【单元预习衔接】第十四章 内能的利用（基础卷）-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级上册

第十四章 内能的利用 一、单选题 1．关于能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　） A．在科学技术日常生活中都适用 B．只在物理和化学等学科问题中适用 C．由于能量守恒，理论上可以有永动机 D．由于能量守恒，热机的效率可以达到100% 2．下列各例中，属于机械能转化为内能的是（　　） A．用电开水器加热水 B．衣服在阳光下暴晒升温 C．火箭升空 D．双手摩擦生热 3．关于热现象的相关知识，下列说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．北方冬天供暖以水为传热介质，因为水的比热容较小 C．内燃机在做功冲程时，内能转化成机械能 D．热传递过程中，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体 4．一辆汽车在平直公路上匀速行驶50 min，消耗汽油7 kg，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能，已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，则汽车发动机的功率约为（　　） A．9.66 kW B．96.6 kW C．3.22 kW D．32.2 kW 5．下列关于汽油机与柴油机的说法中，错误的是（　　） A．汽油机与柴油机使用的燃料不同 B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 C．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 D．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞 6．做同样的有用功，甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下，下列说法正确的是（　　） 柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油 甲 相同 3h 5kg 乙 2h 6kg A．甲的功率较大，热机效率较低 B．甲的功率较大，热机效率较高 C．乙的功率较大，热机效率较高 D．乙的功率较大，热机效率较低 7．（2017·玉林一模）一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min，则柴油机每秒钟 A．完成60个循环，120个冲程 B．做功30次，活塞往复60次 C．完成60个循环，60个冲程 D．做功1 200次，活塞往复1 200次 8．用如图1所示的同一个实验装置分别加热质量均为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的图像（如图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法正确的是（　　） A． B．乙液体是水 C．0~8min乙吸收的热量为 D．该酒精灯的加热效率为35% 二、多选题 9．下图是四冲程内燃机某个冲程的示意图。根据图中活塞和曲轴的位置、进气门和排气门的开闭情况，下列分析正确的是（　　） A．该冲程是吸气冲程 B．该冲程机械能转化为内能 C．该冲程内能转化为机械能 D．该冲程工作时，气缸内气体内能减小 10．2024年5月7日，长征六号丙运载火箭在太原卫星发射中心腾空而起，直指苍穹。这次非同寻常的首飞，不仅成功将四颗卫星精确送达预定轨道，更标志着中国航天技术迈向了一个全新的高度。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情景。图2所示是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行。（不计太空中的一切阻力）下列说法正确的（　　） A．图1中，火箭升空过程中向下喷气，利用了力的作用是相互的 B．图1中，火箭用液态氢作为燃料，是利用了液态氢密度比较大 C．图2中，当卫星运行到远地点时，动能最大 D．图2中，人造地球卫星在围绕地球运行的过程中，机械能的总量不变 11．如图所示，“定向爆破”是拆除高大建筑物的主要方法。主要做法是：将炸药放在建筑底部钻开的炮孔内，点燃从炸药引出的导火索，从而让炸药燃烧、爆炸，使建筑物倒塌。关于此过程的说法中正确的是（　　） A．用火源点燃导火索的过程，是利用热传递的方式增加了导火索的内能 B．炸药燃烧的过程，是将内能转化为化学能 C．爆炸使建筑物倒塌的过程中，气体迅速膨胀，其内能减小 D．爆炸过程的能量转化与热机的工作原理相同 12．提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主要还需改进应用能源的技术常采用的措施有（不止一个选项正确）（　　） A．让燃料充分燃烧 B．采用保温隔热措施，减少热量的散失 C．充分利用余热和减少有害摩擦 D．增加能量的转化环节 13．下列对能量转化的描述正确的是（　　） A．蓄电池充电﹣电能转化为化学能 B．热机工作﹣内能转化为机械能 C．电灯发光﹣电能转化为光能 D．双手摩擦，手变热﹣内能转化为机械能 14．有一辆汽车在水平路面上用0.5h匀速行驶了36km，消耗汽油3kg。