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第十三章 内能&第十四章 内能的利用 质量评价(答案版)
(全卷共六个大题　　满分100分　　考试用时90分钟)
(班级：________　姓名：________　得分：________)
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求)
1．下列现象中，与扩散现象有关的是（B）
A.大雾弥漫 B．花香扑鼻 C．柳絮飞舞 D．尘土飞扬
2．北方的冬季，人们常用热水取暖，这是利用了水的（A）
A．比热容大 B．热量小 C．热值大 D．密度小
3．汽油机的四个冲程中，存在着机械能转化为内能的过程是(D)
　 　A　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D
4．下列事例中，改变内能的方式与其他三个不同的是（B）
A.锯木头锯条发热 B．阳光下路面发热
C．铁丝反复弯折后发热 D．搓手时手掌发热
5．关于热机效率，下列说法中正确的是（D）
A.通过科技创新，采用先进的制造工艺，热机效率可达100%
B．若汽油机甲的热机效率高于汽油机乙的热机效率，则甲消耗的汽油比乙消耗少
C．柴油机热机效率比汽油机高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．保持汽油机转动部分良好的润滑可以提高汽油机的热机效率
6．二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（D）
A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低
B．高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高
C．高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高
D．高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低
7．下列关于温度、热量、内能和热值的说法中正确的是 （C）
A．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动也越剧烈
B．热量可以从内能大的物体自动传递给内能小的物体
C．物体的内能跟物体的质量、温度和状态等都有关系
D．不同燃料完全燃烧时，放出热量越多的热值越大
8．搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射。下列有关说法中不正确的是 （B）
A．火箭燃料在燃烧过程中，质量减小，热值不变
B．火箭加速上升过程中的机械能守恒
C．使燃料充分燃烧是提高热机效率的有效途径
D．火箭常利用液氢作燃料，是因为液氢的热值大且不会对环境造成污染
9．甲、乙两台汽油机使用相同的汽油，若在同一时间内，甲、乙两汽油机做的有用功之比为3 ∶2，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在相同时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（D）
A．2 ∶5 B．5 ∶2 C．5 ∶6 D．6 ∶5
10．A、B两物体质量相等，温度均为10 ℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50 ℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了8 ℃，乙杯水温降低了12 ℃，不考虑热量损耗，则A、B两物体的比热容之比为（B）
A.8 ∶7 B．7 ∶12 C．2 ∶3 D．7 ∶8
二、多项选择题(本大题共2小题，每小题4分，共 8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分)
11．如图是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释正确的是（BC）
A．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能
B．光电池板是将光能转化为电能的装置
C．照明灯工作时将电能转化为光能
D．蓄电池在夜晚供电时，将电能转化为化学能
12．初温相同的两个物体，吸收相同的热量后相互接触，下列说法正确的是（BD）
A．若它们质量相同，则能量从比热容大的物体向比热容小的物体转移
B．若它们质量相同，则能量从比热容小的物体向比热容大的物体转移
C．若它们比热容相同，则能量从质量大物体向质量小物体转移
D．若它们比热容相同，则能量从质量小物体向质量大物体转移
三、填空题(本大题共6小题，每空1分，共12分)
13．劳动课上小玉学习了一道传统美食“拔丝地瓜”的做法。刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢，这是扩散现象，咀嚼时感觉糖粘牙，这是因为分子间存在引力。
14．用打气筒给自行车轮胎打气，活塞压缩筒内空气，空气温度升高，这是通过做功方法改变内能。打气筒外壁的下部也会发热，这是通过热传递方法改变内能。
15．甲、乙两种燃料的热值之比为2 ∶1，完全燃烧放出的热量之比为1 ∶2，则甲、乙两种燃料质量之比为1 ∶4。甲燃料在燃烧过程中，其热值不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16．某液体和水的质量相同、初温相同，每分钟吸收的热量均为1 260 J，根据图中的图像可知：水的质量为0.12kg，该液体的比热容为2.52×103J/(kg·℃)。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
17．质量相同、初温均为80 ℃的铝块和铜块(c铝＞c铜)，分别放入质量相等、初温均为20 ℃的甲、乙两杯水中，铝块和铜块会放出(选填“吸收”或“放出”)热量；两杯水温度保持不变时，甲杯水温度较高。(不考虑与环境的热量交换)
18．某单缸四冲程汽油机在1 s内完成了100个冲程，则该汽油机工作时飞轮转速是3 000r/min；若每次对外做功115 J，该汽油机的效率为30%，则连续工作1 h需消耗汽油的质量为0.75kg。(q汽油＝4.6×107 J/kg)
四、作图题(本大题共1小题，共6分)
19．(1)(3分)用两个相同的加热器同时给质量和初温均相等的水和煤油加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，已知煤油的比热容是水的一半，且加热过程中物态不变，请画出给煤油加热后温度随时间变化的关系图像。
