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期末复习练习:第十四章 内能的利用
一、选择题
1.如图,2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。长征二号F遥十七运载火箭用液氢作为燃料是利用液氢具有( )
A.较大的比热容 B.较高的热值
C.较小的密度 D.较低的沸点
2.如图所示是某汽车发动机的做功冲程的示意图。在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的( )
A.温度保持不变 B.分子热运动加快
C.一部分内能转化为活塞的机械能 D.全部内能转化为活塞的机械能
3.下列关于汽油机与柴油机的说法错误的是( )
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.汽油机多用于小型汽车,柴油机多用于载重汽车
C.柴油机与汽油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
D.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
4.点火爆炸实验中,电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气将塑料盒盖喷出很远.此过程的能量转化方式类似于汽油机的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
5.涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A.燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B.燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C.压气机压缩空气,空气的内能减小
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
6.2024年4月25日20时58分57秒,神舟十八号载人飞船搭载长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.火箭先对高温燃气施加向下的作用力,然后火箭获得向上的升空动力
B.火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图乙所示的冲程中的能量转化相同
C.火箭上升过程中的机械能守恒
D.提升燃料燃烧的充分度是提高热机效率的有效途径
7. 内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈(),则下列说法正确的是( )
A.图中所示冲程是做功冲程
B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油,则汽油机做的有用功为
C.该汽油机在1s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高
8.小明同学设计了一个测定天然气热值的实验,取水放入锅中,用温度计测得水的初始温度为20℃,天然气表的初始示数为,然后用天然气灶给水加热。当温度计的示数为80℃时,天然气表的示数为,水的比热容为J/(kg∙℃)。以下说法正确的是( )
A.天然气在燃烧过程中热值变小
B.加热过程中,水的温度升高,内能不变
C.水吸收的热量为
D.若不计热量损失,天然气的热值为
二、填空题
9.木炭的热值是3.4×107J/kg,它表示的物理意义是1kg的木炭完全燃烧可以放出 J的热量,有10kg的木炭,完全燃烧掉一半,剩下一半木炭的热值是 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
10.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,图中所示是汽油机的 冲程;汽油机1s内完成了40个冲程,则该汽油机的转速是 r/min。
11.火星探测器安装有太阳能电池板,工作时把太阳能转化为 能。因为转化时有能量损耗,转化效率不可能达到100%,转化过程中能量的总量 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.航天火箭发射使用液态氢作为燃料是因为氢的 很大。3kg氢完全燃烧放出的热量为 J, 不计热损失,这些热量可以使 kg 初温为20℃的水升高50℃。[c水=4.2×103J/ (kg℃), q氢=1.4×108J/kg。
13.汽车发动机一般是汽油机或柴油机。小明阅读了某牌号汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示的图表。根据图表给出的信息,该发动机的效率是 。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将 (填“升高”、“不变”或“降低”)。
三、实验探究题
14.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)探究不同物质吸热升温的特点,应选择 两图进行实验,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,如图丁。由图可以看出,液体 的吸热能力较强,若a的比热容为1.2×103J/(kg•℃),则b的比热容为 J/(kg•℃);
(2)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 来反映的(选填“温度计的示数”或“加热时间”):利用上述装置测得的燃料的热值是 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)的。
四、计算题
15.小明同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水.质量为1kg的铁锅内装有5kg水,把水从18℃加热至98℃,已知铁的比热容为0.46×103J/(kg•℃).如果木炭的热值为3.4×107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收.求:
(1)在这个过程中水吸收的热量;
(2)在这个过程中用掉多少木炭.
16. 氢能源汽车具有零排放的环保优势。某款氢能源汽车总质量为,在水平公路上以的速度匀速行驶时受到的阻力为,行驶消耗氢。已知氢的热值为,取。求汽车:
(1)受到的总重力;
(2)牵引力做的功;
(3)利用氢能的效率。
17.如图所示是我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机AG600全状态新构型灭火机,具备强大的灭火救援能力,是国家应急救援体系建设必备的重大航空装备。若该飞机以288km/h 的速度水平匀速直线航行96km,消耗航空燃油1600kg,飞机发动机的功率为。(航空燃油的热值为)求:
(1)飞机在水平航行过程中发动机做的功是多少?
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出多少热量?
(3)发动机的效率是多少?
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