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第十四章《内能的利用》期中复习试卷答案 一、选择题 1. 答案 D 远洋货轮、C919客机、载重汽车工作时都要使用化石能源作为燃料,工作时将内能转化为机械能,都是使用热机工作的,故A、B、C不符合题意;木帆船是利用风力工作的,工作时没有使用热机,故D符合题意。 2. 答案 A 火箭的喷气发动机工作时,燃料燃烧产生高温高压的气体,经喷管向后高速喷出,从而获得向前的动力,使火箭发射出去,燃料燃烧时将化学能转化为内能,然后再将内能转化为火箭的机械能;A图中两个气门关闭,活塞下行,为做功冲程,内能转化为机械能,故A正确;B图中排气门打开,活塞上行,为排气冲程,没有能量的转化,故B错误;C图中进气门打开,活塞下行,为吸气冲程,没有能量的转化,故C错误;D图中两个气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,是机械能转化为内能,故D错误。 3. 答案 C 汽油机在压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩,将机械能转化成内能,做功冲程将内能转化为机械能,故A错误;一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,物体的温度降低时内能减少,0 ℃冰块的水分子仍然在做热运动,故B错误;沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使得沿海地区昼夜的温差小,故C正确;热传递的条件是有温度差,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D错误。选C。 4. 答案 A 柴油机的效率一般要高于汽油机,多用在重型机器上,故A正确;热机效率越高,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,故B错误;热机效率是用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,功率是热机做功的快慢,两者没有必然联系,故C错误;在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,故D错误。 5. 答案 B 一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次;若四冲程汽油机做功频率为10次/s,即汽油机每秒钟做功10次,说明1 s汽油机曲轴转动20次,60 s转动1 200次,则飞轮的转速为1 200 r/min。选B。 6. 答案 B 在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大,此过程中机械能转化为内能,故A错误;当人将弓拉开时,弓发生了弹性形变,具有较大的弹性势能,当人松手后,弓对箭做功消耗了弹性势能,箭的速度增大,动能增大,所以弹性势能主要转化为动能,故B正确;电动机工作过程中,消耗了电能,电能转化为机械能,故C错误;吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离,此过程中货物没有在重力的方向上通过距离,所以重力不做功,故D错误。选B。 7. 答案 A 热值是燃料的一种特性,与燃料的质量、温度和体积无关,所以一瓶酒精用去一半,剩下酒精的热值不变,故A正确;冰熔化成水,由于水和冰的状态不同,则它们的比热容也不同,故B错误;物体的内能与温度有关,铁块的温度升高,其内能增加,故C错误;使用同一滑轮组提升不同的重物时,物体越重,所做的有用功越大,额外功不变,则有用功在总功中所占的比例越大,即滑轮组的机械效率越高,故D错误。 8. 答案 A 火箭利用液氢作为燃料,是因为液氢具有较高的热值,故A正确;热值是燃料的一种特性,热值的大小与质量、状态等都没有关系,不同燃料的热值可能不同,也可能相同,故B、C、D错误。 二、填空题 9. 答案 30 120 解析 四冲程汽油机的飞轮转速为3 600 r/min,即飞轮每秒钟转60圈,完成120个冲程,对外做功30次。 10. 答案 (1)天平 (2)不能 解析 (1)实验中,要控制质量相同,故除了图中已经呈现的器材,还需要用到测量质量的工具——天平;(2)将质量相等的燃料1和燃料2放入燃烧皿中,由于不清楚两种燃料的燃烧情况,所以无法判定相同时间内放出热量的多少,就无法判定热值的大小。 11. 答案 DACB 汽油和空气的混合物 A 解析 A图中的两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,且在压缩冲程中,汽缸内气体的体积变小,密度变大,温度升高;B图中的排气门打开,活塞向上运动,所以为排气冲程;C图中的两个气门都关闭,活塞向下运动,所以为做功冲程,该过程是将内能转化为机械能;D图中的进气门打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,吸入的是空气和汽油的混合物。故正确的排列顺序应该为DACB。 12. 答案 1 kg的氢气完全燃烧放出的热量为14.3×107J 不变 无污染 解析 氢气的热值是14.3×107 J/kg,其物理含义是:1 kg的氢气完全燃烧放出的热量为14.3×107 J。因为热值与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,所以一瓶氢气用去三分之一后,剩余氢气的热值不变。氢能源无污染,热值大。 13. 答案 转化 转移 保持不变 解析 能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其他物体,在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。 三、实验探究题 14. 答案 (1)B A (2)水的质量 水的初温 (3)煤油 (4)相同 无关 解析 (1)为了利用火焰的外焰给烧杯充分加热,安装器材时需要先固定B的位置,然后再调整A的位置,并且注意温度计的玻璃泡不要碰到烧杯壁和烧杯底; (2)为了保证实验的可靠性,需要控制水的质量和水的初温相同,并且热源的加热时间也要相同; (3)分析表格数据可知,甲图中水的温度升高得较快,说明煤油燃烧产生的热量多,所以其热值大; (4)热值是燃料本身的一种特性,与燃料的种类有关,与质量无关,故1 kg的菜籽油和2 kg的菜籽油的热值是相同的。 四、计算题 15. 答案 1.176×106 J 0.084 kg 解析 在标准大气压下水的沸点为100 ℃,水吸收的热量Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×3.5 kg×(100 ℃-20
℃)=1.176×106 J;炉子的效率为40%,则无烟煤燃烧放出的热量Q放= 16. 答案 (1)①热值高 ②清洁无污染 (2)4.2×107 J (3)50 ℃ 解析 (1)氢燃料的优点有:热值高,且氢燃烧后不会污染环境; (2)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; (3)由题知,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= |
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