人教版物理九年级下册十四章《内能的利用》测试卷6份含答案

人教版物理九年级下册十四章《内能的利用》测试卷6份第十四章达标测试卷一、选择题(每题3分，共36分)1．汽车的正常运行除了要加油外，还需要加水，水作为冷却剂有其重要的意义，这是因为水具有()A.较低的凝固点B．较大的比热容C．较小的密度D.较高的沸点2．关于燃料的热值，下列说法正确的是()A．燃料热值与燃料燃烧情况无关B．容易燃烧的燃料，热值一定大C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料3．下列关于燃料燃烧放热的说法正确的是()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无关4．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，内燃机的效率能达到100%5．下列关于热机效率的说法中正确的是()A．蒸汽机的效率比内燃机高B．热机的功率越大，它的效率也一定越高C．用来做有用功的那部分能量跟燃料燃烧放出的能量之比叫热机效率D．用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比叫热机效率6．如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是()A．煤气的燃烧过程是内能转化为化学能B．煤气燃烧越充分，它的热值越大C．水的温度越高，水分子运动越剧烈D．烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能7．下列关于热学知识的说法正确的是()A．烧开水是通过做功的方式增加水的内能B．冰在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加C．柴油机的效率可以达到100%D．端午节粽子飘香，说明分子间存在引力(第6题)(第8题)8．如图所示的是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是()A．该冲程是压缩冲程B．该冲程中活塞向上运动C．该冲程是内能转化为机械能的过程D．该冲程是机械能转化为内能的过程9．有一种叫“压电陶瓷”的电子元件。当对它挤压和拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象叫压电效应。有一种打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的，只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷就会产生10kV～20kV的高压，形成火花放电，从而点燃气体。其中压电陶瓷完成的能量转化是()A．内能转化为电能B．化学能转化为电能C．机械能转化为内能D．机械能转化为电能10．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是()A．太阳能→电能→机械能B．太阳能→机械能→电能C．电能→太阳能→机械能D．机械能→太阳能→电能(第10题)(第11题)11．某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是()A．热机B．电动机C．发电机D．电热水器12．如图所示，哪种机器是不可能制造出来的()二、填空题(每空1分，共18分)13．把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些乙醚，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外缠绕并迅速地来回拉绳子，将看到如图甲所示的现象。关于这一过程中能量的转化或者转移有图乙所示关系图，请完成填空。14．在古代，我国就发明了如图所示的这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同。如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将____________(填“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛旋转”)，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动，这种走马灯工作时将______能转化为__________能。(第14题)(第15题)15．如图所示的是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的________能增加，再转化为汽车的________能，使汽车前进。16．北京奥运会祥云火炬使用的燃料为丙烷，常温下呈气态的丙烷是通过加压液化后储存在较小的罐内的，气体容易压缩是由于气体分子间作用力________(填“很大”“很小”或“为零”)。火炬表面有很多花纹，其主要目的是______________。若丙烷的热值为8.0×107J/kg，罐内装有的450g丙烷完全燃烧可以放出的热量是______________J。17．植物通过光合作用将________能转化为________能。资料显示，在地球上阳光充足的地方，1m2的面积每年获得的太阳能可达4.2×109J。这些能量相当于______kg焦炭完全燃烧放出的热量。(焦炭的热值为3.0×107J/kg)18．汽油机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是________冲程。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，2kg汽油完全燃烧时释放的热量为____________J。已知汽车防冻液的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，防冻液从90℃冷却到20℃的过程中，放出的热量为2.94×106J，则汽车防冻液的质量为________kg。三、实验题(每题10分，共20分)19．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度(见下表)。加热的时间/min0123456甲杯水温/℃25272931333537乙杯水温/℃25262728293031(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先调整固定________的位置，再调整固定________的位置。(均填“A”或“B”)。(2)为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的、。(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录数据、利用公式Q吸＝cm(t－t0)计算出水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？____________________，为什么？______________________________。(第19题)(第20题)20．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲)，以探究水和煤油的吸热能力。(1)本实验需要用到天平这一测量工具，目的是_______________________。(2)加热10min，水吸收的热量______(填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。(3)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，由图象可知，水的沸点是________℃，煤油的比热容是____________J/(kg·℃)。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](4)若本次实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是__________J。(q酒精＝3.0×107J/kg)四、综合计算题(21、22题各8分，23题10分，共26分)21．天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，完全燃烧0.035m3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50℃？[水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值取q＝4×107J/m3]22．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v­t图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：(1)在0～10s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＝4000N，那么在0～10s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)23．某汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了5kg汽油，汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取q＝5×107J/kg，设汽油在汽缸内完全燃烧。(1)图示时刻，四冲程汽油机处于________冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成________个工作循环。(2)若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f。(3)研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能？这些电能可供车内总功率为1000W的用电器持续工作多长时间？(提示：用t＝eq\f(W,P)计算用电器能工作的时间)答案一、1．B2．A3．D4．B5．D6．C7．B 8．C点拨：本题采用eq\a\vs4\al(模型法)解题。根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽缸容积增大，因此是做功冲程。在做功冲程中将内能转化为机械能，故C正确，A、B、D错误。 9．D 10．A点拨：太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能。 11．A点拨：热机消耗内能，目的是获得机械能，但排放的气体仍然带走很多的热量，与图示能量转化相同。 12．B 二、13．机械；内；做功；机械 14．向上运动；内；机械(或动) 15．内；机械点拨：对水加热时，是通过热传递增加水的内能。而热机工作时，内能转化为机械能。 16．很小；增大摩擦；3.6×107 17．太阳；化学；140 18．压缩；9.2×107；10点拨：在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，使其内能增大、温度升高，机械能转化为内能；完全燃烧2kg汽油放出的热量：Q＝m汽油q汽油＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J； 由Q放＝cmΔt得汽车防冻液的质量： m液＝eq\f(Q放,c液Δt)＝eq\f(2.94×106J,4.2×103J/（kg·℃）×（90℃－20℃）)＝10kg。 三、19．(1)B；A(2)质量；初温(3)煤油 (4)不可靠；因为燃料不可能完全燃烧，且燃烧放出的热量不可能全部被水吸收20．(1)取相同质量的水和煤油(2)等于 (3)98；2.1×103(4)6×105 四、21．解：天然气放出的热量Q＝Vq＝0.035m3×4×107J/m3＝1.4×106J。 水的质量m＝eq\f(Q,cΔt)＝eq\f(1.4×106J,4.2×103J/（kg·℃）×50℃)≈6.67kg。 22．解：(1)v＝eq\f(s,t)＝eq\f(120m,10s)＝12m/s。 (2)10s以后，汽车做匀速直线运动，则P＝Fv＝fv＝4000N×20m/s＝8×104W。汽车以恒定功率行驶，则0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W＝Pt＝8×104W×10s＝8×105J。 (3)m＝eq\f(W,ηq)＝eq\f(8×105J,80%×5×107J/kg)＝0.02kg。 23．解：(1)压缩；30 (2)汽油完全燃烧释放的热量：Q放＝mq＝5kg×5×107J/kg＝2.5×108J； 有用功：W有＝ηQ放＝30%×2.5×108J＝7.5×107J； 汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，通过的路程：s＝vt＝75km/h×1h＝75km＝75000m，汽车匀速直线行驶所受阻力：f＝F＝eq\f(W有,s)＝eq\f(7.5×107J,75000m)＝103N。 (3)通过热电转换装置的能量Q′＝Q放η1＝2.5×108J×40%＝1×108J，转换的电能：W′＝Q′η2＝1×108J×15%＝1.5×107J； 这些电能可供车内总功率为1000W的用电器持续工作的时间：t＝eq\f(W′,P)＝eq\f(1.5×107J,1000W)＝1.5×104s。第十四章达标检测卷一、选择题(每题3分，共36分)1．下列所示的工具工作过程中使用热机的是()2．生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是()A．一瓶煤油燃烧一半前后——煤油热值不变B．声音向远处传播过程中——声音响度不变C．酒精与水充分混合前后——体积之和不变D．物体远离平面镜过程中——物像间距不变3．汽车是一种运输工具，关于汽车的知识下列说法正确的是()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4．如图所示，烧瓶内水的上方存在着水蒸气，瓶口用软木塞塞住，用小打气筒缓慢向瓶内加压，达到一定程度时塞子跳起来，瓶内出现白雾。下列说法正确的是()A．瓶内出现白雾，是因为瓶子外部温度低B．出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程C．该实验能说明气体膨胀对外做功，内能减小D．这个实验展示了蒸汽机的工作原理5．在四冲程汽油机工作过程中，将机械能转化成内能的冲程是()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程6．关于汽车的说法中，下列表述不正确的是()A．与其他液体相比，水的比热容比较大，可作为汽车的冷却剂B．汽车在公路上高速驶过时，飘落在车旁的树叶被卷入车底C．急刹车时，车上的乘客由于受到惯性作用身体会向前倾斜D．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能7．关于内燃机，下列说法正确的是()A．内燃机的实际工作效率可达100%B．汽油机和柴油机使用同种燃料C．汽油机和柴油机均属于内燃机D．在做功冲程中，机械能转化为内能8．如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是()9．近年来，安宁河谷地区大力发展风力发电。风力发电过程中涉及的能量转化的说法正确的是()A．太阳能转化为电能B．电能转化为风能C．水能转化为电能D．风能转化为电能10．如图所示，陨石在加速下落的过程中与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧。则在陨石下落过程中，其能量转化过程是()A．重力势能→动能→内能B．动能→重力势能→内能C．重力势能→内能→动能D．内能→重力势能→动能11．下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是()A．在燃气灶上烧开水B．风吹动风车C．骑自行车D．磨剪子12．目前，汽车发动机的汽缸都采用金属材料制作，这主要利用了金属耐高温、耐摩擦等性质。但由于它的另一特性，却使得转化为有用功的能量大大减少，降低了发动机的机械效率。这是指它具有良好的()A．弹性B．磁性C．导热性D．导电性二、填空题(每空2分，共28分)13．天然气水合物因其外观像冰、遇火即可燃而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比________(只填一种)等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源。据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的________。14．汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的________________较大。汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是________________J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，____________带走的能量最多，设法利用这部分能量是提高燃料利用率的重要措施。15．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图________是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，这台汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做了________次功。16．汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，将_______能转化成_______能。