人教版九年级全一册第十四章内能的利用单元练习（含答案）

人教版九年级全一册第十四章内能的利用单元练习

一、单选题

1.下列有关说法正确的是（）

A.压缩冲程中柴油机气缸里的气体内能减小

B.物体吸收热量后，内能增大，温度一定升高

C.搓手时感到暖和是因为产生了热量

D.给手机充电时是将电能转化为化学能

2.小丹同学在笔记本上记录了以下四条结论，其中错误的是（）

A.煤油温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的

B.家用洗衣机是典型的热机

C.受到平衡力作用的物体一定保持静止状态或匀速直线运动状态

D.物体是由大量分子组成的

3.如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（）

甲乙丙丁

A.一个完整的工作循环顺序是：乙甲丁丙

B.丁冲程发生的能量转化为内能转化为机械能

C.只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的

D.丙冲程中排出的废气没有任何利用的价值

4.下列说法正确的是（）

A.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

B.雪花纷飞，说明分子不停地做无规则运动

C.同一物体，温度降低得越多，放出的热量越多

D.汽油机的压缩冲程，汽缸内的混合物内能增加，温度升高

5.2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月

30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确

的是（）

A.天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒

B.天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能

C.天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能

D.对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态

6.汽油机在吸气冲程吸入气缸的是（）

A.汽油和空气B.柴油C.水蒸气D.空气

7.下列关于汽车的说法中错误的是（）

A.给汽车加油时能闻到汽油的味道，说明分子在不停地做无规则运动

B.常用水作汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容较大

C.通过增加氧气的方法使汽油燃烧越充分，则汽油热值越大

D.尽量保持机械部件之间有良好的润滑可以提高汽车的效率

8.如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（）

水上船。

豺

A.试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的

B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加

C.能量转化情况与内燃机做功冲程相同

D.水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少

9.如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法正确的是（）

A.活塞在气缸内往复运动一次，该汽油机对外做功一次

B.甲是压缩冲程，是将内能转化为机械能，丁是做功冲程是将机械能转化为内能

C.该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙一甲一丁一丙

D.汽油机吸气冲程气缸吸进的物质只有汽油

10.如图所示的轮船，动力是由柴油机提供的，下列说法正确的是（）

A.以轮船为参照物货物是运动的

B.轮船受到的浮力和货物对轮船的压力是一对平衡力

C.柴油机效率高，是因为柴油的热值大

D.柴油机是利用内能做功的机器

11.小明用酒精灯将质量为100g、初温为20□的水加热到90口（未沸腾），共燃烧了

7g酒精［c次=4.2xl03j/（kg口，酒精的热值为片3*107旅团。则（）

A.水吸收的热量是2.94X107J,效率为14%

B.水吸收的热量是2.94x101效率为14%

C.水吸收的热量是2.94xl07j,效率为1.4%

D.水吸收的热量是2.94xl04j,效率为1.4%

12.下列关于内能、热量等说法正确的是（）

A.汽油机的做功冲程中机械能转化为内能

B.端午节粽叶飘香是扩散现象

C.烧水是通过做功的方式改变水的内能

D.物体温度越高，含有的热量越多

13.在汽油机工作的四个冲程中，目的是发生内能和机械能相互转化的是（）

A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和排气冲程

C.吸气冲程和做功冲程D.压缩冲程和做功冲程

14.2021年10月16日，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志

刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是

A.火箭点火加速升空时，将机械能转化为内能

B.火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大

C.燃料的质量越大，热值越大

D.火箭发动机的效率可以达到100%

15.关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（）

A.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能

B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律

C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能

D.热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体

二、填空题

16.2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作

燃料是因为液态氢的较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化

为能。

17.安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器

内装有质量为100kg、温度为20□的水，在太阳照射一段时间后，水温升高到40口，

则水吸收的热量是J,这些能量相当于完全燃烧n?天然气放出

的热量。[c次=4.2x103j/（kg.口）,q天然『4.2xl（）7j/m3]

18.中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能

力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢

作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热

值。

表1

第1代第2代第3代第4代

燃煤

偏二甲肌液态氢

料氧气和汽油混合油

氧化剂四氧化二氮液态氧液态氧

表2

燃料热值燃料热值

汽油煤油4.6x1)7J/kg

4.6x1）7J/kg

柴油氢1.4xl()8J/kg

4.3x107J/kg

（1）使用氢作为燃料的主要优点是：和;

