专题02 内能与热机（期末专项训练）九年级物理上学期新教材沪粤版

专题02 内能与热机 一、单选题 1．(24-25九上·河南三门峡·期末)古诗词和谚语是中华传统文化的瑰宝，有着极其丰富的内涵。下列说法正确的是（　　） A．“不知明镜里，何处得秋霜”，霜的温度虽然很低，但仍然具有内能 B．“松风自扫尘”，尘土飞扬说明分子在不停地做无规则运动 C．“沙暖睡鸳鸯”，水寒沙暖，白天太阳照射时沙比水升温快，说明沙的比热容大 D．“心急吃不了热豆腐”，是因为热豆腐含有很多热量 2．(24-25上·北京海淀区北京十一晋元中学·期末)如图所示，夏天将厚衣服和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳袋中，封口后用抽气筒向外抽气，收纳袋的体积会大大缩小，能很好地节省空间。下列说法正确的是（　　） A．抽气时收纳袋的体积缩小，是因为分子间存在引力 B．冬天打开收纳袋发现樟脑丸变小，是因为发生了汽化现象 C．冬天打开收纳袋能闻到樟脑丸的气味，是因为发生了扩散现象 D．多次抽气时抽气筒壁会发烫，这是通过做功减小了它的内能 3．(24-25上·北京海淀区北京十一晋元中学·期末)已知水的比热容是，用如图所示的家用电热水壶（容积：2L）烧开一壶水，水吸收的热量约为（　　） A． B． C． D． 4．(25-26九上·辽宁沈阳和平区·期末)我国古籍《天工开物》中描绘了造纸时“透火焙干”的情景。将一张张湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜上的水分逐渐蒸发，干透后揭下来就是成品纸了。“透火焙干”涉及的物理知识有（　　） A．水的比热容大 B．水蒸发时放热 C．热传递可以改变物体的内能 D．湿纸的分子与砖墙的分子之间只有引力 5．(25-26九上·广东汕头潮阳区铜盂贵屿谷饶三镇联考·期末)用相同规格的电加热器加热等质量的甲、乙两种液体，液体温度随加热时间变化的图像如图所示，则甲、乙两种液体的比热容的大小关系是（   ） A． B． C． D．无法判断 6．(24-25九上·四川宜宾·期末)如图在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚蒸气充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间飞出。“启动电子打火器，活塞瞬间飞出”的过程相当于热机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 二、多选题 7．(25-26九上·辽宁盘锦辽河油田实验中学·期末)如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是（   ） A．甲、乙两容器中的水的内能是通过热传递的方式来增加的 B．甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同 C．加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2：3 D．将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2：3 8．在古代民间，我国劳动人民发明了一种“省油灯”如图所示。使用时往上方容器中注油，往下方夹层里注水。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中说：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏，注水于唇窍中，可省油之半。”比热容，下列说法正确的是（　　） A．“惟瓷盏”“勿用铜盏”是因为相同火焰，吸收相同的热量，陶瓷升温比铜更快 B．瓷质省油灯中油温比铜质普通油灯中油温更低，油蒸发慢，所以“省油” C．“注水唇窍，可省油”是因为夹层注入冷水吸收热量，降低了油的蒸发速度 D．在燃烧过程中，油的质量、密度都变小，但比热容不变 三、填空题 9．(24-25九上·广东东莞可园中学·期末)如图所示是古人锻造铁器的过程，加热、锻打和淬火都可以改变铁器的内能，其中加热、淬火过程是利用 的方式改变铁器内能的，锻打过程是利用 的方式改变铁器内能的，淬火过程中铁器的内能会 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 10．(24-25九上·河南南阳·期末)2024年10月22日搭载长征六号运载火箭的天平三号卫星在太原卫星发射中心点火发射，顺利进入预定轨道，中国版“星链”再添一星。长征火箭是以氢气作为燃料，为了减小火箭的体积，主要采用压缩体积的方法使气态氢、氧 （填物态变化的名称）为液态后储存在燃料室中，选用液态氢作为燃料的主要原因是它的 大，火箭发射升空时的能量转化和热机中的 冲程相同。 11．(25-26九上·重庆江津区实验中学、田家炳中学、李中学、白沙中学等金砖六校·期末)如图所示，为汽油机的 冲程。沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小；初温为20℃、质量为50kg的砂石温度升高了80℃，吸收的热量为 J。[砂石的比热容为0.9×103J/（kg·℃）] 12．(25-26九上·辽宁沈阳第七中学·期末)如图所示某项目式学习小组用该装置探究海陆风的成因。取下两箱子的封口盖，在完全相同两箱子中装入质量和初温相同的水和沙子，在两个箱子的侧面分别开一小孔，用一个两端开口的透明细管AB将其连接，点燃一支香放在细管中部（图丙），通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向，分析判断：相同条件下，加热一段时间后，烟将会从管的 端管口冒出。依据实验和理论分析，可推断夜间风是 。（A。从大海吹向陆地；B。从陆地吹向大海） 13．(24-25九上·河南许昌·期末)汽油机工作的四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，如图所示为 冲程。在此过程中把 能转换为 能。 四、实验题 14．(24-25九上·四川宜宾·期末)小明和小聪采用如图甲的相同装置探究“不同物质的吸热能力”。 (1)在涉及多个物理量的变化时，我们常常需要控制变量，因此将不同种类的液体A、B放入容器中时需要保证它们的 和 相同； (2)小明采用的实验方案是使两种液体升高相同的温度，通过比较 来反映两种液体吸收热量的多少，吸收热量多的液体说明其吸热能力 （选填“强”或“弱”）； (3)小聪采用了另一种实验方案，发现经过相同加热时间，液体A升高的温度比液体B升高的温度少，说明 的吸热能力更强； (4)实验后他们画出了液体温度随时间变化的图像如图乙，根据图乙数据可计算出A、B两种液体的比热容之比是 ； (5)反思实验方案的改进，你认为加热的方式选择下列的_____（填字母代号）更好。 A．用两只相同的酒精灯分别给盛有不同液体的烧杯加热 B．用两只功率相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热 15．(25-26九上·内蒙古乌兰察布集宁区·期末)如图甲所示，小明在做“探究水和煤油吸热能力”的实验。他在两个相同的烧杯中分别装初温相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时开始加热，每隔1min记录一次温度。[水的比热容为] (1)如图甲，小明在组装实验装置时，安装顺序应 （选填“从上至下”或“从下至上”）； (2)本实验采用了控制变量法和转换法，在实验中用两个相同的酒精灯分别加热 和初温相同的水和煤油； (3)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，均加热8min吸收的热量 多（选填“水”、“煤油”或“一样”），由图像可知 吸热能力更强些； (4)细心的小明发现水的温度刚达到98℃时，加热水的时长是加热煤油时长的2倍，由此可推断出煤油的比热容是 。 16．(24-25九上·河南许昌·期末)小明同学利用如图所示的装置来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。实验结果如下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 20 45 菜籽油 20 35 (1)为了保证实验结论的可靠性，小明同学选择了两套相同装置，他还应控制的物理量有：煤油和菜籽油的质量 ，两烧杯中水的质量 （均选填“相等”或“不相等”）； (2)根据表格中的数据，可以判断热值较大的燃料是 （选填“煤油”或“菜籽油”），利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。 五、计算题 17．(24-25九上·云南昆明官渡区·期末)烟点是把油加热到开始冒烟时的温度，某款花生油的烟点为170℃。若用天然气灶将质量为2kg的花生油从20℃加热到烟点，消耗了的天然气。已知花生油的比热容是，天然气的热值是。求： (1)花生油加热到烟点需吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)该天然气灶的加热效率。 18．(24-25九上·福建龙岩·期末)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷作为燃料。水壶装入1kg初温为28℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了15g丁烷（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)水吸收的热量； (2)丁烷完全燃烧放出的热量； (3)卡式炉的加热效率。 六、综合题 19．(24-25九上·河南濮阳·期末)天然气使用方便、经济环保，已进入千家万户。