初三物理内能与热机测试卷

姓名：________ 完成时间：________ 分钟 得分：________

一、选择题（每题3分，共36分）

1. 下列现象中，属于内能转化为机械能的是（______）

A. 用酒精灯加热水 B. 钻木取火 C. 水蒸气把壶盖顶起 D. 冬天搓手取暖

2. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（______）

A. 温度高的物体内能一定大 B. 物体的温度越高，所含热量越多 C. 内能少的物体也可能将热量传递给内能多的物体 D. 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

3. 下列实例中，通过做功改变物体内能的是（______）

A. 用热水袋取暖 B. 把冰块放在饮料中降温 C. 用锯条锯木头，锯条发热 D. 晒太阳使身体变暖

4. 关于热机的效率，下列说法正确的是（______）

A. 热机效率越高，做功越快 B. 热机效率越高，燃料燃烧放出的热量越多 C. 热机效率越高，损失的能量越少 D. 热机效率越高，做功越省力

5. 四冲程汽油机工作时，将机械能转化为内能的冲程是（______）

A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程

6. 水的比热容是 $4.2 \times 10^3 \text{J/(kg·℃)}$，其物理意义是（______）

A. 1kg 的水温度升高 1℃ 吸收的热量是 $4.2 \times 10^3 \text{J}$ B. 1kg 的水温度降低 1℃ 放出的热量是 $4.2 \times 10^3 \text{J}$ C. 1kg 的水吸收 $4.2 \times 10^3 \text{J}$ 的热量，温度升高 1℃ D. 以上说法都正确

7. 甲、乙两物体的质量之比为 2:3，比热容之比为 3:4，它们吸收相同的热量后，升高的温度之比为（______）

A. 1:2 B. 2:1 C. 8:9 D. 9:8

8. 柴油机和汽油机在构造上的主要区别是柴油机气缸顶部有（______）

A. 火花塞 B. 喷油嘴 C. 进气门 D. 排气门

9. 下列措施中，不能提高热机效率的是（______）

A. 尽量使燃料充分燃烧 B. 尽量减少热机部件间的摩擦 C. 尽量减少废气带走的热量 D. 尽量增加热机的工作时间

10. 关于热值，下列说法正确的是（______）

A. 燃料燃烧放出的热量越多，热值越大 B. 燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关 C. 燃料不完全燃烧时，热值变小 D. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大

11. 两个相同的容器分别装有质量相同的甲、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（______）

A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B. 如果升高相同的温度，甲液体吸收的热量多 C. 加热相同的时间，甲液体温度升高比乙液体多 D. 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

12. 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是 3600 r/min，该汽油机每秒内完成（______）个冲程，对外做功（______）次。

A. 120, 30 B. 60, 30 C. 120, 60 D. 60, 60

二、填空题（每空2分，共24分）

13. 把一块糖放入一杯水中，过一段时间后整杯水都变甜了，这是________现象，它说明分子在不停地做________运动。

14. 改变物体内能的方式有________和________。冬天搓手取暖是通过________方式改变内能的；用热水袋取暖是通过________方式改变内能的。

15. 水的比热容较大，在生活中有很多应用，请举出一个实例：________。

16. 汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中将内能转化为机械能的是________冲程。一台汽油机飞轮转速为 3000 r/min，则 1s 内对外做功________次。

17. 完全燃烧 0.5kg 的某种燃料，放出的热量是 $1.5 \times 10^7 \text{J}$，这种燃料的热值是________ J/kg。若这些热量全部被水吸收，可使________ kg 的水从 20℃ 升高到 70℃。[水的比热容 $c = 4.2 \times 10^3 \text{J/(kg·℃)}$]

18. 热机效率是热机性能的重要指标，热机的效率总________（选填“大于”“小于”或“等于”）1，这是因为________。

三、实验探究题（每空2分，共16分）

19. 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。实验数据记录如下表：

（1）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质________的多少。

（2）分析表中数据可知，质量相同的水和食用油，升高相同的温度时，水吸收的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。

（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和食用油，________升高的温度更高。

（4）实验中除了控制水和食用油的质量相同外，还应该控制________相同。

20. 如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。在这个实验中，燃料燃烧时，燃料的________能转化为内能，传递给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出时，水蒸气的________能转化为塞子的________能。这个实验虽然简单，却基本展示了________机的工作原理。

