第14章内能的利用专项练习题.docx
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第14章内能的利用专项练习题
《第14章内能的利用》专题练习题
知识点回顾：
1、热机：
把转化为的机器叫热机。
2、内燃机：
①、冲程：
活塞在汽缸内时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
②、内燃机的工作过程：
内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：
冲程、冲程、冲程、冲程。
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠来完成的，而冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由转化为。
另外冲程将转化为。
、汽油机和柴油机的不同处
汽油机：
、吸入混合、式、效率较
柴油机：
、吸入、式、效率较
专题练习：
一、填空题
第一节热机
1．最新研发的空气动力汽车,主要是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开动时将空气的 能转化为 能,这种车与汽油机相比优点是 （说出一点）。
2.右图是一个点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,密封的盒盖就会被打出去,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。
3.在四冲程汽油机的工作循环中,将机械能转化为内能的冲程是 冲程。
某汽油机每分转1800转,则每秒对外做 次功。
4.如右图所示，这是 机，它表示的是 冲程。
在这个冲程中 能转化为 能。
完成这一冲程,曲轴和飞轮转 转。
5.某型号汽油机的结构如图,若该汽油机的效率是20%,飞轮转速是1 800 r/min,汽油的热值为4.6×107 J/kg,则在汽油机内完全燃烧2 kg汽油放出的热量通过该汽油机转化的能对外做有用功为 J;该汽油机每秒钟内完成 个冲程,做功 次.
6.九年级二班的小然同学在学习了热机之后，他通过查资料得出四缸发动机工作原理是:
内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.如下图所示:
（1）由此小然得出结论:
发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将 能转化为 能.
（2）接着小然对发动机的性能指标进行研究,得出其主要技术指标如表所示.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长）.转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
排量
2.0 L
输出功率
120 kW
转速
5400 r/min
①该发动机在10 s内做功 J,单缸排量V= L.
②在每个做功冲程里,发动机做功W= J.
（3）在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的压强,则p= Pa.（1 L=10-3m3）
7.某型号四冲程柴油机,汽缸横截面积为600 cm2,活塞行程为10 cm,做功冲程燃气的平均压强为7×105 Pa,飞轮转速为1200 r/min.燃气对活塞的平均压力是N，一次做功冲程中气体对活塞做的功是J。
第二节热机的机械效率
1、小明在家中用煤气灶把3kg,初温为30℃的水烧到80℃,消耗了30g煤气,已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）,煤气的热值为4.2×107J/kg,则水吸收的热量为 J,煤气完全燃烧放出的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 %。
2.“可燃冰”作为新型能源,完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,这一点说明“可燃冰”的 很大。
以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J,可以使 kg的水从20℃加热至80℃。
[c水=4.2×103J/（kg·℃）,q煤气=4.2×107J/kg]
3.小华家新安装了一台太阳能热水器，每天能使600kg的水温度升高30℃,那么这些水吸收的热量为 J,这些热量相当于完全燃烧 m3的天然气放出的热量。
[天然气的热值取4.2×107J/m3,水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）]
4.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料,取不同质量的这三种物质分别进行完全燃烧,得到了下表的数据:
燃料的质量/g
100
200
燃料完全燃烧放出的热量
Q木柴/J
1.3×106
2.6×106
Q焦炭/J
3.0×106
6.0×106
Q木炭/J
3.4×106
6.8×106
燃料的质量/g
300
400
燃料完全燃烧放出的热量
Q木柴/J
3.9×106
5.2×106
Q焦炭/J
9.0×106
12.0×106
Q木炭/J
10.2×106
13.6×106
（1）从表中的数据可以得到,相同质量的不同燃料,它们完全燃烧所释放的热量是 的;对于同一种燃料,质量越小,完全燃烧所释放的热量越 。
（2）从表中的数据还可以看出,对于同一种燃料, 和 的比值是不变的。
5.完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是 J;如果这些热量完全用于加热水,可使 kg的水温度升高10℃;实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多,原因是用燃气灶烧水时,除了水吸收的热量外,一部分传给了盛水容器,另外一部分传给了 （答一个即可）。
[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/（kg·℃）]
6.有经验的司机可以通过闻尾气的气味作出初步的判断.输出功率相同时,汽油味越浓,汽车发动机效率越 （填“高”或“低”）,原因是 .