一辆汽车一年行驶30000km，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出___________J的热量。(q汽油＝4.6×107J/kg)17．目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车，汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过________的方式使气体内能增加。开动时，释放气体推动发动机，将气体的内能转化为________能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为________能。三、实验探究题(每空2分，共24分)18．如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料________(填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值大小。燃料燃烧，________能转化为内能，用比热容________的液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾)19．某固态物质加热时，其温度随时间的变化关系如图乙所示，请分析并完成下列填空。(1)这是____________(填“晶体”或“非晶体”)的________(填“熔化”或“凝固”)图象。(2)第10min时该物质处于________(填“固”或“液”)态。(3)该物质的熔点是________℃。(4)组装图甲中的实验器材时，应该____________(填“从上往下”或“从下往上”)组装。(5)灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值________(填“变大”“变小”或“不变”)。20．阅读短文，回答问题。从火车到火箭生产力的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用……交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了……早期的飞机是由内燃机提供动力的。从20世纪40年代开始，飞机上越来越多地使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便……(1)在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________(填“增大”或“减小”)。(2)在结构上汽油机汽缸的顶部是火花塞，柴油机汽缸的顶部是__________。(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为__________。四、综合应用题(每题6分，共12分)21．太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。现需将10kg、20℃的水加热到40℃，不考虑能量转换过程中能量的损失，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，燃气的热值为4.2×107J/m3。则：(1)若用太阳能热水器加热，则水吸收了多少热量？(2)若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧多少立方米的燃气？22．可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，我国开采可燃冰的技术处于世界领先地位。用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q天然气＝4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。求：(1)水吸收的热量。(2)燃气锅炉烧水时的效率。(3)若换用可燃冰，应使用多少立方米可燃冰。答案一、1．B2．A3．A4．C5．B6．C7．C点拨：内燃机工作时，一定有能量的损失，所以效率一定小于100%，故A错误；汽油机的燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油，故B错误；利用内能做功的机器称为内燃机，汽油机和柴油机均属于内燃机，故C正确；内燃机工作时，在做功冲程中，内能转化为机械能，故D错误。8．C9．D点拨：风力发电的过程中，消耗风能，得到电能，因此该过程将风能转化为电能。10．A11．B点拨：用燃气灶烧开水，化学能转化为内能；骑自行车，人体的化学能转化为机械能；磨剪子，机械能转化为内能；风车被吹动的过程中，动能由空气转移到风车。12．C点拨：金属材料导热性好，会加速能量散失，使发动机的效率变低。二、13．煤；热值点拨：可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比煤等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，说明可燃冰完全燃烧放出的热量比天然气多，具有更大的热值。14．比热容；4.6×107；废气15．丙；80；2016．化学；内；9.2×1010点拨：燃料燃烧是把化学能转化为内能；2t汽油完全燃烧要放出的热量Q放＝mq汽油＝2×103kg×4.6×107J/kg＝9.2×1010J。17．做功；机械；内三、18．全部燃烧；化学；小19．(1)晶体；熔化(2)液(3)80(4)从下往上(5)不变20．(1)减小(2)喷油嘴(3)机械能四、21．解：(1)水吸收的热量Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(40℃－20℃)＝8.4×105J。(2)燃气的体积V＝eq\f(Q,q)＝eq\f(8.4×105J,4.2×107J/m3)＝0.02m3。22．解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃－20℃)＝1.68×108J。(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Vq天然气＝12m3×4.2×107J/m3＝5.04×108J，燃气锅炉烧水时的效率η＝eq\f(Q吸,Q放)＝eq\f(1.68×108J,5.04×108J)≈33.3%。(3)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值q可燃冰＝160q天然气＝160×4.2×107J/m3＝6.72×109J/m3，若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积V可燃冰＝eq\f(Q放,q可燃冰)＝eq\f(5.04×108J,6.72×109J/m3)＝0.075m3。第十四章单元检测卷(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列交通工具，常用汽油机作为动力装置的是 ()A．摩托车 B．载重卡车C．拖拉机 D．火车2．图14－1所示是某个四冲程内燃机在工作过程中的情形，由图中情况可判定这个冲程()图14－1A．是排气冲程B．是做功冲程C．正在把机械能转化为内能D．不是依靠飞轮的惯性完成3．某四冲程汽油机工作时转速是2400r/min。关于此热机的工作，下列说法正确的是()A．压缩冲程中内能转化为机械能B．四个冲程中曲轴转动2圈，同时做功2次C．此汽油机每秒对外做功10次D．此汽油机每秒对外做功20次4．关于四冲程柴油机的工作过程有以下几种说法：①压缩冲程中，机械能转化为内能；②做功冲程中，内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功；④柴油机吸气冲程吸入的是空气和柴油混合物。以上说法正确的是 ()A．只有①② B．只有③④C．只有①②③ D．①②③④5．甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q－m图象如图14－2所示，则甲、乙两种燃料的热值关系是 ()图14－2A．q甲＞q乙 B．q甲＜q乙C．q甲＝q乙 D．条件不足，无法判断6．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的热量，损失了4.8×107J的热量，该柴油机的效率为 ()A．30%B．40%C．60%D．32%7．关于热机，下列说法正确的是 ()A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程C．柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率D．柴油机的效率比汽油机的高，是因为柴油的热值比汽油的大8．图14－3所示为新型太阳能公共卫生间，该卫生间的照明全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。其能量转化和存储的方式是 ()图14－3A．太阳能转化为光能，再转化为电能B．