第十四章测试卷
(满分:100分 时间:90分钟)
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
一、选择题(每题3分,共36分)
1.下列各种机器中不是利用内能转化为机械能的是 ( )
A.坦克 B.飞机 C.火箭 D.电动自行车
2.下列现象中属于能量转移的是 ( )
A.高处落下的小球速度越来越快 B.点燃的火箭腾空而起
C.雨天时发生雷电 D.热水在空气中逐渐变凉
3.(山西中考题)如图所示是内燃机的某冲程工作示意图,以下改变内能方式
与此相同的是 ( )
A.烤火取暖 B.搓手取暖
C.向手“呵气”取暖 D.用热水袋取暖
4.关于热机的效率,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.热机单位时间里耗费的燃料少,热机的效率就一定高
D.热机做的有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,热机的效率就越高
5.用酒精灯给试管加热,如图所示,试管口软木塞冲出的过程中,下列说
法正确的是 ( )
A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能增大
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同
D.试管口的“白气”是水蒸气汽化形成的
6.四冲程汽油机工作过程可概括为:①高温、高压气体膨胀做功,把一部分内能转化成
机械能;②燃料燃烧,化学能转化为内能;③工作物质温度降低,内能减少.按正确的顺序排
列为 ( )
A.①③② B.②①③ C.③①② D.②③①
7.关于热机,下列说法正确的是 ( )
A.热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B.四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门同时关闭的冲程是吸气冲程和压缩冲程
C.柴油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率
D.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
8.一台效率为40%的柴油机,当输出3.44×107J有用功时,消耗的柴油质量是(柴油的
— 5 —
热值是4.3×107J/kg) ( )
A.0.8kg B.2kg C.0.32kg D.2.8kg
9.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
10.寒冷的冬天,老王感觉脚很冷,小陈用泡热水和搓脚的方法都能使老王的脚暖起来,
下列判断正确的是 ( )
A.老王用热水泡脚,热量从热水传递到老王的脚,说明水含有的热量比脚多
B.小陈用手用力搓老王的脚,使老王的脚进一步暖起来,说明摩擦能创造能量
C.老王的脚暖起来,说明脚的温度升高,内能增大
D.热水最终变冷,内能减小,说明有一部分能量消失了
11.如图为新型太阳能公共卫生间,该卫生间的照明全部由位于顶
部的太阳能电池板提供,它还能将多余的能量储存在蓄电池里.其能量
转化和存储的方式是 ( )
A.太阳能转化为光能,再转化为电能
B.太阳能转化为电能,再转化为化学能
C.太阳能转化为内能,再转化为化学能
D.太阳能转化为电能,再转化为光能
12.在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,
你认为其中不正确的是 ( )
A.做功可以改变物体的内能
B.热传递改变物体内能的实质是不同形式的能量的相互转化
C.在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化
D.能量在转化和转移的过程中总会有损耗,但能量的总量保持不变
二、填空题(每空2分,共34分)
13.被誉为“中国第一座农民城”的温州龙港用上了管道天然气.天然气与煤相比,从热
学角度分析,它突出的优点是 ;从环保角度分析它突出的优点是
.(天然气、煤的热值分别为1.14×108J/kg、3×107J/kg)
14.在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是 冲程.如图所示,汽油机正
在进行的是 冲程,已知汽油的热值为4.6×107J/kg,则完全燃烧100g汽油放出的
热量为 J.
(第14题) (第16题) (第17题)
15.火箭常以液态氢作为燃料提供动力,原因是液态氢的 比较大.火箭升空时
将 能转化为 能.
16.如图所示是道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”),该机械利用压缩气体推动
— 6 —
活塞将钻头打入路面,气体推动活塞时是将 能转化为 能;钻头制成锥形是
为了 ;“啄木鸟”中用到了柴油机,若其机械效率是40%,则完全燃烧50kg柴油对
外做的有用功是 J.(柴油的热值是4.3×107J/kg)
17.如图所示是利用频闪摄影对乒乓球跳动拍摄的照片.乒乓球从一定的高度落到地面
反弹,每一次弹起的高度都比上一次要低,机械能 , 能增加,最后停止在地
面上,能的总量 .