7.从热学角度分析,天然气与煤相比,突出的优点是 ,从环保角度分析,突出的优点是 。
8.已知天然气的热值为4.0×107 J/m3,完全燃烧4.2m3的天然气可以获得 J的热量,不计热量损失,这些热量可以使500 kg的水,温度升高 ℃.[c水=4.2×103 J/（kg·℃）].
9.一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为13.2×106 J,这些能量要完全燃烧1.1kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 ;如果用掉一半,干木柴的热值将变为 .
10.一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3 600转/分,该柴油机活塞10 s对外做功
次。
若其效率为40%,消耗10kg的柴油转化成的机械能是 J。
（q柴油=4.3×107 J/kg）
11.小红家用煤炉给水壶中的水加热，5kg的无烟煤完全燃烧产生的热量是J。
水壶里的水吸热后，水的内能（选填“增加”“不变”或“减少”）。
当水沸腾后，水壶内的水蒸气将壶盖顶起，这一现象表明，水蒸气的内能转化成了壶盖的能（无烟煤的热值为3.2×107J/kg）。
12.焦炭热值为3.0×107J/kg，140g焦炭完全燃烧时放出的热量为J，这些热量若被100kg的某液体完全吸收，其温度由28℃升高到38℃，则此液体比热容为。
13.某登山队在海拔3000多米高山上宿营时,使用铝锅烧水,他们发现把体积为4 L的水从10 ℃加热到85 ℃时,共消耗了10 kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）,干木柴的热值为1.2×107 J/kg.，10 kg干木柴完全燃烧放出的热量是J，水吸收的热量是J，铝锅烧水的效率是％。
11.学校物理兴趣小组的同学通过实际调查和网上查询,绘制了某辆轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图,请你参与讨论有关问题。
（1）根据图中的能量流向,说出该轿车行驶时有哪几方面的能量损耗。
（2）若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”。
由图中提供的数据可得,该轿车的能量转化效率为 。
（保留一位小数）
（3）对减少汽车行驶中的能量损耗,据你所知,给出一条建议。
（不作解释）
12.学校物理兴趣小组的同学们设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
他实验时组装了如图所示的两套完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见下表）。
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
（1）在安装、调整实验器材时,应先调整固定 的位置,再调整固定 的位置。
（均填“A”或“B”）
（2）本实验还需要的测量工具有 和 。
（3）为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的 、 。
（4）实验结论：
煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
第三节能量的转化和守恒
1、小明做爸爸的车去加油站加油的时候，一进入加油站就闻到一股汽油味,这是因为汽油分子在 ;完全燃烧5kg汽油可以放出 J的热量（汽油的热值为4.6×107J/kg）;汽油机是把转化为 能的动力设备。
2.如右图所示,日月坛大厦是世界上最大的太阳能办公大楼,实现了太阳能热水供应、采暖、制冷、光伏发电等。
利用光伏发电,白天太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多余的能量储存在蓄电池内供夜晚使用。
这个过程中能量发生转化的情况是：
太阳能转化为再转化为，再次转化为，最后转化为。
3.电站一旦工作,就不能随意停下来,而电网白天用电量多,深夜用电量少,为了使电站稳定工作,建设了抽水蓄能电站。
深夜,电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库,如图甲所示。
白天用电高峰时,再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电,如图乙所示。
请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能量的转化过程。
深夜：
转化为；
白天：
转化为。
4.从能的转化和守恒的观点来看,用热传递来改变物体的内能,实际上是 的过程。
用做功来改变物体的内能,实际上是 的过程。
5.撑竿跳高时,人在助跑时的动能可以转化为跳起上升过程中人的 能和撑竿的 能,撑竿的 能又可以转化为人体的能和能,以利于越过横竿;越过横竿后,人体的能转化为人体的 能。
6.下列现象中:
A.跳伞运动员打开降落伞后匀速下降;
B.一个小铁球从光滑的斜面上滑下;
C.电风扇通电后高速转动会发热。
遵守机械能守恒定律的是 ;遵守能量守恒定律的是 。
7.火山爆发是由于炽热的岩浆在极大的压力下突破地壳,喷涌而出。
这说明流出的岩浆具有能,它是由 能转化来的。
岩浆冲上山坡,又将其能转化为 能。
8.如右图所示,是世界上早期的蒸汽汽车模型,燃料燃烧使水温,水的 能增加,再转化为汽车的 能,使汽车前进。