(2)(3分)汽油机的压缩冲程和做功冲程中，气缸内的气体的内能都在发生相应的变化。请在坐标图中画出从压缩冲程开始到做功冲程结束时，气缸内气体内能E随时间变化的大致图像。
五、实验探究题(本大题共4小题，共25分)
20．(5分)如图，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10 g，烧杯内液体的初温和质量相同。
(1)为比较不同物质的比热容，应选择甲、丙两图装置进行实验，通过加热时间(选填“加热时间”或“温度计上升的示数”)来比较液体吸收热量的多少。
(2)比较不同燃料的热值，应选择甲、乙两图进行实验，实验中，通过比较液体升高的温度(选填“加热时间”或“液体升高的温度”)来比较燃料热值的大小。
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏小，你认为出现这种情况的主要原因是存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收。
21．(6分)(1)如图甲为气体扩散的演示实验，两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体，其中空气密度小于二氧化氮气体的密度。为了增加实验的可信度，下瓶里装的气体应是二氧化氮气体，原因是二氧化氮的密度大于空气密度，若将其装入上瓶，会因重力作用下沉到下瓶中。
(2)如图乙，在探究内能改变方式的实验中，小明用力迅速向下压活塞，同时硝化棉燃烧，这说明做功可以改变物体的内能；此时筒中气体的内能增大。
(3)如图丙，加热试管使水沸腾是通过热传递(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，该实验与热机的做功冲程原理相同。
22．(7分)如图甲是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置，小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
(1)从实验效果考虑，本实验选择易拉罐(选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是使液体均匀受热。
(2)两种液体吸收热量的多少可通过加热时间(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)来比较，这里运用的实验方法叫作转换法。
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A(选填“A”或“B”)吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，B(选填“A”或“B”)升温较高。
(4)冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A(选填“A”或“B”)。
23．(7分)为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
(1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使陶土网(选填“陶土网”或“温度计”)处于适当的高度。
(2)实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过观察温度计上升的示数，比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)小明选用质量相同的燃料a和燃料b进行实验，记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙的图像，则可初步判断燃料b(选填“a”或“b”)的热值大。
(4)另一组的小华用与图甲完全相同的装置进行实验，比较质量相同的燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料燃尽后画出了水的温度随时间变化的图像如图丙，燃料c在6 min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c(选填“c”或“d”)燃烧得更快；分析图像可知燃料c燃烧10 min放出的热量大于(选填“大于”“等于”或“小于”)燃料d燃烧13 min放出的热量。
(5)你认为根据图像丙能(选填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小。
(6)小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm(t－t0)计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出燃料c的热值，你认为他的计算结果与真实值相比偏小(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
六、综合应用题(本大题共2小题，共19分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分)
24．(7分)某家庭太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为2 m2，1 m2 面积上1 h接收到的太阳能平均为2.52×106 J。若阳光照射该热水器5 h，可以使质量为80 kg的水温升高30 ℃。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气热值约为q＝4.0×107 J/m3。
(1)求水吸收的热量；
(2)若这些水吸收的热量由燃烧天然气提供，求需要完全燃烧天然气的体积；
(3)求太阳能热水器的热效率。
解：(1)热水器中水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×80 kg×30 ℃＝1.008×107 J；
(2)需要完全燃烧天然气的体积：V＝＝＝＝0.252 m3；
(3)热水器接收的能量：E＝5 h×2 m2×2.52×106 J/(m2·h)＝2.52×107 J，
太阳能热水器的热效率：η＝＝＝40%。
25．(12分)国产某类型单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功120 J，飞轮的转速是1 500 r/min，每分钟消耗10 g汽油。(汽油的热值为4.5×107 J/kg)
(1)满负荷工作时该汽油机的功率是多少？
(2)满负荷工作时热机的效率是多少？
(3)将其效率提高10%，满负荷工作10小时可以节省汽油多少千克？
解：(1)汽油机飞轮每转2 r活塞对外做1次功，已知飞轮的转速是1 500 r/min，每分钟活塞对外做功750次，则单缸四冲程汽油机满负荷工作1 min做的功：
