专题145 内能的利用单元测试解析版Word文件下载.docx

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A．燃料燃烧越充分，它的热值就越大

B．内燃机用水做冷却液，是因为水的比热容较大

C．敲击大小不同的编钟，发出声音的音色不同

D．在闹市区安装噪声监测装置，可以减弱噪声

【答案】B

【解析】A．燃料的热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，与实际燃烧情况无关，

故该选项不符合题意；

B．水的比热容比较大，等质量物质在升高相同温度时，水吸收的热量多，适合作为内燃

机的冷却液，该选项符合题意；

C．敲击大小不同的编钟，是音调不同，相同乐器发出的声音的音色相同，该选项不符合题意；

D．噪声监测装置只能监测噪声等级，不能减弱，该选项不符合题意；

4.（2019云南昆明）如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是（）

ABCD

【解析】A．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故A不符合题意；

B．进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故B不符合题意；

C．排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故C符合题意；

D．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，故D不符合题意。

5.（2019四川广安）下列关于能量的说法中，正确的是（　　）

A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能

B．电水壶工作时是将内能转化为电能

C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移

D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少

【解析】A选项中，洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；

B选项中，电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故B错误；

C选项中，用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故C正确；

D选项中，根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。

6.（2019无锡市）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。

此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似（）

A.压缩冲程B.吸气冲程C.排气冲程D.做功冲程

【答案】D

【解析】按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；

四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。

7.（2019四川泸州市）西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。

下列说法中正确的是（　　）

A.火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大

B.火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能

C.北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大

D.北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大

【解析】A选项中，发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误；

B选项中，火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故B错误；

C选项中，北斗导航卫星加速升空的过程中，速度增大，高度增大，因此动能和重力势能都增大，机械能的总量也增大，故C正确；

D选项中，北斗导航卫星加速升空过程中，其质量不变，惯性不变，故D错误。

8.（2019上海市）四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（　　）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

【解析】在四冲程汽油机的工作过程，四冲程汽油机工作过程中，有两次能的转化，其中压缩冲程把机械能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能，因此本题选C。

9.（2019山东泰安）某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3×

107J/kg。

下列说法中（　　）

①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×

109J

②该柴油发动机效率为30%

③汽车的牵引力为1.05×

104N

④若公路所能承受的最大压强为8×

105Pa，汽车最多能装载40t的货物

A．只有①②正确B．只有③④正确C．只有①③正确D．只有②③正确

【解析】①完全燃烧700g干木柴放出的热量：

Q放＝m柴油q＝0.7kg×

4.3×

107J/kg＝3.01×

107J，故①错误；

②柴油发动机做功：

W＝Pt＝210×

103W×

43s＝9.03×

106J，柴油发动机的效率：

η＝

×

100%＝

100%＝30%，故②正确；

③汽车速度：

v＝72km/h＝72×

m/s＝20m/s，由P＝

＝

＝Fv得，汽车的牵引力：

F＝

＝1.05×

104N，故③正确；

④由p＝

得，公路所能承受的最大压力：

F＝pS＝8×

105Pa×

0.5m2＝4×

105N，汽车与货物的质量之和：

m总＝

＝4×

104kg＝40t，汽车最多能装载货物质量：

m＝m总﹣m车＝40t﹣12t＝28t，故④错误。

综上，①④错误，②③正确。

10.（2019湖北宜昌市）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。

下列对该事件的看法错误的是（　　）

A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能

B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量

C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹

D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源

【答案】D

【解析】A选项中，氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；

B选项中，根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；

C选项中，由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确；

D选项中，该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误。

二、填空（每空2分共2×

20=40分）

11．（2019天津市）如图是某四冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能。

【答案】做功;

机械。

【解析】由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程；

汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。

12.（2019山东菏泽）小明家有辆排量为1.6L的汽车，行驶100km油耗为5KG、汽油的热值为4.2×

若这些汽油完全燃烧。

可放出J的热量。

燃油汽车产生的对环境会造成污染。

【答案】2.3×

108废气和噪声

【解析】汽油完全燃烧可放出的热量是：

13.（2019铜仁市）一台四冲程汽油机在一个工作循环中，把内能转化为机械能的冲程是冲程。

汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水的性质。

【答案】做功，比热容较大.。

【解析】四冲程汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是把内能转化为机械能。

因为水的比热容大，吸收同样的热量，升高的温度小，散热效果好。

所以汽油机用水作为冷却剂。

14.（2019四川德阳市）用天燃气烧水，水烧沸腾时，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同；

在标准大气压下用天燃气把3kg的水从20℃加热至刚沸腾时，水吸收了______J的热量。

[c水=4.2×

103J/（kg℃）]

【答案】做功 

1.008×

106

【解析】

（1）水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能；

（2）在标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，

水吸收的热量为：

Q吸=c水m水△t=4.2×

103J/（kg℃）×

3kg×

（100℃-20℃）=1.008×

106J。

【答案】2；

50；

酒精没有完全燃烧。

（1）根据Q=qm，在热值一定的情况下，燃料完全燃烧释放的热量跟其质量成正比，所以完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的2倍；

