第十四章内能的利用学情评估卷（含答案）

第十四章学情评估

一、选择题（每题3分，共30分）

1.下列说法正确的是（）

A.一瓶酒精用去一半，酒精的热值减小一半

B.煤的热值比干木柴的热值大，所以燃烧时煤放出的热量更多

C.热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大

D.内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少

2.下列能量转化或转移中，属于能量转移的是（）

A.燃料燃烧时发热B.用热水袋取暖

C.钻木取火D.电动机带动水泵把地下水送到地面

3.如图所示，试管中装有水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做

的小叶轮，用酒精燃料加热试管使水沸腾，小叶轮转动。下列说法正确的是

（）

A.小叶轮转动是热传递的结果

B.水蒸气驱动叶轮转动，与内燃机排气冲程原理相同

C.小叶轮获得的能量小于水蒸气的内能

D.酒精燃烧过程中，剩余酒精的热值不断减小

4.下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是（）

A.在做功冲程中，都是把内能转化为机械能

B.柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式

C.构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞

D.吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入汽缸

的是空气

5.2022年11月29日23时08分，搭载“神舟十五号”载人飞船的“长征二号F遥

十五”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞，直冲云霄。下列有关说法正确

的是（）

A.火箭穿越大气层时外壳的内能增大，主要是通过热传递的方式改变内能

B.若太空温度很低，“神舟十五号”载人飞船的内能可能为零

C.火箭用液态氢作燃料，氢燃烧将化学能转化为内能

D.“长征二号F遥十五”运载火箭热机的效率高，所以做功快

6.冬天天气变冷，火锅以“麻、辣、鲜、香”且“方便、快捷”的大众化特色被消费

者接受和喜爱。下列关于火锅的说法正确的是（）

A.火锅里的汤汁温度高时比温度低时含有的热量多

B.用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的热值是不变的

C.用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的内能转化为化学能

D.往火锅里加的食物温度升高是通过做功改变食物内能的

7.在1个标准大气压下完全燃烧42g焦炭所放出的热量的50%被2kg、30c的

水吸收，则水温可升高0保炭=3.Oxl（）7j/kg）（）

A.70℃B.75℃

C.100℃D.105℃

8.水上儿童乐园的滑梯通常比一般公园的滑梯要高要长，当儿童从上面滑下时，

滑梯上面有一股水不断沿滑梯流下，使儿童的臀部不被擦伤。下列说法正确

的是（）

A.当儿童从滑梯上滑下时，动能增大，重力势能减小，机械能守恒

B.当儿童从滑梯上滑下时，机械能转化为内能，但总的能量是守恒的

C.水不断从滑梯上流下能防止儿童臂部受伤，这是利用水蒸发吸热

D.儿童的臀部发热是通过热传递的方式实现的

9.［跨学科综合题］光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如图所

示。在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：

N2O4理=O2+2NO,导致室内气体压强增大；在无光条件下，室内发生“逆

向反应”，导致室内气体压强减小；这样便可通过控制窗口处射入的光能使气

室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则该装置中的活塞向

右运动时，相当于如图汽油机四个冲程中的（）

活塞

ABCD

10.［跨学科综合题］如图所示的为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内

能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是

A.丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低

B.在燃料完全燃烧放出相同热量时，乙输出机械能比甲少

C.在输出的机械能相同时，丙比乙消耗更多燃料

D.三台热机中，甲使用的燃料热值最大，效率最高

二、实验题（每空1分，共19分）

11.（1）甲实验中，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将

活塞迅速下压，看到的现象是，此实验得到的结

论：对（填“棉花”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。实

验中如果不放入棉花，该结论（填“成立”或“不成立”）。

⑵乙实验中，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。图中

________图所对应的能量转化过程与乙实验相同。若该汽油机飞轮转速为1

800r/min,则汽油机每秒对外做功次。

