課時訓練(十三)內(nèi)能和熱機(限時:30分鐘)一、填空題1.xx江西經(jīng)過美食街時,同學們總能聞到風味獨特的“臭豆腐”的味道,這屬于現(xiàn)象;“臭豆腐”經(jīng)過燒烤后,加快了的無規(guī)則運動。2.林紅同學在觀察擴散現(xiàn)象時,應選擇圖K13-1中的(選填“甲”或“乙”)圖所示實驗裝置進行實驗,撤掉兩瓶中間的玻璃板,兩種氣體就會逐漸混合在一起,最后顏色變得均勻,這說明氣體的分子在。圖K13-1圖K13-23.如圖K13-2所示,把干凈的玻璃板掛在彈簧測力計的下面,記下彈簧測力計的示數(shù)。讓玻璃板的下表面接觸水面,然后稍稍用力向上拉,發(fā)現(xiàn),其原因是。4.xx江西如圖K13-3所示,是課間同學們在教室里嬉戲的場景,恰巧被老師用手機拍下。上課后,老師形象地將圖中的動作描述為熱傳遞中的傳導,則和可分別描述為熱傳遞中的和。圖K13-3圖K13-45.xx河北如圖K13-4所示,在一個配有活塞的厚透明筒里放一小團硝化棉,把活塞迅速下壓,壓縮空氣,使筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大,溫度升高,觀察到硝化棉。上述改變物體內(nèi)能的方式與發(fā)燒時用冷毛巾給頭部降溫改變物體內(nèi)能的方式(選填“相同”或“不相同”)。圖K13-56.xx河北有如圖K13-5所示的兩套相同裝置,分別在兩個燃燒皿中放入質(zhì)量相同的不同燃料,點燃后加熱質(zhì)量相等的同種液體,通過比較燃料(選填“燃燒相同時間”或“全部燃燒”)后溫度計示數(shù)的變化,來判斷兩種燃料的熱值的大小。燃料燃燒,轉化為內(nèi)能,用比熱容的液體可以使實驗現(xiàn)象更明顯。(實驗中液體沒有沸騰)7.xx濟寧將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中(如圖K13-6甲所示),通過方式改變牛奶的內(nèi)能。圖乙是250 g牛奶與熱水的溫度隨時間變化的圖像,則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為J。c牛奶=2.5103 J/(kg)圖K13-68.xx達州如圖K13-7所示是小明同學在標準大氣壓下探究某物質(zhì)熔化時溫度隨時間變化的關系圖像,第6 min時的內(nèi)能(選填“大于”“等于”或“小于”)第8 min時的內(nèi)能;該物質(zhì)在CD段的比熱容是AB段比熱容的倍。(被加熱的物質(zhì)和吸、放熱功率不變)圖K13-7圖K13-89.如圖K13-8所示是某沿海城市和內(nèi)陸城市同一天的氣溫變化曲線。請你判斷內(nèi)陸城市一天的氣溫變化所對應的曲線是(選填“A”或“B”),這是由于砂石的比熱容(選填“大于”“小于”或“等于”)水的比熱容,吸收相同熱量后溫度變化(選填“大”或“小”)。10.xx白銀如圖K13-9所示是四沖程汽油機工作過程的一個沖程,該沖程是將能轉化為能。圖K13-9二、選擇題11.xx泰安下列常見的自然現(xiàn)象,能用分子熱運動知識解釋的是()A.春天,柳枝吐芽B.夏天,山澗瀑布C.秋天,菊香滿園D.冬天,雪花飄飄圖K13-1012.xx淮安如圖K13-10所示,將兩個表面平整、干凈的鉛柱緊壓后,它們就會粘在一起,即使在下面吊一個較重的物體也不會被拉開,這個實驗表明()A.分子間存在引力B.分子間存在斥力C.分子在永不停息地運動D.分子間有空隙13.南極是世界上最冷的地方,常年平均氣溫是-25 ,如圖K13-11所示,一天企鵝媽媽與小企鵝之間發(fā)生了一次有趣的對話,他們的部分說法如下,其中正確的是()圖K13-11A.小企鵝:媽媽,這么冷,我都沒溫度了B.企鵝媽媽:不對,是沒有內(nèi)能C.