若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5t，车轮与地的接触总面积是0.5m2，汽油的热值为4.6×107J/kg，g＝10N/kg。下列分析正确的是（　　） A．该汽车对路面的压力等于1.5×104N，该汽车克服阻力做的功是2.3×104J B．该汽车通过这段路程的平均速度是200m/s，车对地的压强是3000Pa C．该汽车的牵引力是1.15×103N，汽油燃烧放出的热量是1.38×108J D．该汽车发动机的效率是30% 15．用相同的酒精灯加热初温相同（未知）、质量均为100g的甲、乙两种液体，已知68min消耗酒精的质量为0.4g，它们的温度随时间变化的图像如图，甲、乙单位时间吸收的热量相等，甲的比热容c甲=2×103J/（kg•℃），酒精的热值q酒 =3×107J/kg（单位时间消耗酒精的质量相同）。下列说法正确的是（　　） A．甲液体的沸点为80℃，乙液体的沸点为40℃ B．68min酒精灯对甲液体的加热效率约为33.3% C．甲、乙两种液体的初温都是0℃ D．乙液体的比热容c乙=4×103J/（kg•℃） 16．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．汽油机每秒内完成30个冲程 B．汽油机的功率为2025W C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N D．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×105J 三、填空题 17．如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来。此实验得到的结论是：对　 　（选填“棉絮”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加，其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的　 　冲程相同，若汽油机的转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功　 　次。 18．某市建立的垃圾焚烧电厂，年处理垃圾可达2.0×105t．生活垃圾的平均热值约为6.3×106J/kg，每燃烧1t生活垃圾可放出的热量是　 　J，实际燃烧1t生活垃圾可获得7.56×108J的电能，那么生活垃圾燃烧发电的效率是　 　． 19．氢的热值是1.4×108J/m3，5m3的氢完全燃烧一半，剩下一半的热值是　　 　 　J/m3．火箭常采用氢作燃料是因为氢的　 　 ，在完全燃烧一样多的燃料时，可以获得更多的能量． 20．一台汽油机工作时的功率为P，在t时间内烧掉汽油的质量为m，如果汽油的热值是q，则这台汽油机的效率是　 　 ，这段时间做的额外功是　 　 。 21．汽车已进入寻常百姓家中，汽车主要以汽油为燃料，汽油属于　 　（可再生/不可再生）能源。若某汽油机飞轮转速为20r/s的汽车，在水平路面上行驶，则在1min内汽油机完成　 　个工作循环，对外做功　 　次；若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出　 　J的热量。在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过　 　的方式增加物体内能的，但转化得到的内能不可能再转化为机械能，这是因为能量的转化具有　 　性。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 22．两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%。做功快的汽油机是　 　，那么甲与乙每小时消耗油量之比为　 　。 四、综合题 23．科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成吸气、压缩、做功和排气四冲程工作后，会把水注入气缸，使水瞬间变成水蒸气，从而推动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入气缸的水，六冲程汽油机的部分技术规格如表所示： 单缸排量V 功率 转速 燃气气压ρ 0.5×103m3 　 3600r/min 5×104Pa （1）“六冲程引擎”中第五冲程相当于四冲程热机的　 　 (选填“吸气”“压缩”，“做功"或“排气")冲程： （2）加入五、六两冲程后，六冲程汽油机每秒有　 　 次吸气冲程，有　 　 次做功冲程。 （3）在做功冲程里，燃气对活塞每次所做的功 W=pV.它每次做的功是　 　 J， 功率是　 　 W。 24．近年来，新能源汽车蓬勃发展，某品牌混动（油电混合动力）汽车实测时的数据：汽车启动或低速行驶时，汽油机不工作，蓄电池向车轮输送能量当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，汽油机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，该汽油机为四缸四冲程发动机，如图1所示；车速与阻力的关系如图2所示。 （1）当飞轮转速为1800r/min，则1s内该汽油机一个汽缸做　 　次功； （2）图3为其中一个汽缸一个工作循环示意图，四个冲程正确的工作顺序是　 　； （3）若在某次测试中，只由汽油机提供能量，且未向满电量的蓄电池充电。