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1、第十四章内能的利用同步测试一、单选题(共15小题) 1.下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是()A 热气球上升的过程B 铅球自由下落的过程C 跳水运动员将跳板踏弯的过程D 跳伞运动员在空中匀速下落的过程2.大力发展核能是解决能源危机的主要出路之一下图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，不正确的是()A 核反应堆：核能转化为内能B 蒸汽轮机：内能转化为机械能C 发电机：电能转化为机械能D 电采暖：电能转化为内能3.有关能量守恒定律，下列说法中正确的是()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转化过程C “摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定
2、律D 按照能量守恒定律，宇宙中的能量总和永远不会增减4.下列图形中，属于内能转化为机械能的是()A滑下滑梯B弯折铁丝C做功冲程D压缩空气点火5.能量转化与守恒定律是自然界的基本规律之一，关于下列现象中的能量转化，说法正确的是()A 发电机工作时，将电能转化为机械能B 给手机电池充电，是将化学能转化为电能C 电动机工作时，消耗的动能大部分转化为内能D 汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能6.以下机械属于热机的是()A 火箭发动机B 发电机C 滑轮组D 洗衣机7.目前，大连地区电能的主要来源是火力发电关于火力发电过程中的能量转化，下列说法正确的是()A 化学能内能动能电能B 化学能内能机械能电
3、能C 内能机械能电能D 化学能内能电能8.图中是汽油机上作的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是()ABCD9.如图2所示汽油机工作时各冲程的示意图，从能量转化的角度看，其中与如图1实验相同的是_ABCD10.下列实例中能量发生了转化的是()A 壶中的水吸热升温B 电饭锅通电发热C 抱着热水袋取暖D 人在阳光照射下感到热11.在一定的条件下，各种形式的能量是可以互相转化的在它们互相转化的过程中，下面说法正确的是()A 机械能一定守恒B 各种形式的能都守恒C 各种形式的能量的总和一定守恒D 内能一定守恒12.向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较()A 变大B 不变C 变小
4、D 无法确定13.2013年某天，一颗数十吨的陨石落向地球，在加速下落的过程中，陨石与大气剧烈摩擦而燃烧，犹如一颗火球扑向地面陨石下落过程中，其能量的变化情况是()A 动能增加、内能增加B 动能增加、内能减小C 动能减小、内能增加D 动能减小、内能减小14.如图所示为四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的正确顺序为()A 甲丁乙丙B 甲乙丙丁C 丙乙丁甲D 丙丁乙甲15.近几年煤炭价格较高，少数不法商贩将煤矸石、破碎石掺在优质煤中高价销售，客户为不上当，最恰当的方法是检测煤的()A 温度B 质量C 热值D 比热容二、填空题(共3小题) 16.如图所示是达芬奇设想的永动机你认为能实现吗？_.
5、请说明理由：_.17.按如图所示装置进行实验，把试管中的水加热至沸腾，试管上方的小叶轮会转动起来，此过程中能量的转化与热机工作中的_冲程能量的转化相同18.在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是_冲程，如图所示的是汽油机的_冲程四个冲程中利用飞轮惯性工作的冲程是_三、实验题(共3小题) 19.学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小(1)实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是_(由下而上/由上而下)(2)为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持_、_、以及两个烧杯都应相同(3)实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是_J/Kg.
