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第十四章內(nèi)能的利用單元測(cè)試
姓名:班級(jí):分?jǐn)?shù):
(滿(mǎn)分:100分時(shí)間:90分鐘)
題型選擇題填空題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題綜合題總計(jì)
題數(shù)12731124小題
分?jǐn)?shù)3623181211100分
得分
、選擇題(3分義12=36分)(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意)
1.下列交通或運(yùn)輸工具中,動(dòng)力設(shè)備不是熱機(jī)的是()
【答案】D
【詳解】遠(yuǎn)洋貨輪、C919客機(jī)、載重汽車(chē)工作時(shí)都要使用化石能源作燃料,工作時(shí)將
內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,都是使用熱機(jī)工作的;木帆船是利用風(fēng)力工作的,工作時(shí)沒(méi)有使用熱
機(jī),故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。
2.根據(jù)汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.汽油機(jī)氣缸頂部有一個(gè)火花塞,柴油機(jī)氣缸頂部是一個(gè)噴油嘴
B.汽油機(jī)吸入的是空氣,柴油機(jī)吸入的是空氣和柴油的混合物
C.做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】B
【詳解】A.汽油機(jī)汽缸頂部有一個(gè)火花塞,柴油機(jī)汽缸頂部是個(gè)噴油嘴,故A正
確,不合題意;
B.工作過(guò)程中,汽油機(jī)吸入的是空氣和汽油的混合物,柴油機(jī)吸入的是空氣,B錯(cuò)
誤,符合題意;
C.做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C正確,不符合題意;
D.壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D正確,不符合題意。
故選B。
3.關(guān)于燃料及其熱值,下列說(shuō)法中正確的是()
A.沒(méi)有燃燒的燃料,其熱值等于零B.燃料的熱值與其質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無(wú)關(guān)
C.燃料完全燃燒時(shí),它的熱值最大D.燃料燃燒時(shí)溫度越高,放出的熱量越多
【答案】B
【詳解】ABC.lkg某種燃料完全燃燒放出的能量,叫做這種燃料的熱值,熱值是燃料
的一種特性,它只與燃料的種類(lèi)有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān),故AC錯(cuò)誤,
B正確;
D.由。=7叼可知,燃料燃燒放出的熱量與熱值和質(zhì)量有關(guān),與溫度無(wú)關(guān),故D錯(cuò)
誤。
故選B。
4.如圖是柴油車(chē)在4s店保養(yǎng)的情景,下列說(shuō)法正確的是()
A.柴油機(jī)吸入氣缸的是霧化柴油和空氣的混合物
B.為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)加潤(rùn)滑油,減小摩擦,可以提高熱機(jī)效率
C.柴油機(jī)的效率大于汽油機(jī),柴油機(jī)做的功一定比汽油機(jī)多
D.若柴油不能完全燃燒,柴油的熱值會(huì)變小
【答案】B
【詳解】A.在吸氣沖程中,柴油機(jī)吸入的是空氣,故A錯(cuò)誤;
B.為發(fā)動(dòng)機(jī)加潤(rùn)滑油,減小摩擦,在有用功一定時(shí),減小了額外功,可提高熱機(jī)效
率,B正確;
C.用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機(jī)的效率;
做功多少和功率和做功時(shí)間有關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.燃料的熱值是燃料的一種特性,只決定于燃料的種類(lèi),與質(zhì)量和燃燒情況等無(wú)
關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選B。
第4題圖第5題圖
5.如圖所示是某單缸四沖程汽油機(jī)的工作示意圖。下列說(shuō)法正確的是()
A.一個(gè)工作循環(huán)的正確順序是:丁、丙、甲、乙
B.甲圖沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.丙圖沖程是做功沖程,對(duì)外提供動(dòng)力
D.飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min,則該汽油機(jī)每秒鐘做功30次
【答案】c
【詳解】甲圖:兩氣門(mén)都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)行,氣缸容積減小,是壓縮沖程,將機(jī)械
能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;乙圖:排氣門(mén)打開(kāi),活塞向上運(yùn)動(dòng),氣缸容積減小,是排氣沖程;丙圖:
兩氣門(mén)都關(guān)閉,活塞向下運(yùn)行,氣缸容積增大,是做功沖程,將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化
為機(jī)械能;丁圖:進(jìn)氣門(mén)打開(kāi),活塞向下運(yùn)行,氣缸容積增大,是吸氣沖程。
A.熱機(jī)的四個(gè)沖程依次是吸氣、壓縮、做功、排氣沖程,即丁、甲、丙、乙,故A
錯(cuò)誤;
