《第12章 机械能和内能》2010年单元测试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．海波的熔点和凝固点不同
B．高压锅内气压大沸点低食物熟得快
C．物体的温度升高，内能增加
D．水的温度降低到O℃就一定会结冰

2. 难度：中等

汽车油箱的汽油用掉一半后，关于油箱内汽油的说法正确的是（ ）
A．它的质量变为原来的一半
B．它的密度变为原来的一半
C．它的热值变为原来的一半
D．它的比热容变为原来的一半

3. 难度：中等

以下说法中，正确的是（ ）
A．温度低的物体吸收的热量一定少
B．高温物体比低温物体含有的热量一定多
C．在物体对外做功过程中，物体不断地放出内能
D．在热传递过程中，物体吸收或放出的热量越多，它的内能变化就越大

4. 难度：中等

在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50%被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高[c_水=4.2×10³J/、q_焦炭=3.0×10⁷J/kg、此时外界为标准大气压]（ ）
A．70℃
B．75℃
C．100℃
D．105℃

6. 难度：中等

汽油机工作过程是由四个冲程组成的，其中内能转化为机械能的冲程是（ ）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程

7. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．物体内能增加，一定是外界对物体做了功
B．液体表面上的气压越小，沸点越高
C．冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变手的内能的
D．物体的温度越高，所含的热量越多

8. 难度：中等

一茶杯开水，从刚倒入到可以喝的这段时间内，放出的热量大约是（ ）
A．5×10²J
B．5×10³J
C．5×10⁴J
D．5×10⁵J

9. 难度：中等

由c=，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（ ）
A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍
B．若质量增大一倍，则比热容减至一半
C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍
D．无论质量多大，比热容都一样

10. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．物体在发生物态变化时都要吸热
B．热量总是自发地从高温物体传给低温物体
C．物质的比热容与物体的质量有关
D．0℃的水结成0℃的冰时，其内能将要增加

11. 难度：中等

冰在熔化过程中，下列判断正确的是（ ）
A．内能不变，比热容不变
B．吸收热量，温度不变
C．比热容，内能，温度都不变
D．比热容变大，内能增加，温度升高

12. 难度：中等

两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示．根据图线可知（ ）

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．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多

13. 难度：中等

取一个空塑料饮料瓶，将一个温度计放入其中，在瓶盖上装一个自行车的气门芯，然后将盖子拧紧密封，如图所示，用打气筒向瓶内打气，那么温度计的示数将会（ ）

A．不变
B．减小
C．增大
D．无法确定

14. 难度：中等

在相同加热条件下，对甲、乙两个物体加热，设它们的质量分别为m_甲、m_乙，比热容分别为C_甲、C_乙，甲、乙两物体的温度与加热时间关系如图所示，则（ ）
A．若C_甲=C_乙，则m_甲=m_乙
B．若C_甲=C_乙，则m_甲＜m_乙
C．若C_甲＞C_乙，则m_甲＞m_乙
D．若C_甲＜C_乙，则m_甲＜m_乙

15. 难度：中等

由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著．因此（ ）
A．白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地
B．白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面
C．白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面
D．白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地

16. 难度：中等

关于物体内能的下列说法，正确的是（ ）
A．晒太阳使身体变暖，是通过热传递改变内能的
B．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
C．一块0℃的冰融化成0℃的水，内能增加
D．物体吸收热量，内能变大，温度一定升高

17. 难度：中等

夏季的海边，昼夜温差小，气候宜人，这是由于水的比热容大，下列现象不能反映了水的这一特性的是（ ）
A．汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质
B．炎热的夏天经常在教室的地面上洒水
C．北方冬天暖气供热设备用水做工作物质
D．北方春天的晚上，农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏

二、填空题

18. 难度：中等

我国许多城市中心都建有大型绿地，绿地中的人工湖具更强的吸热功能，盛夏时大大减弱绿地和湖的周围地区的热岛效应．某一人工湖湖水的质量是1.0×10⁷kg，若水温度升高2℃，则湖水吸收的热量为
    J）．若这些热量被同等质量的砂石或水泥块吸收，（已知：c_砂石＜c_水）．砂石升高的温度    2℃（选填”大于”、“等于”或“小于”）．

19. 难度：中等

汽车发动机工作过程由于燃料的燃烧和机械的快速运转；其温度将会升得很高．降低发动机温度是由冷却系统完成的，如图所示．冷却系统中选择水作为工作物质是因为    ，发动机的内能主要是通过    而减小的．燃料燃烧产生的内能是通过    转化为机械能的．

20. 难度：中等

晓丽在《物理手册》中查到如下数据：不同温度和压强下液态酒精的比热容c/×10³J•^-1．

温度t/℃	20	40	60	80	100	120	140	160	180
P1=0.98×10^6Pa时的比热容	2.41	2.62	2.84	3.06	3.28	3.52	3.75	气态	气态
P1=5.8×10^6Pa时的比热容	2.38	2.58	2.79	3.00	3.21	3.44	3.66	3.90	4.19

（1）如图中图象能正确反映液态酒精比热容与温度关系的是     ．

（2）增大压强，既能使酒精的比热容     ，又能提高酒精的     ．

21. 难度：中等

如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气的    能转化为塞子的机械能．图    中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的．

