備戰(zhàn)2020年九年級(jí)物理考點(diǎn)提升訓(xùn)練 專題十四 內(nèi)能的利用(含解析)
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1、備戰(zhàn)2020九年級(jí)物理提升訓(xùn)練——專題十四:內(nèi)能的利用 考點(diǎn)一:熱機(jī) 1.如圖所示的四種交通工具,不用熱機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械的是( ) 2.在汽油機(jī)的四個(gè)沖程中,都發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的一組沖程是( ) A. 吸氣沖程和壓縮沖程 B. 壓縮沖程和做功沖程 C. 做功沖程和排氣沖程 D. 排氣沖程和吸氣沖程 3.內(nèi)燃機(jī)安裝飛輪的主要作用是( ) A. 使機(jī)器美觀協(xié)調(diào),增加穩(wěn)定性 B. 利用飛輪慣性,完成三個(gè)輔助沖程 C. 增加機(jī)器重力 D. 以上都不對(duì) 4.在內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中,發(fā)生內(nèi)能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的是( ) A. 吸氣沖程和壓縮沖程 B. 壓縮沖程和做功沖程
2、C. 做功沖程和排氣沖程 D. 排氣沖程和吸氣沖程 5.從本質(zhì)上來看,內(nèi)燃機(jī)的工作能量來源于( ) A. 機(jī)械能 B. 熱能 C. 化學(xué)能 D. 化學(xué)能和熱能 6.如圖所示,是世界上早期的蒸汽汽車模型,燃料燃燒使水溫升高,水的________能增加,再轉(zhuǎn)化為汽車的________能,使汽車前進(jìn). 考點(diǎn)二:熱值 1.四口之家分別單獨(dú)使用不同種類的燃料時(shí)的平均月消耗量分別為:木柴約200 kg,煙煤約80 kg,液化石油氣約30 kg,煤氣約60 kg.這四種燃料中哪一種燃料的熱值最高( ) A. 木柴 B. 煙煤 C. 液化石油氣 D. 煤氣 2.已知煙煤的熱
3、值是2.9×107J/kg,那么( ) A. 2 kg的煙煤燃燒時(shí),一定能放出5.8×107J的熱量 B. 1 kg的煙煤完全燃燒,一定能放出2.9×107J的熱量 C. 2 kg的煙煤溫度降低1 ℃時(shí),放出2.9×107J的熱量 D. 10 kg煙煤的熱值是2.9×108J/kg 3.關(guān)于燃料的熱值,以下說法正確的是( ) A. 燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān) B. 容易燃燒的燃料,熱值一定大 C. 煤的熱值比干木柴大,燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多 D. 0.5 g汽油和2 kg汽油,它們的熱值是一樣的 4.現(xiàn)探明中國(guó)南海海底有大量的可燃冰,已知可燃冰
4、的熱值比煤氣的熱值大得多,則完全燃燒相同質(zhì)量的可燃冰和煤氣,燃燒________放出的熱量多,1 kg的可燃冰,燃燒一半后,剩余可燃冰的熱值________.(選填“變大”、“變小”或“不變”) 5.如表中列出幾種燃料的熱值,單位是J、kg,我國(guó)航天事業(yè)用氫氣作燃料是因?yàn)闅錃獾腳_______大,放出2.8×108J熱量需要完全燃燒________ kg氫氣,相當(dāng)于完全燃燒________ kg干木柴. 6.物理小組的同學(xué)們組裝了下圖所示的裝置,在完全相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量相同的A、B兩種液體,在完全相同的燃料盒中分別裝有兩種不同的燃料 (1)若要比較液體的吸熱本領(lǐng),應(yīng)選_
5、_______兩圖的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) (2)實(shí)驗(yàn)過程中,若浸在液體中的溫度計(jì)示數(shù)都升高50 ℃,加熱時(shí)間較短的液體比熱容較________. (3)為了比較不同燃料的熱值應(yīng)選________兩圖的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)過程中,加熱時(shí)間相同,若浸存液體中的溫度計(jì)小數(shù)升高多,說明這種燃料的熱值________. 7.某同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后,自己設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系.他實(shí)驗(yàn)時(shí)組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置,并每隔1分鐘記錄了杯中水的溫度(見表). (1)在安裝、調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí),科學(xué)合理的順序是(甲圖中):先調(diào)整固定_______的位置(選填“A”或
