内容正文:
第十二章 内能与热机
(时间:85分钟 分值:80分)
一、填空题(共16分,每空1分)
1.我们知道,物体是由大量分子组成的,分子在不停地做 的运动。物理学中,把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的 。
2.端午佳节,粽香千里。煮粽子是通过 的方式来增大粽子的内能;剥开粽叶时,总有米粒粘在粽叶上,这是由于分子间存在 。
3.我国部分卫星发射使用“长征五号”运载火箭,该种火箭通常使用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有 (选填“较大”或“较小”)的热值,火箭中的液氢在燃烧一半后,其热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.2022年5月10日,“天舟四号”货运飞船通过“长征七号”遥五运载火箭顺利发射,并成功与空间站“天和”核心舱对接。火箭在大气层中高速飞行时,外壳与空气剧烈摩擦,火箭外壳的内能将 (选填“增大”、“减小”或“不变”),其改变内能的方式是 。
5.如图所示,这是路面汽油磨光机,汽油机在工作过程中,压缩冲程将 能转化为内能,若汽油燃烧不充分,热值会 (选填“变大”、“保持不变”或“变小”)。
6.将质量和初温相同的的铝、铜、铁三个球,浸没在沸水中较长一段时间,从沸水中吸收热量最多的是 球,吸收热量最少的是 球。(c铝>c铁>c铜)
7.如图所示,这是一台单缸四冲程汽油机的工作示意图。将内能转化为机械能的是 图;若汽油机飞轮转速为3600 r/min,则汽油机1 s内对外做功 次。
8.某同学做探究“固体M熔化特点”的实验中,结果如图所示。则在BC段M的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);前2分钟, M吸收的热量为 J[M的质量为100 g,已知图中CD段物质比热容为4×103 J/(kg·℃)]。
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填在题后的括号内。第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9.下列事例中,利用热传递改变内能的是 ( )
10.关于热值和热机效率,下列说法正确的是 ( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
11.饺子是我国的传统美食之一。在北京冬奥会期间,许多国外运动员对这一美食赞不绝口。有关煮饺子过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是 ( )
A.饺子皮开裂是因为分子间存在斥力
B.刚从冰箱冷冻室取出的速冻饺子因为温度低而没有内能
C.饺子内能增大是通过热传递方式来实现的
D.饺子煮熟关火后水不再沸腾是因为水分子停止运动
12.请你认真阅读表格,根据表格内容判断,下列说法正确的是 ( )
燃料
热值
无烟煤
3.4×107 J/kg
酒精
3.0×107 J/kg
氢
1.4×108 J/kg
A.氢的热值比酒精的小
B.用酒精灯烧水时,热损失很大,但酒精的热值不变
C.用1 kg的无烟煤烧水,水可以吸收3.4×107 J的热量
D.0.5 kg的酒精热值为1.5×107 J/kg
13.下列说法正确的是 ( )
A.甲汽油机的热机效率比乙的高,表明甲做功比乙快
B.煤的热值大于木柴,所以完全燃烧时,1 kg煤比1 kg木柴放出的热量多
C.采取措施使燃料充分燃烧,就可以提高燃料的热值
D.在四冲程内燃机中减少废气带走的热量可以提高热机的效率
14.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间的关系如图所示。根据图线可知下列说法正确的是 ( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体的末温高于乙液体的末温
D.加热时间相同,甲液体比乙液体温度升高得少
三、计算题(共22分,第15、16小题各7分,第17小题8分)
15.2021年9月17日13时34分,“神舟十二号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱重返地球时,为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁,返回舱表面涂有防热材料。返回舱的总质量为3×103 kg,表面防热材料的质量为500 kg,比热容为4×103 J/(kg·℃),回答下列问题:(g取10 N/kg)
(1)返回舱进入地球大气层时与大气剧烈摩擦,它的能量转化情况是怎么样的?
(2)返回舱在大气层中下落1000 m,重力做功多少?
(3)若返回舱进入大气层后,下落时重力势能转化的内能,其中40%被防热材料吸收,则防热材料温