課時訓(xùn)練(十九)　內(nèi)能的利用　能源與可持續(xù)發(fā)展(限時:30分鐘)|基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)|一、選擇題1.[2019·綏化] 圖K19-1是汽油機(jī)一個工作循環(huán)的四個沖程,不是靠飛輪慣性完成的沖程是(　　)圖K19-12.[2019·巴中] 下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)說法正確的是(　　)A.柴油機(jī)吸氣沖程吸入的是柴油和空氣的混合物B.汽油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴C.做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.內(nèi)燃機(jī)功率越大,效率越高3.(多選)[2019·濱州]下列說法正確的是(　　)A.構(gòu)成物質(zhì)的大量分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度與溫度無關(guān)B.汽油機(jī)做功沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.熱機(jī)的效率高,在做功同樣多的情況下,就消耗更少的燃料,從而節(jié)能減排D.質(zhì)量為10 kg的水,溫度升高10 ℃,吸收的熱量為4.2×105 J[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]4.[2018·威海改編] 下列關(guān)于能源的說法,正確的是(　　)A.風(fēng)能是不可再生能源B.太陽能、水能是一次能源C.人類已建成的核電站是利用核聚變發(fā)電的D.太陽的驚人能量來自內(nèi)部的核裂變5.如圖K19-2所示是“長征六號”運(yùn)載火箭發(fā)射的場景,它首次采用了我國最新研制的大推力液氧煤油發(fā)動機(jī)。下列說法正確的是(　　)圖K19-2A.煤油燃燒得越充分,其熱值就越大B.燃?xì)鈱鸺龉?/span>,燃?xì)獾膬?nèi)能會增大C.高溫高壓的燃?xì)馔苿踊鸺?/span>,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D.使用煤油作燃料,是因?yàn)樗强稍偕茉?/span>6.[2018·泰安] 某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9 km,用時5 min45 s,消耗燃油1.5 kg,已知汽車的牽引力是2000 N,燃油的熱值為4.6×107 J/kg,假設(shè)燃油完全燃燒。通過計(jì)算可知,下列結(jié)果正確的是(　　)①汽車行駛速度是20 km/h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107 J③汽車牽引力做功的功率是30 kW④汽車發(fā)動機(jī)的效率是20%A.只有①和② B.只有②和③C.只有①和④ D.只有②和④二、填空題7.[2019·海南] 2019年6月5日,我國首次用固體燃料運(yùn)載火箭把“文昌物聯(lián)一號”衛(wèi)星成功送上太空?；鸺l(fā)射時要選用熱值　　　(選填“大”或“小”)的固體燃料,燃料的質(zhì)量減少,熱值　　　(選填“變小”或“不變”)。 8.[2019·長春]煤是　　　　(選填“可”或“不可”)再生能源。相等質(zhì)量的煤和木柴完全燃燒,煤放出的熱量比木柴多,說明煤的熱值比木柴的熱值　　　　。 9.[2019·揚(yáng)州]如圖K19-3所示是汽油機(jī)的　　　沖程。在壓縮沖程中,是通過　　　　方式增加燃?xì)獾膬?nèi)能。汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000 r/min,則1 s內(nèi)汽油機(jī)對外做功　　　　次。 圖K19-310.[2019·蘇州]如圖K19-4所示,在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)干燥的棉花,用力將活塞迅速下壓,棉花被點(diǎn)燃,此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的　　　　沖程相同;某效率為25%的汽油機(jī)在一次工作中消耗了4 kg汽油,該汽油機(jī)對外做的機(jī)械功為　　　　　　J。(汽油熱值為4.6×107 J/kg) 圖K19-411.[2018·南京] 天然氣已經(jīng)被廣泛利用,它是一種　　　　(選填“可”或“不可”)再生能源,完全燃燒0.07 m3天然氣釋放的熱量為　　　　J,若這些熱量的30%被水吸收,可以將4 kg的水由20 ℃加熱到　　　℃。[q天然氣=4×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 三、計(jì)算題12.[2019·常州]小明家用鐵皮桶制作簡易太陽能熱水器,替代燃燒木柴的加熱方式。小明觀察到某日鐵皮桶裝滿水后,經(jīng)過一天的太陽光照,水溫從20 ℃升高到60 ℃。已知鐵皮桶的容積為50 L,c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1×103 kg/m3,q木柴=1.2×107 J/kg,問:(1)當(dāng)日桶內(nèi)的水吸收的熱量是多少?(2)若用燃燒木柴加熱,木柴完全燃燒釋放熱量的28%被桶內(nèi)水吸收,則當(dāng)日使用該太陽能熱水器可節(jié)約多少千克木柴?         13.