6、“B”). (2)為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制兩套裝置中相同的量有加熱時(shí)間和水的__________、____________. (3)通過表中記錄的數(shù)據(jù),你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中,熱值較大的是___________________.(假設(shè)煤油和菜籽油的燃燒速度相同) (4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)前用天平測(cè)出了燒杯中水的質(zhì)量及兩油燈中燃料的質(zhì)量,并記錄的數(shù)據(jù)、利用公式Q吸=cm(t-t0)計(jì)算出了水吸收的熱量,他認(rèn)為通過這些數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確地計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值.你認(rèn)為他的計(jì)算結(jié)果是______的(選填“可靠”或“不可靠”),原因是:_____________________________
7、. 8.如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同.燃料的質(zhì)量相等,燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同. (1)比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點(diǎn),應(yīng)選擇___________兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn).如果質(zhì)量和初始溫度均相同的a、b兩種液體,吸熱后它們的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖丁所示,由圖可以看出,_________液體的溫度升高得較慢,_________液體的比熱容較大. (2)比較不同燃料的熱值,應(yīng)選擇__________兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),燃料完全燃燒放出的熱量的多少是通過_______________來反映的(選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”). 若想利用上述裝置估測(cè)燃料的熱值,那么還需要補(bǔ)充的測(cè)量?jī)x
8、器是__________,利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值___________ . 考點(diǎn)三:熱效率 1.從漫畫中我們看到由于熱機(jī)的大量使用,在給人類社會(huì)帶來進(jìn)步的同時(shí),使人類的生存也受到了威脅.下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中正確的是( ) A. 熱機(jī)的效率是描述熱機(jī)性能的重要指標(biāo) B. 當(dāng)前熱機(jī)的效率可以達(dá)到100% C. 汽車排出的尾氣越濃,汽油機(jī)的效率越高 D. 熱機(jī)是通過燃料的燃燒獲取的化學(xué)能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 2.汽油機(jī)工作時(shí)的熱損失情況是:汽缸散熱損失30%,廢氣帶走35%,機(jī)械摩擦損耗10%,則完全燃燒2 g汽油(熱值為4.6×107J/kg)獲得的機(jī)械
9、能是( ) A. 2.76×104J B. 3.22×104J C. 0.92×104J D. 2.3×104J 3.一輛汽車以72 km/h的速度勻速行駛10 min,消耗的汽油為1.2 Kg.汽車勻速行駛時(shí)受到的牽引力F=1.2×103N,汽油的熱值q=4.6×107J/Kg.問: (1)這段時(shí)間內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量是多少? (2)這段時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功的功率是多少? (3)該汽車的效率是多少? 4.用某鍋爐把50 kg的水從20 ℃加熱到100 ℃.水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃).試求: (1)水吸收的
