第十四章《內(nèi)能的利用》期中復(fù)習(xí)試卷答案

一、選擇題

1. 答案　D　遠(yuǎn)洋貨輪、C919客機(jī)、載重汽車工作時(shí)都要使用化石能源作為燃料,工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,都是使用熱機(jī)工作的,故A、B、C不符合題意;木帆船是利用風(fēng)力工作的,工作時(shí)沒有使用熱機(jī),故D符合題意。

2. 答案　A　火箭的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體,經(jīng)噴管向后高速噴出,從而獲得向前的動(dòng)力,使火箭發(fā)射出去,燃料燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,然后再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能;A圖中兩個(gè)氣門關(guān)閉,活塞下行,為做功沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A正確;B圖中排氣門打開,活塞上行,為排氣沖程,沒有能量的轉(zhuǎn)化,故B錯(cuò)誤;C圖中進(jìn)氣門打開,活塞下行,為吸氣沖程,沒有能量的轉(zhuǎn)化,故C錯(cuò)誤;D圖中兩個(gè)氣門關(guān)閉,活塞上行,為壓縮沖程,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯(cuò)誤。

3. 答案　C　汽油機(jī)在壓縮沖程將汽油和空氣的混合物壓縮,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A錯(cuò)誤;一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),物體的溫度降低時(shí)內(nèi)能減少,0 ℃冰塊的水分子仍然在做熱運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;沿海地區(qū)水多,內(nèi)陸地區(qū)水少、沙石多,因?yàn)樗谋葻崛葺^大,白天,相同質(zhì)量的水和沙石比較,吸收相同的熱量,水的溫度升高得少;夜晚,放出相同的熱量,水的溫度降低得少,使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小,故C正確;熱傳遞的條件是有溫度差,熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體,故D錯(cuò)誤。選C。

4. 答案　A　柴油機(jī)的效率一般要高于汽油機(jī),多用在重型機(jī)器上,故A正確;熱機(jī)效率越高,用來做有用功的那部分能量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B錯(cuò)誤;熱機(jī)效率是用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比,功率是熱機(jī)做功的快慢,兩者沒有必然聯(lián)系,故C錯(cuò)誤;在熱機(jī)的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多,故D錯(cuò)誤。

5. 答案　B　一個(gè)工作循環(huán)中,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周,對(duì)外做功一次;若四沖程汽油機(jī)做功頻率為10次/s,即汽油機(jī)每秒鐘做功10次,說明1 s汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)20次,60 s轉(zhuǎn)動(dòng)1 200次,則飛輪的轉(zhuǎn)速為1 200 r/min。選B。

6. 答案　B　在汽油機(jī)的壓縮沖程中,活塞壓縮燃料混合物使它的溫度升高、內(nèi)能增大,此過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;當(dāng)人將弓拉開時(shí),弓發(fā)生了彈性形變,具有較大的彈性勢能,當(dāng)人松手后,弓對(duì)箭做功消耗了彈性勢能,箭的速度增大,動(dòng)能增大,所以彈性勢能主要轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故B正確;電動(dòng)機(jī)工作過程中,消耗了電能,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯(cuò)誤;吊車吊著貨物沿水平方向移動(dòng)一段距離,此過程中貨物沒有在重力的方向上通過距離,所以重力不做功,故D錯(cuò)誤。選B。

7. 答案　A　熱值是燃料的一種特性,與燃料的質(zhì)量、溫度和體積無關(guān),所以一瓶酒精用去一半,剩下酒精的熱值不變,故A正確;冰熔化成水,由于水和冰的狀態(tài)不同,則它們的比熱容也不同,故B錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),鐵塊的溫度升高,其內(nèi)能增加,故C錯(cuò)誤;使用同一滑輪組提升不同的重物時(shí),物體越重,所做的有用功越大,額外功不變,則有用功在總功中所占的比例越大,即滑輪組的機(jī)械效率越高,故D錯(cuò)誤。

