第十四章《内能的利用》测试卷一、单选题(共15小题)1.已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法中正确的是()A．甲种燃料含有的热量比乙种燃料多B．完全燃烧一定质量的甲种燃料，刚好烧开一壶水，那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开这壶水C．燃烧相同质量的两种燃料，甲种放出的热量多D．只要通风条件好，供氧充足，乙的热值可能大于甲的热值2.如图是四冲程汽油机工作状态示意图，下列说法不正确的是()A．该冲程是内能转化为机械能的过程B．该图表示汽油机的压缩冲程．该冲程是将汽油和空气的混合物进行压缩C．该冲程中汽缸内气体温度升高，分子运动剧烈程度加剧D．该冲程中主要是通过做功的方式改变汽缸内物质的内能3.目前，大连地区电能的主要来源是火力发电．关于火力发电过程中的能量转化，下列说法正确的是()A．化学能→内能→动能→电能B．化学能→内能→机械能→电能C．内能→机械能→电能D．化学能→内能→电能4.如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来．内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程5.关于燃料的热值，以下说法正确的是()A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B．容易燃烧的燃料，热值一定大C．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D． 0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的6.如图2所示汽油机工作时各冲程的示意图，从能量转化的角度看，其中与如图1实验相同的是________．A．B．C．D．7.下列关于能量转化的说法正确的是()A．跳伞运动员在空中匀速下落过程中是将重力势能转化为动能B．拉弓射箭过程是将动能转化为弹性势能C．给电池充电是将化学能转化为电能D．核电站发电是将核能转化为电能8.关于热值的下列说法中正确的是()A．燃料燃烧时，随着不断放热，它的热值越来越小B．采取措施使燃料燃烧更充分，就可以提高燃料的热值C．任何燃料实际燃烧时放出的热量，都比按热值计算出来的数值小D．煤油的热值比酒精大，就是说煤油完全燃烧放出的热量比酒精多9.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：①在压缩冲程中，是机械能转化为内能①在做功冲程中，是内能转化为机械能①只有做功冲程是燃气对外做功①汽油机和柴油机的点火方式相同以上说法中正确的是()A．只有①①B．只有①①①C．只有①①D．只有①①10.2013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D．动能减小、内能减小11.生活中能量转化的实例很多．下列描述中，错误的是()A．摩擦生热是把机械能转化为内能B．摩擦起电是把电能转化为机械能C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能12.下图中的四个冲程不是按照热机正常工作顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是() A．B．C．D．13.“可燃冰”是由天然气与水在高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14.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是()A．烧水时，水蒸气顶起壶盖B．闭合开关后，灯泡发光C．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷D．给电动自行车的蓄电池充电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(共3小题)16.长春是汽车城，汽车的发动机是内燃机的一种．如图所示是一个内燃机的能流图，请根据图中的数据计算这个内燃机的效率是________．17.柴油的热值是3.3×107J/kg，酒精的热值是3.0×107J/kg.完全燃烧相同质量的柴油和酒精，放出热量较多的是________．放出6.6×108J的热量，需要完全燃烧柴油和酒精的质量分别是________ kg、________ kg.从环境保护的角度，较为“清洁”的燃料是________．18.各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化，如图中通过图示和文字给出了部分能量转化的实例，请你按(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)旁箭头所指的方向，填出能量转化的实例．(a)________；(b)________；(c)________；(d)________；(e)________；(f)________；(g)________．三、实验题(共3小题)19.在比较不同燃料热值的实验中，小明利用图示两套完全相同的实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片，同时点燃后对质量和初温相等的水加热，记录燃烧相同时间水升高的温度Δt.(1)小明设计的方案存在明显的缺陷，请你帮他指出来．答：________，理由是：________.(2)小华针对小明方案中的缺陷进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．答：________.(3)小华按正确方法进行实验，发现用酒精作为燃料的水升高的温度Δt1是用纸作为燃料水升高的温度Δt2的2倍．由此，她能否得出“酒精的热值是碎纸片的2倍”的结论．答：________(能/不能)；简要说明理由________________．20.小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和酒精的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：(1)为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还需控制______相同、________相同．(2)分析表中数据，煤油和酒精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酒精的热值，是否可行：_________.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“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、计算题(共3小题)22.