内容正文:
第十四章 内能的利用 单元测试
一、选择题
1.一瓶煤油用掉一半后,剩下的煤油( )
A.热值和密度不变,比热容变为原来的一半
B.比热容和热值不变,密度变为原来的一半
C.密度、比热容和热值都不变
D.密度和比热容不变,热值变为原来的一半
2.冬天,沈阳很多热电厂都利用余热为居民集中供暖,下列说法正确的是( )
A.热电厂利用余热供暖,可以提高燃料利用率
B.供暖管道中用水作介质,是因为水的比热容小
C.人们利用暖气暖手时,温度由暖气传给手
D.水在暖气中循环的过程中温度降低,比热容减小
3.如图所示,在软木塞冲出试管口的过程中,下列说法中错误的是( )
A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能增大
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.软木塞离开试管口上升时,动能转化为重力势能
D.能量的转化形式与热机的做功冲程相同
4.如图,这是单缸四冲程汽油机工作循环示意图,下列说法正确的是( )
A.甲冲程把机械能转化为内能,使汽车获得了动力
B.乙冲程是吸气冲程,吸入的是空气
C.丙冲程中气体内能将增大、温度升高
D.一个工作循环的工作过程依次是丁、乙、丙、甲
5.人民网北京1月15日讯:国防科工委组织研究的50t液氢液氧运载火箭发动机今天在京进行了200s热试车,试验取得圆满成功,这将为我国今后发展:卫星技术、高空探测和载人航天发挥重大作用。该发动机的燃料之所以采用液氢( )
A.较高的燃点 B.较大的比热容
C.较高的沸点 D.较大的热值
6. 与固体燃料相比,液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一,其密度约为0.42×103kg/m3,热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3,热值为3.0×107J/kg,下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是( )
A.酒精的密度比液态甲烷的密度小
B.液态甲烷燃烧时,内能转化为化学能
C.相同体积的液态甲烷和酒精,液态甲烷的质量更大
D.10kg的液态甲烷完全燃烧,放出的热量为5.0×108J
7.如图是新型“油电混合动力”汽车工作时热机的能量走向图。该汽车在启动时,热机可以给车提供动力,同时也给动力蓄电池组充电,蓄电池也为电动机工作提供电能。下列说法正确的是( )
A.此热机工作的效率为
B.给蓄电池充电时蓄电池相当于电源
C.热机给蓄电池充电时将电能转化为机械能
D.热机在给车提供动力时主要把内能转化为机械能
8.小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精()。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,,则下列说法中正确的是( )
A.
B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C.0~8min乙吸收的热量为
D.该酒精灯的加热效率为28%
二、填空题
9.如图所示是四冲程汽油机的 冲程,该冲程中,汽缸内燃气的内能 (选填“变大”“变小”“不变” );0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收,可使水温升高到 ℃。【q油=4.6×107J/kg;c水=4.2×103J/(kg.℃)】
10.如图所示为某科技小组自制的水火箭的结构示意图。当使用打气筒给可乐瓶打气时,打气筒筒壁发热,这是通过 的方式改变内能的。当水面上方气体压强增大到一定程度时,会使水向下喷出,从而使水火箭升空,此过程相当于内燃机的 冲程。
11.在校园科技制作大赛上,科技社团利用废弃的饮料瓶制作了气压式喷水火箭,其发射过程如图所示。水火箭飞向空中时,若在2s内上升了5m,则水火箭在这段时间运动的平均速度为 m/s。瓶内气体的内能转化为水火箭的 能,此能量转化过程与汽油机的 冲程相同。
12.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14.3×107J/kg,完全燃烧2kg的氢气可放出 J的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值 (选填:变大/不变/变小)
13.在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1kg的水,从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是
J。他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,热水器进水温度是22℃,出水温度是42℃,他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是,天然气的热值是。
三、实验探究题
14.小明用如图完全相同的装置甲、乙、丙,来比较不同物质的比热容和不同燃料的热值,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温相同。
(1)为了比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验;另一个实验是通过 (升高的温度/加热的时间)反映物体吸热的多少,此操作过程使用的方法是 (转换/控制变量/等效替代)法;
(2)比较不同物质的比热容,选用合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度—时间图像(如图丁),则液体a的比热容 (大于/小于/等于)液体b的比热容,由此可知液体 (a/b)吸热能力强。
四、计算题
15.某单缸四冲程汽油机的活塞横截面积为,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是80mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为,曲轴转速为2400r/min,当汽油机满负荷工作时,求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)汽油机的功率;
(3)若汽油机在一个工作循环内消耗汽油,汽油的热值取,则该汽油机的效率为多大?
16.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其图象如图所示,在第10s时速度达到,通过的路程为120m.求:
在内汽车的平均速度;
设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为那么在内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳?
若发动机的转化效率为,则内燃烧了多少千克汽油?已知汽油的热值大约为.
17.压路机,以机械本身的重力作用广泛用于各种路面的压实作业,使被碾压层产生永久变形而密实,如图是一台双轮压路机,其工作质量为,双轮与地面的接触面积为400cm2。在一次压路作业中,压路机在水平路面上匀速行驶10min通过了240m的路程,行驶过程中受到的阻力是其重力的0.4倍。求:(g取10N/kg,柴油的热值取)
(1)压路机在这次压路作业中运动的速度是多少?
(2)压路机静止在水平路面上时对路面的压强是多少?
(3)压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少?
(4)若其发动机效率为30%,这次作业要消耗多少千克柴油?
答案
1.C
2.A
3.A
4.C
5.D
6.D
7.D
8.C
9.做功;变小;48
10.做功;做功
11.2.5;机械;做功
12.2.86×108;不变
13.3.36×105;0.075
14.甲乙;加热时间;转换;大于;a
15.(1);(2);(3)
16.;.千克
17.(1)0.4m/s:(2)3106Pa;(3);(4)0.96kg
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