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/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
第十二章热能与内燃机
一、单选题
1．下列事例中，与其他改变物体内能方式不同的是（　　）
A．两手相互搓一搓，使手心发热
B．水沸腾后，蒸气将壶盖顶起
C．用嘴对着手心哈气，使手心变热
D．流星与空气摩擦，流星发光发热
2．如图所示为某四冲程内燃机工作过程中的一个冲程，下列说法正确的是（　　）
A．这是一台柴油机
B．该内燃机吸气冲程吸入的是空气
C．该冲程是内燃机的做功冲程
D．若飞轮转速为1800r/min，则1s内做功15次
3．水的比热容大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是（　　）
A．夏天洒水降温
B．夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
C．汽车发动机用水循环冷却
D．让流动的热水通过散热器供暖
4．摩擦焊接是指两个物体表面相互接触摩擦，接触面受热熔化，结合成整体，下列实例中，在改变物体内能的方式上与摩擦焊接相同的是（　　）
A．铁锤敲打铁钉变热 B．太阳下晒被子
C．用热水袋取暖 D．用冷水冷却热鸡蛋
5．养面饸饹是陕西著名的面食小吃。用饸饹床子挤压面团，被挤出来的饸饹面条落进沸水中，面条煮熟后再辅以各种调料即成。下列分析正确的是（　　）
A．在压饸饹的过程中，面团对饸饹床子没有力的作用
B．烧水过程中，锅内水温度升高，所含热量增多
C．煮饸饹时，是通过热传递的方式使饸饹的内能增大
D．关火后，面汤停止沸腾，汤的沸点变低
6．热平衡，指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。在热平衡时，物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即。将400g、5℃的冷水与200g、80℃的热水混合（与外界无热量交换），混合后的温度是（　　）
A．30℃ B．37.5℃ C．60℃ D．70℃
二、多选题
7．取质量相同的液体甲和乙，分别装在相同的容器中，用两个完全相同的酒精灯给它们加热，如图是这两种液体沸腾前的温度随加热时间变化的图象，则下面说法正确的是（　　）
A．甲的比热容小于乙的比热容
B．在相同的加热时间内，甲升温更多，吸收热量更多
C．加热到甲、乙温度相同时，乙吸收的热量多
D．加热到甲、乙温度相同时，甲吸收的热量多
三、填空题
8．涮火锅是巴中人最喜爱的美食之一，走近美食街远远地就能闻到火锅的香味，这是由于分子在永不停息地做　 　，涮火锅时是通过　 　方式改变食物内能的。
9．铁水很热，冰块很冷，但它们都具有　 　能。冬天搓手可以感到温暖，是通过　 　的方式改变内能；用热水袋取暖，是通过　 　的方式改变内能。
10．夏天，将一盆水放在太阳下晒了一段时间，使得水温升高5℃，水分子的　 　运动加剧，这是通过　 　方式改变了水的内能，若这盆水的质量是4千克，则这盆水吸收的热量为　 　焦。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
11．走近加油站，会闻到一股汽油味，这是因为汽油分子在　 　；完全燃烧10g汽油可以放出　 　J的热量（汽油的热值为4.6×107J/kg）；汽油机是把内能转化为　 　能的动力设备。
12．甲、乙两金属块质量之比为3：2，比热容之比为1：3，当放出相同的热量后，甲、乙两金属块降低的温度之比为　 　。
13．火箭发射时的高速尾焰温度超过3000℃，对发射台影响巨大，所以在点火后5-15s之间，要喷射200t淡水，利用这些水瞬间的物态变化来容纳这个尾焰（如图）。若水的初温为20℃，当时大气压为一个标准大气压，这些水从开始吸热到全部沸腾至少吸收　 　J的热量。［］
四、计算题
14．一辆氢气动力试验汽车，10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.15kg的氢气，汽车发动机提供的牵引力为1.05×103N，氢气的热值取4×108J/kg，g取10N/kg。求：
（1）氢气完全燃烧放出的热量为多少；
（2）牵引力做功的功率；
（3）汽车发动机的效率。
15．在1个标准大气压下用天然气炉具将2kg的水加热至沸腾，已知水的初温为25 ℃，天然气的热值为8.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃ ），求：
（1）这壶水吸收了多少热量？
（2）若天然气炉具的效率是30%，则烧开这壶水需要完全燃烧天然气多少立方米？
五、实验探究题
16．如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中；
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、　 　相同的水和煤油（）；该操作利用的物理研究方法是　 　法；
（2）选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内　 　；
