第十三章 内能
第十四章内能的利用
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本大题共8个小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分，满分24分) 1．(无锡中考)桂花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，这个现象说明( D ) A．分子非常小 B．分子之间有相互作用力 C．分子是可分的 D．分子处在无规则运动中
2．寒冷的冬天，人们的手常常会感到冷。从物理学的角度看，小丽和小亮改变手的内能的途径分别是( D )
A．做功、做功 B．做功、热传递 C．热传递、热传递 D．热传递、做功
第2题图
第4题图
第5题图
3．水具有比热容大的特点，如图所示的现象没有利用这一特点的是( B ) A.海边的昼夜温差较小))
,B.空调房间里放盆,水可以增加湿度))
,C.冬天暖气设备,用热水供暖)) ,D.用水冷却汽,车发动机))
4．如图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能的方式与此相同的是( B ) A．烤火取暖 B．搓手取暖
C．向手“呵气”取暖 D．用热水袋取暖
5．两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，下列说法正确的是( B )
A．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 B．加热相同的时间，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多 C．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 D．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 6．以下与内能有关的说法正确的是( B ) A．0 ℃的物体没有内能
B．做功和热传递都可以改变物体的内能 C．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 7．(长沙中考)小天用电热水壶将1 kg、20 ℃的水加热至70 ℃，在这个过程中，下列
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分析正确的是[c水＝4.2×10 J/(kg·℃)]( A ) 推荐精选K12资料
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A．水吸收的热量为2.1×10 J
B．电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能 C．水的温度升高，它的内能减小 D．水的温度升高，它的比热容变大
8．福州江滨大道缤纷园入口处，安装了两盏“风光互补”景观节能灯，如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是( A )
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A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能 B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
二、填空题(本大题共10个小题，每小题2分，满分20分)
9．信阳“毛尖”深受人们喜爱，在制茶过程中，通过加热能使新鲜茶叶中的水分快速__汽化__(填物态变化名称)，这便是制茶工序中的“茶青”。用高温开水能很快泡出茶香、茶色，这是因为温度越高，__分子的无规则运动__越剧烈。
10．(襄阳中考)海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录。钻木取火是通过__做功____(选填“做功”或“热传递”)的方式把机械能转化为内能的。阳春三月，襄阳万亩桃花香气袭人、飘香万里，这属于__扩散__现象。
11．如图所示，两个容积相同的保温杯，同时装满温度相同的热水，过了一会儿，甲杯的外壁比乙杯热，由此可判断__乙__杯保温性能较好，杯壁变热是通过__热传递__的方式改变了它的内能。
,第11题图) ,第13题图)
12．(苏州中考)酒精和水充分混合后总体积小于混合前的总体积，此现象说明组成物质的分子间有__空隙__。汽车发动机常用水作冷却剂，这是因为水的__比热容__较大。
13如图是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过__做功__的方式使汽缸内燃料混合物的内能__增大__(选填“增大”或“减小”) 。
14．父亲节那天，小明给父亲开启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是瓶内的气体冲出时，内能转化为__机械__能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象。这个现象说明__做功__可以改变物体的内能。
3
15．水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)，将2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容是
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__4.2×10__J/(kg·℃)；初温为20℃、质量为1kg的水吸收2.1×10J的热量后温度将升高到__70__℃。
16．国家“西气东输”工程正源源不断地向江苏输送清洁能源——天然气。天然气燃
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烧时，可以将__化学__能转化为内能。已知天然气的热值为4×10J/m，则每输送100m的
9
天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了__4×10__J的能量。
17．大型锅炉把煤炭研磨为粉末，采用鼓风机吹入炉膛，这样可以使得__燃烧更充分__从而提高煤炭利用率。在一个标准大气压下，炭炉使用一个质量为0.1kg的无烟煤块只能烧开2kg、初温为20℃的水，该炭炉的效率为__20%__。(百分号前保留整数)[无烟煤的
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热值是3.4×10J/kg，c水＝4.2×10J/(kg·℃)]
18．在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了5.6 g酒精，
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则放出了__1.68×__10__J的热量；若这些热量的30%被150 g、25 ℃的水吸收，则水升高
37
的温度是__75__℃。[已知水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×10 推荐精选K12资料