18.各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化,请按表中示例完成表格.
能量转化 示例
化学能转化为电能 干电池对外供电
用电熨斗熨衣服
机械能转化为内能
三、简答题(6分)
19.如图所示展示了一个极具想象力的设想:上面水池中的水
流下来,冲击叶轮转动,叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动;人利用打
磨轮打磨工件,同时,运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上
面的水池中……只要一开始在上面水池中注满水,就能通过水的上
下循环,使机器不停地工作.
(1)上面水池中流下来的水,能否被水泵全部抽送到上面水池
中 说明理由.
(2)这个设想曾得到不少人的赞许,并把这个装置誉为“永动
机”.请运用你掌握的知识,说明这个装置是否真能“永动”.
四、实验探究题(12分)
20.(4分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10g,烧杯内的
液体质量也相同.
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选
择 两图进行实验.
(2)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),它的物理含义是 .
(3)酒精的热值为3.0×107J/kg,完全燃烧10g酒精放出的热量为 J.
甲 乙 丙
21.(8分)木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料,对它们取不同质量进行完全燃烧,得到
— 7 —
了下表的数据:
燃料的质量/g 100 200 300 400
Q木柴/J 1.3×106 2.6×106 3.9×106 5.2×106
燃料完全
燃烧放出 Q /J 3.0×106 6.0×106 9.0×106焦炭 12.0×106
的热量
Q木炭/J 3.4×106 6.8×106 10.2×106 13.6×106
(1)从表中的数据可得到,相同质量的不同燃料,它们完全燃烧所释放的热量是
的;对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越 .
(2)从表中的数据还可以看出,对于同一种燃料, 和 的比值是不变的,
这个不变的比值,反映了燃料本身的一种性质,物理学中把它称为 ,它是用来描述
燃料完全燃烧时释放热量能力大小的物理量.
(3)完全燃烧0.01m3 的天然气放出的热量是 J;如果这些热量完全用于加热
水,可使 kg的水温度升高10℃;实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许
多,原因是用燃气灶烧水时,除了水吸收的热量外,一部分传给了盛水的容器,另外一部分传
给了 (答一个即可).[q =4.2×107J/m3,c =4.2×103天然气 水 J/(kg·℃)]
(4)在烧水过程中,人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收,为了衡
量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例,物理中引入了 来描述,
我们总是希望它的值越 越好.
五、计算题(12分)
22.(6分)王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水.铁锅内装有5kg水,把水从
18℃加热至98℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).如果木炭的热值为3.4×
107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收.求:
(1)在这个过程中水吸收的热量.
(2)在这个过程中用掉多少木炭.
23.(6分)人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页.钻木取火的一种方法如图
所示,将削尖的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓.木棒在木板的洞里转动
时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温
度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧.因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热
部分的质量只有0.25g.已知:来回拉一次钻弓需1.0s,弓长为s=0.25m,人拉弓的力为16
N,木头比热容c=2×103J/(kg·℃),室温为20℃.问:
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒尖
端吸收,则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来
— 8 —田里的温度不会下降得很大,保证秧苗在低温下不 气门都关闭,活塞向上运动,这是压缩冲程,在此冲
被冻坏;白天将水放掉,由于泥土的比热容小,在白 程中,机械能转化为内能,这是通过做功来改变物
天太阳照射下,温度变化很大,使秧田的温度升高 体的内能;A、C、D选项都是通过热传递来改变物
很大,保证秧苗生长所需的温度. 体的内能,而B选项中是克服摩擦做功来改变物体
四、20.(1)98 (2)多 (3)不能 实验中没有保 的内能,故与内燃机压缩冲程中改变内能方式相同
持二者质量和升高的温度相同 解析:从温度计示 的是B选项.
