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能量与热机练习题

发布时间:2013-12-26 11:42:47  

能量与热机练习题

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

一、单选题

1、质量和初温都相等的铜和铝(C铜 < C铝),放出相等的热量后相互接触,内能将( )

A.一定从铜传给铝B.一定从铝传给铜C.不会发生热传递D.不能确定是否发生热传递

2、下列现象中,通过热传递来改变内能的是( )

3、用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,

3据此判断甲物质10min吸收的热量为( )[水的比热容c=4.2×10J/(kg·℃)]

A.5.04×105J B.4.2×105JC.2.52×105J D.条件不足,不能计算

4、质量相等、初温相同的A、B两物体,其吸收的热量与温度的关系如图所示,则A物体和B物体

的比热容相比较( )

A、A物体大B、B物体大C、A,B两物体一样大D、无法判断

5、下列事例中①沿海地区昼夜温差小于沙漠地区;②在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,

给居民区供“暖气”;③冬天户外的自来水管常有冻裂;④农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍

晚时常给田里灌水;⑤夏天,在房间地板上洒水降温;⑥水利发电;⑦冬天,北方地区为了防止地窖

里的菜被冻坏,常常在地窖里放一桶水。利用水的比热容较大的是( )

A.③⑤⑥ B.①②④ C.③⑥⑦ D.⑤⑥⑦

6、在保温杯中装适量0℃的水,从冰箱的冷冻室里取出一小块冻了很长时间的冰,放到保温杯中,

设保温杯是绝热的。过一段时间,冰和水的温度相同。在这个过程中

A.水的质量增大 B.冰的质量增大C.水的温度降低 D.冰的比热容增大

7、关于汽车涉及到的一些物理知识,下列说法中正确的是

A.发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容小B.汽油发动机工作时,主要是将机械能转化成内能

C.轮胎表面有凹凸的花纹,是为了增大与路面的摩擦D.在中汽车的轮子比小汽车多,是为了减小对路面的压力

8.实验装置如图,在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚的棉花,用力把活塞迅速下压,棉花就会立即燃烧。根据该实验现象得出的下列结论正确的是( )

A.气体比液体更容易被压缩

B.浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点

C.活塞迅速下压,乙醚蒸气液化放出热量,使棉花燃烧

D.外界对物体做功时,物体的内能会增加

9、下列有关热和能的说法中正确的是( )

A.物体内能增大,一定从外界吸收热量. B.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能

C.物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈 D.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多

10、关于内能,下列说法中正确的是

A.00C的物体的内能为零 B.温度高的物体比温度低的物体内能大

C.一个物体的温度降低时,内能一定减少 D.运动物体一定比静止物体的内能大

11、用酒精灯给试管加热,如图所示,试管口软木塞冲出的过程中,下列说法正确的是 ( )

A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能增大B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能

C.能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同D.试管口的"白气"是水蒸气汽化形成的

12、甲、乙两台热机,甲的效率比乙的低,其含义是 ( )

A.甲比乙做的有用功少 B.甲比乙消耗的燃料多

C.在做相同有用功的条件下,甲消耗的燃料多 D.在做相同有用功的条件下,甲损失的能量少

15、下列说法中正确的是

A.组成某种物体的物质密度与物体的质量成正比,与物体的体积成反比

B.某一匀速直线运动的速度与通过的路程成正比,与通过的这段路程所用时间成反比

C.导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比

D.某种燃料的热值与燃料完全燃烧所放出的热量成正比,与燃料的质量成反比

14、如图所示的实验所体现的原理和它的应用的对应关系不正确的是

( )

16、如图所示为生活中常用的热水瓶,注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞常会跳起来。内燃机

的哪个冲程与这一现象的能量转化相同

A.吸气冲程 B.压缩冲程C.做功冲程 D.排气冲程

二、填空题

317、砂石的比热容为0.92×10J/(kg·℃),它表示质量为 的砂石,温度每升高1℃所吸收的热量

4为 .当质量为30kg的砂石放出8.28×10J的热量后,其温度将降低 .

