第十四章
内能的利用
单元综合测试卷
时间:90分钟
满分:100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共36分)
1.下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是(
)
A.热机效率越高,所做的有用功就越多
B.一个工作循环对外做功一次
C.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气
D.汽油机在压缩冲程中将内能转化为机械能
2.如图所示,是内燃机工作的四个冲程,其中把内能转化为机械能的是(
)
A.
B.
C.
D.
3.现代火箭常用液态氢做燃料,这是因为液态氢具有( )
A.较小的密度
B.较低的沸点
C.较大的比热容
D.较高的热值
4.关于的理解,下列说法中正确的是
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.若燃料燃烧不充分时,热值将减小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
5.下列关于热值的说法正确的是(
)
A.燃料越多,它的热值就越大
B.燃料燃烧时放出的热量越多,它的热值就越大
C.相同质量的燃料,完全燃烧时放出的热量越多,热值越大
D.同一种燃料,燃烧的情况不同,它的热值就不一样
6.下列说法正确的是(
)
A.物体的内能增加,它的温度一定升高
B.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物
C.外界对物体做功,它的温度一定升高
D.“黄沙漫天”说明分子在永不停息地做无规则运动
7.下面关于内燃机的说法错误的是
A.汽油机是汽油在汽缸内燃烧,生成高温高压的燃气推动活塞做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能的机器
B.汽油机和柴油机都是内燃机
C.内燃机只能在燃料燃烧完全结束后才对外做功
D.内燃机一般在燃料燃烧的同时对外做功
8.我们常说煤的热值大于干木柴的热值,这是指( )
A.燃烧煤比燃烧干木柴容易
B.燃烧干木柴放出的热量比燃烧煤放出的热量少
C.要使它们放出同样多的热量,同样的燃烧情况,烧煤比烧干木柴的质量少
D.使煤和干木柴升高相同的温度,干木柴需吸收的热量少
9.有关能量守恒定律,下列说法正确的是( )
A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B.能量守恒定律只适用于能量的转化过程
C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D.根据能量守恒定律,自然界中的能量总和不变
10.在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中,同学们发现分别使5g的酒精和
5g的碎纸片充分燃烧后,被它们加热的各
100
g、25
℃
的水的温度分别上升到80℃
和
45℃
,这说明
A.酒精的热值比碎纸片的热值大
B.酒精含有的热量比碎纸片大得多
C.燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多
D.酒精的内能比碎纸片内能大得多
11.如图所示的实验或机器均改变了物体的内能,其中与另外三个改变内能方法不同的是(
)
A.
观察水的沸腾
B.
空气推动塞子时,内能减少
C.
空气被压缩时内能增大
D.
内燃机压缩冲程
12.关于热机的效率,下列说法中正确的是(
)
A.热机做的有用功越多,效率一定越高
B.热机消耗的燃料越少,效率一定越高
C.热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高
D.热机做功越快,效率一定高
二、填空题(每空1分,共30分)
13.烧烤的主要原料是木炭,100g的木炭完全燃烧可以放出3.4×106J的热量,则木炭的热值为_______J/kg;烧烤时,烤肉的内能增加是通过_______的方式实现的.木炭用掉一半时,剩余木炭的热值将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
14.在四冲程汽油机工作过程中,实现机械能转化为内能的是_____冲程,汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧______kg的汽油(汽油的热值为4.6×107J/kg)。多数火箭的发动机选用液态氢作燃料,主要是因为氢具有较大的_____。
15.如图所示,在汽缸A中密封有压缩空气,B是一种被销钉K锁住的活塞,C是一个温度计,若活塞与汽缸壁间没有摩擦,把销钉拔出,活塞向______运动,温度计的示数将_____,因为汽缸中的空气______,内能________,温度________.
16.下水管道疏通剂的工作原理是与水发生化学反应,生成高温、高压气体膨胀将管道疏通.高温、高压气体流通管道的过程相当于四冲程汽油机的______冲程,类似于______图;某四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min,则在1s内,汽油机完成______个冲程,对外做功______次.
