2021_2022学年初中物理一轮复习14　内能与热机 专题练习

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专题练习14　内能与热机 基础训练     1.（2020·安徽安庆一模）严寒的冬天，潮湿的衣服放在室外也会慢慢变干。从分子动理论的角度看，这种现象发生的原因是：在任何温度下，分子都在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.（2020·山西）新冠疫情期间，科学家为了说明戴口罩防护的重要性，用高速摄像机拍下来打喷嚏的过程。如图所示，数万个几微米到几十微米的小液滴（气溶胶）组成高密度喷射物，最远可达8米，大量病毒随产生的小液滴传播开来。小明认为病毒随喷嚏向四周飞散是扩散现象。你认为他的说法是　　　　（选填“正确”或“不正确”）的，你判断的依据是　 　。 3.（2020·上海）健身用力反复拉伸弹簧，它的温度会升高，这是通过　　　　的方式改变其内能。 4.（原创）今年5月18日复课后，为了保障每位师生的安全，学校每天都要求师生用酒精对手进行消毒。消毒杀菌过后，同学们都闻得到酒精的味道，这是　　　　现象，温度越高，酒精的气味越浓，说明温度越高分子运动越　　　　。 5.（2020·四川雅安）小红在实验室用酒精灯把质量是0.1 kg，初温是60 ℃的水加热到100 ℃，则水吸收的热量是　　　　　　 J；该过程中是利用了　　　　　方式使水的内能增加。[c水=4.2×103 J/（kg·℃）]。 6.（2020·山东泰安）质量相同的水、沙石和铜（已知c水>c沙石>c铜），放出了相同的热量，温度下降最大的是　　　　。 7.（2020·江苏连云港）沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的　　　　　　　　。质量为10 kg的水温度升高20 ℃所吸收热量为　　　　　　　 J。〔c水=4.2×103 J/（kg·℃）〕 8.（2020·安徽芜湖二模）一辆汽车匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.5 kg，获得了2.07×107 J的机械能，则该汽车汽油机的效率为　　　　　（汽油的热值为4.6×107 J/kg）。 9.（2020·辽宁丹东）一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2 400 r/min，它每秒完成　　　　　个冲程，对外做功　　　　次。 10.（2020·江苏无锡）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2 000 J，输出的动能为300 J，则输出的内能和声能共计　　　　 J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为　　　　。 11.（2020·湖南益阳）关于分子热运动的一些现象，下列说法正确的是（　　）A.水的流速越快，水分子的热运动就越剧烈B.水凝固成冰后，水分子仍然在做无规则的热运动C.水很难被压缩，说明水分子间只有斥力没有引力D.只有气体和液体才能发生扩散现象，固体不能发生扩散现象12.（2020·广西贵港）下列实例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（　　）A.用力搓手，手会发热B.把冰冷的手放到嘴边哈气，手会变暖C.用锯条锯木头，锯条温度升高D.用手反复弯折铁丝，铁丝弯折处会发热13.（2020·广州）右图为注射器，小芳迅速下压活塞，注射器内密封的气体温度升高。此过程密封气体的（　　）A.内能增加B.分子动能减小C.分子热运动速度减小D.内能转化为活塞动能14.（2020·安徽合肥四十五中一模）关于热现象下列说法正确的是（　　）A.温度相同的两个物体间也能发生热传递B.0 ℃的冰变成0 ℃的水，温度与质量不变，所以内能不变C.热量只能由内能多的物体转移到内能少的物体D.任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能15.（2020·安徽淮北联考）小明根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下结论，其中正确的是（　　）几种物质的比热容c/[J/（kg·℃）]水：4.2×103冰：2.1×103酒精：2.4×103铝：0.88×103水银：0.14×103铜：0.39×103A.水是适合制作温度计最好的物质B.液体的比热容一定大于固体的比热容C.质量相等的水银和酒精，吸收相等的热量后（均未沸腾），水银的温度变化较大D.比热容可以用来鉴别物质是因为同种物质的比热容一定是相同的16.（2020·四川甘孜州）下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C.柴油机的热机效率通常为100%D.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大17.（2020·江苏盐城）为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明做了如下实验，将盛有30 ℃冷水的小烧杯放入盛有70 ℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图象。下列说法错误的是（　　）A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的B.热水温度下降比冷水温度升高得快C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量D.热水的质量可能小于冷水的质量 能力提升18.（2020·安徽利辛模拟）甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为（　　）A.3∶4 B.2∶3C.3∶2 D.4∶319.（2020·安徽萧县一模）某学习小组的同学想研究酒精灯烧水时的热效率，他们用酒精灯给100 g的水加热，经过一段时间测得水温升高了40 ℃，酒精灯的热效率为17.5%。已知：水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），酒精的热值为3×107 J/kg。求：（1）此过程中水吸收的热量；（2）酒精完全燃烧放出的热量；（3）酒精灯消耗了多少酒精。20.（2020·安徽埇桥区一模）“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力F作用下，以720 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，需要燃烧航空煤油4 800 kg，已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107 W，航空煤油的热值为q=4.0×107 J/kg。则在这1 h内：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少?（2）该发动机的热机效率是多大?              参考答案 1.【答案】 不停地做无规则运动【解析】 在任何温度下，分子都会永不停息地做无规则运动，所以即使在严寒的冬天，潮湿的衣服放在室外也会慢慢变干。2.