1、1第十四章 内能的利用时间：60 分钟 满分：100 分一、选择题(每题 3分，共 36分)1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让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得更加彻底B在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损耗C尽量减少热机内部各部件间的摩擦，经常保养D尽量增加热机的工作时间20电动机通电后带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是( )A电能全部转化为机械能，总的能量守恒B电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒C电能全部转化为内能，内能守恒D电能转化为机械能和内能，机械能
2、守恒3如图所示，太阳能路灯的顶端是太阳能电池板，它白天向灯杆中的蓄电池充电，而夜晚则由蓄电池给路灯供电。下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是( )A白天太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能B白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为电能再转化为化学能C夜晚蓄电池给路灯供电时，电能转化为化学能D夜晚路灯照亮时，电能全部转化为光能4.如图所示是用电热水壶烧水时的情境，有关描述正确的是( )A壶盖被水蒸气顶起时能量的转化形式与柴油机压缩冲程能量的转化形式相同B水沸腾时，继续通电，水的温度会升高2C壶盖与壶口上方的“白气”是由水蒸气汽化形成的D烧水过程中，电能转化为内能5下列利用改变内能对
3、外做功的设备是( )A洗衣机 B柴油机 C收音机 D电视机6能量守恒是自然界的基本规律之一。下列能量转化过程中，化学能转化为电能的是( )A用潮汐发电 B用电灯照明C用干电池作电源 D用电动机带动水泵将水抽到高处7下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是( )A热机排出的尾气没有内能 B热机的效率能达到 100%C热机都是使用汽油作燃料 D热机的大量使用会造成环境污染8关于 q 的理解，下列说法中正确的是( )QmA热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B若燃料燃烧不充分时，部分能源将被浪费掉，热值将减小C当燃料未燃烧时，其热值为零D某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关92017 年 4月 20日
4、，我国长征七号遥二运载火箭成功地将天舟一号货运飞船送向太空。该型火箭使用的是液氧煤油发动机。煤油可作为航空燃料是因为煤油具有( )A含有较多的热量 B较小的密度C较大的比热容 D较大的热值10如图所示，汽油机处于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，机械能转化为内能B压缩冲程，内能转化为机械能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11如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与四冲程汽油机的能量转化相同的冲程是( )A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程12一台柴油机，一定质量的柴油完全燃烧时，放出了 7.5
5、108J的热量，其中有4.5108J的能量以各种形式损失掉了，可知该柴油机的效率是( )A30% B40% C48% D60%二、填空题(每空 2分，共 28分)13现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧_放出的热量多。1kg 的可燃冰，3燃烧一半后，剩余可燃冰的热值_(选填“变大” “变小”或“不变”)。14汽油机和柴油机在构造上相比，汽油机顶部有一个_，柴油机顶部有一个_。一台四冲程汽油机，飞轮的转速为 2400r/min，则此汽油机每秒钟内完成_个冲程，做了_次功。15天然气是一种清洁燃料，很多出租车都用天然气来代替汽
6、油。天然气燃烧时释放的内能转化为汽车的_能。已知天然气的热值为 7107J/m3，则出租车某段行程消耗 2m3天然气所释放的热量为_J。(假设天然气完全燃烧)16 “涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是_(选填“增大”或“减小”)排出废气所带走的能量，_(选填“提高”或“降低”)内燃机的效率。17某柴油机燃烧 2.4kg柴油时，对外做的有用功为 2.8107J，该柴油机的效率为_(精确到 0.1%)。柴油机在吸气冲程中，吸入的物质是_。(柴油的热值为 4.3107J/
