苏科版2002年“八升九”物理暑假分层作业
新课自学检测部分18 《机械能与内能的相互转化》
一、单选题
1.下列现象中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.冬天靠近暖气,感到暖和 B.两手相互摩擦,手发热
C.锯木头,锯条发热 D.气体膨胀,气体温度降低
2.下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.用水壶将冷水在火炉上烧开 B.太阳能水箱中的水被晒热
C.用锯锯木头,锯条会发热 D.放入冰箱冷藏室的食品温度降低
3.东京奥运会上,杨倩在10米气步枪比赛我国摘得首金。气步枪是一种靠枪机储气装置内高压气体击发弹丸完成的射击。气步枪发射弹丸过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
(
第
5题图
) (
第
4题图
) (
第
3题图
)
4.如图是汽油机某冲程的示意图,下列说法正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程 B.该冲程将内能转化为机械能
C.此汽油机的效率可达100% D.这种汽油机对环境没有污染
5.如图所示,用酒精灯将试管内的水加热到一定程度,试管口的木塞被冲开,下列说法正确的是( )
A.水蒸气对木塞做功,内能转化为机械能
B.水蒸气对木塞做功,机械能转化为内能
C.此实验只通过了做功的方式改变物体内能
D.此实验只通过了热传递的方式改变物体内能
6.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体内能一定相等
B.汽油机做功冲程中燃气的内能减小
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D.摩擦生热过程将机械能转化为内能,这个能量转化过程与内燃机的做功冲程相同
7.关于热机,以下说法中正确的是( )
A.热机做的有用功越多,效率就一定越高
B.热机的功率大,效率就一定高
C.汽油机在做功冲程中,机械能转化为内能
D.燃料用去一半后,剩余燃料的热值不变
8.2020年11月24日,中国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器,2月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球。以下相关说法中正确的是( )
A.火箭使用液氢做燃料,主要是利用了液氢的比热容大
B.火箭升空过程中,燃料燃烧将内能转化为化学能
C.发射架下有一个大的水池,是利用水的密度大特性
D.火箭使用的喷气式发动机是一种热机
9.我国科学家首次在南海海域发现裸露的“可燃冰”。“可燃冰”燃烧时可放出大量的热,若一块“可燃冰”燃烧掉一半,则( )
A.热值和比热容都不变 B.热值减半、比热容不变
C.热值和比热容都减半 D.热值不变,比热容减半
10.关于四冲程内燃机,下列说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,在吸气冲程中,汽油机只吸入空气
B.古人钻木取火过程中的能量转化与内燃机做功冲程中的能量转化相同
C.若汽油机飞轮的转速为3000r/min,则该汽油机每秒对外做功25次
D.热机的效率越高,说明热机做功越快
二、填空题
11.2005年9月28日17时50分,“神七”返回舱在内蒙古安全着陆。当返回舱还在高空时,人们就看到它像一个火球一样高速坠落,这时返回舱所具有的内能______,(增大,减小或不变)这是通过______方式改变内能。
(
第
12题图
)12.如图所示,汽油机工作时,吸入汽缸内的汽油和空气的混合气体处于________________(选填“A”或“B”)位置内,此时是汽油机工作的_______________冲程,此冲程中混合气体的内能______________(选填“减少”或“增加”),这是通过_____________的方式改变其内能。
13.一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为,这些能量相当于完全燃烧的干木柴才能得到。则干木柴的热值为______ ,如果用掉一半后,干木柴的热值将______。(选填“变大”“变小”或“不变” )
14.汽车发动机工作时,会产生大量的热量,为让它正常工作,需要对它进行冷却,“水冷”是冷却方式之一,这是因为水的 ___________较大,冷却效果好;航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的,这是因为液态氢具有较大的 ___________。火箭中的燃料燃烧时,将燃料的 ___________能转化为燃气的 ___________能。
15.如图所示,先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,然后迅速压下活塞,筒内棉花燃烧起来。对这一现象的解释是,活塞压缩玻璃筒内的空气,对空气做功,使空气的______增加,温度升高,达到乙醚着火点。如图是汽油机工作时各冲程的示意图,从能量转化的角度看,其中与图实验相同的是______(填字母)。如果该汽油机飞轮转速是1800r/min,则它每秒钟对外做功______次。
16.北京时间2021年12月10日8时11分,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙遥、四十七运载火箭成功将实践六号05组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功火箭发动机 ___________(选填“属于”或“不属于”)热机。火箭加速升空过程中,燃料燃烧释放的内能转化为 ___________能,火箭的机械能将 ___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