9.出现危险情况，汽车在紧急刹车的过程中,因摩擦将 能转化为地面、轮胎和空气的 。
转化后,这些能将无法再自动转化为使汽车行驶所需要的能量,这种现象说明能量的转化具有 性,但在能量的转化或转移过程中,能量的总量保持 。
10.蒸汽机工作时将内能转化为能,电视机工作时将电能转化为能、能和内能……任何机器都是能量的转移或转化设备.能量的转移或转化过程中,其总量 .能源危机产生的根源是由于能量的转移和转化具有性.能说明能量转移和转化具有方向性的实例有 .（填序号）
①热量总是自动地从高温物体传到低温物体
②熟鸡蛋无法再恢复到被煮热前的状态
③人活动过程中消耗的生物质能,不可能重新自动回归身体
11.我市新建的垃圾焚烧电厂，是将垃圾焚烧，将其能转化为能。
最终再利用发电机将能转化为能。
二、选择题
第一节热机
1.下列关于热机的说法正确的是（ ）
A.汽车的发动机是内燃机
B.蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C.内燃机工作时,压缩冲程将内能转化为机械能
D.火箭的发动机是一种内燃机
2.下图为汽油机工作过程中的某个冲程,对此冲程下列叙述正确的是（ ）
A.压缩冲程,内能转化为机械能
B.压缩冲程,机械能转化为内能
C.做功冲程,机械能转化为内能
D.做功冲程,内能转化为机械能
3.小明观察家里用的拖拉机时，发现拖拉机的柴油机上安装了一个笨重的飞轮,是为了（ ）
A.增加功率
B.节省燃料
C.可以做更多的功
D.利用飞轮惯性完成吸气、压缩和排气三个辅助冲程
4.汽油机在做功冲程中,高温高压的燃气迅速膨胀而做功,此时气体的温度和内能的变化情况是（ ）
A.温度降低,内能增大B.温度不变,内能不变
C.温度升高,内能增大D.温度降低,内能减小
5.下列关于汽油机和柴油机的说法中正确的是（ ）
A.柴油机上的喷油嘴坏的时候,可以用汽油机的火花塞代替
B.汽油机和柴油机可以达到相同的功率
C.汽油机与柴油机除了所用燃料之外,其余没有区别
D.柴油机中的燃料完全可以用汽油来代替
6.下列部件中,摩托车没有的是（ ）
A.火花塞 B.进气门 C.活塞 D.喷油嘴
7.下列有关热机的说法中正确的是（ ）
A.热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
B.为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容小的特性
C.可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
D.热机的大量使用不会造成环境污染
8.在柴油机压缩冲程中,汽缸内气体的（ ）
A.温度降低 B.密度变小 C.热量增多 D.内能增加
9.如图所示是某学校物理兴趣小组制作的人工火箭,他们在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出,关于此实验,分析正确的是（ ）
A.酒精不完全燃烧时热值变小
B.能闻到酒精的气味说明分子在永不停息的做无规则运动
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能增加,温度不变
10.下列流程图是某单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。
关于对图中①②③④的补充,正确的是（ ）
A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
11.以下有关四冲程汽油机的说法中,不正确的是（ ）
A.工作中只有做功冲程把内能转化为机械能
B.工作中压缩冲程是把内能转化为机械能
C.工作开始时要靠外力启动
D.每一个工作循环,燃气只做功一次
12.下列关于汽油机和柴油机的区别,正确的是 （ ）
A.柴油机和汽油机的吸气冲程都是只吸入空气
B.柴油机的效率一般比汽油机的效率低
C.一个工作循环中柴油机和汽油机都只做一次功
D.在构造上,汽油机汽缸顶部有喷油嘴而没有火花塞
13.如下图是单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图,下列四组关于这种汽油机一个工作循环中四个冲程的顺序排列,正确的是（ ）
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲
C.甲、丙、乙、丁 D.丁、甲、丙、乙
14.火箭常用液态氢作燃料.相同质量的氢和汽油完全燃烧，氢放出的热量约为汽油的3倍.下列说法正确的是（ ）
A.火箭发动机不是热机
B.氢的热值约为汽油热值的三分之一
C.火箭上升时，以发射塔为参照物，火箭是静止的
D.火箭加速上升过程中，机械能保持不变
第2节热机的机械效率
1.一瓶煤油用掉一半,剩下的煤油的质量、密度、比热容和热值的情况是（ ）
A.质量、密度、比热容和热值不变
B.质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
C.质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变
D.质量变为原来的一半,密度、比热容和热值不变
2.发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有（ ）
A.较小的密度B.较大的比热容C.较低的沸点D.较高的热值
3.右图为某汽油机的能流图,则汽油机的效率可表示为（ ）
A.η=
×100%
B.η=
