第十四章 内能的利用 综合素质评价(A)（含答案）

第十四章综合素质评价(A)
一、选择题(每题3分，共12分)
1．[2023·中山期末改编]加满汽油的汽车由佛山开到珠海后剩了一些汽油，剩下的汽油中不变的物理量有(　　)
A．质量　密度　热值 B．质量　密度　比热容
C．密度　热值　比热容 D．质量　热值　比热容
2．[2023·广州期末]如图所示的是“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩抗”电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯，下列解释合理的是(　　)
A．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
B．照明灯将光能转化电能
C．光电池板将光能转化为电能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
3．[2023·深圳光明区期末]如图所示为气体打火机中的点火装置——压电点火器。当按下打火按钮时，会使压电材料两端分别出现异种电荷，通过相连的导线，在打火机的排气嘴处放电产生电火花，从而点燃燃料。下列说法中正确的是(　　)
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A．按钮下压压电材料，压电材料将电能转化为机械能
B．电火花出现时，电能转化为内能，使AB间的燃料温度达到着火点
C．排气嘴喷出燃料的过程中，气体对外膨胀做功，气体的内能逐渐增大
D．燃料使用一半后，热值减少为原来的一半
4．表格中是检测某型号汽油的数据，下列选项中说法正确的是(　　)
样品质量 样品密度 比热容 热值
100 g 0.74 g/mL 2.2×103 J/(kg·℃) 4.4×107 J/kg
A.完全燃烧100 g此型号汽油，放出的热量为4.4×109 J
B．1 kg此型号汽油温度升高1 ℃所吸收的热量为2.2×103 J
C．100 g此型号汽油，每下降1 ℃可放出2.2×103 J的热量
D．完全燃烧1 kg此型号汽油可以放出2.2×103 J的热量
二、填空题(每空1分，共9分)
5．天冷的时候，晒太阳会觉得暖和，这一过程属于能量的________(填“转移”或“转化”)；某家庭使用天然气做饭，天然气燃烧是将________能转化为________能。
6．[教材改编题]如图甲中表示机械能转化为内能的冲程的是________，图乙的能量转换与图 ________的原理相同；图丙的能量转换与图________的原理相同。(以上均填“A”“B”“C”或“D”)
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7．某天然气热水器输入自来水的温度是25 ℃，输出后水的温度升高到48 ℃，这是通过________增加水的内能。某次使用中加热了40 kg的水，这些水吸收的热量是________J，热水器铭牌显示它的热效率是80%，该过程热水器消耗了________m3的天然气。(天然气的热值q＝3.8×107 J/m3)
三、作图题(共5分)
8．(1)一单摆小球，从A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑能量损失，请在图上画出C点所在位置。
(2)广东省顺德柴油机厂是中国机械工业500强最大型企业之一，产品品质享誉全球。如图甲所示，为汽油机的吸气冲程，试在图乙中作出压缩冲程示意图。
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四、实验题(第9题5分，第10题6分，共11分)
9．在“探究不同物质吸热升温现象”与“比较不同燃料燃烧放出热量”的实验中：
(1)“探究不同物质吸热升温现象”的实验，甲、乙虚线框中应选择的器材组合是________(填“A”“B”“C”或“D”中两个序号)；“探究不同物质吸热升温现象”与“比较不同燃料燃烧放出热量”这两个实验中，除图中所示测量工具外，都还需要的测量工具是________。
(2)两个实验中都存在吸放热的过程和温度的测量，“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，“物质吸收的热量”是通过________来反映的；“比较不同燃料燃烧放出热量”的实验中，比较温度计升高的示数是为了比较____________________，两个实验中都需要控制不变的量是________(填序号)。
①燃料质量　　　　　②吸热物质的质量　　　　　③加热时间
10．[2022·广州越秀区期中]“中国制造看家电，家电制造看广东，广东家电看顺德”，而“中国家电制造业重镇”佛山北滘镇是全国最大的家电出口基地，产品品质蜚声中外。小李用本地产的某品牌家用电热水壶烧水时，想研究电热水壶加热水的热效率。现提供图示器材：电力监测仪、数显温度计、电子秤、烧杯、电热水壶等。[水的比热容为c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
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(1)电热水壶工作时主要是将________能转化为________能。
(2)把空烧杯放在已经调零的电子秤上，电子秤显示为153 g，倒入水之后，显示为765 g；若想将500 g水倒入电热水壶，其中一种做法是：反复调节倒入电热水壶中的水量，使得烧杯与剩余的水放在电子秤上，电子秤的示数为________g。
(3)小李发现，把500 g、20 ℃的水加热到100 ℃，该电热水壶需要200 s，则该电热水壶每秒钟释放的热量可能是________。
A．500 J B．800 J C．900 J D．1 000 J
(4)小李想利用图中的器材测量电热水壶工作一段时间的热效率。已知将电力监测仪与电热水壶连接时，仪表的显示器可直接读出电热水壶工作时消耗的电能W电。请你写出测量方案的实验步骤，其中所需测量的物理量要求用字母表示。
(5)依据实验中(4)测量的物理量，电热水壶在该次测量时的效率为η＝ ________。
五、计算题(共6分)
11．某建筑工地使用的混凝土搅拌车的空车质量为12 t，内部容量为12 m3，装满了密度为2×103 kg/m3的混凝土；当搅拌车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，发动机的功率是200 kW。(柴油热值取4.0×107 J/kg，g取10 N/kg)
(1)搅拌车在行驶时受到的阻力是多少？
