根據(jù)熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)。同時(shí)，內(nèi)能是一個(gè)廣延物理量，即是說兩個(gè)部分的總內(nèi)能等于它們各自的內(nèi)能之和。

　　初三物理內(nèi)能的利用單元測試題

　　一、選擇題(每題4分，共36分)

　　1.(2013，福建漳州)在四沖程汽油機(jī)工作過程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的沖程是(　　)

　　A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程

　　2.柴油機(jī)壓縮沖程中，汽缸中空氣的溫度、壓強(qiáng)、體積的變化情況是(　　)

　　A.溫度升高、壓強(qiáng)減小、體積增大

　　B.溫度降低、壓強(qiáng)減小、體積減小

　　C.溫度升高、壓強(qiáng)增大、體積減小

　　D.溫度降低、壓強(qiáng)減小、體積增大

　　3.(2013，湖南岳陽)用鋁壺在天然氣灶上燒水的過程中(　　)

　　A.水的溫度越高，水分子運(yùn)動(dòng)越劇烈

　　B.是通過做功的方式改變水的內(nèi)能

　　C.鋁的比熱容比水小，鋁的吸熱能力比水強(qiáng)

　　D.天 然氣燃燒越充分，熱值越大

　　4.關(guān)于燃料燃燒時(shí)放出熱量多少，下列說法正確的是(　　)

　　A.只與燃料的種類有關(guān)

　　B.只與燃料的多少有關(guān)

　　C.只與燃料是 否完全燃燒有關(guān)

　　D.跟以上三種因素都有關(guān)

　　5. 下列提高爐子效率的措施中，不正確的是(　　)

　　A.把煤磨成粉，用空氣吹進(jìn)爐膛

　　B.把煤粒在爐膛里吹起來燃燒

　　C.把爐子密封起來不與空氣接觸，盡量減小熱量損失

　　D.用各種方法加大受熱面

　　6.一臺柴油機(jī)，一定質(zhì)量的柴油完全燃燒時(shí)，放出了7.5×108 J的熱量，其中有4.5×108J的能量以各種形式損失掉了，可知該柴油機(jī)的效率是(　　)

　　A.30% B.40% C.48% D.60%

　　7.(2012，濟(jì)南)如圖14-1所示的國產(chǎn)“和諧號”動(dòng)車進(jìn)站前的減速過程分兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段采用“再生剎車”技術(shù)，這期間關(guān)閉動(dòng)力，列車依靠慣性前行并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，速度從250 km/h減至90 km/h;第二階段采用傳統(tǒng)的“機(jī)械剎車”，速度從90 km/h不斷減小直至停下來。國產(chǎn)“和諧號”動(dòng)車在進(jìn) 站前減速的整個(gè)過程中，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化情況主要是(　　)

　　圖14-1

　　A.第一階段：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能;第二階段：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

　　B.第一階段：電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;第二階段：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

　　C.第一階段：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能;第二階段：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

　　D.第一階段：電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;第二階段：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

　　8. 據(jù)報(bào)道，一種新型太陽能公共衛(wèi)生間落戶北京，該衛(wèi)生間的能源全部由位于頂部的太陽能電池板提供，它還能將多余的能量儲存在蓄電池里。這種能量轉(zhuǎn)化和儲存的方式是(　　)

　　A.太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為電能

　　B.太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

　　C.太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

　　D.太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能

　　9.電動(dòng)機(jī)通電后電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后， 電動(dòng)機(jī)的外殼就會(huì)變得燙手，則下列關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒的說法中正確的是( )

　　A.電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，總的能量守恒

　　B.電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總的能量守恒

　　C.電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能守恒

　　D.電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，機(jī)械能守恒

　　二、填空題(每空3分，共24分)

　　10.火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因?yàn)橐簯B(tài)氫的熱值 ; 所需的液態(tài)氫的體積 ，便于儲存和運(yùn)輸。

　　11.(2013，江蘇揚(yáng)州)如圖14-2表示的是汽油機(jī)的 做功沖程;在壓縮沖程中，是通過 做功方式增加氣體內(nèi)能的。

　　圖14-2

　　12.(2013，江蘇徐州)科學(xué)家設(shè)想把一種多酚乙烯聚合物涂料刷到屋頂上，在陽光照射下涂料正面溫度高背面溫度低，利用溫度差就可以發(fā)電。這種發(fā)電方式是將 太陽能轉(zhuǎn)化為 內(nèi)能，再 轉(zhuǎn)化為電能。

　　13.汽油的熱值為4.6×107J/kg，現(xiàn)有汽油2 kg，選其中一半完全燃燒，放出的熱量是

　　4.6×107J，剩余汽油的熱值是 4.6×107J /kg。

　　三、實(shí)驗(yàn)題(10分)

　　14. (2012，江蘇無錫)為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖14-3所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：他將一定質(zhì)量的酒精和碎紙片分別放入兩個(gè)燃燒皿中，點(diǎn)燃它們，分別給裝有質(zhì)量相等的水的兩個(gè)相同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒。

　　(1)小明設(shè)計(jì)了一張記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格，其中①②兩項(xiàng)內(nèi)容漏寫了，請你幫他補(bǔ)充完整。(2)實(shí)驗(yàn)后小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用公式Q=cm t算出了水吸收的熱量，結(jié)合“10 g酒精”這一數(shù)據(jù)，算出了酒精的熱值，算出的酒精熱值是否可靠?說明理由 。

　　圖14-3

　　溫度

　　燃料 加熱前水溫/℃ ①

　　10 g酒精

　?、?10克碎紙片

　　四、計(jì)算題(每題15分，共30分)

　　15.(2013，遼寧營口)隨著生活條件的改善，小明家住上了新樓房，新樓使用的是天然氣。小明想：將一壺水燒開究竟需要多少天然氣呢?他通過實(shí)踐收集如下數(shù)據(jù)：水壺里放入

　　2 000 cm3、20℃的水，大火加熱直至沸騰。又在物理書中查到天然氣熱值為8×107 J/m3。[氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;c水=4.2×103J/(kg•℃)]

　　(1)燒開這壺水，水需要吸收多少熱量?

