12.4
机械能与内能的相互转化课时练习及答案
一、选择题
1·如图所示,瓶内有一些水,用带孔的橡皮塞把瓶口塞住,向瓶内打气,一会儿后,瓶塞跳起.在瓶塞跳起的过程中,下列关于瓶内气体说法正确的是(
)
A.气体对瓶塞做功,气体的内能减少
B.瓶塞对气体做功,气体的内能减少
C.气体对瓶塞做功,气体的内能增加
D.瓶塞对气体做功,气体的内能增加
2.小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相
同的是(
)
A.甲、丙
B.甲、丁
C.乙、丙
D.乙、丁
3.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
5.下列有关热机的说法正确的是( )
A.柴油机顶部是火花塞,吸气冲程吸入的是空气
B.热机的工作原理是将内能转化为机械能
C.内燃机压缩冲程时体积增大,内能减少,温度升高
D.热机效率可以等于1
6.关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
①热机在做功冲程中内能转化为机械能
②物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
7.古语道:“人要实,火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成:可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是( )
A.增大可燃物物的热值
B.降低可燃物的着火点
C.能使可燃物完全燃烧
D.提高了可燃物的利用率
8.下列关于热值的说法正确的是( )
A.2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C.热量燃烧不完全时热值变小
D.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关
9.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是( )
①汽车行驶速度是20km/h
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW
④汽车发动机的效率是20%
A.只有①和②
B.只有②和③
C.只有①和④
D.只有②和④
10.一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为1800R/min,则此汽油机每秒内( )
A.完成60个冲程,做功15次
B.完成60个冲程,做功60次
C.完成30个冲程,做功30次
D.完成120个冲程,做功30次
二、选择题
11.新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气.如果每瓶装10
kg液化气,液化气的热值取
4.
2
X
107J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是
J,若放出的执量有40%
被水吸收,在标准大气压下可把
kg的水从20℃加热至沸腾.
[c水=4.
2
X103J/(kg·℃)]
12.小亮家有一个容积为2L的水壶,水壶里装有初温为25℃的水,在一标准大气压下小亮几
天然气炉具对水进行加热.已知天然气的热值q=8.
4
X
107J/m3,水的比热容c水=4.
2
X103J/
(kg·℃).烧开1L水需要吸收的热量为
J;天然气炉具的效率是30%,则烧开1L水需
要完全燃烧
m3的天然气.
13.图甲中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是
.图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是
(填字母).
14.一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中消耗了10
g汽油(汽油的热值为4.
6
X
107J/kg,这
些汽油完全燃烧产生的热量为
J.如果这台汽油机的效率为30%,则一个工作循
环中输出的有用机械能为
J.若该汽油机的转速为3
000
r/min,则该汽油机每秒钟
做功
次.
15.某种国产汽车,当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时,每百公里的油耗为6L.当汽车行驶500s,则汽车消耗的汽油是
L.假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N.则汽油机的效率是
%(已知汽油的热值是3.3×107J/L)。
16.(2019?桂林)我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射一颗北斗导航卫星。如图所示,长征三号丙运载火箭升空时,燃料燃烧后通过做功,把
能转化为
能。
17.(2019?辽阳)如图是汽油机两个冲程的示意图,其中
图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是
(填“空气”或“汽油和空气”)汽车发动机用水来冷却、是利用了水的
大的特点。
18.如图所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花被点燃。此过程的能量转化方式与汽油机的
冲程相同。某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了4kg汽油,该汽油机对外做的机械功为
J.(汽油热值为4.6×107J/kg)
19.(2019?扬州)如图所示是汽油机的
冲程。在压缩冲程中,是通过
方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功
次。
20.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,得到了下表的数
据:
(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,物理学中把它称之为
,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.
01
m3的天然气放出的热量为
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
(答出一个即可).
[q天然气=4.
2
X
107J/m3,
c水=4.
2
X103J/(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.
3、实验探究题
如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是m1=20g,烧杯内的液体质量相同均为m2=0.1kg。
(1)若比较不同燃料的热值
①应选择
两图进行实验
②燃料完全燃烧放出热量的多少,是通过
来反映的
③若甲图烧杯中为水,燃料完全燃烧可使温度计示数升高30℃,本实验根据公式qm1=cm2△t,计算出燃料的热值比其标准值
(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)若比较不同物质吸热升温的特点
①应选择
两图进行实验;
②不同物质吸热的多少是通过
来反映的
参考答案
1、选择题
1-5
AABAB
6-10
CDDDA
2、填空题
11.
4.2X108
500
12.
3.15X105
1.25X10-2
13.
机械能转化为内能
B
14.
4.6X105
1.38X105
25
15.
0.6
25
16.
内
机械
17.
乙
汽油和空气
比热容
18.
压缩
4.6×107
19.
做功
做功
25
20.(1)不同
多
(2)
热量
质量
热值
(3)4.2X105
10
空气(或燃气灶)
(4)效率
大
3、实验探究题
(1)①甲、丙;②相同质量的同种液体温度升高的高低;③偏小;
(2)①甲、乙;②相同质量的不同的液体温度升高的高低。