W＝120 J×750＝9×104 J，
该汽油机的功率：P＝＝＝1 500 W；
(2)每分钟消耗10 g汽油，10 g汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝10×10－3 kg×4.5×107 J/kg＝4.5×105 J，
满负荷工作时热机的效率：η＝＝＝20%；
(3)将其效率提高10%，即η′＝η＋Δη＝20%＋10%＝30%，
因每分钟需要的机械能不变，由η＝可知，每分钟需要汽油完全燃烧放出的热量：
Q放′＝＝＝3×105 J，由Q放＝mq可知，每分钟所需汽油的质量：
m′＝＝＝ kg＝ g，
满负荷工作10小时可以节省汽油的质量：
Δm＝n(m－m′)＝10×60×＝2 000 g＝2 kg。第十三章 内能&第十四章 内能的利用 质量评价(原卷版)
(全卷共六个大题　　满分100分　　考试用时90分钟)
(班级：________　姓名：________　得分：________)
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求)
1．下列现象中，与扩散现象有关的是（ ）
A.大雾弥漫 B．花香扑鼻 C．柳絮飞舞 D．尘土飞扬
2．北方的冬季，人们常用热水取暖，这是利用了水的（ ）
A．比热容大 B．热量小 C．热值大 D．密度小
3．汽油机的四个冲程中，存在着机械能转化为内能的过程是( )
　 　A　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D
4．下列事例中，改变内能的方式与其他三个不同的是（ ）
A.锯木头锯条发热 B．阳光下路面发热
C．铁丝反复弯折后发热 D．搓手时手掌发热
5．关于热机效率，下列说法中正确的是（ ）
A.通过科技创新，采用先进的制造工艺，热机效率可达100%
B．若汽油机甲的热机效率高于汽油机乙的热机效率，则甲消耗的汽油比乙消耗少
C．柴油机热机效率比汽油机高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．保持汽油机转动部分良好的润滑可以提高汽油机的热机效率
6．二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（ ）
A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低
B．高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高
C．高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高
D．高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低
7．下列关于温度、热量、内能和热值的说法中正确的是 （ ）
A．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动也越剧烈
B．热量可以从内能大的物体自动传递给内能小的物体
C．物体的内能跟物体的质量、温度和状态等都有关系
D．不同燃料完全燃烧时，放出热量越多的热值越大
8．搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射。下列有关说法中不正确的是 （ ）
A．火箭燃料在燃烧过程中，质量减小，热值不变
B．火箭加速上升过程中的机械能守恒
C．使燃料充分燃烧是提高热机效率的有效途径
D．火箭常利用液氢作燃料，是因为液氢的热值大且不会对环境造成污染
9．甲、乙两台汽油机使用相同的汽油，若在同一时间内，甲、乙两汽油机做的有用功之比为3 ∶2，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在相同时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（ ）
A．2 ∶5 B．5 ∶2 C．5 ∶6 D．6 ∶5
10．A、B两物体质量相等，温度均为10 ℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50 ℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了8 ℃，乙杯水温降低了12 ℃，不考虑热量损耗，则A、B两物体的比热容之比为（ ）
A.8 ∶7 B．7 ∶12 C．2 ∶3 D．7 ∶8
二、多项选择题(本大题共2小题，每小题4分，共 8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分)
11．如图是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释正确的是（ ）
A．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能
B．光电池板是将光能转化为电能的装置
C．照明灯工作时将电能转化为光能
D．蓄电池在夜晚供电时，将电能转化为化学能
12．初温相同的两个物体，吸收相同的热量后相互接触，下列说法正确的是（ ）
A．若它们质量相同，则能量从比热容大的物体向比热容小的物体转移
B．若它们质量相同，则能量从比热容小的物体向比热容大的物体转移
C．若它们比热容相同，则能量从质量大物体向质量小物体转移
D．若它们比热容相同，则能量从质量小物体向质量大物体转移
三、填空题(本大题共6小题，每空1分，共12分)
13．劳动课上小玉学习了一道传统美食“拔丝地瓜”的做法。刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢，这是 现象，咀嚼时感觉糖粘牙，这是因为分子间存在 。
14．用打气筒给自行车轮胎打气，活塞压缩筒内空气，空气温度升高，这是通过 方法改变内能。打气筒外壁的下部也会发热，这是通过 方法改变内能。
15．甲、乙两种燃料的热值之比为2 ∶1，完全燃烧放出的热量之比为1 ∶2，则甲、乙两种燃料质量之比为 。甲燃料在燃烧过程中，其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16．某液体和水的质量相同、初温相同，每分钟吸收的热量均为1 260 J，根据图中的图像可知：水的质量为 kg，该液体的比热容为 /(kg·℃)。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
17．质量相同、初温均为80 ℃的铝块和铜块(c铝＞c铜)，分别放入质量相等、初温均为20 ℃的甲、乙两杯水中，铝块和铜块会 (选填“吸收”或“放出”)热量；两杯水温度保持不变时， 杯水温度较高。(不考虑与环境的热量交换)