汽车以100km/h的速度沿直线匀速行驶了15km，所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗4kg燃料。请通过计算求出测试过程中汽车热机的效率（写出必要文字说明、表达式及最后结果）；　 　 （4）汽油机实际工作时，向车轮输送能量同时还可以为蓄电池充电，增加汽车的综合里程，这样做可有什么优点，至少一条。　 　 五、计算题 25．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，氢的热值q氢=1.4×108 J/kg。[已知c水=4.2×103 J/（kg⋅℃）] （1）某火箭发射时携带6×104 kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧会释放多少热量？ （2）若不计热量损失，6×104 kg液态氢燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至100℃？（当地大气压为1标准大气压） 26．小明用天然气将质量为2kg的水从25℃加热到75℃，完全燃烧天然气放出的热量有20%被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3J。求： （1）这些水吸收的热量； （2）需要完全燃烧天然气的体积。 27．新农村建设中正大力推广使用某新型天然气灶，若家若家用天然气的热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg∙℃)在一个标准大气压下对2kg的水从40℃开始加热，消耗了0.04m3的天然气则： （1）若2kg的水在一个标准大气压下加热至沸腾，求水吸收的热量？ （2）完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少？ （3）若新型天然气灶烧水的效率为40%，求水的温度升高了多少℃？ 28．过端午吃粽子，赛龙舟，生动地呈现了端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸汽进行加热。若将2.5kg的水从20℃加热到100℃使其沸腾，求：[q煤=3×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)] （1）水吸收的热量； （2）采用煤炉加热，煤炉的加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量； （3）需要完全燃烧煤的质量。 29．重4100N的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N，汽车牵引力功率为9.2kw，其汽油发动机效率为20%（汽油热值是 ） 求：汽车运动100s内 （1）发动机对汽车的牵引力多大？ （2）牵引力做了多少功？ （3）汽车通过的距离多长？ （4）发动机消耗汽油质量是多少？ 六、作图题 30．如图甲所示是内燃机的吸气冲程的示意图，图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“”表示阀门，画出压缩冲程进气门、排气门的开闭情况，用“↑”或“↓”表示活塞运动方向，画出压缩冲程活塞的运动情况。 31．如图甲所示是一个内壁光滑且密闭绝热的金属圆筒，左端固定在墙上，现在先用力 F 向左推活塞，使活塞从 A 位置运动到最左端C 位置。撤去力 F 后，活塞又被圆筒内的气体推回到A 位置。请在图乙的坐标图中作出活塞从 A 位置运动到C 位置再返回A 位置的过程中，金属圆筒内的气体的内能随位置变化的大致关系图象。(绝热：表示没有热量传递；坐标原点表示内能为零) 32．如图甲所示，用打气筒向瓶内打气，一段时间后瓶塞从瓶口冲出且瓶口冒出少许“白气”。请你根据这一现象在图乙中画出：从开始打气到“白气”消失一段时间后的过程中玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象。（环境温度为t0） 33．如图所示物体在拉力F的作用下沿粗糙的斜面做匀速直线运动，斜面的长为S，高为h，试解答一下问题： ⑴作出物体还受到其它力的示意图 ⑵请利用功和能的知识证明物体受到的拉力F大于物体在斜面受到的摩擦力f 七、实验探究题 34．图所示，小红同学为了比较燃料的热值，打算选用A、B、C三个实验装置进行实验，烧杯大小完全相同。 表一 表二 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 加热的时间/min 0 1 2 3 4 5 6 a 25 44 a液体温度/℃ 25 27 29 31 35 35 37 b 25 34 b液体温度/℃ 25 26 27 28 29 30 31 （1）比较燃料的热值应选择 　 　两个装置（选填装置序号AB、BC、AC）；控制燃料 　 　相同（选填“体积”、“质量”）。 （2）此实验中 　 　控制加热时间相同（填“需要”“不需要”），通过比较 　 　（选填“加热时间”、“液体升高的温度”）比较燃料燃烧放出热量的多少；分析表一数据可知，燃料 　 　（选填“a”或“b”）热值较大。 （3）利用实验中数据测得的各燃料热值会 　 　（填“偏小”、“偏大”或“不变”）；原因是 　 　。（请写出一条即可） 35．为了比较煤油和菜籽油热值的大小，小明制定了下列的实验方案：取质量相等的小量煤油和菜籽油，分别盛装在空的酒精灯中，制成油灯。