17.随着电子技术的发展,许多汽车已经采用了电子燃油喷射系统(这样的汽车俗称“电喷机”).它用微电脑控制燃油的供应量和空气的吸入量,因而可使汽油燃烧更充分,提高发动机的效率.这种“电喷机”汽缸的顶部既有______,又有______;在吸气冲程中只吸入______;在压缩冲程末______前喷入雾状汽油.
18.在比较不同燃料热值的实验中,小明利用与图示完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为
和初温都为
的水加热,燃烧相同时间后,用甲加热后的水温度为
,另一杯温度为
,此过程中水的内能_____(填“增加”或“减少”),用甲加热的水吸收的热量为_____J,此时_____(填“能”或“不能”)说明甲的热值较大.[水的比热容为
]
19.如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去.这是因为酒精燃烧产生的燃气对外__________,燃气的________能转化为盒盖的_______能,这与四冲程汽油机的_____________冲程的能量转化相同,
20.“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的
_____
很大。若以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使
_____
kg的水升高40℃。(c水=4.2×103J/(kg?℃),
q煤气=4.2×l07J/kg)。
21.如图所示,巨型运载火箭将“神舟九号”飞船平地托起,直冲云霄:
火箭上升时,燃料的化学能通过燃烧转化为内能,然后再转化为火箭的________能.
运载火箭采用液态氢作为燃料是因为这种燃料的________较大.
三、实验题(每空1分,共18分)
22.图甲是用水来冷却热牛奶的示意图,图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图象.图中表示热奶温度随时间变化的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅲ”);图中A点的物理意义是______.若水的质量为1.5kg,在这个过程中,水吸收的热量是______J.认真分析图象信息可以推测出水的比热容比奶的______(填“大”或“小”),理由是相同条件下,水温的变化比牛奶的温度变化______.
23.如图所示是探究改变物体内能的实验:瓶子里装有一些水,用力打气
(1)在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能将_____,原因是_____.
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有白雾产生,说明瓶内气体内能_____了
(3)根据此现象,可得到的结论是:对物体做功,物体内能_____;物体对外做功,内能会_____.
(4)利用气体膨胀对外做功的原理,人们制造了_____.
24.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)比较不同物质吸热升温的特点,应选择___________两图进行实验.如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,由图可以看出,_________液体的温度升高得较慢,_________液体的比热容较大.
(2)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______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”).
若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的测量仪器是__________,利用此实验方法计算出的热值将比真实值___________
.
四、计算题(每小题8分,共16分)
25.小雨同学探究物质的比热容时,用酒精灯给的水加热,完全燃烧了的酒精使水的温度从20
℃升高到70
℃[酒精的热值;水的比热容],求:
(1)完全燃烧酒精放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)小雨用酒精灯给谁加热时酒精灯烧水的热效率.
26.为减少有害气体排放,LNG(液化天然气)新能源公交车已经投入运营,天然气汽车和汽油车相比较,尾气中的有害气体排放明显减少,无粉尘排放,因此天然气被称为绿色能源。
根据下表提供的信息,通过计算说明:
热机效率
热值
价格
天然气发动机
η2=40%
q2=2.3×107
J/m3
4.5元/m3
汽油发动机
η1=25%
q1=4.6×107
J/kg
9.0元/kg
(1)天然气发动机燃烧1
m3天然气所做的有用功是多少?
(2)做同样多的有用功,汽油发动机需要燃烧多少千克汽油?
(3)若某天然气公交汽车每天消耗100
m3的天然气,与用汽油相比,它每天节约的运行成本是多少?
试卷第8页,总8页
参考答案
1.B
2.C
3.D
4.D
5.C
6.B
7.C
8.C
9.D
10.A
11.A
12.C
13.3.4×107
热传递
不变
14.压缩
0.5
热值
15.右
变小
对外做功
减少
降低
15.做功
C
40
10
17.火花塞
喷油嘴
空气
火花塞点火
18.增加
不能
19.做功
内
机械
做功
20.热值
2500
21.机械
热值
22.Ⅰ
水和牛奶热传递后的温度即末温
大
小
23.增加
压缩气体做功(或对气体做了功)
减小
增加
减少
热机
24.甲、丙
b
b
甲、乙
温度计示数
天平
小
25.(1)1.68×105J(2)8.4×104J(3)50%
26.(1)9.2×106J;
(2)0.8
kg;
(3)270
答案第2页,总2页