【答案】 不正确　小液滴不是分子，小液滴的运动属于物体的机械运动【解析】 病毒随喷嚏向四周飞散不是扩散现象，故小明的说法是不正确的，因为小液滴不是分子，小液滴的运动属于物体的机械运动3.【答案】 做功【解析】 用力反复拉伸弹簧，人对弹簧做功，弹簧的内能变大，温度会升高。4.【答案】 扩散　剧烈【解析】 同学们都闻得到酒精的味道，是酒精分子发生的扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动，温度越高气味越浓，说明分子运动越剧烈。5.【答案】 1.68×104　热传递【解析】 水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103 J/（kg·℃）×0.1 kg×（100 ℃-60 ℃）=1.68×104 J；酒精燃烧时放出热量来给水加热，采用的是热传递的方法使水的内能增加。6.【答案】 铜【解析】 由热量的计算公式Q=cmΔt可知，在质量相等、放热相同的情况下，物体的比热容越小，其温度变化就越大；已知c水>c沙石>c铜，铜的比热容最小，所以相同质量的水、沙石和铜，放出相同的热量，温度下降最大的是铜。7.【答案】 比热容较大　8.4×105【解析】 沿海地区水多，内陆地区水少、干泥土和沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和干泥土、沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，所以沿海地区昼夜的温差小；水吸收的热量：Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/（kg·℃）×10 kg×20 ℃=8.4×105 J。8.【答案】 30%【解析】 根据公式Q=mq求得1.5 kg汽油完全燃烧放出的热量为：Q放=mq=1.5 kg×4.6×107 J/kg=6.9×107 J；所以，η=×100%=×100%=30%。9.【答案】 80　20【解析】 飞轮转速是2 400 r/min=40 r/s，即飞轮每秒转40 r，因为飞轮转2 r，完成4个冲程，对外做功1次，所以，飞轮转40 r，完成80个冲程，对外做功20次。10.【答案】 1 700　15%【解析】 由题图知，输入的化学能E=2 000 J，输出的动能E1=300 J，输出的内能和声能E2=E-E1=2 000 J-300 J=1 700 J；小轿车正常工作时的效率：η=×100%=×100%=15%。11.B　【解析】 分子的热运动是内部分子的无规则运动，只与温度有关，与水流速度无关，故A错误；一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，水结冰后，分子仍是运动的，故B正确；水很难被压缩，说明分子间存在斥力，而分子间也有引力，故C错误；扩散现象表明了一切物体的分子都在不停地做无规则运动，气体、液体、固体都能发生扩散现象，故D错误。12.B　【解析】 用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的；把冰冷的手放到嘴边哈气，手会变暖，这是通过热传递的方式增加内能的；锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；反复弯折铁丝，人对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，是通过做功改变物体的内能，故B符合题意。13.A　【解析】 小芳迅速下压活塞，注射器内密封的气体的压强变大，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，故A正确、D错误；注射器内气体温度升高，分子热运动速度加快，分子动能增大，故BC错误。14.D　【解析】 发生热传递的条件是存在温度差，故温度相同的两个物体间不能发生热传递，故A错误；0 ℃的冰变成0 ℃的水，虽然质量不变、温度不变，但需要吸收热量，所以内能增大，故B错误；热量只能由温度高的物体转移到温度低的物体或者由一个物体的高温部分转移到低温部分，故C错误；任何物体都具有内能，通过摩擦，即做功的方式可以增大物体的内能，故D正确。15.C　【解析】 水的比热容最大，在质量和吸热相同时，由公式Q=cmΔt知，水的温度升高的少，水膨胀的体积小，不适合做温度计内的液体，比热容小的液体适合做温度计内的液体，故A错误；液体的比热容不一定比固体的比热容大，例如水银的比热容就比冰、铝、铜的比热容小，故B错误；质量相同的水银和酒精吸收相同的热量，比热容大的物质，升高的温度比较少，所以吸收相等的热量后，水银的温度变化较大，故C正确；同种物质状态不同时，比热容会发生变化，例如水和冰是同一种物质的不同状态，它们的比热容就不相同，故D错误。16.B　【解析】 热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分、释放热量多少无关，故A、D错误；使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，可以提高热机的效率，故B正确；热机在工作时不可避免地要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%，故C错误。17.C　【解析】 由图可知，400 s时，热水和冷水到达同一温度40 ℃，所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的，故A正确；400 s内，热水温度由70 ℃下降到40 ℃，下降30 ℃；冷水30 ℃上升到40 ℃，上升10 ℃，热水温度下降比冷水温度升高得快，故B正确；实验中不可避免有热量损失，所以热水放出的热量大于冷水吸收的热量，故C错误；由图象可知，热水和冷水的比热容相同，相同时间内热水温度变化快，由公式Q=cmΔt可知，热水的质量小于冷水的质量，故D正确。18.D　【解析】 设甲的功率为P甲，乙的功率为P乙，甲的效率为η甲，乙的效率为η乙，汽油的热值为q，做功时间为t，甲在时间t内做的有用功：W甲=P甲t，乙在时间t内做的有用功：W乙=P乙t。则由题意知：P甲∶P乙=2∶1，η甲∶η乙=30%∶20%=3∶2；甲在时间t内消耗的总能量：Q甲=，甲在时间t内的耗油量：m甲=，同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式：m乙=。甲乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比：m甲∶m乙==4∶3。19.【答案】 （1）1.68×104 J　（2）9.6×104 J　（3）3.2 g【解析】 （1）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg·℃）×100×10-3 kg×40 ℃=1.68×104 J。（2）由η=×100%可得，酒精完全燃烧放出的热量：Q放==9.6×104 J。（3）由Q=mq可得，酒精的质量：m酒精==3.2×10-3 kg=3.2 g。20.【答案】 （1）1.92×1011 J　（2）60%【解析】 （1）航空煤油完全燃烧放出的热量为：Q放=qm=4×107 J/kg×4 800 kg=1.92×1011 J。（2）该飞机沿水平方向匀速航行1 h，则发动机做的功为：W=Pt=3.2×107 W×3 600 s=1.152×1011 J，发动机的热效率为：η=×100%=×100%=60%。