人教版第十四章 内能的利用综合与测试课时作业

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1．夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是________现象；清晨荷叶上的两颗露珠接触后成了更大的一颗水珠，表明分子之间存在________力．
2．北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的__________．质量为1 t的热水放出2.1×108 J热量后温度降低________℃.暖气能使室内温度升高、内能增加，这是通过________的方式实现的．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
3．用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的___________冲程的能量转化相同；若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，在标准大气压下把5 kg的水从20 ℃加热至沸腾，需完全燃烧________m3天然气．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3]
4．四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的是________冲程，如果汽油机的转速表显示3000 r/min，那么该汽油机每秒内做________次功．给汽车加油时能闻到汽油的味道说明____________________________________．
5．2016年，我国发射了全球首颗量子通信卫星“墨子号”．发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是因为氢燃料具有较高的________．若液态氢的热值为q，比热容为c，推动重力为G的火箭上升h，消耗的液态氢质量为m，则该火箭发动机的效率为________(忽略空气阻力和消耗燃料对火箭重力的影响，用已知物理量表示)．
6．某家庭需要将50 kg、初温为10 ℃的水加热到50 ℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需要燃烧0.8 kg的煤气．这些水从10 ℃加热到50 ℃需要吸收的热量为___________J，0.8 kg的煤气完全燃烧放出的热量为___________J，煤气灶烧水的效率为______________．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤气＝4.2×107 J/kg]
7．下列内容中不属于分子动理论基本知识的是( )
A．物质是由大量分子、原子构成的 B．分子之间存在引力和斥力
C．热量只能自发地从高温物体转移到低温物体 D．物质内的分子在不停地做热运动
8．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是( )
A．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
B．0 ℃的冰水混合物内能为零
C．水的温度越高，所含热量越多
D．冰在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变
9．小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是( )
A．煤气燃烧越充分，其热值越大
B．加热过程中水的比热容变大
C．壶内水温度升高的过程中内能增大
D．水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高
10．小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高，下图四个事例中能量转化与之相同的是( )

A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁
11．将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上．经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示．则三块金属比热容c甲、c乙、c丙的大小相比( )
A．c甲最大B．c乙最大
C．c丙最大D．c甲＝c乙＝c丙
12．冷水的质量为m，温度为t1，吸收一定热量后，温度升高到t；另有质量为2m的热水，如果先放出同样热量后温度也降到t，那么热水原来的温度应是( )
A．eq \f(3t1－t,2) B．eq \f(2t－t1,3) C．eq \f(3t－t1,2) D．eq \f(3t－2t1,3)
13．一辆厢式小货车运货，满载后总质量是5.0×103 kg，在平直的公路上匀速行驶100 km，耗油10 kg，货车受到的阻力是2000 N，发动机的牵引功率是50 kW(油的热值取5.0×107 J/kg，g取10 N/kg)，求：
(1)货车受到的牵引力．
(2)货车匀速行驶的速度．
(3)10 kg汽油完全燃烧放出的热量．
(4)货车发动机的效率．
14．在一个标准大气压下，用炉子将10 kg的水从20 ℃加热至沸腾，燃烧了0.5 kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，焦炭的热值为3.0×107 J/kg.求：
(1)水吸收的热量．
(2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量．
(3)炉子烧水的效率．
15．天然气灶使用方便、经济环保．在1标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，大约需要10 min，已知：水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为3.5×107 J/m3.求：
(1)水吸收的热量．
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气．
16．某汽车在平直路面上以75 km/h的速度匀速行驶1 h的过程中，消耗了5 kg汽油，汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，如图所示．汽油热值近似取q＝5×107 J/kg.设汽油在汽缸内完全燃烧．

(1)图示时刻，四冲程汽油机处于________冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成________个工作循环．
(2)若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f.
17．三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为8.5×1010 kW·h
(1kW·h＝3.6×106 J)，相当于一座年消耗5×1010 kg标准煤的火力发电站的发电量．
(1)标准煤的热值为2.9×107 J/kg，完全燃烧5×1010 kg标准煤能放出多少热量？
(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO2气体1.2×1011 kg，计算这些气体的体积(通常情况下CO2气体的密度为2 kg/m3)．
(3)根据本题中的数据，计算火力发电的效率．
18．冬天喝牛奶前人们常常将其放在热水中待一会儿，如图甲所示．陈娜同学想根据这一现象测牛奶的比热容，她将质量为250 g的牛奶放入75 g的热水中，同时用两支温度计测出牛奶和水的温度的变化，将实验数据描在坐标纸上，用平滑的曲线将这些点连接起来得到如图乙所示的两条图线．求：[忽略热量的损失、盛牛奶和水的器皿吸放热的影响，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