太阳能转化为电能，再转化为化学能C．太阳能转化为内能，再转化为化学能D．太阳能转化为电能，再转化为光能9．把一个内表面光滑的圆碗固定在水平桌面上。如图14－4所示，将一个小球从碗的一侧边缘由静止释放。则小球()图14－4A．不能到达碗的另一侧边缘B．到达碗底时就会静止不动C．到达碗的另一侧边缘时速度为0D．能到达碗的另一侧边缘并从碗中飞出10．(2015·辽宁盘锦)下列有关内能利用的说法正确的是 ()A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B．通过技术改进，热机效率可达100%C．各种形式的能量都可以相互转化D．热机的工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程二、填空题(每空3分，共33分)11．(2015·江苏镇江)如图14－5所示，工作中的四冲程汽油机正处于________冲程，该冲程将________转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功________次，飞轮转过________圈。图14－512．每年麦收时节，农民往往把麦秸秆堆在田里焚烧，这样既污染环境，又浪费资源。据测算，1t麦秸秆在沼气池中可以产生270m3沼气，剩余的残渣还是优质有机肥料。统计表明，某农村一个村一般每年可产生500t麦秸秆，若这些麦秸秆用来在沼气池中产生沼气，产生的沼气完全燃烧后，可以放出________J的热量；在标准大气压下，可以将________壶装有质量为2.5kg、初温为20℃的水烧开。[沼气的热值为1.9×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]13．(2015·贵州黔东南)2014年2月14日(农历元月十五元宵节)，黔东南州台江县来自各个乡镇的20多支舞龙队伍，用舞龙嘘花的火与激情来庆祝元宵节，全国各地的游客也都慕名前来观光。元宵节吸引众人眼球的就是龙嘘花大赛(如图14－6所示)，舞龙的人们大部分光着身子，步履轻快，条条蛟龙在火海中任意遨游，场面颇为壮观，被称为是“勇敢者的游戏”。附近的居民和观众很快就闻到了火药味，这是________现象，火药在燃烧时主要将化学能转化为________能。图14－614．小婷同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图14－7所示的图表，请根据给出的信息，计算该汽油机的效率为________，用这台汽油机工作时，完全燃烧2kg的汽油可输出有用功________J。请你写出一条提高汽油机效率的措施__________________________________。(q汽油＝4.6×107J/kg)图14－7三、实验探究题(每空4分，共12分)15．小明想通过实验比较不同燃料的热值。他利用如图14－8所示完全相同的甲、乙两套实验装置，用质量相等的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温都相同的水加热，比较相同时间内水升高的温度。甲乙图14－8(1)小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来，并写出正确的实验方案。答：___________________________________________________________________。(2)为了正确完成实验，除了图示装置还需要的一个测量器材是________。(3)小明按正确方法进行实验后，发现甲中温度计最后的示数是乙中温度计最后示数的2倍，小明就得出了酒精的热值是碎纸片的2倍的结论。这个结论是________(选填“正确的”或“错误的”)。四、计算题(16题6分，17题9分，共15分)16．(2015·辽宁营口)小亮家有一个容积为2L的水壶，水壶里装有初温为25℃的水，在标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。[已知天然气的热值q＝8.4×107J/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]求：(1)烧开1L水，水需要吸收多少热量？(2)若天然气炉具的效率是30%，则烧开1L水需要完全燃烧多少立方米的天然气？17．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5h的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。求：(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)](2)热水器5h内接收到的太阳能E；(3)热水器的效率η；(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？(煤气的热值q＝4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)参考答案1．A2．C3．D4．C5．A6．B7．B8．B9．C10．D11．做功内能102012．2.565×10123.05×10613．扩散内14．30%2.76×107让汽油燃烧更充分(或减少尾气带走的热量、或减少热量散失、或减小摩擦做功)15．(1)酒精与纸的燃烧速度不同，相同时间内燃烧的质量不同；将比较相同时间内水升高的温度改为比较燃料燃尽时水升高的温度(2)天平(3)错误的16．解：(1)由题意可知水的体积V水＝1L＝1×10－3m3，由ρ＝eq\f(m,V)变形可得，m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg，标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－25℃)＝3.15×105J；(2)η＝eq\f(Q吸,Q放)得Q放＝eq\f(Q吸,η)＝eq\f(3.15×105J,0.3)＝1.05×106J，由Q放＝Vq变形得V天然气＝eq\f(Q放,q)＝eq\f(1.05×106J,8.4×107J/m3)＝1.25×10－2m3。17．解：(1)热水器中的水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃－20℃)＝8.4×106J。(2)热水器5h接收到的太阳能E＝4.2×106J/h×5h＝2.1×107J。(3)热水器的效率η＝eq\f(Q吸,E)＝eq\f(8.4×106J,2.1×107J)＝40%。(4)完全燃烧煤气放出的热量Q放＝m′q，由题意得Q吸＝Q放，即Q吸＝m′q，m′＝eq\f(Q吸,q)＝eq\f(8.4×106J,4.2×107J/kg)＝0.2kg。第14章内能的利用（1）一、选择题（每小题3分，共30分）1．（2013•日照）如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（）A． B． C． D．【考点】汽油机；柴油机．【难度】易【专题】比热容、热机、热值．【分析】汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程．吸气冲程进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气阀都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气阀都关闭，活塞向下运动，火点塞点火；排气冲程排气阀打开，进气阀关闭，活塞向上运动．【解答】解：A、一个气阀打开，活塞向下运动，所以是吸气冲程；B、两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；C、两个气阀都关闭，活塞向下运动，火点塞点火，所以是做功冲程；D、一个气阀打开，活塞向上运动，所以是排气冲程．故选C．【点评】考查了内燃机的四个冲程的判断，解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答．2．（2014秋•福安市期中）汽油机和柴油机相比较，其中正确的是（）A．汽油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高B．汽油机顶部有火花塞，吸入的是汽油和空气的混合物，效率高C．柴油机顶部有火花塞，吸入的是柴油和空气的混合物，效率高D．柴油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高【考点】汽油机；柴油机．【难度】易【专题】比热容、热机、热值．【分析】①汽油机和柴油机结构不同之一：汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴；②工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；③柴油机的效率比汽油机的效率高．