10、熱量是多少? (2)這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克酒精放出的熱量?(酒精的熱值是3.0×107J/kg) 5.太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一.若某天太陽能熱水器在有效照射時(shí)間內(nèi),將熱水器中質(zhì)量為 100 kg初溫為 20 ℃的水溫度升高到 50 ℃.則: (1) 熱水器中的水吸收的熱量是多少(水的比熱容4.2×103J/(kg·℃)) (2) 若改用燃?xì)忮仩t來加熱這些水,需要完全燃燒 0.75 m3的燃?xì)?,?qǐng)假該鍋爐的效率(燃?xì)鉄嶂祋=4.0×107J/m3) 考點(diǎn)四:能量的守恒與轉(zhuǎn)化 1.下列用電
11、器工作時(shí),能量轉(zhuǎn)化的主要形式與電飯鍋相同的是( ) A. 電烤箱 B. 空調(diào) C. 電風(fēng)扇 D. 洗衣機(jī) 2.學(xué)習(xí)了“能量的轉(zhuǎn)化和守恒”的知識(shí)后,同學(xué)們提出了下面的一些關(guān)于利用和開發(fā)能源的建議,其中不可行的是( ) A. 我國(guó)煤炭資源豐富,應(yīng)研究并采用如何讓燃料充分燃燒,以減少熱量損失的措施 B. 電力部門應(yīng)加快進(jìn)行將內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的研究,以減少內(nèi)能在多次轉(zhuǎn)化過程中的損失 C. 我國(guó)應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)利用江河水利資源 D. 隨著資源的不斷消耗,應(yīng)研究出一種既可以不消耗或少消耗能量,又能不斷對(duì)外多做功的機(jī)器 3.能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是自然界的基本規(guī)律之一,關(guān)于下列現(xiàn)象中的能量
12、轉(zhuǎn)化,說法正確的是( ) A. 發(fā)電機(jī)工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B. 給手機(jī)電池充電,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C. 電動(dòng)機(jī)工作時(shí),消耗的動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D. 汽油機(jī)的做功沖程,主要將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 4.2013年某天,一顆數(shù)十噸的隕石落向地球,在加速下落的過程中,隕石與大氣劇烈摩擦而燃燒,猶如一顆火球撲向地面.隕石下落過程中,其能量的變化情況是( ) A. 動(dòng)能增加、內(nèi)能增加 B. 動(dòng)能增加、內(nèi)能減小 C. 動(dòng)能減小、內(nèi)能增加 D. 動(dòng)能減小、內(nèi)能減小 備戰(zhàn)2020九年級(jí)物理提升訓(xùn)練——專題十四:內(nèi)能的利用參考答案 考點(diǎn)一:熱機(jī) 1.
13、如圖所示的四種交通工具,不用熱機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械的是( ) 【答案】A 【解析】自行車是消耗人的生物質(zhì)能,轉(zhuǎn)化為自行車的機(jī)械能;輪船、卡車、飛機(jī)工作時(shí)都要使用化石能源作燃料,燃料燃燒時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)使它們運(yùn)動(dòng),所以它們都是使用熱機(jī)工作的. 2.在汽油機(jī)的四個(gè)沖程中,都發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的一組沖程是( ) A. 吸氣沖程和壓縮沖程 B. 壓縮沖程和做功沖程 C. 做功沖程和排氣沖程 D. 排氣沖程和吸氣沖程 【答案】B 【解析】?jī)?nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中吸氣和排氣沖程不發(fā)生能量轉(zhuǎn)化,壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能. 3.內(nèi)燃機(jī)安裝飛輪的主要作用是( )
14、 A. 使機(jī)器美觀協(xié)調(diào),增加穩(wěn)定性 B. 利用飛輪慣性,完成三個(gè)輔助沖程 C. 增加機(jī)器重力 D. 以上都不對(duì) 【答案】B 【解析】汽油機(jī)的四個(gè)沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程,做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,對(duì)外提供動(dòng)力.其他三個(gè)沖程要靠飛輪的慣性來完成. 4.在內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中,發(fā)生內(nèi)能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的是( ) A. 吸氣沖程和壓縮沖程 B. 壓縮沖程和做功沖程 C. 做功沖程和排氣沖程 D. 排氣沖程和吸氣沖程 【答案】B 【解析】?jī)?nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程是吸氣、壓縮、做功、排氣沖程,壓縮沖程活塞向上運(yùn)動(dòng),壓縮氣體對(duì)氣體做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;做功沖程高溫