B.甲圖的沖程是壓縮沖程,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯(cuò)誤;
C.丙圖是做功沖程,將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,對(duì)外提供動(dòng)力,故C正
確;
D.飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min=30r/min,則該汽油機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)30轉(zhuǎn),而每2轉(zhuǎn)做1
次,因而每秒做功15次,故D錯(cuò)誤。所以選C。
6.如圖所示試管中裝有水,用帶玻璃管的膠塞塞住,在玻璃管口處放一個(gè)紙做的小葉
輪,加熱試管使水沸騰后,小葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
A.玻璃管口冒出的''白氣”是汽化成的水蒸氣B.小葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械
能
C.小葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.內(nèi)燃機(jī)中的壓縮沖程與此相同
【答案】B
【詳解】A.冒出的“白氣”,是水蒸氣上升遇冷液化形成的小水滴,故A錯(cuò)誤;
BC.高溫的水蒸氣可以驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),水蒸氣自身的溫度會(huì)降低,內(nèi)能會(huì)減少,轉(zhuǎn)化
成了葉輪的機(jī)械能,故B正確,C錯(cuò)誤;
D.內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程是壓縮空氣做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)為內(nèi)能,故D錯(cuò)誤。所以選B。
7.關(guān)于熱機(jī)的效率,下列說(shuō)法正確的是()
A.在做功同樣多的情況下,熱機(jī)的效率越高消耗的燃料越多;
B.一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高;
C.熱機(jī)的效率越高說(shuō)明做功越快;
D.熱機(jī)損失的能量中,廢氣帶走的能量較少,主要是由于機(jī)械摩擦損失的
【答案】Bo
【解析】A.熱機(jī)的效率越高,做有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值越大,即
在做功相同的情況下,消耗的燃料較少,或消耗相同的燃料,做功較多,故A錯(cuò)誤。
B.一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高,多用在重型機(jī)器上,故B正確;
C.熱機(jī)的效率是有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值,熱機(jī)的效率越高說(shuō)明有
用功占的比值越大,功率表示做功的快慢,功率越高說(shuō)明做功越快,效率和功率是兩個(gè)不
同的物理量,二者之間沒(méi)有必然聯(lián)系,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的能量流向,熱機(jī)損失的能量中,廢氣帶走的能量較多,故D錯(cuò)誤。
故選B。
8.生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例很多,下列描述中正確的是()。
A.摩擦生熱是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
B.燃料燃燒放熱是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
C.電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把水送到高處是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
D.摩擦起電是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
【答案】Co
【解析】A.摩擦生熱是克服摩擦做功,摩擦過(guò)程中,消耗了機(jī)械能,內(nèi)能增大,把機(jī)
械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;
B.燃料燃燒放熱是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯(cuò)誤;
C.電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把水送到高處是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C正確;
D.摩擦起電是消耗了機(jī)械能,獲得了電能,故是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故D錯(cuò)誤。
故選C。
9.2020年11月24日凌晨4時(shí)30分,我國(guó)在文昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭
將“嫦娥五號(hào)”發(fā)射升空,下列說(shuō)法正確的是()
A.用液態(tài)氫作燃料,是因?yàn)闅湓谌紵龝r(shí)的溫度高
B.氫在燃燒過(guò)程中,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.火箭在大氣層中高速升空時(shí),火箭克服摩擦,能量不守恒
D.火箭在大氣層中高速升空時(shí),其頭部會(huì)發(fā)熱的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與鉆木取火相同
【答案】D.
