内容正文:
第十四章 内能的利用 单元练习
一、选择题
1.遥感无人机在匀速下降的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力势能增大 B.动能增加
C.机械能守恒 D.能量守恒
2. 内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是( )
A.电动机 B.计算机 C.汽油机 D.照相机
3.下列四幅图是四冲程汽油机的工作示意图,其中属于压缩冲程的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,用酒精灯对试管加热,等水沸腾后,可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是( )
A.用酒精灯加热试管,水内能的增加是通过做功的方式实现的
B.蒸气把软木塞顶跑的过程,实现了内能向机械能的转化
C.蒸气把软木塞顶跑的过程,相当于汽油机的排气冲程
D.试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气
5.某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,对下图方框中能量形式判断正确的是( )
A.甲是“电能” B.乙是“太阳能”
C.丙是“电能” D.丁是“机械能”
6.我国是世界第一制氢大国,采用太阳能、风能等能源制氢,实现碳零排放。氢能是新能源汽车的能源之一。氢内燃机汽车工作时,氢在内燃机中燃烧,如图所示的四个冲程中,产生动力推动汽车前进的是( )
A. B.
C. D.
7.2023年4月24日是第八个“中国航天日”,学校飞天社团的同学制作了水火箭,如图是某水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。结合材料,你认为以下说法错误的是( )
A.水火箭加速升空阶段机械能不变
B.水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
C.使用打气筒打气时能量转化与汽油机的压缩冲程相同
D.使用打气筒向水火箭内打气的过程,水火箭中空气的内能在增大
8.小林家使用的燃气热水器,将40kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为J/(kg⋅℃),天然气的热值为J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是( )
A.水吸收的热量与水的末温成正比
B.水吸收的热量是J
C.热水器的能量转化效率是70%
D.燃气热水器主要将内能转化为电能
二、填空题
9.氢能源作为新型能源,其热值大,有着巨大的开发使用潜力。1kg氢能源完全燃烧放出的热量为 J。若有21%的热量被水吸收,可以使 kg的水从20℃升高到70℃。(液氢的热值q液氢=1.4×108J/kg,水的比热容)
10.如图所示是我国古代发明的取火器模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒就会立刻燃烧起来,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式使筒内空气内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点。这与四冲程汽油机工作循环中的 冲程类似。汽油机在一段时间内消耗了汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量 。()
11.“茶叶蛋”是人们喜爱的传统食物,煮泡鸡蛋的过程是通过的方式增大了鸡蛋的内能;在炎炎夏日的午后,来海边游玩的小瑞发现沙滩很烫而海水却很清凉,这是因为海水的比热容较 (选填“大”或“小”);灶台下干木柴燃烧的过程中,剩余干木柴的热值将
(选填“变大”、“变小”或“不变”)
12.如图甲所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,该过程中,使引火仪中的空气内能改变的方式是 。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作状态示意图,与甲图中的能量转化情况 (相同/不相同)。某台汽油机飞轮的转速为3000r/min,该汽油机每秒钟对外做 次功。
13.小明利用如图所示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g,烧杯中水的质量为200g,初温为23℃,点燃酒精,当水温升高到43℃时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量为 J;他想计算酒精的热值,还需进行的实验操作是 。[假设酒精燃烧放出的热量全部被烧杯中的水吸收且不考虑整个过程中酒精汽化,]
三、实验探究题
14.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,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)实验时组装如图甲、乙、丙所示的装置时,正确的安装顺序是 (选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)实验中,燃料完全燃烧放出的热量是通过液体吸热后温度的变化来反映的。本实验要比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验;用两个相同规格的烧杯装相等质量的水、取质量 (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃尽,最终来确定酒精和碎纸片热值的大小;
(3)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择 两图进行实验;
②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同,所以该实验主要用 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来表示两种液体吸热的多少;
③如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示,由图可看出b液体的温度升高得较慢,则 (选填“a”或“b”)液体的比热容较大。
四、计算题
15.一辆载重汽车装完砂石后总质量为2t,以额定功率80kW从静止开始运动,v-t图象如图所示,经15s运动100m恰好达到最大速度、接着匀速运动25s,关闭发动机滑行500m停下。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车总重的0.2倍。求:
(1)前40s过程中发动机做的功;
(2)汽车的最大速度;
(3)若整个过程中需要燃烧0.25kg汽油,则发动机的转化效率为多少?(已知汽油的热值大约为4×107J/kg)
16.如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为600kg,每个车轮与沙滩接触的面积为500cm2,卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动,10min行驶6km,它的发动机功率恒为11.5kW。
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多少帕?
(2)此次行驶中卡丁车的平均速度为多少m/s?卡丁车所受的阻力为多少牛?
(3)该卡丁车以汽油为燃料,若在这次行驶中消耗汽油0.6kg,求该卡丁车汽油机的效率。(q汽油=4.6×107J/kg)
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