12.浏弗奖在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸

片和酒精为燃料进行了实验。

甲

I1I1IBi1I1I-

012.45g

丙

⑴小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图甲所示,

则他应将平衡螺母向端调节；图乙是正确测量所用碎纸片质量时的

场景，此时游码所处位置如图丙所示，则他还应称量________g的酒精。

⑵小林组装的实验装置如图丁，指出他在器材安装中的一处错误：

⑶本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过_____________来反映的。

(4)为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小林同学在实验中应让下列

(填序号)保持相同。

①酒精和碎纸片的质量②两烧杯中水的质量③加热的时间④水升高的温度

⑸完成实验数据记录如表。根据表中数据，酒精和碎纸片热值较大的是o

燃料加热前的水温/℃燃料燃尽时水温/℃水温的变化/℃

酒精208060

碎纸片206545

13K而题如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。已知燃料的质量、烧

杯内的液体质量、液体初温、加热方式等均相同。

丙

⑴比较不同燃料的热值应选择两图进行实验；比较不同物质的吸热能

力，应选择两图进行实验；

⑵在⑴两个实验中，仪器安装到位后，都要用到的测量器材是温度计和

⑶为比较不同燃料的热值，应该在燃料（填“燃烧相同时间”或“完全

燃烧完毕”）后，通过比较（填“温度计示数变化”或“加热时

间”）来得出结论；

（4）不考虑热量损失，将燃料点燃直至燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间

变化的图象如图丁所示，则液体。和液体8的比热容之比为,燃料1

和燃料2的热值之比为；

⑸如图戊所示，如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器

的属性类似。

A.高度

B.底面积

C.容积

三、综合应用题（每空1分，22题7分，23题、24题每题8分，共51分）

14.如图所示，2022冬奥会主火炬以“微火”取代熊熊燃烧的大火，传递低碳、环

保的绿色奥运理念，实现了奥运历史上的一次点火创新。“微火”由清洁氢能

源作为燃料供给。充分体现了环保理念。氢气的热值为1.4x108j/kg,表示的

物理意义是»

-I

«

♦

年

0・

15.请将下图中能量转化对应的字母序号填写在相应的横线上。

例如：电热水器工作时K；

(1)热机的压缩冲程;

(2)给某锂电池充电时；

(3)植物吸收太阳光进行光合作用;

(4)电动机带动水泵把水送到高处0

16.如图所示，小昭同学把一个薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然

后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动皮条，过一会儿会

看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题：

⑴来回拉动皮条，使金属管的温度升高，这是通过_______方式改变物体内能。

⑵酒精温度升高，这是通过方式改变物体内能。

(3)酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能(填"增加”或"减少”)，转

化为木塞的(填“机械”或"内”)能，此过程的能量转化情况和四冲程

汽油机的冲程相同。

(4)酒精蒸气将木塞顶开时，金属管口出现的“白气”是(填“汽化”或"液化”)

现象。

17.如图所示，小明在校园科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液

态乙醛，待乙醛充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一

段距离，同时闻到了乙醛的气味。“闻到气味”属于现象；活塞飞

出的过程相当于热机的冲程。

18.一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞

轮的来完成的；若飞轮的转速为1200r/min,则该汽油机每秒钟做

功次。

19.汽车是我们常用的交通工具之一，汽油机是汽车的动力装置，在压缩冲程末,

火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，将能转化成内能。如图所示

的是汽油机的冲程。若某汽车效率为40%,则完全燃烧10kg的汽

油可转化为J的机械能。(夕汽油=4.6xl()7j/kg)

20.合理分类并利用垃圾可以变废为宝。在一定条件下，1kg垃圾能“榨”出0.17kg

燃料油，若燃料油的热值为4.0x107j/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热

量为J,燃烧时燃料油的化学能转化为能；若这些热量的

42%被水吸收，则可以使kg的水的温度从20℃升高到100℃,这

是通过_______的方式改变水的内能的。

21.阅读《热机改进史》，解答下列问题:

燃料释放的热量(100%)

4废气(33%)包

卜冷却水(30%)4

、摩擦与辐射(5%)