数可知此时温度为98℃,即水的沸点是98℃;由 4.D
于加热水和食盐水所用的酒精灯相同,在单位时间 5.B 解析:水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内
内放出的热量相等,则对食盐水加热到沸腾所用时 能减小,转化为木塞的机械能,这与热机中的做功
间长,说明食盐水吸收的热量多;仅由“加热食盐水 冲程相同,所以A、C选项错误,B选项正确;从试管
到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论 口出来的高 温 水 蒸 气 会 放 热 液 化 成 小 水 滴,形 成
是不正确的,因为实验中所用的是相同体积的水与 “白气”,D选项错误.
食盐水,另外水与食盐水的沸点也不同,这样在研 6.B
究的过程中两种物质的质量与升高的温度均不相 7.A 解析:热机的效率是热机性能的重要指
同,所以不能得出正确的结论. 标,A正确;汽油机在工作过程中,进气门和排气门
21.(1)吸收的热量 (2)升高的温度 (3)A 都关闭的是压缩冲程和做功冲程,B错;柴油机上
(4)t水=2t+20 解析:本题考查比较不同物质 安装一个笨重的飞轮,是为了利用飞轮的惯性完成
比热容的实验.(1)用两个相同的电热棒加热水和 吸气冲程、压缩冲程和排气冲程,C错;柴油机的效
煤油的目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的 率比汽油机 的 高,这 是 因 为 在 柴 油 机 的 压 缩 冲 程
热量相同.(2)分析表格中的数据可知:质量相同的 中,压缩程度更大,空气的压强和温度更高,D错.
水和煤油,在升高的温度一定时,水加热的时间长, 故选A.
即水吸收的热量比煤油多.(3)由图像可知,加热时 8.B 解析:一台效率为40%的柴油机,当输
间相同时,物质A 的温度升高得多,故A 表示煤油 出3.44×10
7J有用功时,需要燃烧柴油产生的热
7
吸热升温的情况.(4)分析表中数据可以得出:水的 3.44×10J量为
40% =8.6×10
7J;根 据 公 式 Q=mq
温度t水 和加热时间t之间的关系式是t水=2t+20.
7
五、 Q 8.6×10J22.经过4min时间加热,水温升高了50℃,水 得,消 耗 的 柴 油 质 量 为 m= =q 4.3×107J/kg
所吸收的热量:
=2kg.故选B.
Q 3吸=c水 m(t-t0)=4.2×10 J/(kg·℃)× 9.C 解析:太 阳 能 电 池 板 将 光 能 转 化 成 电
10kg×(70℃-20℃)=2.1×106J. 能,电动机将电能转化成动能,叶片和小花只是一
23.甲吸收的热量:Q甲=c甲 m甲 Δt甲, 种装饰.
Q甲
所以c = ; 10.C 解析:用热水泡脚时,因为水的温度高甲 m甲 Δt甲
于脚的温度,热量从热水传递到老王的脚.脚的温
乙吸收的热量:Q乙=c乙 m乙 Δt乙, 度升高,内能增大,热量只能用吸收和放出描述.A
Q乙
所以c = . 错、乙 C对.能量既不能创造,也不能消失,只能转化或m乙 Δt乙
转移,B错.热水最终变冷,温度降低,内能减小,能
Q甲
量发生了转移,但总的能量不变, 错
c甲 m甲 Δt甲 m乙×5×20℃ 1 D .
所以
c =乙 Q =乙 4m乙×1×50℃=2. 11.B 解析:不同形式的能之间是可以相互转
m乙 Δt乙 化的,在转化和转移的过程中能的总量不变.太阳
能电池板把太阳能转化成电能,它还能把多余的能
第十四章测试卷
量储存在蓄电池里,是指把多余的电能转化成化学
一、1.D 2.D 能储存在蓄电池里,故选B.
3.B 解析:由题图可知,内燃机的进气门和排 12.B
— 28 —
二、13.热值高 污染小 解析:天然气的热值为 相同,被加热的液体不同,应选择甲、丙两图进行实
1.14×108J/kg,煤的热值为3×107J/kg,从热学角 验;水的比热容的物理意义是1kg水温度升高(降
度分析,天然气的优点是热值高,燃烧相同质量放 低)1℃所吸收(放出)的热量为4.2×103J,酒精完
出的热量多.从环保角度讲,天然气燃烧主要生成 全燃烧时 放 出 的 热 量 Q=mq=0.01kg×3.0×
物是水,对环境污染小. 107J/kg=3.0×105J.