（2）某火箭发射时携带了3xl（rkg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克

初温为20。（2的水加热至沸腾?「c水=4.2x103J/（kg・。。，当地大气压为1标准大气

压］

（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆

氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料，求该发动机的效率

19.使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用

他家的天然气灶将质量为2kg,初温为15口的水加热到954水吸收的热量是

J：若此过程的热效率为40%,则此过程消耗天然气m3。（水的比热容

为4.2xlO3J/（kg-m,天然气热值为4.2xl07/m3）

20.汽车发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温，这是因为水的较大；一

台单缸四冲程汽油机工作时，冲程将内能转化为机械能，若飞轮转速是

3600r/min,该汽油机每秒做功次，每秒个冲程。

三、综合题

21.随着经济的发展，汽车已进入了普通百姓的家庭。据统计，武汉市2018年汽车的

保有量约300万辆。

（1）汽油机等内燃机中，燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功。请回忆下图

中的口、口、□横线上能量流动的形式，填出第@、口，口空。

③

②

①、用来做有用

____________________功的能量

在内燃机中，燃料释放””

的能量都到哪里去了？

口f；口；口O

（2）四冲程汽油机一个工作循环中的冲程中存在着化学能转化为内能的过

程。

（3）“涡轮增压”是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。泯轮增压

的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。

一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚

至更高。由此可见“涡轮增压”利用方法来大幅度提高了热机的效率的。

（4）每辆汽车全年平均耗油1.8t,内燃机的效率平均值取29%。若能把内燃机的效率

提高1%,则2018年全市的汽车节约的燃油完全燃烧大约能释放出J的热量。

（燃油的热值取4.5xl07j/kg）

22.阅读下列短文，回答问题：

混合动力汽车

为保护环境和应对将来石油资源枯竭，全球许多车企正在研发制造油电混合动力汽

车。混合动力汽车一般在起步和低速行驶时采用纯电动模式：在急加速、爬陡坡等需

要较大动力的情况下，采用电动机和汽油机共同协调工作；在下坡、减速滑行时开启

充电系统。在某次进行充电测试过程中，混合动力汽车满电行驶100km的油耗为

3.8L,而同等级的汽油汽车在相同情况下行驶100km的油耗为8.0L,混合动力汽车具

有较好的燃油经济性和较低的排放等优势。［汽油的热值为4.6xl07j/kg,汽油密度约为

0.7x103kg/m3,水的比热容c次=4.2x1（）3j/（kg.℃）］

（1）混合动力汽车在汽油机提供动力时，将内能转化为能；当下坡减速滑行过

程中，发电机开始工作，将机械能转化为能；

（2）假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电1.08xl08j,若电

能转化为机械能效率为85%,则汽车匀速行驶时受到阻力为No若质量和外形

完全相同的燃油汽车，它的能量转化率为30%,以相同速度在同一路面上匀速行驶，

每行驶百公里需要消耗的燃油为kg。（结果保留1位小数）

23.如图是我国用长征火箭发射“嫦娥五号''探测器时的壮观情景。

⑴火箭升空过程中动能机械能_。（前两空均选填“变大”“变小”或“不变”）火箭的

燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且—比较大，同时将其制成液态的优点是

（2）当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能会这是通过—

的方式改变物体的内能。

（3）在没有太阳照射时，卫星表面的温度会急剧下降，这时卫星的内能会减小，这种改

变内能的方式属于

24.阅读短文，回答问题。

客机C919

我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。

C919机舱内覆有。一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单

丝纤维直径只有3〜5pm,In?的质量为5kg。