[2019·通遼]我國自主研發(fā)的某品牌汽車進(jìn)行技術(shù)測試,已知該車在某段長1.2 km的水平路面做勻速直線運(yùn)動,用時40 s,汽車在行駛過程中受到的阻力為4000 N,汽車在此過程中發(fā)動機(jī)熱機(jī)效率為48%,汽油的熱值為q=4.6×107 J/kg。在該段測試過程中:(1)汽車的功率為多少?(2)燃燒了多少汽油?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))        |自我挑戰(zhàn)|14.[2019·荊州改編] 合理分類和利用垃圾可以保護(hù)環(huán)境、變廢為寶。在一定條件下,1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的熱值為4.0×107 J/kg,某城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生50 t生活垃圾,則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為　　　　　J。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,這些熱量的30%被500 m3、30 ℃的水吸收,則水溫能升高　　　　℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3] 15.[2019·瀘州]截至2019年4月14日,瀘州云龍機(jī)場已開通31條航線。從云龍機(jī)場飛往北京的某航班在水平跑道上加速的初始階段,牽引力沿水平方向,大小為9.2×104 N,經(jīng)過的路程為1000 m,則牽引力所做的功為　　　　　J;若飛機(jī)發(fā)動機(jī)的效率為25%,在此過程中,消耗的汽油為　　　kg,這些汽油的體積為　　　　m3。(汽油的密度ρ=0.7×103 kg/m3,汽油的熱值q=4.6×107 J/kg) 16.[2019·安順]如圖K19-5所示是一款新型四輪沙灘卡丁車,其滿載時的質(zhì)量為600 kg,每個車輪與沙灘接觸的面積為500 cm2,卡丁車滿載時在水平沙灘上勻速直線運(yùn)動,10 min行駛6 km,它的發(fā)動機(jī)功率恒為11.5 kW。(g取10 N/kg)(1)當(dāng)卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時,它對沙灘的壓強(qiáng)為多大?(2)此次行駛中卡丁車所受的阻力為多大?(3)該卡丁車以汽油為燃料,若在這次行駛中消耗汽油0.6 kg,求該卡丁車汽油機(jī)的效率。(q汽油=4.6×107 J/kg)圖K19-5    【參考答案】1.B　2.C　3.CD　4.B　5.C6.D　[解析]汽車行駛的速度為v===20 m/s=72 km/h,故①錯誤;消耗的燃油完全燃燒放出熱量Q=qm=4.6×107 J/kg×1.5 kg=6.9×107 J,故②正確;汽車牽引力的功率P=Fv=2000 N×20 m/s=40×103 W=40 kW,故③錯誤;汽車發(fā)動機(jī)的效率η====20%,故④正確。故選D。7.大　不變8.不可　大9.做功　做功　25[解析]進(jìn)氣門、出氣門關(guān)閉,活塞向下,為做功沖程;壓縮沖程中通過做功的方式增加燃?xì)獾膬?nèi)能;轉(zhuǎn)速為3000 r/min,則每秒鐘轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn),一個完整的工作循環(huán)包含四個沖程、曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周、一次對外做功,則可知1 s內(nèi)汽油機(jī)對外做功25次。10.壓縮　4.6×10711.不可　2.8×106　70[解析]天然氣是不可再生能源;完全燃燒0.07 m3天然氣釋放的熱量Q放=q天然氣V=4×107 J/m3×0.07 m3=2.8×106 J;水吸收的熱量Q吸=ηQ放=30%×2.8×106 J=8.4×105 J,水升高的溫度Δt===50 ℃,則水的末溫t=t0+Δt=20 ℃+50 ℃=70 ℃。12.解:(1)桶內(nèi)水的質(zhì)量m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×50×10-3 m3=50 kg,桶內(nèi)的水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(60 ℃-20 ℃)=8.4×106 J。(2)由于木柴完全燃燒放出熱量的28%被水吸收,則木柴完全燃燒放出的熱量Q放===3×107 J,可以節(jié)約的木柴質(zhì)量m木===2.5 kg。13.解:(1)汽車勻速行駛,牽引力F=f=4000 N,牽引力做功W=Fs=4000 N×1.2×103 m=4.8×106 J,汽車的功率P===1.2×105 W。(2)由η=得,汽油燃燒放出的熱量Q===107 J,燃燒汽油的質(zhì)量m==≈0.22 kg。14.2.8×1011　4015.9.2×107　8　1.14×10-2[解析]飛機(jī)行駛1000 m的過程中牽引力做的功為W=Fs=9.2×104 N×1000 m=9.2×107 J;由η=可得,汽油完全燃燒放出的熱量為Q===3.68×108 J;由Q=mq可得,消耗的汽油質(zhì)量為m===8 kg;由ρ=可得,這些汽油的體積V==≈1.14×10-2 m3。16.解:(1)卡丁車對沙灘的壓強(qiáng)p=====3×104 Pa。(2)由于卡丁車做勻速直線運(yùn)動,則所受的阻力與發(fā)動機(jī)的牽引力大小相等,卡丁車勻速行駛的速度v===10 m/s,則卡丁車所受的阻力f=F牽===1.15×103 N。(3)該卡丁車汽油機(jī)的效率η====25%。 

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