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第14章 內能的利用
一．選擇題
1．公路上有一輛小汽車和一臺拖拉機，經檢查都發生了故障并且都是因為電池壞了無法發動，而且沒有備用電池，有人建議：只要把它們推動以后（　?。?br/>A．小汽車和拖拉機都能發動
B．只有小汽車可以發動
C．只有拖拉機可以發動
D．小汽車和拖拉機都不能發動
2．上世紀人類制成了世界上第一盞用海浪發電的航標燈。它的氣室示意圖如圖所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量將空氣吸入氣室，壓縮后再推入工作室，然后推動渦輪機帶動發電機發電。那么（　?。?br/>A．當海水下降時，閥門K1開啟，閥門K2關閉
B．當海水上升時，閥門K1關閉，閥門K2開啟
C．當海水下降時，類似于汽油機的做功沖程
D．當海水上升時，類似于汽油機的壓縮沖程
3．如圖所示，把熱水壺放在煤氣灶上燒水的過程中，下列說法正確的是（　?。?br/>A．煤氣的燃燒過程是內能轉化為化學能
B．壺口噴出來的白氣是水蒸氣
C．水的溫度越高，水分子運動的越劇烈
D．燒水的過程是通過做功的方式改變水的內能
4．提高汽油機效率最有效的做法是（　　）
A．減小機械間的摩擦 B．把火花塞改為噴油嘴
C．加大進入汽缸的油量 D．改燒熱值更高的氫氣
5．2023年3月15日，長征十一號，在酒泉衛星發射中心點火升空，成功將試驗十九號衛星送入預定軌道。下列說法正確的是（　?。?br/>A．衛星在預定軌道運動過程中，機械能不守恒
B．使火箭升空的力的施力物體是地球
C．火箭用液氫作為燃料是因為它的熱值大
D．火箭加速升空過程中，若一切外力全部消失，火箭將停止運動
6．如圖所示，有關這個小小蒸汽輪機的說法不正確的是（　?。?br/>A．酒精燃燒將內能轉化為化學能
B．水吸熱發生了汽化現象
C．蒸氣的內能轉化為輪子的機械能
D．能的一個重要應用是可以用來做功
二．填空題
7．如圖所示的是“比較不同燃料熱值”的實驗。請回答下列問題：
（1）物理實驗中。對于一些不易直接測量的物理量。通常利用相關的物理效應間接比較其大小。該實驗中“燃料燃燒放出熱量的多少”是根據　 　來比較的。
（2）結合圖片。請你提出一個物理問題并回答。
提問：　 ??？
回答：　 　。
8．某內燃機有四個沖程，如圖所示是內燃機的　 　沖程，活塞上升時，氣缸內氣體的內能　 　。（選填“減少”或“增加”）
9．如圖所示，對試管內水加熱到一定程度，發現試管口的木塞會被推出，則木塞被推出過程中水蒸氣的 　 　能轉化為木塞的 　 　能（以上均選填“內”或“機械”），這與四沖程汽油機中 　 　沖程的能量轉化相同。
10．（1）完全燃燒1.4g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7g酒精釋放熱量的　 　倍。0.7g酒精完全燃燒釋放的熱量是2.1×104J．這些熱量全部被100g的液體A吸收，液體的溫度升高了50℃；完全燃燒1.4g酒精釋放的熱量全部被200g的液體A吸收，液體的溫度升高了Δt＝　 　℃（不考慮散熱）。
（2）現用如圖所示裝置加熱200g的液體A，燃燒了1.4g酒精，液體升高的溫度小于Δt，有哪些原因會導致這個結果？　 　
11．南海探明有大量的“可燃冰”，同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數十倍，說明“可燃冰”的　 　很大；以10倍的關系粗略計算，2kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可以使　 　kg的水從20℃加熱至60℃。[q煤氣＝4.2×107J/kg，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg ℃）]
12．汽車的發動機工作時，當汽油在發動機內燃燒不充分時會冒出“黑煙”，此時發動機的效率 　 ?。ㄟx填“升高”、“降低”或“不變”）。雷雨過后，汽車窗戶玻璃上的兩滴雨水靠近時，能自動結合成一滴較大的水滴，這一事實說明分子間存在著 　 　。
13．冰塊沿地面滑動，往往會逐漸融化，在這一過程中是　 　能轉化為　 　能，但能量的總量　 　。
14．能的轉化和守恒定律的內容是：能量既　 　，也　 　，它只會從一種形式　 　另一種形式，或者從一個物體　 　到另一個物體，而能的總量　 　。
三．實驗探究題
15．林紅同學想探究煤油和菜籽油的熱值大小關系，實驗時組裝了如圖甲、乙所示的兩套規格完全相同的裝置。
加熱時間/min 0 1 2 3 4 5 6
甲杯水溫/℃ 25 27 29 32 34 36 38
乙杯水溫/℃ 25 26 27 28 29 30 31
【設計實驗】
（1）在安裝圖中的實驗器材時，應先調整固定 　 ?。ㄟx填“上”或“下”）面夾子的位置；
（2）實驗中應控制燃料燃燒的 　 　（選填“時間”或“質量”）相同，并通過 　 　變化大小來比較燃料燃燒放出熱量的多少。
【進行實驗】
（1）林紅同學取質量相同的煤油和菜籽油加入酒精燈中，記下杯中水的初溫；
（2）每隔1min把杯中水的溫度記錄在表格中。
【實驗結論】
（1）分析表中記錄的數據，可知煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是 　 ?。?br/>（2）若實驗前酒精燈中煤油的質量為150g，實驗后為130g；燒杯中水的質量為500g，水的初溫25℃，末溫85℃，則煤油的熱值為q＝　 　。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【實驗分析】通過實驗測到的煤油的熱值與實際值相比，會偏 　 ?。ㄟx填“大”或“小”），其主要原因是 　 　。（寫出一點即可）