如图所示，某天然气灶将一壶质量为4kg、温度为20℃的水加热到了70℃。已知水的比热容为，天然气的热值为。 (1)该过程是将 能转化为 能的过程； (2)求此过程水吸收的热量； (3)若天然气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (4)该过程至少需要消耗多少天然气？ 20．(24-25九上·新疆乌鲁木齐第八中学·期末)热机的发明和使用，对人类社会产生了深远的影响，请你回答下列问题。 (1)内燃机的效率比蒸汽机的效率要 （选填“高”或“低”）；家用小轿车的发动机用的是 （选填“汽油机”或“柴油机”）；柴油机的效率低于100%，柴油机在工作过程中 （选填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律。 (2)汽油机获得动力的是 冲程；某轿车采用四缸发动机，每个汽缸都进行四冲程循环，由于各个汽缸 （选填“交替”或“同时”）做功，所以发动机转动的比较平稳。 (3)一单缸汽油机的活塞面积是，做功冲程燃气平均压强，冲程距离为，则一个工作循环燃气对活塞做功 ；若该汽油机的转速为，其功率为 。 (4)某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，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，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，蓄电池储存的电能为，由内燃机提供能量，若所用燃料的热值为，共消耗燃料，则这些燃料完全燃烧放出的热量是 ；汽车牵引力做功，同时蓄电池的电能增加了10%，则内燃机的效率是 。 七、科普阅读题 21．(24-25九上·四川巴中·期末)阅读下列材料，并回答问题。 熔化热 在物理学中，我们发现晶体在不同状态下吸热的方式有所不同，今天我们将探讨晶体从固态加热到液态晶体的过程中所涉及的一个重要概念：熔化热。熔化热（通常用表示）是指单位质量的晶体在熔化过程中吸收的热量，单位为J/kg，读作焦耳每千克，其中焦耳为热量单位，用符号J表示。千克为质量单位，用符号kg表示。晶体熔化的过程非常特殊，因为虽然温度保持不变，晶体仍然在吸收热量。这些热量被用于克服晶体中分子间的引力，使其转变为液态，而不是提高温度。 现假设我们有一块质量为m的晶体，这种晶体的熔化热为。将其温度加热到熔点，再将它继续加热使其经过物态变化变为液态。 (1)在整个实验的过程中，晶体的 一直在持续增加； (2)在熔化的过程中，吸收热量用Q表示，熔化热用表示，质量用m表示，写出晶体吸的热量的公式 ； (3)已知冰的熔化热为，现使用5kg0℃的冰和5kg0℃的水分别给两个完全相同的高温物体降温，在降温过程中，5kg的0℃的冰比5kg的0℃的水能多吸收 J的热量。 一、单选题 1．如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A．吸热，内能增加 B．吸热，内能减少 C．放热，内能增加 D．放热，内能减少 2．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体 C．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 D．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小 3．二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高 C．高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D．高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 4．如图甲，利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体，得到温度随时间变化的图像如图乙，分析可知（　　） A．相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多 B．a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大 C．升高相同温度a所用时间比b少，a的吸热能力比b弱 D．相同时间内a升高的温度比b多，a的吸热能力比b强 5．涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 6．甲、乙两物体质量之比为，甲物体温度降低，乙物体温度升高时，乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍，甲、乙两物体比热容之比是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 7．下表是常温常压下常见物质的比热容，结合表中数据，下列说法正确的是（　　） 一些物质的比热容c/［×103J/（kg·°C）］ 水 4.2 水银 0.14 玻璃 0.84 冰 2.1 酒精 2.4 铜 0.39 煤油 2.1 砂石 0.92 铝 0.88 A．不同物质的比热容一定不同 B．物质发生物态变化后比热容会改变 C．质量相同的酒精和煤油吸收相同的热量，升高的温度可能相同 D．吸收相同热量的铜块和铝块，若升高相同温度，则铜块的质量大于铝块的质量 8．探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，如图。下列说法正确的是（    ）    A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强 B．在本实验中，物体吸热多少是由加热时间长短反映的 C．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同 D．实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强 三、填空题 9．熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，用高温熨平衣物，是通过 方式改变物体内能的。宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有 的物理属性。 10．在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 [2]洗澡时水吸收的热量 由得，天然气完全燃烧放出的热量 11．在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图乙所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线 （选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为 ，这种物质在0~5min内吸收的热量为 J。 表甲 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 水 酒精 煤油 蓖麻油 12．塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同；瓶盖飞出的同时，瓶口冒“白雾”，其物态变化是 。    13．某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功 次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 kg（q汽油=4.6×107J/kg）。 14．将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中，初始温度相同，用同一热源加热相同时间， 升温快，这是因为 ；实验中测得，水的温度升高了20℃，吸收的热量为 J[]。 四、实验题 15．如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。 (1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。 (3)为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案。 ①让两者升高相同的温度比较加热时间。 ②让两者加热相同时间比较升高的温度。 在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）。 (4)从图Ⅱ中可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。 (5)若乙液体的比热容为，则甲液体的比热容为 ． (6)冬天，小明想自制一个暖手袋，从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质，选择 （选填“甲”或“乙”）时保暖时间会更长。 (7)实验结束后，小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。 ①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体，分别倒入相同的烧杯中，如图Ⅲ所示。此时，小勤应当注意液体的量要适当，至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。 ②小勤在实验中记录的数据见下表。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 丙液体的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 丁液体的温度/℃ 10 16 22 28 34 40 46 a．