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1、课时训练（十六）热机及其效率能量的转化和守恒（限时：40分钟）/根底过关/一、选择题1.2019滨州如图K16T所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）图K16-1A.压缩冲程,将化学能转化为内能B.压缩冲程，将机械能转化为内能C.做功冲程,将内能转化为机械能D.做功冲程,将机械能转化为内能2. 2019云南汽车是一种运输工具，关于汽车的知识以下说法正确的选项是（）A.发动机的做功冲程将内能转化为机械能B.汽油只有在高温时才会蒸发C选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较小的特点D.车轮胎上的花纹是为了减小摩擦3. 2019临沂小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考，正确的选项是（）A.煤气
2、燃烧越充分，其热值越大B.加热过程中水的比热容变大C.壶内水温度升高的过程中，其内能增大D.水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高4. 2019-孝感2019年6月2日，我国制造的高分辨率卫星“高分六号”成功发射升空，在其发射至完全进入太空的过程中，以下说法中正确的选项是（）图K16-2A.在上升过程中火箭受到的大气压强越来越大B.火箭使用的助推燃料,其热值越低越好C.进入太空后，卫星“高分六号”的质量变为零D.竖直向上加速过程中，卫星“高分六号受到的支持力大于其自身的重力5. 2019-孝感关于做功或能量转化的过程，以下说法正确的选项是（）A.汽油机在压缩冲程中，是内能转化为机械能B.拉弯的弓将
3、箭射出，其弹性势能主要转化为动能C.电动机工作过程中，是机械能转化为电能D.吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离，此过程中货物的重力对自身做了功6. 2019-内江根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（）A.随着科学技术不断开展和提高，永动机是可以制成的B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去D.出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动7. 2019达州对于图K16-3中所示的四幅图，以下说法正确的选项是（）图K16-3A.图甲中软木塞飞出时，管内水蒸气内能增加B.图乙中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力C.图丙中
4、活塞向上运动是内燃机的做功冲程D.图丁中小朋友下滑时，内能转化为机械能二、填空题8. 2019白银如图K16-4所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将能转化为能。图K16-49. 2019南充某台汽油机飞轮的转速为1800rmin,在1S内，汽油机完成了个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油，假设这些汽油完全燃烧，可放出热量Jo(q汽油N.6XI0Jkg)10. 2019连云港天然气热水器将40kg的水由22七加热到42,水的内能增加了J,水内能的增加是通过方式实现的。假设天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，需要消耗kg的天然气。Ec水=4.2XlO?j/(kgt)，
5、。夭QNXlo7Jkg11. 2019-南京天然气已经被广泛利用，它是一种(选填“可或不可”)再生能源，完全燃烧0.07i天然气释放的热量为J,假设这些热量的30%被水吸收，可以将4kg的水由20。C加热到,q天然气NXlO?Jm3,cM.2X103J(kg)12. 2019泸州泸州沱江六桥全程长4km,桥面设计为双向8车道，中间预留了轻轨线路，于2019年1月通车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为50km/h,受到的阻力恒为660N,通过全程所需的时间为min,牵引力所做的功为J；假设通过全程消耗了0.2kg的汽油，汽油机的效率为oaM.4X107Jkg)13. 2019达州小张驾驶
6、一辆额定功率35kW、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1h至少需要L汽油(汽油的热值为3.5X10J/L)；假设行驶的速度为72km/h,那么汽车受到的阻力为N,汽油属于(选填“可再生”或不可再生”)能源。三、综合题14. 2019云南小明家新买来一台容量为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L,“出水温度设置为40七后，开始加热。当水温到达40OC时，自动停止加热。当时自来水的温度是20加热前天然气表的示数为129.96nA停止加热后变为130.06In3。天然气的热值q夭=4.2X10?Jm3,水的