（3）水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示，根据图乙可判断出　 　吸热能力强（选填“a”或“b”）。
六、综合题
17．释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”．营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量．人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少，都有损于健康．
(1) 某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2000kJ”，该标识的含义与以下物理量含义类似 　 　．
A.热量 B.内能 C.热值 D.比热容
(2) 小华同学质量为50kg，正常情况下步行上一层楼需要12s，他克服重力做多少功　 　 他克服重力做功的功率是多少　 　 (每层楼高3m，g=10N/kg）
(3) 跳绳测试之前，小华同学吃了一块净含量50g的上述巧克力，如果他从巧克力获得的能量全部用于跳绳，若他每次跳起高度为5cm，他需要跳起多少次才能将这块巧克力的能量消耗完　 　 （g=10N/kg）
18．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问：
（1）小汽车的外形设计成流线型（如图所示），当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是　 　 ．
（2）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的　 　的特性．若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是　 　 　J[c水=4.2×103J/（kg ℃）]．
19．某款喷洒车的主要结构如图所示，配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行，还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电，然后发电机供电给风机、转向机、水泵和液压泵，水泵和液压泵可独立工作。机械结构上，喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心； 工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处，然后被风机产生的强风喷射出去；转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转，液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动，达到有效控制喷洒射程和面积的作用。
喷洒车的部分参数如下表所示，喷水最大流量：单位时间内最大喷水体积； 最大能效； 以最大射程和流量工作时，最大射程和最大流量的乘积与发电机输出功率的比值。
发电机输出电压 380V 柴油机效率 50% 最大能效 5L m/kJ
发电机效率 80% 水箱容积 1.2×104L 喷水最大流量 120L/ min
（1）喷洒车沿水平路面水平匀速前进时，所受重力对它　 　（选填“做功”或“不做功”）；在喷水的过程中，其动能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若一直以最大流量喷水，注满的一箱水最多可喷洒　 　 min。
（2）下列关于雾炮机的说法正确的是 （填字母） 。
A．风机、转向机都是将机械能转化为电能；
B．水泵和液压泵串联在电路中；
C．喷水时，喷雾炮筒相当于省力杠杆。
（3）某次喷洒车以36km/h匀速行驶执行喷洒任务，柴油机以的转速运行，提供4000N牵引力的同时还实现发电机输出功率24kW，使得雾炮机以最大射程和最大流量工作，已知柴油热值为4.2×107J/ kg ，求该过程中：
①柴油机每秒完成多少个做功冲程
②该雾炮机的最大射程为多少m 喷洒车工作5min消耗柴油多少 kg
七、双选题
20．如图所示，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，加热至沸腾一段时间后，塞子会冲出去。塞子冲出过程中的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程的说法中正确的是（　　）
A．塞子冲出过程中的能量转化形式与甲图的能量转化情况相同
B．若该汽油机飞轮转速是1200r/min，则每2s对外做功20次
C．该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙
D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
八、科普阅读题
21．请阅读《汽车发动机》，并回答。
汽车发动机
汽车发动机气缸工作容积，指活塞的上表面从上止点到下止点所扫过的容积，该容积又称单缸排量。排量通常用升（L）来度量。
一般来讲，汽车的排量可以反映发动机（汽油机）输出功率的大小，所以增加气缸数量或者增加每个气缸的单缸排量可以提高发动机的输出功率。因而实际的汽车发动机都有多个气缸，比如常见的四缸、六缸和八缸发动机。多缸发动机中每个气缸的排量都相同，