加热4min后， 液体升高的温度多，吸热能力 （选填“强”或“弱”）。 b．丙、丁两种液体都升高到时，吸收热量的关系为 （选填“<”“=”或“>”）。 ③小勤思考后，优化了实验方案，用如图Ⅳ所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）。 (8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验，并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为，则图像①反映的是液体 （选填“a”或“b”）的温度随时间变化的规律。实验中小红发现，每加热2min液体a的温度升高，则图中 ℃。（不计热损失） (9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 （选填“正确”或“错误”），原因是 。 16．如图所示，小潇准备了甲、乙、丙三个相同的装置，来探究不同物质的吸热能力和不同燃料的放热能力，其中液体质量、燃料质量均相等。 (1)探究不同物质的吸热能力时： ①不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）； ②小潇根据测得的实验数据，画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像（如图丁所示），由图可判断哪种液体的吸热能力强。若a的比热容是ca，b的比热容是cb， 则ca∶cb = 。 (2)探究不同燃料的放热能力时： ①选择甲、乙两图进行实验，实验时不同燃料的放热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；燃料1在燃烧过程中，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）； ②若图甲烧杯中为50 mL的水，若10 g酒精燃烧后放出的热量被水吸收，温度计示数升高了20ºC，则可以计算出酒精的热值 J/kg。这种方法测算的热值和热值表中的“标准值”相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。 五、计算题 17．在标准大气压下，将一壶质量为2kg、温度为20℃的水，加热到70℃。求：[] (1)水升高的温度。 (2)水吸收的热量。 (3)继续加热，若水又吸收了的热量，水的末温。 18．山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 19．如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，木炭的热值为3.4×107J/kg。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是25%，将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 六、综合题 20．小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。 题表 室温：25.0℃ 时间/min 0 20 40 60 80 甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5 乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7    （1）题表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 ℃。水温会先降到41.0℃的是 瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是 J。[，] （2）如果把瓶中的热水换成冰块， 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。 （3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 。 21．某品牌汽车的汽油机工作时的能量流向如图所示。 (1)由图中信息可知，汽油机工作过程中输出有用功的效率为 。完全燃烧2kg的汽油，该汽车获得的机械能是 J。（已知） (2)汽油机工作一段时间后，油箱里的汽油没有发生变化的是 （填序号）。 ①质量  ②密度  ③比热容  ④热值 (3)汽油机的效率很低，主要原因之一是 带走了大量的能量。 (4)汽油机在月球 （选填“能”或“不能”）使用。 七、科普阅读题 22．阅读短文，回答问题。 涡轮喷气发动机 2023年5月28日，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919（如图甲所示），历时2h从上海到北京，标志着这一机型完成首次商业载客飞行。 如图乙所示，为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。 C919客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气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。 热效率 40% 推进效率 60% 航空燃油热值q (1)涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，此过程的能量转化相当于热机的 冲程，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的 。 (2)关于涡轮喷气发动机，下列说法中不正确的是___________。 A．进气道中吸入的是空气 B．燃烧室中，内能转化为机械能 C．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 (3)设可调管道的通风口面积为，当飞机加速飞行时，应使通风口面积 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 (4)已知，涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的平方关系如图丙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速飞行0.5h的过程中，飞机克服阻力做的功为 J，此时需要消耗 kg的航空燃油。 (5)涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反映燃气温度随时间而变化的图像是___________。 A． B． C． D． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 内能与热机 一、单选题 1．(24-25九上·河南三门峡·期末)古诗词和谚语是中华传统文化的瑰宝，有着极其丰富的内涵。下列说法正确的是（　　） A．“不知明镜里，何处得秋霜”，霜的温度虽然很低，但仍然具有内能 B．“松风自扫尘”，尘土飞扬说明分子在不停地做无规则运动 C．“沙暖睡鸳鸯”，水寒沙暖，白天太阳照射时沙比水升温快，说明沙的比热容大 D．“心急吃不了热豆腐”，是因为热豆腐含有很多热量 【答案】A 【解析】A．“不知明镜里，何处得秋霜”，任何物体都具有内能，霜的温度虽然很低，但仍然具有内能，故A正确； B．“松风自扫尘”，肉眼都能看见的尘土直径远远大于分子直径，尘土飞扬属于机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故B错误； C．“沙暖睡鸳鸯”，白天太阳照射时，沙比水升温快，是因为沙的比热容小，等质量的沙和水，吸收相同的热量，沙上升的温度要高，故C错误； D．“心急吃不了热豆腐”，是因为热豆腐温度高，不能说豆腐含有很多热量，故D错误。 故选A。 2．(24-25上·北京海淀区北京十一晋元中学·期末)如图所示，夏天将厚衣服和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳袋中，封口后用抽气筒向外抽气，收纳袋的体积会大大缩小，能很好地节省空间。下列说法正确的是（　　） A．抽气时收纳袋的体积缩小，是因为分子间存在引力 B．冬天打开收纳袋发现樟脑丸变小，是因为发生了汽化现象 C．冬天打开收纳袋能闻到樟脑丸的气味，是因为发生了扩散现象 D．多次抽气时抽气筒壁会发烫，这是通过做功减小了它的内能 【答案】C 【解析】A．抽气时，收纳袋内部的气体被抽出，气压减小，外部的大气压将收纳袋压扁，使其体积缩小，这是大气压的作用，而不是分子间存在引力导致的，故A错误； B．樟脑丸是固态的，它变小是直接由固态变成了气态，这个过程属于升华现象，故B错误； C．打开收纳袋能闻到樟脑丸的气味，是因为樟脑丸分子在不停地做无规则运动，扩散到了空气中，并进入了人的鼻子，这属于扩散现象，故C正确； D．多次抽气时，需要压缩气体做功，这个过程会将机械能转化为内能，导致气体内能增加，温度升高，从而使抽气筒壁发烫，所以这是通过做功增加了物体的内能，而不是减小了内能，故D错误。 故选C。 3．(24-25上·北京海淀区北京十一晋元中学·期末)已知水的比热容是，用如图所示的家用电热水壶（容积：2L）烧开一壶水，水吸收的热量约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】电热水壶的容积 水的质量 “烧开”是指将水加热到沸点，即末温。 常温时水的温度约 20℃。温度变化 水吸收的热量 这个结果与接近，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．