小企鵝:冰天雪地的,可能連水蒸氣都沒有吧D.企鵝媽媽:呵呵,水蒸氣倒肯定有,因為冰是可以升華的呀14.xx濰坊下列關于溫度、熱量和內(nèi)能的說法正確的是()A.物體吸收熱量,溫度一定升高B.60 的水一定比30 的水含有的熱量多C.熱傳遞過程中,熱量由高溫物體傳向低溫物體D.物體的內(nèi)能增加,一定是從外界吸收了熱量15.xx武漢如圖K13-12所示的實例中,屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能的是()圖K13-12A.圖甲:對試管加熱,試管內(nèi)水溫升高B.圖乙:冬天搓手,手會變暖C.圖丙:從滑梯滑下,臀部發(fā)熱D.圖丁:迅速下壓活塞,筒內(nèi)氣溫升高16.xx福建福建沿海地區(qū)晝夜溫差較小,而內(nèi)陸沙漠地區(qū)晝夜溫差較大,這主要是因為海水與砂石相比具有較大的()A.密度B.內(nèi)能C.比熱容D.質(zhì)量17.xx上海兩個質(zhì)量不同的金屬塊,放出相同熱量,降低相同溫度,則()A.質(zhì)量大的金屬塊的比熱容一定大B.質(zhì)量大的金屬塊的比熱容一定小C.質(zhì)量大的金屬塊的比熱容可能大D.兩個金屬塊的比熱容有可能相同18.xx濱州如圖K13-13所示是內(nèi)燃機工作循環(huán)中的一個沖程,它是()A.壓縮沖程,將化學能轉化為內(nèi)能B.壓縮沖程,將機械能轉化為內(nèi)能C.做功沖程,將內(nèi)能轉化為機械能D.做功沖程,將機械能轉化為內(nèi)能圖K13-13圖K13-1419.如圖K13-14所示是用易拉罐做成的一個熱風車,下邊放一支點燃的蠟燭,風車就會轉起來。四沖程內(nèi)燃機中與此能量轉化相同的沖程是()A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程三、簡答題20.xx畢節(jié)圖K13-15中將一個燒瓶盛少量水,給瓶內(nèi)打氣,當瓶塞跳出時,可以看到瓶內(nèi)出現(xiàn)“白霧”?；卮鹣铝袉栴}:(1)此過程中是用什么方法改變了物體內(nèi)能?(2)請從物態(tài)變化角度提出一個問題并回答。圖K13-15四、計算題21.xx聊城在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中,用酒精燈給燒杯中的水加熱,燒杯中盛有20 、質(zhì)量為100 g的水,在標準大氣壓下加熱至沸騰,假如完全燃燒酒精3 g。水的比熱容為4.2103 J/(kg),酒精的熱值為3.0107 J/kg(1)求水吸收的熱量。(2)求此過程中酒精燈燒水的熱效率。(結果保留三位有效數(shù)字)(3)科學研究表明:1 g、100 的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26103 J的熱量,水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5 g,求此過程中水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。22.已知某型號的載重汽車在一段平直的高速公路上勻速行駛9.6 km,所用時間是8 min,消耗燃油3 L(假設燃油完全燃燒),汽車發(fā)動機在這段時間內(nèi)的功率為60 kW。求:(燃油的密度為0.8103 kg/m3,熱值為3107 J/kg)(1)汽車行駛速度是多少。(2)汽車行駛過程中的牽引力是多大。(3)汽車發(fā)動機的效率是多少。五、實驗探究題23.