【解答】解：AB、油机汽缸顶部有一个火花塞，吸入的是空气和汽油的混合物，效率低；故AB错误；CD、柴油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高，故C错误，D正确．故选D．【点评】此题考查的是汽油机和柴油机的结构区别及吸入物质区别，属于热机部分的重点内容，需要熟练掌握．3．（2013•德州）下列有关热和能的说法中正确的是（）A．物体内能增大，一定从外界吸收热量B．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能C．物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多【考点】汽油机．【难度】易【专题】分子热运动、内能．【分析】①改变内能的方法有两种方式：做功和热传递．②汽油机只有在做功冲程对外做功，将内能转化为机械能．③分子运动的快慢与温度有关．④燃料在燃烧时放出的热量与热值，燃料的质量，燃料是否完全燃烧有关．【解答】解：A、物体内能增大，可能是从外界吸收了热量．也可能是外界对物体做了功，不符合题意；B、汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能，不符合题意；C、分子运动的快慢与温度有关，物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈，符合题意；D、燃烧时放出的热量不仅仅跟燃料的热值有关，跟燃料的多少及燃烧情况等都有关系，不符合题意．故选C．【点评】本题考查热学的相关知识，简单但较综合．影响某个物理量变化的因素往往不止一个，要全面分析．4．（2016秋•新泰市校级期中）某单缸四冲程汽油机的转速是600R/min，则下列说法正确的是（）A．1min内燃机对外做了600次功B．1s内完成了10个工作循环C．燃气做一次功的时间间隔是0.2sD．1s内活塞共来回20次【考点】汽油机．【难度】中【分析】内燃机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程．【解答】解：飞轮转速为600R/min=10R/s，因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，所以，每秒钟可以完成5个工作循环，做功5次，活塞往复10次，故BD错误；1min内燃机对外做5×60s=300次，故A错误；每秒钟做功5次，则燃气做一次功的时间间隔为0.2s，故C正确．故选C．【点评】本题主要考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系，关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次．5．（2016秋•和县期中）两台汽油机中，甲的效率比乙的效率高，其物理意义是（）A．甲每秒输出的功比乙的大B．甲所消耗的汽油比乙所消耗的更少C．在消耗相同汽油的条件下，甲输出的功比乙多D．输出相同功的条件下，甲消耗的汽油比乙消耗的多【考点】热机的效率．【难度】中【分析】热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率高则比值大．功率是表示物体做功快慢的物理量，与效率没有关系．【解答】解：A、甲每秒输出的功比乙的大说明甲做功的功率比乙大，功率大只能说明做功快，与效率没有关系，故A错误；B、甲所消耗的汽油比乙所消耗的更少，但不知道有用功的多少，无法比较效率高低，故B错误；CD、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多，即输出的能量多；做相同的有用功，甲消耗的汽油少，故C正确、D错误．故选C．【点评】此题主要考查了对热机效率的理解，并且考查了热机效率与功率的区别．热机效率是表示热机性能好坏的，功率是表示热机做功快慢的，不要把二者混淆在一起．6．（2016秋•包头期中）下列说法正确的是（）A．热值与燃料的燃烧情况有关B．古人钻木取火，是通过热传递的方式使物体内能增加C．热机的做功冲程是将机械能转化为内能D．质量相同的水和沙石，如果吸收相同的热量，则水升高的温度比砂石的小【考点】燃料的热值；热机【难度】中【分析】（1）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；（2）做功和热传递都可以改变物体的内能；（3）热机在做功冲程中，汽油机将内能转化为机械能，由此获得动力；（4）水的比热容大，在同等情况下，水比其它物质的温度变化小．【解答】解：A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误；B、古人钻木取火，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式使物体内能增加，故B错误；C、在热机的做功冲程中，燃料燃烧生成高温高压的燃气，燃气推动活塞运动，活塞从而带动曲轴转动，使汽车获得动力，在此过程中，将内能转化为机械能，故C错误；D、质量相同的水和沙石，水的比热容大，因此如果吸收相同的热量，水升高的温度比砂石的小，故D正确．故选D．【点评】本题考查了热值的特点、物体内能的改变、热机的工作原理，以及水的比热容的特点等，属热学综合题．7.（2015•益阳）下列关于内燃机的说法正确的是（）A．汽车的发动机是内燃机B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%【考点】热机．【难度】中【专题】比热容、热机、热值．【分析】（1）内燃机分为汽油机和柴油机．（2）内燃机是热机的一种，热机的种类分为：①蒸汽机；②内燃机；③汽轮机；④喷气发动机．（3）压缩冲程：机械能→内能．（4）使用热机时，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分，热机的效率不能达到100%【解答】解：A、汽车的发动机是内燃机．故A正确；B、蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机都属于热机．故B错误；C、内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能．故C错误；D、热机在工作时，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以热机的效率不可能达到100%，故D错误；故选A．【点评】本题考查了热机的种类、热机工作时的能量转化、热机效率等，要明确热机的效率不能达到100%．8．（2016秋•定州市期中）世界上还有许多欠发达地区至今用不上电，美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（）A．机械能→电能→化学能→光能 B．电能→机械能→化学能→光能C．机械能→电能→光能→化学能 D．电能→机械能→光能→化学能【考点】能量的转化．【难度】中【分析】根据课本中关于发电机的工作原理和能量转化以及给蓄电池充电时能量转化的基础知识可以得到此题的答案．【解答】解：球在被踢的过程中，其内部的小发电机工作，是将机械能转化为电能；然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中；LED灯发光时，将化学能转化为光能；故其完整的能量转化过程为机械能→电能→化学能→光能．故选A．【点评】解题的难点：蓄电池充电的过程，此过程中是将电能转化为化学能；蓄电池放电，是将化学能转化为电能．9．（2014•北海模拟）完全燃烧l00克柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20℃[已知柴油的热值是4.2×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），假定放出的热量被水完全吸收．]（）A．2kg B．20kg C．50kg D．500kg【考点】燃料的热值．【难度】中【专题】计算题；比热容、热机、热值．【分析】（1）根据燃料完全燃烧放出热量公式Q放=mq计算汽油完全燃烧所放出的热量；（2）由题知Q吸=Q放，求出水吸收的热量，再根据吸热公式Q吸=cm△t求水的质量．【解答】解：（1）汽油完全燃烧所放出的热量：Q放=m汽油q=100×10﹣3kg×4.2×107J/kg=4.2×106J；（2）由题知：Q吸=Q放=4.2×106J，∵Q吸=cm水△t，∴水的质量：m水===50kg．故选C．【点评】本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式Q放=mq和吸热公式Q吸=cm△t了解与掌握，计算时注意单位统一．10．（2015秋•郴州校级月考）一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的热量，损失了4.8×107J热量，该柴油机的效率为（）A．30% B．40% C．60% D．32%【考点】热机的效率．【难度】中【专题】热和能．【分析】热机效率是热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，据此计算．【解答】解：有效利用的能量：E有用=8×107J﹣4.8×107J=3.2×107J，柴油机的效率为：η=×100%=×100%=40%故选B．