(25-26九上·辽宁沈阳和平区·期末)我国古籍《天工开物》中描绘了造纸时“透火焙干”的情景。将一张张湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜上的水分逐渐蒸发，干透后揭下来就是成品纸了。“透火焙干”涉及的物理知识有（　　） A．水的比热容大 B．水蒸发时放热 C．热传递可以改变物体的内能 D．湿纸的分子与砖墙的分子之间只有引力 【答案】C 【解析】A．题干中未涉及水的比热容相关的物理现象，故A不符合题意； B．蒸发属于汽化的一种方式，汽化过程需要吸热，故B不符合题意； C．在巷中生火，砖的温度升高，是通过热传递的方式改变了物体的内能，故C符合题意； D．分子之间同时存在引力和斥力，故D不符合题意。 故选C。 5．(25-26九上·广东汕头潮阳区铜盂贵屿谷饶三镇联考·期末)用相同规格的电加热器加热等质量的甲、乙两种液体，液体温度随加热时间变化的图像如图所示，则甲、乙两种液体的比热容的大小关系是（   ） A． B． C． D．无法判断 【答案】B 【解析】由题意知质量相同，由图示可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，乙的温度升高的较少。利用热量的计算公式可知，在质量相等、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得较少，它的比热容大。所以，乙的比热容大，甲的比热容小。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．(24-25九上·四川宜宾·期末)如图在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚蒸气充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间飞出。“启动电子打火器，活塞瞬间飞出”的过程相当于热机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【解析】启动电子打火器后，瓶内的乙醚蒸气被点燃，燃烧产生高温高压的燃气，燃气推动活塞瞬间飞出，这是将燃气的内能转化为活塞的机械能。 A．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入燃料和空气的混合物，此冲程没有能量转化，故A不符合题意； B．进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩燃料和空气的混合物，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．进气门和排气门都关闭，火花塞点火，燃料燃烧产生高温高压燃气，推动活塞向下运动，内能转化为机械能，故C符合题意； D．排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，排出废气，此冲程没有能量转化，故D不符合题意。 故选C。 二、多选题 7．(25-26九上·辽宁盘锦辽河油田实验中学·期末)如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是（   ） A．甲、乙两容器中的水的内能是通过热传递的方式来增加的 B．甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同 C．加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2：3 D．将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2：3 【答案】AD 【解析】A．容器中的水从加热器上吸收热量，是通过热传递来改变物体内能的，故A正确； B．由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min，则甲容器中的水吸收热量为 甲容器中的水每分钟吸收热量为 由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙的加热时间为3min，则乙容器中的水吸收热量为 乙容器中的水每分钟吸收热量为 由于不计热损失，甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同，甲、乙两容器中水每分钟吸收的热量不同，所以甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量不同，故B错误； C．加热器每分钟放出的热量之比为 根据可得两杯水升高的温度之比为 故C错误； D．根据可得甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所吸收的热量之比 升高相同的温度，加热时间之比 故D正确。 故选AD。 8．在古代民间，我国劳动人民发明了一种“省油灯”如图所示。使用时往上方容器中注油，往下方夹层里注水。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中说：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏，注水于唇窍中，可省油之半。”比热容，下列说法正确的是（　　） A．“惟瓷盏”“勿用铜盏”是因为相同火焰，吸收相同的热量，陶瓷升温比铜更快 B．瓷质省油灯中油温比铜质普通油灯中油温更低，油蒸发慢，所以“省油” C．“注水唇窍，可省油”是因为夹层注入冷水吸收热量，降低了油的蒸发速度 D．在燃烧过程中，油的质量、密度都变小，但比热容不变 【答案】BC 【解析】A．陶瓷的比热容比铜大，从相同火焰吸收相同的热量，陶瓷升温比铜慢，故A错误； B．瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中的油温低，温度越低，蒸发的速度越小，瓷质省油灯中油蒸发慢，因此省油，故B正确； C．夹层中注入冷水吸收热量，进一步降低了液体表面的温度，故降低了油的蒸发速度，故C正确； D．密度和比热容是物质的属性，在燃烧过程中，油的密度和比热容都不变，故D错误。 故选BC。 三、填空题 9．(24-25九上·广东东莞可园中学·期末)如图所示是古人锻造铁器的过程，加热、锻打和淬火都可以改变铁器的内能，其中加热、淬火过程是利用 的方式改变铁器内能的，锻打过程是利用 的方式改变铁器内能的，淬火过程中铁器的内能会 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 热传递 做功 减小 【解析】[1][2]用火对铁器加热，铁器从火中吸收热量，把铁器放在水中淬火，铁器向水中放热，所以加热和淬火属于热传递改变物体内能；用铁锤锻打铁器，铁器被做功，铁器会发热，属于做功改变物体内能。 [3]把烧红的铁器放到冷水中“淬火”，铁器放出热量，铁器的温度会降低，内能减小。 10．(24-25九上·河南南阳·期末)2024年10月22日搭载长征六号运载火箭的天平三号卫星在太原卫星发射中心点火发射，顺利进入预定轨道，中国版“星链”再添一星。长征火箭是以氢气作为燃料，为了减小火箭的体积，主要采用压缩体积的方法使气态氢、氧 （填物态变化的名称）为液态后储存在燃料室中，选用液态氢作为燃料的主要原因是它的 大，火箭发射升空时的能量转化和热机中的 冲程相同。 【答案】 液化 热值 做功 【解析】[1]气态氢、氧变为液态后储存在燃料室，发生的物态变化为液化。 [2]选用液态氢作为燃料，主要原因是它的热值大，与燃烧相同质量的其他燃料相比，可以放出更多的热量。 [3]火箭发射升空时，燃料产生的内能转化为机械能，与热机中的做功冲程能量转化相同。 11．(25-26九上·重庆江津区实验中学、田家炳中学、李中学、白沙中学等金砖六校·期末)如图所示，为汽油机的 冲程。沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小；初温为20℃、质量为50kg的砂石温度升高了80℃，吸收的热量为 J。[砂石的比热容为0.9×103J/（kg·℃）] 【答案】 做功 【解析】[1]如图所示，汽油机进气门和排气门都关闭，高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，是做功冲程。 [2]砂石吸收的热量为 12．(25-26九上·辽宁沈阳第七中学·期末)如图所示某项目式学习小组用该装置探究海陆风的成因。取下两箱子的封口盖，在完全相同两箱子中装入质量和初温相同的水和沙子，在两个箱子的侧面分别开一小孔，用一个两端开口的透明细管AB将其连接，点燃一支香放在细管中部（图丙），通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向，分析判断：相同条件下，加热一段时间后，烟将会从管的 端管口冒出。依据实验和理论分析，可推断夜间风是 。（A。从大海吹向陆地；B。从陆地吹向大海） 【答案】 B B 【解析】[1]因为水的比热容比沙子大，在相同条件下加热，沙子升温快，其上方空气受热膨胀，密度减小，热空气上升，冷空气会从四面八方流过来，所以烟将会从管的B端管口冒出。 [2]夜间，海洋和陆地的温度会发生变化。由于水的比热容大，放热降温慢，而沙子的比热容小，放热降温快。因此，夜间海洋的温度会高于陆地的温度，此时海洋上的空气会受热上升，形成低压区，而陆地上的空气会流向海洋，故B符合题意。 13．(24-25九上·河南许昌·期末)汽油机工作的四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，如图所示为 冲程。在此过程中把 能转换为 能。 【答案】 做功 内 机械 【解析】[1]由图可知，进气门、排气门关闭，活塞向下移动，火花塞点火，此冲程是做功冲程。 [2][3]做功冲程中气缸内的气体推动活塞做功，将内能转化为机械能。 