6、(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_(大/小)，出现这样情况的主要原因是_(写出一点)20.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知(注：燃料完全燃烧放热用Q放mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示)自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：(1)为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的_相同；另外，甲乙两烧杯内水的质量要_(选填“相等”或“不相等”)(2)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出
7、煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：_.利用此实验方法计算出的热值将比真实值_(偏大或偏小)21.比较不同燃料的热值实验：(1)为保证实验结论的可靠，小王同学在实验中应保持水的质量、_、以及两个烧杯等都应相同(2)实验数据记录如下表，根据表中数据，估算出燃料2的热值是_ J/kg.(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_(大/小)，出现这样情况的主要原因是_(写出一点)四、计算题(共3小题) 22.如图所示，简易太阳能热水器受光面积1.2 m2，内装80 kg水，太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56104J，如果60%的热量被水吸收，问：(1)20 的水晒3 h后
8、水温是多少摄氏度？(2)煤气的热值是4.2107J/kg，若煤气灶的效率为40%，则烧热这些水(达到上一问中水的末温)需燃烧多少煤气？23.一台汽油机，活塞面积是50 cm2，活塞行程是25 cm，做功冲程燃气产生的平均压强为9.84105Pa，若飞轮的转速是600 r/min，效率为30%，求汽油机在一小时内要消耗多少汽油？(汽油的燃烧值为4.6107J/kg)24.完全燃烧70 g的酒精可以释放出2.1106J的热量，如果所放出的热量中有60%被质量为5 kg温度为 20 的水所吸收，试求：(1)酒精的热值；(2)水温可以升高多少？答案解析1.【答案】B【解析】A项，热气球上升的过程，高度
9、增加，是空气对气球做功，机械能增加，故A不符合题意；B项，铅球自由下落的过程中，高度下降，速度增加，是重力势能转化为动能，故B符合题意；C.跳水运动员将跳板踏弯的过程中，跳板形变的程度增加，弹性势能增加，并非减小转化成动能，故C不符合题意；D项，跳伞运动员在空中匀速下落的过程，速度不变，高度下降，是动能不变，重力势能减小，故D不符合题意2.【答案】C【解析】A项，核反应堆，核能减少，内能增加，故核能转化为内能；B项，蒸汽轮机工作时，蒸汽冲击叶轮转动，内能转换为机械能；C项，发电机工作时，是机械能转化为电能；D项，电采暖：消耗电能，发出热量温度升高，是电能转化为内能3.【答案】D【解析】A项，能
10、量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故错误；B项，能量守恒定律既适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故错误；C项，“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故错误；D项，据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故正确4.【答案】C【解析】A项，滑下滑梯时，与滑梯发生摩擦做功，将机械能转化为内能，不合题意；B项，弯折铁丝时，是通过做功将机械能转化为内能，不合题意；C项，在内燃机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，符合题意；D项，压缩点火，属压缩气体做功，将机械能转化为内能，不合题意5.【答案】D【解析】A项，发电机工作时，将机械能转化为电能
11、，故A错误；B项，给手机电池充电，是将电能转化为化学能储存在电池中，故B错误；C项，电动机工作时，消耗的动能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，故C错误；D项，汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能，故D正确.6.【答案】A【解析】热机是把内能转化成机械能的装置火箭发动机是把内能转化成机械能，属于热机；发电机是把电能转化为机械能，不属于热机；滑轮组是简单的机械，不属于热机；洗衣机是电能转化为机械能，不属于热机7.【答案】B【解析】火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为汽轮机的机械能，汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能8.【答案】C【解析】
12、在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动A项，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意；B项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，符合题意；D项，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意9.【答案】B【解析】图1是压缩空气引火仪实验，下压活塞时，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，
13、使气体的内能增大、温度升高，当达到棉花的燃点，使棉花燃烧能量转化过程是机械能转化为内能在内燃机的四个冲程中，压缩冲程是机械能转化为内能A项，进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；B项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；把机械能转化为内能；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；把内能转化为机械能；D项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；因此与图1能量转化相同的是压缩冲程，即选项B.10.【答案】B【解析】A项，壶中的水吸热升温，是热量发生了传递，属能量的转移，不合题意；B项，电饭锅通电发热，是电流做功，将电能转化为内能，是能量的转化，符合题意；C项，抱着热水
