1、第十四章内能的利用测试卷第十四章内能的利用测试卷 一、单选题一、单选题(共共 15 小题小题) 1.根据能量守恒定律可知，下列说法正确的是( ) A 随着科技的发展，永动机是可能制成. B 太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量，但照射到宇宙的能量就消失了 C “既要马儿跑，又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的 D 有种“全自动”手表，不上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量也可以无条 件的产生 2.关于燃料的热值，以下说法正确的是( ) A 燃料的热值与燃烧情况有关 B 容易燃烧的燃料热值一定大 C 煤的热值大于干柴的热值，燃烧煤所放出的热量一定比燃烧干柴放出的
2、热量多 D 1 kg不同的燃料完全燃烧，放出的热量多的其热值大 3.利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过现察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成 实验，要求( ) A 酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同 B 酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同 C 酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同 D 酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同 4.2013 年某天，一颗数十吨的陨石落向地球，在加速下落的过程中，陨石与大气剧烈摩擦而燃烧， 犹如一颗火球扑向地面陨石下落过程中，其能量的变化情况是( ) A 动能增加、内能增加 B 动能增加、内能减小 C 动能减小、内能增加
3、 D 动能减小、内能减小 5.已知烟煤的热值是 2.9107J/kg，那么( ) A 2 kg的烟煤燃烧时，一定能放出 5.8107J 的热量 B 1 kg的烟煤完全燃烧，一定能放出 2.9107J 的热量 C 2 kg的烟煤温度降低 1 时，放出 2.9107J 的热量 D 10 kg烟煤的热值是 2.9108J/kg 6.如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是( ) A B C D 7.各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下 面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是( ) A B C D 8.“可燃冰”是由天然气与水在高
4、压低温条件下形成的类冰状的结晶物质我国近期在南海海底发现 了“可燃冰”如图所示，燃烧 1 m3可燃冰释放出的能量与燃烧 164 m3天然气释放的能量相当，由 此可判断“可燃冰”( ) A 具有很高的热值 B 具有较大的热量 C 只有燃烧时才有内能 D 未点燃时只具有化学能 9.下列四种能量的传递和转化过程中，只有热传递方式的是( ) A 植物吸收太阳光进行光合作用 B 水蒸气把壶盖顶起 C 冬天用手摸户外的金属时感到冷 D 闭合开关，电灯发光 10.根据能量守恒定律，下列说法正确的是( ) A 电水壶烧水电能转化内能，水增加的内能小于电水壶消耗的电能 B 给机械钟上发条是为了减少机械钟的能量损
5、失 C 热传递过程是双向的，即甲物体向乙物体传热的同时乙物体也向甲物体传热 D 出膛的子弹射穿木板，由于摩擦生热会使它以更快的速度继续前进 11.甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明( ) A 甲做功比乙多 B 甲做功比乙快 C 甲消耗的汽油比乙少 D 以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少 12.某同学为提高热机效率提出了四种办法，其中不正确的是( ) A 尽量减少各种热损失 B 尽量减少克服摩擦额外消耗的功 C 尽量减少输出功 D 尽量使燃料充分燃烧 13.把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面 上乒乓球在上升的过程中，它的
6、机械能不断增加下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的 是( ) A 是由水的内能转化来的 B 是由水的重力势能转化来的 C 是由乒乓球的内能转化来的 D 是由乒乓球的化学能转化来的 14.如图所示试管中装有水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试 管使水沸腾后，小叶轮转动，下列说法正确的是( ) A 小叶轮的转动是热传递的结果 B 小叶轮的转动是内能转化为机械能 C 小叶轮的转动是机械能转化为内能 D 内燃机中的压缩冲程与此相同 15.能量转化与守恒定律是自然界的基本规律之一，关于下列现象中的能量转化，说法正确的是 ( ) A 发电机工作时，将电能转化为机械能 B 给手
7、机电池充电，是将化学能转化为电能 C 电动机工作时，消耗的动能大部分转化为内能 D 汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能 二、填空题二、填空题(共共 3 小题小题) 16.如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于_冲程，此冲程将_能转化为_能， 接下来它应该处于_冲程 17.可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境电池充电时，_ 能转化为化学能，用电筒照明时，小灯泡将电能转化为_能 18.现在智能手机的屏幕做的越来越大，同时也带来了需要频繁充电的烦恼于是，一种叫做“充电 宝”的便携式充电设备应运而生，平时空闲时，可以通过家中的插座将其充满电，这样等到出门在 外、手机没电时，就