四、实验题 14．(24-25九上·四川宜宾·期末)小明和小聪采用如图甲的相同装置探究“不同物质的吸热能力”。 (1)在涉及多个物理量的变化时，我们常常需要控制变量，因此将不同种类的液体A、B放入容器中时需要保证它们的 和 相同； (2)小明采用的实验方案是使两种液体升高相同的温度，通过比较 来反映两种液体吸收热量的多少，吸收热量多的液体说明其吸热能力 （选填“强”或“弱”）； (3)小聪采用了另一种实验方案，发现经过相同加热时间，液体A升高的温度比液体B升高的温度少，说明 的吸热能力更强； (4)实验后他们画出了液体温度随时间变化的图像如图乙，根据图乙数据可计算出A、B两种液体的比热容之比是 ； (5)反思实验方案的改进，你认为加热的方式选择下列的_____（填字母代号）更好。 A．用两只相同的酒精灯分别给盛有不同液体的烧杯加热 B．用两只功率相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热 【答案】(1) 质量 初始温度 (2) 加热时间 强 (3)A (4)2:1 (5)B 【解析】（1）[1][2]控制变量法指在研究多个因素对某一结果的影响时，‌只改变其中一个因素，而保持其他所有因素不变。的实验，由可知，要探究“不同物质的吸热能力”，只需要改变物质的种类，故要保证不同种物质的质量和初始温度不变。‌ （2）[1][2]当两种液体升高相同的温度时，可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，加热时间越长的液体，说明吸收的热量越多，说明其吸热能力强。 （3）加热时间相同，说明吸收的热量相同，根据可知，当和相同时，温度升高的越多，比热容越小，吸热能力越弱；温度升高的越少，比热容越大，吸热能力越强。因为液体A升高的温度比液体B升高的温度少，所以A的吸热能力更强。 （4）当加热时间相同时，A、B两种液体吸收热量相同，取加热时间段为时，由得：，，其中，则 （5）用酒精灯加热，火焰大小不易控制完全相同，会导致两种液体在相同时间内吸收的热量可能不同，实验误差较大；用两只功率相同的电加热器分别浸没在甲，乙液体中加热，能保证在相同时间内，两种液体吸收的热量相同，所以B更科学。故选B。 15．(25-26九上·内蒙古乌兰察布集宁区·期末)如图甲所示，小明在做“探究水和煤油吸热能力”的实验。他在两个相同的烧杯中分别装初温相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时开始加热，每隔1min记录一次温度。[水的比热容为] (1)如图甲，小明在组装实验装置时，安装顺序应 （选填“从上至下”或“从下至上”）； (2)本实验采用了控制变量法和转换法，在实验中用两个相同的酒精灯分别加热 和初温相同的水和煤油； (3)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，均加热8min吸收的热量 多（选填“水”、“煤油”或“一样”），由图像可知 吸热能力更强些； (4)细心的小明发现水的温度刚达到98℃时，加热水的时长是加热煤油时长的2倍，由此可推断出煤油的比热容是 。 【答案】(1)从下至上 (2)质量 (3) 一样 水 (4) 【解析】（1）为保证酒精灯外焰加热，安装器材时，需要从下至上安装。 （2）根据控制变量法，为探究水和煤油吸热能力，在实验中用两个相同的酒精灯分别加热质量和初温相同的水和煤油。 （3）[1]用两个相同的酒精灯同时开始加热，相同的时间内放出的热量相同，故相同的时间内，水和煤油吸收的热量相同。故均加热8min吸收的热量一样多。 [2]如图乙所示，加热8min时间，吸收相同的热量，水的温度变化量较小，水吸热能力更强一些。 （4）水的温度刚达到98℃时，加热水的时长是加热煤油时长的2倍，则水吸收的热量是煤油吸收热量的2倍。且二者的质量和温度变化量相同，由此可知 故煤油的比热容 16．(24-25九上·河南许昌·期末)小明同学利用如图所示的装置来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。实验结果如下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 20 45 菜籽油 20 35 (1)为了保证实验结论的可靠性，小明同学选择了两套相同装置，他还应控制的物理量有：煤油和菜籽油的质量 ，两烧杯中水的质量 （均选填“相等”或“不相等”）； (2)根据表格中的数据，可以判断热值较大的燃料是 （选填“煤油”或“菜籽油”），利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1) 相同 相同 (2) 煤油 偏小 【解析】（1）[1][2]根据控制变量法，为了保证实验结论的可靠性，应选择两套相同装置，还应控制的煤油和菜籽油的质量相同以及水的质量相同，水的质量相同是为了通过温度计升高的温度来反映吸收热量的多少，即燃料完全燃烧放出热量的多少，煤油和菜籽油的质量相同是为了根据燃料放出的热量多少来比较热值的大小。 （2）[1]根据表格中的数据，利用煤油做燃料时，水温度升高得多，说明水吸收的热量较多，则质量相同的煤油和菜籽油，煤油完全燃烧放出的热量多，所以热值较大的燃料是煤油。 [2]利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值偏小，其原因是燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收。 五、计算题 17．(24-25九上·云南昆明官渡区·期末)烟点是把油加热到开始冒烟时的温度，某款花生油的烟点为170℃。若用天然气灶将质量为2kg的花生油从20℃加热到烟点，消耗了的天然气。已知花生油的比热容是，天然气的热值是。求： (1)花生油加热到烟点需吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)该天然气灶的加热效率。 【答案】(1) (2) (3)30% 【解析】（1）花生油加热到烟点需吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）该天然气灶的加热效率 18．(24-25九上·福建龙岩·期末)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷作为燃料。水壶装入1kg初温为28℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了15g丁烷（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)水吸收的热量； (2)丁烷完全燃烧放出的热量； (3)卡式炉的加热效率。 【答案】(1) (2) (3)42% 【解析】（1）根据公式可知，水吸收的热量为 （2）根据公式可知，丁烷完全燃烧放出的热量为 （3）根据公式可知，卡式炉的加热效率 六、综合题 19．(24-25九上·河南濮阳·期末)天然气使用方便、经济环保，已进入千家万户。如图所示，某天然气灶将一壶质量为4kg、温度为20℃的水加热到了70℃。已知水的比热容为，天然气的热值为。 (1)该过程是将 能转化为 能的过程； (2)求此过程水吸收的热量； (3)若天然气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (4)该过程至少需要消耗多少天然气？ 【答案】(1) 化学 内 (2) (3) (4) 【解析】（1）[1][2]燃烧天然气加热水的过程中，天然气经过化学反应，将化学能转化为内能。 （2）此过程水吸收的热量为 （3）由知，天然气完全燃烧放出的热量 （4）由知，该过程所需天然气的体积 20．(24-25九上·新疆乌鲁木齐第八中学·期末)热机的发明和使用，对人类社会产生了深远的影响，请你回答下列问题。 (1)内燃机的效率比蒸汽机的效率要 （选填“高”或“低”）；家用小轿车的发动机用的是 （选填“汽油机”或“柴油机”）；柴油机的效率低于100%，柴油机在工作过程中 （选填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律。 (2)汽油机获得动力的是 冲程；某轿车采用四缸发动机，每个汽缸都进行四冲程循环，由于各个汽缸 （选填“交替”或“同时”）做功，所以发动机转动的比较平稳。 (3)一单缸汽油机的活塞面积是，做功冲程燃气平均压强，冲程距离为，则一个工作循环燃气对活塞做功 ；若该汽油机的转速为，其功率为 。 (4)某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，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，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，蓄电池储存的电能为，由内燃机提供能量，若所用燃料的热值为，共消耗燃料，则这些燃料完全燃烧放出的热量是 ；汽车牵引力做功，同时蓄电池的电能增加了10%，则内燃机的效率是 。 【答案】(1) 高 汽油机 遵守 (2) 做功 交替 (3) 1200 1.8×104 (4) 33.6% 【解析】（1）[1]内燃机的效率比蒸汽机的效率要高，燃料在气缸内燃烧更充分。 [2]家用小轿车的发动机用的是汽油机，小巧轻便，燃烧汽油。 [3]能量是永远守恒的，柴油机在工作过程中遵循能量守恒定律。 （2）[1]汽油机获得动力是做功冲程，是高温高压燃气推动活塞做功。 [2]每个汽缸都进行四冲程循环，由于各个汽缸交替做功，才能平稳获得动力，若同时做功，则其它三个冲程无法提供动力，汽车无法获得持续的平稳的动力。 （3）[1]燃气对活塞的压力 一个工作循环燃气对活塞做功 [2]若该汽油机的转速为，即每秒对外做功15次，每秒做功 功率 （4）[1]这些燃料完全燃烧放出的热量是 [2]蓄电池增加的电能 内燃机的效率 七、科普阅读题 21．