机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5xl04pa左右的万米高空时，能将机外

-50□以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50口以上，同时系统依

靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。

该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一

代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械

能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功

（推力所做的功）与其获得的机械能之比。下表是飞机的部分技术参数。

最大起飞质量72.53客舱内气压8.0xl（）4pa,巡航速度920km/h,发动机巡航推力

4

3.6xl0No

最大起飞质量72.5t客舱内气压8.0x104Pa

巡航速度920km/h发动机巡航推力3.6x104N

（1）若飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为m2

（2）下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是

A.单丝纤维比头发细

B.密度与玻璃差不多

C.隔音性能相对较好

D.导热能力相对较弱

（3）在万米高空，机体In?面积上承受内外气体的压力差约为N；为确保机舱

内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断（选填“加热”或“制冷”）。

（4）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为N；若飞机以巡航速度飞行0.5h的过

程中，耗油1800kg,发动机的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效率为

%o（汽油的热值为4.5x1071/^）

25.在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战

法”重要组成部分。如图甲所示是一种智能电热中药壶，内部简化电路如图乙所示。它

有“高温”和“低温”两个挡位，其中凡为热敏电阻，当壶内温度达到一定时，电磁铁将

衔铁吸下，下表是它的部分参数。

（1）开关So和S都闭合，随着壶内温度的升高，热敏电阻心的阻值变小，电磁铁磁

性将,达到一定温度时，电磁铁将衔铁吸下，此时中药壶处挡。

（2）若仅将电热中药壶接入家庭电路，壶内装满有2.5kg、20口的水，通电lOmin后

水温为80口，求水吸收的热量是多少?这些热量与完全燃烧多少千克焦炭放出

的热量相当［水的比热容c=4.2xl03j/（kgy）,焦炭的热值片3义107旅团?

（3）在上述加热过程中观察到电能表的转盘转了240转，电能表转盘上标有

1200r/kWh字样，则电热中药壶的加热效率是多少?

型号□□□

额定电压220V

高温挡功率1500W

低温挡功率200W

6

甲

26.阅读下列短文，回答问题。

混合动力汽车

为保护环境和应对将来石油资源枯竭，全球许多车企正在研发制造油电混合动力汽

车。混合动力汽车一般在起步和低速行驶时采用纯电动模式；在急加速、爬陡坡等需

要较大动力的情况下，采用电动机和汽油机共同协调工作；在下坡、减速滑行时开启

充电系统，进行充电在某次测试过程中，混合动力汽车满电行驶100km的油耗为

3.8L,而同等级的汽油汽车在相同情况下行驶100km的油耗为8.0L,混合动力汽车

具有较好的燃油经济性和较低的排放等优势。［汽油的热值为4.6xl07j/kg,汽油密度

约为0.7xlO3kg/m3,水的比热容c水=4.2xlO3J/（kg.℃）］

（1）混合动力汽车在汽油机提供动力时，将内能转化为能；当下坡减速

滑行过程中，发电机开始工作，将机械能转化为能。

（2）某司机驾驶汽车在一段平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶，突然看到前方

40m处出现障碍物，司机经过Qis的反应时间后踩下刹车，后续3s内，汽车减速行驶

30m而停止。则该汽车从司机踩下刹车到车停止的过程中平均速度为

m/s；若醉酒司机看到障碍物后0.7s才踩下刹车，则在同样情况下，从醉酒司机看到

障碍物起到刹车使汽车停止的全过程中，该汽车（选填"会”或“不会”）与

障碍物发生碰撞。

（3）在本次行驶100km的测试过程中，混合动力汽车与普通汽油汽车相比，所节省

的汽油为kg。假如节省的汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收，在标准

大气压下，可以使kg、初温为30℃的水升温至沸腾。

参考答案:

