内容正文:
14.1能量的转化和守恒
一、单选题
1.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,往易拉罐里喷少量酒精,然后将一个空的纸杯迅速套上,用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔,纸杯就会“冲天”飞出去,下列说法正确的是( )
A.酒精燃烧时,将化学能转化为机械能
B.纸杯飞出去的过程,相当于内燃机的排气冲程
C.纸杯飞出去时,易拉罐对纸杯做了功
D.纸杯飞出去时,易拉罐内气体的内能减小
2.动态制动是现代车辆采用的一种重要制动方式。动态制动器主要由动态制动电阻和继电器等组成,在故障、急停、电源断开时继电器将制动电阻接入,通过电阻耗能起到一定的制动作用。其中,制动电阻在消耗能时,所发生的能量转化是( )
A.机械能转化为内能 B.机械能流失到空中
C.电能转化为内能 D.机械能转化为电能
3.根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( )
A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进
B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止
C.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
4.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列说法错误的是( )
A.图甲是压缩冲程
B.由图乙可知该汽油机的效率是28%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,但汽油的热值不变
D.汽车工作的时间越长,汽车牵引力做功的功率一定越大
5.物体从高处下落,到地面后温度略有升高,这说明该物体的( )
A.机械能减少,内能增加
B.重力势能减少,机械能不变
C.内能增加,周围空气的内能减少
D.增加的动能等于减少的重力势能
6.下列有关于中国古代文明中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.大小不同的编钟发声,音色相同音调不同
B.钻木取火时木头内能不变
C.流水推动水磨工作将化学能转化为机械能
D.使用辘轳提水的目的是可以省功
7.下列例子中纯属内能的转移的是
A.电炒锅通电后锅变热 B.摩擦使冰块熔化
C.一杯开水渐渐变凉 D.钻木取火
8.下列有关能源及能的转化中说法错误的是( )
A.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.泥石流流速快,流量大,因此泥石流的重力势能大
C.燃烧化石能源产生酸性气体形成的酸雨,可以腐蚀成分为碳酸钙或金属的建筑物
D.镁条燃烧发出耀眼的白光,此过程中化学能转化为光能和内能
9.下列关于能量的转化正确的是( )
A.钻木取火﹣﹣﹣内能转化为机械能
B.光合作用﹣﹣﹣光能转化为内能
C.日光灯﹣﹣﹣光能转化为电能
D.电饭锅﹣﹣﹣电能转化为内能
10.有一种压电塑料薄膜,在压力作用下表面会产生电压,则这一过程中能量的转换情况是( )
A.机械能转化为电能 B.电能转化为机械能
C.内能转化为电能 D.内能转化为机械能
二、填空题
11.常用打火机的打火方式有两种,一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火;另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看,前者是把 能转化为内能;后者是把 能转化为内能。
12.如图所示实验中,我们看到塞子从试管口跳出,这是由于水蒸气对塞子做功,水蒸气的 能转化为塞子的 能.
13.据某新闻报道,一电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的发电机组,引发争议。该公司官网称,下列对此分析正确的是 。
A.发电技术突破了能量守恒定律,证明能量可以不守恒
B.如果没有能量补充,装置最终会停下
C.根据能量守恒定律,装置可以一直转动下去
D.不靠任何能量补充,该装置可以一直转动下去
理由: 。
14.如图所示,是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,摆球荡起的高度越来越低,这一过程摆球的 能转化为内能, (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
三、计算题
15.如图所示为小排量汽车,以72 km/h的速度,在水平路面上匀速行驶了72 km,消耗汽油6 kg.若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23 kW,汽油的热值为4.6×107 J/kg.则关于上述的行驶过程,试求:
(1)所用时间是多少?
(2)汽油完全燃烧放出的热量?
(3)该汽车发动机的效率?
16.天宝高速公路全长l36km,一辆汽车以80km/h的速度匀速行驶,从天水到宝鸡消耗8.5kg汽油.请问:
(1)汽车行驶了多少小时?
(2)若这些汽油完全燃烧,放出的热量是多少?(q汽=4.6×107J/kg)
(3)请你从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由.
17.若家用天然气的热值为4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
求(1)完全燃烧0.1m3天然气放出的热量是多少?
(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%,完全燃烧0.1m3天然气可使初温为25℃,质量为5kg的水温度升高多少度?(当时气压为一个标准大气压)
答案解析部分
1.D
【解析】【解答】A.酒精燃烧时,将化学能转化为内能,故A错误;
BC.纸杯飞出去时,燃气对纸杯做了功,燃气的内能转化为纸杯的机械能,相当于内燃机的做功冲程,故B错误;故C错误;
D.纸杯飞出去,燃气对纸杯做功,易拉罐内气体的内能减小,故D正确。
故选D。
【分析】燃料燃烧,将化学能转化为内能;内能对外做功,转化为机械能,内能减小。
2.C
3.C
4.D
5.A
6.A
7.C
8.B
9.D
10.A
11.机械;电
12.内;机械
13.B;在能的转化或转移的过程中,能的总量保持不变;机器在工作的过程中,会克服摩擦做功、有能量散失,同时能量转化和转移具有方向性,其机械能不守恒
14.机械;遵循
15.见解析所示
【详解】(1)由v=s/t知道,汽车所有的时间是:t=s/v=72km/72km/h=1h;
(2)汽油完全燃烧放出的热量:Q=mq=6kg×4.6×107 J/kg=2.76×108 J;
(3)由P=W/t知道,汽车发动机做的功是:W=Pt=23×103 W×3600s=8.28×107 J,
汽车发动机的效率:η=W/Q×100%=8.28×107J/2.76×108J=30%。
16.(1)1.7h;(2)3.91×108J;(3)节约化石类能源;清洁无污染
【详解】(1)汽车行驶的时间t===1.7h;
答:汽车行驶了1.7h;
(2)汽油完全燃烧放出的热量是Q=q汽m=4.6×107J/kg×8.5kg=3.91×108J;
答:放出的热量是3.91×108J.
(3)使用太阳能可以节约化石类能源;太阳能清洁无污染、安全.
17.(1)4.2×106J;(2)75℃
【详解】解:(1)完全燃烧0.1m3天然气放出的热量
Q放=Vq=0.1m3×4.2×107J/m3=4.2×106J
(2)根据,水吸收的热量为
Q吸=ηQ放=40%×4.2×106J=1.68×106J
水温度升高
因为水的初温为25℃,标准大气压下水的沸点为100℃,而
80℃+25℃=105℃>100℃
所以水升高的温度为
Δt=100℃-25℃=75℃
答:(1)完全燃烧0.1m3天然气放出的热量是4.2×106J;
(2)水温度升高75℃。
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