2.內(nèi)能與熱機(jī)--專項(xiàng)基礎(chǔ)習(xí)題演練一．選擇題（共10小題）1．下列事例中，通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（）A．鉆木取火 B．雙手互搓發(fā)熱 C．曬太陽(yáng)取暖 D．鐵絲反復(fù)彎折后發(fā)熱【解答】解：A、鉆木取火是通過(guò)做功的方式改變物體的內(nèi)能，不合題意；B、雙手互搓發(fā)熱是通過(guò)做功的方式改變物體的內(nèi)能，不合題意；C、曬太陽(yáng)取暖是通過(guò)熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能，符合題意；D、鐵絲反復(fù)彎折后發(fā)熱是通過(guò)做功的方式改變物體的內(nèi)能，不合題意。故選：C。2．一杯熱水逐漸變涼了，則（）A．水的內(nèi)能不變 B．水含有的熱量減小 C．水內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)速度變小 D．水的比熱容減小【解答】解：A、水變涼是指水的溫度降低了，溫度降低，物體內(nèi)能減小。故A錯(cuò)誤；B、熱量是一過(guò)程量，只能用“吸收”和“放出”描述，不能用“含有”故B錯(cuò)誤。C、分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)速度和溫度有關(guān)，溫度越低，分子運(yùn)動(dòng)速度越慢。故C正確D、比熱容是物質(zhì)的一種特性，與溫度無(wú)關(guān)。故D錯(cuò)誤。故選：C。3．下列關(guān)于熱量的說(shuō)法中正確的是（）A．溫度高的物體會(huì)有的熱量多 B．質(zhì)量大的物體放出的熱量多 C．溫度低的物體吸收的熱量多 D．一個(gè)物體溫度升高得越多，吸收的熱量越多【解答】解：因?yàn)闊崃渴菬醾鬟f過(guò)程中物體吸收或放出熱的多少，不論物體原來(lái)溫度高或低，若沒(méi)有熱傳遞就沒(méi)有熱量，若有熱傳遞根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q＝cm△t，物體吸收或放出的熱量與比熱、質(zhì)量和溫度變化都有關(guān)。故選：D。4．下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體的內(nèi)能增加，一定是吸收了熱量 B．物體的溫度升高時(shí)，內(nèi)能一定增加 C．物體吸收了熱量，溫度一定升高 D．物體放出了熱量，溫度一定降低【解答】解：A、物體溫度升高，也可能是因?yàn)閷?duì)物體做功，不符合題意；B、同一物體分子個(gè)數(shù)是一定的，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，則分子的動(dòng)能就越大，從而物體的內(nèi)能增加，符合題意；C、物體吸收了熱量，溫度可能不變，比如：晶體在熔化過(guò)程中吸熱但溫度不變，不符合題意；D、物體放出了熱量，溫度可能不變，比如：晶體在凝固過(guò)程中放熱但溫度不變，不符合題意；故選：B。5．關(guān)于比熱容，下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體的比熱容跟物體吸收和放出的熱量有關(guān) B．物體的比熱容與物體的溫度有關(guān) C．物體的比熱容與物體的質(zhì)量有關(guān) D．物體的比熱容是物體的一種屬性，與溫度、質(zhì)量都沒(méi)有關(guān)系【解答】解：A、比熱容大的物體不一定吸熱，更不要說(shuō)吸收熱量的多少，所以A錯(cuò)；B、比熱容的大小和物體的溫度無(wú)關(guān)，所以B錯(cuò)；C、比熱容的大小和物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以C錯(cuò)；D、物體的比熱容與物質(zhì)的種類和物體的狀態(tài)有關(guān)，與物體的溫度、質(zhì)量是無(wú)關(guān)的，所以D是正確的。故選：D。6．有關(guān)熱機(jī)效率的說(shuō)法正確的是（）A．用熱值大的燃料，就能提高熱機(jī)效率 B．多燃燒一些熱值大的燃料，就能提高熱機(jī)效率 C．無(wú)論用什么方法，都不能提高熱機(jī)效率 D．無(wú)論用什么方法，都不能使熱機(jī)效率等于或大于1【解答】解：A、用熱值大的燃料，燃燒相同燃料可以放出更多的熱量，但用來(lái)做有用功的能量不一定多，用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量的比值不一定大，熱機(jī)效率不一定得到提高，故A錯(cuò)；B、多燃燒一些熱值大的燃料，可以放出更多的熱量，但用來(lái)做有用功的能量不一定多，用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量的比值不一定大，熱機(jī)效率不一定得到提高，故B錯(cuò)；C、減少燃燒燃燒熱量的損失，可以提高熱機(jī)效率，故C錯(cuò)；D、熱機(jī)工作時(shí)，總要克服摩擦做功、總有部分能量散失到空中，用來(lái)做有用功的能量一定小于燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量，所以熱機(jī)效率一定小于1，故D正確。故選：D。7．用高壓鍋燒水，擰緊鍋蓋后水溫緩慢上升，在水燒開前，鍋內(nèi)水的（）A．體積變小 B．內(nèi)能變大 C．密度變大 D．比熱容變小【解答】解：A、用高壓鍋燒水，在水燒開前，鍋內(nèi)水的溫度升高，體積增大。