单元测评挑战卷(二)(第十四章)
(45分钟 100分)
一、选择题(共10小题，每题3分，共30分)
1．(2021·防城港期末)下列设备不属于热机的是(A)
A．电风扇
B．汽油机
C．柴油机
D．蒸汽机
2．(2020·泰州中考)将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，下列说法正确的是(D)
A．水将温度传给了玻璃杯
B．水含有的热量减少
C．玻璃杯增加的内能大于水减少的内能
D．能的总量保持不变
3．(2021·南宁期末)如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远。此过程中能量的转化方式与汽油机的哪一个冲程相似(C)
A.吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
4．(2021·柳州期中)如图所示的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是(B)
5．(2021·抚州期末)关于热机下列说法正确的是(C)
A．随着科学技术的发展，热机的效率可达100%
B．柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率
C．汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
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
6．(2021·北海期中)下列说法正确的是(A)
A．燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B．容易燃烧的燃料热值一定大
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D．1
kg的煤的热值是2
kg煤的热值的一半
7．下列关于热机效率的表述正确的是(C)
A．燃料的热值越大，效率越高
B．热机做的有用功越多，热机效率越高
C．做相同多的功，耗油少的机械，热机效率高
D．做功快的热机，效率高
8．(2020·鄂州中考)夜幕下的广场，孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯，这种滑板车在人的助力下可以滑行起来，同时轮子会发光，停下来时就不发光。关于这种滑板车发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是(A)
A.机械能转化为电能，再转化为光能
B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能
D．光能转化为机械能，再转化为电能
9．文艺复兴时期，意大利的达芬奇设计了如图所示的装置。他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不平衡的力的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量。下列有关该装置的说法中正确的是(C)
A.该装置能永不停息地转动，并在不消耗能量的同时不断地对外做功
B.忽略碰撞中的能量损耗，给它一个初速度，它能永不停息地转动，但不能对外做功
C．这种装置不可以永不停息地转动
D．以上说法都不对
10．一台四冲程内燃机转速为600
r/min，则(D)
A．每分钟内做功150次，共有600个冲程
B．每分钟内做功600次，共有1
200个冲程
C．每秒内做功20次，共有10个冲程
D．每秒内做功5次，共有20个冲程
二、填空题(共7小题，每空1分，共15分)
11．小柯在科技馆看到许多奇思妙想和趣味实验：奇思妙想——六冲程引擎。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力，第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的__丙__(填序号)。
12．(2021·玉林质检)汽油机是热机的一种，如图所示是汽油机的工作状态示意图，由图可看出此时它处于__做功__冲程。若该汽油机的效率为30%，消耗100
g汽油，对外做功__1.38×106__J。(q汽油＝4.6×107
J/kg)
13．(2021·南宁质检)火箭发射时用液态氢作为燃料，因为液态氢的__热值__(选填“热值”或“比热容”)大。现有液态氢4
kg，若液态氢的热值为1.4×108
J/kg，其中一半完全燃烧时，放出的热量是__2.8×108__J，剩余液态氢的热值__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14．(2020·自贡中考)用煤气灶把2
kg、初温为20
℃的水加热到70
℃，消耗了20
g煤气。已知水的比热容是4.2×103
J/(kg·℃)，煤气的热值为4.0×107
J/kg，则水吸收的热量为__4.2×105__J，煤气灶烧水的效率为__52.5%__。
15．(2021·贵港期中)汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。汽车发动机一般是柴油机或汽油机，工作时把燃料燃烧放出的__内__能转化为机械能。小旭同学上网查阅相关资料后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，根据给出的信息可知，该内燃机的效率不高于__30%__。
16．每年3月28日晚是“地球一小时”时间，某市当晚有三百余幢大楼同时熄灯1小时节省电能5×104度，等于节约了__1.8×1011__J的电能，这些电能相当于__6__000__kg煤炭完全燃烧放出的热量；若这些电能的42%被水吸收，可以使__4.5×105__kg初温为20℃的水温度升高到60℃。[已知q煤＝3×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
17．如图是一款风光互补路灯的照片，它头顶的风力发电机能将风能转化为电能，其肩上太阳能电池板能将__光能(太阳能)__转化为电能。在一定时间内，太阳光辐射在该太阳能电池板上的能量为1.68×106
J，若这些能量全部被水吸收，在一个标准大气压下，能将__5__
kg水从20
℃加热到沸腾。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
三、简答题(共1小题，共6分)
18.(2020·铜仁中考)现代化热机已广泛应用于我们的生活，那么热机到底是怎样将内能转化为我们所需要的能量呢？往往生活中的有些小实验给我们很大的启示，如图所示，在试管内装入适量的水，用软木塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，软木塞被推出，管口出现大量的“白气”。请你结合所学知识，回答下列问题。
(1)管口处的大量“白气”是怎样形成的？
(2)试管内的水内能增加是通过什么方式改变的？
(3)请列举两例热机在生活中的应用。
答：(1)管口不断地冒出大量“白气”，这是由于水蒸气遇冷空气后液化成的小水滴；
(2)试管内的水内能增加是通过热传递改变的；
(3)热机在生活中的应用为蒸汽机、内燃机等。
四、实验探究题(共2小题，共20分)
19．(10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10
g，烧杯内的液体质量也相同。
(1)实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是__自下而上__(选填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)比较不同燃料的热值，应选择__甲和乙__两图进行实验，实验时要观察__液体吸热升高的温度(或温度计的示数变化)__比较两种燃料的热值大小。
(3)比较不同物质的比热容，应选择__甲和丙__两图进行实验，实验中不同物质吸收热量的多少是通过__加热的时间__来反映的。
(4)小华在实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式__Q吸＝cmΔt__计算出了液体吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料1和燃料2的热值，你认为他的计算结果__不可靠__(选填“可靠”或“不可靠”)，理由是__燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收(或加热时存在热损失)__。