　　(2)如果小明家天然氣爐具的效率是40%，燒開這壺水，需要燃燒多少m3的天然氣?

　　16.(2013，湖北宜昌 實(shí)際應(yīng)用題)“五一”假期，小明一家駕車外出旅游。當(dāng)汽車以108 km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時(shí)，汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為4O%。已知汽車整車質(zhì)量為1 375 kg，油箱容積為50 L。(汽油熱值q=3.3×107J/L，g=10 N/kg)

　　(1)這時(shí)汽車牽引力做功的功率是多少?

　　(2)該車加滿一箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程?

　　初三物理內(nèi)能的利用單元測試題參考答案

　　1. C

　　2. C 點(diǎn)撥：在汽油機(jī)壓縮沖程中，汽油和空氣的總量不變，活塞上移壓縮汽油和空氣的混合物，體積減小、壓強(qiáng)增大，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使混合物的內(nèi)能增加、溫度升高.

　　3. A 點(diǎn)撥：水的溫度越高，水分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，故A正確;燒水的過程是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能，故B錯(cuò)誤;鋁的比熱容比水小，鋁的吸熱能力比水弱，故C錯(cuò)誤;熱值由燃料本身決定， 與是否充分燃燒無關(guān)，故D錯(cuò)誤;故選A。

　　4. D

　　5. C 點(diǎn)撥： 要提高爐子的效率，需要使燃料充分燃燒，并且盡量減少能量的損失。A和B都在爐子里鼓風(fēng)，增加空氣供 給量可以增大可燃物與氧氣的接觸面積，可以促進(jìn)可燃物的燃燒，使煤充分燃燒，所以A、B方法是正確的。把爐子密封起來不與空氣接觸，盡量減小熱量損失，這 樣會(huì)使煤不能燃燒，因此不能提高爐子的效率，所以C說法不正確 。增大受熱面可以減少能量的損失，以提高燃料的利用率，所以D說法正確。故選C。

　　6. B 點(diǎn)撥：柴油機(jī)有效利用的能量為：E有用=7.5×108J-4.5×108J=3.0×108J

　　該柴油機(jī)的效率為：

　　7. A 點(diǎn)撥：(1)第一階段減速過程中，由于速度變小，所以動(dòng)能變小，由于繼續(xù)行駛并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，故 將一階段動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能.(2)列車在第二階段機(jī)械制動(dòng)過程中，列車的質(zhì)量不變，其速度減小，其動(dòng)能減小，故其所具有的機(jī)械能減小，據(jù)摩擦生熱知，該過程中減小機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。故選A。

　　8. B 點(diǎn)撥： 太陽能電池把太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，再將電能用蓄電池儲存起來，即把電能再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，因此B項(xiàng)正確。

　　9. B

　　10. 大;小

　　11. 做功;做功 點(diǎn)撥：由題圖可知兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，表示的是做功沖程;在壓縮沖程中，是通過做功的方式增加氣體內(nèi)能的。

　　12.太陽;內(nèi)

　　13. 4.6×107;4.6×107

　　點(diǎn)撥： 汽油完全燃燒放出的熱量為：Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，燃料的熱值是燃料本身的性質(zhì)，不會(huì)隨著質(zhì)量的改變而改變，故汽油質(zhì)量變少后，剩余汽油的熱值不變，仍為4.6×107J/kg。

　　三、14. (1)①加熱后的水溫/℃;②10g碎紙片;(2)不可靠;酒精完全燃燒放出的熱量不能被水全部吸收。

　　方法規(guī)律(1)①需要記錄加熱前后水的溫度，用來計(jì)算水吸收的熱量;②根據(jù)控制變量法的思想，酒精和碎紙片的質(zhì)量必須相等;(2)酒精完全燃燒放出的熱量不能被水全部吸收，故算出的酒精熱值要小于 其真實(shí)值。

　　四、15. 解：(1)m=ρV=1.0 g/cm3×2000 cm3=2 000 g=2 kg

　　水吸收的熱量：Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2 kg×(100℃-20℃)=6.72×105J

　　( 2)

　　由Q放=qV，得

　　16. 解：汽車的重力為：G=mg=1 375 kg×10 N/kg=13 750 N，

　　汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，即f=0.08 G=0.08×13 750 N=1 100 N，

　　汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，則F=f=1100 N，

　　v=108 km/h=30 m/s，

　　汽車牽引力做功的功率為：

　　(2)汽油完全燃燒放出的熱量為：Q放=qv=3.3×107J/L×50 L=1.65×109J，

　　而汽車的效率為4O%，而W總=Q放=1.65×109J，

　　則牽引力做的有用功為：W有用=ηW總=40%×1.65×109J=6.6×108J