1.《流浪地球》被誉为“打开中国科幻电影大门的钥匙”,该影片激起了同学们对航
天科技的浓厚兴趣,选择某种物质作为火箭燃料的首要依据是( )
A.比热容大 B.热值大 C.密度小 D.沸点高 2.下列关于热值的说法正确的是( ) A.2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B.然料热值越大,燃烧放出的热量越多
C.燃料燃烧不完全时热值变小
D.燃料的热值是燃料本身的一种特性,与其他因素无关
3.如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示排气冲程的是( )
甲 乙 丙 丁
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.下列图形中,属于内能转化为机械能的是( )
A.冬天搓手取暖 B.压缩空气
C.下滑时臀部发热 D.加热时塞子飞出
5.若甲柴油机的效率比乙柴油机高,则下列说法中正确的是( )
A.甲柴油机的功率比乙柴油机大
B.甲柴油机在相同时间内比乙柴油机消耗的柴油多
C.甲柴油机的热散失比乙装油机少
D.消耗同样多的柴油时,甲柴油机用来做有用功的能量多些
6.为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( )
A.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
B.尽量增加热机的工作时间
C.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
D.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 7.我们的生产与生活总离不开能量及其转化,下列说法正确的是( ) A.提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心 B.全自动洗衣机工作时,电能全部转化为机械能
C.吊装码头上,只要货物受到的合力为0,它的能量就不变 D.用燃气灶烧水,只要调大火力,燃气灶的加热效率就提高
8.前段时间,“加水就能跑的神车”事件一度成为與论热点,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他能量
C.对于热点事件要遵从科学原理,不能育从,更不能以讹传讹 D.该车行驶的能量最终来源于水 9.下列说法中正确的是( )
A.物体的温度不变,说明没有发生内能的转移或转化
B.柴油机工作的效率是35%,说明它工作时柴油燃烧释放的能量有65%转化为有用功
C.在热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 D.汽油机的做功冲程燃气的内能减小
10.汽油的热值为4.6×107J/kg,阅读了某汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成图(如图所示),下列有关说法不正确的是( )
A.该内燃机的效率为30%
B.1kg的汽油完全燃烧能够释放4.6×107J的能量 C.为确保发动机正常工作,需用水对其冷却
D.内燃机的压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能 二、填空题(本大题6个小题,每空2分,共28分)
11.2019年第七届世界军人运动会的射击训练馆安装有智能百叶窗调节亮度,在百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合,这个过程中的能量转化是将光能转化为 能再转化为 能,射击训练时子弹击中一块木板,温度升高,子弹的内能 (选填“增大”“减小”或“不
变”)。
12.航母上的蒸汽弹射装置简化图如图甲所示。气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能 (选填“増大”“减小”或“不变”),同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,带动舰载机在短时间内达到较高的起飞速度,其原理与内燃机中的 (选填“乙”或“丙”)相同(如图所示)
甲 乙 丙
13.随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭。在挑选汽车时,发动机(汽油机)效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一,有经验的司机可以通过闻尾气的气味做出初步判断。闻汽车尾气的气味利用的是 现象,输出功率相同时,汽油味越浓,汽车发动机效率越 。某汽车效率为30%,年耗汽油量3100L,若将它的效率提高1%,则一年内节省的燃料为 L。
14.如图所示,是四冲程汽油机的 冲程,如果单缸汽油机的转速表显示3000revs/min,那么该汽油机每秒内做 次功。
15.天然气的热值为4.2×107
J/kg,表示的物理意义是1kg天然气放出的热量为4.2
×107J。北海市出租车用天然气代替燃油减小了污染,降低运营成本。某出租车在一段时间内消耗了500g天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出 J的热量。 16.合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1t生活 垃圾能“”出140kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107J/kg,某城镇每天产生50t生活垃圾,则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J。在一个标准大气压下,这些热量的30%被500m3,30℃的水吸收,则水温能升高
