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期末复习练习:第十四章 内能的利用
一、选择题
1.关于燃料的热值,以下说法中正确的是 ( )
A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量或体积无关
B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
2.对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能减少
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在斥力
C.丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
3.某四冲程汽油机的效率是25%,如图为该汽油机工作的四个冲程示意图,汽油机的热值为4.6107J/kg。下列说法正确的是( )
A.该车内燃机的四个冲程正确的工作是乙→丙→丁→甲
B.该汽油机工作时吸入100g汽油,可输出1.15106J的有用功
C.该内燃机的工作效率比柴油机工作效率更高
D.在图乙冲程中吸入的只有空气
4.如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电池板在光照下,产生电流驱动电动机,使小花左右摆动,下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是( )
A.叶片将光能转化为化学能
B.电动机将机械能转化为电能
C.太阳能电池板将太阳能转化为电能
D.小花将动能转化为化学能
5.大多数货车的发动机是柴油机,使用的燃料是柴油,为了减少运营成本很多货车司机会使用天然气来作为燃料,天然气常温常压下是气态,为了便于存储,通常要把气态的天然气转化成液态的天然气再装入气罐中来使用(如图甲所示),气罐中气压很大可以达到1.6MPa,使用时需要将气罐的阀门打开减压将液态的天然气变为气态后再使用,打开阀门后会发现阀门和附近的管道表面会结冰(如图乙所示),以下相关说法正确的是( )
A.将气态的天然气变为液态的天然气时,天然气会吸热
B.阀门和附近管道表面结冰是凝华现象
C.阀门和附近管道表面上的冰来源于气罐内的天然气
D.气罐中的天然气用去一半后,气罐内天然气质量减少一半,热值也减少一半
6.墨子寻“端”、天工开物、蛟龙入海、神舟升空,这些千年华夏文明和现代中国科技彰显了我国的文化传承。下列说法不正确的是( )
A. 一切物体都是由原子组成的
B. 流水冲击水轮转动,利用了水的机械能
C.蛟龙号下潜时受浮力作用
D. 长征系列火箭用热值大的物质作燃料
7.如右图,充电宝甲正在主机内被充电,充电宝乙已被取出、充电宝丙正在为手机充电,则此时( )
A.只有甲在输出电能 B.只有乙在输出电能
C.只有丙在输出电能 D.三者都在输出电能
8.如图所示的是郑老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从上方瓶口喷入液态酒精并盖上一次性纸杯,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸杯即刻飞出,瓶口出现白雾。下列分析正确的是( )
A.瓶口的白雾是液态酒精升华形成的
B.纸杯飞出时发生的能量转化是内能转化为机械能
C.气体推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸杯由于受到惯性的作用,飞出后要继续向上运动一段距离
二、填空题
9.某插秧机使用的是四冲程汽油机,如果该汽油机飞轮的转速是2400r/min,汽油机每秒钟对外做功 次。若插秧机消耗汽油0.2kg,这些汽油完全燃烧放出的热量的42%被冷却水箱内40kg的水吸收(水未沸腾),则水温将升高 ℃。[,]
10.某家庭需要将50 kg、初温为10 ℃的水加热到50 ℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧水,需要燃烧0.8 kg的煤气.这些水从10 ℃加热到50 ℃需要吸收的热量为 J,0.8 kg的煤气完全燃烧放出的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 .(c水=4.2×103J/(kg•℃),q煤气=4.2×107J/kg)
11.用电水壶烧水,如果将壶内20℃的水烧开,水吸收的热量是6.72×105J,则壶内水的质量是 kg;小明想拿这些烧开的水的 用来加热盒装200mL的牛奶,使牛奶的温度由24.8℃升高到50℃,则加热的效率为 。 [当地气压为标准大气压,c水=4.2×103J/(kg•℃),c牛奶=2.5×103J/(kg•℃),ρ牛奶=1×103kg•m-3]
12.如图所示是四冲程汽油机的 冲程。工作时需要用水为其冷却,若5kg的水温度升高2℃,则吸收的热量为 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
13.如图所示,2021年4月29日,我国利用长征5号运载火箭成功发射天宫空间站核心舱“天和”。在火箭加速升空阶段(忽略燃料燃烧对质量的影响),其搭载的“天和”核心舱机械能 (选填“增大”、“不变”或“减小”);燃料燃烧过程中,将 能转化为内能;据悉2022年天宫空间站建成后总质量将近100吨,与现有近400吨的国际空间站都在匀速绕地球运动,两空间站的运动状态是 (选填“变化”或“不变”)的。
14.如图所示,弹簧一端固定于水平面上,另一端与质量为m的活塞拴接在一起,一开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体,气缸和活塞均是热的良导体.若外界环境的温度缓慢降低,则活塞将 ;气缸将 (两空均选填“向上移动”、“静止不动”或“向下移动”).
三、实验探究题
15.为了比较不同燃料的热值,陆久帅同学设计了如下实验方案。用天平量取相同质量的酒精和碎纸片,组装了如图所示的装置进行实验,请帮助小董完成以下环节:
(1)实验中选择用水吸热升温来反映燃料燃烧放出热量的多少,装置中两烧杯中水的质量需要 (选填“相同”或“不同”);
(2)在组装实验装置时应按照 (选填“先下后上”或“先上后下”)的顺序;
(3)当两种燃料均燃尽后,发现甲装置中温度计示数上升较多,可知道 的热值更大;
(4)陆久帅同学测出了水的质量,结合公式计算出水在这个过程中吸收的热量,然后利用公式,计算得出酒精的热值,请分析陆久帅同学测得的酒精热值的数值 (选填“准确”或“偏小”或“偏大”)。请你说明原因: 。
16.物理小组的同学们组装了如图a所示的装置,在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体,在完全相同的鴙料盒中分别装有两种不同的燃料。
(1)若要比较液体的吸热本领:
①应选 两图的实验装置进行实验;(在“甲、乙、丙”中选填)
②实验过程中,若浸在液体中的温度计示数都升高了,加热时间较短的液体比热容较 ;(选填“大”或“小”)
③本实验使用的物理方法除了控制变量法,还采用了 。
(2)①若要比较两种燃料的热值:应选择 两图的实验装置进行实验;(在“甲、乙、丙”中选填)
②如果将液体吸收的热量作为燃料燃烧放出的热量,那么,通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏 。
四、计算题
17.我市出租车大量使用天然气为燃料,已知天然气的热值q为4×107J/m3若出租车发动机消耗0.1m3的天然气,可对外输出1×106J的机械能。求:
(1)完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量;
(2)出租车发动机的效率。
18.小王学习了有关热学的知识后,对家里燃具进行了观察和研究。(已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃))。
(1)将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?
(2)若小王家烧水用的是热值为8.4×107J/m3的天然气,且燃气灶烧水时的热效率为25%,那么把5kg、20℃的水加热到100℃需要消耗多少m3的天然气?
参考答案
1.A
2.A
3.B
4.C
5.B
6.A
7.C
8.B
9.20;23
10.8.4×106;3.36×107;25%
11.2;12%
12.压缩;4.2×104
13.增大;化学;变化
14.向上移动;静止不动
15.(1)相同
(2)先下后上
(3)酒精
(4)偏小;酒精燃烧给水加热时,有热损失,水吸收的热量小于燃料放出的总热量,根据水吸收的热量,计算出燃料的热值,要比燃料实际的热值偏小。
16.甲、丙;小;转换法;甲、乙;小
17.(1)4×106J;(2)25%
18.(1)1.68×106J;(2)0.08m3
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