设0.7g酒精完全燃烧放出的热量为Q1，吸收热量的液体A的质量为m1，升高的温度为△t1，则有

①；

设完全燃烧1.4g酒精放出的热量为Q2，吸收热量液体A的质量为m2，则有

②；

由题意及上面分析知，Q2=2Q1，m2=2m1，则②：

①即

得

即

。

（2）实际燃烧1.4g酒精，液体A升高的温度小于△t，原因可能有：

酒精没有完全燃烧、酒精燃烧放出的热量没有全部被液体吸收、液体A边吸收热量边蒸发带走了热量等。

15.（2019无锡市）用煤气灶将质量为4kg的水从25℃加热到50℃，水吸收的热量为________J，若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧________的煤气。

[水的比热容为4.2×

103J/（kg·

℃），煤气的热值为4.2×

107J/kg]

【答案】

（1）.4.2×

105;

（2）.0.01kg.

【详解】水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×

103J/（kg•℃）×

4kg×

（50℃-25℃）=4.2×

105J；

水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，Q吸=Q放=4.2×

由Q放=mq可得，煤气质量m=

=0.01kg。

16.（2019扬州市）如图所示是汽油机的_________冲程。

在压缩冲程中，是通过_________方式增加燃气的内能。

汽油机的转速为3000r/min，则ls内汽油机对外做功_________次。

【答案】

（1）.做功

（2）.做功（3）.25

进气口、出气口关闭，活塞向下，为做功冲程；

压缩冲程时通过做功的方式增加其他内能；

3000r/min则每秒钟转50转，一个完整的过程包含四冲程两转一对外做功，则可知对外做功25次。

17.（2019年四川攀枝花）我国在南海海底开采出的天然气水合物，俗称“可燃冰”，1m3可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气。

居民使用天然气烧水是利用　　（填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能。

天然气热值为1.9×

107J/m3，完全燃烧50m3的天然气释放的热量为　　J。

【答案】热传递；

9.5×

108。

【解析】居民使用天然气烧水是通过热传递的方式改变了水的内能；

完全燃烧50m3的天然气释放的热量：

Q放＝Vq＝50m3×

1.9×

107J/m3＝9.5×

108J。

18.（2019广西北部湾经济区）汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的_________较大的缘故。

汽油的热值是4.6×

107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。

目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_______带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。

【答案】比热容；

4.6×

107；

废气。

【解析】汽车的发动机常用水作为降温的物质，是因为水的比热容较大的缘故；

1kg汽油完全燃烧放出的热量是Q=qm=4.6×

107J/kg×

1kg=4.6×

107J；

热机的能量损失中，废气带走的能量最多。

19.（2019荆门市）为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源。

现要将20kg的水从16℃加热到50℃，如果使用效率为85%的电热水器，需要耗电kW·

h；

如果使用热效率为80%的天然气热水器，需要消耗m3天然气。

已知水的比热容为4.2×

℃），天然气的热值为3.2×

107J/m3（结果均保留到小数点后2位）。

【答案】0.93　；

　0.11。

【解析】水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×

20kg×

（50℃-16℃）=2.856×

106J，消耗的电能：

W=

=

=3.36×

106J≈0.93kW•h；

需要消耗的天然气体积为：

V=

≈0.11m3。

三、实验（共6分）

20.（2019山东德州）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入200g的水，测得初始温度为45℃．如图所示，用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为　　℃，则水吸收的热量为　　J，这些热量相当于完全燃烧　　g酒精放出的热量。

（水的比热容c水＝4.2×

103J/（kg℃），酒精热值q＝3.0×

107J/kg）

【答案】95；

4.2×

104；

1.4。

（1）由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为95℃；

（2）水吸收的热量：

Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×

0.2kg×

（95℃﹣45℃）＝4.2×

104J。

（3）由题知，Q放＝Q吸＝4.2×

104J，

由Q放＝mq得，需要完全燃烧酒精的质量：

m′=0.0014kg＝1.4g。

四、计算题（第21题12分，第22题12分）

21.（2019孝感）一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×

103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW（油的热值是5.0×

107J/kg，g=10N/kg），求:

（1）货年受到的牵引力；

（2）货车匀速行驶的速度；

（3）货车发动机的效率。

【答案】

（1）2500N；

（2）20m/s；

50%

（1）因为货车匀速行驶，二力平衡，所以；

（2）货车匀速行驶的速度：

；

（3）货车发动机的效率：

22.（2019山东聊城市）2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。

氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢＝4.2×

107J/（kg℃）；

q氢＝1.4×

108J/kg）求：

（1）质量为0.3kg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200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；

（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg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。

（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：

Q＝mq＝0.3kg×

1.4×

108J/kg＝4.2×

Q吸＝Q放＝4.2×

107J，

由Q吸＝cm△t得水升高温度：

△t＝

＝50℃；

（3）公交车所做的功：

W＝Q放＝4.2×

由P＝

得公交车行驶时间：

t＝

＝300s。

答：

（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×

107J热量；

（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃；

（3）这些热量能让该公交车匀速行驶300s。