15、高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;吸氣和排氣沖程不發(fā)生能量轉(zhuǎn)化. 5.從本質(zhì)上來看,內(nèi)燃機(jī)的工作能量來源于( ) A. 機(jī)械能 B. 熱能 C. 化學(xué)能 D. 化學(xué)能和熱能 【答案】C 【解析】?jī)?nèi)燃機(jī)工作時(shí),將燃料的化學(xué)能通過燃燒燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.所以說從本質(zhì)上來看,內(nèi)燃機(jī)的工作能量來源于燃料的化學(xué)能. 6.如圖所示,是世界上早期的蒸汽汽車模型,燃料燃燒使水溫升高,水的________能增加,再轉(zhuǎn)化為汽車的________能,使汽車前進(jìn). 【答案】?jī)?nèi) 機(jī)械 【解析】燃料燃燒放出熱量,是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,水吸收熱量,內(nèi)能增
16、加;蒸汽通過對(duì)外做功,再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,推動(dòng)蒸汽汽車前進(jìn). 考點(diǎn)二:熱值 1.四口之家分別單獨(dú)使用不同種類的燃料時(shí)的平均月消耗量分別為:木柴約200 kg,煙煤約80 kg,液化石油氣約30 kg,煤氣約60 kg.這四種燃料中哪一種燃料的熱值最高( ) A. 木柴 B. 煙煤 C. 液化石油氣 D. 煤氣 【答案】C 【解析】根據(jù)公式Q=mq,同一家人每月需要的能量是基本相同的,所以用熱值大的燃料需要的質(zhì)量就少. 2.已知煙煤的熱值是2.9×107J/kg,那么( ) A. 2 kg的煙煤燃燒時(shí),一定能放出5.8×107J的熱量 B. 1 kg的煙煤完全燃燒,一
17、定能放出2.9×107J的熱量 C. 2 kg的煙煤溫度降低1 ℃時(shí),放出2.9×107J的熱量 D. 10 kg煙煤的熱值是2.9×108J/kg 【答案】B 【解析】1 kg某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量叫做這種燃料的熱值.熱值是燃料的一種特性,與燃料的質(zhì)量體積以及是否完全燃燒都無關(guān).A項(xiàng),2 kg的煙煤完全燃燒時(shí),根據(jù)Q=mq=2 kg×2.9×107J/kg=5.8×107J,所以2 kg的煙煤燃燒時(shí)不一定完全燃燒,則放出的熱量不一定是5.8×107J,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),因?yàn)闊熋旱臒嶂凳?.9×107J/kg,所以1 kg的煙煤完全燃燒,一定能放出2.9×107J的熱量,故B正確;
18、C項(xiàng),2 kg的煙煤溫度降低放出的熱量與物質(zhì)的熱值無關(guān),所以C錯(cuò)誤;D項(xiàng),10 kg煙煤的熱值不變,仍是2.9×107J/kg,不是2.9×108J/kg;故D錯(cuò)誤. 3.關(guān)于燃料的熱值,以下說法正確的是( ) A. 燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān) B. 容易燃燒的燃料,熱值一定大 C. 煤的熱值比干木柴大,燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多 D. 0.5 g汽油和2 kg汽油,它們的熱值是一樣的 【答案】D 【解析】1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值.熱值是燃料的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān).A項(xiàng),燃料的熱值只與
19、燃料的種類有關(guān),與燃料的燃燒程度無關(guān),故A錯(cuò);B項(xiàng),熱值大小與燃料是否容易燃燒無關(guān),故B錯(cuò);C項(xiàng),煤的熱值比干木柴大,說明1 kg的煤完全燃燒放出的熱量比1 kg干木柴完全燃燒放出的熱量多.本選項(xiàng)的說法中不一定完全燃燒,故C錯(cuò);D項(xiàng),燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量無關(guān),故D正確. 4.現(xiàn)探明中國(guó)南海海底有大量的可燃冰,已知可燃冰的熱值比煤氣的熱值大得多,則完全燃燒相同質(zhì)量的可燃冰和煤氣,燃燒________放出的熱量多,1 kg的可燃冰,燃燒一半后,剩余可燃冰的熱值________.(選填“變大”、“變小”或“不變”) 【答案】可燃冰 不變 【解析】已知可燃冰的熱值比煤氣的熱