14.压缩 做功 4.6×106 解析:汽油机的 21.(1)不同 多 (2)热量 质量 热值
工作过程包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,机 (3)4.2×105 10 空气(或燃气灶) (4)效率 高
械能转化为内能的冲程是压缩冲程;图中汽油机进 五、22.(1)水吸收的热量:
气门和排气门都关闭,活塞正在向下运动,且火花 Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×
塞点燃,所以是做功冲程;汽油完全燃烧放出的热 5kg×(98℃-18℃)=1.68×106J.
量:Q=qm=4.6×107J/kg×0.1kg=4.6×106J. 6() : Q吸 1.68×10J2 木炭放出的热量 Q放 = =
15.热值 内 机械 η 10%
7
16.内 机械 增大压强 8.6×108 解析: =1.68×10J,
W =ηQ =qmη=4.3×107J/kg×50kg×40%= : Q放 1.68×10
7J
有 总 用掉木炭的质量 m木炭= =
q 3.4×107J/kg
8.6×108J.
: ≈0.5kg.17.减少 内 不变 解析 乒乓球从一定的
23.解:(, 1
)W=2Fs=2×16N×0.25m=8J
高度落到地面反弹 每一次弹起的高度都比上一次
(2), ∵Q=cmΔt
,即25%W=cmΔt,∴Δt=
要低 机械能减少,内能增加,但能的总量不变.
25%W 0.25×8J
18.电能转化为内能 钻木取火(答案不唯一) cm =2×103J/(k·℃)×0.25×10-3k =4℃g g
三、19.(1)不能.因为高处水池中水的重力势能,只 (260℃-20℃)
有部分转化为叶轮的动能;而叶轮的动能部分用来 (3)t= 4℃/s =60s
打磨工件及转动,部分克服摩擦做功,不会全部提
供给水泵用来提升水(或简答为“用于水泵提升水 第十五章测试卷
的能量只是从上面流下的水的动能的一部分”). 一、1.B 2.D
(2)不能.根据能量守恒定律,装置对外做功, 3.B 解析:两开关串联,只有乘客坐下,系上
其本身具有的能量必定减少,水泵不能把上面水池 安全带时指示灯才会发光,A不符合题意;指示灯
中流下来的水全部抽送回去,上面水池中的水会越 与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上
来越少,“永动机”最终会停止转动. 安全带时,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源
解析:水从高处落下冲击叶轮,有一部分重力 短路,B符合题意;指示灯与S1串联,与S2并联,乘
势能转化为叶轮的动能,还有一部分重力势能转化 客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路
为落入水池中的水的动能.转化为叶轮的动能的那 熄灭,但出 现 电 源 短 路,C不 符 合 题 意;两 开 关 并
部分能量没有全部提供给水泵用来提升水,还有一 联,无论乘客坐下,还是系上安全带,指示灯都会发
部分用来打磨工件及转动部分摩擦做功.总之,明 光,D不符合题意.
确在这 个 过 程 中 存 在 着 能 量 的 流 失 是 解 此 题 的 4.B 解析:两开关都闭合时,电灯L2被短接,
关键. 不能发光,电灯L1、开关S2、S1、电池用导线连成通
四、20.(1)甲、乙 甲、丙 (2)1kg水温度升高 路,L1能够发光,故选B.
(降低)1℃所吸收(放出)的热量为4.2×103J 5.C
(3)3.0×105 6.C 解析:根据题意,电动机可以单独工作,
解析:在选择实验装置时,要注意根据控制变 开关S1既可以单独控制电动机,也可以和S2一起
量法进行选择.比较不同燃料的热值,需要控制被 控制电动机和发热体,因此电动机和发热体是并联
加热的液体相同,燃料不同,所以应选择甲、乙两图 关系;S1在干路上,S2在发热体的支路中,开关S能
进行实验;比较不同物质的比热容,需要控制燃料 够控制整个电路,故在干路上.故排除B、D.取暖器
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