在探究“比較不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中,用鐵夾將溫度傳感器及分別盛有水和色拉油的兩個試管固定在鐵架臺上,溫度傳感器的探頭部分與試管內(nèi)的水和色拉油接觸良好,兩支溫度傳感器通過數(shù)據(jù)采集線與計算機相連接,如圖K13-16所示,所采集數(shù)據(jù)如下表所示。圖K13-16物質(zhì)質(zhì)量/g初始溫度/加熱時間/min末溫/水20020645色拉油20020675(1)試管中加入的水和色拉油除初溫相同外,還應保證(選填“體積”或“質(zhì)量”)相同。(2)實驗中物質(zhì)吸熱的多少是通過來反映的。(3)由于沒有直接測量比熱容的儀器,因此這個實驗是通過觀察的變化來比較比熱容的大小。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)算出加熱6 min水吸收的熱量為J。c水=4.2103 J/kg(5)色拉油的比熱容是J/(kg)。(用科學記數(shù)法表示并精確到小數(shù)點后一位)參考答案1.擴散分子解析 分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關,溫度越高,分子熱運動越劇烈。2.甲不停地做無規(guī)則運動解析 在實驗中,應按題圖甲的裝置進行實驗,因為二氧化氮氣體的密度比空氣的密度大,如果按圖乙裝置進行,由于重力的作用,不能說明是由于分子無規(guī)則運動造成的;撤掉兩瓶中間的玻璃板,兩種氣體就會逐漸混合在一起,最后顏色變得均勻,這說明氣體的分子在不停地做無規(guī)則運動。3.彈簧測力計示數(shù)變大水分子與玻璃分子之間存在引力解析 因為玻璃和水接觸在一起,并且玻璃分子和水分子間的距離在引力作用的范圍內(nèi),故水分子和玻璃分子之間存在相互作用的引力,向上拉玻璃板時,彈簧測力計的示數(shù)將變大。4.對流輻射5.做功燃燒不相同6.全部燃燒化學能小7.熱傳遞1.25104解析 由圖乙可知,250 g牛奶最初是20 ,升溫后為40 ,則牛奶在加熱過程中吸收的熱量Q=c牛奶mt=2.5103 J/(kg)0.25 kg(40 -20 )=1.25104 J。8.小于2解析 由圖像可知,BC段溫度不隨時間的變化而變化,且整個圖像是上升的趨勢,因此這是晶體的熔化圖像。BC段是該晶體的熔化過程,晶體熔化時吸收熱量,溫度不變,內(nèi)能增加,因此第6 min時的內(nèi)能小于第8 min時的內(nèi)能;根據(jù)Q吸= cm(t-t0),有cABm0 -(-10 )=cCDm(5 -0 ),解得cCDcAB=21,即CD段比熱容是AB段比熱容的2倍。9.A小于大解析 根據(jù)公式Q=cmt可知,質(zhì)量相同的砂石和水,從太陽處吸收相同的熱量后,升高的溫度t和比熱容c成反比,砂石的比熱容小于水的比熱容,因此吸收相同熱量后砂石溫度變化大,水的溫度變化小,從題圖可以看出曲線A的溫度變化大,因此曲線A是內(nèi)陸城市一天氣溫變化所對應的曲線,B是沿海城市一天氣溫變化所對應的曲線。10.機械內(nèi)11.C解析 柳枝吐芽是植物的生長現(xiàn)象,不是分子的運動,故A不符合題意;山澗瀑布是水在重力作用下流動形成的,是機械運動,故B不符合題意;菊香滿園是花香分子不停地做無規(guī)則運動的結果,故C符合題意;雪花飄飄是物體的運動,不是分子的運動,分子的運動是肉眼看不到的,故D不符合題意。12.A13.D解析 任何物體都有一定的溫度,只是溫度有高有低而已,故A錯誤;任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能,故B錯誤;固態(tài)的冰會升華為氣態(tài)的水蒸氣,故空氣中充滿了水蒸氣,故C錯誤、D正確。14.C解析 物體吸收熱量,溫度不一定升高,比如晶體熔化過程,吸熱,但溫度不變,故A錯誤。熱量是過程量,不能說“含有熱量”,故B錯誤。