【詳解】A.火箭常用液態(tài)氫作燃料是因?yàn)橐簯B(tài)氫的熱值大,在相同情況下完全燃燒
放出的熱量多,故A正確;
B.氫在燃燒過(guò)程中,釋放出熱量,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯(cuò)誤;
C.火箭在大氣層中高速升空時(shí),火箭克服摩擦,但是能量的總量是不變的,是守恒
的,故C錯(cuò)誤;
D.火箭在大氣層中高速升空時(shí),其頭部會(huì)發(fā)熱的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
與鉆木取火相同,故D正確。所以選D。
10.自然界的能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,也可以從一種形式轉(zhuǎn)化為其他
形式。如圖所示的事例中,能量的形式發(fā)生了轉(zhuǎn)移的是()
甲乙丙丁
①圖甲:高溫的電爐絲使周?chē)目諝鉁囟壬仙?/p>
②圖乙,流星從夜空快速滑過(guò)發(fā)出耀眼的光亮
③圖丙:試管中高溫水蒸氣彈出管口的橡膠塞
④圖丁:漲潮時(shí)海水涌入水壩沖擊水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)
A.①②B.②③C.①④D.②④
【答案】C.
【詳解】①高溫電爐絲使周?chē)諝鉁囟壬仙?,將熱量傳遞給空氣,能量發(fā)生轉(zhuǎn)移,A
符合題意;
②流星從夜空快速滑過(guò),與大氣摩擦做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使物體溫度升高,
發(fā)出耀眼的光亮,此過(guò)程中能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,故B不符合題意;
③試管中高溫水蒸氣將管口的橡膠塞彈出,將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的機(jī)械能,
此過(guò)程中能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,故C不符合題意;
④漲潮時(shí)海水涌入水壩沖擊水輪機(jī),將海水的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)上,使水輪機(jī)轉(zhuǎn)
動(dòng),D符合題意。
故選C。
11.某品牌汽車(chē)以72km/h的速度勻速行駛時(shí),儀表盤(pán)顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是1800r/min,
若做功沖程每次做功6000J,則下列有關(guān)該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.每秒完成60個(gè)沖程B.每秒對(duì)外做功15次
C.發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力為4500ND.發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是80kW
【答案】D
【詳解】AB.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是1800r/min,則飛輪1s轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)〃=黑1=30r/s
飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈對(duì)外做功一次,所以該發(fā)動(dòng)機(jī)1s對(duì)外做功15次,每對(duì)外做功一次完成
四個(gè)沖程,故1s完成的沖程個(gè)數(shù)為15x4=60
故A、B正確,不符合題意;
C.汽車(chē)的速度尸72km/s=20m/sIs汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程s=W=20m/sxls=20m
做功沖程每次做功6000J,發(fā)動(dòng)機(jī)1s對(duì)外做功15次,則發(fā)動(dòng)機(jī)1s做功
W=6000JX15=9X104J
4
由可知,發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力W/=學(xué)Qx抬10亨T=4500N
3ZU111rjuuj.、
故C正確,不符合題意;
w
D.發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P=—=Fv=4500Nx20m/s=9xl04W=90kW
故D錯(cuò)誤,符合題意。
12.小葉看見(jiàn)面點(diǎn)師傅將面拉成長(zhǎng)條,放入滾燙的油中就炸出了香脆可口的油條,于
是很想了解油的吸熱能力。在老師指導(dǎo)下,他用酒精燈分別加熱質(zhì)量為50g、初溫為20℃
的油和水,記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。若單位時(shí)間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相
