A7.A8.比热容4.6107废气9.4.2107250【解析】完全燃烧2 kg秸秆煤,放出热量Qq秸秆煤m2.1107 J/kg2 kg4.2107 J。可加热水的质量为m水Qc水（t-t0）4.2107 J4.2103 J/（kg）（60-20）250 kg。10.甲2.1103 J/（kg）4.2104 J11.（1）控制变量法（2）a（3）吸收相同的热量（4）【解析】（1）本实验中,只有液体种类不同,其他条件均相同,所以主要实验方法是控制变量法。（2）比较A、B两种液体的吸热能力时,应使A、B两液体的质量相同,所以存在错误的是步骤a。（3）加热时间相同,酒精灯放出的热量相同,A、B两种液体吸收的热量就相同。（4）由图可以看出加热相同时间时,A液体温度变化较大,所以A液体的比热容较小。12.解 （1）完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量Q放Vq0.04 m34.2107 J/m31.68106 J。（2）水吸收的热量Q吸Q放401.68106 J6.72105 J,根据公式Q吸cmt得,水升高的温度tQ吸c水m6.72105 J4.2103 J/（kg）5kg32 。13.解（1）水吸收的热量Q吸c水m水t4.2103 J/（kg）80 kg30 1.008107 J。（2）干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则Q放Q吸1.008107 J；需要完全燃烧干木柴的质量mQ放q干木柴1.008107 J1.2107 J/kg0.84 kg。（3）太阳能热水器吸收的太阳能Q2.52106 J252.52107 J,太阳能热水器的效率Q吸Q1.008107 J2.52107 J40。太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源,它能量丰富,取之不尽用之不竭。（合理即可）能力提升1.A【解析】夏天在地面上洒水会感到凉快是利用水蒸发吸热的原理,故A符合题意；北方楼房内的暖气用水作为介质、海边昼夜温差小、生物体内水的比例高,都是利用了水的比热容较大的特性,故B、C、D均不符合题意。2.A3.C4.C【解析】由题意可知,“点燃木星”将地球推开时,内能转化为机械能,而在热机的工作循环中只有在做功冲程将内能转化为机械能,故A、B、D错误,C正确。5.C【解析】根据公式Q吸cmt可知,水吸收的热量与水温度的变化量成正比,故A错误。水吸收的热量Q吸c水m水t4.2103 J/（kg）30 kg（45 -20 ）3.15106 J,故B错误。天然气放出的热量Q放Vq0.15 m34107 J/m36106 J,Q吸Q放1003.15106 J6106 J10052.5,故C正确。热水器的能量转化效率与环境温度有关,故D错误。6.C7.机械25【解析】单缸四冲程汽油机的压缩冲程把机械能转化成内能；由汽油机飞轮转动的速度为3000 revs/min可知,1 s内飞轮转动的转数为50转,因为飞轮转两圈完成一个工作循环,对外做功一次,故1 s内完成了25个工作循环,对外做功25次。8.2.81011409.2.52104增大酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收10.停表（1）让水与食用油在相等时间内吸收的热量相等高（2）水质量（3）水（4）不正确用相同的加热器加热,相等时间内物质吸收的热量相等（5）B11.（1）不同多（2）完全燃烧放出的热量燃料的质量热值（3）4.210510空气（或燃气灶）（4）效率大【解析】（3）完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量Q放Vq天然气0.01 m34.2107 J/m34.2105 J；由于Q吸Q放,由Qcmt得,水的质量m水Q吸c水t4.2105 J4.2103 J/（kg）1010 kg；天然气完全燃烧放出的热量一部分被水吸收,还有一部分会被容器、空气、燃气灶吸收。12.解（1）汽车匀速行驶,牵引力Ff4000 N,牵引力做功WFs4000 N1.2103 m4.8106 J,汽车的功率PWt4.8106 J40s1.2105 W。（2）汽油燃烧放出的热量QW4.8106 J48107 J,燃烧汽油的质量mQq107 J4.6107 J/kg0.22 kg。13.解（1）卡丁车对沙滩的压强pF压SGSmgS600kg10N/kg450010-4 m23104 Pa。（2）由于卡丁车做匀速直线运动,则所受的阻力与发动机的牵引力大小相等,卡丁车匀速行驶的速度vst6103 m1060s10 m/s,由PFv可得,卡丁车所受的阻力fF牵Pv1.15104 W10m/s1.15103 N。（3）该卡丁车汽油机的效率W有用Q放100Ptmq汽油1001.15104 W1060s0.6kg4.6107 J/kg10025。
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