(2)搅拌车行驶10 km消耗6.25 kg柴油，则其发动机的效率是多少？
六、综合能力题(每空1分，共7分)
12．[2023·清远期中]阅读短文，回答问题。
17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。因蒸汽机质量太大不便于使用，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类，汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的，内燃机运行时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了很多。
早期的飞机是由内燃机提供动力的，从20世纪40年代开始，飞机上越来越多地使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气式发动机比内燃机更轻便。喷气式发动机中自带燃料(液态氢)和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
(1)功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次________(填“增大”或“减小”)。
(2)当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能________(填“增大”“不变”或“减小”)，这是通过________的方式改变物体的内能。
(3)火箭以氢为燃料是因为氢的________，将其制成液态的优点是__________________。
(4)在挑选汽车时，发动机(汽油机)效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断，输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越________(填“高”或“低”)。
(5)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是________(填字母)。
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少输出功率
C．尽量减少摩擦
D．尽量减少热量损失
答案
一、1.C　2.C　3.B
4．B　点拨：100 g汽油完全燃烧产生的热量Q放1＝m1q汽油＝0.1 kg×4.4×107 J/kg＝4.4×106 J，故A错误；1 kg此型号汽油温度升高1 ℃所吸收的热量为Q吸＝
c汽油m2Δt1＝2.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×1 ℃＝2.2×103 J，故B正确；100 g此型号汽油，每下降1 ℃可放出的热量为Q放2＝c汽油m1Δt2＝2.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×
1 ℃＝2.2×102 J，故C错误；完全燃烧1 kg此型号汽油可以放出热量Q放3＝m2q汽油＝1 kg×4.4×107 J/kg＝4.4×107 J，故D错误。故选B。
二、5.转移；化学；内　6.A；A；B
7．热传递；3.864×106 ；0.127　点拨：水通过吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加内能的。水吸收的热量为Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×
103 J/(kg·℃)×40 kg×(48 ℃－25 ℃)＝3.864×106 J，天然气完全燃烧放出的热量为Q放＝＝＝4.83×106 J，消耗天然气的体积为 V＝＝≈0.127 m3。
三、8.解：(1)如图所示。
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(2)如图所示。
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四、9.(1)B、C；天平　(2)加热时间；燃料燃烧放出的热量多少；②
10．(1)电；内　(2)265 　(3)CD
(4)①在烧杯中装入适量的水，用电子秤测出总质量m0；②把烧杯中的一部分水倒入电热水壶中，用电子秤测出烧杯及剩余水的质量m1；③用数显温度计测出热水壶内水的初温为t0；④将电力监测仪与电热水壶连接，启动电热水壶，当电热水壶工作一段时间后，用数显温度计测出热水壶内水的末温为t1；读出此刻电力监测仪的示数W电。
(5)
五、11.解：(1)搅拌车的速度v＝72 km/h＝20 m/s，发动机的功率是200 kW，由
P＝＝＝Fv可得，牵引力F＝＝＝104 N，由于搅拌车在平直公路上匀速行驶，搅拌车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，搅拌车的阻力为
f＝F＝104 N。
(2)搅拌车行驶的路程为s＝10 km＝104 m，行驶的时间t＝＝＝500 s，搅拌车牵引力做的功W＝Pt＝200×103 W×500 s＝1×108 J，搅拌车消耗的柴油的质量m柴油＝6.25 kg，柴油完全燃烧放出的热量Q＝m柴油q＝6.25 kg×4×
107 J/ kg＝2.5×108 J，搅拌车发动机的效率η＝×100%＝×100%＝40%。
六、12.(1)减小　(2)增大；做功
(3)热值大；便于储存运输　(4)高　(5)B
点拨：(1)根据材料可知，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次减小。(2)当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，克服摩擦做功，内能增大，这是通过做功的方式改变物体的内能。(3)火箭采用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量；将氢制成液态可减小其体积，便于储存。(4)输出功率相同的汽车，尾气汽油味越淡，说明汽油燃烧得越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，发动机的效率越高。(5)热机效率指的是热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放内能的比值，使燃料尽可能完全燃烧、减少机械摩擦、减少热量散失，可以提高热机的效率，故ACD正确，不符合题意；输出功率是指热机做有用功的快慢，热机效率与输出功率无关，故B错误，符合题意。故选B。