内容正文:
第十四章 内能的利用 练习
一、单选题
1.关于热机及其效率,下列说法正确的是( )
A.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
B.热机的效率越高,对外做功同样多的情况下消耗的能量越少
C.热机的效率越高说明做功越快
D.更换热值更高的燃料可以提高热机效率
2.汽车的发动机大多数是内燃机,内燃机是热机的一种,下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )
A.热机排出的尾气没有内能
B.热机的效率能达到100%
C.热机的大量使用会造成环境污染
D.汽油机的吸气冲程吸入的是空气
3.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,只有汽油被吸入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量只有一少部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
4.如图是一台单缸四冲程汽油机工作过程中某一时刻的示意图,若该汽油机的转速为1200r/min,则下列说法中正确的是( )
A.图中所示是汽油机的做功冲程
B.该冲程中通过做功的方法增加缸内气体的内能
C.该汽油机每秒做功60次
D.用水做汽油机的冷却剂是由于水的比热容较小
5.可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源,1m3可燃冰可转化为164m3的天然气和0.8m3的水,下列关于可燃冰说法错误的是( )
A.可燃冰是不可再生能源
B.1m3可燃冰比0.8m3的水质量小
C.可燃冰形成在压强较大的环境中
D.相同体积的可燃冰和天然气完全燃烧后,可燃冰释放的热量多
6.对于图中所示的四幅图,下列说法正确的是( )
A. 软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间只存在引力
C. 活塞向上运动是内燃机的排气冲程
D. 小朋友下滑时,内能转化为机械能
7.2024年4月25日20时59分,我国在酒泉卫星发射中心,用长征二号F遥十八运载火箭,成功将神舟十八号乘组叶光富、李聪、李广苏3名航天员送入预定轨道,如图所示。关于火箭发射中涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.发射塔周围的“白气”是水分子运动形成的 B.火箭选用的燃料,具有比热容较大的特点
C.火箭上升外壳温度升高,具有的内能减小 D.发射火箭与热机做功冲程的能量转化相同
8.下图是四冲程汽油机的工作原理示意图,关于其四个冲程的描述错误的是( )
A.甲是排气冲程,排出的废气带走了大部分的能量
B.乙是做功冲程,燃料燃烧释放的能量绝大部分转化为机械能
C.丙是压缩冲程, 具有明显的机械能转化为内能的过程
D.丁是吸气冲程,汽油和空气的混合物进入汽缸
9.如图所示,活塞迅速下压,棉花燃烧。以下四个实验中发生的能量转化过程与此相同的是( )
A.图甲,瓶子内的空气推动塞子跳起来
B.图乙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出
C.图丙,汽缸内的气体推动活塞向下运动
D.图丁,将铁丝来回快速弯折十余次,弯折处温度升高
10.如图所示是汽油机工作时的四个冲程,下列说法错误的是( )
A.一个工作循环中四个冲程的排列顺序是甲、丙、丁、乙
B.丙冲程中,机械能转化为内能
C.丁冲程中,内能转化为机械能
D.甲、乙、丁冲程靠飞轮惯性完成
二、填空题
11.如图所示,由中国自主研发的我国第一部“空气动力发动机汽车”它是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开动时将空气的 能转化为 能,类似柴油机的活塞做功,排气口排出的是冷空气,为绿色环保产品.
12.内燃机的一个工作循环有四个冲程,图中表示的是其中的 冲程。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒完成 个工作循环,活塞完成 个冲程。
13.若汽油机每分钟完成1800转,则每秒它对外做功 次,飞轮转过 圈。
14.如图所示是一台单缸四冲程汽油机的剖面图,这个时刻正处于 冲程,它的转速是1200 r/min,则其每秒做功 次.
15.可燃冰是一种固态晶体,在常温常压下会迅速升华为气态。若某次开采出来的可燃冰热值为l.008×1010J/m3,0.0lm3的这种可燃冰完全燃烧后会放出 J的热量,这些热量全部被水吸收后,可以将 的水从20℃加热到100℃。可燃冰燃烧时,将 能转化为 能,如果让可燃冰在富含氧的环境中燃烧,其热值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
三、作图题
16.如图所示,图(甲)中画出了吸气冲程中进气门、排气门的开闭情况(用“T”表示气门),请在图(乙)压缩冲程的气门情况。
四、实验题
17.小阳同学学习了燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是:将燃料放好后,应先调整固定 的位置(选填“铁圈”或“横杆”),再调整固定好其余的器材;
(2)为保证实验结论的可靠,小阳使用了两个相同的烧杯,并在其内装了质量、初温都相同的水。你认为该实验中酒精和碎纸片的质量是否也应该相同?
答: (选填“应该相同”或“可以不相同”);
(3)小阳实验时每隔1分钟记录了烧杯中水的温度(如下表):
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲图中烧杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙图中烧杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
通过表中记录的数据,发现酒精和碎纸片这两种燃料中,热值较大的是 。
(4)小阳实验前用天平分别测出了烧杯中水和两种燃料的质量,并利用记录的数据及公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出酒精和碎纸片的热值。他的计算结果与实际值相比偏 (填“大”或“小”),你认为出现这种情况的主要原因是: 。
18.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验探究煤油和菜籽油的热值大小关系,他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的实验装置,记录结果见如表:
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)在安装、调整实验器材时,合理的顺序是(甲图中):应先调整、固定 的位置(选填“A”或“B”);
(2)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同的装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的 及 相同;
(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灯中燃料的质量,并根据记录的数据,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)计算出了水吸收的热量,然后再利用这个热量计算出煤油的热值,发现结果与课本中给出的煤油热值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”);观察装置图,请你分析原因是: 。
五、计算题
19.为研究物质的吸热性能,林红同学同时分别对质量都为500g、初温都为20℃的水和煤油加热,停止加热时水温升高到70℃。[不考虑热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃),c煤油=2.1×103J/(kg·℃),q天然气=3.5×107J/m3,煤油的沸点为150℃]
求:(1)水吸收的热量;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收,煤油能升高的温度;
(3)若水吸收的热量全部由天然气燃烧提供,需燃烧天然气的体积。
20.随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进了很多普通农村家庭,最近方文同学家也购买了一辆小汽车,方文同学十分高兴,将汽车里里外外看了个遍,并且进行了认真的思考,发现汽车上许多地方都用了物理知识,下面就是他思考的问题,请你和他一起来解答。
(1)若汽车油箱的容积为60L(dm3),内装的是密度为0.7×103kg/m3、热值为5×107J/kg的汽油,则该油箱中最多可装多少kg的汽油?若该车以20m/s的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油为4kg,汽车发动机的输出功率为12kW,则汽车发动机的效率是多少?
(2)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动速度v与时间t的关系如图所示,则在0~50s时间内,轿车发动机所做的功为多少?轿车在运动过程中受到的阻力为多少?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
2.C
3.C
4.B
5.B
6.C
7.D
8.B
9.D
10.D
11. 内 机械
12. 做功 20 80
13. 15 30
14. 做功 10
15. 300kg 化学能 内能 不变
16.
17. 铁圈 应该相同 酒精 小
18. B 质量 水的质量和初温 煤油 偏小
19.(1)1.05×105J;(2)100℃;(3)0.003m3
20.(1)30%;(2)4.5×106J,3000N
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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