下表是某品牌小轿车的一些技术参数．其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大．空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比．汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量．该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为 1.35 kg/m3,1 min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次．请你计算发动机在最大功率工作时，(1)1 min内做的有用功(2)做一次功消耗汽油的质量(3)发动机的效率23.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10 kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6 min内完全燃烧了0.2 kg的煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·①)，煤的热值约为3×107J/kg.求：(1)煤完全燃烧产生的热量；(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量；(3)煤炉烧水时的热效率．24.完全燃烧70 g的酒精可以释放出2.1×106J的热量，如果所放出的热量中有60%被质量为5 kg温度为 20 ①的水所吸收，试求：(1)酒精的热值；(2)水温可以升高多少？答案解析1.【答案】B【解析】A项，热值是1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，热量只存在于热传递的过程之中，不能说含有热量，故A错误；B项，由于甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，所以完全燃烧一定质量的甲种燃料放出的热量，比完全燃烧相同质量的乙种燃料放出的热量要多，故B正确；C项，甲的热值虽然大，但如果燃烧不充分，它放出的热量也未必多，故C错误；D项，热值与燃料的种类有关，跟通风条件和供氧情况无关，故D错误．2.【答案】A【解析】A项，图中，汽油机两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此机械能转化为内能，故A错误；B项，汽油机在吸气冲程中吸进汽油和空气的混合物，所以在压缩冲程中是将汽油和空气的混合物进行压缩压缩，故B正确；C项，压缩冲程中压缩气体做功，温度升高，内能增加，分子热运动变剧烈，故C正确；D项，压缩冲程压缩气体做功，所以是通过做功的方式改变物体的内能，故D正确．3.【答案】B【解析】火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为汽轮机的机械能，汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能．4.【答案】C【解析】瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能；在汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能．5.【答案】D【解析】1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值．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、燃烧程度等均无关．A项，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故A错；B项，热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错；C项，煤的热值比干木柴大，说明1 kg的煤完全燃烧放出的热量比1 kg干木柴完全燃烧放出的热量多．本选项的说法中不一定完全燃烧，故C错；D项，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故D正确．6.【答案】B【解析】图1是压缩空气引火仪实验，下压活塞时，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，使气体的内能增大、温度升高，当达到棉花的燃点，使棉花燃烧．能量转化过程是机械能转化为内能．在内燃机的四个冲程中，压缩冲程是机械能转化为内能．A项，进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；B项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；把机械能转化为内能；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；把内能转化为机械能；D项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；因此与图1能量转化相同的是压缩冲程，即选项B.7.【答案】D【解析】A项，跳伞运动员在空中匀速下落过程中，速度不变，动能不变，因此不是将重力势能转化为动能，故A错误；B项，拉弓射箭的过程是将弹性势能转化为箭的动能，故B错误；C项，给电池充电是将电能转化为化学能，储存在电池中，故C错误；D项，核电站发电是将核能转化为电能，故D正确．8.【答案】C【解析】1 kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值．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、燃烧程度等均无关．A、B项，燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故AB都错；C项，因为燃料实际燃烧时，总是不能完全燃烧，所以实际燃烧时放出的热量，都比按热值计算出来的数值小，故C正确；D项，煤油的热值比酒精大，就是说相同质量的煤油完全燃烧放出的热量比酒精多，故D错．9.【答案】B【解析】(1)汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故①①①正确；(2)汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故①错误．10.【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．11.