×100%
C.η=
×100%
D.η=
×100%
4.下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
B.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D.尽量增加热机的工作时间
5.利用如图所示的装置,通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小,为完成实验,要求我们控制（ ）
A.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量相同
B.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量不同
C.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量不同
D.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量相同
6.下列关于燃料的热值的说法中不正确的是（ ）
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料的热值可能大
C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量一定比干木柴放出的热量多
D.0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大
7.实验室有一桶酒精，烧掉一半以后,剩下的酒精 （ ）
A.热值与比热容都减半 B. 热值减半,比热容不变
C.热值不变,比热容减半 D.热值与比热容都不变
8.辨别煤中是否掺杂黑色石块的最恰当的方法是检测下面哪一个物理量（ ）
A.质量 B.温度 C. 比热容 D.热值
9.煤的热值大于干木柴的热值,是指（ ）
A.煤比干木柴含有的内能多
B.烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C.烧煤比烧干木柴产生的热量多一些
D.在完全燃烧的情况下,要使它们放出相同的热量,烧煤用的质量较少
10.下图中能正确表示煤炭的热值q与煤炭所放出的热量Q关系的是（ ）
A.
B.
C.
D.
11.做同样多的功,甲柴油机用2 h,消耗了3 kg柴油;乙柴油机用3h,消耗了2 kg柴油,下列说法中正确的是（ ）
A.甲功率大,效率高 B.甲功率大,效率低
C.乙功率大,效率高 D.乙功率大,效率低
12.能够提高热机的效率的方法是 （ ）
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少各种热损失
C.尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量
D.尽量增加燃料的燃烧质量
13.下列关于热值和热机效率的描述不正确的是 （ ）
A.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
B.减少热散失,可以提高热机效率
C.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
D.热值是定值,与外界条件无关
14.小明发现分别使10g的酒精和10 g的碎纸片充分燃烧后,被它们加热的各200 g、25 ℃的水的温度分别上升到80 ℃和45 ℃。
这说明 （ ）
A.燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多
B.酒精含有的热量比碎纸片大得多
C.酒精的内能比碎纸片的内能大得多
D.酒精的热值比碎纸片的热值大
15.物理实验室内有两台汽油机,若甲汽油机的效率低于乙汽油机,则（ ）
A.甲汽油机消耗的汽油多于乙汽油机消耗的汽油
B.甲汽油机的功率小于乙汽油机的功率
C.在功率相同的情况下,甲汽油机消耗的汽油多于乙汽油机消耗的汽油
D.在输出功相同的情况下,甲汽油机消耗的汽油多于乙汽油机消耗的汽油
16.柴油机的效率往往比汽油机高，这说明（）
A.柴油机的功率比汽油机大
B.柴油机做的功比汽油机多
C.柴油机消耗柴油多
D.柴油机的内能转化为机械能的百分比大
第3节能量的转化和守恒
1.如图所示是工人利用冲击钻进行工作时的场景,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示,冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是（ ）
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
2.关于太阳能的利用,下列说法正确的是（ ）
A.图甲中,绿色植物通过蒸腾作用将太阳能转化为化学能
B.图乙中,太阳能热水器通过热传递的方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
3.下列对能量转化分析正确的是（ ）
A.水电站主要将电能转化为机械能
B.核电站主要将核能转化为电能
C.太阳能热水器主要将太阳能转化为电能
D.热机主要将机械能转化为电能
4.如下图所示,有关这个蒸汽机模型的说法正确的是（ ）
A.酒精燃烧时将内能转化为化学能
B.水吸热发生了液化现象
C.蒸汽的内能转化为轮子的机械能
D.内能只可
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