内燃机热机效率和环境保护提高巩固练习沪科版初中物理初三上册

【巩固练习】一、选择题1、如图所示，一支蜡烛正在燃烧，下列关于蜡烛的说法正确的是()A、质量变小，热值变小B、质量不变，热值不变C、质量不变，热值变小D、质量变小，热值不变2、（2016春•巴州区期中）两台柴油机，若甲柴油机的效率低于乙柴油机，则（）A．在输出功相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油B．甲柴油机的功率小于乙柴油机的功率C．甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油D．在功率相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的柴油3、关于燃料的热值，下列说法正确的是（）A、燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高B、燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多C、燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大D、燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关4、（2015•十堰中考）如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（）A、25%B、40%C、75%D、35%5、下列说法错误的是（）A、现阶段，人类所用能量，大部分来源于燃料燃烧B、燃料燃烧时化学能转化为内能C、热值是表示燃料燃烧放热能力的物理量D、汽车在行驶时，发动机把油料中的化学能全部转化成有用的机械能6、当小四轮拖拉机的柴油机出现故障而使转速急骤增加时，正常操作已不能使它停转，可以用下面那种应急措施（）A、捂住进气口B、立即找一个隔热物体捂住排气口C、脚踏刹车板，同时手拉制动器D、让它空转，等油全部耗完停下7、汽油机飞轮的转速是3000r/min，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是()A、1500次B、3000次C、6000次D、750次8、电动机通电后带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是()A、电能全部转化为机械能，总的能量守恒B、电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒C、电能全部转化为内能，内能守恒D、电能转化为机械能和内能，机械能守恒二、填空题9、“摩擦生热”其实质是________能转化为________能；而“燃烧”过程的实质是燃料的________能转化为________能，也就是通常所说的“燃料燃烧________（选填“吸收”或“放出”)热量”。10、在一定的条件下，各种形式的能量都可以相互________；所以能量守恒定律是自然界中最________、最________的基本定律之一。11、（2016•萍乡二模）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的________很大。12、（2015•遵义中考）在1标准大气压下，将质量为50kg，温度为20℃的水加热至沸腾，水需要吸收J的热量。目前，遵义市正在创建环保模范城市，正大力推广使用天然气等清洁能源，若上述这些热量由燃烧天然气提供，且天然气完全燃烧放出的热量有30%被水吸收，则需完全燃烧m3的天然气。[水比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气热值为4×107J/m3]13、普通汽车行驶时，发动机将燃料燃烧产生的内能转变为机械能。如图所示是某型号的普通汽车发动机的能量流向图，依据图中提供的信息，计算该汽车发动机的效率为________。三、计算题14、（2015•历城区二模）页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，中国的页岩气可采储量居世界首位。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。近日，在我国一页岩气试验开采气田，工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天气的热值为4.0×107J/m3。请根据以上信息计算：（1）检测过程中，水吸收的热量是多少？（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？（3）该页岩气样品的热值为多少？15、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求：(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少?(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3)此锅炉的效率是多少?【答案与解析】一、选择题1、【答案】D【解析】蜡烛在燃烧过程中，质量会变小，但是“1kg蜡烛完全燃烧放出的热量”不会发生变化，也就是热值不变。2、【答案】D【解析】ACD、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，说明甲柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，也就是功率相同的甲乙两台柴油机，完成相同的有用功，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的柴油，选项AC错误，选项D正确；B、机器的效率是做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量之比；功率是机器做功快慢，两者没有联系，此选项错误；故选D。3、【答案】D【解析】燃料燃烧时可达到的温度与燃料的多少及燃烧条件、环境情况等有关，不能说热值越大达到的温度就越高，所以A不对；燃料燃烧时放出的热量多少不仅与热值有关，而且与燃料的质量、燃烧条件等有关，所以B不对；热值的概念是建立在“完全燃烧”的条件下，这只是一种理想情况，实际上不可能，一定种类、一定质量的燃料，燃烧越充分，只是放热越多，不能说热值越大，所以C不对；热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件等均无关，所以D正确。4、【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产生的能量之比。即做有用功的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比，所以内燃机的热机效率η=1-25%-40%=35%。故选D。5、【答案】D【解析】现阶段，人类所用能量，大部分来源于煤和石油等燃料燃烧；汽车在行驶时，油料中的化学能只有一部分转化成有用的机械能，汽油机的效率较大约低20％至30％，柴油机的效率较高大约30％至45％。6、【答案】A【解析】柴油把内能转化为机械能的装置，“正常操作已不能使它停转”说明关闭油门、刹车等措施都已失灵，要使拖拉机停转，必须阻止内能转化为机械能。若无内能供给，即无内能向机械能转化，拖拉机即可停转，而内能是由柴油燃烧转化而来的，只要没有空气吸入气缸（没有助燃物质），就能阻止柴油燃烧，所以措施A有明显作用，措施B、C无济于事，措施D不但浪费柴油，而且等候时间过长，易使柴油机部件因不正常工作而损坏，而且在紧急情况下会发生事故，故不可取。7、【答案】A【解析】四冲程内燃机都是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程构成的，在这样一个工作循环中都是活塞往复两次，曲轴和飞轮转动两周，内燃机对外做功一次。现在已知飞轮的转速是3000r／min，可知每分钟内飞轮转过3000周，活塞做功1500次。8、【答案】B【解析】电动机工作时把电能转化成了机械能，同时电动机的外壳变热，说明有一部分电能也转化成了内能，但总的能量是守恒的。二、填空题9、【答案】机械；内；化学；内；放出10、【答案】转化；普遍；重要11、【答案】热值【解析】在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大，故答案为：热值。12、【答案】1.68×107；1.4【解析】（1）在1标准大气压下，水沸腾时的温度是100℃，水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（100℃-20℃）=1.68×107J。（2）因为Q吸=Q放×30%，所以。因为Q放=Vq，所以。13、【答案】20％【解析】896.010J100%100%20%3.010JQQ有用总。三、实验探究题14、【答案与解析】（1）水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×5℃=2.1×104J．（2）页岩气样品所释放的热量；（3）1L=1dm3=1×10-3m3，所以该页岩气样品的热值。答：（1）检测过程中，水吸收的热量是2.1×104J；（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是3×104J；（3）该页岩气样品的热值是3×107J/m3。15、【答案与解析】(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是：34.210Qcmt吸△J/(kg·℃)×200kg×75℃＝6.3×107J。(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是：Qqm放煤3.4×107J/kg×6kg＝2.04×108J。(3)效率786.310J100%100%30.9%2.0410JQQ吸放。