点燃后分别给两个相同的烧杯（内装质量相等、初温都是20℃的水）加热，通过观察水温的变化，判断两种燃料热值的大小。请根据小明的设计方案回答下列有关的问题： （1）如图是煤油燃烧完时，用煤油灯加热的烧杯中温度计的示数，此时水温是96℃。菜籽油燃烧完后，用菜籽油灯加热的烧杯中温度计的读数是87℃，由此判断　 　的热值比较大。 （2）小明用天平测出水和煤油的质量，并根据Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与课本中给出的煤油热值相比　 　（偏大、偏小、相等）。分析原因：　 　。 （3）小明设计的实验方案中，你认为两杯水的质量要大些好还是小些好？　 　；理由是　 　。 36．小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量，天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a线所示。 （1）如图甲所示，组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触，应调节图中A、B两铁环应先调节　 　（选填“A”、“B”）铁环； （2）在第2-4min的过程中，水　 　（选填“吸”或“不吸”）热； （3）已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，则该燃料的热值为　 　J/kg（水的比热容为4.2×103J（kg･℃），整个过程中忽略水的质量变化）； （4）若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图丙中b线，则另一杯水的质量　 　（选填“大于”､“等于”或“小于”）上一杯水质量。 答案解析 1．【答案】A 【知识点】能量守恒 【解析】【解答】A、B、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，在科学技术日常生活中都适用，A符合题意，B不符合题意； C、因为能量的转化是有方向性的，自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，所以不可能制出永动机，C不符合题意； D、虽然能量守恒，但热机工作时，不可避免会散热，克服摩擦做功等，所以热机的效率不可能达到100%，D不符合题意； 故答案为：A． 【分析】能量的转化和守恒定律：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，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变. 2．【答案】D 【知识点】能量的转化或转移 【解析】【解答】解：A、开水加热器是要消耗电能的，加热水转化为水的内能，是电能转化为内能，A不符合题意； B、衣服在阳光下曝晒升温是将光能转化为内能，B不符合题意； C、火箭升空是要消耗燃料的，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能，C不符合题意； D、双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能，D符合题意。 故答案为：D。 【分析】我们要能够分析生活中的能量转化现象. 3．【答案】C 【知识点】温度、热量与内能的关系；热机 4．【答案】D 【知识点】功率的计算；热量的计算；燃料的热值 【解析】【解答】根据热值计算汽油完全燃烧放出的热量 Q放=qm=3.22x108J， 由于汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能 ，故发动机所做的有用功为W有用=3.22x108Jx30%=9.66x107J，因此汽车发动机的功率为P==32.2kw 故选择D 【分析】计算发动机的功率，要考虑发动机做的功和做功用的时间，依据功率的公式计算，根据题意，发动机的做功是消耗机械能，机械能是通过燃料燃烧转化而来，计算出燃料放出的热即可 5．【答案】C 【知识点】热机 【解析】【解答】A.汽油机燃料为汽油，柴油机的燃料为柴油，故A正确不合题意； B.柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，故B正确不合题意； CD.柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞，故C错误符合题意，D正确不合题意。 故选C。 【分析】根据汽油机和柴油机在结构和工作过程中的不同点判断。 6．【答案】D 【知识点】热机的效率；有关热机的计算 【解析】【解答】由 可得，甲、乙两台柴油机完成工作量相同，甲所用的时间大于乙所用的时间，所以P甲＜P乙。 甲、乙两台热机消耗的总能量分别为 由于m甲＜m乙，所以W甲＜W乙；利用能量的利用效率的计算公式 可知，在有用功相同的情况下，消耗的总能量越少，效率就越高，所以乙柴油机的效率低。D符合题意。 故答案为：D。 【分析】根据燃料的质量和热值的乘积计算热量，结合相同的功，可以计算热机效率大小；利用功和时间的比值，计算功率大小。 7．【答案】B 【知识点】热机的四个冲程 8．【答案】D 【知识点】比热容；燃料的热值 9．