16．小明同學學習了燃料的熱值后，考慮到燃料燃燒放出的熱量會被水吸收，而水的比熱容已知。自己設計一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關系。他組裝了圖所示的裝置進行實驗，記錄結果見下表：
燃料 加熱前的水溫/℃ 燃料燃盡后水溫/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）取質量 　 ?。ㄟx填“相等”或“不相等”）的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油燈和菜籽油燈。
（2）安裝實驗器材時，應按照 　 　（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序安裝。為了保證實驗結論的可靠，小明同學應該選擇兩套完全相同的裝置，在實驗中還應控制水的質量和 　 　相同。
（3）分析得出：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是 　 　。
（4）實驗中燃料燃燒放出的熱量，通過 　 ?。ㄟx填“做功”或“熱傳遞”）的方式使內能增大。
（5）小明同學還想利用這種實驗方案計算出煤油和菜籽油的熱值，利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值 　 ?。ㄟx填“偏大”或“偏小”）。
17．在“比較不同燃料的熱值”實驗中，小明和小輝組裝了如圖甲和乙所示的裝置進行實驗。
（1）為了保證實驗結論的可靠性，小明和小輝在實驗時選用了天平作為測量工具之一，其目的是：　 　。
（2）實驗時，使用碎紙片而不用完整紙張做實驗的目的是：　 　。
（3）對于兩杯水的初溫，他們的看法卻不同，請將下列他們的想法補充完整。
①小輝認為實驗中是用　 　來表示酒精和碎紙片放出熱量的多少，所以，實驗中兩杯水的初溫可不同；
②小明認為因為探究過程中他們采用了　 　法，所以只有燃料的熱值不同，其他因素都必須相同。如果兩杯水的初溫不同，那么水的蒸發快慢以及水與周圍環境的溫差都不相同，于是兩杯水的散熱快慢就不相同，有可能會出現燃料燃燒放出的熱量多，而水吸收的熱量少、水溫變化小的情況，所以實驗時必須控制水的初溫相同。
③你認為　 ?。ㄐ∶?小輝）的想法更合理。
（4）根據他們的實驗記錄，你認為酒精和碎紙片兩種燃料中，熱值較大的是　 　。
燃料/溫度 加熱前的水溫/℃ 燃料燃盡后的水溫/℃
酒精 25 47
碎紙片 25 34
18．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質量都是m1＝20g，燒杯內的液體質量相同均為m2＝0.1kg。
（1）若比較不同燃料的熱值
①應選擇　 　兩圖進行實驗；
②燃料完全燃燒放出熱量的多少，是通過　 　來反映的；
③若甲圖燒杯中為水，燃料完全燃燒可使溫度計示數升高30℃，本實驗根據公式qm1＝cm2Δt，計算出燃料的熱值比其標準值　 ?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
（2）若比較不同物質吸熱升溫的特點
①應選擇　 　兩圖進行實驗；
②不同物質吸熱的多少是通過　 　來反映的。
四．計算題
19．計算：4kg汽油完全燃燒放出多少熱量？汽油的熱值約為4.6×107J/kg。
20．一輛汽車，發動機的功率是40kw，熱機的效率為20%，它帶有16kg的汽油，如果車速為72km/h，求：（汽油的熱值是4.6×107J/kg）
（1）汽油全部燃燒放出的能量為多少？
（2）發動機對車做的功為多少？
（3）汽車能行駛多遠？
21．天然氣具有熱值高、投資成本低、價格實惠、污染少、安全等優點。完全燃燒0.06m3天然氣所放出的熱量有70%被質量為5kg的水吸收。[天然氣的熱值q＝4×107J/m3，；水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）0.06m3天然氣完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）水吸收的熱量是多少？
（3）若水的初始溫度為30℃，則水吸收了這些熱量后溫度將升高到多少℃（1標準大氣壓狀態）？
答案
1．C
2．D
3．C
4．A
5．C
6．A
7．（1）溫度計示數高低
（2）如何比較兩種液體比熱容大小
8．做功；增加
9．內；機械；做功
10．（1）二；50
（2）加熱過程中的各種熱損失；燃料沒有完全燃燒
11．熱值；5000
12．降低；引力
13．機械；內；不變
14．不會消失；不會創生；轉化為；轉移；不變
15．【設計實驗】（1）下；（2）質量；溫度計升高的示數
【實驗結論】（1）煤油；（2）6.3×106J/kg
【實驗分析】?。蝗剂蠠o法完全燃燒以及沒有考慮在加熱過程中熱量的散失
16．（1）相等；（2）自下而上；初溫；（3）煤油；（4）熱傳遞；（5）偏小
17．（1）控制燃料以及水的質量相等；
燃料的質量相等；（2）使紙片燃燒的更充分；（3）①水溫升高的多少；②控制變量；③小明；（4）酒精。
18．（1）①甲、丙；②相同質量的同種液體溫度升高的高低；③偏??；（2）①甲、乙；②加熱時間
19． 1.84×108J
20． （1）7.36×108J
（2）1.472×108J
（3）73.6km
21．（1）2.4×106J
（2）1.68×106J
（3）100℃

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