【点评】本题主要考查了热机效率的计算，由于没有直接给出有效利用的能量，较好地考查了学生对机械效率概念的理解．二、填空题（每空2分，共30分）11.（2015秋•安庆期末）汽油的燃烧值是4.6×107焦/千克，氢的燃烧值是1.4×108焦/千克．在燃烧单位质量这两种燃料时，放出的热量多，因此，发射火箭时常用做燃料．【考点】燃料的热值．【难度】易【专题】比热容、热机、热值．【分析】根据热值的物理含义进行分析解答即可．【解答】解：∵氢的热值大于汽油的热值∴在燃烧单位质量这两种燃料时，氢完全燃烧放出的热量大于汽油完全燃烧放出的热量，因此射火箭时常用液氢做燃料．故答案为：氢；液氢．【点评】本题考查对热值含义的理解，属于基础题目．12.（2016秋•新泰市校级期中）四冲程汽油机中将机械能转化为内能的是冲程，它与柴油机在构造上的不同是它的顶部安装的是．【考点】汽油机；柴油机．【难度】中【分析】（1）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能．（2）汽油机和柴油机的相同点：四个冲程相同，能的转化相同；不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④点火方式不同；【解答】解：（1）在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程；（2）汽油机的气缸顶部是火花塞，柴油机的气缸顶部是一个喷油嘴．故答案为：压缩；火花塞．【点评】本题主要考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及工作的实质，并掌握涉及能量转化的两个冲程；还要知道从构造和冲程上掌握汽油机和柴油机的相同点和不同点；13．（2016秋•蚌埠期中）一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1800r/min，此柴油机每秒钟内完成个冲程，对外做功次．【考点】柴油机．【难度】中【专题】应用题；比热容、热机、热值．【分析】在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈．【解答】解：内燃机的一个工作循环有四个冲程，飞轮转2圈．单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1800R/min，则该柴油机每秒钟转30圈，完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做15次功．故答案为：60；15；【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算．14．把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些乙醚，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉绳子，将看到如图所示的现象．关于这一过程中能量的转化或者转移有如下的一个关系图，请完成填空．【考点】能量的转化【难度】中【专题】应用题；分子热运动、内能．【分析】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程也就是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程．【解答】解：当用一根绳子绕在金属管上迅速来回拉时，绳子要克服与金属管之间的摩擦力做功，其内能增加，温度升高，拉动绳子的机械能转化为金属管的内能；因金属管和乙醚有温度差，所以金属管会把热量传递给乙醚气体，使乙醚的内能增加，温度升高，当乙醚的内能足够大时会将塞子顶起，乙醚的内能会转化为塞子的机械能．故答案为：机械；内；做功；机械．【点评】本题考查能量转化的有关问题，解决此类问题要结合改变物体内能的方式进行分析解答．15.（2015•汕尾）走近加油站，会闻到一股汽油味，这是因为汽油分子在；完全燃烧10g汽油可以放出J的热量（汽油的热值为4.6×107J/kg）；汽油机是把内能转化为能的动力设备．【考点】燃料的热值，能量的转化．【难度】中【专题】简答题；分子热运动、内能；比热容、热机、热值．【分析】（1）两种不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散现象；（2）根据质量和热值利用Q放=mq计算完全燃烧燃料放出的热量．（3）在内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；热机是将内能转化为机械能的机器．【解答】解：（1）走近加油站时，闻到汽油味，这是因为汽油分子在不停地做无规则运动，是属于扩散现象；（2）汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=0.01kg×4.6×107J/kg=4.6×105J；（3）热机是将内能转化为机械能的机器．故答案为：不停地做无规则运动；4.6×105；机械．【点评】本题考查扩散现象、热量的计算以及热机的工作原理，是一道基础性题目．16．（2015•青神县模拟）双能源（汽油和天然气）汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐．（已知汽油的热值为3.2×107J/L、天然气的热值为7.2×107J/m3）（1）内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为能的机器．（2）完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧m3的天然气放出的热量相等．【考点】燃料的热值【难度】难【专题】热和能．【分析】（1）内燃机是利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程．其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；（2）知道汽油体积和热值，利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量，再根据燃料完全燃烧放热公式求需要完全燃烧的天然气的体积．【解答】解：（1）内燃机是将内能转化为机械能的机器；（2）9L汽油完全燃烧放出的热量：Q放=vq汽油=9L×3.2×107J/L=2.88×108J，因为Q放=Vq天然气，所以需要完全燃烧天然气的体积：V===4m3；故答案为：（1）机械；（2）4．【点评】（1）此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况；（2）学生对燃料完全燃烧放热公式掌握和运用．三、实验题（每小题8分，共16分）17．（2013•三明）某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿有小木棍的容器（内装有水），B为下部开了许多通气孔的罩子．（1）观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量间接测量蜡烛燃烧放出的热量；（2）要完成本实验，除了图中的实验器材，还必需的测量工具是和；（3）某次实验测得的数据如下表，则粗略测得这支蜡烛的热值q=J/kg（质量为m的燃料完全燃烧放出的热量是Q=mq．c水=4.2×103J/（kg•℃））．物理量测量值容器中水的质量m/g150容器中水的初温t1/℃25容器中水的末温t2/℃40燃烧前蜡烛的质量m1/g20.6燃烧后蜡烛的质量m2/g20（4）本实验测出的热值会比真实值更，造成这一偏差的原因是（写一条即可）．【考点】燃料的热值．【难度】中【专题】探究型实验综合题．【分析】（1）根据图示实验装置分析答题．（2）实验过程中需要测水的温度、水的质量、蜡烛的质量，据此选择实验器材．（3）蜡烛释放的热量等于水所吸收的热量，由热量公式与燃烧值公式可以求出蜡烛的燃烧值．（4）蜡烛燃烧释放的热量没有被水完全吸收，蜡烛可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系．【解答】解：（1）由实验装置可知，蜡烛燃烧给水加热，通过测量A容器中水升高的温度和水的质量可以间接测量蜡烛燃烧放出的热量；（2）要完成本实验，需要测量水的温度与水和蜡烛的质量，因此还需要温度计与天平；（3）这支蜡烛的热值q=====1.575×107J/kg．（4）实验过程中蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此实验测出的热值比真实值小．故答案为：（1）A容器中水升高的温度和水的质量；（2）温度计；天平；（3）1.575×107；（4）偏小；蜡烛燃烧放出的热量没有被水完全吸收．【点评】分析清楚图示情景，确定实验原理与实验目的即可正确解题．18.（2015秋•惠城区期末）如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同．