【答案】C,D 【知识点】热机的四个冲程 【解析】【解答】解：A、由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，A不符合题意；BCD、在做功冲程中，气缸内的气体膨胀做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，气缸内气体内能减小、温度较低，CD符合题意、B不符合题意。 故答案为：CD。 【分析】四冲程内燃机的四个冲程中只有做功冲程燃料燃烧对外做功，内能转化为机械能，其余三个冲程都是靠惯性完成的。 10．【答案】A,D 【知识点】机械能及其转化；燃料的热值；力作用的相互性 【解析】【解答】A． 火箭升空过程中向下喷气 ，由于物体间力的作用是相互的，火箭受到了气体对它施加了一个向上的反作用力，使火箭前进，故A正确； B．火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，故B错误； C．卫星在绕地球运动过程中，质量不变，卫星在近地点时，高度最低，速度最快，动能最大；故C错误； D．卫星在绕地球运动过程中，只有动能和势能的相互相转化，机械能守恒；故D正确。 故选AD 。 【分析】1、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比； 2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。 11．【答案】A,C,D 【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能；热机；能量的转化或转移 12．【答案】A,B,C 【知识点】热机的效率 【解析】【解答】解：A、让燃料充分燃烧可以提高能量的利用率，所以A正确； B、减少热量的损失也可以提高燃料的利用率，所以B正确； C、充分利用余热和减少有害摩擦，减少了能量的损失，提高了燃料的利用率，所以C正确； D、增加能量的转化环节，不一定能提高能量的利用率，有可能使能量在转化过程中造成损失，所以D错误． 故选A、B、C． 【分析】能量的利用效率是有效利用的能量与总能量之比．要提高能量的利用率就需要不浪费能源、减少能量的损失． 13．【答案】A,B,C 【知识点】能量的转化或转移 【解析】【解答】解： A、给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来，故A正确； B、热机工作时，燃料的化学能转化为内能，内能转化为机械能，故B正确； C、电灯发光，消耗电能转化为光能，故C正确； D、双手摩擦，手变热，是机械能转化为内能，故D错误． 故选ABC． 【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量． 14．【答案】C,D 【知识点】燃料的热值；热机的效率；压强的大小及其计算；功的计算及应用 【解析】【解答】A．根据质量，计算汽车的总重力：G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N 该汽车对路面的压力：F=G=1.5×104N； 汽车在水平路面上匀速行驶，阻力等于牵引力，计算汽车克服阻力做的功：W=Pt=23×103W×0.5×3600s=4.14×107J，故A错误； B．计算汽车通过这段路程的平均速度： 车对地的压强：，故B错误； C．根据功率，计算汽车的牵引力： 消耗汽油3kg放出的热量：，故C正确； D．该汽车发动机的效率：，故D正确。 故选CD。 【分析】根据G=mg，计算物体的重力；根据W=Pt，计算做功多少；根据，计算速度，利用，计算牵引力；根据Q=mq计算燃料放出的热量，利用，计算热效率。 15．【答案】A,B,C 【知识点】沸腾及沸腾条件；比热容；热机的效率 16．【答案】B,C 【知识点】功率计算公式的应用；热机的四个冲程；压强的大小及其计算；功的计算及应用 17．【答案】筒内气体；压缩；20 【知识点】热机的四个冲程 18．【答案】6.3×109；12% 【知识点】燃料的热值；热机的效率 【解析】【解答】解： 1t=1000kg垃圾燃烧放出的热量： Q=mq=1000kg×6.3×106J/kg=6.3×109J， 燃烧1t垃圾可获得的电能： W=7.56×108J， 生活垃圾燃烧发电的效率： η= = ×100%=12%． 故答案为：6.3×109；12%． 【分析】知道生活垃圾的平均热值，利用Q放=mq计算每吨（t）垃圾燃烧放出的热量（总能量）； 燃烧1t垃圾可获得7.56×108J的电能（有用能量），利用效率公式求生活垃圾燃烧发电的效率． 19．【答案】1.4×108；热值大 【知识点】燃料的热值 【解析】【解答】解：氢的热值是1.4×108J/m3，5m3的氢完全燃烧一半，剩下一半的热值不变，仍为1.4×108J/m3； 运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量； 故答案为：1.4×108；热值大． 【分析】（1）1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，其大小只与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关； （2）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多． 　 20．【答案】；mq-Pt 【知识点】热机的效率 【解析】【解答】汽油机工作时的功率是有用功率，它做的有用功是Pt，汽油机工作时的总功是消耗汽油所做的功，总功是mq，额外功就是mq-Pt。 