22. 难度：中等

夏天，突然打开汽水瓶时，随着“嘭”一声响，往往可以看到瓶口处冒“白气”，这是因为当突然打开瓶盖时，瓶内气体迅速膨胀，对外    ，内能    ，温度    ，瓶口附近的水蒸气遇冷    形成大量的小水珠，就是我们看到的“白气”．

23. 难度：中等

小孩在玩唧筒时，“活塞”压缩空气．压缩空气把“子弹”推射出去如图，说明被压缩的空气内能增加，转化为“子弹”的    能．这个过程说明通过    可以改变物体内能．

24. 难度：中等

如图所示的是甲、乙两种质量相等的非燃料液体吸收的热量与温度变化情况的图象，请根据图象中提供的信息判断，    液体的比热容较大；如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，你认为选择     液体更好．

三、解答题

25. 难度：中等

为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：

	质量 /g	温度升高10℃所 需要的时同/s	温度升高20℃所 需要的时间/s	温度升高30℃所 需要的时间/s
沙子	30	64	89	124
水	30	96	163	220

（1）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质______；
（2）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量______（大于/小于）沙子吸收的热量；
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，______（填“沙子”或“水”）升高的温度更高；
（4）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与（3）的结论不符，你认为可能的原因是：______．

四、填空题

26. 难度：中等

小王同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取①和②两种保温材料，两支相同的温度计，两个相同的大玻璃烧杯，钟表和初温相同、质量相等的热开水，以及细线、硬纸片、剪刀等，做两个外形相同的保温装置，其中一个如图（a）所示．然后在相同环境的房间里同时开始做实验．他根据实验测得的数据绘得图（b）所示的“水温与时间关系”图象．实验过程中室温保持不变，请你回答：
（1）①和②哪种材料的保温性能好？答：    （选填①或②）．
（2）对于同一保温材料内的水，在10min到20min时间内放出的热量    20min到30min时间内放出的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）在整个实验过程中，①保温材料内的水放出的热量    ②保温材料内的水放出的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

27. 难度：中等

如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作．

（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将    能转化为    能．
（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如图表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数．
①该发动机在1s内做功    J，单缸排量V=    L．
②在每个做功冲程里，发动机做功W=    J．
（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=    Pa．
（4）右图为发动机在做功冲程中的示意图．下面给出了公式W=p V的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F=    ，燃气对活塞所做的功W=    ，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V=    ，故W=pV．

五、解答题

28. 难度：中等

阅读下面短文
内能
内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子的动能（即分子无规则热运动动能）、分子的势能（即分子间相互作用能）、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等．在热学中，由于在热运动中上述后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项．由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系．
请回答下列问题：
（1）慢慢压缩针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化？
答：______．
（2）加热针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化？
答：______．
（3）金属块在受热膨胀时，金属块内能中哪些部分发生变化？
答：______．

29. 难度：中等

夏天中午海边的沙子热，海水却很凉；傍晚海边的沙子凉，海水却较暖和．对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快，两探究小组都设计实验去验证．
（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需要______、______、______；实验时使用搅棒的作用是______．
（2）两小组获得的实验结论分别是：①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多．你认为上述结论能验证实验猜想的是______（选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”）．
（3）探究过程中也有部分同学提出猜想：可能是中午海水蒸发吸收热量，所以温度低；而沙子不蒸发，所以温度高，你认为上述猜想是否正确，请说明理由：______．

30. 难度：中等

在比较水和煤油比热容大小的实验中，小明取了两只相同的烧杯，他用两个完全相同的“热得快”给它们加热，并记录得到了下表中的实验数据，请你回答下列问题：

加热时间/min		1	2	3	4	5	6	7
水的温度/℃	20	22	24	26	28	30	32	34
煤油温度/℃	20	24	28	32	36	40	44	48

（1）实验中需要的测量工具是______．
（2）在实验中是如何控制变量的？______．
（3）通过观察记录______了解水和煤油的吸热能力．
（4）小明给水和煤油加热，选用两个同样的“热得快”的目的是什么？______；
（5）两种液体相比较，温度升高比较快的是______；
（6）它们在相同时间内升温不同的原因是______．
（7）分析说明这个实验能得出什么结论？

31. 难度：中等

森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气．小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，[水的比热容是4.2×10³J/]．水面的表面积为0.1m²，经太阳垂直照射15min，温度升高了1℃．请计算：
（1）实验时6kg的水吸收了多少热量？
（2）若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？
（3）100m²绿地每秒可以放出多少升的氧气？（设绿色植物在光合作用下每吸收10³J的太阳能可以放出0.05L的氧气）

32. 难度：中等

一台太阳能热水器安装在楼顶上，该热水器的水箱离地面高10米．水箱容积为80L．箱内装满20℃的水．
[C_水=4.2×10³J/，ρ=1.0×l0³kg/m³，g=10N/kg]
（1）若要把水箱中的水加热到50℃．水吸收的热量是多少？
（2）把这些水从地面输送到热水器的水箱中．至少要对水做多少功？

33. 难度：中等

小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×10³J/．
（1）如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？
（2）若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×10⁷J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为20%，那么把质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃实际消耗的煤气为多少千克？
（3）为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？