等,水的比熱容為4.2xl03j/(kg「c)。下列說(shuō)法正確的是()
物質(zhì)種類(lèi)加熱時(shí)間(min)消耗酒精(g)末溫(℃)
油2188
水2150
A.2min內(nèi)油吸收的熱量為3義10與B.他使用的酒精燈的加熱效率為21%
C.油的末溫比水的高,所以吸熱能力更強(qiáng)D.油的吸熱能力與其吸收的熱量多
少有關(guān)
【答案】B
【詳解】A.由題意可知,油和水的質(zhì)量相等,都為機(jī)=50g=0.05kg,
2min內(nèi)水的溫度由電=20℃上升到/=50℃,則水吸收的熱量為
33
Q阪=cm(f-fo)=4.2xl0J/(kg-℃)x0.05kgx(50℃-20℃)=6.3xl0J
2min內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等,則油吸收的熱量為
Q油吸=Q水吸=6.3X103J故A錯(cuò)誤;
B.由題意可知,酒精的熱值為q=3X力口熱2min消耗了加酒精=lg=l義lO^kg的
酒精,則完全燃燒1g酒精放出的熱量為
Qa=qm酒精=3X107J/gxlX103kg=3xlO4J
。油吸6.3x103j
則酒精燈的加熱效率為〃=④=3x104j=21%
故B正確;
C.相同質(zhì)量和相同初溫的油和水吸收相同的熱量,末溫度越低表示物質(zhì)吸熱能力越
強(qiáng),因?yàn)橛偷哪乇人母?,所以油吸熱能力更弱,故C錯(cuò)誤;
D.物質(zhì)的吸熱能力即比熱容是物質(zhì)的一種特性,與物質(zhì)的種類(lèi)和狀態(tài)有關(guān),與其吸
收的熱量多少無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
所以選B。
二、填空題(每空1分,共計(jì)23分)
13.能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式或者
從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的保持不變。這個(gè)規(guī)
律叫做。
【答案】總量,能量守恒定律。
【詳解】能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式
或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變。這個(gè)
規(guī)律叫做能量守恒定律。
14.若將皮球從離地某一高度。點(diǎn)處拋出,皮球落地后又彈起。它的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如
圖所示,皮球經(jīng)過(guò)同一高度的A、8兩點(diǎn)時(shí),在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能(選填“大于”、
“等于”或“小于”)8點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能,此過(guò)程中,皮球的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成_____,
整個(gè)過(guò)程中能量____(選填“守恒”或“不守恒”)。
0Q
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A'X?'B\
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\:CQ;
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【答案】大于,內(nèi)能,守恒。
【詳解】皮球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受阻力作用,阻力做功使皮球的機(jī)械能減少,一部分機(jī)械
能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,A、8兩點(diǎn)相比較,8點(diǎn)在A點(diǎn)之后,其機(jī)械能的總量少于A點(diǎn),在整個(gè)
過(guò)程中,能的總量是守恒的。
15.某單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的其中一個(gè)沖程剖面圖如圖所示。由圖可知,該內(nèi)燃機(jī)是
(填“汽油機(jī)”或“柴油機(jī)”)。若該內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)對(duì)外做功30J,則燃料完
全燃燒所放出的熱量一定—(填“大于”、“等于”或“小于”)30J。
【答案】汽油機(jī);大于。
【詳解】由圖可知,內(nèi)燃機(jī)的頂端是火花塞,所以該內(nèi)燃機(jī)是汽油機(jī)。
熱機(jī)在工作過(guò)程中,排放廢氣等會(huì)帶走大量的熱量,所以?xún)?nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)對(duì)外做
功30J,則燃料完全燃燒所放出的熱量一定大于30J。
第15題圖第16題圖第17題圖