【分析】燃料燃烧时得到的总能量，用Q放=mq得出，汽油机工作时对外做功的功率为P，则工作时间t后所做的功为有用功利用W=Pt求得，则利用机械效率公式可得汽油机的效率；额外功就是总功减去有用功． 21．【答案】不可再生；600；600；9.2×107；做功；方向 【知识点】燃料的热值；热机；能量的转化或转移 22．【答案】甲；7∶2 【知识点】功率的概念；燃料的热值；热机的效率 23．【答案】（1）做功 （2）20；40 （3）10000；10000 【知识点】热机的四个冲程 【解析】【解答】（1） 第五冲程，为汽车提供动力 ，属于做功冲程； 综上 第1空、 做功； （2） 题目中转3r，进行一次吸气冲程，2次做功冲程，六冲程汽油机的转速为60r，完成20个吸气冲程，做40次做功冲程； 综上 第1空、20； 第2空、40； （3）根据W=Pv可知W= 5×104Pa×0.5×103m3=250J. 由（2）1s做功40次，所以总功为250J×40=10000J，P=10000W。 综上 第1空、10000； 第2空、10000. 【分析】1、汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。 吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。 2、热机转速和做功的关系，热机转2次，对应一次做功，对应四个冲程。 3、 题目中转3r，进行一次吸气冲程，2次做功冲程。 24．【答案】15；乙甲丁丙；25%；提高燃料的利用率 【知识点】燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程；功的计算及应用 25．【答案】（1）8.4×1012 J；（2）2.5×107 kg 【知识点】比热容；燃料的热值 26．【答案】（1）解：根据吸热公式可知，水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃) ×2kg×(75℃-25℃)=4.2×105J 答：这些水吸收的热量为4.2×105J； （2）解：由Q放×20%＝Q吸得 由热值计算公式可知，需要的天然气体积为 答：需要完全燃烧天然气的体积为0.06m3。 【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率 【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm(t-t0)求得水吸收的热量。 （2）利用机械效率计算公式求得放出的热量，进一步由热值计算公式可知需要的天然气体积。 27．【答案】（1）解：在一个标准大气压下，水沸腾时的温度t=100℃ 则水吸收的热量 答：水吸收的热量5.04×105J； （2）解：完全燃烧0.04m3天然气放出的热量 答：完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是1.68×106J； （3）解：由 可得，水吸收的热量 由 可得水升高的温度 此时水的末温 由于在一个标准大气压下水的沸点为100℃，且沸腾时持续吸热，温度不变。所以水升高的温度 答：水的温度升高了60℃。 【知识点】比热容；热量的计算；燃料的热值 【解析】【分析】（1）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可； （2）结合天然气的热值和体积，两者相乘即为天然气燃烧释放的热量； （3）利用天然气燃烧释放的热量乘以加热效率即为水吸收的热量，结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可。 28．【答案】（1）8.4×105J；（2）8.4×106J；（3）0.28kg 【知识点】比热容；燃料的热值 29．【答案】（1）解：汽车在水平方向匀速直线运动，所以牵引力为F=f=920N 答：发动机对汽车的牵引力是920N （2）解：由 可得，汽车运动100 s牵引力做功W=Pt=9.2×103W×100s=9.2×105J 答：牵引力做了9.2×105J功； （3）解：根据W=Fs得，汽车通过的距离 答：汽车通过的距离为1000m （4）解：由 可得，汽油燃烧放出的热量 根据Q=qm可得汽车运动100 s发动机消耗汽油的质量 答：发动机消耗汽油质量是0.1kg 【知识点】功率的计算；燃料的热值；热机的效率；平衡力的辨别；功的计算及应用 【解析】【分析】（1）汽车匀速运动，水平受力平衡，牵引力等于阻力； （2）结合汽车的功率和工作时间求解汽车发动机做功； （3）利用牵引力做功除以牵引力大小即为汽车运动的距离； （4）利用牵引力做功除以热机效率即为燃料释放的热量，利用热量除以燃料的热值即为燃料的质量。 30．【答案】 【知识点】热机的四个冲程 【解析】【解答】根据图像，甲中进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程；下个是压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动，如图所示： 【分析】四冲程内燃机吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据气门状态，活塞方向，判断冲程。 31．【答案】 【知识点】热机的四个冲程 【解析】【解答】任何物体均有内能，所以起点的内能不为0，推动活塞，机械能转化为气体的内能，内能增加，空气推动活塞，气体内能转化为机械能，气体内能减小，据此作图 【分析】该过程可分为两个子过程，分别类似于压缩冲程和做功冲程，压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能。 