8、可以用它给手机充电如图， “充电宝”正在给一台手机充电，其中主要涉及 到能量转化过程为：_能电能_能 三三、实验题、实验题(共共 3 小题小题) 19.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也 相同 (1)比较不同物质吸热升温的特点，应选择_两图进行实验如果质量和初始温度均相同 的 a、b 两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，_ 液体的温度升高得较慢，_液体的比热容较大 (2)比较不同燃料的热值，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_来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”) 若想利用上述装置估测燃
9、料的热值，那么还需要补充的测量仪器是_，利用此实验方法 计算出的热值将比真实值_ . 20.小明采用如下图所示的装置进行进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”： (1)探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和水的_(初始温度/质量)一定要相等 (2)实验后，可以通过比较_(填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片放出的热 量多少 (3)从表格中数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后，_放出的热量多 . (4)通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是_(填“相同”或“不 同”)的 (5)在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为为
10、热值，用 q 表示，这里 定义热值的方法，我们称之为比值法，热值是能够燃烧的物质的属性下列几个用比值法定义， 并反映物质属性的物理量有：_(填写序号) 速度 功率 密度 压强 21.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已 知(注：燃料完全燃烧放热用 Q 放mq 计算，某燃料的热值用 q 表示；其质量用 m 表示)自己 设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系他组装了图所示的装置进行实验，记录结 果见下表： (1)为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 _相同；另外，甲乙两烧杯内水的质量要_(选填“相等”或
11、“不相等”) (2)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_ (3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器 是：_.利用此实验方法计算出的热值将比真实值_(偏大或偏小) 四四、计算题、计算题(共共 3 小题小题) 22.10升天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (天然气的热值 q 为 7.5107J/m3) 23.小华家使用的天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然 气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能小华尝试估测该热水器的热效率，以 核对名牌上的数值是否准确他把家里自动洗衣机的“水量”设置为 40L
12、，用热水器输出的热水注入 洗衣机，当注水的体积达到 40L 的时候洗衣机会自动停止注水已知当时自来水的温度是 15 ， 热水器输出热水的温度为 40 ，注水前天然气表的示数是 2365.89 m3，注水后变为 2366.05 m3， 天然气的热值为 3.2107J/m3.解决以下问题：(6分) (1)注入洗衣机的水在热水器中所吸收的热量是多少 J? (2)天然气热水器加热注入洗衣机里的水时，消耗了多少化学能？ (3)热水器的热效率？ 24.发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质若某台以 93 号汽油为燃料 的汽车，其发动机的相关数据如下表所示表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质
13、量比. (1)汽车以 120 km/h 的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车 1 min 内做的有用功是多 少？ (2)汽车完成一个工作循环时，燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (3)当汽车以 120 km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？ 答案解析答案解析 1.【答案】C 【解析】A项，永动机违背了热力学第二定律，是不可能制成的故 A错误；B项，能量在转化的 过程中，即不能凭空产生，也不能凭空消失，光能转化为其他形式的能量也是如此，不会消失， 故 B错误；C项，既要马儿跑，就要为马儿补充能量，故 C正确；D项，“全自动”手表，不用上发 条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，
14、是因为有把其他形式的能转化为手表的能量的方式， 能量是不能凭空产生，故 D错误 2.【答案】D 【解析】A、B 项，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、易燃程度等 均无关，故 A、B 错误；C 项，煤的燃烧值大于干柴的燃烧值，即相同质量的煤和干柴完全燃烧， 煤放出的热量多，故 C 错误；D 项，1 kg 某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值，1 kg不同的燃料完全燃烧，放出的热量多的其热值大，故 D 正确 3.【答案】A 【解析】(1)该实验利用控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的 燃烧皿内；(2)因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧
15、放出的热量可以被水吸收，从而使相同质 量的水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化(水升高的温度)来比较燃料热值的大小关系； 通过以上分析可知，实验中要控制酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同，故 A 正确 4.【答案】A 【解析】陨石在下落过程中，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为 动能，动能增加；陨石下落过程与大气剧烈摩擦导致温度升高，这是通过克服摩擦做功的方法改 变其内能的，机械能转化为内能，内能增加 5.【答案】B 【解析】1 kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值热值是燃料的一种特性，与燃 料的质量体积以及是否完全燃烧都无关A 项，2 k
16、g 的烟煤完全燃烧时，根据 Qmq2 kg2.9107J/kg5.8107J，所以 2 kg 的烟煤燃烧时不一定完全燃烧，则放出的热量不一定是 5.8107J，故 A错误；B项，因为烟煤的热值是 2.9107J/kg，所以 1 kg的烟煤完全燃烧，一定能放 出 2.9107J 的热量，故 B 正确；C 项，2 kg 的烟煤温度降低放出的热量与物质的热值无关，所以 C错误；D项，10 kg烟煤的热值不变，仍是 2.9107J/kg，不是 2.9108J/kg；故 D错误 6.【答案】D 【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩 冲程中活塞向上运动，做功
17、冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程 和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动A 项，进气门开启，气体 流入汽缸，是吸气冲程，故 A 不符合题意；B 项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故 B 不符合题意；C 项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故 C 不符合题意； D项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故 D符合题意 7.【答案】C 【解析】各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方 向的，地球上所有能量直接或间接来自于太阳能，所以下列能量的转化顺序为：太阳树林燃 煤电厂
18、空调 8.【答案】A 【解析】燃烧 1 m3可燃冰释放出的能量与燃烧 164 m3天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃 冰”具有很高的热值 9.【答案】C 【解析】A 项，植物进行光合作用，是光能转化为化学能，不符合题意；B 项，水蒸气顶起壶盖， 是水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为机械能，不符合题意；C 项，冬天手摸户外的金属时感到 冷，手的温度高，而金属的温度低，手接触金属，把热量传递给金属，是热传递，属于能量的转 移，符合题意；D项，闭合开关，灯泡发光，是电能转化为光能，不符合题意 10.【答案】A 【解析】A 项，在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，故是电能转
19、化 为内能，但有一部分消耗掉并不是全部转化为水的内能，故水增加的内能小于电水壶消耗的电能， 正确；B 项，卷紧的发条具有弹性势能，带动指针走动，使指针具有了动能这个过程是弹性势能 转化为动能，故错误；C 项，热传递的特点是：高温物体放出热量，内能减少，温度降低低温物 体吸收热量，内能增加，温度升高直到温度相同，故错误；D 项，子弹射穿木板的情景，子弹高 速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故错误 11.【答案】D 【解析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比效率高说明比值 大汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比
20、甲的汽油机效 率比乙的汽油机效率高，所以消耗相同的油，甲做的功多；做同样多的功，甲消耗的油少A、B、 C没有注意控制变量D正确 12.【答案】C 【解析】热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，要提高热机的效率， 就要提高燃料的利用率，减少热损失，让燃料充分燃烧A 项，尽量减少各种热散失，可以提高热 机能量的利用率，即提高热机的效率，故 A 不符合题意；B 项，尽量减少克服摩擦消耗的内能， 可以增大有用能量与燃料完全燃烧放出总能量的比值，可以提高热机的效率，故 B 不符合题意； C 项，减少输出功，及少做功，不会改变有用能量与燃料完全燃烧放出总能量的比值，不能提高热 机的功
21、率，故 C 错误，符合题意；D 项，燃料燃烧得越充分，能量损失越少，有用能量与燃料完 全燃烧放出总能量的比值越大，效率越高，故 D不符合题意 13.【答案】B 【解析】松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上乒乓球在上升的过程中，水的重心不断 降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加 14.【答案】B 【解析】燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，这种内能传递给水，水沸腾汽化为水蒸气，高温 的水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能， 是内能做功的结果；故选项 AC错误，选项 B正确；内燃机的压缩冲程是压缩空气做功，将机