每个汽缸的排量之和就是汽车发动机的排量，常见的家用小客车发动机的排量一般为。如图所示为四缸发动机结构原理图：发动机通过连杆把四个气缸的活塞连在同一根曲轴上，并使各气缸的做功冲程的时间相互错开，在曲轴转动的每半周内，都有一个气缸处在做功冲程，其他三个气缸分别处在吸气、压缩和排气冲程。这样既能保证发动机有足够的输出功率，还能让发动机的动力连续平稳输出，减小发动机工作时带来的振动，从而提高乘坐汽车的舒适性。
此外，对于排量已经固定的发动机，也可以通过增加发动机的转动速度，即增加活塞的往复运动速度，以便在相同时间内增加气缸的做功次数，从而提高发动机的输出功率。以一辆采用四缸汽油发动机的家用小客车A为例，其发动机的排量为2.0L（即该发动机中四个汽缸工作容积的总和），发动机的转速表示每分钟曲轴所转的周数，用表示，其单位为（转每分钟）。在允许范围内，发动机转速增加时，输出功率也增加了。
发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比。而推进效率则是指发动机传递给汽车的推进功（对车轮的有效驱动力所做的功）与发动机获得的机械能之比。汽车在制造过程中在不断提升发动机的热效率和推进效率。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）家用小客车A发动机的单缸排量（工作容积）　 　L。
（2）如图所示的家用小客车发动机的曲轴每转动一周，其四缸发动机的气缸会有　 　个做功冲程，在做功冲程中将内能转化成了　 　。
（3）若该小汽车以的速度行驶的过程中，燃料（汽油）完全燃烧产生的内能为J，发动机的热效率为，发动机对车轮的有效驱动力约为，则此过程中发动机的推进效率为　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
2．【答案】D
【知识点】热机的四个冲程
3．【答案】A
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；比热容的定义及其计算公式
4．【答案】A
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
5．【答案】C
【知识点】沸腾及沸腾条件；热量的概念；热传递改变物体内能；力作用的相互性
6．【答案】A
【知识点】比热容的定义及其计算公式
7．【答案】A,C
【知识点】热量的计算
8．【答案】无规则运动；热传递
【知识点】热传递改变物体内能；分子热运动
9．【答案】内；做功；热传递
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
10．【答案】热；热传递；8.4×104
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算；分子热运动
11．【答案】不停地做无规则运动；4.6×105；机械
【知识点】燃料的热值
12．【答案】2：1
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算
13．【答案】6.72×1010
【知识点】比热容的定义及其计算公式
14．【答案】（1）解： 氢气完全燃烧放出的热量 Q=mq=0.15kg× 4×108J/kg=6×107J；
（2）解： 牵引力做功的功率
（3）解： 汽车发动机的效率。
【知识点】燃料的热值；机械效率的计算；功的计算及应用
15．【答案】（1）解：1个标准大气压下水的沸点是100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量：
答：这壶水吸收了6.3×105J热量
（2）解：由 得，完全燃烧天然气放出的热量： ，
由 得需要完全燃烧天然气的体积：
答：烧开这壶水需要完全燃烧0.025m3的天然气。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
16．【答案】质量；控制变量；吸收相等的热量；a
【知识点】探究不同物质的吸热能力
17．【答案】C；1500；125；40000
【知识点】燃料的热值；功的计算及应用
18．【答案】（1）减小；小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，车身上方空气流速大，压强小，小汽车受到了一个向上的升力，减小了小汽车对地面的压力
（2）比热容大；2.1×106
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算；流体压强与流速的关系
19．【答案】（1）不做功；变小；100
（2）C
（3）25；60m，1kg
【知识点】燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程；功的计算及应用
20．【答案】B,D
【知识点】热机；热机的四个冲程
21．【答案】（1）0.5
（2）2；机械能
（3）
【知识点】热机；热机的效率；热机的四个冲程；功的计算及应用
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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