18．某单缸四冲程汽油机在1 s内完成了100个冲程，则该汽油机工作时飞轮转速是 r/min；若每次对外做功115 J，该汽油机的效率为30%，则连续工作1 h需消耗汽油的质量为 kg。(q汽油＝4.6×107 J/kg)
四、作图题(本大题共1小题，共6分)
19．(1)(3分)用两个相同的加热器同时给质量和初温均相等的水和煤油加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，已知煤油的比热容是水的一半，且加热过程中物态不变，请画出给煤油加热后温度随时间变化的关系图像。
(2)(3分)汽油机的压缩冲程和做功冲程中，气缸内的气体的内能都在发生相应的变化。请在坐标图中画出从压缩冲程开始到做功冲程结束时，气缸内气体内能E随时间变化的大致图像。
五、实验探究题(本大题共4小题，共25分)
20．(5分)如图，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10 g，烧杯内液体的初温和质量相同。
(1)为比较不同物质的比热容，应选择 两图装置进行实验，通过 (选填“加热时间”或“温度计上升的示数”)来比较液体吸收热量的多少。
(2)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验中，通过比较 (选填“加热时间”或“液体升高的温度”)来比较燃料热值的大小。
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏小，你认为出现这种情况的主要原因是 。
21．(6分)(1)如图甲为气体扩散的演示实验，两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体，其中空气密度小于二氧化氮气体的密度。为了增加实验的可信度，下瓶里装的气体应是 气体，原因是 。
(2)如图乙，在探究内能改变方式的实验中，小明用力迅速向下压活塞，同时硝化棉燃烧，这说明 可以改变物体的内能；此时筒中气体的内能 。
(3)如图丙，加热试管使水沸腾是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，该实验与热机的 冲程原理相同。
22．(7分)如图甲是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置，小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
(1)从实验效果考虑，本实验选择 (选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是 。
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)来比较，这里运用的实验方法叫作 。
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， (选填“A”或“B”)吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， (选填“A”或“B”)升温较高。
(4)冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 (选填“A”或“B”)。
23．(7分)为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
(1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 (选填“陶土网”或“温度计”)处于适当的高度。
(2)实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过观察 ，比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)小明选用质量相同的燃料a和燃料b进行实验，记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙的图像，则可初步判断燃料 (选填“a”或“b”)的热值大。
(4)另一组的小华用与图甲完全相同的装置进行实验，比较质量相同的燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料燃尽后画出了水的温度随时间变化的图像如图丙，燃料c在6 min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是燃料 (选填“c”或“d”)燃烧得更快；分析图像可知燃料c燃烧10 min放出的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)燃料d燃烧13 min放出的热量。
(5)你认为根据图像丙 (选填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小。
(6)小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm(t－t0)计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出燃料c的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
六、综合应用题(本大题共2小题，共19分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分)
24．(7分)某家庭太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为2 m2，1 m2 面积上1 h接收到的太阳能平均为2.52×106 J。若阳光照射该热水器5 h，可以使质量为80 kg的水温升高30 ℃。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气热值约为q＝4.0×107 J/m3。
(1)求水吸收的热量；
(2)若这些水吸收的热量由燃烧天然气提供，求需要完全燃烧天然气的体积；
(3)求太阳能热水器的热效率。
25．(12分)国产某类型单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功120 J，飞轮的转速是1 500 r/min，每分钟消耗10 g汽油。(汽油的热值为4.5×107 J/kg)
(1)满负荷工作时该汽油机的功率是多少？
(2)满负荷工作时热机的效率是多少？
(3)将其效率提高10%，满负荷工作10小时可以节省汽油多少千克？

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