此選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、燒水過(guò)程中，水吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加。此選項(xiàng)正確；C、水的質(zhì)量一定，加熱過(guò)程中體積增大，由公式ρ＝知：密度減小。此選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、比熱容是物質(zhì)的特性，與狀態(tài)有關(guān)，與溫度無(wú)關(guān)，水的比熱容不變。此選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：B。8．在四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程中，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【解答】解：在壓縮沖程中，活塞壓縮汽油與空氣形成的燃料混合物，活塞對(duì)氣體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能。故選：B。9．關(guān)于燃料和熱值，以下說(shuō)法正確的是（）A．燃料熱值與燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān) B．容易燃燒的燃料，熱值一定大 C．煤的熱值大于干木柴的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒木柴放出的熱量一定多 D．為了提高鍋爐的效率，一定要用熱值高的燃料【解答】解：A、熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān)。故A正確；B、熱值大小與燃料是否容易燃燒無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、燃料燃燒放出熱量的多少不僅與燃料的熱值大小有關(guān)，還與燃料的質(zhì)量以及燃燒程度有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、鍋爐的效率與燃料的熱值高沒(méi)有關(guān)系，故D錯(cuò)誤；故選：A。10．下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說(shuō)法中正確的是（）A．熱機(jī)的大量使用會(huì)造成環(huán)境污染 B．所有的熱機(jī)都是用汽油作燃料 C．汽車排出的尾氣都是有毒氣體 D．熱機(jī)所產(chǎn)生的噪聲，可以被熱機(jī)上的消聲器完全消除【解答】解：A、熱機(jī)都是靠燃燒燃料獲得能量的，汽油、柴油等燃料燃燒時(shí)都會(huì)放出有害氣體，污染環(huán)境，所以A是正確的；B、熱機(jī)中有燃燒汽油的（汽油機(jī)），有燃燒柴油的（柴油機(jī)），有燃燒液態(tài)氫的（火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)），所以B是錯(cuò)誤的；C、汽車排出的氣體中有二氧化碳、水蒸氣、一氧化碳、氮?dú)浠衔锏龋渲卸趸己退魵馐菬o(wú)害的，所以C是錯(cuò)誤的；D、消聲器只是減弱噪聲，而不是消除噪聲，所以D是錯(cuò)誤的。故選：A。二．填空題（共9小題）11．一杯水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），它表達(dá)的物理意義是1kg的水每升高1℃吸收的熱量為4.2×103J，若水凝固成冰則比熱容改變（填“改變”或“不變”）。【解答】解：根據(jù)比熱容的定義可以知道，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），它表達(dá)的物理意義是：1kg的水每升高1℃吸收的熱量為4.2×103J；水凝固成冰以后，狀態(tài)改變，冰的比熱容為2.1×103J/（kg?℃），所以若水凝固成冰則比熱容改變。故答案為：1kg的水每升高1℃吸收的熱量為4.2×103J；改變。12．從內(nèi)能、熱量和溫度中選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)奈锢砹刻钤谙逻叺目站€上：（1）熱水放熱的“熱”是指熱量。（2）熱水太熱的“熱”是指溫度。（3）摩擦生熱的“熱”是指內(nèi)能。【解答】解：（1）熱水放熱的“熱”，指的是熱水向外放出熱量，溫度降低；（2）熱水太熱的“熱”，是指熱水的溫度高，人不能直接飲用；（3）摩擦生熱的“熱”，指物體在摩擦過(guò)程中，克服摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增大；故答案為：（1）熱量；（2）溫度；（3）內(nèi)能。13．用鋁壺?zé)_水，壺中的水蒸氣將壺蓋頂起來(lái)，這是消耗水蒸氣的內(nèi)能對(duì)外做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成壺蓋的機(jī)械能。【解答】解：水燒開以后，水蒸氣對(duì)壺蓋做功，把壺蓋頂起來(lái)，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能，水蒸氣的內(nèi)能減少，溫度降低。故答案為：內(nèi)，內(nèi)，機(jī)械。14．改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功、熱傳遞；它們對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。【解答】解：改變物體內(nèi)能的方式：做功和熱傳遞。它們?cè)诟淖兾矬w的內(nèi)能上是等效的。