第12章 内能与热机 预学检测-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（沪粤版2024）

72 第十二章预学检测 (满分:100分 时间:60分钟) 一、 选择题(每题3分,共30分) 1. 一天,南极的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了 一次有趣的对话,它们的部分说法如下,其 中正确的是 ( ) A. 豆豆:冰山的温度低,所含热量少 B. 丁丁:这里太冷了,冰山肯定没有内能了 C. 豆豆:唉,反正我现在一点温度也没有了, 冻死喽 D. 丁丁:我们去晒晒太阳吧,吸收点热量, 能暖和些 2. 小明在劳动课中做西红柿鸡蛋汤,下列说法 错误的是 ( ) A. 预热汤锅时,汤锅的内能在增加 B. 沸腾前是通过热传递的方式改变汤的 内能 C. 沸腾前,盖上锅盖能减少汤的热量散失 D. 沸腾时,热汤的内能保持不变 3. 跨学科实践 日常生活 春节期间,学校开 展了“寻根同源,记住年味”的活动,如图所 示为同学们晒的“年味”照片,下列描述正确 的是 ( ) 第3题 A. 图甲,玉润饱满的汤圆温度升高时,内能 不变 B. 图乙,红糖糍粑入嘴时很烫,是因为糍粑 含有的热量很高 C. 图丙,与盒子摩擦引燃的“鞭炮”是通过做 功改变内能的 D. 图丁,炖肉时我们在厨房以外的房间可 以闻到香味,是分子引力的缘故 4. 《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。 如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟 的过程,大致分为“制模、熔炼、浇铸、脱模、 打磨”五个步骤。下列说法正确的是 ( ) 第4题 A. 加热时铜的温度升高,是通过 热传递改变了它的内能 B. 熔炼过程中,铜熔化吸热,温 度不变,内能不变 C. 浇铸过程中,铜所含热量不断 减少 D. 打磨过程的能量转化与汽油机的做功冲 程相同 5. 如表列出了一些物质的比热容,根据表中数 据,下列说法正确的是 ( ) 物 质 比热容/[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×103 煤油 2.1×103 铝 0.88×103 铜 0.39×103 A. 水的比热容大,不适合作为冷却介质 B. 2kg的煤油温度升高10℃吸收的热量为 2.1×103J C. 质量相等的水和煤油吸收相同热量,水升 高的温度多 D. 质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝 吸收的热量多 6. 如图所示为某品牌纯油轿车的发动机舱。 相关说法中错误的是 ( ) 第6题 A. 家用轿车的发动机多 为汽油机 B. 汽油机做功冲程中火 花塞点燃汽油和空气 的混合气体,机械能转化为内能 C. 汽油机的效率一般为20%~30% 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)八年级 拍 照 批 改 73 D. 轿车采用水冷却发动机,是因为水的比 热容较大 7. 如图所示为热机工作时的能量流向示意图, 则热机的效率可以表示为 ( ) 第7题 A. η= E1+E2+E3+E4 E ×100% B. η= E3 E×100% C. η= E1+E3+E4 E ×100% D. η= E1+E2+E4 E ×100% 答案讲解 8. 醇基燃料以其无污染、好提取、可循 环利用等优点,成为一种新的燃料 研究方向,但目前醇基燃料的热值 仍待提高。将满满一油箱汽油和一油箱同 体积的醇基燃料完全燃烧,释放的热量之比 Q汽油∶Q醇基=5∶3。已知该汽油与醇基燃 料的密度之比为5∶6,则醇基燃料的热值为 (q汽油取4.8×107J/kg) ( ) A. 1.8×107J/kg B. 2.1×107J/kg C. 2.4×107J/kg D. 2.8×107J/kg 9. 如图(a)为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带 动舰载机在2s内达到起飞速度,如图(b)为 四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不 正确的是 ( ) (a) (b) 第9题 A. 