热机发明后，一直在持续的改进发展中。1769年，法国人居纽制造出传统蒸

汽机推动的三轮汽车，其燃料在汽缸外部燃烧。1862年，法国人德罗夏提出

内燃机的四冲程循环理论；1876年，德国人奥托制造出四冲程燃气内燃机，

四冲程燃气内燃机的一个工作循环中，除做功冲程外，其他三个冲程利用飞

轮的惯性完成，使四冲程自动实现循环往复，图甲是它的一个工作冲程。

(1)传统蒸汽机的燃料在汽缸部燃烧；

⑵图甲是内燃机的冲程，这一冲程中的能量转化是；四

个冲程自动实现循环往复还利用了飞轮的；

⑶根据图乙给出的内燃机能量流向的信息图，可知该内燃机的工作效率为

%，写出一条提高内燃机工作效率的措施：

22.中医是中华文化的瑰宝。熬制中药汤药的做法是：将草药浸水，用陶罐(或砂

锅)作为容器，慢慢煎熬，直至精粹溶于水成浓浓药汁治病救人。如图，陶罐

盖子在不断地跳动，同时空气中弥漫着浓浓的中药味道。请你用所学的物理

知识解释这两个现象。

23.用天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。

3

已知水的比热容为c=4.2xl0J/(kg-℃),天然气的热值为q=7.0xl()7j/m3o求:

(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量。放；

(2)水吸收的热量Q吸；

(3)燃气灶的效率必

24.一辆载重汽车保持输出功率(60kW)不变，在水平的公路上匀速直线行驶，受

至U的阻力为4000N,发动机每小时耗油15L。求：(q汽油=3.6X1()7J/L)

⑴汽车的行驶速度。

⑵发动机的效率。

答案

一、1.C2,B3.C4.A5.C6.B7.A8.B9.C

10.c【点拨】假设纵坐标轴的单位长度为1。由公式〃=W/)100%可得，甲的

W甲2VV/2

效率〃甲=4乂100%=*100%=25%,乙的效率〃乙=kX100%=]X100%=

Qwoa4

]yri

50%,丙的效率〃«100%=TX100%=25%o可见，三部汽油机中，乙

Q丙4

的效率最高，甲、丙的效率相同，故A、B、D错误；由图可知，在输出的机

械能相同时，乙消耗的燃料最少，故C正确。故选C。

二、11.(1)棉花点燃；筒内气体；成立

(2)C；15

12.(1)左；7.5(2)温度计的玻璃泡碰到烧杯底

(3)水升高的温度

⑷①②(5)酒精

13.(1)甲、乙；甲、丙(2)天平

(3)完全燃烧完毕；温度计示数变化(4)12；43

(5)B【点拨】(4)由图丁可知，相同质量的a、匕液体，吸收相同的热量，a

液体升温快，。液体升温慢，说明。液体的吸热本领强。。、。都被加热/min,

a温度变化量为27b,b温度变化量为To,由Qa=Qb—cmtSA可得，c“加加4=

Chm^th,则c“△勿=c必%。则或Cb=A?a=7b2To=l2。读图丁可知，

燃料燃烧完时，燃料1燃烧了fmin,燃料2燃烧了2fmin,且甲图中液体温

度变化量为2To,乙图中液体温度变化量为1.5To,实验中忽略热量的散失，

且两杯液体的质量、比热容均相同，则由公式Q吸=5/4可得，二者放出的

热量之比为■§=喘=*=福与燃料的质量相同，由公式可

得，燃料1与燃料2的热值之比为⑺<72=2102=43。

三、14.1kg的氢气完全燃烧放出的热量是L4xl()8j

15.(1)C(2)J(3)G(4)A

16.⑴做功(2)热传递(3)减少；机械；做功(4)液化

17.扩散；做功18.惯性；10

19.化学；做功；1.84X108

20.6.8x106:内；8.5；热传递

21.(1)外

(2)做功；内能转化为机械能；惯性

(3)32；让汽油燃烧更充分(或减少尾