7、比热容C木N.2X1()3j/(kg又),1L=IO3m3。求:(1)水箱中水的质量。(2)水箱中水吸收的热量。(3)该热水器的热效率。15. 2019威海为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，威海市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车，其参数如图K165所示。某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共3000kg,所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶了400m,共消耗天然气0.025kg(天然气完全燃烧,其热值为6.4XlJkg,g取10Nkg)o针对此次行驶过程，求：(1)汽车对地面的压强。(2)汽车的功率。(3)汽车发动机的效率。图K16-5/能力培优/16. 2019
8、安徽一台额定功率为2019W的电热水器，水箱内装有50kg的水，要把这些水从20加热到60,热水器正常工作需要s；假设水吸收的热量全部由燃烧天然气提供,那么需要完全燃烧m的天然气不计能量损失，。水N.2X1()31/(1),0天然气N.2*10Jm3o17. 2019遂宁我国于2019年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰，“可燃冰作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰完全燃烧放出的热量可达天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天然气热值为4.2X10Jkg,完全燃烧0.5kg可燃冰”放出的热量为J;假设在不考虑热量损失的情况下，这些热量能使800kg、4
9、5。C的水刚好到达沸点，那么此时水的沸点是9，水面上方的气压(选填“大于”小于或”等于今标准大气压。c*=1.2X103J(kg0C)18. 2019-绵阳2019年5月8日，全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池，电池容量为170kWh,满载时电耗为4kWhkm,最高运行速度为70km/h。该电池充满电时储存的能量与质量是kg的汽油完全燃烧放出的热量相同(结果保存一位小数)；假设列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%,那么列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是No(汽油的热值是4.6XlO?Jkg)19. 2019安顺一辆汽车以恒定的功率
10、在平直的公路上做直线运动，其PK图像如图K166所示，在第10S时速度到达20ms,通过的路程为120io(D求在010s内汽车的平均速度。(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为/NOOON,那么在100s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少？(3)假设发动机的转化效率为80%,那么IOlOS内燃烧了多少千克汽油？(汽油的热值大约为5X10?Jkg)图K16-6参考答案1.C2.A3. C解析热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关，故A错误。比热容是物质本身的一种属性，与温度无关，故B错误。物体温度升高,分子运动加剧，内能增大,故C正确。水沸腾过程中吸收热量，温度保持不变，故D错误。4.
11、 D5. B解析汽油机压缩冲程中，将机械能转化为内能；拉弯的弓具有弹性势能，将箭射出去，使箭有了动能，即将弹性势能转化为动能；电动机是利用电能工作的，将电能转化为机械能；吊车吊着货物沿水平方向移动，重力方向竖直向下，与移动方向垂直，对货物不做功。应选B。6. B解析永动机违反了能量守恒定律，永远无法制成，故A错误。两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后，由于小球具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确。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,断电后，水不再吸收热量，沸腾会停止，故C错误。出枪膛的子弹高速运动,说明子弹具有动能，射穿木板时，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度将减慢,故
