第十四章 內能的利用 單元測試題時間：60分鐘滿分：100分一、選擇題(每題3分，共36分)1汽車已經成為現代生活不可缺少的一部分，汽車多數采用汽油機作為發動機，如圖是四沖程汽油機的工作循環示意圖，下列說法中不正確的是（）A甲沖程是壓縮沖程B乙沖程是排氣沖程C丙沖程是把機械能轉化為內能D丁沖程是吸氣沖程2如圖所示，給試管里的水加熱，水沸騰后，水蒸氣推動橡皮塞沖出試管口，這個過程與四沖程汽油機的能量轉化相同的沖程是（）A吸氣沖程B壓縮沖程C做功沖程D排氣沖程3熱機效率的高低，決定于（）A熱機功率的大小，功率大，效率高B熱機的燃料的熱值，燃料熱值大的放出熱量多，效率就高C熱機對燃料的利用率，利用率高的熱量損失少，效率就高D熱機做功本領，做功本領大的效率就一定高4一臺柴油機，一定質量的柴油完全燃燒時，放出了7.5108J的熱量，其中有4.5108J的能量以各種形式損失掉了，可知該柴油機的效率是（）A30% B40% C48% D60%5電動機通電后帶動其他機器運轉，一段時間后，電動機的外殼就會變得燙手，則下列關于能的轉化和守恒的說法中正確的是（）A電能全部轉化為機械能，總的能量守恒B電能一部分轉化為機械能，另一部分轉化為內能，總的能量守恒C電能全部轉化為內能，內能守恒D電能轉化為機械能和內能，機械能守恒6如圖所示的四種交通工具，不用熱機作為動力機械的是（ ）A.自行車 B.輪船 C.卡車 D.飛機7能量守恒是自然界的基本規律之一。下列能量轉化過程中，化學能轉化為電能的是（ ）A用潮汐發電 B用電燈照明C用干電池作電源 D用電動機帶動水泵將水抽到高處8下列關于熱機和環境保護的說法中，正確的是（ ）A熱機排出的尾氣沒有內能 B熱機的效率能達到100%C熱機都是使用汽油作燃料 D熱機的大量使用會造成環境污染9關于qQ/m的理解，下列說法中正確的是（）A熱值與燃料完全燃燒放出的熱量成正比B若燃料燃燒不充分時，部分能源將被浪費掉，熱值將減小C當燃料未燃燒時，其熱值為零D某種燃料的熱值大小與是否充分燃燒無關102016年10月17日，我國長征二號F運載火箭成功地將神舟十一號載人飛船送向太空。火箭燃料中有液態氫，液態氫常作為燃料，是因為液態氫具有（）A含有較多的熱量 B較小的密度C較大的比熱容 D較大的熱值11如圖所示，太陽能路燈的頂端是太陽能電池板，它白天向燈桿中的蓄電池充電，而夜晚則由蓄電池給路燈供電。下列關于太陽能路燈中能量轉化的說法正確的是（）A白天太陽能電池板向蓄電池充電時，化學能轉化為電能B白天陽光照射太陽能電池板時，太陽能轉化為化學能C白天陽光照射太陽能電池板時，太陽能轉化為電能D夜晚蓄電池給路燈供電時，電能轉化為化學能12如圖所示，是用電熱水壺燒水時的情境，有關描述正確的是（）A壺蓋被水蒸氣頂起時能量的轉化形式與熱機壓縮沖程能量的轉化形式相同B水沸騰時，繼續通電，水的溫度會升高C壺蓋與壺口上方的“白氣”是由水蒸氣汽化形成的D燒水過程中，電能轉化為內能二、填空題(每空2分，共28分)13現探明中國南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的熱值比煤氣的熱值大得多，則完全燃燒相同質量的可燃冰和煤氣，燃燒 放出的熱量多。1kg的可燃冰，燃燒一半后，剩余可燃冰的熱值 (選填“變大”“變小”或“不變”)。14汽油機和柴油機在構造上相比，汽油機頂部有一個 ，柴油機頂部有一個 。一臺四沖程汽油機，飛輪的轉速為2400r/min，則此汽油機每秒鐘內完成個沖程，做了 次功。15天然氣是一種清潔燃料，廣州市公交車和出租車擬用天然氣來代替柴油或汽油。天然氣燃燒時釋放的內能轉化為汽車的 能。已知天然氣的熱值為7107J/m3，則出租車某段行程消耗2m3天然氣所釋放的熱量為 J。(假設天然氣完全燃燒)16“渦輪增壓”是目前在各種汽油機和柴油機中采用的一項節能、提高熱機功率的技術。它是利用熱機排出的廢氣帶動渦輪旋轉，先將新鮮空氣壓縮后再送入內燃機的進氣口。這樣做的好處是 (選填“增大”或“減小”)排出廢氣所帶走的能量， (選填“提高”或“降低”)內燃機的效率。17 某柴油機燃燒2.4kg柴油時，對外做的有用功為2.8107J，該柴油機的效率為 (精確到0.1%)。柴油機在吸氣沖程中，吸入的物質是 。(柴油的熱值為4.3107J/kg)18隨著人民生活水平的提高，汽車已在家庭逐步普及。小明通過查詢得知：一輛某型號的汽車在額定功率下行駛時單位時間內的能量流向圖如下所示。汽油能量8.1104J(1)從能量轉化角度看，其中“摩擦損耗”的這部分能量轉化成 能。(2)若將汽車轉化為有用功的能量與輸入發動機的能量的比值定義為“能量轉化效率”，則該發動機的能量轉化效率為 。三、閱讀與實驗探究題(共16分)19(8分)閱讀短文，回答文后的問題。