图(a)中气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推 动活塞使舰载机获得牵引力 B. 气缸内的蒸汽推动活塞时,内能减小 C. 从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时 与图(b)乙所示的原理相似 D. 图(b)气缸中燃料燃烧越充分,该汽油机 的效率越高 10. 某种燃气的热值约为4.2×107J/m3,燃气 炉完全燃烧0.02m3 的该燃气,能使4kg 比热容为4.2×103J/(kg·℃)的水温度升 高5℃。① 这些燃气完全燃烧放出的热量 为8.4×105J;② 4kg的水吸收的热量为 8.4×105J;③ 加热过程中,水的比热容保 持不变;④ 燃气炉完全燃烧0.02m3 的该 燃气,能使常温下1kg的水温度升高到 100℃。上述说法中正确的是 ( ) A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ①③④ 二、 填空题(每空2分,共22分) 11. 如图是某物质由液态变为固态过程中,温 度随时间变化的图像。由图可知:t3 时刻 物质的内能 (选填“等于”或“不等 于”)零,t1时刻物质的内能 (选填 “大于”“小于”或“等于”)t2 时刻物质的 内能。 第11题 12. 烈日炎炎的夏季,白天沙滩上的沙子热得 烫脚,但海水却非常凉爽,主要是因为水的 比热容比沙子的比热容 。1kg的 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 74 砂石,温度升高10℃,需要吸收的热量为 J。[c砂石=0.92×103J/(kg·℃)] 第13题 13. 如图是某同学制作的“酒精冲天 炮”,使用时首先将少量酒精喷入 塑料瓶,接着用热水淋湿瓶子,迅 速将瓶子安装在装有电子打火器 的发射器前端,随后按动开关引燃酒精蒸 气,发现瓶子向下喷气的同时腾空而起。 淋湿瓶子过程中瓶内气体的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”);瓶内酒精 燃烧,瓶子冲出过程的能量转化与汽油机 的 冲程相同。 14. (宿迁中考)氢能是新能源利用的新潮流,加 快氢能产业发展成为实现“碳达峰”“碳中 和”的重要举措。某品牌氢能自行车一次性 充满0.02kg氢气,2h能匀速骑行50km,氢 能自行车与骑行者总质量为84kg,骑行时 受到的阻力为总重的5%,氢气热值取 1.4×108J/kg。氢气完全燃烧产生的热量 是 J,氢气的利用效率是 。 (g取10N/kg) 15. 用两只完全相同的酒精灯分别给质量都是 200g的沙子和海水加热,并绘制出沙子与 海水的温度随加热时间变化的图像。其中 图 是沙子吸热升温的图像,理由 是沙 子 的 比 热 容 较 ;若 加 热 2min,沙子和海水吸收的热量相等,根据图 像计算出沙子的比热容是 。 [海水的比热容取4.2×103J/(kg·℃)] 第15题 三、 解答题(共48分) 16. (4分)按下列要求作图。 (1) 如图甲,在旗杆AB的左或右侧,用“ ” 画出被海风吹拂飘扬的旗帜,并在虚线框 中用符号标出是白天还是晚上(用“”表示 白天、“ ”表示晚上)。 第16题 (2) 如图乙是四冲程汽油机的工作示意图,请 在图中画出此冲程中左侧进气门的开闭状态, 并在括号中用箭头标出活塞的运动方向。 17. (8分)小强随家人到海边玩耍时,发现阳光 下的海水和岸边的沙子温差很大。于是他 设计了如图甲所示的实验装置比较沙子和 水这两种物质比热容的差异。实验过程中 所使用的仪器规格完全相同。请你来帮他 完成实验。 第17题 (1) 测量出 相同的水和沙子,然后 安装仪器,并记下沙子和水的初始温度。 (2) 在实验时只要控制 相同就可 以确定水、沙子吸收了相同的热量;图乙为 小强根据记录的实验数据绘制的图像,由 图可知沙子的比热容 (选填“大 于”“小于”或“等于”)水的比热容。 (3) 完成实验后小强认为本套实验装置还 有可以改进的地方,请你帮他提出一条改 进意见: 。 18. (10分)小明发现篮球的气压不足,于是用 打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现 外壁有些发热。于是他想,是什么原因导 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)八年级 75 致打气筒的外壁发热呢? 