四、计算题（每题8分，共24分）

21. 质量为 2kg 的某种物质，温度从 20℃ 升高到 40℃ 时，吸收了 $1.68 \times 10^5 \text{J}$ 的热量。求：

（1）该物质的比热容是多少？

（2）如果这些热量由热值为 $3.0 \times 10^7 \text{J/kg}$ 的酒精完全燃烧提供，至少需要多少千克酒精？

答：________________________________________________________________________

22. 某型号汽车在一段平直公路上以 72km/h 的速度匀速行驶了 10km，消耗汽油 1.2kg。已知汽油的热值为 $4.6 \times 10^7 \text{J/kg}$，汽车发动机的效率为 25%。求：

（1）汽油完全燃烧放出的热量；

（2）汽车发动机做的有用功；

（3）汽车行驶过程中受到的阻力。

答：________________________________________________________________________

23. 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收 $4.2 \times 10^6 \text{J}$ 的太阳能，在 5 小时的有效照射时间内，将热水器中质量为 100kg、初温为 20℃ 的水温度升高到 40℃。求：

（1）热水器中的水吸收的热量；[水的比热容 $c = 4.2 \times 10^3 \text{J/(kg·℃)}$]

（2）热水器 5 小时内接收到的太阳能；

（3）热水器的效率。

答：________________________________________________________________________

参考答案

一、选择题

1. C 2. C 3. C 4. C 5. B 6. D 7. B 8. B 9. D 10. B 11. C 12. A

二、填空题

13. 扩散；无规则

14. 做功；热传递；做功；热传递

15. 汽车发动机用水来冷却（合理即可）

16. 做功；25

17. $3.0 \times 10^7$；约 71.4

18. 小于；热机在工作过程中总有能量损失（如废气带走热量、散热损失、摩擦损失等）

三、实验探究题

19.（1）吸收热量 （2）大于 （3）食用油 （4）加热方式（或热源相同）

20. 化学；内；机械；热

四、计算题

21. 解：（1）由 $Q_{吸} = cm\Delta t$ 得，$c = \frac{Q_{吸}}{m\Delta t} = \frac{1.68 \times 10^5 \text{J}}{2\text{kg} \times (40-20)\text{℃}} = 4.2 \times 10^3 \text{J/(kg·℃)}$

（2）由 $Q_{放} = m_{酒精}q$ 得，$m_{酒精} = \frac{Q_{放}}{q} = \frac{1.68 \times 10^5 \text{J}}{3.0 \times 10^7 \text{J/kg}} = 0.0056 \text{kg}$

答：该物质的比热容是 $4.2 \times 10^3 \text{J/(kg·℃)}$，至少需要 0.0056 kg 酒精。

22. 解：（1）$Q_{放} = m_{汽油}q = 1.2\text{kg} \times 4.6 \times 10^7 \text{J/kg} = 5.52 \times 10^7 \text{J}$

（2）$\eta = \frac{W_{有}}{Q_{放}}$，$W_{有} = \eta Q_{放} = 25\% \times 5.52 \times 10^7 \text{J} = 1.38 \times 10^7 \text{J}$

（3）汽车匀速行驶，$F = f$，$W_{有} = Fs = fs$，$f = \frac{W_{有}}{s} = \frac{1.38 \times 10^7 \text{J}}{10 \times 10^3 \text{m}} = 1380 \text{N}$

答：汽油完全燃烧放出的热量为 $5.52 \times 10^7 \text{J}$，发动机做的有用功为 $1.38 \times 10^7 \text{J}$，汽车行驶过程中受到的阻力为 1380 N。

23. 解：（1）$Q_{吸} = cm\Delta t = 4.2 \times 10^3 \text{J/(kg·℃)} \times 100\text{kg} \times (40-20)\text{℃} = 8.4 \times 10^6 \text{J}$

（2）$E_{太阳} = 4.2 \times 10^6 \text{J/h} \times 5\text{h} = 2.1 \times 10^7 \text{J}$

（3）$\eta = \frac{Q_{吸}}{E_{太阳}} = \frac{8.4 \times 10^6 \text{J}}{2.1 \times 10^7 \text{J}} = 40\%$

答：水吸收的热量为 $8.4 \times 10^6 \text{J}$，热水器 5 小时内接收到的太阳能为 $2.1 \times 10^7 \text{J}$，热水器的效率为 40%。