℃,[c水=4.2×10J3/(kg・℃),,ρ水=1.0×10kg/m3] 三、实验探究题(本大题2个小题,每空2分,共22分)
17.如图甲的装置基本展示了热机的工作原理:在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,观察到塞子被冲出去。
甲 A B C D
(1)塞子被冲出去的过程中,水蒸气的 能转化为塞子的 能。 (2)汽油机是热机的一种,如图乙是四冲程汽油机的工作示意图,能够体现图甲中塞子被冲出过程的冲程是 (填图乙中冲程对应的字母)
18.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体
的质量都相同。
甲 乙 丙
(1)比较不同燃料的热值应选择 两个装置,比较不同物质的比热容应选择
两个装置,所用的方法是 法。
(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中,通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少,这种研究问题的方法叫做 法。
(3)若甲图烧杯中为500g的水,10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃,则水吸收的热量是 J。若认为酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值是 J/kg,算出的热值比标准值 (选填“偏大”“偏小”或“一样”)。[水的比热容是4.2×107
J/(kg・℃)
四、计算题(本大题3个小题,第19题7分,第20题6分,第21题7分,共20分) 19.煤气的热值是3.5×107
J/m3
,现要用一个煤气炉将质量为50kg的水从20℃加热到70℃,已知煤气用去了0.5m3
,求:[c水=4.2×103
/(kg・℃) (1)0.5m3煤气完全燃烧放出的热量。 (2)水吸收的热量。
(3)煤气炉的效率。
20.“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器(如图甲)耗能进行
测试,按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水,将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后,开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图象如图乙所示。求:水的比热容为4.2×103/(kg・℃),天然气的热值约为4×107/m3] (1)加热4min,水吸收的热量 (2)加热4min,消耗的天然气体积。 ××型燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压/MPa 适用:天然气、液化石油气 II 75% 15 0.02-0.8
21.如图所示是一款无人驾驶汽车图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周国的交通状况。该款车以20m/s的速度在段平直的公路上匀速行驶了3km时,消耗汽油0.4kg。假设汽油完全燃烧,汽油的热值为4.6×107J/kg汽油机的效率为30%,那么在这段运动过程中 (1)该汽车发动机做的有用功是多少? (2)汽车行驶中受到的阻力是多大?
参考答案
1.B 2.D 3.C 4.D 5.D 6.B 7.A 8.D 9.D
10.D点拨:A.由图可知,转化成有用功的能量:100%-33%-30%-7%=30%,所以该内燃机的效率为30%;B汽油的热值为4.6×107J/kg,表示完全燃烧1kg的汽油释放的能量为4.6×107J;C.因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以可作为冷却剂;D.内燃机的四个冲程中,压缩冲程把燃料压缩,机械能转化为内能。D不正确,故选D。
11.电 机械 增大 12.减小 丙 13.扩散 低 100 14.做功 25 15.完全燃烧 2.1×107 16.2.8×1011 40 17.(1)内 机械 (2)A
18.(1)乙、丙 甲、乙 控制变量 (2)示数的变化 转换 (3)4.2×104 4.2×106 偏小
19.解:(1)0.5m3煤气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.5m3×3.5×107J/m3=1.75×103J. (2)水吸收的热量:Q107J.
Q吸1.05107J(3)煤气炉的效率: η=100%100%60%
Q放1.75107J吸
=cm∆t=4.2×103J/(kg・℃)×50kg×(70℃-20℃)=1.05×
20.解:(1)根据公式ρ=
m可知,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×15×10-3m3=15kg;V由图可知,加热4min水从20℃升高到70℃,则水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg・℃)×15kg×(70℃-20℃)=3.15×106J。
Q吸3.15106J4.2106J,根据Q放=Vq可知,需(2)由题知,Q放×75%=Q吸,Q放=75%75%Q放4.2106J0.105m3 要天然气的体积:V=73q410J/m21.解:(1)汽油完全燃烧放出的热量为Q总=mq=0.4kg×4.6×107J/kg=1.84×107J,因为η=
W有用Q总,所以W有用=ηQ总=30%×1.84×107J=5.52×106J.
W有用5.52106J1840N,(2)因为W=Fs,所以发动机的牵引力为F由二力平衡可知,s3000m阻力fF=1840N。
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