18、在厚玻璃瓶内装少量水,然后向密闭瓶内打气,当瓶塞跳起时,瓶口会出现 ,这是因为瓶内空气推动瓶塞做功时,内能 ,温度降低,使水蒸气 成小水珠;瓶内装少量水的目的是 。

19、如图空气压缩引火仪的实验中,用力将活塞压下时, 对 做了功,因此筒内空气 能增大,温度 ,使干燥的棉花燃烧.

20、常常用水冷却发动机是利用了水的比热容 的特性;完全燃烧0.1kg的高能汽油,放出的热量为 J.如果这些热量被

7质量为100kg、初温为20℃的水完全吸收,可以使水的温度升高 ℃.(q油=4.62×10kg)

73321、天然气是一种清洁燃料,安庆市出租车使用天然气代替柴油或汽油.已知天然气的热值是7×10J/m.当出租车消耗0.2m天

然气时,所释放的热量是 J(假定天然气完全燃烧).若天然气所释放热量的84%被水吸收,能使100kg的水温度升

3高 ℃.(水的比热容是4.2×10J/(kg?℃))

22、一瓶酒精倒出一半后,它的密度 ,比热容 ,热值 。(填“不变”、“变大”或“变小)

523、用电水壶烧水时,如果将壶内20℃的水的温度升高60℃,水吸收的热量是5.04×10J,那么壶内水的质量是 kg;水的

比热容较大,在日常生活中有许多应用此知识的地方,请举出一个实例: 。

24、某汽车的散热器用水作冷却剂,散热器中水的质量为5kg,水的温度升高 10℃时吸收的热量是 J [水的比热容为

34.2×10 J/( kg?℃)]。

25、如图所示是生活中常用的一种电热水壶,它的壶嘴与壶身构成了一个 .若电热水壶中装有2kg的水,它将这些水从20℃

3加热到70℃时,水吸收的热量是 [c=4.2×10J/kg?℃]

26、中国南海海底探明有大量的“可燃冰”, 同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍。以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量是__________ J,可以使___________kg 的水从20℃加热至60℃。[q煤气= 4.2×7310J/kg, c水=4.2×10J/( kg·℃)]

三、实验题

27、为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。(每空2分,共8分)

实验数据记录如下表。

(1)从表中数据可知,水和食用油的质量___(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度__(选填“高”或“低”).

(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量___(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.

(3)实验表明,______(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。

28、(4分)小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案:将水和煤油分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯加热水和煤油,实验装置如图.

(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(图甲中):先调整固定 位置,再调整固定 的位置(两空均选填“A”或“B”).

(2)小明的实验中有一处错误是 .

(3)改正错误后,小明设计了三种方案进行探究,可行的方案是 .(填序号)①加热相同时间,记下升高的温度;②升高相同的温度,记下加热时间.

四、计算题

529、在一个标准大气压下,质量为1kg,初温为80℃的水吸收1.26×10J热量后,其温度升高到多少?

3若这些热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少℃?(c水=4.2×10J/(kg·℃), c铜=0.39

3×10J/(kg·℃),最后结果保留一位小数)

30、小星用燃气灶将质量为2㎏,温度为25℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?该燃气

3灶的热效率是25%,则加热这些水需要燃气多少千克?(水的比热容是4.2×10J/(㎏·℃),燃气

7的热值是4.5×10J/㎏)(7分)

试卷答案

1.【解析】

试题分析:热量是在热传递过程中传递能量的多少,且热传递是热量从高温物体传递到低温物体的过程,质量和初温都相等的铜和铝(C铜 < C铝),放出相等的热量,铝的比热容大,Q=cmΔt,由温度降低的小,末温高,所以一定从铝传给铜,选项B正确。

