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第十四章内能的利用 一、单选题 1.有100kg汽油用去一半后,剩下汽油的 A.密度、比热容、热值都不变 B.密度、比热容不变,热值减小一半 C.密度减小一半,比热容、热值不变 D.密度、比热容、热值都减小一半 2.汽油机和柴油机相比较,下列叙述中正确的是( ) A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是空气 B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的 C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高 D.在压缩冲程末,汽油机汽缸内的温度比柴油机的高 3.汽油机和柴油机相比较,下列叙述中正确的是( ) A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是空气 B.汽油机汽缸顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞 C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高 D.一般情况下,汽油机的压缩比柴油机的大,其功率也更大 4.小梦在家与妈妈一起煲汤时,观察到汤锅内水沸腾时,水蒸气将锅盖顶起。下列内燃机的工作冲程的能量转化情况与水蒸气将锅盖顶起过程中的能量转化情况相同的是( ) A. B. C. D. 5.利用图示甲、乙装置(燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出),既可以比较不同液体的比热容,又可以比较不同燃料的热值.要求仅根据温度计示数的变化完成实验,则两个实验都需要控制相同的 A.液体种类 B.燃料种类 C.液体质量 D.燃料质量 6.下列关于能量转化的说法正确的是( ) A.跳伞运动员在空中匀速下落过程中是将重力势能转化为动能 B.拉弓射箭过程是将动能转化为弹性势能 C.给电池充电是将化学能转化为电能 D.核电站发电是将核能转化为电能 7.如图所示是一套卡式炉和便携气罐,罐内主要是丁烷,露营中被广泛使用。下列说法正确的是( ) A.烹煮食物时,主要通过热传递的方式改变食物的内能 B.常温下可通过压缩体积的方法使丁烷汽化后储存在罐中 C.烹煮食物时,食物温度升高,所含热量增加 D.丁烷燃烧的过程中热值减小 8.关于能量的转化和转移,下列说法错误的是 A.给手机电池充电,电能转化为化学能 B.电饭锅工作时,电能转化为内能 C.冬天人们烤火取暖,内能发生了转移 D.摩擦生热,机械能发生了转移 9.关于热机的效率,下列说法中正确的是( ) A.蒸气机的效率比内燃机高 B.燃料燃烧越充分,热机的效率越高 C.燃料的热值越大,热机的效率越高 D.热机废气带走的热量越多效率越高 10.暑假期间,小高一家驾驶汽车去海边游玩。下列说法不正确的是( ) A.汽车前进的动力,由内燃机的压缩冲程提供 B.在海边闻到浓浓的海腥味,这是扩散现象 C.海滩的沙子热得烫脚,沙子的内能增加是通过热传递的方式改变的 D.海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉,是因为海水的比热容大 二、填空题 11.2022年6月5日,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭成功发射。发射过程中,燃气对火箭做功火箭,火箭的机械能 (填“增大”“减小”或“不变”);发射塔下有一个深20m的水池,可装140t的水,水升温汽化时吸收大量的热,起到保护发射架的作用:火箭一般使用液态氢作为燃料,若完全燃烧0.5kg的氢燃料,可放出热量 J(已知氢燃料热值q氢=1.4 108J/kg)。 12.木炭的热值是3.4 107J/kg,它表示的物理意义是 ;有10 kg的木炭,完全燃烧掉一半能放出 J的热量,剩下一半木炭的热值是 J/kg。 13.如图所示为汽油机的四个冲程的示意图,按一个工作循环的顺序排序为 ,若某汽油机飞轮转速为1200r/min,则每秒钟该汽油机对外做功 次,其中图C中的能量转化与图所示的实验中能量转化相同的是 。 A. B. C. D. 14.酒精的热值是3.0 107J/kg,它的物理意义 . 15.如下图所示,是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中 图是做功冲程, 图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。 三、作图题 16.如图1为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气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2中,画出做功冲程中曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况,并在括号内画出活塞的运动方向。 四、实验题 17.在《验证机械能守恒定律》实验中,小明采用如图甲所示的装置。 其做法是:重物从高处由静止开始落下,重物上连着的纸带通过打点计时器时打出一系列的点,测出打点计时器在纸条上打出点的间距大小,如图乙所示,计算出重物重力势能和动能,并将重物的重力势能减少量和动能增加量进行比较。小明用质量为0.5kg和1kg的重物做了两个实验,获得表一和表二两组数据。 【查阅资料】图乙是实验中获取的一条纸带,打点计时器以O点为计时起点,每隔0.1秒再取另一个计数点A、B、C等,则A点的速度,再根据动能计算公式算出A点重物的动能。 表一:质量为0.5kg的重物 位置 A B C D E 动能增加量(焦) 0.09 0.27 0.45 0.63 0.81 重力势能减少量(焦) 0.15 0.45 0.75 1.05 1.35 表二:质量为1kg的重物 位置 A1 B1 C1 D1 E1 动能增加量(焦) 0.36 1.06 1.76 2.46 3.16 重力势能减少量(焦) 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6 请分析实验过程和表格数据回答下列问题: (1)小明认为重物下落做加速运动,请从能量角度加以解释 ; (2)分析表格数据,小明发现动能增加量小于重力势能减少量,其原因是 ; (3)为了使动能的增加量更接近于重力势能减少量,以便得出机械能守恒定律。现有1kg、2kg、3kg三个重物,选择哪个重物进行实验更合理? 。 18.学习了燃料的热值后,小明自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。他利用如图所示完全相同的甲、乙两套实验装置,用质量相等的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温都相同的水加热,实验装置如图所示。 燃料 加热前水温/ 燃料燃尽时水温/ 燃料的热值/() 酒精 15 35 碎纸片 15 25 ? (1)小明同学通过比较 (选填“水升高的温度”或“加热的时间”)即可比较两种燃料的热值; (2)实验数据记录如表,根据表中数据,计算出碎纸片的热值是 ; (3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 (选填“大”或“小”),出现这样情况的主要原因是 。(写出一点即可) 五、计算题 19.如图所示是一辆质量为1.2t的小汽车,以72km/h速度在一段平直公路匀速行驶了1h,油耗为6kg,它所受的阻力是车重的0.1倍(假设汽油完全燃烧,热值q=4.6 107J/kg)。 (1)这段时间内汽车牵引力做功? (2)汽车发动机的效率是多少? 20.有一功率为40kW,热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶,此时油箱中仅剩下5kg的汽油,如果不考虑热机其他的能量损失,汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶,问还可前进多远?(汽油的热值为4.6 107J/kg) 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.A 2.C 3.C 4.C 5.C 6.D 7.A 8.D 9.B 10.A 11. 增大 7 107 12. 1kg的木炭完全燃烧放出的热量是3.4 107J 1.7 108 3.4 107 13. DACB 10 乙 14.1千克酒精完全燃烧放出的热量是3.0 107J 15. 乙 甲 16. 17. 重力势能转化为动能 重物克服空气阻力做功,一部分重力势能转化为内能 3kg 18. 水升高的温度 小 存在热损失或者燃料没有完全燃烧 19.(1)8.64 107J;(2)31.3% 20.23km 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$