考点18：内能利用

1、 考点18 内能的利用一、选择题1. （2016自贡）关于功和能的认识，错误的是 （)A相同时间内，物体做功越多，功率越大B物体的机械能越多，物体的内能就越多C在热机的做功冲程中，内能转化为机械能D反复弯折铁丝，弯折处变热，说明做功可以改变物体的内能答案：B2. （2016淮安）汽油机的一个工作循环分为四个冲程，每个冲程都伴随着能量的转移或转化，其中主要将机械能转化为内能的冲程是 ( )A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程答案：B3. (2016淄博)一杯酒精倒出一半，剩余酒精的质量、密度、比热容和热值的变化情况是（）A质量、密度、比热容和热值不变B质量变为原来的一半，密度、

2、比热容和热值不变C质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变D质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变答案：B4. (2016嘉兴)能量的形式多种多样且可以相互转化。下列事例中，属于内能转化为机械能的是 ( )答案：D5. （2016益阳）如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是 ( )答案：C6. （2016连云港）将一瓶酒精用去二分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值 （ ）A.都不变 B.都变为原来的三分之二C.热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二 D.热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变答案：A7. （2016枣庄）下列图形中，属于内能转化为机械能的是（）A滑下滑梯

3、 B弯折铁丝 C做功冲程D压缩空气点火答案：C8. （2016广州）下列说法正确的是 ( )A. 内燃机是利用电能做功的机械B. 内燃机在做功冲程把内能转化为机械能C. 内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能D. 随着技术的进步，内燃机的效率达到100【答案】B9. （2016南京）利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值大小。为完成实验，要求 （ ）A酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同B酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同C酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同D酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同【答案】A10. (2016兰州)下

4、列说法正确的是 （ ）A物体的内能增加，它的温度一定升高B汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是汽油和空气的混合物C外界对物体做功，它的温度一定升高D“黄沙漫天”说明分子在永不停息的做无规则运动【答案】B11. （2016宜昌）一瓶酒精用去一半后，则剩下的酒精 （ ）A密度变为原来的一半B热值变为原来的一半C比热容变为原来的一半D质量变为原来的一半【答案】D12. （2016河北）2022年北京、张家口将联合举办冬奥会，为办成绿色奥运，下列措施不可行的是 （ ）A.发展公共交通，提倡绿色出行B.增加使用太阳能、核能等新能源C.加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空D.改进燃煤技术，减少SO2与粉尘排放【答案

5、】C13. （2016上海）四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是 （ ）A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程【答案】C14. （2016潍坊）汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分，汽油机的四个冲程中，使汽车获得动力的是 （ ）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程【答案】C15. (2016海南)从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是 （ ）A吸气冲程 B压缩冲程C做功冲程 D排气冲程【答案】B16. （2016邵阳）据中央电视台新闻联播报道，2016年7月，我国将发射全球首颗量子通信卫星。发射

6、卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的 （）A热值大 B比热容大C密度大 D以上说法都不正确 【答案】A17. （2016扬州）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，下列说法正确的是 （）A比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图B比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图C比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图D比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图【答案】A18. （2016鄂州）下列关于热现象的说法中，正确的是 （ ）A沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容小B汽油机压缩冲程把内能转化为机械能C火箭用氢作燃料主要是因为氢的热值高D

7、冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能【答案】C19.（2016宿迁）如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲程试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的 （） A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程【答案】C20.(2016湘西州)人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械热机，下面这些机械中不属于热机的是 （）A电动机 B柴油机 C汽油机 D蒸汽机【答案】A21. (2016阜新)如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是 ( )【答案】C二、填空题1. （2016达州）一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1800 r/min，该内燃机每秒

8、共经历了个冲程。【答案】602. （2016绵阳）将一温度为20 质量为4.2 kg的铁块的温度升高到80 ，需要吸收J的热量。然后将其放入一个装有温度为10质量为1.15 kg的水的量热器中，最后水的将升高到。【忽略量热器吸热，c水4.2×103J/(kg·)，c铁0.46×103J/(kg·)】答案：115920 303. (2016重庆)将一瓶容量为550 mL的矿泉水放入冰箱一段时间后，水温从30降低到10，这是用 方式改变了矿泉水的内能；在这个过程中水放出的热量为 J。【答案】热传递 4.62×1044. （2016益阳）质量为100