20、值大得多,則完全燃燒相同質(zhì)量的可燃冰和煤氣,燃燒可燃冰放出的熱量多;因?yàn)闊嶂凳侨剂系囊环N性質(zhì),1 kg的可燃冰,燃燒一半后,剩余可燃冰的種類沒變,狀態(tài)沒變,故其熱值不變. 5.如表中列出幾種燃料的熱值,單位是J、kg,我國(guó)航天事業(yè)用氫氣作燃料是因?yàn)闅錃獾腳_______大,放出2.8×108J熱量需要完全燃燒________ kg氫氣,相當(dāng)于完全燃燒________ kg干木柴. 【答案】熱值 2 23.3 【解析】根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知?dú)錃獾臒嶂荡?,且燃燒后?duì)環(huán)境無污染; 由Q放=mq得,氫氣的質(zhì)量: m氫===2 kg; 干木材的質(zhì)量: m干木柴===23.3 kg.
21、6.物理小組的同學(xué)們組裝了下圖所示的裝置,在完全相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量相同的A、B兩種液體,在完全相同的燃料盒中分別裝有兩種不同的燃料 (1)若要比較液體的吸熱本領(lǐng),應(yīng)選________兩圖的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) (2)實(shí)驗(yàn)過程中,若浸在液體中的溫度計(jì)示數(shù)都升高50 ℃,加熱時(shí)間較短的液體比熱容較________. (3)為了比較不同燃料的熱值應(yīng)選________兩圖的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)過程中,加熱時(shí)間相同,若浸存液體中的溫度計(jì)小數(shù)升高多,說明這種燃料的熱值________. 【答案】(1)甲、丙 (2)小 (3)甲乙 大 【解析】(1)要比較不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng),必須保證不同物
22、質(zhì)的質(zhì)量相等,相同時(shí)間吸收的熱量相同,所以選擇甲丙;(2)實(shí)驗(yàn)過程中,若浸在液體中的溫度計(jì)示數(shù)都升高了50 ℃,加熱時(shí)間較短的液體比熱容較小;(3)甲、乙兩圖,被加熱的物質(zhì)相同,燃料的種類不同,通過溫度計(jì)的變化可以比較不同燃料的熱值;實(shí)驗(yàn)過程中,加熱時(shí)間相同,若浸在液體中的溫度計(jì)示數(shù)升高多,說明這種燃料的熱值大. 7.某同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后,自己設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系.他實(shí)驗(yàn)時(shí)組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置,并每隔1分鐘記錄了杯中水的溫度(見表). (1)在安裝、調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí),科學(xué)合理的順序是(甲圖中):先調(diào)整固定_______的位置(選填“A”
23、或“B”). (2)為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制兩套裝置中相同的量有加熱時(shí)間和水的__________、____________. (3)通過表中記錄的數(shù)據(jù),你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中,熱值較大的是___________________.(假設(shè)煤油和菜籽油的燃燒速度相同) (4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)前用天平測(cè)出了燒杯中水的質(zhì)量及兩油燈中燃料的質(zhì)量,并記錄的數(shù)據(jù)、利用公式Q吸=cm(t-t0)計(jì)算出了水吸收的熱量,他認(rèn)為通過這些數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確地計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值.你認(rèn)為他的計(jì)算結(jié)果是______的(選填“可靠”或“不可靠”),原因是:____________________________