12、D错误。7. B8.机械内9.152.3XlO7解析汽油机的一个工作循环飞轮转2圈，该飞轮的转速为1800rmin,那么每秒转数笔=30,完成15个工60作循环,汽油燃烧放出的热量0二欢7汽油R.5kgX4.6XlO7Jkg-2.3X107Jo10.3.36XlO6热传递0.1解析水吸收的热量0咬=C水加(L幻，2X10：J(kg)X40kgX(42-22cC)-3.36XlO6J；天然气放出的热量0成配告警NXlo6J,需要天然气的质量电一Q圾一：；kgo84%Q大热气4107J/kgIL不可2.8XlO670解析天然气是不可再生能源；完全燃烧0.07天然气释放的热量Q裒K=4X107Jm3
13、XO.07m.8X10tiJ;水吸收的热量。尸0aWO%X2.8XlJ3.4M05j,水升高的温度JLQ啜；之室？、石。七，那么水C水Tn4.2103J(kgC)4kg的末温WMtCOoC50-70o12.4.82.64XlO630%解析小轿车通过全程所需时间-金彳鹄；R.O8h%.8min,匀速直线行驶时汽车受力平衡，牵引力与阻力大VSOkmZh小相等，那么牵引力做的功W=Fs=fsW60NX4000m=2.64XlO6J.汽油完全燃烧放出的热量Q=mq汽油R.2kgX4,4X107Jkg三8.8X106J,汽油机效率并然需L=30%。13. 121750不可再生解析根据八二八得Pt=q匕代
14、入数据可得,35X1()3WX3600s=3o%3.5XlO7J/LX匕解得M2L；由题意知，%72km/h=20ms,根据公式出的得，牵引力胆丹霁竺二1750N,汽车匀速行驶受力平衡，那么阻力V20msf=F=moN；汽油在短期内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源。14. 解：(1)把“进水量设置为40L,那么水箱中水的体积IMOL=40加NOXl0,m,水箱中水的质量11j=p=1X1O3kgm340103m3=40kg。(2)由题意可得,水吸收的热量Q敦=CtH.2X103J(kgoC)40kg(40-20t)=3.36X1(/Jo(3)使用天然气的体积P天新弋二130.06m3-
15、l29.96m3=0.1m3,天然气完全燃烧释放的热量QLq天然、，天然气N.2XlO7Jm30.1m3=4.2106J,该热水器的热效率等空黑i=80Q放4.2X1。15. 解：(1)汽车对地面的压力QGmM=(13000kg3000kg)XlONkgL6X105N.汽车对地面的压强夕(端震lXlo6Pa0汽车所受阻力户0.01G=0.OlXL6XI。N=l.6XlO3N,汽车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，汽车所受牵引力F=r-1.6X103N,汽车牵引力做功5-1.6XlO3NX400m=6.4X105J,汽车的功率理出誓I=L6X10Wo(3)0.025kg天然气完全燃烧放出的热量天名气川
16、天64X107JkgX0.025kg-1.6X106J,汽车发动机的效率益名嗯皿0%。QA.OJLUJ16. 42000.2解析水吸收的热量0=c水必(L琦42XlOlij(kg()X50kgX(60-20)=8.4XlO6J,热水器加热所需要的时间片当黑&200s。需要天然气的质量加-叱-Q-4I*。1巾2m%PP2000W然气Qj然气4.2107JZm317. 2.IXlO8107.5大于解析“可燃冰热值是天然气的10倍，设天然气热值为4.2X10?Jkg,那么“可燃冰热值为4.2Xl(fjkg,完全燃烧0.5kg可燃冰”放出的热量为QHInqq.5kgX4.2XlO8JkgN.1XlO*
17、J；假设不考虑热量损失，这些热量全部被水吸收，那么有0故g=c水山水t,的一14：丫，32.5,那么=AW2.5C水m水4.2103J(kg)800kg45OC=IO7.5tC,因为水的沸点高于100C,所以水面上方的气压大于标准大气压。18 .13.31.08XlO4解析电池充满电时储存的能量/-170kWh-6.12XlO8J,那么完全燃烧汽油的质量游察-13.3kg；满载时电耗为4kWhkm,且其效率为75%,那么每行驶1km做的有用功为/有二W5%X4X3.6X10,J=LO8X10J,由于电动车匀速行驶，所以所受阻力等于车的牵引力，即右吟端翟=Lo8X10N019 .解：汽车在。、1。S内的平均速度吟喏口2mso(2)由图可知，10)0S汽车做匀速直线运动,所受的牵引力和阻力是平衡力，汽车所受的牵引力QQlOOON,汽车运动时间t,=2Qs-10s=10s,汽车在10口)S内运动的路程s=/720msX10s=200m,汽车牵引力做的功W=FsMOOONX200m=8XlO5Jo(3)汽油完全燃烧放出的热量。敢工岑富=IXlO6J,80%需要燃烧汽油的质量屋气0.02kgoq5xUJg