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J/kg，环境为1标准大气压]
三、实验、探究题(本大题共4个小题，满分31分)
19．(8分)如图所示是一小球从高处落下，碰到地面后又被反弹回去的频闪照片。
(1)你从照片中可获得的信息有(要求从不同角度)： ①__小球与地面每碰撞一次机械能总量会减小__； ②__动能和势能之间可以相互转化__。
(2)在整个不断反弹的过程中，小明说：“小球的机械能变小了，所以能量可能消失。”这种说法正确吗？为什么？
答：这种说法不对，小球每次碰撞，有一部分机械能转化为内能，在上升和下降过程中克服摩擦做功，又有一部分机械能转化为内能，所以小球机械能变小，但能的总量保持不变。
20．(5分)(临沂中考)为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、__质量__相同的水和煤油；
(2)实验中搅拌器的作用是：使液体__受热均匀__；选用相同酒精灯加热的目的是：__使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量__；
(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得__快__(填“快”或“慢”)，这表明__水__吸热本领更强。
21．(6分)某同学用如图甲所示的实验装置，比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。将分别盛有相同质量的水和食用油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相连，计算机上显示的实验图线如图乙所示。
由图乙可知：水沸腾时吸热，温度__不变__(填“升高”“不变”或“降低”)；加热2 min水吸收的热量__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量；食用油
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的比热容为__2.1×10__J/(kg·℃)。
22．(12分)杨忠钦学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和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，并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)。
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加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 (1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先调整固定__B__的位置，再调整固定__A__的位置。(均选填“A”或“B”)
(2)为使实验结论更可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的__质量、初温__。
(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__煤油__。 (4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录了数据，利用公式Q 吸＝cm(t－t0)计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？__不可靠__，为什么？__煤油和菜籽油放出的热量并没有完全被水吸收__。
四、综合题(本大题共3个小题，满分25分)
要求：(1)语言表述要简洁、准确；(2)写出必要的运算和推理过程；(3)带单位计算。(4)计算结果若有近似，均保留两位小数。
23．(8分)王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有5kg水，把水从
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18℃加热至98℃，已知水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)。如果木炭的热值为3.4×7
10J/kg，它燃烧放出的热量有10%被水吸收。求：
(1)在这个过程中水吸收的热量； (2)在这个过程中用掉多少木炭。 解：(1)水吸收的热量：
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Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×10J/(kg·℃)×5kg×(98℃－18℃)＝1.68×10J (2)木炭放出的热量：
6
Q吸1.68×10J7
Q放＝＝＝1.68×10J
η10%
7
Q放1.68×10J
用掉木炭的质量：m＝＝≈0.49kg 7
q3.4×10J/kg
24．(8分)(聊城中考)2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。
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[c水＝4.2×10 J/(kg·℃)；天然气的热值q＝7×10 J/m]求：
3
(1)体积为0.01 m的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？
(2)若这些热量的90%被质量为100 kg的水吸收，则水升高的温度是多少？
Q放7393
解：(1)q可燃冰＝15 q＝15×7.0×10 J/m＝1.05×10 J/m，由q＝得Q放＝q可燃冰V＝
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1.05×10 J/m×0.01 m＝1.05×10 J；
Q吸76
(2)由η＝得Q吸＝ηQ放＝1.05× 10 J× 90%＝9.45× 10 J，由Q吸′＝cmΔt得
Q放
6
Q吸9.45×10 JΔt＝＝＝22.5 ℃。 3cm4.2×10 J/（kg·℃）×100 kg
25．(9分)如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：
9
3
3
7
(1)该汽车发动机做的有用功是多少？
33
(2)该汽车的输出功率为多少？(汽油的密度为0.8×10kg/m，汽油的热值为4.5×7
10J/kg)
m
解：(1)由密度公式ρ＝可得消耗汽油的质量为：
V
33－33
m＝ρV＝0.8×10kg/m×1.5×10m＝1.2kg， 汽油完全燃烧放出的热量：
77
Q放＝mq＝1.2kg×4.5×10J/kg＝5.4×10J；
W
由瘙窞＝得汽油机的有用功：
Q放
77
瘙窞Q放＝30%×5.4×10J＝1.62×10J；
s
(2)由v＝变形得汽车运动的时间：
ts8km1t＝＝＝h＝400s； v72km/h9汽车的输出功率：
7
W1.62×10J4P＝＝＝4.05×10W。 t400s
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