内容正文:
第14章内能与热机
一:填空题(每空1分,共15分)
1. 端午节是我国首个入选世界非物质文化遗产的节日,端午食粽的风俗由来已久。煮粽子时闻到粽子的香味是 现象,说明 。
改变粽子内能的方式是 。
2.如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒
精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外 ,燃气的
能转化为盒盖的 能。
第2题 第6题
3.将质量均为1kg、初温均为20℃的铝、铜、铁三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间后,三个球的末温 (选填“相同”或“不同”),从沸水中吸收热量最多的是 球,接着将三个球从沸水中捞出,当它们放出相同的热量时, 球的温度降低最多。(c铝>c铁>c铜)
4.烧烤主要燃料是木炭,已知它的热值是3.4×107J/kg,那么84g的木炭完全燃烧放出热量 J,如果这些热量的50%被水吸收,则能使初温为20℃,质量为17kg的水,温度升高到 ℃。
5.用相同的酒精灯分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热损失),
如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,由图象可知 的吸热能
力强,理由是: 。 A的比热容与B的比热容之比为 ,A和B升高相同的温度,吸收热量之比为 。
二选择题。(每题2分,共16分)
1.2023年4月16日,我国首颗降水测量专用卫星“风云三号07星”发射成功,并进入预定轨道绕地飞行,下列描述正确的是( )
A.火箭使用液氢燃料,主要是利用了液氢的比热容大
B.卫星进入轨道后运动状态会改变
C.火箭升空过程中,燃料燃烧将机械能转化为化学能
D.火箭升空过程中,外壳与大气摩擦温度升高,其内能转化为机械能
2.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.水沸腾时继续吸热,温度保持不变
C. 0℃的冰熔化成0℃的水的过程中,内能不变
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
3.如图所示的做法中,属于内能转化为机械能的是( )
4将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化,最终的情形如图所示。则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比( )
A.c甲最大 B.c乙最大 C.c丙最大 D.c甲=c乙=c丙
5.下列说法中正确的是( )。
A.一桶水的比热容和一杯水的比热容一样大
B.水壶里的水烧开时,水蒸气把壶盖顶起,机械能转化为内能
C.用锯条锯木板时,锯条发热,锯条的内能减少
D.温度越高的物体,所含的热量越多
6.下面是小刘同学整理的热学知识点,其中正确的是( )
A.某种燃料燃烧的越充分,则它的热值越大
B.做功在改变物体内能的效果上大于热传递
C.用水做冷却剂的原因是水的比热容大
D.如果物体吸收了热量,则物体温度一定升高
7.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中,下列说法正确的是( )
A.气体的内能转化为活塞的机械能 B.筒内气体温度降低
C.筒内气体的内能不变 D.活塞对筒内气体做了功
8.热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是( )
A.酒精燃烧过程中,质量减少,热值不变
B.铁块很难被压缩,说明固体分子之间不存在间隙
C.内燃机在做功冲程中,气缸内气体温度升高,内能增大
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,是由于砂石的比热容比水的比热容大
三 实验探究(每空1分,共 24分)
1.为比较实验室中煤油和盐水吸热的情况,小明利用如图甲所示的装置进行探究。
(1)该实验除了图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是停和 。
(2)在两个相同的烧杯中分别倒入 (选填“质量”或“体积”)和初温均相同的煤油和盐水;选择规格相同的两个电加热器进行加热的目的是: 。
(3)实验时,温度计的玻璃泡不能碰到烧杯和 。实验中若发现水的温度升高得比食用油还快,请你指出其可能的原因是 。
(4)如图乙所示的不同质量的水在加热过程中的温度随时间变化的关系图象。由图象可知 (选填“A”或“B”)图线对应的水的质量较大。
(5)实验时,质量相等的不同物质,升高相同的温度时,通过比较 来判断物体的吸热能力;或加热相同的时间时,通过比较 来判断物质的吸热能力。
(6)实验过程中,小明将数据记录在表格中。分析实验数据时,小明发现表格的设计存在不足,即各物理量的记录缺少 。
物质
初温
加热时间
末温
煤油
20
5
35
盐水
20
5
30
(7)已知煤油的比热容为2.1×103J/(kg•℃),则该盐水的比热容
为 J/(kg•℃)。
(8) 实验中,加热水和食用油时,不使用酒精灯加热而用规格相同的电热器加热的好处: 。
(9)本实验用天平的目的: 。
2.小明同学学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见表:
(1)安装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。安装器材时 (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)取质量 (选填“相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯;为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制水的 和 相同;
(3)实验中燃料燃烧放出的热量,通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式使水的内能增大;
(4)为了比较两种燃料的热值,应该在燃料完全燃烧后,通过比较 来得出结论(选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”)。这种研究方法叫做 。其它用到这种研究方法的实验有: 。(试举一例)
(5)实验收集的数据:水的质量为m,初温为t0,末温为t1,煤油燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2,盛水的烧杯吸收的热量经测量为Q0,已知水的比热容为c,则煤油的热值q= (不计其他热损失,用题中给定的物理量符号表示)。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”),理由是 。
四,计算题 (3+6+6,共15分)
1.物理兴趣小组的同学在比较沙子和水的吸热能力时,选用了两只完全相同的酒
精灯分别给质量都是0.2kg的沙子和水加热(水和沙子每秒吸收的热量相同)。
他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示,使用酒精灯加热2min,消耗酒精7g(假设酒精完全燃烧)。已知酒精的热值为3×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)加热2min水吸收的热量;
(2)酒精灯的加热效率;
(3)沙子的比热容。
2.中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。表中是一些燃料的热值。
燃料
热值
燃料
热值
汽油
4.6×107J/kg
煤油
4.6×107J/kg
柴油
4.3×107J/kg
氢
1.4×108J/kg
(1)使用氢作为燃料的主要优点是 和 。
(2)某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料,这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾?[c水=4.2×103J/(kg•℃),当地大气压为1标准大气压]
(3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中,一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,求该发动机的效率。
3.在青海玉树抗震救灾清理废墟过程中,解放军部队某战士用150kW的铲车开足马力工作。若铲车用5s匀速推进了3m,然后将1.5t的建筑废料举高3m装车运走,整个过程是连续的,若柴油发电机的热效率为34.5%。()求:(1)在推土过程,铲车受到的阻力。
(2)在举高过程,铲车所做的功。
(3)整个过程消耗柴油多少千克?
参考答案
一 填空题
1. 扩散 分子在不停地做无规则运动 热传递
2. 做功 内 机械
3. 相同 铝 铜
4 2.856×106;40
5. A;相同质量的AB,吸收相同热量,A温度变化的少 2:1; 2:1
二 选择题
1B 2 B 3 B 4 C 5 A 6 C 7 D 8 A
三 实验探究
1.(1)天平 (2)质量 加热时间相同液体吸收的热量相同
(3)加热器 温度计玻璃泡接触了电加热器 。
(4)B (5)加热相同 升高的温度 (6)单位
(7)4.2×103 (8)更容易控制相同时间内提供的热量相同
(9)取相同质量的液体
2 (1)自下而上 需要 (2)相等 质量 初温
(3)热传递
(4)温度计示数的变化量 转换法 探究影响动能大小的因素
(5) 偏小 存在热散失
四 计算题
1. (1)4.2×104J; (2)20%; (3)1000J/(kg•℃)
2. (1)热值大;无污染;
(2)1.25×107kg (3)为45%。
3. (1)2.5×105N; (2)4.5×104; (3)0.07kg
学号:45643240
学科网(北京)股份有限公司
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