（1）比较不同燃料的热值应选择两个装置，比较不同物质的比热容应选择两个装置（选填装置序号A、B、C）．（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的比较燃料燃烧放出热量的多少．已知酒精的热值为3.0×107J/kg，10g酒精完全燃烧放出的热量是J．（3）水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），它的含义是．【考点】燃料的热值．【难度】难【专题】实验题；比热容、热机、热值．【分析】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系．（2）燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；知道酒精的质量和酒精的热值，利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q放=mq求酒精完全燃烧放出的热量．（3）根据比热容的概念（单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容）回答．【解答】解：（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择BC两图进行实验；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择AB两图进行实验；（2）燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应．m=10g=10×10﹣3kg，酒精完全燃烧放出的热量：Q放=mq=10×10﹣3kg×3.0×107J/kg=3.0×105J．（3）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），它的物理含义是1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J；故答案为：（1）BC；AB；（2）示数变化；3×105；（3）1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J．【点评】本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键，计算时注意单位统一．四、计算题（每小题12分，共24分）19．（2014秋•祁阳县期中）现有一壶水要烧开需要吸收1.38×108J的热量，若不计热量损失，需要完全燃烧多少克煤油？（煤油的燃烧值是4.6×107/Kg）若实际燃烧了5千克的煤油，则该煤油炉的效率是多少？【考点】燃料的热值；热机的效率．【难度】中【专题】比热容、热机、热值．【分析】（1）一壶水要烧开需要吸收1.38×108J的热量，根据Q放=mq可求需要完全燃烧多少克煤油；（2）已知煤油质量5kg，煤油的热值为4.6×107J/kg，根据Q放=mq可求出5kg煤油完全燃烧放出的热量．然后载根据η=×100%可求出煤油炉的效率．【解答】解：（1）∵Q放=mq，Q吸=Q放，∴m===3kg=3000g，（2）5kg煤油完全燃烧放出的热量Q放=m1q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J，该煤油炉的效率η=×100%=×100%=60%．答：需要完全燃烧3000克煤油；该煤油炉的效率是60%．【点评】本题考查学生对燃料燃烧放出热量公式和热传递过程中吸热公式，及热效率公式的灵活运用．20．（2015秋•蒙城县期中）百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标．由于多数车辆在90公里/时接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90公里/小时的百公里匀速油耗．经出厂测试，某品牌汽车百公里理论油耗为8L，汽车发动机的输出功率为23kW（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）．试求：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量；（2）测试时间内发动机所做的功；（3）该品牌汽车发动机的热机效率．【考点】燃料的热值；热机的效率．【难度】难【专题】计算题；热和能．【分析】要解决此题需要掌握热机效率的概念：热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比；其中根据公式W=Pt计算出发动机做的功，即有用功；根据公式Q=mq计算出燃料完全燃烧放出的能量，最后根据公式η=计算热机的效率．【解答】解：（1）汽车百公里耗油的体积：V=8L=8×10﹣3m3，由ρ=得，汽油的质量：m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10﹣3m3=6kg，汽油完全燃烧放出的能量：Q=mq=6×4.6×107J/kg=2.76×108J；（2）汽车的速度：v=90km/h=25m/s，由P=得，在一百公里内发动机做的功为：W=Pt=P×=2.3×104W×=9.2×107J；（3）发动机的效率η=×100%=×100%≈33%．答：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量是3.68×108J；（2）测试时间内发动机所做的功8×107J；（3）发动机的效率是33%．【点评】此题主要考查了热机效率的计算，热量的计算．涉及到的知识点较多，有一定的拔高难度，属于难题．第14章内能的利用（2）一、选择题（每小题3分，共30分）1．（2016秋•富顺县期中）如图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为（）A．甲、乙、丙、丁 B．丙、乙、丁、甲 C．丁、甲、丙、乙 D．丙、甲、丁、乙【考点】汽油机和柴油机．【难度】易【分析】内燃机的四个冲程按照顺序有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；判断冲程可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功；”其中，气阀门都关闭谓之关，只有一个气阀门打开谓之开．【解答】解：甲图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此排气冲程；乙图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；丙图中进气门打开，排气门关闭，因此是吸气冲程；丁图中两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程；故顺序是丙、乙、丁、甲．故选B．【点评】熟悉每个冲程的特征是识别冲程的关键．该题难度不大，逐个确定每个冲程，然后进行正确排序．2．（2009•江阴市模拟）汽车油箱的汽油用掉一半后，剩下的汽油中，不变的物理量有（）A．质量密度热值 B．质量密度比热容C．密度热值比热容 D．质量热值比热容【考点】燃料的热值．【难度】易【专题】应用题．【分析】要解答本题需掌握：密度和比热容都是物质的特性，热值是燃料的特性，只要物质确定，这些属性是不变的．【解答】解：一筒汽油用去一半后，所含的汽油减少，质量变为原来的一半，但是热值、密度和比热容是不会改变的，因为物质确定后，物质的这些属性与质量无关．故A、B、D错误．故选C．【点评】本题主要考查学生对物质的基本属性的理解和掌握．是中招的热点．3．（2013•日照）如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（）A． B． C． D．【考点】汽油机．【难度】易【专题】比热容、热机、热值．【分析】汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程．吸气冲程进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气阀都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气阀都关闭，活塞向下运动，火花塞点火；排气冲程排气阀打开，进气阀关闭，活塞向上运动．【解答】解：A、一个气阀打开，活塞向下运动，所以是吸气冲程；B、两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；C、两个气阀都关闭，活塞向下运动，火点塞点火，所以是做功冲程；D、一个气阀打开，活塞向上运动，所以是排气冲程．故选C．【点评】考查了内燃机的四个冲程的判断，解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答．4．（2011•泉州）以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（）A．小轿车 B．载重卡车 C．远洋轮船 D．动车【考点】热机．【难度】易【分析】根据我们对常见交通工具的了解以及汽油机和柴油机的特点来作答．