8. 答案　A　火箭利用液氫作為燃料,是因?yàn)橐簹渚哂休^高的熱值,故A正確;熱值是燃料的一種特性,熱值的大小與質(zhì)量、狀態(tài)等都沒有關(guān)系,不同燃料的熱值可能不同,也可能相同,故B、C、D錯(cuò)誤。

二、填空題

9. 答案　30　120

解析　四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為3 600 r/min,即飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)60圈,完成120個(gè)沖程,對(duì)外做功30次。

10. 答案　(1)天平　(2)不能

解析　(1)實(shí)驗(yàn)中,要控制質(zhì)量相同,故除了圖中已經(jīng)呈現(xiàn)的器材,還需要用到測量質(zhì)量的工具——天平;(2)將質(zhì)量相等的燃料1和燃料2放入燃燒皿中,由于不清楚兩種燃料的燃燒情況,所以無法判定相同時(shí)間內(nèi)放出熱量的多少,就無法判定熱值的大小。

11. 答案　DACB　汽油和空氣的混合物　A

解析　A圖中的兩個(gè)氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),所以為壓縮沖程,且在壓縮沖程中,汽缸內(nèi)氣體的體積變小,密度變大,溫度升高;B圖中的排氣門打開,活塞向上運(yùn)動(dòng),所以為排氣沖程;C圖中的兩個(gè)氣門都關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),所以為做功沖程,該過程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;D圖中的進(jìn)氣門打開,活塞向下運(yùn)動(dòng),所以為吸氣沖程,吸入的是空氣和汽油的混合物。故正確的排列順序應(yīng)該為DACB。

12. 答案　1 kg的氫氣完全燃燒放出的熱量為14.3×10⁷J　不變　無污染

解析　氫氣的熱值是14.3×10⁷ J/kg,其物理含義是:1 kg的氫氣完全燃燒放出的熱量為14.3×10⁷ J。因?yàn)闊嶂蹬c燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量無關(guān),所以一瓶氫氣用去三分之一后,剩余氫氣的熱值不變。氫能源無污染,熱值大。

13. 答案　轉(zhuǎn)化　轉(zhuǎn)移　保持不變

解析　能量守恒定律: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)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中,能量的總量保持不變。

三、實(shí)驗(yàn)探究題

14. 答案　(1)B　A　(2)水的質(zhì)量　水的初溫　(3)煤油　(4)相同　無關(guān)

解析　(1)為了利用火焰的外焰給燒杯充分加熱,安裝器材時(shí)需要先固定B的位置,然后再調(diào)整A的位置,并且注意溫度計(jì)的玻璃泡不要碰到燒杯壁和燒杯底;

(2)為了保證實(shí)驗(yàn)的可靠性,需要控制水的質(zhì)量和水的初溫相同,并且熱源的加熱時(shí)間也要相同;

(3)分析表格數(shù)據(jù)可知,甲圖中水的溫度升高得較快,說明煤油燃燒產(chǎn)生的熱量多,所以其熱值大;

(4)熱值是燃料本身的一種特性,與燃料的種類有關(guān),與質(zhì)量無關(guān),故1 kg的菜籽油和2 kg的菜籽油的熱值是相同的。

四、計(jì)算題

15. 答案　1.176×10⁶ J　0.084 kg

解析　在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100 ℃,水吸收的熱量Q_吸=cm_水(t-t₀)=4.2×10³ J/(kg·℃)×3.5 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.176×10⁶ J;爐子的效率為40%,則無煙煤燃燒放出的熱量Q_放===2.94×10⁶ J,由Q=mq得,需要燃燒無煙煤的質(zhì)量m_煤===0.084 kg。

16. 答案　(1)①熱值高?、谇鍧崯o污染　(2)4.2×10⁷ J　(3)50 ℃

解析　(1)氫燃料的優(yōu)點(diǎn)有:熱值高,且氫燃燒后不會(huì)污染環(huán)境;

(2)0.3 kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量Q_放=mq_氫=0.3 kg×1.4×10⁸ J/kg=4.2×10⁷ J;

(3)由題知,水吸收的熱量Q_吸=Q_放=4.2×10⁷ J,

由Q_吸=cmΔt得水升高的溫度Δt===50 ℃。