9、 kg的水温度从20升高到70时，吸收的热量是 J，这些水吸收的热量相当于完全燃烧 kg焦炭放出的热量 。【c水=4.2×103J/(kg·)，q焦炭=3×107J/kg】【答案】2.1×107 0.75. （2016连云港）某家庭需要将50 kg、初温为10 的水加热到50 作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需要燃烧0.8 kg的煤气。这些水从10 加热到50 需要吸收的热量为_J，0.8 kg的煤气完全燃烧放出的热量为_J，煤气灶烧水的效率为_。（c水=4.2×103J/（kg·)，q煤气=4.2×107J/kg）【答案

10、】8.4×106 3.36×107 25%6. （2016张掖）在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是冲程，如图所示的是汽油机的冲程。【答案】压缩 做功7. (2016苏州)已知天然气的热值为4.2 ×107 J/m3，水的比热容为4.2 ×103 J/（kg · ）（1）完全燃烧0.04 m3天然气可放出热量为 J 。（2）某天然气灶烧水的效率为50 %，完全燃烧0.04 m3天然气可使常温下5 kg的水温度升高 。【答案】（1）l.68 ×106（2）408. （2016宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆

11、筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针。(1)将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体 , 即可模拟四冲程汽油机工作时的 冲程。(2)实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。为了点燃圆筒内的火柴，可用 会聚太阳光使其燃着。【答案】(1)冲出 做功 （2)凸透镜（或凹面镜)9. (2016广东)如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图。C图是 冲程，与它原理相同的是 图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是 图。（后两空选填字母）【答案】做功 F B10.（

12、2016河北）天然气燃烧时将 能转化为 能。至少需要消耗 m3的天然气才能将质量为20 kg、初温为20 的水烧开。标准大气压、c水=4.2×103 J(kg·)、q天然气=3.2×107 Jm3【答案】化学 内 0.2111. （2016黄石）常见的家用热水器有太阳能热水器、电热水器、燃气热水器。若使用太阳能热水器将12 L水由20 加热到45 ，则水需要吸收太阳能 J；若改用功率为“220 V 1000 W”的电热水器正常加热，则需要加热 s；若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧 m3的燃气。(已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·)，

13、燃气的热值为4.2×107 J/ m3；不考虑能量转换过程中的损失)中国教育出版*%#网【答案】1.26×106 1260 0.0312. （2016上海）一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能 （选填“增大”“不变”或“减小”），改变物体内能有两种方式，这是通过 方式改变其内能的。2 kg的水温度升高10 ，水吸收的热量为 J。c水=4.2×103 J/(kg)【答案】增大 热传递 8.4×10413. （2016泸州）如图所示的实验装置。当塞子从试管口喷出时，水蒸气的内能转化成塞来源:中&国子的_能。这个能量转化过程与汽油机工作时_ 冲程的能量

14、转化过程一样。汽油机作过程中需要用水来冷却发动机以确保其正常工作，中国*教育%出&版网#这是利用了水的_大的特点。来源%:中教网#【答案】机械 做功 比热容14. （2016巴中）汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、做功冲程、排气冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过的方式改变水的内能。 【答案】压缩冲程 热传递15.（2016巴中）把1 kg初温为35 的水加热到85 ，消耗了10 g的煤气，此过程水吸收的热量为J，加热装置的效率为（煤气的热值q煤气=4.2×107 J/kg）。【答案】4.2&#

15、215;105 50%16. （2016镇江）如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于冲程，此冲程将能转化为能，接下来它应该处于冲程。 【答案】压缩 机械 内 做功17. (2016龙东)如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是_能转化为_能。【答案】内 机械18. （2016陕西）图示为“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油燃烧过程中，其热值大小_。火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达1.2×106 N，这个力可举起质量为_t的物体（g取10 N/kg）。燃气对火箭做功，燃气的内能会_(选填“增大”“减小”或“不变”

16、)。【答案】不变 120 减小19. （2016黔东南）家用热水器有用天然气为燃料给水加热的。已知天然气的热值为4.0×107 J/m3，完全燃烧2.1 m3的天然气可以获得J的热量；不计热量损失，这些热量可以使500 kg的水温度升高。c水=4.2×103 J/(kg·) 【答案】8.4×107 4020. （2016无锡）太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明若在一段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J,这与完全燃烧kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可

17、供功率为35 W的路灯工作60 h，那么该太阳能路灯的能量转化率是%。（煤的热值为3.0×107J/kg）【答案】0.9 2821.（2016 无锡）内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是冲程，选择水作为发动机的冷却液，是利用水的较大的特点。【答案】做功 比热容三、实验探究题1. (2016呼和浩特)在比较水和煤油吸热能力的实验中，使用了相同的酒精灯、相同的设备，在实验室，首先分别对质量相同的水和煤油加热相同的时间，然后分析温度的变化量得出结论，这种实验探究方法叫做，该实验是利用（选填“热传递”或“做功”）的方法来改变水的内能，若被加热水的质量