24、_. 【答案】(1)B (2)初溫 質(zhì)量 (3)煤油 (4)不可靠 燃料完全燃燒的熱不能全部被水吸收 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)前,首先調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置,根據(jù)酒精燈外焰的高度調(diào)整鐵架臺(tái)的高度,根據(jù)燒杯和燒杯中水的高度調(diào)整溫度計(jì)的高度,所以應(yīng)先調(diào)整、固定B的位置; (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制兩套裝置中相同的量,加熱時(shí)間,水的質(zhì)量,水的初溫. (3)甲、乙兩個(gè)裝置中,水的質(zhì)量和初溫相同,由Q=cmΔt知,末溫高的吸收的熱量較多; 在相同的加熱設(shè)備下,相同時(shí)間內(nèi),消耗的燃料相同,由Q=qm知,水溫上升高的,對(duì)應(yīng)的燃料的熱值較大,所以是煤油的熱值大; (4)要考慮實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性,實(shí)驗(yàn)時(shí)有可能燃料并沒有完全燃燒
25、,或燃燒后所產(chǎn)生的熱量并沒有全部傳遞給水,有熱量損失,所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不可靠的. 8.如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同.燃料的質(zhì)量相等,燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同. (1)比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點(diǎn),應(yīng)選擇___________兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn).如果質(zhì)量和初始溫度均相同的a、b兩種液體,吸熱后它們的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖丁所示,由圖可以看出,_________液體的溫度升高得較慢,_________液體的比熱容較大. (2)比較不同燃料的熱值,應(yīng)選擇__________兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),燃料完全燃燒放出的熱量的多少是通過_______________來反映的(選填“溫度計(jì)示數(shù)”
26、或“加熱時(shí)間”). 若想利用上述裝置估測(cè)燃料的熱值,那么還需要補(bǔ)充的測(cè)量?jī)x器是__________,利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值___________ . 【答案】(1)甲、丙 b b (2)甲、乙 溫度計(jì)示數(shù) 天平 小 【解析】(1)在比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點(diǎn)時(shí),我們應(yīng)控制燃料相同而吸熱物質(zhì)不同,因此應(yīng)選擇甲、丙兩圖來進(jìn)行實(shí)驗(yàn);如果質(zhì)量和初始溫度均相同的a、b兩種液體,吸熱后它們的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖丁所示,觀察圖丁可以看出,b液體的溫度升高得較慢,b液體的比熱容較大; (2)要比較不同燃料的熱值,我們應(yīng)選擇甲乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),燃料完全燃燒放出熱量的多少,可以通過溫度計(jì)示
27、數(shù)的變化量來反應(yīng);估測(cè)燃料的熱值,還需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器是天平;由于燃燒放出的熱會(huì)有一部分散失到空氣中去、燒杯等實(shí)驗(yàn)器材也會(huì)吸收一部分熱量,從而使Q放大于Q吸,因此,利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出燃料的熱值比實(shí)際要偏小些. 考點(diǎn)三:熱效率 1.從漫畫中我們看到由于熱機(jī)的大量使用,在給人類社會(huì)帶來進(jìn)步的同時(shí),使人類的生存也受到了威脅.下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中正確的是( ) A. 熱機(jī)的效率是描述熱機(jī)性能的重要指標(biāo) B. 當(dāng)前熱機(jī)的效率可以達(dá)到100% C. 汽車排出的尾氣越濃,汽油機(jī)的效率越高 D. 熱機(jī)是通過燃料的燃燒獲取的化學(xué)能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 【答案】A 【解析】A項(xiàng),