故答案為：做功；熱傳遞；等效。15．質(zhì)量為0.42kg的焦炭完全燃燒后產(chǎn)生的熱量是1.26×107J，假設(shè)這些熱量全部被質(zhì)量為50kg溫度為20℃的水吸收，則焦炭的熱值為3×107J/kg，水的溫度將升高60℃；已知水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃）。【解答】解：（1）焦炭的質(zhì)量m焦炭＝0.42kg，放出熱量Q放＝1.26×107J，由Q放＝mq得，焦炭的熱值：q＝＝＝3×107J/kg；（2）水的質(zhì)量m水＝50kg，由Q吸＝cm△t得，水溫度升高度數(shù)：△t＝＝＝60℃。故答案為：3×107；60。16．我國(guó)許多城市之中建有大型綠地，綠地中的人工湖具有“吸熱”功能，盛夏時(shí)節(jié)能大大減弱周圍地區(qū)的“熱島效應(yīng)”。若某一人工湖湖水的質(zhì)量為1.0×107kg，水溫升高2℃，則湖水吸收的熱量為8.4×1010J．若這些熱量被同等質(zhì)量的砂石吸收（c砂石＜c水），則砂石升高的溫度大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）2℃．（c水＝4.2×103J/（kg?℃））【解答】解：（1）湖水吸收的熱量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.0×107kg×2℃＝8.4×1010J；（2）由Q＝cm△t可知，水與砂石的質(zhì)量m、它們吸收的熱量Q相等，c砂石＜c水，由△t＝可知，△t砂石＞△t水＞2℃，即砂石升高的溫度大于2℃。故答案為：8.4×1010；大于。17．若汽油機(jī)每秒完成40個(gè)沖程，則每分鐘它對(duì)外做功600次、飛輪轉(zhuǎn)過(guò)1200圈。【解答】解：熱機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，要經(jīng)過(guò)4個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功1次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，若該汽油機(jī)每秒完成40個(gè)沖程，則每秒它對(duì)外做功10次，每分鐘對(duì)外做功600次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)1200周。故答案為：600；1200。18．中國(guó)南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍，說(shuō)明“可燃冰”的熱值很大；以10倍的關(guān)系粗略計(jì)算，1kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可以使2500kg的水從20℃加熱至60℃．[q煤氣＝4.2×107J/kg，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）]。【解答】解：（1）在同等條件下，包含質(zhì)量相同，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍，說(shuō)明“可燃冰”的熱值很大；（2）1kg煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq煤氣＝1kg×4.2×107J/kg＝4.2×107J，1kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量：Q放′＝Q放×10＝4.2×107J×10＝4.2×108J；由題知，Q吸＝Q放′＝4.2×108J，∵Q吸＝cm△t，∴水的質(zhì)量：m＝＝＝2500kg。故答案為：熱值；2500。19．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇甲、乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（2）水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），它的物理含義是1kg水溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量為4.2×103J；（3）酒精的熱值為3.0×107J/kg，完全燃燒10g酒精放出的熱量為3.0×105J。【解答】解：（1）為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇甲乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系，應(yīng)選擇甲丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（2）水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），它的物理含義是1kg水溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量為4.2×103J；（3）m＝10g＝10×10﹣3kg，酒精完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝10×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝3.0×105J。故答案為：（1）甲、乙，甲、丙；（2）1kg水溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量為4.2×103J；（3）3.0×105。