第十四章《内能的利用》检测题
一、单选题
1.四冲程柴油机工作过程中,以下说法错误的是( )
A.压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化 B.做功冲程使汽车获得动力
C.排气冲程排出了汽车的尾气 D.吸气冲程吸入气缸的是柴油
2.人们在实际生活中使用下列设备时,所涉及到的能量转化正确的是( )
A.用天然气灶炒菜,是电能转化为内能
B.电梯运行过程中,是机械能转化为电能
C.用太阳能电池板,是太阳能转化为电能
D.秋千向下摆的过程中,是动能转化为重力势能
3.如图所示,在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是( )
A.水在沸腾过程中,不断吸收热量,温度升高
B.实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大
C.玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
D.“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
4.核酸检测采样时使用的“采样拭子”,其顶端是如图所示的植绒拭子,安全、无毒。有一种植绒方式是:植绒机产生数万伏的高压静电,通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷,然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂,移动喷头靠近被植绒物体,绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面,呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识,下列描述不合理的是( )
A.喷头中的绒毛带上负电荷,是由于绒毛得到了电子
B.以移动的喷头为参照物,被植绒物体是运动的
C.绒毛能在高压静电作用下运动,是由于能量可以创生
D.绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面,是由于力能改变物体的运动状态
5.关于能量守恒定律,下列说法正确的是( )
A.能量可以凭空消失
B.能量可以凭空产生
C.能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变
D.热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律
6.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0 B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
7.小明阅读了某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,汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法错误的是( )
A.发动机在做功冲程把内能转化为机械能
B.该内燃机的效率为30%
C.为确保发动机正常工作,可用水对其冷却
D.燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量
8.如图所示是内燃机工作中的一个冲程,下列描述正确的是( )
A.压缩冲程,内能转化为机械能
B.压缩冲程,机械能转化为内能
C.做功冲程,机械能转化为内能
D.做功冲程,内能转化为机械能
9.下列关于热机效率的说法中正确的是( )
A.蒸汽机的效率比内燃机高
B.热机的功率越大,它的效率也一定越高
C.用来做有用功的那部分能量跟燃料燃烧放出的能量之比叫热机效率
D.用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比叫热机效率
10.厨房中的一些现象和做法中都含有物理知识,下列对应正确的是( )
A.烧开水时有时会把壶盖顶开——机械能转化为内能
B.炒菜时闻到香味——分子做无规则运动
C.用煤气灶烧开水——利用做功改变物体内能
D.用相同的热源给铁锅中质量相同的水和油加热,油升温快——油的沸点高
二、多选题
11.2022年6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是( )
A.火箭发射前内能为零 B.火箭的燃料热值大
C.火箭燃料的化学能全部转化为机械能 D.加速升空过程中火箭的机械能增大
12.关于热现象,下列说法正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有斥力
B.内能和温度有关,0℃的冰块没有内能
C.常用水作冷却剂,是利用了水比热容大这一特性
D.四冲程内燃机工作时,压缩冲程将机械能转化为内能
13.如图所示描述的物理过程,下列分析错误的是( )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能增加
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
14.如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:打开阀门A、关闭阀门B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时,关闭阀门A、打开阀门B,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降,如此循环往复。蒸汽机工作时,汽缸内部平均压强为1.1×106Pa,活塞横截面积为10dm2,蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200kg,活塞每分钟向上运动100次,活塞每次上升高度为60cm,则( )
A.活塞受到蒸汽的平均压力为1.1×107N
B.若物体匀速上升,杠杆对绳子C向下的拉力为200N
C.蒸汽推动活塞上行过程中,内能转化为机械能
D.蒸汽机工作一分钟对该物体做有用功的功率为1000W
15.关于内能,以下观点正确的是( )
A.热机在做功冲程是内能转化为机械能
B.热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
C.物体的内能增加不一定是吸收了热量
D.物体的温度不变,但内能可能改变
16.关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.胶塞冲出时看到“白气”说明物体对外做功内能增加
B.“白气”是水蒸气液化生成,说明物体对外做功内能减小
C.胶塞冲出时看到“白气”这个过程中内能转化为机械能
D.酒精灯燃烧的过程,内能转化为化学能
17.如图所示的轮船,动力是由柴油机提供的,下列说法正确的是( )
A.柴油机利用水做冷却液是因为水蒸发吸热 B.柴油机做功冲程中,内能转化为机械能
C.柴油机是利用内能做功的机器 D.柴油机效率高,是因为柴油的热值大
三、填空题
18.单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg ℃)。如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是______J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的______冲程相同。
19.热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月,我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机,这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小明,也想设计改造发动机,使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素,你认为小明可以在哪些方面改进创新?___________。假如小明的设想实现了,会给我们的生活带来哪些影响?___________。(写出一条即可)
20.如图为麻省理工大学教授课堂演示情景,教授将一个摆球从下巴处放手,结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴,这是因为摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少,这一过程 ___________(选填“符合”或“不符合”)能量的转化和守恒定律。
四、实验题
21.如图所示,某同学探究物体对外做功时能量的转化情况。他利用酒精灯给试管和水加热如图(a),当水沸腾后,水蒸气会把瓶塞“冲”出去如图(b),在研究过程中发现,如将瓶塞塞的紧一些,酒精灯对试管和水的加热时间会长一些,瓶塞被“冲”出去的距离会远一些如图(c)。
(1)观察图 (a)和图(b)或图(a)和图(c),在水蒸气把瓶塞“冲”出去的过程中,水蒸气对瓶塞 ______,在此过程中,能量的转化情况是 ______;
(2)分析比较图(b)和图(c)的实验现象, 可以得出初步结论:______。
五、计算题
22.百度联手奇瑞汽车,在安徽省芜湖市打造了国内首个全无人车运营区域.某正在测试中的一款无人汽车,其质量为1.6×103kg,汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min,消耗汽油6.4kg,所受的阻力是汽车总重的0.05倍,汽油的热值是4.5×107J/kg.求:
(1)汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力.
(2)汽车行驶75min牵引力做的功.
(3)汽车发动机的效率.
23.生物质颗粒是利用农林废弃物为原材料制成的一种新型清洁燃料。燃烧1kg无烟煤可以产生16g的SO2,生物质颗粒燃料燃烧时不产生SO2,因而可以减少对大气的污染以及酸雨的产生。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q无烟煤=3.4×107J/kg,q生物质=1.7×107J/kg,求:
(1)若生物质颗粒烧水效率为30%,将200kg水从15℃加热至100℃,需生物质颗粒的质量;
(2)这些生物质颗粒完全燃烧放出的热量如果由无烟煤提供,会排放多少克SO2。
参考答案:
1.D 2.C 3.B 4.C 5.C 6.D 7.D 8.D 9.D 10.B 11.BD 12.ACD 13.BC 14.CD 15.ACD 16.BC 17.BC
18. 620 做功
19. 改良发动机结构 节能(环保)
20.符合
21. 做功 内能转化为机械能 物体对外做功时,内能越大,转化的机械能越多
22.(1)800N;(2)7.2×107;(3)25%
23.(1)14kg;(2)112g