22、械能 转为内能，故 D错误 15.【答案】D 【解析】A项，发电机工作时，将机械能转化为电能，故 A错误；B项，给手机电池充电，是将电 能转化为化学能储存在电池中，故 B 错误；C 项，电动机工作时，消耗的动能大部分转化为机械 能，少部分转化为内能，故 C 错误；D 项，汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能，故 D 正确. 16.【答案】压缩 机械 内 做功 【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩 冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程 和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动
23、 如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，即该过程中，消耗活塞的 机械能，变成气缸内燃料的内能，所以是将机械能转化为内能的过程，该冲程结束后，就是做功 冲程 17.【答案】电 光 【解析】电池充电时，电能转化为化学能，储存在电池的内部 用电筒照明时，小灯泡将电能转化为光能，使灯泡发光 18.【答案】化学 化学 【解析】“充电宝”给手机充电的时候，先是将储存的化学能转化为电能，手机再将电能转化为化学 能储存在手机中. 19.【答案】(1)甲、丙 b b (2)甲、乙 温度计示数 天平 小 【解析】(1)在比较不同物质吸热升温的特点时，我们应控制燃料相同而吸热物质不同，因此应
24、选 择甲、丙两图来进行实验；如果质量和初始温度均相同的 a、b 两种液体，吸热后它们的温度随时 间变化的图象如图丁所示，观察图丁可以看出，b 液体的温度升高得较慢，b 液体的比热容较大； (2)要比较不同燃料的热值，我们应选择甲乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出热量的多少，可以 通过温度计示数的变化量来反应；估测燃料的热值，还需要补充的实验仪器是天平；由于燃烧放 出的热会有一部分散失到空气中去、烧杯等实验器材也会吸收一部分热量，从而使 Q放大于 Q吸， 因此，利用此实验方法计算出燃料的热值比实际要偏小些 20.【答案】(1)质量 (2)水升高的温度 (3)酒精 (4)不同 (5) 【解析】(1)
25、探究过程中，利用的实验方法是控制变量法，要控制两套装置中燃料的质量和水的质 量一定要相等；(2)实验后，可以通过比较水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少；(3) 从表格中数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后，酒精加热的水的温度升高的高， 说明酒精放出的热量多；(4)通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 不同的；(5)用比值法定义，并反映物质属性的物理量有： 密度是用比值定义，能够反映物质的 属性 21.【答案】(1)质量 相等 (2)煤油 (3)天平 偏小 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 Q放大于 Q吸 【解析】(1)因
26、燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的 温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等 (2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大 (3)实验中，要控制质量相等，所以需要用天平来测量物质的质量；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 Q放大于 Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要 偏小些 22.【答案】解：天然气的体积： V10L10103m3， 天然气完全燃烧放出的热量： QVq 10103m37.5107J/m37.5105J. 答：10升天然气完全燃烧放出 7.5105J 的热量 【解
27、析】已知天然气的体积和热值，可利用公式 QVq 计算热量 23.【答案】解： (1)水的质量： mV水1.0103kg/m34010 3m340 kg， 水吸收的热量： Q吸cmt4.2103J/(kg)40 kg(40 15 )4.2106J； (2)天然气释放的能量： Qqv3.2107J/m3(2366.05 m32365.89 m3)5.12106J； (3)该热水器的热效率： 100% 100%82%. 【解析】(1)热水器加热过程中天然气释放的能量根据 Qqv 即可求出； (2)直接根据 Qcmt 即可求出洗衣机中的水所吸收的热量； (3)机械效率等于水吸收的热量与消耗总的能量之比
28、 24.【答案】解：(1)汽车以 120 km/h 速度匀速运动时，1 min 中内做的有用功： W有用Pt82.8103W60 s4.968106J； (2)1 min 内汽油燃烧释放的热量： Q放mqVq1.3 kg/m34.6107J/kg8.28103J； (3)发动机的效率： 100% 100%25%. 答：(1)汽车 1 min 内做的有用功是 4.968105J； (2)燃料完全燃烧放出的热量是 8.28103J； (3)发动机的效率是 25%. 【解析】(1)已知发动机的最大功率，直接根据 WPt 即可求出汽车 1 min 内做的有用功； (2)根据 mv 算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量，再利用放热公式求出燃料放出 的热量； (3)发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值