28、熱機(jī)的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比,因此熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo),故A正確.B項(xiàng),熱機(jī)工作時(shí)由于要克服機(jī)械間的摩擦做額外功、同時(shí)也存在熱散失、并且廢氣帶走大部分能量,所以熱機(jī)的效率很低,不能達(dá)到100%,故B不正確.C項(xiàng),熱機(jī)工作時(shí),燃料燃燒放出的廢氣會(huì)帶走大部分能量,汽車排出的尾氣越濃,汽油機(jī)的效率越低,故C不正確.D項(xiàng),熱機(jī)是通過燃料的燃燒獲取的內(nèi)能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,故D不正確. 2.汽油機(jī)工作時(shí)的熱損失情況是:汽缸散熱損失30%,廢氣帶走35%,機(jī)械摩擦損耗10%,則完全燃燒2 g汽油(熱值為4.6×107J/kg)獲得的機(jī)械能是( ) A. 2
29、.76×104J B. 3.22×104J C. 0.92×104J D. 2.3×104J 【答案】D 【解析】完全燃燒2 g汽油釋放出的熱量為: Q放=qm=4.6×107J/kg×0.002 kg=9.2×104J, 各種能量損耗的總和是: 30%+35%+10%=75%, 所以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的那部分能量占25%, 獲得的機(jī)械能為: E=η×Q放=25%×9.2×104J=2.3×104J. 3.一輛汽車以72 km/h的速度勻速行駛10 min,消耗的汽油為1.2 Kg.汽車勻速行駛時(shí)受到的牽引力F=1.2×103N,汽油的熱值q=4.6×107J/Kg.問:
30、 (1)這段時(shí)間內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量是多少? (2)這段時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功的功率是多少? (3)該汽車的效率是多少? 【答案】解:(1)汽油完全燃燒放出的熱量: Q放=qm=4.6×107J/kg×1.2 kg=5.52×107J; (2)汽車的速度v=72 km/h=20 m/s, 汽車牽引力做功的功率: P有=Fv=1.2×103N×20 m/s=2.4×104W, (3)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)汽車的有用功: W有用=P有t=2.4×104W×600 s=1.44×107J; 在測(cè)試時(shí)間內(nèi)該汽車的效率: η=×100%=×100%≈26%. 答:(1)汽油完全燃燒
31、放出的熱量是5.52×107J; (2)汽車牽引力做功的功率是2.4×104W; (3)汽車的效率是26%. 【解析】(1)根據(jù)燃料燃燒放出熱量公式Q=mq可計(jì)算汽油完全燃燒釋放的熱量. (2)由P=Fv可以求出汽車牽引力的功率. (3)求出有用功,利用效率公式求汽油機(jī)的機(jī)械效率 4.用某鍋爐把50 kg的水從20 ℃加熱到100 ℃.水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃).試求: (1)水吸收的熱量是多少? (2)這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克酒精放出的熱量?(酒精的熱值是3.0×107J/kg) 【答案】解: (1)水吸收的熱量為: Q吸=cm(t-t0)=4.
32、2×103J/(kg·℃)×50 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×107J. (2)∵Q放=mq,q=3.0×107J/kg, ∴需要燃燒酒精的質(zhì)量: m===0.56 kg. 答:(1)水吸收的熱量是1.68×107J;(2)這些熱量相當(dāng)于完全燃燒0.56千克酒精放出的熱量. 【解析】(1)知道水的質(zhì)量、比熱容、初溫和末溫,根據(jù)公式Q吸=cm(t-t0)可求出水吸收的熱量;(2)根據(jù)Q放=mq可求出酒精的質(zhì)量. 5.太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一.若某天太陽能熱水器在有效照射時(shí)間內(nèi),將熱水器中質(zhì)量為 100 kg初溫為 20 ℃的水溫度升高到 50 ℃
33、.則: (1) 熱水器中的水吸收的熱量是多少(水的比熱容4.2×103J/(kg·℃)) (2) 若改用燃?xì)忮仩t來加熱這些水,需要完全燃燒 0.75 m3的燃?xì)猓?qǐng)假該鍋爐的效率(燃?xì)鉄嶂祋=4.0×107J/m3) 【答案】解:(1)熱水器中的水吸收的熱量: Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100 kg×(50 ℃-20 ℃)=1.26×107J; (2)完全燃燒煤氣放出的熱量: Q放=V煤氣q=0.75 m3×4.0×107J/m3=3.0×107J, 鍋爐的效率: η=×100%=×100%=42%. 答:(1)熱水器中的水吸收的熱量為1.
