内容正文:
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第十四章 内能与热机
建议用时:20分钟
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【基础练·基础达标】
1. (2025·辽宁)下列实例中,通过做功的方式来改变内能的是( )
A. 冰镇西瓜 B. 炭火烤肉
C. 围炉煮茶 D. 钻木取火
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2. (2025·扬州)如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,
它是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
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3. (2025·贵州)为保护餐桌桌面,在将盛有高温菜、汤的餐具放上餐桌前,往往先在桌面上放置隔热垫,这主要是从下列哪个方面防止桌面遭受损坏( )
A. 静电 B. 热传递
C. 压力 D. 噪声
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4. (2025·南京鼓楼二模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的
是( )
A. 物体吸收热量,温度不一定升高
B. 热量只能从内能大的物体向内能小的物体传递
C. 0 ℃的水具有的内能小于20 ℃的水
D. 冬天搓手取暖增大了双手含有的热量
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5. (2025·湖北)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量
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6. (2025·深圳宝安外国语二模)小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是( )
A. 早晨6时,海水的温度比沙子高
B. 6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C. 14时到22时,海水降低的温度比沙子小
D. 利用此图像可以比较海水和沙子的比热容
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7. (2025·广安模拟)如图所示,用喷雾器往瓶内喷入酒精后迅速塞住瓶塞,启动电子打火器点燃酒精,可观察到瓶塞瞬间弹出,下列说法正确的是( )
A. 瓶塞飞出时,瓶内燃气的内能增大,温度升高
B. 电子打火器的作用相当于柴油机中的喷油嘴
C. 酒精燃烧过程中发生的能量转化是内能转化为化学能
D. 瓶塞飞出过程中的能量转化情况与汽油机的做功冲程相同
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8. (2025·南京鼓楼一模)对于图中所描述的物理过程,下列分析中正确的
是( )
A. 图甲:玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是因为硝化棉燃烧放热
B. 图乙:塞子跳起时,瓶内气体内能减小,这是通过做功的方式改变的
C. 图丙:水蒸气将塞子推出的过程中,能量转化与热机的压缩冲程相同
D. 图丁:该冲程为内燃机的做功冲程,曲轴每转一圈发生一次该冲程
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9. (2025·成都武侯三模)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的加热装置对它加热35 min。物体在相同时间内吸收的热量相等。上述实验过程中记录了不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该物体在熔化过程中吸收的热量为1. 5cm(t1-t0)
B. 在25~35 min,该物体吸收的热量为cm(t2-t1)
C. 这种物质固态时的比热容大于液态时的比热容
D. 在10~25 min,该物体内能不变
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10. (2025·甘肃)用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒
内气体________(选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增大,温度升
高,此过程中的能量转化与四冲程汽油机________冲程的能量转化相同。
做功
压缩
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11. (2025·莱芜二模)诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯,灯油燃
烧时灯油质量在不断减小,热值________(选填“变大”“不变”或“变小”);
夹层注水,利用水的 __________大的特点,降低油温,减少了油的蒸发,
达到省油的目的。
不变
比热容
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12. (2025·湖南)2025年2月11日,长征八号甲运载火箭成功发射,如图所
示。该火箭的芯二级以液氢为燃料,这主要是因为液氢的______大,它
燃烧过程中将______能转化为内能。
热值
化学
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13. (2025·威海)在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清
水,用相同热源加热,______(选填“高汤”或“清水”)升温较快;清水沸腾
后关火,发现继续沸腾一段时间,说明石锅温度______(选填“低于”“等
于”或“高于”)水的温度。(c高汤<c水)
高汤
高于
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14. (2025·德阳)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为20 ℃、
质量为2 kg的水加热至沸腾(标准大气压下),该过程中水吸收的热量是
___________,水吸收的热量相当于完全燃烧2. 24×10-2 m3天然气放出
的热量,则天然气的热值为_______J/m3。[c水=4. 2×103 J/(kg·℃)]
6. 72×105J
3×107
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【拔高练·培优提能】
15. 根据如图所示的天气状况和地表环境信息,推断昼夜温差最小的
是( )
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16. 【古代科技】 如图是我国先秦时期的蒸食
用具甗(yǎn),它由青铜材料铸造而成,分为
上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、
用于煮水;上半部是甑(zèng),底部有网眼、
可通蒸汽,内部放置食物。下列说法中错误的是( )
A. 鬲内的水沸腾后,甑周围冒出的“白气”是水蒸气
B. 水沸腾后,继续加热,水温将保持不变
C. 停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的内能会慢慢减少
D. 停止加热后,甑比盛有水的鬲凉得更快,是因为甑所用材料的比热容比水小
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17. (2025·广安)“五一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2 400 m的隧道,用时120 s,消耗0. 1 kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为1. 38×106 J。(汽油的热值q=4. 6×107 J/kg)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0. 1 kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率η。
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解:(1)汽车通过隧道的平均速度:
v===20 m/s。
(2)完全燃烧0. 1 kg汽油放出的热量:
Q放=mq=0. 1 kg×4. 6×107 J/kg=4. 6×106 J。
(3)汽车通过隧道发动机的效率:
η==×100%=30%。
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18. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油接触良好,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,如图所示。[已知c水=4. 2×103 J/(kg·℃)]
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(1)红外加热器是利用红外线具有______效应的特点来工作的。
(2)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证________(选填
“体积”或“质量”)相同。
(3)由表可知,加热6 min色拉油吸收的热量为_________J。
(4)色拉油的比热容是_________J/(kg·℃)。(用科学记数法表示并精确
到小数点后一位)
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 200 20 6 45
色拉油 200 20 6 75
热
质量
2. 1×104
1. 9×103
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【压轴练·满分冲刺】
19. 【跨学科实践·模型制作】 (2025·山西)
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出—项目分析—项目实施—展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
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实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
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(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为化学能→______→________。
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原
因可能是____________________(答出一条即可)。
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提
高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”
的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:________
____________________。
内能
机械能
笔尖喷出的蒸汽太少
易拉罐
上半部分覆盖保温层
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