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适应性训练2 (内能与热机)
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种。关于热机和环境保护，下列说法正确的是(　　)
A．热机的使用缓解了城市的热岛效应
B．热机的效率能达到100%
C．热机的大量使用会造成环境污染
D．一般情况下汽油机的效率比柴油机的高
C
2．下列实例中利用热传递来改变物体内能的是(　　)
B
3．如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是(　　)
A．白雪温度低，内能小
B．岩浆温度高，内能大
C．白雪温度低，分子热运动停止
D．岩浆温度高，分子热运动剧烈
D
4．下列四幅图为内燃机四冲程工作示意图，其中将活塞的机械能转化为气缸内气体内能的冲程是(　　)
D
5．若将一瓶煤油倒去一半，则剩下的一半煤油(　　)
A．热值不变，比热容减半
B．热值和比热容都不变
C．比热容不变，热值减半
D．热值和比热容都减半
B
6．生活中“热”的含义非常丰富，以下对“热”的解释合理的是(　　)
A．天气很热中的“热”指的是内能
B．摩擦生热中的“热”指的是温度
C．物体吸热升温中的“热”指的是温度
D．发生热传递中的“热”指的是内能
D
7．下列四幅图中符合热机能量流向的是(　　)
D
8．如图所示，用酒精灯将试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列说法正确的是(　　)
A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
D
9．某物质的熔化图像如图所示，则该物质固态时的比热容与液态时的比热容之比是(　　)
A．1∶2
B．1∶1
C．1∶4
D．2∶1
C
10．用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热，它们的温度随加热时间变化的关系如图所示。不计热量损失，下列说法正确的是(　　)
A．t1～t2时间内，a、c吸收的热量相同
B．t2～t3时间内，a的内能不变
C．b的比热容一定小于c的比热容
D．若a、b是同种物质，则b的质量小于a的质量
A
二、填空题：本题共5小题，每空2分，共20分。
11．人们常用热水袋取暖，热水袋里装水利用了水__________的特点；用热水袋取暖的过程中，水的内能不断______。
比热容大
减少
12．右图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过______的方式使筒内空气内能______，温度升高，达到艾绒的着火点。
做功
增加
13．2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成“神舟十四号”发射任务，如图所示。运载火箭燃料推进剂应选择密度小、______大的气体燃料；在火箭升空的过程中，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的______能。
热值
机械
14．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛应用。某太阳能热水器一段时间内接收到太阳辐射的热量是2.1×107 J，这些能量相当于完全燃烧_____m3天然气放出的热量。若这些能量只有30%被水吸收，则水吸收的热量为__________J。(天然气的热值为4.2×107 J/m3)
0.5
6.3×106
15．小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图像可以得出：____物质为水，另一种液体的比热容为__________J/(kg·℃)。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
甲
2.1×103
三、简答题：本题共1小题，共4分。
16．大货车在通过下坡路段时，如果长时间刹车，可能会导致刹车盘发热过多而失灵，为了冷却刹车盘，司机师傅会时不时地给刹车盘浇水。请用所学的物理知识解释司机师傅用水冷却刹车盘的原因。
水的比热容较大，根据Q＝cmΔt可知，当质量一定时，升高相同的温度，水可以吸收更多的热量，可以起到更好的冷却效果；同时水汽化吸热，也可以起到降温的目的。因此，司机师傅用水冷却刹车盘。
四、实验题：本题共2小题，共28分。
17．(14分)在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，小明将沙子和水分别装在烧杯中，用完全相同的酒精灯加热并不断搅拌，如图甲、乙所示，每隔1 min记录一次温度，实验数据见下表。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 沙子 20 24 28 32 36
水 20 21 22 23 24
(1)在两烧杯中分别装入初温相等且______相等的沙子和水；实验过程中，使用玻璃棒不断搅拌的目的是____________________。
(2)实验中通过比较__________来间接反映沙子和水吸收的热量。
(3)分析实验数据可知，质量相等的沙子和水吸收相等的热量，升温较快的是______；若使二者升高相同的温度，则____吸收的热量较多。通过大量类似的实验，人们发现了物质的一种物理属性，物理学中将这种属性称为________。
(4)根据实验数据计算可得，水的比热容约为沙子的比热容的___倍。
质量
使水和沙子受热均匀
加热时间
沙子
水
比热容
4
18．(14分)小明想估测薯片的热值，进行了如下实验。
(1)将天平放在水平台面上并将游码归零，发现指针指在分度盘的左侧，则应将平衡螺母向____端调节使天平平衡；测量薯片的质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，其质量为_____g。
(2)在组装器材时应先调节________(填“石棉网”或“温度计”)的高度，调节它的高度是为了__________________________。
右
6.2
石棉网
确保使用酒精灯的外焰加热
(3)本实验中，薯片完全燃烧放出热量的多少是通过______________来反
映的。
(4)如图乙所示，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，水
的温度升高了5 ℃，水吸收了3.1×103 J的热量。假设
薯片燃烧放出的热量全部被水吸收，则薯片的热值为
________J/kg；得出的薯片的热值比其实际值小得多，
原因是____________________________________。
水升高的温度
5×105
薯片燃烧放出的热量没有全部被水吸收
五、计算题：本题共2小题，共18分。
19．(8分)小明学习了燃料的热值后，想知道家中使用的天然气的热值。于是，他将装有2 kg水的水壶放到天然气灶上加热，用温度计测量水的温度，在将水从20 ℃加热至80 ℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035 m3。他查阅资料得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。求：
(1)在这个过程中水吸收的热量；
解：在这个过程中水吸收的热量
Q＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃－20 ℃)＝5.04×105 J。
答：5.04×105 J
(2)天然气的热值。
答：4×107 J/m3。
20．(10分)如图所示，一辆汽车为新建的大桥进行通车测试。大桥的长度为50 km，汽车的总质量为1.5 t，以100 km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08，全程消耗了4 kg汽油。已知汽油的热值q＝4.6×107 J/kg，g取10 N/kg。在汽车通过大桥的过程中，求：
(1)汽车通过大桥所用的时间；
答：0.5 h；
(2)牵引力做的功；
解：汽车的总质量m＝1.5 t＝1.5×103 kg，
汽车所受的总重力G＝mg＝1.5×103 kg×10 N/kg＝1.5×104 N，
因为汽车受到的阻力是总重的0.08，所以汽车受到的阻力
f＝0.08G＝0.08×1.5×104 N＝1.2×103 N，
因为汽车匀速通过大桥，所以牵引力等于阻力，即F＝f＝1.2×103 N，
牵引力做的功W＝Fs＝1.2×103 N×5×104 m＝6×107 J。
答：6×107 J；
(3)汽油机的效率。(结果百分号前保留一位小数)
解：4 kg汽油完全燃烧放出的热量Q＝m汽油q＝4 kg×4.6×107 J/kg＝1.84×108 J，
答：32.6%。

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