【答案】B【解析】A项，摩擦生热是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A正确；B项，摩擦起电是电子的转移，可以把机械能转化为电能，故B错误；C项，电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；D项，燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能转化为内能，故D正确．12.【答案】C【解析】A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，不符合题意；B图：排气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；C图：气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，符合题意；D图：进气门打开，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意．13.【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．14.【答案】C【解析】A项，烧水时，水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意；B项，闭合开关后，灯泡发光，是通过电流做功改变物体的内能，是能量的转化过程，不符合题意；C项，冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是通过热传递改变了手的内能，是能量的转移过程，符合题意；D项，给电动自行车的蓄电池充电，是电能转化为化学能储存起来，是能量的转化过程，不符合题意．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】40%【解析】由图可知，汽油机转变为有用功的能量：W有用＝1.2×105J,燃料完全燃烧所释放的能量：W总＝3×105J,该汽油机的效率：η＝×100%＝×100%＝40%.17.【答案】柴油20 kg22 kg酒精【解析】(1)由Q＝qm知，完全燃烧相同质量的柴油和酒精，放出热量较多的应该是热值大的燃料，所以放出热量较多的是柴油．(2)由Q＝mq得，需要完全燃烧柴油：Q柴油＝＝＝20 kg.(3)由Q＝mq得，需要完全燃烧酒精：Q酒精＝＝＝22 kg.(4)从环境保护的角度，较为“清洁”的燃料是酒精．18.【答案】(a)钻木取火(b)燃烧发光(c)光合作用(d)火力发电(e)电动机(f)太阳能电池(g)手机电池充电【解析】(a)钻木取火的过程是机械能转化为内能；(b)燃烧发光是将内能转化为光能；(c)光合作用是将光能转化为化学能；(d)火力发电是将化学能转化为电能；(e)电动机是将电能转化为机械能；(f)太阳能电池是将光能转化为电能的过程；(g)手机电池充电是将电能转化为化学能．19.【答案】(1)不应比较相同时间内水升高的温度；不同燃料燃烧速度不一定相同，相同时间内消耗燃料质量不一定相等(2)比较燃料完全燃尽后水升高的温度(3)不能两种燃料释放的热量不可能完全被水吸收【解析】(1)实验应燃烧相等质量的酒精与纸，比较水升高的温度，然后比较酒精与纸的热值大小，而不是用酒精与纸对水加热，比较相同时间内水升高的温度比较酒精与纸的热值大小；(2)由(1)可知，实验时应：比较相同质量的酒精与纸完全燃尽后水升高的温度，根据水升高的温度比较酒精与纸的热值大小；(3)用酒精与纸对水加热时，两种燃料释放的热量不可能完全被水吸收，不能根据水升高的温度直接得出酒精的热值是纸的热值的两倍的结论．20.【答案】(1)水的质量、燃料的质量(2)煤油(3)不可行【解析】(1)因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)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是不可行的，要控制质量相等，需要用天平来测量煤油和酒精的质量．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：(1)1 min内做的有用功：W＝Pt＝7.5×104W×60 s＝4.5×106J.(2)燃气的质量：m＝ρv＝1.35 kg/m3×1.8×10－3m3＝2.43×10－3kg,因为空燃比是14①1，所以燃油的质量是整个质量的，做一次功消耗的汽油质量：2.43×10－3kg×＝1.62×10－4kg.(3)1 min内汽油燃烧释放的热量：Q＝mq＝1.62×10－4kg×4.6×107J/kg×2600＝1.94×107J,发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝23.2%.答：(1)1 min内做的有用功为4.5×106J.(2)做功一次消耗汽油的质量是1.62×10－4kg.(3)发动机的效率是23.2%.【解析】(1)根据公式W＝Pt进行计算，要注意把功率单位换算成W，把时间单位换算成s.(2)根据m＝ρv算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量．(3)发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值．23.【答案】解：(1)煤完全燃烧产生的热量：Q放＝mq＝0.2 kg×3×107J/kg＝6×106J，(2)由图可知，经过6 min时间加热后水温由20 ①达到80 ①，则水吸收的热量：Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·①)×10 kg×(80 ①﹣20 ①)＝2.52×106J；(3)煤炉烧水时的热效率：η＝×100%＝×100%＝42%；答：(1)煤完全燃烧产生的热量为6×106J；(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；(3)煤炉烧水时的热效率为42%.【解析】(1)已知煤的质量和热值，利用Q放＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；(2)由图象可知，经过6 min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；(3)利用η＝×100%计算煤炉的热效率．24.【答案】解：(1)①Q放＝mq，①酒精的热值：q＝＝＝3×107J/kg.(3)水吸收的热量：Q吸＝60%×Q放＝60%×2.1×106J＝1.26×106J,①Q吸＝cmΔt,①水升高的温度：Δt＝＝＝60 ①.答：(1)酒精的热值为3×107J/kg；(2)水温可以升高60 ①.【解析】(1)根据公式Q＝mq求出酒精的热值；(2)根据Q吸＝60%×Q放求出水吸收的热量，再根据公式Q吸＝cmΔt求出水升高的温度．。