(24-25九上·四川巴中·期末)阅读下列材料，并回答问题。 熔化热 在物理学中，我们发现晶体在不同状态下吸热的方式有所不同，今天我们将探讨晶体从固态加热到液态晶体的过程中所涉及的一个重要概念：熔化热。熔化热（通常用表示）是指单位质量的晶体在熔化过程中吸收的热量，单位为J/kg，读作焦耳每千克，其中焦耳为热量单位，用符号J表示。千克为质量单位，用符号kg表示。晶体熔化的过程非常特殊，因为虽然温度保持不变，晶体仍然在吸收热量。这些热量被用于克服晶体中分子间的引力，使其转变为液态，而不是提高温度。 现假设我们有一块质量为m的晶体，这种晶体的熔化热为。将其温度加热到熔点，再将它继续加热使其经过物态变化变为液态。 (1)在整个实验的过程中，晶体的 一直在持续增加； (2)在熔化的过程中，吸收热量用Q表示，熔化热用表示，质量用m表示，写出晶体吸的热量的公式 ； (3)已知冰的熔化热为，现使用5kg0℃的冰和5kg0℃的水分别给两个完全相同的高温物体降温，在降温过程中，5kg的0℃的冰比5kg的0℃的水能多吸收 J的热量。 【答案】(1)内能 (2) (3) 【解析】（1）在整个实验过程中，晶体从固态加热到熔点，再熔化至液态。加热阶段温度升高，内能增加；熔化阶段温度不变，但吸收的热量用于克服分子间引力，使内能持续增加。因此，晶体的内能一直在持续增加。 （2）由题意可知，熔化热λ为“单位质量的晶体在熔化过程中吸收的热量”，即，变形后得到晶体吸收热量的公式 （3）冰熔化时需吸收熔化热，而水在0℃时无熔化过程。即相同质量的水在0℃，无此额外吸热，因此冰比水多吸收的热量即为熔化热部分，在降温过程中，5kg的0℃的冰比5kg的0℃的水能多吸收的热量 一、单选题 1．如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A．吸热，内能增加 B．吸热，内能减少 C．放热，内能增加 D．放热，内能减少 【答案】A 【解析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。点灯后，水在升温的过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体 C．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 D．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小 【答案】C 【解析】A．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误； B．发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，若内能小的物体温度高，故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体，故B错误； C．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变。故C正确； D．影响内能大小的因素有质量、温度、状态等，只能说在质量、状态等因素一定时，温度高的物体内能大，温度低的物体内能小，故D错误。 故选C。 3．二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高 C．高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D．高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 【答案】D 【解析】AB．高压泵压缩CO2，此时对气体做功，因此气体内能增大，温度升高，故AB错误； CD．高压CO2气体喷出时，气体对外做功，内能减小，温度降低，故C错误，D正确。 故选D。 4．如图甲，利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体，得到温度随时间变化的图像如图乙，分析可知（　　） A．相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多 B．a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大 C．升高相同温度a所用时间比b少，a的吸热能力比b弱 D．相同时间内a升高的温度比b多，a的吸热能力比b强 【答案】C 【解析】A．实验中使用相同规格的加热器，则相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同，故A不符合题意； B．吸热能力是物质的属性，保持不变，所以a和b的吸热能力不会随着温度的升高而发生变化，故B不符合题意； C．由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同，则相同时间内两种液体吸收的热量相同；升高相同的温度，a所用时间比b少，则a吸收的热量少，a、b两种液体的质量相等，由可知，a的吸热能力比b弱，故C符合题意； D．由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同，则相同时间内两种液体吸收的热量相同，相同时间内a升高的温度比b多，a、b两种液体的质量相等，由可知，a的吸热能力比b弱，故D不符合题意。 故选C。 5．涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。 故选Ａ。 6．甲、乙两物体质量之比为，甲物体温度降低，乙物体温度升高时，乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍，甲、乙两物体比热容之比是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据可知 则 故BCD不符合题意，A符合题意 故选A。 二、多选题 7．下表是常温常压下常见物质的比热容，结合表中数据，下列说法正确的是（　　） 一些物质的比热容c/［×103J/（kg·°C）］ 水 4.2 水银 0.14 玻璃 0.84 冰 2.1 酒精 2.4 铜 0.39 煤油 2.1 砂石 0.92 铝 0.88 A．不同物质的比热容一定不同 B．物质发生物态变化后比热容会改变 C．质量相同的酒精和煤油吸收相同的热量，升高的温度可能相同 D．吸收相同热量的铜块和铝块，若升高相同温度，则铜块的质量大于铝块的质量 【答案】BD 【解析】A．由表格数据可知，煤油和冰的比热容均为2.1×103J/(kg·°C)，说明不同物质的比热容可能相同，故A错误； B．水和冰是同一物质的不同状态，比热容分别为4.2×103J/(kg·°C)和2.1×103J/(kg·°C)，说明物态变化会改变比热容，故B正确； C．酒精和煤油的比热容分别为2.4×103J/(kg·°C)和2.1×103J/(kg·°C)，若质量相同且吸收热量相同，由Q=cmΔt可知，酒精升温更慢，二者升高的温度不可能相同，故C错误； D．铜的比热容（0.39×103J/(kg·°C)）小于铝的比热容（0.88×103J/(kg·°C)），根据Q=cmΔt，若吸收相同热量且升高相同温度，则铜块的质量需更大（即大于铝块的质量）才能满足等式成立，故D正确。 故选BD。 8．探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，如图。下列说法正确的是（    ）    A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强 B．在本实验中，物体吸热多少是由加热时间长短反映的 C．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同 D．实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强 【答案】BD 【解析】用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，热源相同，沙子和水相同时间吸收的热量相同； A．沙子吸热升温较快，说明沙子的比热容小，吸热能力较弱，故A错误； B．实验中，物体吸热多少是由加热时间的长短来反映，加热时间越长，表示物体吸收的热量越多，故B正确； C．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，根据可知，水和沙子的比热容不同，吸收的热量不同，故C错误； D．加热相同的时间，水喝沙子吸收的热量相等，根据可知，末温低的物质比热容大，比热容大，物质的吸热能力强，故D正确。 故选BD。 三、填空题 9．熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，用高温熨平衣物，是通过 方式改变物体内能的。宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有 的物理属性。 【答案】 热传递 隔热性好/导热性差 【解析】[1]用高温熨平衣物，是通过热传递的方式改变物体内能的。 [2]木头具有导热性差的物理属性，所以相比金属把，使用更安全。 10．在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 【答案】 3.36×105 0.075 【解析】[1]水吸收的热量 [2]洗澡时水吸收的热量 由得，天然气完全燃烧放出的热量 由Q放=Vq得，需要天然气的体积 11．在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图乙所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线 （选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为 ，这种物质在0~5min内吸收的热量为 J。 