1.D

【详解】

A.内燃机的压缩冲程，机械能转为为气缸内气体的内能，气体内能增大，故A错误；

B.物体吸收热量后，内能增大，温度不一定升高，比热水沸腾过程和晶体熔化过程，物

体吸收热量，但温度保持不变，故B错误；

C.搓手时感到暖和是因为做功使物体的内能增大，温度升高了，故C错误；

D.给手机充电，将电能转化为手机电池的化学能，故D正确。

故选D。

2.B

【详解】

A.常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的，所以，煤油温度计是根据液

体热胀冷缩的性质制成的，故A正确，不符合题意；

B.家用洗衣机是利用电动机工作的，热机会产生大量的废气，排放大量的热量，故B错

误，符合题意；

C.物体受平衡力的作用，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故C正

确，不符合题意；

D.由分子动理论知道，物质是由大量分子组成，组成物质的分子在永不停息地做无规则

运动，故D正确，不符合题意。

故选B。

3.C

【详解】

甲中的两个气门都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；乙中进气门打

开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，是第一冲程；丙中排气门打开，活塞向

上运动，气缸容积减小，是排气冲程，是第四冲程；丁中，两气门都关闭，活塞向上运

答案第1页，共13页

行，气缸容积减小，是压缩冲程，是第二冲程；

A.一个完整的工作循环顺序是：乙丁甲丙，故A错误；

B.丁图是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B错误；

C.只有做功冲程对外做功，即甲冲程对外做功，获得动力，其他冲程都是靠惯性运转

的，故C正确；

D.丙冲程中排出的废气温度较高，具有内能，有做功的本领，可以再利用，故D错误。

故选C。

4.D

【详解】

A.热传递是有方向的，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故A错误；

B.雪花是宏观物体，雪花纷飞是宏观物体做的机械运动，不能说明分子的热运动，故B

错误；

C.同一物体，物体质量一定，温度降低得多，不一定是放出热量，还有可能是物体对外

做功，使物体温度降低，但是物体内能减小是一定的，故C错误；

D.汽油机的压缩冲程，曲轴由于惯性，使活塞向上运动，压缩气缸内燃气，汽缸内的混

合物内能增加，温度升高，故D正确。

故选D。

5.D

【详解】

ABC.机械能是动能和势能之和，天舟二号货运飞船加速上升过程中，重力势能和动能都

增大，机械能变大，是将燃料的内能转化为机械能，故ABC错误；

D.对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓的相对位置没有发生改变，同步运行，处

于相对静止状态，故D正确。

故选D。

6.A

【详解】

答案第2页，共13页

四冲程汽油机的吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物。

故选A„

7.C

【详解】

A.给汽车加油时能闻到汽油的味道，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，

故A正确，不符合题意；

B.水的比热容较大，在质量、温度变化相同时，能吸收或放出更多的热量，因此常用水

作汽车发动机的冷却液，故B正确，不符合题意；

C.热值是燃料本身的属性，与燃料是否充分燃烧无关，故C错误，符合题意；

D.尽量保持机械部件之间有良好的润滑可以减小摩擦来提高汽车的效率，故D正确，不

符合题意。

故选C。

8.B

【详解】

如图所示实验中，木塞冲出时，是试管内水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞

的机械能，那么水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，于是试管口出现了

白雾，而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能，所以这个能量转化与内燃机做功冲程相

同，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。

故选B。

9.C

【详解】

A.题中四冲程汽油机的一个工作循环包含四个冲程，活塞完成两次往复运动，汽油机对

外做功一次，若活塞只完成一次往复运动，则当中不一定包含做功冲程，故A错误；

B.甲是压缩冲程，活塞运动致使空气被压缩，是机械能向内能的转化，图丁是做功冲

程，燃烧的气体推动活塞运动，是内能向机械能的转化，故B错误；

C.内燃机的工作顺序是：进气、压缩、做功和排气，分别对应乙、甲、丁、丙，故C正

答案第3页，共13页

确；

D.在汽油机吸气冲程里，进入气缸的不仅有汽油，还有空气，故D错误。

故选C。

【点睛】

本题主要考查了四冲程内燃机的工作原理及过程中能量转化的知识点。

10.D

【详解】

A.以轮船为参照物，货物和轮船之间的位置没有发生变化，货物是静止的，故A错误；

B.轮船受到的浮力等于轮船和货物的总重力，货物对轮船的压力等于货物的重力，轮船

受到的浮力和货物对轮船的压力这两个力大小不相等，所以不是一对平衡力，故B错误;