7、kg)18随着人民生活水平的提高，汽车已在家庭逐步普及。小明通过查询得知：一辆某型号的汽车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图如下所示。汽油能量 8.1104J燃 料 损 耗 0.1104J输 入 发 动 机 8.0104J做 功 1.9104J有 用 功 1.0104J摩 擦 损 耗 0.9104J)损 耗 6.1104J散 热 损 耗 3.1104J废 气 损 耗 3.0104J)(1)从能量转化角度看，其中“摩擦损耗”的这部分能量转化成_能。(2)若将汽车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” ，则该发动机的能量转化效率 为_。三、阅读与实验探究题(共 16
8、分)19(8 分)阅读短文，回答文后的问题。爆米花爆米花是一种很受欢迎的食品，它通常是由玉米加工而成。那么玉米粒是如何变成爆米花的呢？传统的爆米机实际上是一个带有密封盖的铁罐子。加工爆米花时，用煤炉给装有玉米粒的爆米机加热，密封在罐里的玉米粒温度不断升高，其中的水分逐渐变成水蒸气，玉米粒内部压强不断增大。部分水蒸气从玉米粒中跑出，进入铁罐内，而铁罐内气体的温度也在不断升高，压强越来越大。玉米粒像吹足气的小气球，但由于受到罐内气压的约束，它们不能爆开。加热到一定程度时，打开爆米机的密封盖，罐内气体压强迅速减小，高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中，便迅速爆开，变成了爆米花。(1)加工爆米花的
9、过程中，通过_的方式使玉米粒的内能增加。(2)加热过程中，玉米粒中的水发生的物态变化是_。(3)在整个加工过程中，能反映罐内气体压强 p和温度 t变化情况的图像是_。(4)如果加工一次爆米花需要消耗 0.5kg的无烟煤，若这些无烟煤充分燃烧，放出的热量为_J。(无烟煤的热值为 3.4107J/kg)20(8 分)为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实4验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。(1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中两项内容漏写了，请你帮他补充完整。温度燃料 加
10、热前水温/_10g酒精_(2)实验后小明根据实验数据利用公式 Q cm t算出了水吸收的热量，结合“10g 酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠，请说明理由。四、计算题(共 20分)21(12 分)可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题。据中央电视台 2017年 5月 18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先。用燃气锅炉烧水时，把质量为 500kg，初温为 20的水加热到 100，共燃烧了 12m3天然气，已知水的比热容 c 水4.210 3J/(kg)，天然气的热值 q4.210 7J/m3，可
11、燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：(1)水吸收的热量；(2)燃气锅炉烧水时的效率；(3)若换用可燃冰，应使用多少立方米可燃冰？522(8 分)“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以 108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的 0.08倍，效率为 40%。已知汽车整车质量为 1375kg，油箱容积为 50L。(汽油热值 q3.310 7J/L， g10N/kg)(1)这时汽车牵引力做功的功率是多少？(2)该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？答案DBBDB CDDDA CB13可燃冰 不变 14.火花塞 喷油嘴 80 2015机械
12、 1.410 8 16.减小 提高1727.1% 空气 18.(1)内 (2)12.5%19(1)热传递(2 分) (2)汽化(1 分) (3)B(3 分)(4)1.7107(2分)20(1)加热后水温/(2 分) 10g 碎纸片(2 分)(2)答：不可靠，酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收。(4 分)21解：(1)水吸收的热量： Q 吸 cm t4.210 3J/(kg)500kg(10020)1.6810 8J；(2 分)(2)天然气完全燃烧放出的热量： Q 放 Vq 天然气 12m 34.2107J/m35.0410 8J；(2分)燃气锅炉烧水时的效率： 100% 100%33.3%
13、；(3 分)Q吸Q放 1.68108J5.04108J(3)可燃冰的热值为同体积天然气的 160倍，则可燃冰的热值： q 可燃冰 160 q 天然气1604.210 7J/m36.7210 9J/m3(3分)，若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积： V 可燃冰 0.075m 3(2分)。Q放q可 燃 冰 5.04108J6.72109J/m322解：(1) v108km/h30m/s， P Fv fv0.08 mgv(2分)0.081375kg10N/kg30m/s3.310 4W(2分)；(2)由 100% 100%(1分)得 s (1分)W有Q放 FsVq VqF Vq0.08mg610 5m600km(2 分)。50L3.3107J/L40%0.081375kg10N/kg