考点:热传递

2.【解析】

试题分析:改变物体的内能有两种方式:一种是做功,一种是热传递。A选项用酒精灯给冷水加热,水的内能增加,是因为酒精灯的火焰与石棉网、杯子接触,火的热量转移给杯子中的水的缘故,这是通过热传递改变了水的内能,故正确答案选A。其中B、

C、D都是通过做功的方式改变了物体的内能。

考点: 改变内能的方式

3.【解析】

35+试题分析:由Q水=cm(t末-t初)=4.2×10J/kg℃×2kg×30℃=2.52×10J,用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,

故物质甲和水吸收的热量相等。选项C正确。

考点:热量计算

4.【解析】

试题分析: 根据公式Q=cm(t末-t初),在质量相等、初温相同的A、B两物体,吸收的热量相同时,其温度的变化和比热容成反比,由图可知,A物体温度的变化小,所以A物体的比热容大。故选A。

考点:比热容

5.【解析】

试题分析:①沿海地区昼夜温差小于沙漠地区;②在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,给居民区供“暖气”;④农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍晚时常给田里灌水;都是利用水的比热容较大。③冬天户外的自来水管常有冻裂,是水结冰后体积增大造成的。⑤夏天,在房间地板上洒水降温;是利用蒸发吸热。⑥水利发电;是利用水的机械能。⑦冬天,北方地区为了防止地窖里的菜被冻坏,常常在地窖里放一桶水;是利用水凝固放热。故选项B正确。

【考点】水的比热容 物态变化吸、放热

6.【解析】由于水的温度为0℃,在其中放入冰,而冰在冷冻室里放了较长的时间,说明其温度低于0℃,故将其放入水中后,水要向冰放出热量,0℃水由于放热要结冰,故冰的质量会增加,水的质量会减少,故A不正确,B正确;水的温度不可能降低,故C也不对;冰的比热容小于水的比热容,且冰的比热容不会增大,故D也是不正确的。

考点:热传递、物态变化等知识。

7.【解析】A中的发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大;B中的汽油发动机工作时,主要是将内能转化成机械能;C中的轮胎表面有凹凸的花纹,是为了增大与路面的摩擦,是正确的;D中的在中汽车的轮子比小汽车多,是为了减小对路面的压强,而不是压力,故选C。

8.【解析】

试题分析:当用力压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对空气做功,空气的内能增加,温度升高,当达到乙醚着火点时,筒内棉花就会燃烧起来。此实验说明了:外界对物体做功,物体的内能增加。故选项D正确。

【考点】 内能的改变和燃烧

9.【解析】

试题分析:A.物体内能增大,可能是从外界吸收了热量.也可能是外界对物体做了功,不符合题意; B.汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能,不符合题意; C.分子运动的快慢与温度有关,物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈,符合题意; D.燃烧时放出的热量不仅仅跟燃料的热值有关,跟燃料的多少及燃烧情况等都有关系,不符合题意.故选项C正确。

【考点】 温度、热量与内能的关系

10.【解析】

试题分析: 内能是物体内部所用分子的无规则运动的动能和势能的总和。任何物体都有内能,内能的大小跟物体的温度有关,温

0度升高,内能增大,反之内能减小。A选项中0C的物体的也有内能,所以错误;内能不仅跟温度有关,还和物体的体积及物质的

状态有关,所以温度高的物体不一定比温度低的物体内能大;一个物体的温度降低时,内能一定减少 ,选项C正确;内能跟机械能是两种不同形式的能,不能进行比较,所以选项D的说法是错误的。

考点:内能

11.【解析】

试题分析:用酒精灯给试管加热, 试管口软木塞会冲出,此实验是模拟热机的小实验。在试管口软木塞冲出的过程中,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,温度降低,液化为小水雾,也就是在试管口的"白气"。水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。在选项A中水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能增大是错误的;在选项B中水蒸气的内能转化为软木塞的机械能的说法是正确的;在C选项中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,是和热机的做功冲程的能量转化相同的;此选项的说法是错误的;在选项D中试管口的"白气"是水蒸气液化形成的。故选B。