C.柴油机的效率高，是因为柴油机在压缩冲程中，压缩的程度比较大，燃料燃烧较充

分，转化成的有用功更多，而不是因为柴油的热值大，故C错误；

D.柴油机工作时通过燃料的燃烧得到内能，再通过高温燃气对活塞做功，把内能转化为

机械能，是利用内能做功的机器，故D正确。

故选D。

11.B

【详解】

AC.水吸收的热量是

Q及=cmAH.2x103J/(kg-℃)xl00x10-3kgx(90°C-20℃)=2.94x104J

故A错误；C错误；

BD.燃料完全燃烧释放的热量为

。放=mq=lx10-3kgx3x107J/kg=2.1xIO5J

效率为

〃二%xlOO%=2.94x1?Jx100%=14%

Q叔2.1xlO5J

故B正确；D错误。

故选B。

答案第4页，共13页

12.B

【详解】

A.汽油机的做功冲程中是将内能转化为机械能，故A错误；

B.端午节粽叶飘香是由于分子在做不停息地无规则运动导致的扩散现象，故B正确；

C.烧水的过程中，水吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变水的内能，故C错

误；

D.热量是一个过程量，只能说“吸收”（或“放出”）了多少热量，不能用“含有”、“具有”等

词，故D错误。

故选Bo

13.D

【详解】

内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程。压缩冲程活塞向上运动，压缩气体做

功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械

能。故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

14.B

【详解】

A.火箭点火加速升空时，燃料燃烧产生大量高温高压的气体，推动火箭向上运动，是内

能转化为机械能，故A错误；

B.氢在常见燃料中热值较大，等质量的氢完全燃烧所放出的热比其它燃料要多得多，所

以火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大，故B正确；

C.燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量、是否完全燃烧等无关，故C错误；

D.火箭发动机属于内燃机，使用过程中一定存在燃料无法完全燃烧、废气带走一部分热

量等能量损失，效率不可能达到100%。故D错误。

故选B。

15.B

答案第5页，共13页

【详解】

AB.地球上的化石能源都是太阳能转化来的，能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会从

一种形式转化为另一种形式，从一个物体转移的另一个物体，故A正确，不符合题意，B

错误，符合题意；

C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转，压缩机运转需消耗电能，

故c正确，不符合题意；

D.热传递的条件是温度差，热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体，故

D正确，不符合题意。

故选B。

16.热值机械能

【详解】

［1］火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大，燃烧同样质量的液氢和其他燃料，液

氢放出的热量更多。

［2］火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是燃气对火箭做功，使火箭机械能增加，是内

能转化为机械能能。

17.8.4x10602

【详解】

口］水吸收的热量

100kg创40℃-20℃)=8.4106J

［2］由题知，天然气完全燃烧放出的热量

。放=%=8.4?1O6J

由。放=%可得，相当于完全燃烧天然气的体积

8.4x1()6j

=0,2m3

4.2xlO7J/m3

4天然气

18.热值大无污染1.25xl0745%

答案第6页，共13页

【详解】

(1)[1][2]氢作为燃料的主要优点热值大、无污染。质量相同的燃料，热值大的燃烧后释

放出更多的热量。氢燃烧后的产物是水，对环境无污染。

(2)[3]氢燃烧后释放的热量

Q放=mq=3xl04kgxl.4xl08J/kg=4.2x10*J

水吸收的热量

%=Q放=4.2xl0“j

由2K=c水加"幻可知，水的质量

4.2X1012J

m==125x1()7kg

c水G-%)C2xfl(Oto/(kg20)x(℃-℃)

(3)[4]2kg氢完全燃烧释放的热量

Q=^=2kgxl.4xl08J/kg=2.8xl08J

汽车发动机做的功

W=Pt=yOX1()3wX0.5X3600S=1.26X108J

发动机的效率

_W_1.26xlO8J

=45%

~~Q~2.8xlO8J

19.6.72xlO50.04

【详解】

[1]水吸收的热量是

%=cmAz=4.2xlO3J/(kg•℃)x2kgx(95℃-15℃)=6.72x105J

故水吸收的热量是6.72xl()5j。

答案第7页，共13页

[2]若此过程的热效率为40%,则天然气的释放的热量为

Q_6.72xlO5J

s=1.68xlO6J

7740%

则天然气的体积为

Q_1.68xlO6J

V=&=0.04m3

q4.2xlO7J/m3

则天然气的体积为0.04m3。

20.比热容做功30120

【详解】

[1]汽车发动机应用循环流动水进行冷却，因为水的比热容较大，当其循环通过汽车发动机

时，能从温度较高的发动机吸收更多的热量，从而达到较好的冷却效果。

⑵汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，做功冲程高温高压燃气推动活塞向

下运动，将内能转化为机械能。

[3][4]由题可知，该汽油机的飞轮速度为

3600r/min=60r/s

即每秒钟转60圈，完成30个工作循环，即对外做功30次，完成120个冲程。

21.燃料的内能克服机械间的摩擦损失了一部分能量排放废气带走大部分能

量做功废气带走的热量8.”10呵

【详解】

(1)内燃机燃料燃烧释放内能，主要转化为做有用功的能量、还有一部分由于克

服机械间的摩擦损失掉、还有大部分被排放的废气带走，因此图中□是燃料的内能；□是克

服机械间的摩擦损失了一部分能量；口是排放废气带走大部分能量。

(2)[4]从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，只有做功冲程中燃料燃

烧，而燃料燃烧将化学能转化为内能，因此做功冲程存在着化学能转化为内能过程。

(3)[5]在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，所以“蜗轮增压”利用热机排出的

废气带动蜗轮旋转，充分利用了废气带走的热量，提高了热机的效率。

(4)[6]内燃机效率提高后有用功是相同的，由

答案第8页，共13页

。放mq

可得

〃1刎=〃2刎

每辆汽车做有用功所需燃油

%=加〃=1.8tx29%=0.522t

内燃机效率提高后为

〃'=〃+A7=29%+1%=30%

效率提高后所需燃油量

,20.522t1”

m'=二二-------=l.74t

30%

每辆车每年节约燃油

Am=，%-〃/=1.8tT.74t=0.06t

300万辆车每年节约燃油

//I=300xl04x0.06t=1.8xl05t

则这些燃油完全燃烧可释放的热量为

Q^qm'^4.5xlO7J/kgxl.8xlO5xl03kg=8.1xl015J

22.机械电9186.7

【详解】

(1)口］混合动力汽车在汽油机提供动力时，内能对外做功，将内能转化为机械能;

［2］当下坡减速滑行过程中，发电机开始工作，将机械能转化为电能。

(2)［3］由公式少=国得该电动汽车匀速行驶时受到的牵引力为

八上」08x106x85%=%8N

s100xl03m

电动汽车在平直公路上匀速行驶，阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以

f=F=91SN

W

［4］由公式〃=万得汽油释放的总能量

Q=>85%=哪"X85%』6X108J

答案第9页，共13页

因为。=7附，所以需要汽油的质量

&=3.06X108J

m==6.7kg

q4.6xlO7J/kg

23.变大变大热值减小体积，便于储存增大做功热传递

【详解】

(1)口]⑵火箭升空过程中速度和高度都变大，所以动能和重力势能都变大，因为机械能是动

能和势能的总和，故机械能变大。

[3]火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且热值比较大，相同质量的氢燃料完全

燃烧时可以放出更多热量。

[4]液态氢比气态氢的分子间隙更小，密度更大，由丫='可知将其制成液态的优点是减小

P

体积，便于储存。

(2)[5][6]改变内能的方式之一是做功，做功是能量的转化，例如将机械能转化为内能。当火

箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能会增大，这是通过做功的方式

改变物体的内能。

(3)[刀改变内能的另一种方式是热传递，热传递是能量的转移。没有太阳照射时，卫星的内

能会减小，温度会降低，这种改变内能的方式属于热传递。

24.145B5.5x104制冷3.6><10451

【详解】

(1)[1]翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机翼面积

。72.5xl03kg

3=?~145m12

500kg/m2

(2)[2]ACD.一根头发的直径约60国n左右，单丝纤维直径只有3〜5国1!,比头发细，具

有很好的隔音和保温效果(导热能力相对较弱)，故ACD正确，不符合题意;

B.其密度

展台第=5kg/n?

玻璃的密度约为2.4xl03kg/m3,所以“超细航空级玻璃棉”密度比玻璃的密度小很多，故B

错误，符合题意。

答案第10页，共13页

故选B。

(3)[3]在万米高空，机舱外的大气压为2.5xl04pa,机舱内的气压为8.0xl()4pa,所以，在

机体每平方米上产生的压力差

△F=F向外：-F向丙=p内S-p外S=(pkp^)5=(8.0x104Pa-2.5x104Pa)xlm2=5,5x104N

[4]能将机外-50口以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50口以上，同时系

统依靠传感器的自动控制，所以机体上的空调要不断制冷，使舱内气压和温度达到舒适

值。

(4)[5]飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受

到的阻力平衡力，大小相等，故阻力为

/^F=3.6xlO4N

⑹燃料完全燃烧放出的热量

Q=mq=\800kgx4.5x107J/kg=8.1xlOloJ

发动机获得的机械能

沙胡Q〃Q=4O%x8.1xK)ioj=3.24xlOi°J

发动机巡航的距离

5=vZ=920km/hx0.5h=460km=460000m

飞机的推进功(推力所做的功)

Fr^=F5=3.6xl04Nx460000m=1.656xl010J

发动机的推进效率

1.656xlQ10J

xl00%~51%

3.24xlOloJ

25.增强低温6.3xl05J2.1xio-2kg87.5%

【详