内容正文:
第十四章 内能的利用
一、单选题
1.3.0×107J/kg和2.4×103J/(kg•℃)是表示酒精特征的两个物理量,它们分别表示的是( )
A.热值 比热容 B.密度 比热容
C.比热容 热值 D.热值 密度
2.下列说法中正确的是( )
A.原子核在常温下就能发生轻核聚变
B.太阳的能量来自大量的氘核的裂变
C.能量在转化的过程中总量保持不变,并且存在方向性
D.煤、石油、天然气都属于可再生能源
3.关于四冲程内燃机,下列说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同
B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
D.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
4.如图所示为某单缸四冲程汽油机的四个冲程,下列有关说法正确的是( )
A.四冲程汽油机在一个工作循环中的工作过程依次是丙、丁、乙、甲
B.若该汽油机的转速为1800r/min,则该汽油机每秒做功60次
C.乙图中主要的能量转化是机械能转化为内能
D.靠飞轮惯性完成的冲程是甲、丙、丁
5.下列说法错误的是( )
A.火箭使用的是柴油发动机 B.煤、石油燃烧时会产生有害气体
C.内能是物体内分子势能与动能的总和 D.常见的物质都是由大量分子组成的
6.在如图所示四冲程汽油机的工作循环中,使汽缸内油气混合物内能增大的冲程是( )
A. B. C. D.
7.2020年11月24日,我国在海南文昌航天发射场用长征五号运载火箭,成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道(如图)。不考虑火箭自身质量变化,火箭加速上升过程中下列说法中正确的是( )
A.重力势能增大,动能减小 B.机械能保持不变
C.机械能增大 D.燃料释放的内能全部转化为火箭的机械能
8.关于燃料和热值,以下说法正确的是( )
A.增加供氧量,让燃料更充分燃烧可以提高燃料的热值
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多
D.尽力使燃料更充分地燃烧和尽力减少烟气带走的能量,都是为了提高锅炉的效率
二、填空题
9.如图所示是一台单缸四冲程汽油机的 冲程;若飞轮(曲轴)转速为2400r/min。每秒钟燃气推动活塞做功的次数为 次。完全燃烧0.1kg汽油,放出的热量被质量为100kg、初温为20℃的水完全吸收,可以使水的温度升高到 ℃。[设q汽油=4.62×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
10.如图是两个演示实验和四冲程汽油机的两个冲程的示意图。与汽油机做功冲程原理相同的是图 所示的演示实验:图 表示汽油机正处于压缩冲程,若该汽油机每秒钟完成60个冲程,则每秒它对外做功 次。
11.汽油的热值,其物理意义是 。汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油可以放出 J的热量。
12.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和某种液体(注:c水>c液体)进行了实验,实验中,水和该液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可以得出 (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg·℃)。某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧4.2kg的焦炭,若放出的热量有25%被水吸收,能将 g的水从25℃加热到100℃[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
13.2022年10月,卫星夸父一号搭乘长征二号运载火箭发射升空,开启对太阳的探测之旅。如图所示,火箭加速上升过程中,夸父一号的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),火箭加速上升过程中的能量转化与四冲程内燃机的 冲程相同。长征二号运载火箭以偏二甲肼作为燃料,主要利用了这种燃料 大的特性。
三、作图题
14.如图所示,甲(a)为四冲程内燃机压缩冲程的示意图,图中画出了压缩冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况,请在图甲(b)中,画出另一个冲程中活塞运动的方向(用“↑”或“↓”表示)和进气门、排气门的开闭情况。
四、实验题
15.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值关系,实验时,他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,点燃两盏油灯,并每隔1min记录了杯中水的温度(见下表)。
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)甲图中,在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是:先调整并固定 的位置,再调整并固定 的位置(选填“A”或“B”);
(2)为保证实验结论的可靠性,实验时,除了两套实验装置相同外,还需要控制:① 、② ;
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 ;
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并根据记录的数据,利用公式Q水吸=c水m水(t-t0)计算出了水吸收的热量,他认为“用这个热量与油料质量的比”就能准确地计算出煤油或菜籽油的热值,你认为他的计算结果可靠吗? ,为什么?
16.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验。
(2)为保证实验结论的可靠,比较酒精和碎纸片的热值大小时,应采取方法是( )
A.点燃等质量酒精和碎纸片,观察加热过程中两支温度计示数上升的快慢来比较酒精和碎纸片的热值大小
B.点燃等质量酒精和碎纸片,让其充分燃烧后,观察两支温度计示数上升的多少来比较酒精和碎纸片的热值大小
(3)某同学用图丁装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为,加热一段时间后变为;烧杯中水的质量为,水的初温,末温,水的比热容用c表示。用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式:q= 。
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”),你认为出现这样情况的主要原因是: 。
(5)有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。同样的汽油(如97#)加在T型轿车内比加在L型轿车内热值 (选填“更大”、“一样大”或“更小”)。
五、计算题
17.某公司用油罐车运输煤油,油罐车的容积为,空油罐车的质量为,装满煤油后,车轮与地面的总接触面积为,在某次运输过程中油罐车牵引力的功率为,在水平路面上匀速行驶,仪表盘显示行驶速度为,某次运输过程中油罐车行驶燃烧掉汽油。已知煤油的密度为,汽油的热值为。求:
(1)油罐车装满煤油静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)油罐车在运输过程中受到的阻力;
(3)发动机的效率。
18.某辆以汽油为燃料的观光汽车沿盘山公路(盘山公路近似处理为斜面),以36km/h的速度匀速行驶,经过15min从山脚到达山顶。汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2103N。求:
(1)汽车上山时行驶的路程是多少m?
(2)汽车上山时牵引力做的功是多少J?
(3)若汽车从山脚到达山顶的过程中,效率为30,则此过程中燃烧了多少kg汽油?(汽油的热值为q=4.6107J/kg)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
2.C
3.D
4.C
5.A
6.A
7.C
8.D
9. 压缩 20 31
10. 1 4 15
11. 1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J 4.6×108
12. 甲 2.1×103 1×105
13. 增大 做功 热值
14.
15. B A 两杯中水的质量相等、水的初温相同 两灯中油的质量相等 煤油 不可靠
16. 甲、丙 B 偏小 热量有散失,许多能量散发到空气中 一样大
17.(1) ; (2)2300N;(3)25%
18.(1)9000m;(2)8.28107J;(3)6kg
答案第1页,共2页
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