14章内能的利用单元随堂练习
一、选择题
1．现代火箭常用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有（ ） A．较小的密度 C．较大的比热容
B．较低的沸点 D．较高的热值
2．以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是( )
A．图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能 B．图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能 3．甲、乙两物体质量都为1 kg，丙物体质量为2 kg，三个物体温度都升高1 ℃，吸收热量如图所示，以下说法正确的是( )
A．乙的比热容与丙的相等 B．甲的比热容比乙的大
C．甲的温度升高1 ℃，需吸收2 000 J的热量 D．甲、乙的温度都降低1 ℃，乙比甲放出的热量多 4．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是
A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 5．关于热机的效率，下列说法正确的是（ ） A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 6．汽油机在做功冲程中,高温高压的气体膨胀对外做功,它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
7．如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，缺少的一个冲程的名称及顺序，下列判断正确的是
A．吸气冲程，应在甲图之前 B．压缩冲程，应在甲、乙图之间 C．做功冲程，应在乙、丙图之间 D．排气冲程，应在丙图之后
8．如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．试管口出现的“白雾”是气体 B．水蒸气对外做功，内能增加 C．水蒸气的温度升高
D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理
9．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，107J/kg，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×假设燃油完全燃烧．通过计算可知，下列结果正确的是（ ） ①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20% A．只有①和② C．只有①和④
B．只有②和③ D．只有②和④
10．如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是：
A．25% 二、填空题
B．40% C．75% D．35%
11．每年麦收时节，农民往往把麦秸杆堆在田里焚烧，这样既污染环境，又浪费资源．据测算，1t麦秸杆在沼气池中可以产生270m3沼气，剩余的残渣还是优质有机肥料．统计表明，荆州市农村一个村一般每年可产生500t麦秸杆，若这些麦秸杆用来在沼气池中产生沼气，产生的沼气完全燃烧后，可以放出________J的热量；在标准大气压下，可以将________壶装有质量
107J/m3，为2.5kg、初温为20℃的水烧开[1个标准大气压，沼气的热值为1.9×103J/（kg•℃）]． 水的比热容为4.2×
12．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在________冲程，其能量转化情况与________（选填“乙”或“丙”）图相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则汽油机每秒内完成________个冲程，飞轮的转速为________r/min.
13．某同学用图示装置测量酒精热值，他在烧杯中加入300g水，调好装置后，加热使水温升高50℃，水需要吸收的热量为__________J ，他测得此过程中消耗了6g酒精，利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，算107J/kg ，发现两者得酒精热值q=__________J/kg ，他查表得到q酒精=3.0×
偏差较大，你认为其中的原因可能是__________ （写出一条原因即可）．
14．如图所示，两个容积相同的保温杯，同时装满温度相同的热水，过了一会儿，甲杯的外壁比乙杯热，由此可判断_____杯保温性能好，杯壁变热是通过_______方式改变了它的内能．
15．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度________ （选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能________ （选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的________ ，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是________ 冲程．
16．(1)伽利略认为，如果图示中的斜面是光滑的，那么当小球从左侧某一高度向下运动时，无论右侧斜面坡度如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度．这是因为小球在这一运动过程中，能的总量是__的．
(2)众所周知，内能会从温度高的物体转移到温度低的物体，但不可能自动地从温度低的物体转移到温度高的物体；由于摩擦总会有一些机械能转化为内能散失到空气中，但散失到空气中的内能不可能自动地再转化为机械能．这是因为能量的转化或转移具有__．
17．将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示)，通过______方式改变牛奶的内能，图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为______J.c牛奶4.210J/kg?℃
3
18．一台四冲程汽油机，曲轴转速为1800r/min,则此汽油机每秒钟内完成_______个冲程，对外做功_________次．
19．2017年5月18日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，
实现了历史性突破．可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水．根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气．完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为______（天然气热值为3.2×107J/m3）．试写出可燃冰具备的两条优点______、______．
三、解答题
20．汽油机广泛应用于汽车作为动力机械，如图甲左是四冲程汽油机的吸气冲程示意图．
（1）请在图甲右中画出压缩冲程时，进气门，排气门开闭情况，曲轴的位置以及箭头表示活塞的运动情况．________ （2）四个冲程汽油机提供动力的冲程是________．
（3）常温下93号汽油的热值是4.6×107J/kg，如果汽车经过长途行驶后，油箱里汽油的质量变为原来的四分之一，此时汽油的热值为________． （4）热机的效率是汽油机的性能的重要指标，减少各方面的能量损耗可以提高热机效率，请写出汽油机工作时的一种能量损失________． 21．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．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围的交通状况．该款车以72 km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8 km时，消耗汽油1.5 L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：
(1)该汽车发动机做的有用功是多少？ (2)该汽车的输出功率为多少？
(已知：汽油的密度为0.8×103 kg/m3，汽油的热值为4.5×107 J/kg)
22．某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m的煤气．已知水的比热容为4.2×10J/（kg·℃），煤气的热值为4×10J/m．试求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）该热水器烧水的效率是多少？
7
3
3
3
答案
1．D 2．D 3．B 4．B 5．A 6．D 7．C 8．D 9．D 10．D
12．做功 乙 80 2400
104 1.05×107 加热过程中，存在热损失 13．6.3×
14．乙 热传递
15．降低 减小 效率 排气 16．守恒 方向性 17．热传递 2.1104 18．60 15
19．2.56×1010J 热值大 污染小
20．
做功 4.6107J/kg 量
21．（1）1.62×107J；（2）4.05×104W． 22．（1）8.4×106J；（2）4.2×106J；（3）50%．
废气带走相当一部分能
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