34、26×107J; (2)鍋爐的效率為42%. 【解析】(1)根據(jù)Q=cm(t-t0)求出水吸收的熱量; (2)根據(jù)Q=mq求出完全燃燒煤氣放出的熱量;根據(jù)η=×100%求出鍋爐的效率. 考點(diǎn)四:能量的守恒與轉(zhuǎn)化 1.下列用電器工作時(shí),能量轉(zhuǎn)化的主要形式與電飯鍋相同的是( ) A. 電烤箱 B. 空調(diào) C. 電風(fēng)扇 D. 洗衣機(jī) 【答案】A 【解析】電飯鍋工作時(shí),主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.A項(xiàng),電烤箱是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,與電飯鍋的能量轉(zhuǎn)化相同,符合題意;B項(xiàng),空調(diào)依靠壓縮機(jī)工作,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不合題意;C項(xiàng),電風(fēng)扇主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不合題意;D項(xiàng),洗衣機(jī)主要將電能
35、轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不合題意. 2.學(xué)習(xí)了“能量的轉(zhuǎn)化和守恒”的知識(shí)后,同學(xué)們提出了下面的一些關(guān)于利用和開發(fā)能源的建議,其中不可行的是( ) A. 我國(guó)煤炭資源豐富,應(yīng)研究并采用如何讓燃料充分燃燒,以減少熱量損失的措施 B. 電力部門應(yīng)加快進(jìn)行將內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的研究,以減少內(nèi)能在多次轉(zhuǎn)化過程中的損失 C. 我國(guó)應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)利用江河水利資源 D. 隨著資源的不斷消耗,應(yīng)研究出一種既可以不消耗或少消耗能量,又能不斷對(duì)外多做功的機(jī)器 【答案】D 【解析】A項(xiàng),煤炭在燃燒的過程中,由于燃燒不夠充分,導(dǎo)致散失的熱量較多,故研究并采用如何讓燃料充分燃燒,以減少熱量損失的措施是必要的,此項(xiàng)說法
36、正確;B項(xiàng),現(xiàn)在我國(guó)的發(fā)電主要是火力發(fā)電,故研究?jī)?nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能,以減少內(nèi)能在多次轉(zhuǎn)化過程中的損失,也是非常必要的.此項(xiàng)說法正確;C項(xiàng),根據(jù)我國(guó)地利特點(diǎn),進(jìn)一步的開發(fā)潮汐能,也是可行的.此項(xiàng)說法正確;D項(xiàng),能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)產(chǎn)生,能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變;此項(xiàng)說法錯(cuò)誤. 3.能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是自然界的基本規(guī)律之一,關(guān)于下列現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化,說法正確的是( ) A. 發(fā)電機(jī)工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B. 給手機(jī)電池充電,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C. 電動(dòng)機(jī)工作時(shí),消耗的動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D. 汽油機(jī)的做功沖程,主要將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 【答案】D 【
37、解析】A項(xiàng),發(fā)電機(jī)工作時(shí),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),給手機(jī)電池充電,是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在電池中,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),電動(dòng)機(jī)工作時(shí),消耗的動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),汽油機(jī)的做功沖程,主要將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D正確. 4.2013年某天,一顆數(shù)十噸的隕石落向地球,在加速下落的過程中,隕石與大氣劇烈摩擦而燃燒,猶如一顆火球撲向地面.隕石下落過程中,其能量的變化情況是( ) A. 動(dòng)能增加、內(nèi)能增加 B. 動(dòng)能增加、內(nèi)能減小 C. 動(dòng)能減小、內(nèi)能增加 D. 動(dòng)能減小、內(nèi)能減小 【答案】A 【解析】隕石在下落過程中,高度減小,重力勢(shì)能減小;速度增大,動(dòng)能增大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能增加;隕石下落過程與大氣劇烈摩擦導(dǎo)致溫度升高,這是通過克服摩擦做功的方法改變其內(nèi)能的,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能增加. 18
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