【解答】解：小轿车是消耗汽油的，发动机是汽油机，所以A是正确的；载重卡车、远洋轮船和动车都是消耗柴油的，发动机是柴油机，柴油机提供动力大．所以B、C、D都是错误的；故选A．【点评】此题考查的是我们对于生活中热机的了解，还考查学生对电功的实质的了解和掌握，是一道基础题．5．（2015•准格尔旗校级模拟）甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（）A．甲的功率大于乙的功率B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C．乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少【考点】热机的效率．【难度】中【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．比值越大，热机的效率越高．【解答】解：A、功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机的效率是两个完全不同的概念，所以A错误；B、虽然甲的效率比乙低，但不清楚两台柴油机做功多少的情况下，无法确定谁消耗的燃料多，故B错误；C、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，说明乙柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，故C正确；D、相同时间内消耗燃料的多少与功率有关，与效率无关，故D错误．故选C．【点评】此题主要考查了热机效率的概念，是一道很好的基础性题目．6．关于燃料的热值，以下说法错误的是（）A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧情况无关B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C．燃料燃烧时，质量越大，热值最大D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时热值小【考点】燃料的热值．【难度】中【专题】应用题；比热容、热机、热值．【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关．【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧情况无关，故A正确；B、燃烧1千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，故B错误；C、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故C错误；D、热值是燃料的一种特性，与燃烧情况无关，所以同种燃料不完全燃烧时的热值与完全燃烧时热值相同，故D错误．故选BCD．【点评】本题考查了学生对燃料热值是燃料特性的理解与掌握，是经常考的题型，充分理解“热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关”．7．（2016秋•新泰市校级期中）下列现象中属于能量转移的是（）A．古人钻木取火B．热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开C．钢铁在火炉中熔化D．人造地球卫星的太阳能光电池充电【考点】能量的转化．【难度】中【专题】能源的利用与发展．【分析】能量转化是生活中普遍存在的一种现象；判断时，首先要搞清实例中涉及到哪些能量，再根据具体情况做出判断．【解答】解：A、钻木取火过程中，消耗机械能，转化为内能，使木头的内能增加、温度升高，从而燃烧，不符合题意；B、瓶塞被水蒸气顶开，是水蒸气对瓶塞做功，内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意；C、钢铁在火炉中熔化，是因为内能由火传递给钢铁，使钢铁的内能增大，温度升高，到达熔点而熔化，故C符合题意；D、人造地球卫星的太阳能光电池工作时消耗太阳能，得到了电能，故它在工作时把太阳能转化为电能，不符合题意．故选C．【点评】（1）掌握能量守恒定律．（2）正确理解生活中的能的转移和转化．8.（2007•株洲）有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（）A．尾气的温度越高，柴油机越节能B．尾气的温度越低，柴油机越节能C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能【考点】热机的效率．【难度】难【专题】压轴题．【分析】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．燃烧相同的燃料，有效利用的能量越多，效率越高．【解答】解：尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能．尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低．故选B．【点评】此题考查柴油机的节能情况，实际是考查热机的效率问题．四个选项分别从不同方面考查了影响热机效率的因素，是一道好题．9．（2016•新泰市一模）关于功和能的认识，错误的是（）A．相同时间内，热机做功越多，热机效率越大B．物体的机械能增大，物体的内能可能不变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【考点】热机；热机的效率．【难度】中【分析】①热机效率是做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比；功率是单位时间完成的功的多少；②内能与物体的温度、状态有关，与运动状态没有关系；③热机是将内能转化为机械能的机器；④改变内能有两种方式：做功和热传递．【解答】解：A、相同时间内，热机做功越多，说明功率越大，机械效率不能确定，故A错误；B、内能与机械能多少没有关系，所以机械能改变，内能不一定改变，故B正确；C、在做功过程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；D、反复弯折铁丝，对铁丝做功，使铁丝的内能增加，温度升高，所以弯折处变热，故D正确．故选A．【点评】此题是一道综合题，考查了热机功率与效率的区别、内能的影响因素和改变反复及热机的工作原理，包含的知识点较多，但难度不大．10.（2016•十堰模拟）根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（）A．汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴B．汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物C．吸气冲程是内能转化为机械能D．压缩冲程是内能转化为机械能【考点】汽油机；柴油机．【难度】难【分析】①汽油机和柴油机结构不同之一：汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴；②工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；③热机工作过程中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能．【解答】解：A、汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴．此选项正确；B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气．此选项错误；C、做功冲程将内能转化为机械能．此选项错误；D、压缩冲程将机械能转化为内能．此选项错误．故选A．【点评】此题考查的是汽油机和柴油机的结构区别及吸入物质区别、工作过程中的能量转化，属于热机部分的重点内容，需要熟练掌握．二、填空题（每空2分，共30分）11．（2015•黔东南州）2014年2月14日（农历元月十五元宵节），黔东南州台江县来自各个乡镇的20多支舞龙队伍，用舞龙嘘花的火与激情来庆祝元宵，全国各地的游客也都慕名前来观光．元宵节吸引众人眼球的就是龙嘘花大赛（如图所示），舞龙的人们大部分光着身子，步履轻快，条条蛟龙在火海中任意遨游，场面颇为壮观，被称为是“勇敢者的游戏”．附近的居民和观众很快就闻到了火药味，这是现象，火药在燃烧时将化学能转化为能．【考点】能量的转化．【难度】易【专题】分子热运动、内能．【分析】两个相互接触的物体的分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子无规则运动的结果；温度越高，分子的无规则运动越剧烈．明确火药燃烧时消耗和获得的能量可做出判断．【解答】解：附近的居民和观众很快就闻到了火药味，这是扩散现象，说明分子在做无规则的运动；火药在燃烧时将化学能转化为内能．故答案为：扩散；内．【点评】本题考查了扩散现象以及燃烧过程中的能量转化，属基础知识的考查，难度不大．12．热机是把能转为