第六单元内能的利用过关测试中考一轮物理单元复习一遍过解析版.docx
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第六单元内能的利用过关测试中考一轮物理单元复习一遍过解析版
第六单元内能的利用【过关测试】(解析版)
一、选择题
1.下图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图,该冲程为()。
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
【答案】C。
【解析】四冲程汽油机利用内能做功的机器,其在工作时有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程和做功冲程都是两个气门关闭,火花塞上产生电火花的是做功冲程。
2.单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮的惯性来完成的冲程有( )。
A.吸气、做功和排气冲程 B.吸气、压缩和做功冲程
C.压缩、做功和排气冲程 D.吸气、压缩和排气冲程
【答案】D。
【解析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,只有做功冲程对外输出功,其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成的,故选D。
3.以下机械不属于热机的是()。
A.
火车B.
超音速汽车
C.
电饭锅D.
摩托车
【答案】C。
【解析】火车、超音速汽车、摩托车都是把内能转化成机械能的装置,属于热机;电饭锅是利用电流的热效应工作的,将电能转化为内能,不属于热机,故C正确;故选C。
4.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中属于做功冲程的是()。
A.
B.
C.
D.
【答案】C。
【解析】四冲程汽油机的四个工作冲程是:
吸气、压缩、做功、排气,区分它们的依据有活塞的运动方向、进气阀和排气阀的开闭情况,如活塞向下运动、进气阀和排气阀都关闭时,是燃气推动活塞做功,是做功冲程,所以选项C正确。
5.关于热机的效率,下列说法正确的是( )。
A.在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多;
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高;
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
【答案】B。
【解析】A.热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,故A错误。
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,故B正确;
C.热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功占的比值越大,功率表示做功的快慢,功率越高说明做功越快,效率和功率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,故C错误;
D.根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,故D错误。
故选B。
6.2016年8月.我国发射了全球首颗量子卫星,为纪念墨子,这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。
发射卫星和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
【答案】D。
【解析】发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比,可以释放出更多的热量,故D正确。
故选D。
7.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
【答案】D。
【解析】ABC.热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.所以减少热量的损失可以提高热机的效率.所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率.故ABC正确,不符合题意;
增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率,故D错误,符合题意。
8.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,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,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/h②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30kW④汽车发动机的效率是20%
A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④
【答案】D。
【解析】①汽车行驶速度是:
,故①错误;
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是:
,故②正确;
③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力,所以汽车牵引力做功的功率是:
,故③错误;
④汽车发动机的做的功为:
,
汽车发动机的效率是:
,故④正确。
故选D。
9.下列关于能量及其转化的描述,说法正确的是( )。
A.热传递改变物体内能的实质是温度的转移;
B.把
的冰块放在0°C的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加;
C.“城市热岛效应”的产生主要是因为人类大量使用太阳能;
D.根据能量守恒定律,能量不会消灭,但可以创造,所以人类在不断地开发和利用新能源
【答案】B。
【解析】A.热传递改变物体内能的实质是内能的转移,不是温度的转移,故A错误;
B.将
的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中,一段时间后,冰块从冰箱中吸收热量,内能一定增加,故B正确;
C.“城市热岛效应”的产生主要是城市得钢筋水泥面积大,而郊区的水份多,又因为水的比热容大于钢筋水泥的比热容,在同等日照时间的前提下,城市的温度较高,与太阳能的使用无关,故C错误;
D.根据能量守恒定律,能量既不会消灭,也不会凭空产生,故D错误。
故选B。
10.下列关于能量的说法中正确的是( )。
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能;
B.电热水壶工作时是将内能转化为电能;
C.水力发电是将水的机械能转化为电能;
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
【答案】C。
【解析】A.洗衣机工作时是将电能转化为机械能,故A错误;
B.电热水壶工作时是将电能转化为内能,故B错误;
C.水力发电是将水的机械能转化为电能,故C正确;
D.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变,故D错误。
故选C。
11.如图所示,哪种机器是不可能制造出来的()。
A.
使用蓄电池的电动汽车B.
一种设想中的永动机
C.
蒸汽机车D.
飞机
【答案】B。
【解析】永动机是指违反热力学基本定律的永不停止运动的发动机.
由能量守恒定律可知,能量既不会创生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律.