16.2022年10月,衛(wèi)星夸父一號(hào)搭乘長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射升空,開(kāi)啟對(duì)太陽(yáng)的探
測(cè)之旅。如圖所示,火箭加速上升過(guò)程中,夸父一號(hào)的機(jī)械能(選填“增大”、
“減小”或“不變”),火箭加速上升過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化與四沖程內(nèi)燃機(jī)的沖程相
同。長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭以偏二甲朋作為燃料,主要利用了這種燃料大的特性。
【答案】增大,做功,熱值。
【詳解】火箭在加速上升過(guò)程中,質(zhì)量不變、速度增大,動(dòng)能增大;質(zhì)量不變、高度
增大,重力勢(shì)能增大;而動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能,使得機(jī)械能增大。
火箭加速上升過(guò)程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,與四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖程相同。運(yùn)載火
箭采用“偏二甲脫”作為火箭的燃料,原因是“偏二甲陰”的熱值大,完全燃燒相同質(zhì)量
的“偏二甲脫”和其它燃料相比,可以釋放出更多的熱量。
17.為使艦載機(jī)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到起飛速度,某航母上安裝了蒸汽彈射裝置。如圖所示
為其工作原理示意圖,高壓蒸汽推動(dòng)活塞牽引艦載機(jī)加速向右運(yùn)動(dòng),2s左右艦載機(jī)即可達(dá)
到起飛速度。此過(guò)程中,蒸汽的內(nèi)能會(huì)(選填“增大”或“減小”),其能量轉(zhuǎn)化與
內(nèi)燃機(jī)的沖程相同。
【答案】減小,做功。
【詳解】高壓蒸汽推動(dòng)活塞牽引艦載機(jī)加速向右運(yùn)動(dòng),蒸氣產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的
機(jī)械能,蒸汽的內(nèi)能會(huì)減小。
內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以上述能量轉(zhuǎn)化與做功沖程相同。
18.2022年6月5日10時(shí)44分,搭載“神舟十四號(hào)”載人飛船的“長(zhǎng)征二號(hào)F遙十
四”運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射;
(1)火箭主要用液態(tài)氫作為燃料時(shí)因?yàn)橐簯B(tài)氫的大,燃料燃燒后燃?xì)獾膬?nèi)能
轉(zhuǎn)化為火箭的能,此能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與四沖程汽油機(jī)的沖程相同,火箭
熱機(jī)(選填“屬于”或“不屬于”);
(2)升空過(guò)程中,飛船外面的整流罩與大氣產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦,以(選填“做
功”或“熱傳遞”)的方式產(chǎn)生大量熱量。為保護(hù)飛船安全,整流罩必須具有極好的
(選填“導(dǎo)熱性”或“隔熱性”)。
【答案】(1)熱值,機(jī)械,做功,屬于;(2)做功,隔熱性。
【詳解】(1)液氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的液氫和其他燃料,液氫可以
釋放更多的熱量,所以用液氫作為燃料是因?yàn)橐簹涞臒嶂荡蟆;鸺剂系幕瘜W(xué)能先轉(zhuǎn)化為
燃?xì)獾膬?nèi)能,再通過(guò)做功將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。四沖程汽油機(jī)的做功沖程是將內(nèi)能
轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以此能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與四沖程汽油機(jī)的做功沖程相同。熱機(jī)的工作原理是
通過(guò)對(duì)外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故火箭屬于熱機(jī)。
(2)升空過(guò)程中,飛船外面的整流罩與大氣產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦,克服摩擦做功,將機(jī)械能
轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以以做功的方式產(chǎn)生大量熱量。為保護(hù)飛船安全,防止大量的熱量傳入飛
船內(nèi),整流罩必須具有極好的隔熱性。
19.完全燃燒14g酒精釋放熱量4.2義10與。這些熱量全部被0.2kg的液體A吸收,液
體的溫度升高了50℃。則:
1一
JLi?
(1)酒精的熱值是J/kg;
(2)計(jì)算液體A的比熱容是多大?
