第14章 内能的利用 单元测试卷-2024-2025学年九年级物理全一册同步高频考点精讲与热点题型精练（人教版）

第十四章 内能的利用 单元测试卷 班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________ （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（每小题3分，共42分，只有一个选项符合题意） 1．关于热机，说法正确的是（　　） A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能 B．柴油机在吸气冲程中，将油和空气的混合物吸入汽缸 C．四冲程汽油机在工作时，进、排气门同时关闭的是压缩和做功冲程 D．柴油机的效率一般比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 2．如图所示，在平底烧瓶内装有少量的水，用打气筒向瓶内打气，观察到许多物理现象，其中分析错误的是（　　） A．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 B．往瓶内打气时，瓶内气体内能减少 C．塞子跳出时，看到瓶内有白雾出现，是液化现象 D．塞子跳出时，瓶内气体温度降低 3．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 4．多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，从能量转化的角度看，存在着内能转化为机械能的过程的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 5．下列关于热值的说法正确的是（　　） A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C．燃料燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 6．木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭（　　） A．具有3.4×107J的热量 B．具有3.4×107J的内能 C．完全燃烧对外做功3.4×107J D．完全燃烧放出热量3.4×107J 7．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高说明做功越快 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 D．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 8．如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　） A．25% B．40% C．75% D．35% 9．有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（　　） A．15：8 B．5：6 C．6：5 D．1：1 10．汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%．机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（　　） A．2.76×104J B．3.22×104J C．0.92×104J D．2.3×104 J 11．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、乙两图 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，可以选择甲、乙两图 12．某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　　） A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能 C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能 13．小文家用燃气热水器将质量为100kg的水从20℃加热到50℃，消耗了1m3的天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×107J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．水吸收的热量是1.26×107J C．该热水器工作的效率 49.5% D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 14．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能 二、填空题（每空1分，共22分） 15．歼﹣20战斗机，是我国自主研发的隐形战斗机，进入世界先进战斗机行列，它的油箱能装10吨燃油，歼﹣20的发动机是 　 　（选填“电动机”或“热机”），工作时将 　 　能转化成机械能。 16．汽油机是热机的一种，如图所示：四冲程汽油机工作状态示意图。由图可以看出，此时它正处于 　 　冲程。若该汽油机飞轮的转速为3000r/min，则在1s内，汽油机对外做功 　 　次。 17．“西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了燃气　 　较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染。使用天然气做饭，要想把2kg、20℃的水烧开，水吸收的热为　 　J．0.5m3天然气完全燃烧放的热量是　 　J（q天然气＝8.2×107J/m3），天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值 　 　（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。 18．在热机的各种损失中 　 　带走的能量最多，设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施；“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后送入内燃机的进气口，这样做的好处是 　 　（选填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，　 　（选填“提高”或“降低”）内燃机的效率。 19．合理分类和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4.0×107J/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；如果这些热量的42%被水吸收，则可以使 　 　kg的水温度从20℃升高到100℃，这是通过 　 　的方式改变水的内能。 20．能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式　 　为其他形式，或者从一个物体　 　到其他物体，而在这两个过程中，能量的总量　 　。 21．可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境。电池充电时，　 　能转化为化学能，用电筒照明时，小灯泡将电能转化为　 　能。 22．水从高处流向低处后，无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有 　 　，所以尽管能量是守恒的，我们仍然要节约能源。请列举一例可再生能源：　 　。 三、实验探究题（每空1分，共14分） 23．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相等。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用　 　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的 　 　就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为　 　（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是　 　。 （3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是　 　的（选填“可靠”或“不可靠”）。理由是　 　（只写出一条即可）。 24．如图所示，甲、乙、丙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（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是　 　法 （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计　 　比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做　 　法。 （3）若甲图烧杯中为500g的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是　 　J，如果认为若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是　 　J/kg，算出的热值比标准值　 　。（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）] 四、计算题（25题10分，26题12分，共22分） 25．已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出多少热量？ （2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃？（当地的大气压强为1标准大气压） 26．所谓汽车发动机效率是指发动机牵引汽车前进所需能量与汽油完全燃烧产生内能的比值；当前汽油发动机的最高效率约为40%，暑假期间小凡全家驾车去西藏旅游，在高速公路上匀速行驶225km。所用时间是2.5h，消耗汽油20L（汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内牵引力的功率为20kW。 （1）该汽车行驶过程的牵引力是多大？ （2）该汽车发动机的效率是多少？（已知p汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg） （3）假如小凡家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理。效率达60%，则20L汽油可以让该车以同样的功率和速度行驶多长的距离？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十四章 内能的利用 单元测试卷 班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________ （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（每小题3分，共42分，只有一个选项符合题意） 1．关于热机，说法正确的是（　　） A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能 B．柴油机在吸气冲程中，将油和空气的混合物吸入汽缸 C．四冲程汽油机在工作时，进、排气门同时关闭的是压缩和做功冲程 D．柴油机的效率一般比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 解：A、在四冲程汽油机的压缩冲程，活塞压缩汽缸内工作物质做功，机械能转化为内能，故A错误； B、在吸气车程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故B错误； C、四冲程汽油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程，故C正确； D、柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，气缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关，故D错误。 答案：C。 2．如图所示，在平底烧瓶内装有少量的水，用打气筒向瓶内打气，观察到许多物理现象，其中分析错误的是（　　） A．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 B．往瓶内打气时，瓶内气体内能减少 C．塞子跳出时，看到瓶内有白雾出现，是液化现象 D．塞子跳出时，瓶内气体温度降低 解： AB、向瓶内打气，压缩气体做功，使瓶内气体内能增大，故A正确、B错误； C、塞子跳出时，瓶中出现白雾，是水蒸气遇冷液化形成的，故C正确； D、瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功，内能转化为瓶塞的机械能，瓶内气体内能减小，温度降低，故D正确。 答案：B。 3．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 解： A、汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确； B、在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误； C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误； D、在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。 答案：A。 4．多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，从能量转化的角度看，存在着内能转化为机械能的过程的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 解：汽油机的做功冲程中，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。 答案：C。 5．下列关于热值的说法正确的是（　　） A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C．燃料燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 解：A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故A错误； B、燃料的热值越大，只有在相同质量并且完全燃烧的情况下，放出的热量才越多，质量少、燃烧不完全放出的热量就少，故B错误； C、热值与燃料是否完全燃烧无关，故C错误； D、热值是燃料本身的特性，与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，故D正确。 答案：D。 6．木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭（　　） A．具有3.4×107J的热量 B．具有3.4×107J的内能 C．完全燃烧对外做功3.4×107J D．完全燃烧放出热量3.4×107J 解：木炭的热值是3.4×107J/kg，它的物理意义是：1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J，故ABC错误，D正确。 答案：D。 7．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高说明做功越快 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 D．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 解： A、热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故A错误； B、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，当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高，故B错误； C、热机损失的能量中，主要有废气带走的能量，故C错误； D、柴油机的效率一般要高于汽油机，故D正确。 答案：D。 8．如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　） A．25% B．40% C．75% D．35% 解： 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。即做有用功的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比，所以内燃机的热机效率η＝1﹣25%﹣40%＝35%。 答案：D。 9．有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（　　） A．15：8 B．5：6 C．6：5 D．1：1 解：它们的效率之比： 。 答案：B。 10．汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%．机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（　　） A．2.76×104J B．3.22×104J C．0.92×104J D．2.3×104 J 解： （1）汽油机的效率：η＝100%﹣35%﹣30%﹣10%＝25%； （2）2g汽油完全燃烧产生的热量： Q＝mq＝2×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝9.2×104J； （3）根据η可知获得的机械能： W＝ηQ＝25%×9.2×104J＝2.3×104J。 答案：D。 11．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、乙两图 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，可以选择甲、乙两图 解： AB、为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验，故AB错误； CD、为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料，应加热同一种液体，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，应选择甲和乙两图进行实验，故C错误，D正确。 答案：D。 12．某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　　） A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能 C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能 解：太阳能板，在光照时发电，即把太阳能转化为电能；电能供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合；故该过程中发生的能量转换是光能→电能→机械能。 答案：C。 13．小文家用燃气热水器将质量为100kg的水从20℃加热到50℃，消耗了1m3的天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×107J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．水吸收的热量是1.26×107J C．该热水器工作的效率 49.5% D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 解：A、热值是燃料的一种特性，与燃烧情况、放出热量的多少无关，故A错误； B、水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×107J，故B正确； C、天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝1m3×3.2×107J/m3＝3.2×107J； 该热水器烧水的效率： η100%100%≈39.4%，故C错误； D、热值取决于燃料种类，与外界条件无关；而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率，故D错误。 答案：B。 14．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能 解： A、绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确； B、太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误； C、太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误； D、太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误。 答案：A。 二、填空题（每空1分，共22分） 15．歼﹣20战斗机，是我国自主研发的隐形战斗机，进入世界先进战斗机行列，它的油箱能装10吨燃油，歼﹣20的发动机是 　热机　（选填“电动机”或“热机”），工作时将 　内　能转化成机械能。 解：歼﹣20的发动机是热机，工作时将内能转化成机械能。 答案：热机；内。 16．汽油机是热机的一种，如图所示：四冲程汽油机工作状态示意图。由图可以看出，此时它正处于 　做功　冲程。若该汽油机飞轮的转速为3000r/min，则在1s内，汽油机对外做功 　25　次。 解：（1）由图可知，火花塞点火和活塞向下移动，这个冲程是做功冲程，将内能转化为机械能。 （2）飞轮的转速是3000r/min＝50r/s，即飞轮每秒转50r， 因为飞轮转2r，对外做功1次，所以，1s对外做功25次。 答案：做功；25。 17．“西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了燃气　热值　较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染。使用天然气做饭，要想把2kg、20℃的水烧开，水吸收的热为　6.72×105　J．0.5m3天然气完全燃烧放的热量是　4.1×107　J（q天然气＝8.2×107J/m3），天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值　不变　（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。 解：（1）天然气与其它燃料相比较，天然气的热值大，燃烧时产生废气污染小，所以选择使用天然气； （2）在一标准大气压下，水的沸点是100℃，把水烧开，水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J， 完全燃烧0.5m3天然气放出热量：Q＝Vq＝0.5m3×8.2×107J/m3＝4.1×107J； （3）热值是燃料的一种特性，与质量的大小无关。当天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值不变。 答案：热值；6.72×105；4.1×107；不变 18．在热机的各种损失中 　废气　带走的能量最多，设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施；“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后送入内燃机的进气口，这样做的好处是 　减小　（选填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，　提高　（选填“提高”或“降低”）内燃机的效率。 解：（1）从内燃机的能流图中获知燃气内能的流向，能量损失最多的是废气内能； （2）在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，所以“涡轮增压”利用热机排出的废气带动涡轮旋转，充分利用了废气带走的热量，提高了热机的效率。 答案：废气；减小；提高。 19．合理分类和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4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 　6.8×106　J，燃烧时燃料油的化学能转化为 　内　能；如果这些热量的42%被水吸收，则可以使 　8.5　kg的水温度从20℃升高到100℃，这是通过 　热传递　的方式改变水的内能。 解：（1）燃料油完全燃烧释放出的热量：Q放＝mq＝0.17kg×4.0×107J/kg＝6.8×106J；燃料油燃烧过程中，将燃料油的化学能转化为内能； （2）水吸收的热量：Q吸＝Q放×42%＝6.8×106J×42%＝2.856×106J； 因为Q吸＝cm水Δt， 所以水的质量为：m水8.5kg； 水吸收热量，是通过热传递的方式改变水的内能的。 答案：6.8×106；内；8.5；热传递。 20．能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式　转化　为其他形式，或者从一个物体　转移　到其他物体，而在这两个过程中，能量的总量　保持不变　。 解：能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变。 答案：转化； 转移； 保持不变。 21．可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境。电池充电时，　电　能转化为化学能，用电筒照明时，小灯泡将电能转化为　光　能。 解：电池充电时，电能转化为化学能，储存在电池的内部。 用电筒照明时，小灯泡将电能转化为光能，使灯泡发光。 答案：电；光。 22．水从高处流向低处后，无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有 　方向性　，所以尽管能量是守恒的，我们仍然要节约能源。请列举一例可再生能源：　水能　。 解：水从高处流向低处的过程中，水的重力势能转化为动能；水从高处流向低处后，无法自发回到同样的高度，即无法自发地将水的动能转化为重力势能，所以这一现象说明能量的转化具有方向性； 水能、风能、太阳能等都属于可再生能源。 答案：方向性；水能。 三、实验探究题（每空1分，共14分） 23．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相等。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用　水温升高的多少　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的　热量损失　就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为　小明　（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是　煤油　。 （3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是　不可靠　的（选填“可靠”或“不可靠”）。理由是　燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收　（只写出一条即可）。 解：（1）①质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少； ②根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同； ③由上分析知，小明的分析更加合理； （2）根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，煤油的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大； （3）在实验过程中，燃油不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水吸收的热量得出燃料燃烧放出的热量，进而计算燃料的热值。 答案： （1）①水温升高的多少；②热量损失；③小明； （2）煤油； （3）不可靠；燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收。 24．如图所示，甲、乙、丙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　乙丙　两个装置，比较不同物质的比热容应选择　甲乙　两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是　控制变量　法 （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计　示数的变化　比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做　转换　法。 （3）若甲图烧杯中为500g的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是　4.2×104　J，如果认为若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是　4.2×106　J/kg，算出的热值比标准值　偏小　。（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）] 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，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙和丙两图进行实验； 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，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验，这用到了控制变量法； （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，这用到了转换法； （3）水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×20℃＝4.2×104J； 如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收，即Q放＝Q吸＝4.2×104J； 根据Q放＝mq知酒精的热值： q酒精4.2×106J/kg， 因为加热时有热量的散失以及燃料不完全燃烧，会使得测量的热值偏小。 答案：（1）乙丙；甲乙；控制变量；（2）示数的变化；转换；（3）4.2×104； 4.2×106；偏小。 四、计算题（25题10分，26题12分，共22分） 25．已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出多少热量？ （2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃？（当地的大气压强为1标准大气压） 解： （1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出的热量： Q放＝Vq＝1.4×10﹣2m3×3.8×107J/m3＝5.32×105J； （2）由η可得，水吸收的热量： Q吸＝ηQ放＝60%×5.32×105J＝3.192×105J； 由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度： Δt20℃， 则水的末温度为：t＝t0+Δt＝25℃+20℃＝45℃。 答：（1）天然气放出的热量为5.32×105J； （2）这些天然气可将初温为25℃的水加热到45℃。 26．所谓汽车发动机效率是指发动机牵引汽车前进所需能量与汽油完全燃烧产生内能的比值；当前汽油发动机的最高效率约为40%，暑假期间小凡全家驾车去西藏旅游，在高速公路上匀速行驶225km。所用时间是2.5h，消耗汽油20L（汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内牵引力的功率为20kW。 （1）该汽车行驶过程的牵引力是多大？ （2）该汽车发动机的效率是多少？（已知p汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg） （3）假如小凡家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理。效率达60%，则20L汽油可以让该车以同样的功率和速度行驶多长的距离？ 解：（1）汽车速度： v25m/s， 由PFv得汽车牵引力： F800N； （2）由ρ得汽油质量： m＝ρV＝0.8×103kg/m3×20×10﹣3m3＝16kg， 汽油完全燃烧放出的热量： Q总＝mq＝16kg×4.5×107J/kg＝7.2×108J， 由P得牵引力做功： W有用1＝Pt＝20000W×2.5×3600s＝1.8×108J， 汽车发动机的效率： η1100%100%＝25%； （3）由η得效率达60%后牵引力做的功： W有用2＝Q总η2＝7.2×108J×60%＝4.32×108J， 由P得行驶的时间： t2.16×104s， 由v得行驶路程： s＝vt＝25m/s×2.16×104s＝5.4×105m。 答：（1）该汽车行驶过程的牵引力是800N； （2）该汽车发动机的效率是25%； （3）20L汽油可以让该车以同样的功率和速度行驶5.4×105m。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$