兩個不同溫度的物體間發(fā)生熱傳遞時,熱量總是從高溫物體傳給低溫物體,故C正確。物體內(nèi)能增加,可能是外界對物體做功,也有可能是發(fā)生了熱傳遞,故D錯誤。15.A解析 對試管加熱,試管內(nèi)水從酒精燈火焰上吸收熱量,水溫升高,是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能,故A正確;冬天搓手,手會變暖,克服摩擦做功,機械能轉化為內(nèi)能,是通過做功的方式改變物體內(nèi)能,故B錯誤;從滑梯滑下,臀部與滑梯摩擦,機械能轉化為內(nèi)能,使臀部發(fā)熱,這是利用做功來改變物體內(nèi)能的,故C錯誤;迅速下壓活塞時,對筒內(nèi)氣體做功,機械能轉化為內(nèi)能,筒內(nèi)氣體溫度升高,因此是通過做功改變物體的內(nèi)能,故D錯誤。16.C17.B解析 據(jù)公式Q=cmt可得c=Qmt,金屬塊的質(zhì)量不同,放出的熱量相同,其變化的溫度相同,所以質(zhì)量大的金屬塊的比熱容一定小。18.C19.C20.(1)通過塞子上方的開口向瓶里打氣,使瓶內(nèi)物體內(nèi)能增加,是用做功的方式改變了物體內(nèi)能;瓶內(nèi)氣體把瓶塞沖出,對瓶塞做了功,瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能轉化為瓶塞的機械能,同時瓶內(nèi)氣體內(nèi)能減少,溫度降低。(2)當塞子跳起時,瓶口出現(xiàn)的“白霧”是怎么形成的?塞子跳出時,瓶內(nèi)氣體對外做功,內(nèi)能減少,溫度降低,使瓶內(nèi)水蒸氣遇冷發(fā)生液化形成小水珠,瓶口出現(xiàn)“白霧”。21.解:(1)標準大氣壓下水的沸點為100 ,即需將水加熱至100 ,水吸收的熱量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103 J/(kg)0.1 kg(100 -20 )=3.36104 J。(2)3 g酒精完全燃燒釋放的熱量Q放=m酒精q=310-3 kg3.0107 J/kg=9104 J,酒精燈燒水的熱效率=Q吸Q放=3.36104J9104J37.3 %。(3)1 g、100 的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26103 J的熱量,則5 g、100 的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收的熱量Q=5 g2.26103 J/g=1.13104 J。22.解:(1)汽車行駛的路程s=9.6 km=9600 m,所用時間t=8 min=480 s,汽車的速度v=st=9600m480s=20 m/s。(2)已知汽車的功率P=60 kW=6104 W,根據(jù)P=Wt=Fst=Fv可得,汽車的牽引力F=Pv=6104W20m/s=3103 N。(3)汽車行駛過程中所做的功W=Pt=6104 W480 s=2.88107 J,消耗燃油的質(zhì)量m=V=0.8103 kg/m3310-3 m3=2.4 kg,燃油完全燃燒放出的熱量Q=qm=3107 J/kg2.4 kg=7.2107 J,汽車發(fā)動機的效率=WQ=2.88107J7.2107J=40%。23.(1)質(zhì)量(2)加熱時間(3)溫度(4)2.1104(5)1.9103解析 (4)加熱6 min水的溫度變化量為t=45 -20 =25 ,水吸收的熱量Q吸=c水mt=4.2103 J/(kg)0.2 kg25 =2.1104 J。(5)因為加熱6 min水和色拉油吸收的熱量相等,因此由Q= cmt可得c油=Q吸m油t=2.1104J0.2kg(75-20)1.9103 J/(kg)。