32．【答案】 【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移 【解析】【解答】用打气筒向瓶内打气，压缩气体做功，机械能转化为内能，温度升高，高于t0； 一段时间后瓶塞从瓶口冲出，瓶内气体的内能转化为塞子的动能，内能减小，温度降低，知道温度等于t0， 玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象如图所示： 【分析】外界对物体做功，内能增大，温度升高； 物体对外界做功，内能减小，温度降低。 33．【答案】解：如图所示： 【知识点】能量的转化或转移 【解析】【解答】(1)物体还受重力竖直向下，支持力垂直斜面向上，摩擦力沿斜面向下，如图所示： ； (2)根据能量守恒定律可知：FL＝Gh+fL ，即：F-f＝ >0 即F>f 【分析】（1）物体除受到拉力的作用外，还受到竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力F支，由于物体在拉力F的作用下沿粗糙的斜面向上运动，故物体还受到平行于斜面向下的摩擦力f； 这3个力的作用点都可以画在物体的重心上； （2）根据W总=W有用+W额外进行证明. 34．【答案】（1）BC；质量 （2）需要；液体升高的温度；a （3）偏小；燃料燃烧不充分 【知识点】温度、热量与内能的关系；热量的计算；燃料的热值 【解析】【解答】（1）根据控制变量法可知，比较不同燃料的热值应选择燃料不同，燃料质量相同，被加热的液体相同，故选择B、C两个装置进行实验； （2）比较燃料的热值实验中不需要控制加热时间相同，通过液体升温的多少（温度计示数的变化）来判定放热的多少； 由表中数据可知，燃料燃尽后，a燃料燃烧放出热量的使水升高的多，说明a燃料热值较大； （3）因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以测得的热值与实际相比会偏小。 故答案为：（1）BC；质量；（2）不需要；液体升高的温度；a；（3）偏小；燃料燃烧不充分、热量不会被液体完全吸收。 【分析】（1）比较不同燃料的热值应选择燃料不同，燃料质量相同； （2）比较不同燃料的热值，根据控制变量法，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，通过比较液体升高的温度，根据Q＝cmΔt，得出不同燃料放出热量的多少，据此分析； 根据表中液体升高的温度判断热值的大小； （3）存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，测得的热值会偏小。 35．【答案】（1）煤油 （2）偏小；燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收，存在热散失 （3）质量大好些；质量小的水吸热升温，容易沸腾，水温变化相同，无法比较两种燃料的热值 【知识点】燃料的热值 【解析】【解答】(1)根据热量的计算公式 ，水的质量相同、比热容相同、初温也相同，但是煤油灯加热的烧杯升高的温度比较高，那么它的 会比较大，也就是煤油灯放出的热量 会比较大，根据热值公式 ，煤油和菜籽油的质量相同，那么煤油的热值会比较大；(2)燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收，即 ，根据热值公式变换式 ，拿 去计算时，得出的热值是偏小的；(3)[4][5]根据热量的计算公式 ，质量小的水吸热升温，升高的温度比较大，很容易到达沸腾的温度，然后温度保持不变，无法比较两种燃料放出热量的多少，所以两杯水的质量要大些好。 【分析】根据热量的计算公式 和热值公式 ，可得哪种物质的热值会比较大.根据热值公式变换式 可得热值哪个小，根据可得两杯水的质量要大些好. 36．【答案】（1）B （2）吸 （3）2×106 （4）等于 【知识点】燃料的热值 【解析】【解答】(1)如图甲所示，组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的B部分，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中的A部分，这样可以避免重复调整，应调节图中A、B两铁环应先调节B铁环。 (2)在第2-4min的过程中，水处于沸腾状态，温度不变但继续吸热。 (3)如图乙可知，天平游码刻度盘的分度值为0.2g，其示数为0.8g，则燃烧后燃料和燃烧皿总质量为 已知此过程中燃料均匀燃烧放热，燃料消耗量为 即 水温由93C升至99C，根据吸热公式可知 所放热量仅60%能被水吸收，即 第2-4min水继续吸热但温度不变，联立可得 则该燃料的热值为 (4)设燃料每分钟放出的热量为Q，则根据吸热公式可知图丙中a、b线分别为 联立可得 则 则另一杯水的质量等于上一杯水质量。 【分析】（1）在组装实验仪器的时候应该按照自下而上的顺序进行组装； （2）沸腾的条件是达到沸点，持续吸热； （3）结合水的质量和温度变化量，利用比热容公式求求解水吸收的热量，除以加热效率即为燃料释放的热量，除以燃料的质量即为燃料的热值； （4）两杯水温度上升快慢相同，故质量相等。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$