小明就这个问题 与同学小红进行了交流,联系所学物理知 识,他们提出了以下两个猜想:① 活塞在筒 内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热;② 活 塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功 导致发热。 第18题 于是他们设计了实验进行 探究,选用的实验器材有 打气筒、测温枪、计时器、 气压不足的篮球等,分别 在打气筒的上部和下部标 注两个测温点,如图所示。 (1) 打气筒内壁的热量是通过 的 方式传递到外壁的。 (2) 活塞在打气筒内向下运动时的能量转 化过程,与四冲程内燃机的 冲程 相同。 (3) 用打气筒往气压不足的篮球内打气, 10s内使活塞在筒内往复运动20次,立即 用测温枪测出此时两个测温点的温度。待 打气筒外壁温度降至室温(25℃)后,放出 篮球中的部分气体,重复上述操作。实验 数据记录如表: 实验 次序 时间 t/s 活塞往 复次数 上部温度 t1/℃ 下部温度 t2/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 小明分析上表实验数据得出:导致打气筒 外壁发热的原因是 。 (4) 小红回顾整个实验过程,分析实验数 据,认为小明得出的结论不够严谨,理由是 。 于是他们对实验进行改进,对猜想①再次 进行探究,你认为他们的改进方法是 。 19. (12分)某折叠卡式炉采用丁烷气体作燃 料。水壶装入2L初温为25℃的水,用折 叠卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷 气体。求:(丁烷的热值取4.8×107J/kg) (1) 水吸收的热量。 (2) 丁烷完全燃烧放出的热量。 (3) 折叠卡式炉的加热效率。 20. (14分)(辽宁模拟)如图所示是我国自行设 计研制的AG600M 全状态新构型灭火飞 机。该飞机飞行一段路程: (1) 消耗航空燃油1t,航空燃油的热值取 4×107J/kg,求航空燃油完全燃烧放出的 热量。 (2) 飞机发动机的功率为2×107W,这段路 程航行了1000s,求发动机所做的有用功。 (3) 该发动机的效率是多少? 第20题 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 23 水放出的热量Q放= Q吸' η =1.05×10 5J 50% =2.1× 105J,水 的 温 度 降 低 值 Δt水 = Q放 c水m水 = 2.1×105J 4.2×103J/(kg·℃)×2kg =25℃,水的末温 t水=t0水-Δt水=90℃-25℃=65℃。 7. b 40 2.1×103 8. 铁钉放出的热量Q放=c铁m铁(t0-t)=0.46× 103J/(kg·℃)×42×10-3kg×(600℃- 100℃)=9660J;这些热量全部用于加热水,故 Q吸=Q放,加 热 水 时,水 升 高 的 温 度 Δt水 = Q吸 c水m水 = 9660J 4.2×103J/(kg·℃)×100×10-3kg = 23℃,所以水温升高到t'=t0'+Δt水=30℃+ 23℃=53℃ 12.4 热机与社会发展 知识梳理 1. 化学 内 内 机械 2. 冲程 吸气 压缩 做功 排气 做功 惯性 3. 用来做有用功的能量 燃料完全燃烧时放出 的能量 W有用 Q放 ×100% 4. 废气 噪声(合理即可) 典例演练 典例1 B 典例2 D 典例3 B 典例4 (1) 由二力平衡的条件可知汽车的牵引 力F=f=1200N,牵引力做的功 W=Fs= 1200N×3×103m=3.6×106J (2) 这些汽油 完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg× 0.3kg=1.38×107J (3) 发动机的效率η= W Q放×100%= 3.6×106J 1.38×107J×100% ≈26.1% 预学训练 1. A 2. D 3. A 4. A 5. C 6. C 7. D 解析:已知热机效率公式η= W有用 Q总 × 100%,那么Q总= W有用 η ;两台汽油机使用相同的 汽油,设汽油的热值为q,已知Q总=mq,所以 m= Q总 q ,那么甲、乙两台汽油机在相同时间内消 耗的 汽 油 质 量 之 比 为 m甲 m乙 = Q甲总 q Q乙总 q = Q甲总 Q乙总 = W甲有用 η甲 W乙有用 η乙 = W甲有用 W乙有用× η乙 η甲 =32× 20% 25%= 6 5 。 