考点:热机

12.【解析】

试题分析:热机的效率是指产生机械能的那部分能量和燃料完全燃烧时放出的能量的比值。甲、乙两台热机,甲的效率比乙的低,也就是在做相同有用功的条件下,甲消耗的燃料多。故选C。

考点:热机的效率

13.【解析】

试题分析:单缸四冲程内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序是吸气、压缩、做功和排气。在吸气冲程时,进气门打开,排气门关闭,活塞由上向下运动,吸入气缸的是空气和汽油的混合物;在压缩冲程时,进气门和排气门都关闭,活塞由下向上运动,产生高温高压的燃气;在做功冲程时,进气门和排气门都关闭,活塞由上向下运动,燃烧的燃气推动活塞做功;在排气冲程时,进气门关闭,排气门打开,活塞由上向下运动,将废气排出气缸。由图可知,单缸四冲程内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列是乙、丁、甲、丙,故选B。

考点:四冲程内燃机

14.【解析】A中的微小压强计的一端是密封的,而连通器是上端开口,底部相互连通的容器,其液面在连通器中装同一种液体,且液体静止时液面上相平的,而压强计的液面在橡皮膜受到压强时是存在高度差的,故二者不相对应;B中的汽油机是气体膨胀对活塞有力的作用而其运动工作的,水蒸汽推动风车转动也是水蒸汽给风车一个力使它转动的,故B是相符合的;C中的麦克风是将人说话的振动转变成电流,这与发电机的原理是类似的,故C也是相符合的;D中的电动机的原理是通电导线在磁场中受力而转动,故D也是相符合的。

15.【解析】由于某种物质的密度是一个不变的量,它不随物体质量与体积的变化而变化,质量越大,体积也越大,但质量与体积的比值是不变的,故密度不变,A不对;由于匀速直线运动的速度也是不变的,它不随路程、时间的变化而变化,路程越大,时间越长,路程与时间的比值是不变的,故B不对;C的说法是正确的,因为电流与电压成正比,与电阻成反比;D的说法不对,因为某种燃料的热值也是一个不变的量,燃料的质量越大,其放出的热量也越大,热量与质量比值是不变的,即热值不变。 考点:物理概念的含义。

16.C

17.【解析】

33试题分析:0.92×10J/(kg·℃)表示1kg的砂石,温度升高或降低1℃所吸收或者放出的热量为0.92×10J;根据物体吸热放热的公式的变形可以算出砂石降低的温度,。 考点:比热容的含义,物体吸热放热公式的应用

18.【解析】

试题分析:做功和热传递都可以改变内能。对物体做功,物体的内能增大;物体对外做功物体的内能减小。在厚玻璃瓶内装少量水,然后向密闭瓶内打气,当瓶塞跳起时,瓶口会出现白雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞做功时,内能减小,温度降低,使水蒸气液化成小水珠;瓶内装少量水的目的是使瓶内水蒸气多,实验效果更明显。

考点:做功改变内能

19.【解析】

试题分析:物体内能的改变有两种方法:做功和热传递,这两种方法在改变内能上是等效的。但从能量转化和转移的角度来看,做功是其他形式的能和内能的转化,热传递是内能的转移。对物体做功,物体的内能会增加,活塞压缩筒内空气做功,使筒内空气内能增加,温度升高。干燥的棉花在此实验中主要是体现出筒内空气温度升高的。

考点:做功改变物体内能

20.【解析】

试题分析:常常用水冷却发动机是利用了水的比热容大。在吸收相同热量时,温度升高的小,燃料的放热公式是Q=mq=4.62×7610J/kg×0.1kg=4.62×10J。由热量计算公式Q水=cm(t末-t初)可以得出使水的温度升高11℃。