爆米花爆米花是一種很受歡迎的食品，它通常是由玉米加工而成。那么玉米粒是如何變成爆米花的呢？傳統的爆米機實際上是一個帶有密封蓋的鐵罐子。加工爆米花時，用煤爐給裝有玉米粒的爆米機加熱，密封在罐里的玉米粒溫度不斷升高，其中的水分逐漸變成水蒸氣，玉米粒內部壓強不斷增大。部分水蒸氣從玉米粒中跑出，進入鐵罐內，而鐵罐內氣體的溫度也在不斷升高，壓強越來越大。玉米粒像吹足氣的小氣球，但由于受到罐內氣壓的約束，它們不能爆開。加熱到一定程度時，打開爆米機的密封蓋，罐內氣體壓強迅速減小，高溫高壓的玉米粒突然進入氣壓較低的環境中，便迅速爆開，變成了爆米花。(1)加工爆米花的過程中，通過 的方式使玉米粒的內能增加。(2)加熱過程中，玉米粒中的水發生的物態變化是 。(3)在整個加工過程中，能反映罐內氣體壓強p和溫度t變化情況的圖像是 。(4)如果加工一次爆米花需要消耗0.5kg的無煙煤，若這些無煙煤充分燃燒，放出的熱量為 J。(無煙煤的熱值為3.4107J/kg)20(8分)為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖所示的裝置進行實驗：他將一定質量的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有質量相等的水的兩個相同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒。(1)小明設計了一張記錄實驗數據的表格，其中兩項內容漏寫了，請你幫他補充完整。溫度燃料加熱前水溫/ 10g酒精 (2)實驗后小明根據實驗數據利用公式Qcmt算出了水吸收的熱量，結合“10g酒精”這一數據，算出了酒精的熱值，算出的酒精熱值是否可靠，請說明理由。四、計算題(共20分)21(9分)一個成年人參加一次長跑，身體消耗的能量約為8.4106J，這些能量相當于完全燃燒0.7kg的干木柴才能得到。將這些干木材放在煤爐中用來燒水，可以使8kg的水溫度升高50，已知水的比熱容為4.2103J/(kg)。求：(1)干木材的熱值；(2)8kg的水溫度升高50所吸收的熱量；(3)此煤爐燒水時的效率。22(11分)“五一”假期，小明一家驅車外出旅游。當汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時，汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為40%。已知汽車整車質量為1375kg，油箱容積為50L。(汽油熱值q3.3107J/L，g10N/kg)(1)這時汽車牽引力做功的功率是多少？(2)該車加一滿箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠的路程？答案1C點撥：熱機的四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。甲圖：兩氣門都關閉，活塞向上運行，汽缸容積減小，是壓縮沖程，將機械能轉化為了內能；乙圖：排氣門打開，活塞向上運動，汽缸容積減小，是排氣沖程；丙圖：兩氣門都關閉，活塞向下運動，汽缸容積增大，是做功沖程，將內能轉化為了機械能；丁圖：進氣門打開，活塞向下運動，汽缸容積增大，是吸氣沖程。故選C。2C3.C4.B5.B6A7C點撥：潮汐發電是機械能轉化為電能；電燈照明是電能轉化為光能和熱能；用干電池作電源是化學能轉化為電能；電動機帶動水泵將水抽到高處是電能轉化為機械能。故選C。8D點撥：一切物體在任何溫度下都有內能，所以熱機排放的尾氣也有內能；熱機在工作時不可避免地要克服機械部件間的摩擦做額外功，機械效率不可能達到100%；汽油機燃燒汽油，柴油機燃燒柴油，蒸汽機燃燒煤，并不是所有的熱機都燃燒汽油；熱機在使用時會排放出一些有害的氣體，造成環境污染。故選D。9D10.D11.B12.D13可燃冰不變14.火花塞噴油嘴802015機械1.410816.減小提高1727.1%空氣18.(1)內(2)12.5%19(1)熱傳遞(2分)(2)汽化(1分)(3)B(3分)(4)1.7107(2分)20(1)加熱后水溫/(2分)10g碎紙片(2分)(2)答：不可靠，酒精完全燃燒放出的熱量不能被水全部吸收。(4分)21解：(1)因為Q放mq(1分)，所以q1.2107J/kg(1分)；(2)8kg的水溫度升高50所吸收的熱量Q吸cmt(1分)4.2103J/(kg)8kg501.68106J(2分)；(3)煤爐燒水時的效率100%(2分)100%20%(2分)。22解：(1)PFvfv0.08mgv(3分)0.081375kg10N/kg30m/s3.3104W(2分)；(2)由100%100%(2分)得s(2分)6105m600km(2分