20．(10分)(2020·南通中考)小明想估测薯片的热值，进行了如下实验。
(1)将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向__右__端调节；测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为__6.2__g。
(2)如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2
kg的水温度升高了5
℃，则水吸收的热量Q吸＝__4.2×103__J。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
(3)根据Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的热值比实际值小得多。原因是：__薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收__。
五、计算题(共3小题，共29分)
21．(9分)近几年我国一些城市，氢燃料新能源公交车陆续投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)；q氢＝1.4×108
J/kg]
求：(1)质量为0.3
kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
(2)若这些热量全部被质量为200
kg，温度为15
℃的水吸收，则水升高的温度；
(3)某氢能源公交车以140
kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3
kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间？
解：(1)0.3
kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq氢＝0.3
kg×1.4×108
J/kg＝4.2×107
J；
(2)水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107
J，
由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：Δt＝＝＝50
℃；
(3)公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107
J，
由P＝得公交车行驶时间：
t＝＝＝300
s。
22．(10分)(2020·德州中考)国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率，将2
kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20
℃，在一个标准大气压下，把水刚加热到100
℃时，测出消耗天然气0.048
m3，已知水的比热容c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，天然气热值约为q＝4.0×107
J/m3。
求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量？
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量？
(3)他家天然气灶的效率。
解：(1)将这些水烧开需吸收的热量：
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103
J/(kg·℃)×2
kg×(100
℃－20
℃)＝6.72×105
J
(2)燃烧的天然气，放出的热量为：
Q放＝qV＝4.0×107
J/m3×0.048
m3
＝1.92×106
J
(3)他家天然气灶的效率是：η＝＝＝35%
23．(10分)习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山。”为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500
kg温度从20
℃升高到100
℃的水，需要用煤20
kg，请计算回答：[q煤＝3×107
J/kg，q天然气＝3.6×107
J/m3，c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
(1)水吸收的热量。
(2)锅炉的效率。
(3)改造后，烧开同样的水需要用多少立方米的天然气。
解：(1)水吸收的热量：
Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103
J/(kg·℃)×500
kg×(100
℃－20
℃)＝1.68×108
J。
(2)20
kg煤完全燃烧放出的热量：
Q放＝m煤q煤＝20
kg×3×107
J/kg＝6×108
J，则锅炉的效率：η＝×100%＝×100%＝28%
(3)由于锅炉的热效率不变，水吸收的热量不变，所以燃料燃烧放出的热量不变，则天然气完全燃烧放出的热量：Q放′＝Q放＝6×108
J，
由Q＝Vq得，烧开同样的水需要天然气的体积：
V＝＝≈16.7
m3
PAGE单元测评挑战卷(二)(第十四章)
(45分钟 100分)
一、选择题(共10小题，每题3分，共30分)
1．(2021·防城港期末)下列设备不属于热机的是(
)
A．电风扇
B．汽油机
C．柴油机
D．蒸汽机
2．(2020·泰州中考)将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，下列说法正确的是(
)
A．水将温度传给了玻璃杯
B．水含有的热量减少
C．玻璃杯增加的内能大于水减少的内能
D．能的总量保持不变
3．(2021·南宁期末)如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远。此过程中能量的转化方式与汽油机的哪一个冲程相似(
)
A.吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
4．(2021·柳州期中)如图所示的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是(
)
5．(2021·抚州期末)关于热机下列说法正确的是(
)
A．随着科学技术的发展，热机的效率可达100%
B．柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率
C．汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
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
6．(2021·北海期中)下列说法正确的是(
)
A．燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B．容易燃烧的燃料热值一定大
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D．1
kg的煤的热值是2
kg煤的热值的一半
7．下列关于热机效率的表述正确的是(
)
A．燃料的热值越大，效率越高
B．热机做的有用功越多，热机效率越高
C．做相同多的功，耗油少的机械，热机效率高
D．做功快的热机，效率高
8．(2020·鄂州中考)夜幕下的广场，孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯，这种滑板车在人的助力下可以滑行起来，同时轮子会发光，停下来时就不发光。关于这种滑板车发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是(
)
A.机械能转化为电能，再转化为光能
B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能
D．光能转化为机械能，再转化为电能
9．文艺复兴时期，意大利的达芬奇设计了如图所示的装置。他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不平衡的力的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量。下列有关该装置的说法中正确的是(