三．解答題（共3小題）20．為了比較水和沙子吸熱本領(lǐng)的大小，小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：在兩個(gè)相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量、初溫都相同的水和沙子，用兩個(gè)相同的酒精燈對(duì)其加熱，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：質(zhì)量/g溫度升高10℃所需要的時(shí)同/s溫度升高20℃所需要的時(shí)間/s溫度升高30℃所需要的時(shí)間/s沙子306489124水3096163220（1）在此實(shí)驗(yàn)中，用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)表示物質(zhì)吸收熱量的多少；（2）分析下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：質(zhì)量相同的水和沙子，升高相同的溫度時(shí)，水吸收的熱量大于（大于/小于）沙子吸收的熱量；（3）如果加熱相同的時(shí)間，質(zhì)量相同的水和沙子，沙子（填“沙子”或“水”）升高的溫度更高；（4）實(shí)驗(yàn)中有些同學(xué)發(fā)現(xiàn)：剛開始加熱時(shí)，情況與（3）的結(jié)論不符，你認(rèn)為可能的原因是：沙子受熱不均勻（或水的導(dǎo)熱性能好；沙子導(dǎo)熱性能不好；沙子里溫度計(jì)玻璃泡插入比較淺；沒(méi)有用攪拌棒攪動(dòng)）。【解答】解：（1）吸收的熱量無(wú)法直接觀察，在加熱條件相同時(shí)，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，吸收的熱量越多；（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：相同質(zhì)量的沙子和水，在溫度每升高10℃的過(guò)程中，沙子所用的時(shí)間要小于水所用的時(shí)間；在加熱條件相同時(shí)，用的時(shí)間多，說(shuō)明吸收的熱量多。（3）由圖表可知：升高相同的溫度，水用的時(shí)間要多；換而言之，如果加熱相同的時(shí)間，那么水升高的溫度要小于沙子的溫度。（4）剛開始加熱時(shí)，沙子受熱不均勻（底部受熱多，上面受熱少），可能導(dǎo)致左邊溫度計(jì)的示數(shù)比右邊的小。故答案為：（1）吸收熱量的多少。（2）大于。（3）沙子。（4）沙子受熱不均勻（或水的導(dǎo)熱性能好；沙子導(dǎo)熱性能不好；沙子里溫度計(jì)玻璃泡插入比較淺；沒(méi)有用攪拌棒攪動(dòng)）。21．小劉同學(xué)發(fā)現(xiàn)一杯熱水冬天比夏天冷卻快，為了掌握物體保溫和快速降溫的規(guī)律，小劉根據(jù)熱水冷卻快慢的一些現(xiàn)象，做了以下實(shí)驗(yàn)探究：【提出問(wèn)題】熱水冷卻的快慢與哪些因素有關(guān)？【進(jìn)行猜想】猜想一：熱水冷卻的快慢與溫差（溫差＝熱水溫度﹣環(huán)境溫度）有關(guān)：猜想二：熱水冷卻的快慢與裝水容器的材料有關(guān)：猜想三：熱水冷卻的快慢與熱水表面空氣的流速有關(guān)，【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)】小劉選用3個(gè)玻璃杯、一個(gè)塑料杯、一個(gè)鋁杯（5個(gè)杯子大小、形狀完全相同）。在杯中分別倒入熱水放在溫度可調(diào)可控的房間里做了5次實(shí)驗(yàn)。每次實(shí)驗(yàn)杯子都裝滿同質(zhì)量、同溫度的熱水。用溫度計(jì)和秒表記錄每次實(shí)驗(yàn)熱水溫度從90℃降至50℃所用時(shí)間。只有第2次實(shí)驗(yàn)用電風(fēng)扇對(duì)杯中熱水吹風(fēng)。（水不溢出）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入下表：序號(hào)杯子材料水的質(zhì)量有無(wú)電風(fēng)扇吹風(fēng)起始溫度/℃終止溫度/℃室內(nèi)環(huán)境溫度/℃冷卻時(shí)間/s1玻璃相等無(wú)9050309202玻璃相等有9050306123玻璃相等無(wú)9050156654塑料相等無(wú)9050157805鋁相等無(wú)905015508【分析與論證】（1）請(qǐng)你提出一個(gè)新的科學(xué)猜想：熱水冷卻快慢還與熱水的質(zhì)量有關(guān)；（2）分析比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)，可知熱水表面空氣流速越快。冷卻時(shí)間越短；（3）用序號(hào)為3、4、5的三個(gè)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證小劉的第二個(gè)猜想；（選填序號(hào)）（4）在驗(yàn)證熱水冷卻快慢與溫差有關(guān)的兩次實(shí)驗(yàn)中。小劉控制的變量是：容器的材料和熱水表面空氣的流速；（5）請(qǐng)你對(duì)小劉以上實(shí)驗(yàn)探究中存在的不足提出一條合理的評(píng)價(jià)意見(jiàn)從實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性角度分析，在驗(yàn)證某一個(gè)猜想時(shí)，應(yīng)盡可能的多做幾次實(shí)驗(yàn)，觀察每一次的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否相同。【解答】解：（1