(1)水、牛奶的初温和它们的最终温度．
(2)牛奶的比热容．
(3)若用热值为3.0×107 J/kg的酒精对牛奶加热，使其升高相同的温度，需要酒精的质量．
答案
A. 扩散 引 2.A. 比热容大 50 热传递 3.A. 做功 0.084
A. 做功 25 分子在不停地做无规则运动 5.A. 热值 eq \f(Gh,mq)
×106 3.36×107 25% 7.A. C 8.A. A 9.A. C 10.A. A
11.A. C 12.B. C
13.A.(1)因为货车做匀速直线运动，
所以货车受的牵引力F＝f＝2000 N.
(2)由P＝Fv得，货车匀速行驶的速度v＝eq \f(P,F)＝eq \f(50000 W,2000 N)＝25 m/s.
(3)燃油完全燃烧放出的热量Q＝mq＝10 kg×5.0×107 J/kg＝5.0×108 J.
(4)牵引力做的功W＝Fs＝2000 N×1×105 m＝2×108 J，
货车发动机的效率η＝eq \f(W,Q)×100%＝eq \f(2×108 J,5×108 J)×100%＝40%.
14.A.(1)水吸收的热量Q吸＝cm水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×106 J.
(2)焦炭完全燃烧放出的热量Q放＝qm焦炭＝3.0×107 J/kg×0.5 kg＝1.5×107 J.
(3)炉子烧水的效率η＝eq \f(Q吸,Q放)×100%＝eq \f(3.36×106 J,1.5×107 J)×100%＝22.4%.
15.B.(1)水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×106 J.
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放＝eq \f(Q,η)＝eq \f(1.008×106 J,60%)＝1.68×106 J，
所需天然气的体积V＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(1.68×106 J,3.5×107 J/m3)＝0.048 m3.
16.C.(1)压缩 30
(2)汽油燃烧放出的热量Q放＝qm＝5×107 J/kg×5 kg＝2.5×108 J，
用来做功的能量W＝η1Q放＝2.5×108 J×30%＝7.5×107 J，
则汽车匀速行驶时所受阻力f＝F＝eq \f(W,s)＝eq \f(W,vt)＝eq \f(7.5×107 J,75000 m)＝1000 N.
17.B.(1)Q＝qm＝2.9×107 J/kg×5×1010 kg＝1.45×1018 J.
(2)由ρ＝eq \f(m,V)可得V＝eq \f(m,ρ)＝eq \f(1.2×1011 kg,2 kg/m3)＝6×1010 m3.
(3)已知E＝8.5×1010 kW·h＝8.5×1010×3.6×106 J＝3.06×1017 J，Q＝1.45×1018 J，η＝eq \f(E,Q)×100%＝eq \f(3.06×1017 J,1.45×1018 J)×100%≈21.1%.
18.C.(1)从图象中可知，水的初温是90 ℃，牛奶的初温是20 ℃，质量为250 g的牛奶放入75 g的热水中，由于存在温度差而发生热传递，达到热平衡时两者的温度相同．由图象可知，经过15 min后，牛奶和水的温度相同，均为40 ℃.
(2)从图象中可以得出，水降低的温度Δt＝90 ℃－40 ℃＝50 ℃.
牛奶升高的温度Δt′＝40 ℃－20 ℃＝20 ℃.
牛奶吸收的热量Q吸＝Q放＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.075 kg×50 ℃＝1.575×104 J，
牛奶的比热容
c＝eq \f(Q吸,m牛奶Δt′)＝eq \f(1.575×104 J,0.25 kg×20 ℃)＝3.15×103 J/(kg·℃)．
(3)Q吸＝Q放＝qm＝1.575×104 J，需要酒精的质量m＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(1.575×104 J,3.0×107 J/kg)＝5.25×10－4 kg.