内容正文:
第十四章 内能的利用
一、单选题
1.如图所示实验或事例,与热机做功冲程能量转化相同的是
A. B.
C. D.
2.下面汽油机的四个冲程工作示意图中,与图中改变内能方式相同的是( )
A. B. C. D.
3.某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀加热(相同时间内,吸收的热量相同),他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度﹣时间”图像,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3.0×107J/kg,由图像可知( )
A.在AB段冰吸收的热量是4.2×104J
B.冰在熔化过程中温度保持不变,内能不变
C.冰的比热容为8.4×103J/(kg•℃)
D.在AB段共消耗2g酒精,此时热效率为35%
4.燃烧消耗10cm3天然气给水加热,水吸收的热量为120J(天然气的热值为36J/cm3),消耗的天然气( )
A.是可再生能源
B.燃烧过程中将内能转化为化学能
C.完全燃烧放出的热量都被水吸收
D.燃烧放出的全部能量不会自动聚集起来
5.如图所示,用电热水壶烧水至沸腾时,水蒸气会顶开壶盖。以下说法正确的是( )
A.烧水过程中,水的内能增加,这是通过做功的方式实现的
B.烧水过程中,利用了电流的热效应,水吸收的热量可以用公式Q=I2R计算
C.水蒸气顶开壶盖,该过程的能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同
D.水蒸气顶开壶盖后,内能增加,温度升高,最终液化为小水滴
6.下列关于热值的说法,正确的是( )
A.燃料的热值越大,燃烧放出的热量越多
B.同一种燃料,燃烧的情况不同,它的热值就不一样
C.燃料的质量越大,热值就越大
D.燃料完全燃烧情况下,放出相同的热量时,质量越大,其热值越小
7.如图所示实验,瓶内的水上方存在有无色透明、看不见的水蒸气,用气筒往瓶内打气,在瓶口塞子跳起来的过程中()
A.瓶内出现的白雾是水蒸气
B.瓶内出现白雾说明水蒸气内能增加
C.能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D.水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少
8.如图所示是酒精浓度检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻R2(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越大阻值越小)与定值电阻R1及一个电压表组成.驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则( )
A.气敏电阻R2的阻值越大,电压表的示数越大
B.通过电阻R2的电流越小,电压表的示数越大
C.通过电阻R1的电流越大,电阻R2两端电压越小
D.气敏电阻R2的阻值越大,通过电阻R1的电流越大
9.内燃机有四个工作冲程,如图所示是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
10.如图为生活中常用的热水瓶,注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。则与该过程类似的内燃机冲程和瓶内气体的内能变化分别为( )
A.吸气冲程、内能增大 B.压缩冲程、内能增大
C.做功冲程、内能减小 D.排气冲程、内能减小
二、填空题
11.汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将 能转化成 能.
12.火箭发射升空时用氢做燃料,主要是因为氢的 高;氢燃料燃烧时燃料的 能转化为 能。
13.把质量为2kg、温度为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量相当于完全燃烧 m3的天然气所放出的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=3.2×107J/m3,计算结果保留3位小数]
14.人们在冬天常常搓手取暖,这是通过 (热传递/做功)的方式来改变物体内能.如图所示,是热机工作冲程中的 冲程.某四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min,则该汽油机1s对外做功 次.
15.木炭的热值为。有一箱质量是20kg的木炭,若用掉了一半,剩余木炭的热值是 ;完全燃烧剩下的木炭最多可放出热量 J。燃烧这些木炭是将木炭的 能转化为内能。
三、作图题
16.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
17.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是 ;
(2)加热10min,水吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,水的沸点是 ℃。水的比热容 ;
(4)若本次实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧发出的热量是 J。(q酒=3.0×107J/kg)
18.如图所示, A、B、C三个实验装置完全相同,燃料的质量都为12g, 烧杯内液体的质量都相同。
(1)比较不同燃料的热值应选择 两个装置; 比较不同物质的比热容应选择 两个装置(两空均选填装置序号A、B、C的组合);
(2)在研究“比较不同燃料的热值”的实验中, 通过观察 (选填“加热时间”或“温度计示数”)比较燃料燃烧放出热量的多少; 分析表一数据可知, 燃料 (选填“α”或“b”)热值较大, 燃料α和燃料b的热值之比为qa∶qb = ;
表一:
燃料
加热前的液体温度/℃
燃料燃尽后液体温度/℃
a
25
44
b
25
34
表二:
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
a液体温度/°C
25
27
29
31
35
35
37
b液体温度/℃
25
26
27
28
29
30
31
(3)在研究“比较不同物质的比热容”的实验中,通过观察 (选填“加热时间”或“温度计示数”)比较物质吸收热量的多少; 分析表二数据可知, 液体 (选填“a”或“b”) 比热容较大。
五、计算题
19.小李家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能有多大比例转化成水的内能。小李尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确,他把家里的自动洗衣机的水量设置为30L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到30L时,洗衣机便会自动停止注水,已知当时自来水的温度是20℃,热水器输出热水的温度是40℃,注水前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2365.99m3,天然气热值为3.2×107J/m3。请用以上数据求:
(1)加热30L的水吸收多少热量?
(2)天然气燃烧所放出的热量是多少?
(3)请估测该热水器的热效率。
20.如图所示,一辆质量为2t的卡车在水平路面上匀速直线行驶。卡车受到的牵引力是其所受重力的0.1倍,该车行驶25.8km时,消耗的柴油为3kg。(柴油的热值为4.3×107J/kg)求:
(1)卡车行驶25.8km内牵引力做的功;
(2)卡车发动机的效率;
(3)其他条件不变,假设卡车发动机的效率能提高到50%,卡车在该路段节约的柴油质量是多少。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
2.C
3.D
4.D
5.C
6.D
7.D
8.C
9.B
10.C
11. 化学 内
12. 热值 化学 内
13.0.013
14. 做功 排气 50
15. 化学能
16.
17. 取相同质量的水和煤油 等于 98 6×105/600000
18. BC AB 温度计示数 a 19∶9 加热时间 b
19.(1)2.52×106J;(2)3.2×106J;(3)78.75%
20.(1)5.16×107J;(2)40%;(3)0.6kg
答案第1页,共2页
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