18、为0.2 kg，加热时间长5 min，温度升高了50，则水吸收的热量是，已知c水=4.2×103J/（kg），若某同学测出了加热前、后酒精灯质量的变化量为m，并利用上面测出的水吸收的热量Q，通过公式q=计算出了酒精的热值，则该热值与实际酒精的热值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】控制变量法 热传递 4.2×104 J 偏小四、计算题1. （2016宿迁）某太阳能热水器中装有40 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10升高到60，已知c水=4.2×103J/（kg）。求：（1）热水器中的是所吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃

19、烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为8.4×107 J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）【答案】（1）热水器中水吸收的热量Q=cm（tt0） =4.2×103J/（kg）×40 kg×（6010） =8.4×106J。（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=8.4×106 J，因为Q放=Vq，所以，天然气的体积V=0.1m3。2. （2016三明）天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，2016年三明市迎来了天然气时代。完全燃烧0.035 m3的天然气放出多少焦的热量?若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高

20、50 ?(水的比热容c=4.2×103 J(kg·)，天然气的热值取q=4× 107 Jm3) 【答案】(1)Q=Vq=0.035 m3×4×107 Jm3=1.4×106 J 。 (2) 。3. （2016大庆）一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如下，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m。求： (1)在010 s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f=4000 N，那么在O10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少。(3)若发动机的转化效率为80%，则需要燃

21、烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)【答案】4. （2016锦州）一辆小轿车，质量为1.8 t，车轮与地面总接触面积为1000 cm2，小轿车发动机的效率是20%，它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644 N(空气阻力不计，汽油热值q=4.6×107J/Kg，g=10 N/kg)。求：(1)该小轿车静止时对水平地面的压强；(2)该小轿车在平直公路上匀速行驶100km消耗汽油的质量。【答案】5. (2016呼和浩特)近年来，人们致力于研发以电池为动力的纯电动汽车，期望更加节能环保、安全而高效，并取得了长足的进步，对于某成熟品牌的电动

22、汽车，已知其质量恒为m，在水平路面上行进过程中所受阻力恒定（不计空气阻力）。（1）该汽车匀速爬上倾角为30°的斜坡时，汽车的动能，重力势能，机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）；（2）若斜坡长为L，爬坡速度为v1，求汽车爬坡所用时间；（3）如果该汽车以v2的速度在水平路面上行驶，且牵引力的功率为P，行驶t2时间内，消耗的电能为E，求在这个过程中，摩擦阻力大小及汽车的效率；（4）若汽车在相同的水平路面上以v2的速度匀速行驶时间为t3，试求牵引力在t3时间内做的功。答案：（1）不变 增大 增大 （2） （3）P/v2 （4）Pt3/26.（2016大连）用炉子烧水时，将10 kg的水

23、从20 加热到100 ，燃烧了0.5 kg的焦炭，水的比热容是4.2×103 J/(kg·),焦炭的热值是3.0×107 J/kg。试求：（1）水吸收的热量是多少？（2） 0.5 kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少？（3）炉子烧水的效率是多少？【答案】7. （2016德州）天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 的水加热至沸腾，大约需要10 min，已知水的比热容为4.2×103J/（kg），天然气的热值为3.5×107 J/m3。求：（1）水吸收的热量；（2）若天然气完全燃烧放出的热量

24、60 %被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？解析：（1）在一个标准大气压下，水沸腾时的温度t=100，水吸收的热量Q吸=cm（tt0）=4.2×103 J/（kg）×3 kg×（10020）=1.008×106 J。（2）由=×100%得，天然气完全燃烧放出的热量Q放=1.68×106 J。由Q放=Vq得，烧开这壶水需要天然气的体积V=4.8×102 m38. （2016凉山州）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8 kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在4 min内完全燃烧了1.4 kg的煤，

25、水的比热容为4.2×103 J/（kg），煤的热值约为3×107 J/kg，求：（1）经过4 min时间加热，水所吸收的热量。（2）煤炉烧水时的热效率。【答案】（1）经过4 min时间加热，水所吸收的热量Q吸=cm（tt0）=4.2×103 J/（kg）×8 kg×（70 20 ）=1.68×106 J。（2）煤完全燃烧产生的热量 Q放=mq=1.4 kg×3×107 J/kg=4.2×107 J，煤炉烧水时的热效率=×100%=4 %。9.（2016聊城）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为 100 kg、初温为26 的水，温度升高到46 。求：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；水的比热容c=4.2×103J/（kg·