表甲 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 水 酒精 煤油 蓖麻油 【答案】 b 煤油 【解析】[1]时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，a液体的温度降低的快，b液体温度降低慢；根据热量的计算公可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小，所以b对应的物质为水。 [2]由图可知，在0到5分钟时，a液体的温度变化了40℃，b液体（水）的温度变化了20℃，加热相同时间，吸收的热量相同，即 展开得 代入数据可知 解得 对比表格可知，该物质是煤油。 [3]由[2]可知，这种物质在0~5min内吸收的热量为 12．塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同；瓶盖飞出的同时，瓶口冒“白雾”，其物态变化是 。    【答案】 做功 做功 液化 【解析】[1]小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，把机械能转化为内能，使瓶内气压增加，气体内能增大，这是做功的发生改变瓶内气体的内能。 [2]当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这是瓶内气体对瓶盖做功，把气体的内能转化为瓶盖的机械能，内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能，所以这一过程与内燃机的中国冲程的能量转化情况相同。 [3]瓶盖飞出的同时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶口的水蒸气遇冷液化成小水珠。 13．某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功 次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 kg（q汽油=4.6×107J/kg）。 【答案】 25 0.9 【解析】[1]飞轮每转动两转，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮每秒的转速 每秒对外做功25次。 [2]工作1h时，飞轮对外做功 消耗汽油放出的热量 消耗汽油的质量 14．将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中，初始温度相同，用同一热源加热相同时间， 升温快，这是因为 ；实验中测得，水的温度升高了20℃，吸收的热量为 J[]。 【答案】 沙子 沙子的比热容比水小 8.4×103 【解析】[1][2]沙子的比热容比水小，质量相同的沙子和水，加热相同的时间，即吸收相同的热量，沙子升温快。 [3]水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×20℃=8.4×103J 四、实验题 15．如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。 (1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。 (3)为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案。 ①让两者升高相同的温度比较加热时间。 ②让两者加热相同时间比较升高的温度。 在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）。 (4)从图Ⅱ中可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。 (5)若乙液体的比热容为，则甲液体的比热容为 ． (6)冬天，小明想自制一个暖手袋，从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质，选择 （选填“甲”或“乙”）时保暖时间会更长。 (7)实验结束后，小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。 ①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体，分别倒入相同的烧杯中，如图Ⅲ所示。此时，小勤应当注意液体的量要适当，至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。 ②小勤在实验中记录的数据见下表。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 丙液体的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 丁液体的温度/℃ 10 16 22 28 34 40 46 a．加热4min后， 液体升高的温度多，吸热能力 （选填“强”或“弱”）。 b．丙、丁两种液体都升高到时，吸收热量的关系为 （选填“<”“=”或“>”）。 ③小勤思考后，优化了实验方案，用如图Ⅳ所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）。 (8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验，并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为，则图像①反映的是液体 （选填“a”或“b”）的温度随时间变化的规律。实验中小红发现，每加热2min液体a的温度升高，则图中 ℃。（不计热损失） (9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 （选填“正确”或“错误”），原因是 。 【答案】(1) 质量 秒表 (2)加热时间 (3)①和② (4) 甲 乙 (5) (6)乙 (7) 没过 电加热器 丁 弱 < 确保在相同时间内丙、丁两种液体吸收的热量相同 (8) b 10 (9) 错误 水和食用油的沸点不同，没有控制水和食用油升高的温度相同 【解析】（1）[1]比较不同物质的吸热情况需控制质量相等，故应量取质量相等的甲、乙液体。 [2]实验需测量加热时间，因此还需要秒表。 （2）相同加热器在相同时间内放出的热量相同，因此液体吸收热量的多少可通过加热时间反映。 （3）方案①：升高相同温度，加热时间越长，吸热能力越强；方案②：加热相同时间，温度升高越慢，吸热能力越强。两种方案均可行。 （4）[1][2]由图Ⅱ可知，相同时间内吸收热量相同时，甲液体温度升高更快，说明其吸热能力弱即比热容小；乙液体温度升高慢，比热容较大。 （5）由图可知，2min时，吸收的热量相同，甲升高的温度，乙升高的温度， 由可知，质量相同、吸热相同时，比热容与温度变化成反比。 （6）比热容大的液体放出相同热量时温度降低慢，保暖时间更长。乙液体的比热容大于甲，所以选择乙。 （7）[1][2]液体需没过电加热器的发热体以充分吸热；温度计玻璃泡不能碰到电加热器。 [3][4]加热4min，丙温度从30℃升高到46℃，升温16℃；丁温度从10℃升高到34℃，升温24℃，故丁升高的温度多，由可知，质量相同、吸热相同时，温度升高越高，说明吸热能力越弱。 [5]丙、丁升高到同一温度时，丁需更长加热时间，在加热装置相同情况下，加热时间长，说明吸收热量多，故 [6]水浴加热的优点：确保相同时间内丙、丁吸收的热量相同。 （8）[1]比热容小的液体升温快，已知a、b液体的比热容之比为，则b升温更快，图像①为b。 [2]已知a液体每2min升高5℃，加热16分钟升高的温度为 在质量相同、吸热相同时，根据可知，可得 由题意可知，，b液体变化的温度 b液体的末温，初始温度 （9）[1][2]因为水和食用油的沸点不同，沸腾时升高的温度不同，未控制变量，无法比较比热容。所以结论是错误的。 16．如图所示，小潇准备了甲、乙、丙三个相同的装置，来探究不同物质的吸热能力和不同燃料的放热能力，其中液体质量、燃料质量均相等。 (1)探究不同物质的吸热能力时： ①不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）； ②小潇根据测得的实验数据，画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像（如图丁所示），由图可判断哪种液体的吸热能力强。若a的比热容是ca，b的比热容是cb， 则ca∶cb = 。 (2)探究不同燃料的放热能力时： ①选择甲、乙两图进行实验，实验时不同燃料的放热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；燃料1在燃烧过程中，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）； ②若图甲烧杯中为50 mL的水，若10 g酒精燃烧后放出的热量被水吸收，温度计示数升高了20ºC，则可以计算出酒精的热值 J/kg。这种方法测算的热值和热值表中的“标准值”相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。 【答案】(1) 加热时间 (2) 温度计示数 不变 偏小 【解析】（1）[1]用相同的加热器加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，所以不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。 [2]由图丁可知，a、b 升高相同的温度 a 的加热时间为10min，b的加热时间为20min，即，根据，质量和升高温度相同，c 与Q成正比，所以。 （2）[1]选择甲、乙两图进行实验，燃料燃烧放出热量，被液体吸收，液体温度升高，所以不同燃料放热的多少是通过温度计示数来反映的。 [2]热值是燃料的特性，与质量等无关，燃料1在燃烧过程中，其热值不变。 [3]根据，水的质量 水吸收的热量 若酒精放出热量全部被水吸收，根据，酒精热值 [4]由于酒精燃烧放出的热量不能全部被水吸收，所以测算的热值比标准值偏小。 五、计算题 17．在标准大气压下，将一壶质量为2kg、温度为20℃的水，加热到70℃。求：[] (1)水升高的温度。 (2)水吸收的热量。 (3)继续加热，若水又吸收了的热量，水的末温。 【答案】(1)50℃ (2) (3)100℃ 【解析】（1）水升高的温度，即水的温度变化量 （2）由得，水吸收的热量 （3）继续加热时，水的温度变化量 理论末温，但标准大气压下水的沸点为，水沸腾时吸收热量温度不变，故实际末温为100℃。 18．山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 【答案】（1）90km/h；（2）9×108J；（3）40% 【解析】解：（1）汽车的平均速度 （2）全程消耗汽油的体积为 V=25L=0.025m3 汽油的质量为 m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J （3）汽车全程所做的有用功为 W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J 则汽车发动机的效率 答：（1）汽车的平均速度为90km/h； （2）汽汽油完全燃烧放出的热量为9×108J； （3）汽车发动机的效率为40%。 19．如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，木炭的热值为3.4×107J/kg。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是25%，将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 【答案】(1)3.78×105J (2)3.4×106J (3) 【解析】（1）水吸收的热量 （2）木炭完全燃烧放出的热量 （3）由可得，燃气完全燃烧放出的热量 根据可得，需要燃气的质量 六、综合题 20．小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。 题表 室温：25.0℃ 时间/min 0 20 40 60 80 甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5 乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7    （1）题表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 ℃。水温会先降到41.0℃的是 瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是 J。[，] （2）如果把瓶中的热水换成冰块， 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。 （3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 。 【答案】 62.5 乙 甲 空气 见解析 【解析】（1）[1]由于温度是逐渐降低的，不可能比初温还高，故可知甲瓶62.5℃是错误的。 [2]根据表格温度变化趋势可知，乙瓶中温度下降更快，故乙瓶中水温更快降到41.0℃。 [3]由于瓶中水的体积是350mL，可得水的质量为 根据可得，放出的热量为 （2）[4]由于甲瓶保温更好，如果把瓶中的热水换成冰块，则甲瓶中的冰块熔化较慢。 [5]可能是两件薄衣服中间有空气，减慢了热量的流失速度。 （3）[6]羽绒服内充满空气更保暖，双层玻璃隔热效果更好。 21．某品牌汽车的汽油机工作时的能量流向如图所示。 (1)由图中信息可知，汽油机工作过程中输出有用功的效率为 。完全燃烧2kg的汽油，该汽车获得的机械能是 J。（已知） (2)汽油机工作一段时间后，油箱里的汽油没有发生变化的是 （填序号）。 ①质量  ②密度  ③比热容  ④热值 (3)汽油机的效率很低，主要原因之一是 带走了大量的能量。 (4)汽油机在月球 （选填“能”或“不能”）使用。 【答案】(1) 35% (2)②③④ (3)废气 (4)不能 【解析】（1）[1]由图可知，有用机械能占燃料燃烧内能，所以汽油机工作过程中输出有用功的效率为。 [2]已知汽油质量，，完全燃烧释放的热量 汽车获得的机械能即有用功，由可得该汽车获得的机械能 （2）汽油燃烧后质量会减少，因此质量发生变化。密度是物质的特性，与质量、体积无关，汽油种类不变，密度不变。比热容是物质的特性，仅与物质种类和状态有关，汽油种类不变，比热容不变。热值是燃料的特性，仅与燃料种类有关，汽油种类不变，热值不变。故②③④符合题意，①不符合题意。 故选②③④。 （3）汽油机工作时，能量损失包括废气带走的热量、机械摩擦损失、散热损失等。其中，废气温度高，流速快，带走了大量的能量，是效率低的主要原因之一。 （4）汽油机属于内燃机，工作时需要吸入空气中的氧气助燃。而月球上没有空气，无法满足燃烧条件，因此汽油机在月球不能使用。 七、科普阅读题 22．阅读短文，回答问题。 涡轮喷气发动机 2023年5月28日，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919（如图甲所示），历时2h从上海到北京，标志着这一机型完成首次商业载客飞行。 如图乙所示，为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。 C919客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气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。 热效率 40% 推进效率 60% 航空燃油热值q (1)涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，此过程的能量转化相当于热机的 冲程，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的 。 (2)关于涡轮喷气发动机，下列说法中不正确的是___________。 A．进气道中吸入的是空气 B．燃烧室中，内能转化为机械能 C．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 (3)设可调管道的通风口面积为，当飞机加速飞行时，应使通风口面积 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 (4)已知，涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的平方关系如图丙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速飞行0.5h的过程中，飞机克服阻力做的功为 J，此时需要消耗 kg的航空燃油。 (5)涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反映燃气温度随时间而变化的图像是___________。 A． B． C． D． 【答案】(1) 增大 做功 比热容大 (2)BC (3)变大 (4) 1080 (5)C 【解析】（1）[1]涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，此过程中压气机将机械能转化为空气的内能，则空气的内能增大。 [2]进入燃烧室中的空气与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，此过程的能量转化相当于热机的做功冲程，都将内能转化为机械能。 [3]涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的比热容大，与其他质量相同的冷却剂相比，吸收相同的热量，水升高的温度较小。 （2）A．由材料中信息得：工作时，空气首先进入发动机的进气道，故A正确，不符合题意； B．燃烧室中，燃料燃烧经历化学反应，将化学能转化为内能，故B错误，符合题意； C．压气机压缩气体，将机械能转化为气体的内能，不能推动涡轮转动，故C错误，符合题意； D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机有力的作用，飞机在力的方向上移动，则高速气流对飞机做功，故D正确，不符合题意。 故选BC。 （3）当飞机加速飞行时，飞机要获得更大的推力，飞机需要燃烧更多的燃料，同时需要更多的氧气来助燃，则需要将大量空气压入通风口，所以应使通风口面积变大。 （4）[1]当飞机以200m/s的速度水平匀速飞行0.5h的过程中，由得，飞机飞行的路程为 此时 由图丙得，此时 则飞机克服阻力做的功为 [2]由得，飞机获得的机械能为 由得，航空燃油完全燃烧释放的热量为 由得，需要消耗的航空燃油质量为 （5）燃气被压缩后，压缩机将机械能转化为燃气的内能，燃气的内能增大，温度升高；燃气在燃烧室燃烧，经历化学反应，将化学能转化为燃气的内能，燃气的内能增大，温度升高；燃气膨胀后，推动涡轮转动，燃气将内能转化为涡轮的机械能，燃气的内能减小，温度下降，故燃气温度先升高后降低，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $