第14章 内能的利用（9大题型）（练习）-2024-2025学年九年级全一册物理阶段性复习讲解与训练（人教版）

第十四章《内能的利用》过关训练（原卷版） 一．内燃机的四个冲程（共2小题） 二．四冲程的能量转化（共6小题） 三．做功的次数（共3小题） 四．燃料热值的影响因素（共2小题） 五．热值的简单计算（共8小题） 六．比较不同燃料的热值大小（共2小题） 七．热机的效率公式与计算（共8小题） 八．能量的转化与转移（共3小题） 九．能量守恒定律（共7小题） 一．内燃机的四个冲程（共2小题） 1．（2023秋•龙岗区校级期中）“六冲程发动机”是内燃机的一项新发展。在普通四冲程发动机的四个冲程工作后，把水喷进炽热的汽缸里面，水马上就变成了温度高的水蒸气，这属于 　 　（填物态变化）现象，缸里面水蒸气的内能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），体积急剧膨胀1600倍，推动活塞再次做功，产生第五冲程。如此一来，每6个冲程中就出现 　 　个做功冲程。 2．（2023秋•呼和浩特期中）小明利用初中所学物理知识研究汽油机的工作过程，如图所示。 （1）一台单缸四冲程汽油机，正常工作四个冲程的顺序是：　 　（对图甲A、B、C、D重新排序）； （2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每秒做功 　 　次。 （3）图乙所示为某汽油的能流图，若E＝1000J，E1＝350J，E2＝250J，E3＝300J，E4＝100J，则该汽油机的效率为η＝　 　。 （4）请分析汽车发动机的工作效率为什么达不到100%？你的理由是（答一条即可） 　　 　。 二．四冲程的能量转化（共6小题） 3．（2023秋•李沧区校级期中）如图所示的是汽油机的某个冲程，以下描述正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程，它是把机械能转化为内能 B．该冲程是做功冲程，它是把内能转化为机械能 C．该冲程是压缩冲程，它是把机械能转化为内能 D．该冲程是压缩冲程，它是把内能转化为机械能 4．（2023秋•七里河区校级期中）关于如图所示的热学实验，叙述不正确的是（　　） A．甲图中，两铅块底部磨平并压紧，是为了减小分子间距，增大分子作用力 B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，能量转化类似做功冲程 C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明空气密度较大 D．丁图中，金属管装有乙醚，迅速拉动管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出 5．（2023秋•定安县期中）科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将毁灭，人类开启“流浪地球”计划带着地球一起逃离太阳系。流浪过程中地球受到木星引力的作用坠向木星（如图所示），为脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．（2023秋•瑶海区校级期中）关于温度、内能和热能，下列说法正确的是（　　） A．物体温度降低，热量减少 B．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 C．物体内能减少时，温度可能不变 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 7．（2023秋•湖南期中）近代的光学发动机在气缸或活塞上改造出光学通道，使光学信号通过探测装置进行采集和处理，在不破坏缸内工作过程的条件下获得真实信息。如图，当光从窗口射入时，化学反应室中的N2O4经光照分解，使室内气压增大，从而推动活塞向右移动；若无光射入，活塞则向左移动；控制光照即可实现活塞往复运动。当无光射入时，活塞的移动过程相当于如图汽油机工作的哪个冲程（　　） A． B． C． D． 8．（2023秋•福清市期中）小倩同学参加元宵节“赏花灯”活动，对“走马灯”产生浓厚兴趣，于是利用身边的物品制作了简易的“走马灯”，如图所示，点燃下方纸杯中的蜡烛后，其内部的气体温度升高，上升并推动上方纸杯转动，这一过程是将高温气体的内能转化为纸杯的 　 　能，此能量转化过程与内燃机的 　 　冲程相同。 三．做功的次数（共3小题） 9．（2023秋•娄底期中）一台单缸四冲程汽油机转速为1800转/min，则汽油机1s内（　　） A．完成120个冲程，做功30次 B．完成60个冲程，做功30次 C．完成120个冲程，做功15次 D．完成60个冲程，做功15次 10．（2023秋•龙川县校级期中）如图所示是四冲程汽油机工作时的 　 　冲程，此过程中通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能 　 　（选填“增大”或“减小”），若其工作时，曲轴转速为1200r/min，此汽油机1s内完成 　 　个排气冲程。 11．（2023秋•站前区校级期中）一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，它在每秒钟内做了 　 　次功，做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，那么，这台汽油机的功率为 　 　kW。 四．燃料热值的影响因素（共2小题） 12．（2023秋•东乡区期中）关于热现象，下列说法正确的是（　　） A．燃料不完全燃烧时，燃料热值依旧不变 B．物体的温度不变，则它的内能也不变 C．物质的比热容与物体吸收或放出的热量有关 D．在热传递过程中，热量从内能多的物体传递到内能少的物体 13．（2023秋•乐平市校级期中）（多选）如图是“五香甜沫”，它是以小米面为主的熬煮成粥，为济南的一道传统美食。下列分析正确的是（　　） A．被热蒸气烫伤往往比被热水烫伤更严重，是因为液化放热 B．用燃气灶熬煮时，调大火力可以提高燃气的热值 C．用高压锅煮粥熟的更快，因为锅内气压大液体沸点高 D．人们不敢大口喝热腾腾的甜沫，因为粥里含有的热量较多 五．热值的简单计算（共8小题） 14．（2023秋•中山市校级期中）烟煤的热值比木炭的小，这表示（　　） A．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少 B．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多 C．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少 D．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多 15．（2023秋•自流井区校级期中）如图所示是自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是（　　） A．如果纸筒内的酒精不完全燃烧，其热值不变 B．酒精燃烧时化学能转化为内能 C．燃气推动纸筒飞出的过程，燃气的内能增加 D．该过程是通过做功的方式改变了物体的内能 16．（2023秋•宁津县校级期中）两种不同材料的燃料，甲质量2kg，乙质量1kg，两者温度都升高1℃，吸收热量如图a所示，甲乙燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，则（　　） A．甲的比热容大于乙的比热容 B．甲的热值大于乙的热值 C．甲、乙的温度都降低1℃，甲、乙放出的热量一样多 D．相同质量的甲、乙燃料完全燃烧放出的热量的一样多 17．（2023秋•凉州区校级期中）下列关于内能、热量、比热容、热值的说法正确的是（　　） A．某﹣20℃的物体A所具有的内能一定比0℃冰块的内能要少 B．内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体 C．由c＝可知，某种物质的比热容与其吸收的热量成正比，与质量和升高的温度成反比 D．0.5kg煤不完全燃烧时比1kg煤完全燃烧时的热值要小 18．（2023秋•青羊区校级期中）（多选）小帆在老师指导下，用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像（图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg），若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法中正确的是（　　） A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃） B．乙液体是水 C．0～8min乙吸收的热量为3.36×104J D．该酒精灯的加热效率为35% 19．（2023秋•端州区校级期中）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 　 　很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 　 　J，这些热量可以使 　 　kg的水从20℃加热至100℃。[c＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg] 20．（2023秋•郸城县校级期中）小越参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 　 J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 21．（2023秋•怀化期中）辣椒炒肉是一道经典的湘菜，小明在吃这道菜的时候发现碗的下方有点燃的蜡烛在给菜加热（如图甲）。于是他设计如图乙实验粗略测量蜡烛的热值q。图乙中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子。 （1）要完成本实验，除了天平，还需要的测量工具是 　； （2）罩子B的主要作用是 　 　； （3）实验收集的数据为：A桶中水的质量为m水，水的初温为t1，末温为t2，蜡烛燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2。已知水的比热容为c水，则蜡的热值q＝　 　（不计热损失，用题中给定的物理量符号表示）； （4）实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是 　 　。 六．比较不同燃料的热值大小（共2小题） 22．（2023秋•洪山区期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）探究不同物质吸热升温的特点，应选择 　 　两图进行实验，如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象，如图丁。由图可以看出，液体 　 　的吸热能力较强，若a的比热容为1.2×103J/（kg•℃），则b的比热容为 　 　J/（kg•℃）； （2）比较不同燃料的热值，应选择 　 　两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 　 　来反映的（选填“温度计的示数”或“加热时间”）：利用上述装置测得的燃料的热值是 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）的。 23．（2023秋•工业园区校级期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择 　 　两图进行实验，该实验必须用到的测量器材除了温度计还有 　 　，实验时要观察 　 　比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的吸热本领时，实验通过　 反映物体吸热的多少。 （2）比较不同物质的吸热本领，选用如图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 　 　（选填“大于”或“小于”或“等于”）液体b吸收的热量。 （3）若甲图烧杯中为50mL的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃。若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是　 。 七．热机的效率公式与计算（共8小题） 24．（2023秋•阜平县期中）如图所示为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，下列说法正确的是（　　） A．甲汽油机效率较大 B．乙汽油机效率较小 C．乙汽油机的燃料燃烧放出的能量多 D．两汽油机产生的有用机械能一样多 25．（2023秋•商丘期中）下列关于比热容、热值和热机效率的描述，正确的是（　　） A．比热容是物质的一种属性，同种物质的比热容一定相同 B．使燃料燃烧更充分，可以增大其热值 C．热机的功率越大，热机的效率就会越高 D．燃烧质量相同的燃料，效率越大的热机转变成有用功的能量也越多 26．（2023秋•广州校级期中）如图所示依次为甲、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．三部汽油机中，乙的效率最高 C．在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲少 D．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多燃料 27．（2023秋•信阳期中）某型号汽车在测试中，沿一段平直的路面匀速行驶了20min，消耗汽油4kg。测试过程中该汽车发动机的有用功率恒为60kW。（q汽油＝4.5×107J/kg，假设汽油完全燃烧） （1）给汽车提供动力的是汽油机四冲程的 　 　冲程；测试后油箱中剩余汽油的热值 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若该汽油机的转速为1800r/min，则1s内对外做功 　 　次。 （2）完全燃烧4kg的汽油放出的热量是多少？ （3）测试过程中该汽车汽油机的热机效率是多少？ 28．（2023秋•玄武区期中）如图所示，这是汽油机的 　 　冲程。某汽车在水平路面上匀速行驶了20km，完全燃烧汽油2kg，发动机的效率是30%，汽油的热值是4.6×107J/kg。求： （1）2kg汽油完全燃烧放出的热量； （2）发动机做的有用功； （3）车的牵引力。 29．（2023秋•鼓楼区期中）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶1h，内燃机消耗燃油5kg，同时蓄电池组的电能增加了2.0×107J；从汽车的使用说明书知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。燃油的热值为4.6×107J/kg，求： （1）该汽车测试行驶中牵引力做的功； （2）该汽车测试行驶中燃油完全燃烧放出的热量； （3）该汽车内燃机的效率。 30．（2023秋•鼎湖区校级期中）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。2022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021﹣2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。根据北京冬奥组委公布的数据，北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等（如图所示）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg] （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为65℃的水吸收，能使水的温度升高多少？（在一个标准大气压下） （3）0.6kg氢燃料可供某型号氢燃料电池大巴以140kW的恒定功率匀速行驶了300s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 31．（2023秋•鼓楼区校级期中）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高，用水的循环来降低发动机温度。实验测得行驶时该发动机消耗了0.03kg的汽油，能克服阻力做功为5×105J，冷却系统中5kg的水升高了40℃（q汽油＝5×107J/kg）。求： （1）求制冷却系统中的水所吸收的热量是多少J？ （2）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （3）该汽油机此次工作的效率约为多少？ 八．能量的转化与转移（共3小题） 32．（2023秋•龙港区期中）某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（ ） A．电饭煲 B．白炽灯 C．电热水器 D．电风扇 33．（2023秋•永定区期中）（多选）国庆假期，小明和家人外出旅行，爱观察的他，被一排“风光互补”太阳能照明灯吸引了注意力；如图所示，“风光互补”太阳能照明灯“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．小风扇是将电能转化为机械能 B．光电池板是将太阳能转化为电能 C．照明灯主要是使用时将电能转化为光能 D．蓄电池夜间放电，是将化学能转化为电能 34．（2023秋•八步区期中）自然界中的各种形式的能量是可以相互转化的：摩擦生热，机械能转化为 　 　能；电动机带动抽水机把水送到高处，电能转化为 　 　能。 九．能量守恒定律（共7小题） 35．（2023秋•顺德区期中）如图所示的实例中，关于能量的说法正确的是（　　） A．甲图中水电站发电源源不断地获得电能，说明能量可以凭空产生 B．乙图中自由运动的滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明能量正在消灭 C．丙图中向密闭瓶中打气，在瓶塞跳起前瓶中气体内能不变 D．丁图中弹簧被人拉开，是不同形式能量之间的转化 36．（2023秋•兴隆县期中）关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　） A．水电站里，发电机发电时，将电能转化为机械能 B．电热水器给水加热时，效率可以达到100% C．在酒精燃烧放热的过程中，化学能转化为内能 D．火箭升空时，其重力势能和动能都增大，能量守恒定律不适用 37．（2023秋•裕华区校级期中）2023年9月26日，东枫举办了第一次科技运动会，运动会项目包括投石机攻城、纸桥承重、反冲小车、气弓箭打靶、水火箭比高等项目，其中水火箭项目中，小吕同学表现优异，他把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出（　　） A．在打气过程中，内能转化为机械能 B．水火箭上升过程中克服空气阻力做功，内能减小 C．电子测高仪随水火箭上升，给电子测高仪充电时，电能转化为化学能 D．水火箭下降时降落伞打开，匀速下降，此过程中不遵守能量守恒定律 38．（2023秋•青龙县期中）都山位于青龙县满族自治县县城西北22公里，海拔1846.3米，是河北省第三高山。具有典型的原始森林景观，极具休闲旅游观赏价值、十一假期间小明驾车沿盘山公路下山的过程中，会不时地踩刹车，当车行驶至大勺井时还会停下来，向车轮闸片处喷水。对于上述现象，王同学联想到几个相关物理知识（　　） A．喷水的主要目的是为降低车闸的温度，以防车闸温度过高而损坏 B．下山过程中，机械能保持不变 C．下山过程中，重力势能增大 D．刹车过程中有部分机械能转化为内能，说明能量不守恒 39．（2023秋•小店区期中）如图，这是班里的“智多星”小明同学制作的一款由形状记忆合金、5根轻杆、转轮、转轴、热水设计而成的装置，他设想轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动；离开热水，叶片形状迅速恢复。由此转轮便可以永不停息地自主转动下去。你认为这个设想 　 　（选填“能”或“不能”）实现，判断的依据是：　 　定律。 40．（2023秋•西和县期中）我国的电动车特别多，不过续航里程依旧是电动车让人头疼的地方，有的网友给想了一个办法，说在电动车的前轮上装一个发电机一边走一边发电，然后给蓄电池充电，蓄电池再带动后轮的电动机转动这样就可以无限行驶了。你认为这位网友的想法是否正确：　 　，支持你的理由是：　　 　。 41．（2023秋•旬邑县期中）如图所示，质量为50g的金属小球从A处自由下滑，经过B处，到达C处，恰好停下。如果小球从A到B的过程用了4s的时间，则重力做功的功率为 　 　 W；整个过程中，小球克服摩擦消耗的机械能为 　 　J。（空气阻力忽略不计，g取10N/kg） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十四章《内能的利用》过关训练（解析版） 一．内燃机的四个冲程（共2小题） 二．四冲程的能量转化（共6小题） 三．做功的次数（共3小题） 四．燃料热值的影响因素（共2小题） 五．热值的简单计算（共8小题） 六．比较不同燃料的热值大小（共2小题） 七．热机的效率公式与计算（共8小题） 八．能量的转化与转移（共3小题） 九．能量守恒定律（共7小题） 一．内燃机的四个冲程（共2小题） 1．（2023秋•龙岗区校级期中）“六冲程发动机”是内燃机的一项新发展。在普通四冲程发动机的四个冲程工作后，把水喷进炽热的汽缸里面，水马上就变成了温度高的水蒸气，这属于 　汽化　（填物态变化）现象，缸里面水蒸气的内能 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”），体积急剧膨胀1600倍，推动活塞再次做功，产生第五冲程。如此一来，每6个冲程中就出现 　2　个做功冲程。 【答案】汽化；增大；2。 【解答】解：（1）把水喷进炽热的汽缸里面，水马上就变成了温度高的水蒸气，由液态变为气态是汽化现象； （2）缸里面水蒸气的内能增大，体积急剧膨胀1600倍，推动活塞再次做功； （3）六冲程发动机一个工作循环，飞轮转动3圈，做功2次。 故答案为：汽化；增大；2。 2．（2023秋•呼和浩特期中）小明利用初中所学物理知识研究汽油机的工作过程，如图所示。 （1）一台单缸四冲程汽油机，正常工作四个冲程的顺序是：　B、A、D、C　（对图甲A、B、C、D重新排序）； （2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每秒做功 　15　次。 （3）图乙所示为某汽油的能流图，若E＝1000J，E1＝350J，E2＝250J，E3＝300J，E4＝100J，则该汽油机的效率为η＝　25%　。 （4）请分析汽车发动机的工作效率为什么达不到100%？你的理由是（答一条即可） 　尾气带走大量的热　。 【答案】（1）B、A、D、C；（2）15；（3）25%；（4）尾气带走大量的热。 【解答】解：（1）A中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程； B中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程； C中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程； D中的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程； 故先后顺序为：B、A、D、C。 （2）若飞轮转速是1800r/min＝30r/s，表示每秒飞轮转动30圈，因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以，每秒飞轮转30圈，对外做功15次； （3）由能流图可知：燃料的内能为E，有用机械能即有用功为E2，所以汽油机的效率η＝×100%＝×100%＝25%。 （4）根据图示的能量流向图可知，由于尾气带走的热量以及热量的散失、需要克服摩擦做功。 故答案为：（1）B、A、D、C；（2）15；（3）25%；（4）尾气带走大量的热。 二．四冲程的能量转化（共6小题） 3．（2023秋•李沧区校级期中）如图所示的是汽油机的某个冲程，以下描述正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程，它是把机械能转化为内能 B．该冲程是做功冲程，它是把内能转化为机械能 C．该冲程是压缩冲程，它是把机械能转化为内能 D．该冲程是压缩冲程，它是把内能转化为机械能 【答案】B 【解答】解： 由图可知，汽油机的进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断此冲程为做功冲程，在做功冲程中内能转化为机械能，故B正确。 故选：B。 4．（2023秋•七里河区校级期中）关于如图所示的热学实验，叙述不正确的是（　　） A．甲图中，两铅块底部磨平并压紧，是为了减小分子间距，增大分子作用力 B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，能量转化类似做功冲程 C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明空气密度较大 D．丁图中，金属管装有乙醚，迅速拉动管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出 【答案】C 【解答】解：A、甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开，这个实验说明分子之间存在相互作用的引力，故A正确； B、在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，能量转化类似做功冲程，故B正确； C、抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故C错误； D、金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，金属管和内部乙醚的温度升高，达到乙醚燃点燃烧，产生的高温燃气推动橡皮塞做功，内能转化为机械能，可使橡皮塞从管口飞出，故D正确。 故选：C。 5．（2023秋•定安县期中）科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将毁灭，人类开启“流浪地球”计划带着地球一起逃离太阳系。流浪过程中地球受到木星引力的作用坠向木星（如图所示），为脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【解答】解：“点燃木星”将地球推开，燃料的内能转化为地球机械能，相当于内燃机的做功冲程， 故选：C。 6．（2023秋•瑶海区校级期中）关于温度、内能和热能，下列说法正确的是（　　） A．物体温度降低，热量减少 B．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 C．物体内能减少时，温度可能不变 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【答案】C 【解答】解：A．物体温度降低，本身内能减小；热量是在热传递过程中传递的内能，热量是一个过程量，不能说热量减小，故A错误； B．汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，故B错误； C．多数情况下物体向外放出热量，温度降低。晶体在凝固时，向外放出热量，内能减少，但温度不变，故C正确； D．热量是从高温物体传向低温物体，故D错误。 故选：C。 7．（2023秋•湖南期中）近代的光学发动机在气缸或活塞上改造出光学通道，使光学信号通过探测装置进行采集和处理，在不破坏缸内工作过程的条件下获得真实信息。如图，当光从窗口射入时，化学反应室中的N2O4经光照分解，使室内气压增大，从而推动活塞向右移动；若无光射入，活塞则向左移动；控制光照即可实现活塞往复运动。当无光射入时，活塞的移动过程相当于如图汽油机工作的哪个冲程（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：当无光射入时，室内气压减小，机械能转化为内能。 图A中的两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，将机械能转化为内能； 图B中的进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程； 图C中的排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程； 图D中的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞下运动，为做功冲程，将内能转化为机械能。 故选：A。 8．（2023秋•福清市期中）小倩同学参加元宵节“赏花灯”活动，对“走马灯”产生浓厚兴趣，于是利用身边的物品制作了简易的“走马灯”，如图所示，点燃下方纸杯中的蜡烛后，其内部的气体温度升高，上升并推动上方纸杯转动，这一过程是将高温气体的内能转化为纸杯的 　机械　能，此能量转化过程与内燃机的 　做功　冲程相同。 【答案】机械；做功 【解答】解：蜡烛燃烧时，将化学能转化为内能，纸杯飞出去的过程，燃气的内能转化为纸杯的机械能，相当于内燃机的做功冲程。 故答案为：机械；做功。 三．做功的次数（共3小题） 9．（2023秋•娄底期中）一台单缸四冲程汽油机转速为1800转/min，则汽油机1s内（　　） A．完成120个冲程，做功30次 B．完成60个冲程，做功30次 C．完成120个冲程，做功15次 D．完成60个冲程，做功15次 【答案】D 【解答】解：一台单缸四冲程汽油机转速为1800转/min，由每秒飞轮转动30圈，根据四冲程汽油机一个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次可知，汽油机1s完成60个冲程，对外做功15次，故ABC错误，D正确。 故答案选：D。 10．（2023秋•龙川县校级期中）如图所示是四冲程汽油机工作时的 　压缩　冲程，此过程中通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能 　增大　（选填“增大”或“减小”），若其工作时，曲轴转速为1200r/min，此汽油机1s内完成 　10　个排气冲程。 【答案】压缩；增大；10。 【解答】解：（1）如图，两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程。 （2）在压缩冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，将机械能转化为内能，通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能增大，温度升高。 （3）汽油机的一个工作循环包含四个冲程，只有一个排气冲程，飞轮、曲轴转两周。若汽油机工作时，曲轴转速为 1200r/min＝20r/s 此汽油机1s内完成10个排气冲程。 故答案为：压缩；增大；10。 11．（2023秋•站前区校级期中）一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，它在每秒钟内做了 　10　次功，做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，那么，这台汽油机的功率为 　15　kW。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，对外做功10次。 （1）做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，1s做功W＝1500J×10＝15000J， 这台汽油机的功率为P＝＝＝15000W＝15kW。 故答案为：10；15。 四．燃料热值的影响因素（共2小题） 12．（2023秋•东乡区期中）关于热现象，下列说法正确的是（　　） A．燃料不完全燃烧时，燃料热值依旧不变 B．物体的温度不变，则它的内能也不变 C．物质的比热容与物体吸收或放出的热量有关 D．在热传递过程中，热量从内能多的物体传递到内能少的物体 【答案】A 【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，燃料的热值只跟燃料的种类有关，跟其它因素都没有关系，所以燃料不完全燃烧时，燃料热值依旧不变，故A正确； B、内能大小跟质量、温度、状态、物质种类有关。物体的温度不变时，物体从固态变为液态，从液态变为气态。物体的内能都在增加，故B错误； C、物质的比热容跟物质的种类和状态有关，跟其它因素没有关系，所以物质的比热容与物体吸收或放出热量无关，故C错误； D、在热传递过程中，热量从温度高的物体传递到温度低的物体，故D错误。 故选：A。 13．（2023秋•乐平市校级期中）（多选）如图是“五香甜沫”，它是以小米面为主的熬煮成粥，为济南的一道传统美食。下列分析正确的是（　　） A．被热蒸气烫伤往往比被热水烫伤更严重，是因为液化放热 B．用燃气灶熬煮时，调大火力可以提高燃气的热值 C．用高压锅煮粥熟的更快，因为锅内气压大液体沸点高 D．人们不敢大口喝热腾腾的甜沫，因为粥里含有的热量较多 【答案】AC 【解答】解：A、物质由气态变为液态的过程叫液化，被热蒸气烫伤往往比被热水烫伤更严重，是因为液化放热，故A正确； B、热值是燃料的一种特性，大小与燃料的种类有关，用燃气灶熬煮时，调大火力不能提高燃气的热值，故B错误； C、液体沸点随气压的升高而变大，用高压锅煮粥熟的更快，因为锅内气压大液体沸点高，故C正确； D、热传递过程中，传递能量的多少叫热量，热量是一过程量，不能说含有，故D错误。 故选：AC。 五．热值的简单计算（共8小题） 14．（2023秋•中山市校级期中）烟煤的热值比木炭的小，这表示（　　） A．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少 B．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多 C．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少 D．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多 【答案】D 【解答】解：相同质量的烟煤和木炭，烟煤的热值比木炭的小，由Q＝qm可知，完全燃烧时，木炭放出的热量多，故D正确，ABD错误。 故选：D。 15．（2023秋•自流井区校级期中）如图所示是自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是（　　） A．如果纸筒内的酒精不完全燃烧，其热值不变 B．酒精燃烧时化学能转化为内能 C．燃气推动纸筒飞出的过程，燃气的内能增加 D．该过程是通过做功的方式改变了物体的内能 【答案】C 【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧的情况无关，所以酒精不完全燃烧时热值是不变的，故A正确； B、燃料本身具有化学能，酒精燃烧时将化学能转化为内能，故B正确； C、燃气推动纸筒飞出的过程中，内能转化为机械能，燃气的内能减少，故C错误； D、该过程是通过做功的方式改变了物体的内能，故D正确。 故选：C。 16．（2023秋•宁津县校级期中）两种不同材料的燃料，甲质量2kg，乙质量1kg，两者温度都升高1℃，吸收热量如图a所示，甲乙燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，则（　　） A．甲的比热容大于乙的比热容 B．甲的热值大于乙的热值 C．甲、乙的温度都降低1℃，甲、乙放出的热量一样多 D．相同质量的甲、乙燃料完全燃烧放出的热量的一样多 【答案】C 【解答】解： A、由图a知，甲、乙升高相同的温度，吸收相同的热量，m甲＝2m乙，由c＝可知，c甲＝c乙，即：甲的比热容小于乙的比热容，故A错误； B、m甲＝2m乙，完全燃烧后甲、乙产生的热量Q甲：Q乙＝2×107J：3×107J＝2：3，由q＝可知，q甲：q乙＝：＝：＝1：3，即：甲的热值小于乙的热值，故B错误； C、c甲＝c乙，m甲＝2m乙，都降低1℃，由Q放＝cmΔt可知，放出的热量相等，故C正确； D、甲的热值小于乙的热值，由Q放＝mq可知，相同质量的甲、乙燃料完全燃烧放出的热量，Q甲＜Q乙，故D错误。 故选：C。 17．（2023秋•凉州区校级期中）下列关于内能、热量、比热容、热值的说法正确的是（　　） A．某﹣20℃的物体A所具有的内能一定比0℃冰块的内能要少 B．内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体 C．由c＝可知，某种物质的比热容与其吸收的热量成正比，与质量和升高的温度成反比 D．0.5kg煤不完全燃烧时比1kg煤完全燃烧时的热值要小 【答案】B 【解答】解：A、内能的大小跟物质量、温度、状态有关，温度高的内能不一定多，故A错误 B、热传递的发生条件是存在温度差，热量总是由高温物体传递给低温物体的过程，内能小的物体的温度可能高，所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故B正确； C、比热容是物质的一种特性，比热容是由物质本身的性质决定的，与物质吸收的热量、物质的质量与升高的温度无关，故C错误； D、燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料的质量和是否完全燃烧无关，故D错误。 故选：B。 18．（2023秋•青羊区校级期中）（多选）小帆在老师指导下，用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像（图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg），若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法中正确的是（　　） A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃） B．乙液体是水 C．0～8min乙吸收的热量为3.36×104J D．该酒精灯的加热效率为35% 【答案】CD 【解答】解： AB、根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，因水的比热容较大，吸热能力强，所以甲为水； 根据c＝可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：c乙＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃），水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），故AB错误； CD、用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0～8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量：Q乙＝Q水＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J； 酒精完全燃烧放出的热量为：Q放＝m酒精q＝0.004kg×3×107J/kg＝1.2×105J； 乙从加热到沸腾吸收的热量为：Q'乙＝×3.36×104J＝4.2×104J； 酒精灯的加热效率为：η＝＝×100%＝35%，故CD正确。 故选：CD。 19．（2023秋•端州区校级期中）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 　热值　很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 　4.2×108　J，这些热量可以使 　1250　kg的水从20℃加热至100℃。[c＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg] 【答案】热值；4.2×108；1250。 【解答】解：（1）同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值大； 1kg煤气完全燃烧放出的热量： Q放＝mq煤气＝1kg×4.2×107J/kg＝4.2×107J， 1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量： Q放′＝Q放×10＝4.2×107J×10＝4.2×108J； （2）由题知，Q吸＝Q放′＝4.2×108J， 由Q吸＝cmΔt，可得， 水的质量： m'＝＝＝1250kg。 故答案为：热值；4.2×108；1250。 20．（2023秋•郸城县校级期中）小越参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 　1.2×107　J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将 　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由Q放＝mq可得，q＝＝＝1.2×107J/kg； （2）热值是燃料的特性，其大小与燃料的质量无关，用掉一半后，干木柴的热值仍为1.2×107J/kg。 故答案为：1.2×107；不变。 21．（2023秋•怀化期中）辣椒炒肉是一道经典的湘菜，小明在吃这道菜的时候发现碗的下方有点燃的蜡烛在给菜加热（如图甲）。于是他设计如图乙实验粗略测量蜡烛的热值q。图乙中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子。 （1）要完成本实验，除了天平，还需要的测量工具是 　温度计　； （2）罩子B的主要作用是 　减少热量的损失　； （3）实验收集的数据为：A桶中水的质量为m水，水的初温为t1，末温为t2，蜡烛燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2。已知水的比热容为c水，则蜡的热值q＝　　（不计热损失，用题中给定的物理量符号表示）； （4）实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是 　蜡烛没有完全燃烧　。 【答案】（1）温度计；（2）减少热量的损失；（3）；（4）蜡烛没有完全燃烧。 【解答】解：（1）要完成本实验，需要测量水的温度，因此还需要温度计； （2）罩子B可以减少热量的损失； （3）这支蜡烛的热值q＝＝＝； （4）实验过程中蜡烛没有完全燃烧、桶A吸收了部分热量或蜡烛燃烧产生的热量有部分散失于空气中，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）温度计；（2）减少热量的损失；（3）；（4）蜡烛没有完全燃烧。 六．比较不同燃料的热值大小（共2小题） 22．（2023秋•洪山区期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）探究不同物质吸热升温的特点，应选择 　甲、丙　两图进行实验，如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象，如图丁。由图可以看出，液体 　B　的吸热能力较强，若a的比热容为1.2×103J/（kg•℃），则b的比热容为 　2.4×103　J/（kg•℃）； （2）比较不同燃料的热值，应选择 　甲、乙　两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 　温度计的示数　来反映的（选填“温度计的示数”或“加热时间”）：利用上述装置测得的燃料的热值是 　偏小　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）的。 【答案】（1）甲、丙；b；2.4×103；（2）甲、乙；温度计的示数；偏小。 【解答】解：（1）比较不同物质吸热升温的特点：应控制燃料相同而吸热物质不同，选择甲、丙两图进行实验； 如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，由图可以看出，b液体的温度升高得较慢，b液体的比热容较大；液体b的吸热能力较强； 由20℃升到80℃，a用时10min，b用时20min，即b吸收的热量是a的2倍，而两种液体的质量相等，根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，则b的比热容为：c＝2×1.2×103J/（kg•℃）＝2.4×103J/（kg•℃）； （2）比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；故应选择甲、乙两图进行实验。根据转换法，同时点燃燃料后，需等待燃料燃尽后然后通过观察比较烧杯内液体升高的温度来比较两种燃料热值大小； 比较不同物质的比热容，应控制物质的质量、燃料相同和加热时间相同而吸热的物质种类不同，故应甲、丙两图进行实验；实验中通过加热时间反映吸收热量的多少；在加热的过程中，燃料不能完全燃烧，测量的放出的热量偏少，故热值的测量值偏小。 故答案为：（1）甲、丙；b；2.4×103；（2）甲、乙；温度计的示数；偏小。 23．（2023秋•工业园区校级期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择 　甲、乙　两图进行实验，该实验必须用到的测量器材除了温度计还有 　天平　，实验时要观察 　液体升高的温度　比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的吸热本领时，实验通过 　加热时间的长短　反映物体吸热的多少。 （2）比较不同物质的吸热本领，选用如图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 　小于　（选填“大于”或“小于”或“等于”）液体b吸收的热量。 （3）若甲图烧杯中为50mL的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃。若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 　4.2×105J/kg　。 【答案】（1）甲、乙；天平；液体升高的温度；加热时间的长短；（2）小于；（3）4.2×105J/kg。 【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，应选择甲和乙两图进行实验； 根据公式Q＝qm计算酒精的热值，器材除了温度计还需要有天平测量质量； 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，来判断物体吸热的多少； （2）比较不同物质的比热容，选用甲、丙两实验，加热相同一段时间，两种液体吸收的热量相等， 液体a升温多，说明a的比热容小；a的比热容小，质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。 （3）①50mL水的质量为：m＝ρ水V＝1×103kg/m3×50×10﹣6m3＝0.05kg； 水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.05kg×20℃＝4.2×103J； ②根据题意可知，Q吸＝Q放，由Q放＝qm可知， 10g＝0.01kg； 酒精的热值为：q＝＝＝4.2×105J/kg； ③酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所以算出的热值比标准值偏小。 故答案为：（1）甲、乙；天平；液体升高的温度；加热时间的长短；（2）小于；（3）4.2×105J/kg。 七．热机的效率公式与计算（共8小题） 24．（2023秋•阜平县期中）如图所示为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，下列说法正确的是（　　） A．甲汽油机效率较大 B．乙汽油机效率较小 C．乙汽油机的燃料燃烧放出的能量多 D．两汽油机产生的有用机械能一样多 【答案】D 【解答】解：AB、由甲、乙两汽油机的圆形比例图可知，甲汽油机有用机械能为25%，乙汽油机有用机械能为30%，所以甲汽油机热机效率较低，故AB错误； C、甲汽油机燃料燃烧放出的能量Q甲＝＝2400J，乙汽油机燃料燃烧放出的能量Q乙＝＝2000J，故C错误； D、甲产生的有用机械能W甲＝×25%＝600J，乙产生的有用机械能W乙＝×30%＝600J，故D正确。 故选：D。 25．（2023秋•商丘期中）下列关于比热容、热值和热机效率的描述，正确的是（　　） A．比热容是物质的一种属性，同种物质的比热容一定相同 B．使燃料燃烧更充分，可以增大其热值 C．热机的功率越大，热机的效率就会越高 D．燃烧质量相同的燃料，效率越大的热机转变成有用功的能量也越多 【答案】D 【解答】解：A、同种物质状态不同，比热容就不同，如水和冰的比热容不同，故A错误； B、同种燃料热值相同，热值的大小与燃烧情况无关，故B错误； C、热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关，故C错误； D、燃烧质量相同的燃料，放出的热量相同，由η＝可知燃料燃烧放出相同的热量时，热机效率越高，做的有用功越多，故D正确。 故选：D。 26．（2023秋•广州校级期中）如图所示依次为甲、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．三部汽油机中，乙的效率最高 C．在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲少 D．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多燃料 【答案】B 【解答】解：如图所示，假设纵坐标轴的单位长度为1。 AB、由公式η＝×100%可得，甲的效率为：η甲＝＝×100%＝25%， 乙的效率为：η乙＝＝×100%＝50%， 丙的效率为η丙＝＝×100%＝25%， 可见，三部汽油机中，乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A错误，B正确； C、由图可知，在消耗燃料质量相同时，乙输出的机械能最多，故C错误； D、由图可知，在输出的机械能相同时，乙消耗的燃料最少，故D错误。 故选：B。 27．（2023秋•信阳期中）某型号汽车在测试中，沿一段平直的路面匀速行驶了20min，消耗汽油4kg。测试过程中该汽车发动机的有用功率恒为60kW。（q汽油＝4.5×107J/kg，假设汽油完全燃烧） （1）给汽车提供动力的是汽油机四冲程的 　做功　冲程；测试后油箱中剩余汽油的热值 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若该汽油机的转速为1800r/min，则1s内对外做功 　15　次。 （2）完全燃烧4kg的汽油放出的热量是多少？ （3）测试过程中该汽车汽油机的热机效率是多少？ 【答案】（1）做功；不变；15； （2）完全燃烧4kg的汽油放出的热量是1.8×108J； （3）测试过程中该汽车汽油机的热机效率是40%。 【解答】解：（1）给汽车提供动力的是汽油机的做功冲程； 燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以汽车行驶后，油箱中剩余的汽油的热值不变； 四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，对外做功1次，该汽油机的飞轮转速为1800r/min，所以1s内，飞轮转30圈，共完成15个工作循环，对外做功15次； （2）完全燃烧4kg的汽油放出的热量： Q放＝m汽油q汽油＝4kg×4.5×107J/kg＝1.8×108J； （3）汽车做的有用功： W＝Pt＝60×1000W×20×60s＝7.2×107J， 汽油机的热机效率： η＝×100%＝×100%＝40%。 答：（1）做功；不变；15； （2）完全燃烧4kg的汽油放出的热量是1.8×108J； （3）测试过程中该汽车汽油机的热机效率是40%。 28．（2023秋•玄武区期中）如图所示，这是汽油机的 　压缩　冲程。某汽车在水平路面上匀速行驶了20km，完全燃烧汽油2kg，发动机的效率是30%，汽油的热值是4.6×107J/kg。求： （1）2kg汽油完全燃烧放出的热量； （2）发动机做的有用功； （3）车的牵引力。 【答案】压缩； （1）2kg汽油完全燃烧放出的热量为9.2×107J； （2）发动机做的有用功为2.76×107J； （3）车的牵引力为1.38×103N。 【解答】解：进气门、排气门关闭，活塞向上运动，处于压缩冲程； （1）2kg汽油完全燃烧放出的热量为 （2）发动机做的有用功为 （3）根据W＝Fs，车的牵引力为 答：压缩； （1）2kg汽油完全燃烧放出的热量为9.2×107J； （2）发动机做的有用功为2.76×107J； （3）车的牵引力为1.38×103N。 29．（2023秋•鼓楼区期中）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶1h，内燃机消耗燃油5kg，同时蓄电池组的电能增加了2.0×107J；从汽车的使用说明书知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。燃油的热值为4.6×107J/kg，求： （1）该汽车测试行驶中牵引力做的功； （2）该汽车测试行驶中燃油完全燃烧放出的热量； （3）该汽车内燃机的效率。 【答案】（1）该汽车测试行驶中牵引力做的功为7.2×107J； （2）该汽车测试行驶中燃油完全燃烧放出的热量为2.3×108J； （3）该汽车内燃机的效率为40%。 【解答】解：（1）由图象可知，汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力f＝900N， 因为汽车匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以汽车受到的牵引力：F＝f＝900N， 汽车行驶的距离：s＝vt＝80km/h×1h＝80km＝80000m， 该汽车测试行驶中牵引力做的功： W＝Fs＝900N×80000m＝7.2×107J； （2）该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出热量Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J； （3）有效利用的能量： W有用＝W+W′＝7.2×107J+2.0×107J＝9.2×107J， 内燃机的效率： 根据η＝＝×100%＝40%。 答：（1）该汽车测试行驶中牵引力做的功为7.2×107J； （2）该汽车测试行驶中燃油完全燃烧放出的热量为2.3×108J； （3）该汽车内燃机的效率为40%。 30．（2023秋•鼎湖区校级期中）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。2022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021﹣2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。根据北京冬奥组委公布的数据，北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等（如图所示）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg] （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为65℃的水吸收，能使水的温度升高多少？（在一个标准大气压下） （3）0.6kg氢燃料可供某型号氢燃料电池大巴以140kW的恒定功率匀速行驶了300s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 【答案】（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J的热量； （2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为65℃的水吸收，能使水的温度升高35℃； （3）氢燃料电池大巴车的效率是50%。 【解答】解： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J； （2）根据题意，水吸收的热量Q吸＝Q放＝8.4×107J； 由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt＝＝＝50℃； 初温是65℃，则末温为t＝65℃+50℃＝115℃， 因为是1标准大气压，水的沸点是100℃，所以末温为100℃，故温度升高了Δt＝100℃﹣65℃＝35℃； （3）由P＝可知，氢燃料电池大巴所做的功：W＝Pt′＝140×103W×300s＝4.2×107J； 氢燃料电池大巴车的效率：η＝＝＝50%。 答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J的热量； （2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为65℃的水吸收，能使水的温度升高35℃； （3）氢燃料电池大巴车的效率是50%。 31．（2023秋•鼓楼区校级期中）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高，用水的循环来降低发动机温度。实验测得行驶时该发动机消耗了0.03kg的汽油，能克服阻力做功为5×105J，冷却系统中5kg的水升高了40℃（q汽油＝5×107J/kg）。求： （1）求制冷却系统中的水所吸收的热量是多少J？ （2）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （3）该汽油机此次工作的效率约为多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×40℃＝8.4×105J； （2）汽油完全燃烧释放出的热量为：Q放＝m汽油q汽油＝0.03kg×5×107J/kg＝1.5×106J； （3）发动机做的有用功为：W有用＝5×105J； 发动机的效率为：η＝×100%＝×100%≈33.3%。 答：（1）制冷水所吸收的热量是8.4×105J； （2）汽油完全燃烧放出的热量是1.5×106J； （3）该汽油机此次工作的效率约为33.3%。 八．能量的转化与转移（共3小题） 32．（2023秋•龙港区期中）某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（ ） A．电饭煲 B．白炽灯 C．电热水器 D．电风扇 【答案】D 【解答】解：由图可知，该用电器工作时，将电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能。 AC、电饭煲和电热水器工作时，主要将电能转化为内能，故AC不合题意； B、白炽灯工作时，主要将电能转化为内能和光能，故B不合题意； D、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，并产生少部分内能，故D符合题意。 故选：D。 33．（2023秋•永定区期中）（多选）国庆假期，小明和家人外出旅行，爱观察的他，被一排“风光互补”太阳能照明灯吸引了注意力；如图所示，“风光互补”太阳能照明灯“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．小风扇是将电能转化为机械能 B．光电池板是将太阳能转化为电能 C．照明灯主要是使用时将电能转化为光能 D．蓄电池夜间放电，是将化学能转化为电能 【答案】BCD 【解答】解：A、“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，风能属于机械能的一种，故A错误； B、这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，故B正确； C、照明灯工作时，将电能转化为光能，故C正确； D、蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，故D正确。 故选：BCD。 34．（2023秋•八步区期中）自然界中的各种形式的能量是可以相互转化的：摩擦生热，机械能转化为 　内　能；电动机带动抽水机把水送到高处，电能转化为 　机械　能。 【答案】内；机械。 【解答】解：摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能；电动机带动水泵把水送到高处消耗了电能，把电能转化为机械能。 故答案为：内；机械。 九．能量守恒定律（共7小题） 35．（2023秋•顺德区期中）如图所示的实例中，关于能量的说法正确的是（　　） A．甲图中水电站发电源源不断地获得电能，说明能量可以凭空产生 B．乙图中自由运动的滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明能量正在消灭 C．丙图中向密闭瓶中打气，在瓶塞跳起前瓶中气体内能不变 D．丁图中弹簧被人拉开，是不同形式能量之间的转化 【答案】D 【解答】解：AB、能量是不能凭空产生的，也不会凭空消灭，此说法违背了能量守恒定律，故AB错误； C、瓶塞跳起前，对瓶内气体做功，瓶内气体内能增加，故C错误； D、弹簧被拉开，是人体的化学能转化为弹簧的弹性势能，故D正确。 故选：D。 36．（2023秋•兴隆县期中）关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　） A．水电站里，发电机发电时，将电能转化为机械能 B．电热水器给水加热时，效率可以达到100% C．在酒精燃烧放热的过程中，化学能转化为内能 D．火箭升空时，其重力势能和动能都增大，能量守恒定律不适用 【答案】C 【解答】解：A、水力发电机发电时，将水的机械能转化为电能，故A错误； B、电热水器给水加热时，一定存在能量的损失，其效率不可能达到100%，故B错误； C、酒精燃烧时，消耗化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故C正确； D、火箭升空时，其重力势能和动能都增大，是燃料的内能转化为机械能，能量守恒定律仍然是适用的，故D错误。 故选：C。 37．（2023秋•裕华区校级期中）2023年9月26日，东枫举办了第一次科技运动会，运动会项目包括投石机攻城、纸桥承重、反冲小车、气弓箭打靶、水火箭比高等项目，其中水火箭项目中，小吕同学表现优异，他把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出（　　） A．在打气过程中，内能转化为机械能 B．水火箭上升过程中克服空气阻力做功，内能减小 C．电子测高仪随水火箭上升，给电子测高仪充电时，电能转化为化学能 D．水火箭下降时降落伞打开，匀速下降，此过程中不遵守能量守恒定律 【答案】C 【解答】解：A．在打气过程中，人对气体做功，气体的内能增加，机械能转化为内能，故A错误； B．水火箭上升过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能，内能增大，故B错误； C．给电子测高仪充电时，电能转化为化学能，故C正确； D．水火箭下降时降落伞打开，匀速下降，动能不变，重力势能减小，机械能转化为内能，任何过程都遵循能量守恒定律，故D错误。 故选：C。 38．（2023秋•青龙县期中）都山位于青龙县满族自治县县城西北22公里，海拔1846.3米，是河北省第三高山。具有典型的原始森林景观，极具休闲旅游观赏价值、十一假期间小明驾车沿盘山公路下山的过程中，会不时地踩刹车，当车行驶至大勺井时还会停下来，向车轮闸片处喷水。对于上述现象，王同学联想到几个相关物理知识（　　） A．喷水的主要目的是为降低车闸的温度，以防车闸温度过高而损坏 B．下山过程中，机械能保持不变 C．下山过程中，重力势能增大 D．刹车过程中有部分机械能转化为内能，说明能量不守恒 【答案】A 【解答】解：A、喷水的主要目的是利用水的热传递和蒸发吸热来降低车闸的温度，以防车闸温度过高而损坏，故A正确； BC、下山过程中，由于不断踩刹车，一部分机械能转化为内能，又因为其动能总体变化不大，而高度降低、重力势能减小，所以机械能不断减小，故BC错误； D、刹车过程中有部分机械能转化为内能，但能量的总量是守恒的，故D错误。 故选：A。 39．（2023秋•小店区期中）如图，这是班里的“智多星”小明同学制作的一款由形状记忆合金、5根轻杆、转轮、转轴、热水设计而成的装置，他设想轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动；离开热水，叶片形状迅速恢复。由此转轮便可以永不停息地自主转动下去。你认为这个设想 　不能　（选填“能”或“不能”）实现，判断的依据是：　能量守恒　定律。 【答案】不能；能量守恒。 【解答】解：由于能量的转化或转移具有方向性，如果不给它提供热水，消耗热能（或者如果热水变成了冷水），它也就不转了，因此永动机违背了能量守恒定律。 故答案为：不能；能量守恒。 40．（2023秋•西和县期中）我国的电动车特别多，不过续航里程依旧是电动车让人头疼的地方，有的网友给想了一个办法，说在电动车的前轮上装一个发电机一边走一边发电，然后给蓄电池充电，蓄电池再带动后轮的电动机转动这样就可以无限行驶了。你认为这位网友的想法是否正确：　否　，支持你的理由是：　违背了能量守恒定律　。 【答案】否；违背了能量守恒定律 【解答】解：电动车在前进时会消耗电能，电能转化为机械能；在电动车的前轮上装一个发电机一边走一边发电，一部分机械能会转化为电能；消耗的电能一部分转化为机械能，机械能的一部分转化为电能，所以消耗的电能要大于所发的电能，当蓄电池的电能消耗完毕后，电动车就不能前进了，所以这位网友的说法是错误的，违背了能量守恒定律。 故答案为：否；违背了能量守恒定律。 41．（2023秋•旬邑县期中）如图所示，质量为50g的金属小球从A处自由下滑，经过B处，到达C处，恰好停下。如果小球从A到B的过程用了4s的时间，则重力做功的功率为 　0.05　W；整个过程中，小球克服摩擦消耗的机械能为 　0.1　J。（空气阻力忽略不计，g取10N/kg） 【答案】0.05；0.1 【解答】解：（1）金属小球的重力：G＝mg＝50×10﹣3kg×10N/kg＝0.5N， 由图可知，从A到B小球下降的高度hA＝40cm＝0.4m， 小球从A到B的过程中，重力做功：W＝Gh＝0.5N×0.4m＝0.2J； 重力做功的功率：P＝＝＝0.05W； （2）C点的高度hC＝20cm＝0.2m， 小球到达C时，克服摩擦消耗的机械能等于减少的重力势能，即： W'＝ΔE＝G（hA﹣hC）＝0.5N×（0.4m﹣0.2m）＝0.1J。 故答案为：0.05；0.1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$