(3)完全燃燒2.8g酒精釋放的熱量全部被0.4kg的液體A吸收。則液體升高的溫度
Af=—℃(不考慮散熱);現(xiàn)用如圖所示裝置加熱0.4kg的液體A,液體升高的溫度也為
W,燃燒酒精的質(zhì)量多于2.8g。有哪些原因會(huì)導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果?寫(xiě)出兩點(diǎn):
①?gòu)娜剂先紵慕嵌确治觯?;②O
【答案】⑴3X107;(2)4.2X103J/(kg。;⑶50;①酒精燃燒過(guò)程中不可能完
全燃燒;②加熱過(guò)程中有熱量散失。
【詳解】(1)酒精的熱值為
。放4.2X104J,……
4=嬴=1.4xl0-3kg=3x10W
(2)由題意可知,液體A吸收的熱量為
4
。吸=。ffi=4.2xlOJ
Q4.2x104J
3
液體A的比熱容為c=mxAr=0.2kgx50℃=4.2xlOJ/(kg?℃)
(3)不計(jì)熱量損失時(shí),液體A吸收的熱量等于燃料燃燒放出的熱量,則此時(shí)液體吸
收的熱量為
QA吸=。燃料放=qwi=3xl()7j/kgx2.8xl(y3kg=8.4xl04j
。水吸________________8.4X104J________
液體A升高的溫度為Nf=f=4.2X103J/(kg?℃)x0.4kg=50℃)
②實(shí)際操作過(guò)程中,酒精燃燒并不充分,酒精燃燒放出的熱量不可能被水完全吸收,
這都會(huì)導(dǎo)致酒精實(shí)際用量比計(jì)算得出酒精的質(zhì)量大。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(每空1分,共18分)
20.如圖所示,在試管內(nèi)裝些水,用軟木塞塞住,加熱使水沸騰,水蒸氣會(huì)把木塞沖
開(kāi),有的同學(xué)由這個(gè)裝置聯(lián)想到內(nèi)燃機(jī):
(1)酒精燈燃燒,能轉(zhuǎn)化為能;
(2)水的溫度升高,水汽化產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣,增加了試管內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能;
(3)水蒸氣沖開(kāi)瓶塞后,水蒸氣的溫度,內(nèi)能;
(4)水蒸氣沖開(kāi)瓶塞的過(guò)程,能轉(zhuǎn)化為能,這相當(dāng)于四沖程內(nèi)燃機(jī)的
_____沖程。
【答案】(1)化學(xué),內(nèi);(3)降低,減??;(4)內(nèi),機(jī)械,做功。
【詳解】(1)燃料燃燒,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程,所以酒精燈燃燒,化學(xué)能轉(zhuǎn)
化為內(nèi)能。
(3)水蒸氣沖開(kāi)瓶塞過(guò)程中,水蒸氣對(duì)瓶塞做功,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械
能,所以水蒸氣的內(nèi)能減小,溫度降低。
(4)水蒸氣沖開(kāi)瓶塞的過(guò)程,將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能;四沖程內(nèi)燃機(jī)的
做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故這一過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機(jī)做功沖程相同。
21.取一只透明的膠卷盒,底部鉆一小孔,剛好能將電子式火花發(fā)生器的放電針管繁
緊地塞進(jìn)孔中,打開(kāi)塑料盒蓋,向塑料盒蓋中滴入數(shù)滴酒精,再將盒蓋蓋緊,然后啟動(dòng)電
火花發(fā)生器的按鈕。
(1)實(shí)驗(yàn)中,你將觀(guān)察到的現(xiàn)象是;
(2)在此過(guò)程中,酒精燃燒后的燃?xì)鈱?duì)外做功,燃?xì)獾哪軠p少,轉(zhuǎn)化為
能;
(3)根據(jù)這個(gè)原理,可以制造的機(jī)械是;
(4)請(qǐng)你寫(xiě)出一條可能影響實(shí)驗(yàn)成敗的原因______。
【答案】(1)塑料盒蓋飛出去;(2)內(nèi),機(jī)械;(3)熱機(jī);(4)塑料盒蓋蓋得太緊或
酒精太少等.
