1、1第二章改变世界的热机第卷 选择题(共 27 分)一、选择题(每小题 3 分，共 27 分)1烧开同样一壶水，所需完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同的( A )A热值 B比热容C内能 D热量2双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是( C )A燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到 100%C在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大D汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小3下列关于水的理解，正确的是( C )A水无论是蒸发成水蒸气还是结成冰，其比热容不变B部分 0的水结冰变成 0冰水混合物，内能不
2、变C发动机常用水来冷却是因为水的比热容较大D30的水比 20的水所含的热量多4以下例子中，属于利用内能来做功的是( B )A冬天房间取暖B喷气式飞机在空中飞行C摩擦使物体温度升高D跑步使脚的温度升高5如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是( C )A压缩冲程，内能转化为机械能B做功冲程，内能转化为机械能C压缩冲程，机械能转化为内能D做功冲程，机械能转化为内能6甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则( C )A甲的功率一定比乙的功率大B甲消耗的汽油一定比乙消耗的汽油少C消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多7关于热机效率，下列说法中正确
3、的是( D )A燃烧更多的燃料可以提高效率B使用优质燃料可以提高热机效率C合理改进热机效率可能等于 100%D减少各种热损失可以提高热机效率8如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与2四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( C )A吸气冲程 B压缩冲程C做功冲程 D排气冲程9通过对内能、热机内容的学习，可知( B )A物体运动的动能和所有分子势能的总和，叫做物体的内能B改变物体内能的方式有两种：做功和热传递C在热机的一个工作循环中，燃气做功四次D在做功冲程中，机械能转化为内能第卷 非选择题(共 73 分)二、填空题(每空 2 分，共 36 分)10汽油机
4、的压缩冲程中，汽缸内汽油和空气的混合物的压强_增大_，温度_升高_。11有人曾做过这样的实验：用重锤连续敲打铁块，一段时间后，铁块能煎熟一个荷包蛋。用重锤敲打铁块是通过_做功_的方法改变了铁块的内能，被敲打后的铁块能煎熟荷包蛋是通过_热传递_的方法改变了鸡蛋的内能。12量子通信是目前世界最安全的通信，2016 年 8 月 16 日，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号” ，在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空，火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料_热值大_的特性，火箭加速上升过程中机械能_增大_(选填“增大” “减小”或“不变”)。13汽车发动机工作时把内能转化为_机
5、械_能，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟” ，这时发动机的效率_降低_(选填“升高” “不变”或“降低”)。发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的_比热容_大。14一柴油机完全燃烧柴油后，放出 8108J 的热量，要损失 4.8108J 的能量，得到了_3.210 8_J 的机械能，该柴油机的效率是_40%_。15一个四冲程热机的飞轮转速为 1800r/min，它 1s 完成了_60_个冲程，做了_15_次功。16氢气的热值为 1.4108J/kg，比煤和石油要高出许多，且燃烧后的产物是水蒸气，排放到大气中不会造成污染。10 kg 氢气完全燃烧放出的热量是_1.4_10 9_J；若这些
6、热量的 50%被水吸收，能使_3_333.3_ kg 的水温度升高 50。已知 c 水4.210 3J/(kg)17木炭的热值是 3.4107J/kg，完全燃烧 500g 木炭，能放出_1.710 7_J 的热量。柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率为 ，柴油的热值为 q，将质量为 m 的柴油完全燃烧，能放出的热量 Q_mq_，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功 W_mq_。三、实验探究题(每空 2 分，共 24 分)18木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如表的数据：3燃料的质量/ g 100 200 300 400燃料完全燃烧放出
7、的热量Q 木柴 /J 1.3106 2.6106 3.9106 5.2106Q 焦炭 /J 3.0106 6.0106 9.0106 12.0106Q 木炭 /J 3.4106 6.8106 10.2106 13.610618.(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是_不同_的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越_多_。(2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为_热值_，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。(3)完全燃烧 0.0
8、1m3的天然气放出的热量是_4.210 5_J；如果这些热量完全用于加热水，可使_10_ kg 的水温度升高 10；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了_空气_(答一个即可)。已知 q 天然气 4.210 7J/m3，c 水 4.210 3J/(kg)(4)在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入_热效率_来描述，我们总是希望它的值越大越好。19如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是 10g，甲
9、、乙烧杯内的液体质量相同。(1)比较不同燃料的热值，应选择_甲、乙_两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_甲、丙_两图进行实验。(2)若液体 a 的质量为 ma，液体 b 的质量为 mb，为了完成实验，则需 ma_等于_(选填“大于” “小于”或“等于”)m b。(3)水的比热容为 4.2103J/(kg)，它的物理含义是_质量是 1_kg 的水，温度升高(或降低)1_，吸收(或放出)的热量是 4.2103_J_。(4)酒精的热值为 3.0107J/kg，完全燃烧 10g 酒精放出的热量为_310 5_J。四、计算题(共 13 分)20(6 分)一太阳能热水器内装有质量为 250kg，温
10、度为 20的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到 80。c 水 4.210 3J/(kg)求：4(1)水吸收的热量是多少？(2)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？ (q 干木柴 1.210 7J/kg)解： (1) Q 吸 cm 1t4.210 3J/(kg)250 kg(8020) 6.310 7J。(2)设这些热量相当于完全燃烧质量为 m2的干木柴：则 Q 吸 Q 放 m 2q，所以 m2 5.25 kg。Q吸q 6.3107J1.2107J/kg21(7 分)某新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为 500kg。该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了 10m
11、in，共消耗了 1.2kg 的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是 25%。行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的 0.2 倍。(q 汽油 4.610 7J/kg，g10 N/kg)求：(1)1.2kg 汽油完全燃烧释放的热量为多少？(2)这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少？(3)卡丁车匀速行驶的速度是多少？解：(1)汽油完全燃烧释放的热量：Q 放 mq1.2 kg4.6107J/kg5.5210 7J。(2)由题意可知，卡丁车所做机械功：WQ 放 5.5210 7J25%1.3810 7J，卡丁车的功率：P 2.310 4W。Wt 1.38107J1060s(3)匀速行驶过程中，卡丁车的牵引力：Ff0.2G0.2m 总g0.2500 kg10N/kg1000 N，由 P Fv 得卡丁车的速度：Wt Fstv 23 m/s。PF 2.3104W1000N5