8. ① 噪声 ② 废气 9. 做功 热传递 8.4× 103 10. 增加 做功 11. 内 机械 30% 12. (1) 消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=1800kg×4×107J/kg=7.2×1010J (2) 发动机所做的功W=Fs=4.8×105N×60× 103m=2.88×1010J;飞机发动机的效率η= W Q放×100%= 2.88×1010J 7.2×1010J×100%=40% 第十二章预学检测 一、 1. D 2. D 3. C 4. A 5. D 6. B 7. B 8. C 9. C 10. A 解析:燃气完全燃烧放出的热量Q放= Vq=0.02m3×4.2×107J/m3=8.4×105J,故① 正确;4kg水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2× 103J/(kg·℃)×4kg×5℃=8.4×104J,故② 错误;同种物质在状态不变时,比热容不变,故③ 正确;由之前分析可得,热效率η= Q吸 Q放×100%= 8.4×104J 8.4×105J×100%=10% ,由题知,Q吸'=ηQ放= 10%×8.4×105J=8.4×104J,由 Q吸'= c水m'Δt'得,水 升 高 的 温 度 Δt'= Q吸' c水m' = 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 24 8.4×104J 4.2×103J/(kg·℃)×1kg =20℃,常温下水温 为20℃左右,且加热时会有热量损失,故不能升 到100℃,故④错误。 二、 11. 不等于 大于 12. 大 9.2×103 13. 增大 做功 14. 2.8×106 75% 15. 甲 小 0.84×103J/(kg·℃) 三、 16. (1) 如图甲所示 (2) 如图乙所示 第16题 17. (1) 质量 (2) 加热时间 小于 (3) 用搅 拌棒对沙子和水进行搅拌,让其受热均匀(合理 即可) 18. (1) 热传递 (2) 压缩 (3) 活塞在筒内往 复运动时,不断压缩气体做功 (4) 在实验过程 中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气 做功,无法准确确定外壁发热的原因 打气筒不 与篮球连接,直接让活塞在相同的时间内往复运 动相同的次数,用测温枪测出打气筒外壁的温度与 打气筒往气压不足的篮球内打气时打气筒外壁的温 度进行比较,进而得出结论 解析:(3) 由表中数据 可知,打气筒下部温度高于上部温度,说明活塞在 打气筒内向下运动时,活塞对筒内的空气做功,空 气内能增加,温度升高,造成下部温度高于上部温 度,故打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复 运动时,不断压缩气体做功。(4) 根据控制变量 法,要探究猜想①,应让活塞只克服摩擦做功,而 不压缩空气做功。 19. (1) 2L=2dm3=2×10-3m3,水壶中水的质 量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3= 2kg,水吸收的热量Q水 =c水m水Δt水 =4.2× 103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3× 105J (2) 丁烷完全燃烧放出的热量Q丁烷= m丁烷q丁烷=25×10-3kg×4.8×107J/kg=1.2× 106J (3) 折叠卡式炉的加热效率η= Q水 Q丁烷× 100%=6.3×10 5J 1.2×106J×100%=52.5% 20. (1) 航空燃油完全燃烧放出的热量Q放= mq=1×103kg×4×107J/kg=4×1010J (2) 根据 P=Wt 可知,发动机所做的有用功 W有用=Pt=2×107 W×1000s=2×1010J (3) η= W有用 Q放 ×100%= 2×1010J 4×1010J×100%=50% 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