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第十三章 内能与热机
(时间:75分钟 分值:70分)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.北京冬奥会的火炬中使用的燃料是氢,查阅资料得知氢的热值较大且为1.4×108 J/kg,该热值的物理意义是 。
2.如图所示,这是一台四冲程汽油机工作中某一时刻的示意图,在此冲程中发生的能量转化是 。
3.湿地公园既能美化城市环境,又能调节气温。湿地能调节气温是利用水的 较大的特点。
4.如图所示,一只瓶子内装一些铁屑。不停地振荡铁屑,其温度会升高。从改变物体内能的方式来看,这是通过 的方式来增大铁屑的内能。
5.汽油机和柴油机在工作过程中有较多不同,如汽油机在压缩冲程末会由火花塞点火,使汽油燃烧而引发做功冲程,而柴油机在压缩冲程末会从 中喷出雾状柴油,使柴油燃烧而引发做功冲程。
6.质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度比乙升高的温度高,则相同质量的甲、乙两种液体降低相同的温度时, 放出的热量多。
7.我国研发制造的大容量海上风电机组、超长叶片、漂浮式风电机组、长距离输电工程等一系列海上风电关键技术均取得重要突破,技术创新能力处于全球第一梯队。某台风电机发电1.8×107 J,若通过燃烧煤来获得这些电能,则至少需要完全燃烧 kg的煤。(煤的热值取3.0×107 J/kg)
8.某单缸四冲程内燃机,在1 min内曲轴转动3000圈,做功冲程推动活塞一次做功1200 J,该内燃机工作时的功率是 W。
9.如图所示,这是小聪同学探究某种物质熔化过程中物质温度随时间变化的图像,由图像可知,该物质固态时的比热容c1和液态时的比热容c2之比c1: c2= 。
10.将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10 ℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高6 ℃,则一杯热水的质量m与容器内冷水的质量m2之比m1∶m2= 。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.下列机器中,不属于热机的是 ( )
A.洗衣机 B.柴油机 C.火箭 D.蒸汽轮机
12.下图为汽油机工作时的四个冲程,能使汽车获得动力的冲程是 ( )
13.下列做法中,属于通过热传递改变物体内能的是 ( )
A.钻木取火
B.锯木头时,锯片发热
C.卫星进入大气层时外壳发热
D.高温铸铁件放入冷水中,水温升高
14.礼花喷射器结构如图,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是 ( )
A.罐内气体分子无规则运动加剧
B.罐内气体对外做功,内能减少
C.罐内气体通过热传递的方式改变了其内能
D.该过程能量转化的方式与汽油机压缩冲程相同
15.如图所示,山粉圆子烧肉是安徽安庆传统的地方名菜,口感粘而不稠,油而不腻。下列关于山粉圆子烧肉制作过程中涉及的热学知识错误的是 ( )
A.将肉放在锅内翻炒主要是通过做功的方式改变其内能的
B.将和好的白色山粉做成圆子放到肉旁用小火焖上一段时间,山粉圆子内部都变成了酱色,这是扩散现象
C.制作的过程中,香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
D.揭开锅盖,锅面上“白气”环绕,是发生了液化现象
16.汽车发动机一般是汽油机,汽油的热值为4.6×107 J/kg,若某内燃机的能量流向如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.换用热值较大的燃料,热机效率会提高
B.1 kg的汽油燃烧能够释放4.6×107 J的能量
C.该汽油机的效率为30%
D.如果改进技术,汽油机的效率就可以达到100%
17.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 ( )
A.内能越大的物体所含有的热量一定越多
B.温度相同的两物体接触时不发生热传递
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.同一物体内能减少,它的温度一定降低
三、实验题(第18小题4分,第19小题6分,第20小题6分,共16分)
18.在物理课上,老师准备的两个实验装置如图所示,其中甲装置是一个配有活塞的厚玻璃筒,里面放一小团硝化棉,乙装置中平底烧瓶内装了少量的水。
【实验现象】(1)甲装置演示的实验:迅速压下活塞时,玻璃筒内的棉花燃烧起来。
(2)乙装置演示的实验:用打气筒往烧瓶内打几下气后,可看到塞子跳起来,同时烧瓶中出现白雾。
【分析与结论】(1)对于甲装置:迅速压下活塞时,发生的能量转化是 (要求说明哪个物体的什么形式的能量转化为哪个物体的什么形式的能量)。
(2)甲、乙两装置的实验现象说明了 。
19.为了比较酒精和汽油的热值大小