初三物理内能与热机单元练习题

初三物理内能与热机单元练习题同学们在学习了“内能与热机”这一单元后，是否感觉知识点繁多且联系紧密？为了帮助大家更好地理解和巩固本单元的知识，下面为大家精心编制了一套练习题，并附上详细解析。希望通过这些练习，能让你对内能的概念、改变内能的方式、比热容的应用以及热机的工作原理有更清晰的认识和更熟练的掌握。一、单元知识要点回顾在开始做题之前，我们先简要回顾一下本单元的核心知识点，这将有助于你更高效地完成练习。1.分子动理论初步知识：物质是由大量分子组成的；分子在不停地做无规则运动（扩散现象是其宏观表现）；分子间存在着相互作用的引力和斥力。2.内能：物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能。内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。3.改变内能的两种方式：做功和热传递。这两种方式在改变物体内能上是等效的，但本质不同：做功是能量的转化，热传递是能量的转移。4.比热容：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸热或放热能力的强弱。水的比热容较大，在生活和生产中有广泛的应用。热量计算公式：Q=cmΔt。5.热机：利用内能做功的机械。热机的工作原理是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能。四冲程汽油机（或柴油机）的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。其中，做功冲程是内能转化为机械能的过程，压缩冲程是机械能转化为内能的过程。6.热机效率：热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。提高热机效率的途径包括：减少各种热损失、保证良好润滑、减少机械摩擦等。二、典型例题解析例题1：关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A.物体的温度越高，含有的热量越多B.物体吸收热量，温度一定升高C.物体内能增加，一定是吸收了热量D.物体温度升高，内能一定增加思路点拨：热量是一个过程量，不能说“含有”或“具有”热量，只能说“吸收”或“放出”热量。故A错误。物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中吸热但温度保持不变。故B错误。改变物体内能的方式有做功和热传递两种。物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功。故C错误。内能的大小与物体的温度、质量、状态等有关。同一物体，温度升高，分子热运动加剧，内能一定增加。故D正确。解答：D例题2：质量相等的甲、乙两种不同物质，吸收相同的热量后，甲升高的温度大于乙升高的温度。则甲物质的比热容______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙物质的比热容。思路点拨：根据热量计算公式Q吸=cmΔt，变形可得c=Q吸/(mΔt)。当Q吸和m相同时，c与Δt成反比。已知甲升高的温度Δt甲大于乙升高的温度Δt乙，所以甲的比热容c甲小于乙的比热容c乙。解答：小于例题3：如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，可以看到硝化棉燃烧起来。这个现象表明：______可以改变物体的内能，在此过程中，______能转化为______能。思路点拨：迅速向下压活塞，活塞对筒内空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉便燃烧起来。此过程是机械能转化为内能。解答：做功；机械；内例题4：汽油机是汽车的“心脏”，它是利用内能来做功的机器。汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中将机械能转化为内能的是______冲程，将内能转化为机械能的是______冲程。若一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是n转/分钟，则该汽油机每分钟对外做功______次。思路点拨：汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。在四冲程汽油机中，一个工作循环飞轮转2圈，对外做功1次。因此，若飞轮转速是n转/分钟，则每分钟完成n/2个工作循环，对外做功n/2次。解答：压缩；做功；n/2三、巩固练习题（一）选择题（每题只有一个选项符合题意）1.下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（）A.春天，柳絮纷飞B.夏天，荷花飘香C.秋天，落叶飘零D.冬天，雪花飘飘2.关于物体的内能，下列说法正确的是（）A.0℃的冰没有内能B.物体的温度不变，内能一定不变C.物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量D.内能是物体所有分子动能和分子势能的总和3.下列实例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（）A.搓手取暖B.用热水袋取暖C.钻木取火D.磨刀时刀温度升高4.水的比热容较大，下列生活中的应用与这一特性无关的是（）A.北方冬天室内的暖气用水作为传热介质B.夏天在地面上洒水降温C.汽车发动机用水来冷却D.培育水稻秧苗时，傍晚往稻田里灌水5.关于热机的效率，下列说法正确的是（）A.热机做的有用功越多，效率一定越高B.热机消耗的燃料越少，效率一定越高C.热机的效率越高，说明它将内能转化为机械能的比例越大D.热机的效率可以达到100%（二）填空题6.端午节吃粽子时，剥开粽叶，会闻到粽子的香味，这是______现象，说明分子在______。7.一杯水的温度由30℃降低到10℃，这杯水的内能______（选填“增加”、“减少”或“不变”），水分子的无规则运动变______（选填“剧烈”或“缓慢”）。8.质量为m的水，温度从t0升高到t，则水吸收的热量Q吸=______（用字母表示，水的比热容为c）。9.热机是把______能转化为______能的机器。在热机的各种损失中，______带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高热机效率的重要措施。10.某太阳能热水器，向其中注入一定质量的水，阳光照射一段时间后，水温升高了Δt。若此过程中热水器接收到的太阳能为E，这些能量有80%被水吸收，则水的质量m=______（用E、c水、Δt和百分数表示）。（三）实验题11.如图所示，是探究“不同物质吸热能力”的实验装置。（1）实验中应量取______（选填“质量相同”或“体积相同”）的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。（2）用相同的酒精灯加热，目的是使甲、乙两种液体在相同时间内______。（3）实验中通过比较______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来判断两种液体吸热能力的强弱。若加热相同时间，甲液体升高的温度比乙液体高，则______液体的吸热能力更强（选填“甲”或“乙”）。（四）计算题12.质量为2kg的水，温度从20℃升高到70℃。已知水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)，求水吸收的热量。13.某家庭用燃气热水器，将质量为10kg、初温为15℃的水加热到45℃，消耗了0.1m³的天然气。已知天然气的热值q=4.2×10⁷J/m³，水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)。求：（1）水吸收的热量是多少？（2）0.1m³天然气完全燃烧放出的热量是多少？（3）该热水器的效率是多少？四、参考答案与提示（一）选择题1.B（提示：分子运动是肉眼看不见的，柳絮、落叶、雪花的运动是宏观物体的机械运动。）2.D（提示：任何物体都有内能；晶体熔化时吸热内能增加但温度不变；做功和热传递都能改变内能。）3.B（提示：ACD都是通过做功改变内能，B是通过热传递改变内能。）4.B（提示：B是利用水蒸发吸热降温，与比热容无关。）5.C（提示：热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出能量之比，总小于1。）（二）填空题6.扩散；不停地做无规则运动7.减少；缓慢8.cm(t-t0)或cmΔt(其中Δt=t-t0)9.内；机械；废气10.0.8E/(c水Δt)(提示：Q吸=80%E=cmΔt，故m=0.8E/(c水Δt))（三）实验题11.（1）质量相同（2）吸收的热量相同（3）升高的温度（或加热时间）；乙（提示：相同质量的不同物质，吸收相同热量，温度升高少的吸热能力强；或升高相同温度，吸收热量多的吸热能力强。）（四）计算题12.解：水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×10³J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×10³J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×10⁵J答：水吸收的热量为4.2×10⁵J。13.解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×10³J/(kg·℃)×10kg×(45℃-15℃)=4.2×10³J/(kg·℃)×10kg×30℃=1.26×10⁶J（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.1m³×4.2×10⁷J/m³=4.2×10⁶J（3）热水器的效率η=Q吸/Q放×100%=(1.26×10⁶