考点:热量计算 燃料燃烧放热公式

21.【解析】

3377试题分析:释放的热量:Q放=qv=7×/m×0.2m=1.4×10J,填1.4×10;由η=Q吸/ Q放得: Q吸=ηQ放, 因为Q吸= cmΔt,得:Δ

73t=Q吸/cm=ηQ放/ cm ="84%×1." 4×10J/4.2×10J/(kg?℃)×100kg=28℃

考点:热值,Q=qv,热效率,热平衡方程Q吸=Q放,Q=cmΔt。

22.【解析】

试题分析:密度是物质的特性,它跟体积和质量无关;比热容是物质的属性,跟物质的质量体积等无关;热值是物质的属性,跟物质的质量和体积无关。所以一瓶酒精倒出一半后,它的密度不变,比热容不变,热值不变。

考点:密度、比热容、热值

23.【解析】

试题分析:因为水吸收的热量:Q吸=cm△t,所以。

因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,给居民区供“暖气”。

【考点】热量的计算 水的比热容大

24.【解析】

3试题分析:已知C水=4.2×10 J/( kg?℃),m水=5kg,△t=10℃。

3 5所以Q吸=C水m水△t=4.2×10J/( kg?℃)×5kg×10℃=2.1×10 J

考点:热量计算公式Q=Cm△t的运用技能

25.【解析】

试题分析:(1)上端开口下部连通的容器称为连通器,在连通器内若装入同种液体,在液体不流动时,液面总是保持相平的;如生活中的茶壶、船闸、锅炉水位计、涵洞等都是连通器.

(2)已知水的质量、初温和末温、比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量

(1)电热水壶,它的壶嘴与壶身构成了一个连通器.

(2)水吸收的热量:

35Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×10J/(kg?℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×10J;

考点:热量的计算;连通器原理

点评:本题考查了连通器的应用和热量的计算,属于对基础知识的考查,难度不大

26.【解析】

77试题分析:1kg煤气完全燃烧放出的热量:Q放=mq煤气=1kg×4.2×l0J/kg=4.2×l0J,

781kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q放′=Q放×10=4.2×l0J×10=4.2×l0J;

8由题可知,Q吸=Q放′=4.2×l0J,

【考点】 热量的计算 热值 热平衡方程

27.【解析】

试题分析:为了比较水和食用油的吸热能力,可以用等质量的初温相同的水和食用油,加热相同的时间,让它们吸收的热量是相等的,比较它们最后的温度。最后温度低的物质吸热能力强。从表中数据可知,水和食用油的质量相同,加热结束时,食用油的温度比水温度高。在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量大于食用油吸收的热量. 实验表明,水吸热的能力更强。

考点:物质的吸热能力

28.【解析】

试题分析:(1)固定B酒精灯的外焰加热,固定A是为了使温度计的液泡全部浸在被测液体中。

(2)煤油和水的体积相同,由m=ρV得质量不同,没控制变量。

(3)①加热相同时间,记下升高的温度;②升高相同的温度,记下加热时间.都能比较物体吸收热量的能力。

考点:比热容

29.【解析】

试题分析:吸收热量的公式 Q=cm△t,

水升高的温度:

水的末温为:t末= t初+△t=80℃+30℃=110℃,在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,故水的温度升高到100℃。

则铜块升高的温度是:

考点:热量的计算

30.【解析】

3试题分析:根据公式Q吸=cmt计算水吸收的热量;水需要吸收的热量是Q吸=cmt=4.2×10J/(㎏·℃) ×2㎏×(100℃-25℃)

5=6.3×10J;该燃气灶的热效率是25%,即燃烧燃气放出的热量是Q=Q吸/25%;由Q=mq得,m=Q/q计算加热这些水需要燃气的质

57量,m=Q/q= Q吸/(q25%)=6.3×10J/(4.5×10J/㎏×25%)=0.056㎏

考点:热量的计算

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