因为能量的转化是有方向性的,自然界里无论什么运动都会产生热,热向四周扩散,成为无用的能量.如不补给能量,任何运动着的机器都会停下来,所以永动机违背了能量守恒定律,是不可能制成的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是()。
A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能;
B.图乙中,太阳能热水器通过做功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
【答案】A。
【解析】A.绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能,储存在植物体内,故A正确;
B.太阳能热水器内的水从太阳吸收热量,内能增加、温度升高,是通过热传递的方式增加水的内能,故B错误;
C.太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能,再转化为光能,故C错误;
D.太阳能飞机是先将太阳能转化为电能,再转化为机械能,故D错误。
13.图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯.它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池.下列解释合理的是()。
A.光电池板是将电能转化为光能;
B.照明灯是将内能转化为电能;
C.小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能;
D.蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
【答案】C。
【解析】光电池板是将光能转化为电能;照明灯是将电能转化为光能;小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能;蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能.所以C项正确。
二、填空题
14.如图所示试管内水蒸气将塞子推出的过程,水蒸气的________能转化为塞子的机械能.四冲程汽油机工作过程中的________冲程与上述能量转化过程相同。
【答案】内;做功。
【解析】试管内水蒸气将塞子推出的过程中对塞子做功,水蒸气的内能减少转化为塞子的机械能,四冲程汽油机的四个冲成为:
吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程;
做功冲程中高温高压气体推动活塞运动,对活塞做功,内能转化为机械能,与上述能量转化过程相同。
15.汽油机的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功______次,活塞往复运动______次。
【答案】25;50。
【解析】[1][2]四冲程内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,活塞往复运动2次,完成4个冲程,对外做功1次,该汽油机的转速为
表示飞轮每秒转动的圈数为50,则曲轴转动50周,活塞往复运动50次,每秒完成25个工作循环,对外做功25次。
16.在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是________冲程;某品牌汽车行驶100km消耗汽油7kg,这些汽油完全燃烧能放出________J的热量。
(汽油的热值q=4.6×107J/kg)
【答案】做功;3.22×108。
【解析】
(1)内燃机的四个冲程中,实现将内能转化成机械能的是做功冲程;
(2)7kg汽油完全燃烧要放出的热量:
Q放=mq=4.6×107J/kg×7kg=3.22×108J。
17.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,如图所示是表示汽油机的______冲程,汽油机在某次工作时消耗汽油0.2kg,这些汽油完全燃烧放出_______J的热量;汽车汽油机工作过程中,水箱中的水温度会升高,这是通过_______的方式使水的内能增加。
(汽油的热值为4.6×107J/kg).
【答案】压缩;9.2×106;热传递。
【解析】由图可知,两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程;
汽油完全燃烧产生的热量利用公式Q=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J;
汽油机的温度比水的温度高,所以热量会从汽油机传向水,这是通过热传递的方式改变水的内能。
18.汽车刹车的过程,伴随着能量从_______转化为内能,内能散失到空气中,此过程能量的总和_______(增大/不变/缩小)。
散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车,这是因为能量的转移和转化具有_______性。
【答案】机械能(动能);不变;方向。
【解析】据能量的守恒定律可知,汽车刹车的过程,通过做功,将机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程能量的总和是不变的;
因为能量的转移和转化具有方向性,所以散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车。
三、实验探究题
19.如图所示,甲、乙和丙三图中装置完全相同。
燃料的质量都是
,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中:
①如图丁是甲、丙装置中a、b两种液体吸热后温度随时间变化的图象,由图可以看出,______液体的比热容较大:
②小明再用
水和
水做实验,以吸收的热量
为纵坐标,升高的温度
为横坐标,分别画出
和
水的
图象,它们都是过原点的直线,即
,进一步分析发现,这两条直线的k值之比与对应水的______之比相等(选填“密度”或“质量”);
(2)在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中:
①应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______(选填“温度”或“加热时间”)来反应的;
②若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的仪器是______,利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏______;
③该实验在取燃料和水时都要注意适量,否则不利于得出实验结论。
当燃料质量一定时,所取水量不能过少的原因是:
______。
【答案】b;质量;甲乙;温度;天平;小;水会沸腾,温度不变,不便于比较。
【解析】
(1)[1]质量和初始温度均相同的a、b两种液体,升高相同的温度,b的加热时间长,则b的吸热能力强,比热容大。
[2]根据
可知,
中的
,则有
,
,故
即这两条直线的
值与对应水的质量之比相等。
(2)[3][4]比较不同燃料的燃烧值,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,故应选择甲乙两图进行实验,通过温度的变化来反映的;温度计示数变化越大,表明吸收的热量越多,即该物质放出的热量多,热值大。
[5]利用上述装置估测燃料的热值,要控制燃料的质量相等,需要用天平来测量。
[6]由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使
小于
,依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些。
[7]当燃料质量一定时,如果所取水量过少,则水吸热后容易沸腾,沸腾时水的温度不变,不能根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。
四、计算题
20.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖,地热温泉水每天出水量为2.5×104kg,温泉水的初温是80℃,供暖后温度降到40℃.温泉水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
试求:
(1)这些温泉水每天放出的热量是多少?
(2)若这些热量由热值是3.0×107J/kg的焦炭提供,至少需要燃烧多少千克的焦炭?
【答案】
(1)4.2×109J;
(2)140kg。
【解析】
(1)根据题意温泉水放出的热量是:
Q放=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×2.5×104kg×(80-40)℃=4.2×109J
(2)根据题意知道Q吸=Q放=4.2×109J
由Q放=mq知道需要的焦炭的质量是m=Q放/q=4.2×109J/3.0×107J/kg=140kg。
21.某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),试求,
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?
(3)若用煤燃烧来提供2.8×07J的热量,需要完全燃烧多少千克煤?
(煤的热值约为3.5×107J/kg)。
【答案】
(1)8.4×106J;
(2)30%;(3)0.8kg。
【解析】
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×106J;
(2)该热水器的效率:
;
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,由Q放=mq得完全燃烧煤的质量:
。
答:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J;
(2)这段时间该热水器的效率是30%;(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧0.8kg煤。
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