【詳解】(1)電子式火花發(fā)生器點(diǎn)火后,觀(guān)察到酒精燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能會(huì)將塑料盒蓋會(huì)
飛出去。
(2)酒精燃燒后的產(chǎn)生的內(nèi)能對(duì)外做功,燃?xì)獾膬?nèi)能減少,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(3)根據(jù)燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能做功這個(gè)原理,可以制造出的機(jī)器是熱機(jī)。
(4)要把塑料盒蓋彈出,需要一定的能量,如果盒中的酒精太少產(chǎn)生的內(nèi)能不夠大,
將無(wú)法把盒蓋彈出,如果盒蓋蓋得太緊,酒精蒸汽產(chǎn)生的能量將無(wú)法把盒蓋彈出,所以塑
料盒蓋蓋得太緊或酒精太少等會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的成敗。
22.小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后,考慮到燃料燃燒放出的熱量可以被水吸收,就設(shè)
計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系,他和同學(xué)組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行
實(shí)驗(yàn),記錄結(jié)果如表。
燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后的水溫/℃
煤油2544
菜籽油2534
(1)小明認(rèn)為煤油和菜籽油的質(zhì)量可取相等也可取不相等,小華認(rèn)為應(yīng)該取相等質(zhì)量
的煤油和菜籽油,根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)記錄表格,你認(rèn)為(選填“小明”或“小華”)的想
法是正確的;
(2)安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí),應(yīng)按照(選填“自下而上”或“自上而下”)的順序安裝。
為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠,小明同學(xué)應(yīng)該選擇兩套完全相同的裝置,在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制兩
杯水的初溫和相等;
(3)分析得出:煤油和菜籽油兩種燃料中,熱值較大的是;
(4)同學(xué)們測(cè)出燒杯中水的質(zhì)量及燃燒掉燃料的質(zhì)量,利用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù),算出
了煤油和菜籽油的熱值,和燃料熱值表中的數(shù)值相比較發(fā)現(xiàn)偏小了很多,不可能的原因是
A.煤油和菜籽油沒(méi)有完全燃燒
B.燒杯吸收了部分熱量
C.測(cè)出的煤油和菜籽油的質(zhì)量偏小
D.煤油和菜籽油燃燒放出的熱散失到空氣中一部分
(5)另一組同學(xué)分別燃燒A、B兩種燃料,將初溫和質(zhì)量相同的水加熱至剛好沸騰,
發(fā)現(xiàn)A燃料消耗的質(zhì)量小,說(shuō)明A燃料的熱值更o
【答案】(1)小華;(2)自下而上,質(zhì)量;(3)煤油;(4)C;(5)大.
【詳解】(1)根據(jù)控制變量的思想,應(yīng)該取相等質(zhì)量的煤油和菜籽油,故小華正確。
(2)為保證用火焰的外焰加熱,且溫度計(jì)的玻璃泡不能接觸容器底和容器壁,所以先
安裝下面器材,再安裝上面器材,按照自下而上的順序安裝。
實(shí)驗(yàn)時(shí)需要控制甲、乙兩杯水的初溫和質(zhì)量相同,比較升高的溫度。
(3)質(zhì)量相同的煤油和菜籽油完全燃燒后,水升高的溫度越高,水吸收的熱量越多,
表明燃料放出的熱量越多,根據(jù)q=9可知,燃料的熱值越大,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,
煤油燒水時(shí)水的溫度高,則煤油的熱值大。
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,燃料沒(méi)有完全燃燒或燃料燃燒產(chǎn)生的熱量有部分散失于空氣中,燃
料燃燒放出的熱量沒(méi)有全部被水吸收,加熱裝置也會(huì)吸收一部分熱量,這些因素會(huì)使水吸
收的熱量偏小,由。吸=。放=,的可知,測(cè)出的熱值比真實(shí)值小,故C符合題意,ABD不符
合題意。
故選C。
(5)另一組同學(xué)分別燃燒甲、乙兩種燃料將初溫和質(zhì)量相同的水加熱至剛好沸騰,則
水吸收的熱量相同,燃料燃燒放出的熱量相同,發(fā)現(xiàn)甲燃料消耗的質(zhì)量小,根據(jù)q=
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