)
A.该装置能永不停息地转动，并在不消耗能量的同时不断地对外做功
B.忽略碰撞中的能量损耗，给它一个初速度，它能永不停息地转动，但不能对外做功
C．这种装置不可以永不停息地转动
D．以上说法都不对
10．一台四冲程内燃机转速为600
r/min，则(
)
A．每分钟内做功150次，共有600个冲程
B．每分钟内做功600次，共有1
200个冲程
C．每秒内做功20次，共有10个冲程
D．每秒内做功5次，共有20个冲程
二、填空题(共7小题，每空1分，共15分)
11．小柯在科技馆看到许多奇思妙想和趣味实验：奇思妙想——六冲程引擎。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力，第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的__
__(填序号)。
12．(2021·玉林质检)汽油机是热机的一种，如图所示是汽油机的工作状态示意图，由图可看出此时它处于__
__冲程。若该汽油机的效率为30%，消耗100
g汽油，对外做功__
__J。(q汽油＝4.6×107
J/kg)
13．(2021·南宁质检)火箭发射时用液态氢作为燃料，因为液态氢的__热值__(选填“热值”或“比热容”)大。现有液态氢4
kg，若液态氢的热值为1.4×108
J/kg，其中一半完全燃烧时，放出的热量是__
__J，剩余液态氢的热值_
__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14．(2020·自贡中考)用煤气灶把2
kg、初温为20
℃的水加热到70
℃，消耗了20
g煤气。已知水的比热容是4.2×103
J/(kg·℃)，煤气的热值为4.0×107
J/kg，则水吸收的热量为__
__J，煤气灶烧水的效率为__
__。
15．(2021·贵港期中)汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。汽车发动机一般是柴油机或汽油机，工作时把燃料燃烧放出的__
__能转化为机械能。小旭同学上网查阅相关资料后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，根据给出的信息可知，该内燃机的效率不高于__
__。
16．每年3月28日晚是“地球一小时”时间，某市当晚有三百余幢大楼同时熄灯1小时节省电能5×104度，等于节约了__
__J的电能，这些电能相当于__
_kg煤炭完全燃烧放出的热量；若这些电能的42%被水吸收，可以使__
__kg初温为20℃的水温度升高到60℃。[已知q煤＝3×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
17．如图是一款风光互补路灯的照片，它头顶的风力发电机能将风能转化为电能，其肩上太阳能电池板能将__
__转化为电能。在一定时间内，太阳光辐射在该太阳能电池板上的能量为1.68×106
J，若这些能量全部被水吸收，在一个标准大气压下，能将__
__
kg水从20
℃加热到沸腾。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
三、简答题(共1小题，共6分)
18.(2020·铜仁中考)现代化热机已广泛应用于我们的生活，那么热机到底是怎样将内能转化为我们所需要的能量呢？往往生活中的有些小实验给我们很大的启示，如图所示，在试管内装入适量的水，用软木塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，软木塞被推出，管口出现大量的“白气”。请你结合所学知识，回答下列问题。
(1)管口处的大量“白气”是怎样形成的？
(2)试管内的水内能增加是通过什么方式改变的？
(3)请列举两例热机在生活中的应用。
四、实验探究题(共2小题，共20分)
19．(10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10
g，烧杯内的液体质量也相同。
(1)实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是__
__(选填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)比较不同燃料的热值，应选择_
__两图进行实验，实验时要观察__
_比较两种燃料的热值大小。
(3)比较不同物质的比热容，应选择__
__两图进行实验，实验中不同物质吸收热量的多少是通过__
__来反映的。
(4)小华在实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式__
_计算出了液体吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料1和燃料2的热值，你认为他的计算结果__
__(选填“可靠”或“不可靠”)，理由是__
_。
20．(10分)(2020·南通中考)小明想估测薯片的热值，进行了如下实验。
(1)将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向__
__端调节；测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为__
_g。
(2)如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2
kg的水温度升高了5
℃，则水吸收的热量Q吸＝__
__J。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
(3)根据Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的热值比实际值小得多。原因是：__
__。
五、计算题(共3小题，共29分)
21．(9分)近几年我国一些城市，氢燃料新能源公交车陆续投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)；q氢＝1.4×108
J/kg]
求：(1)质量为0.3
kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
(2)若这些热量全部被质量为200
kg，温度为15
℃的水吸收，则水升高的温度；
(3)某氢能源公交车以140
kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3
kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间？
22．(10分)(2020·德州中考)国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率，将2
kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20
℃，在一个标准大气压下，把水刚加热到100
℃时，测出消耗天然气0.048
m3，已知水的比热容c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，天然气热值约为q＝4.0×107
J/m3。
求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量？
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量？
(3)他家天然气灶的效率。
23．(10分)习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山。”为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500
kg温度从20
℃升高到100
℃的水，需要用煤20
kg，请计算回答：[q煤＝3×107
J/kg，q天然气＝3.6×107
J/m3，c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
(1)水吸收的热量。
(2)锅炉的效率。
(3)改造后，烧开同样的水需要用多少立方米的天然气。
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