17.如图所示的场景中,酒精通过燃烧将________能转化为内能,软木塞飞出的过程中,水蒸气的内能减少,而减少的内能将会________(选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这个过程与热机的________冲程相似。
(
第
17题图
) (
第
20题图
)
18.我国南海海底探明有大量的“可燃冰”,在同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的_____很大;以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量是_____J。(q煤气=4.2×107J/kg)
19.小明家新买了一辆小汽车,这辆小汽车每行驶100km约耗油7kg,这些汽油完全燃烧放出的热量为______J;小汽车是依靠发动机工作时的______冲程获得动力。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
20.如图甲,在厚玻璃筒中放一小团硝化锦,把活塞______(填“迅速压下去”、“缓慢压下去”或“迅速向上提”),观察到硝化棉燃烧起来,这是通过______的方式使玻璃筒内的空气内能增加。如图乙,在烧瓶内盛少量水,不断给瓶内打气,此时瓶内气体内能______;当瓶塞跳出时,瓶内出现白雾,在这个过程中,气体膨胀对外界做功,瓶内气体的内能______。
三、解答题
21.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,他组装了如图甲、乙所示的两套完全相同的装置,加热两个烧杯中质量和初温都相等的水,实验数据如下:
燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 20 48
花生油 20 38
(1)小明组装如图甲乙所示的两套装置时,正确的顺序是_______(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的_______相同;
(3)分析得出:煤油和花生油两种燃料中,热值较大的是_______;
(4)小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值,除了图中的器材外,还需增加的实验仪器是:_______,利用此实验方法计算出的热值将比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”),原因是:_______。
22.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)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___________(填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映的;
(2)若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的实验仪器是___________;
(3)比较不同物质吸热升温的特点,应选择___________两图进行实验。
23.某型号汽车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶了6km,消耗汽油2kg,汽油的热值。
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)假设汽油完全燃烧且汽油机的效率为40%,则该汽车在此过程中受到的阻力是多大?
24.中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志,如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液体氢作为燃料,液态氧作为助燃剂,氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)某火箭发射时携带6×104kg液态氢燃料,这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾?【c水=4.2×103J/(kg·℃),当地大气压为1标准大气压】
(2)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧,某次测试中,一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶20min,消耗了2kg燃料,求该发动机的效率。
25.合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1吨分类后的垃圾能“榨”出140kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg。【c水=4.2×103J/(kg·℃)】则∶
(1)1吨分类后的垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量
(2)在1标准大气压下,(1)小问中这些热量的30%被1×104kg初温是40℃的水吸收,水温能升高多少
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
2.C
3.C
4.B
5.A
6.B
7.D
8.D
9.A
10.C
11. 增大 做功
12. A 压缩 增加 做功
13. 不变
14. 比热容 热值 化学 内
15. 内能 B 15
16. 属于 机械 增大
17. 化学 大于 做功
18. 热值 4.2×108
19. 3.22×108 做功
20. 迅速压下去 做功 增大 减小
21. 由下而上 质量 煤油 天平 偏小 燃料不能完全燃烧(或热量有散失)
22. 甲、乙 温度计升高的示数 托盘天平 甲、丙
23.(1);(2)
24.(1)2.5×107kg;(2)30%
25.(1)5.6×109J;(2)40℃
答案第1页,共2页