14、袋取暖，是热量发生了传递，属能量的转移，不合题意；D项，人在阳光照射下感到热，是通过热传递使内能增加，属能量的转移，不合题意11.【答案】C【解析】各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒，故C选项说法正确12.【答案】B【解析】向酒精灯内添加适量酒精后，酒精的质量增加，但是燃料的热值与质量无关，热值不变13.【答案】A【解析】陨石在下落过程中，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，动能增加；陨石下落过程与大气剧烈摩擦导致温度升高，这是通过克服摩
15、擦做功的方法改变其内能的，机械能转化为内能，内能增加14.【答案】A【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动由甲图可知，进气门打开，活塞下行，所以是吸气冲程，故排除C、D；由丙图可知，排气门打开，活塞上行，是排气冲程，排在四个冲程的后面，所以排除B.15.【答案】C【解析】热值是燃料的一种特性，是指1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤的热值降低
16、，所以可以用热值来区分而从比热容、质量、温度无法区分16.【答案】不能违背能量守恒定律【解析】给永动机一个动力后，由于水银的流动，永动机在一定时间内能够保持转动，但由于摩擦力的存在，将有一部分能量以热量的形式散失掉，如果不补充能量，则机器不能永远运动，所以自然界中不可能存在永动机，它违背了能量守恒定律17.【答案】做功【解析】由图可知，从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气会对叶轮做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能18.【答案】压缩做功吸气冲程、压缩冲程和排气冲程【解析】在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的
17、冲程是压缩冲程；根据图示可知，进气门和排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程四个冲程中，对外提供内能的冲程只有做功冲程，其它三个冲程都是依靠惯性完成的，因此利用飞轮惯性工作的冲程有：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程.19.【答案】(1)由下而上(2)酒精和碎纸片的质量；两杯水的质量(3)1.2106(4)小存在热损失或者燃料没有完全燃烧【解析】(1)图中器件的安装顺序是由下而上；(2)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；(3)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20
18、，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10 ，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2106J/kg；(4)因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小20.【答案】(1)质量相等(2)煤油(3)天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸【解析】(1)因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大(3)实验中，要控制质量相等，所以需要用天平来测量物质的质量；由于燃烧
19、放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些21.【答案】(1)燃料的质量(2)1.2 107(3)小燃料燃烧放出的热不能被水全部吸收【解析】(1)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；(2)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20 ，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10 ，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2107J/kg；(3)因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小22
20、.【答案】解：(1)太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56104J,太阳能热水器3 h得到太阳的辐射热量为：Q1.2 m2360 min7.56104J/(m2min)16329600 J,而Q吸Q16329600 J60%9797760 J,又C4.2103J/(kg)，m80 kg,t29.2 ，从而可知ttt029.2 20 49.2 .(2)Q吸9797760 J，热40%，煤气燃烧放出的热量为：Q放24494400 J,又q气4.2107J/kg,m气0.5832 kg.答：(1)20 的水晒3 h后水温是49.2 .(2)烧热这些水需燃烧0.5832 kg煤气【解析】(1)
21、已知太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56104J，便可以计算出太阳能热水器3 h得到太阳的辐射热量Q，已知60%的热量被水吸收，从而可利用公式Q吸Q求出水吸收的热量，已知水的质量和比热容，可利用公式t计算出温度变化，已知水的初温，可利用公式ttt0计算出末温(2)已知水吸收的热量和煤气灶的效率，可利用公式Q放计算出煤气燃烧放出的热量，已知煤气的热值，可利用公式m气计算质量23.【答案】解：发动机做功一次所做的功：WFspSL9.84105Pa5103m20.25 m1230 J,汽油机在一小时内做的总功：W总603001230 J2.214107J,发动机做功的平均功率：p6150 W；汽油完全燃烧放出的总能量：Q7.38107J,Qmq完全燃烧汽油的质量：m1.60 kg.答：汽油机在一小时内要消耗1.60 kg的汽油24.【答案】解：(1)Q放mq，酒精的热值：q3107J/kg.(3)水吸收的热量：Q吸60%Q放60%2.1106J1.26106J,Q吸cmt,水升高的温度：t60 .答：(1)酒精的热值为3107J/kg；(2)水温可以升高60 .【解析】(1)根据公式Qmq求出酒精的热值；(2)根据Q吸60%Q放求出水吸收的热量，再根据公式Q吸cmt求出水升高的温度