第十三章 内能与热机 综合检测

第十三章内能与热机综合检测(满分100分，限时45分钟)一、选择题(每小题5分，共35分)1.如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，用酒精灯加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析正确的是()A.酒精燃烧时，内能转化为化学能 B.试管内水的内能增加是通过做功的方式C.橡皮塞冲出的过程中，内能转化为机械能 D.管口附近产生的“白气”是汽化形成的2.(2023福建将乐期中)下列实例中，属于用热传递的方式改变物体内能的是()A.铁丝反复弯折处会发热 B.太阳将棉被晒得暖乎乎的C.两手相互摩擦，手心发热 D.锯木头时，锯条变得烫手3.(2023广东深圳南山期中)关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是()A.我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多B.物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变C.内能和机械能的单位都是焦耳，它们是同一种形式的能量D.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体4.(2022湖北恩施州中考)夏季，混凝土护栏被太阳晒得很热，池塘中太阳下的水却不很热，主要原因是()A.水不吸热 B.混凝土初温高 C.水的比热容大 D.混凝土放热5.(2023福建南平期中)下列情况中，物质的特性——比热容会发生变化的是()A.水温从80℃上升到90℃ B.把铁的圆柱体拉成细铁丝C.砖块被压成粉末 D.冰雪熔化6.如图所示，是我国新一代洲际战略弹道导弹——“东风”41洲际弹道导弹，它守护着祖国的安全。它采用固态燃料是因为固体燃料具有较大的()A.质量 B.密度 C.比热容 D.热值7.如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像，下列对图像的分析正确的是()A.t1~t2时间内物质a的温度不变，内能不变B.若a、b是同种物质，则b的质量大于a的质量C.温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多D.b的比热容大于c的比热容二、填空题(每空2分，共16分)8.(2023广西南宁期中)用柴火烧开水，是通过(选填“热传递”或“做功”)的方式使水的内能。

9.(2022四川自贡中考)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团硝化棉，快速压下活塞。可观察到硝化棉的现象。此快速压下活塞过程能量转化情况与汽油机的冲程是相同的。

10.(2023福建漳州长泰期中)某插秧机使用的是四冲程汽油机，如果该汽油机飞轮的转速是2400r/min，则飞轮每秒钟转圈，汽油机每秒钟对外做功次。

11.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2000J，输出的动能为300J，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。

三、实验探究题(共28分)12.(2021湖北武汉中考)(12分)某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。[ρ水=1.0×103kg/m3，ρ煤油=0.8×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，c煤油=2.1×103J/(kg·℃)] (1)加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入

mL的煤油。

(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 (填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中，煤油的热值(填“变大”“不变”或“变小”)。

(3)同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比

(填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。

13.(2023河南淮滨期中)(16分)小明同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验探究煤油和食用菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，记录结果如表。 燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后的水温/℃菜籽油2031煤油2043(1)在安装、调整实验器材(图甲)时，合理的顺序是先调整固定的位置，再调整固定的位置。(均选填“A”或“B”)

(2)为了保证实验结论的可靠性，小明同学选择了两套相同的装置，在实验中应控制煤油和菜籽油的

相同；控制烧杯中水的和相同。

(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中热值较大的是。

(4)我们把某种燃料完全燃烧放出的与其之比，叫做这种燃料的热值。

四、综合应用题(共21分)14.(2021云南中考)中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。表1第1代第2代第3代第4代燃料氧气和汽油混合偏二甲肼煤油液态氢氧化剂四氧化二氮液态氧液态氧表2燃料热值燃料热值汽油4.6×107J/kg煤油4.6×107J/kg柴油4.3×107J/kg氢1.4×108J/kg(1)使用氢作为燃料的主要优点是和。

(2)某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾?[c水=4.2×103J/(kg·℃)，当地大气压为1标准大气压](3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。

第十三章内能与热机综合检测答案全解全析1.C酒精燃烧是将化学能转化为内能，A错误；试管内水的内能增加是通过热传递的方式改变物体内能的，B错误；橡皮塞冲出的过程中，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能，C正确；管口附近产生的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，D错误。2.B弯折铁丝、两手相互摩擦、锯木头，都是通过做功的方式改变物体的内能；太阳将棉被晒得暖乎乎的，是通过热传递的方式改变物体的内能。选B。3.D我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高，热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，A错误；内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，物体的温度不变，质量、状态改变时，物体的内能可能改变，B错误；内能和机械能是两种不同形式的能量，C错误；热传递的条件是存在温度差；内能小的物体的温度可能比内能大的物体的温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，D正确。4.C质量相同的水和混凝土，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小，故选C。5.D物质的比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态有关，与质量、温度、形状无关，故A、B、C不符合题意；冰熔化成了水，状态改变，比热容改变，故D符合题意。6.D“东风”41洲际弹道导弹采用固态燃料是因为固体燃料有较大的热值，完全燃烧相同质量的燃料时，可以释放出更多的热量，产生更多的机械能。故选D。7.Bt1~t2时间内物质a虽然温度不变，但一直在吸收热量，所以其内能增加，故A错误；如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据Q=cmΔt知，b的质量大于a的质量，故B正确；温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质的短，所以a物质吸收的热量比b少，故C错误；用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0~t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较少，但由于不知道b、c质量的大小关系，不能判断b、c比热容的大小关系，故D错误。8.答案热传递增加解析用柴火烧开水，是通过热传递的方式增加水的内能。9.答案燃烧压缩解析活塞压缩筒内空气，对筒内空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，于是硝化棉燃烧起来。对筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化是相同的。10.答案4020解析四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min，所以飞轮每秒钟转40圈，飞轮转2圈做功1次，则汽油机每秒钟做功20次。11.答案170015%解析由图可知，输入的化学能E=2000J，输出的动能E1=300J，输出的内能和声能E2=E-E1=2000J-300J=1700J，该小轿车正常工作时的效率η=E1E×100%=12.答案(1)300(2)①不变(3)大于解析(1)水的体积V水=240mL=240cm3；水的质量m水=ρ水V水=1.0g/cm3×240cm3=240g；煤油的质量m煤油=m水=240g，煤油的体积V煤油=m煤油ρ煤油=240g0.8g/cm3=300cm3=300mL。(2)煤油的比热容小于水的比热容，在加热时间相同的情况下，由Q=cmΔt可知，煤油比水的温度变化大，又因为②反映水的温度随时间的变化规律，所以①可以反映煤油的温度随时间的变化规律；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，煤油的热值大小不变。(3)由Q=cmΔt可知，放出的热量与降低的温度之比QΔt=cm，m水13.答案(1)BA(2)质量质量初温(3)煤油(4)热量质量解析(1)实验前，首先要组装实验器材，先根据酒精灯外焰的高度调整石棉网的高度，再调整温度计的高度，故先B后A；(2)根据控制变量法，实验时应控制两套装置中煤油和菜籽油的质量相同，水的质量和初温相同；(3)甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Q=cmΔt知，末温高的吸收的热量多，故甲装置中吸收的热量多；消耗燃料的质量相等，由Q=qm知，煤油的热值较大；(4)把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。14.解析(1)运载火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，与其他燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢，可以释放出更多的热量，另外氢燃烧的生成物