第十四章 内能的利用 章末检测试题 -2026-2027学年物理人教版九年级全一册

**基本信息** 本卷为九年级上学期人教版物理“内能的利用”单元检测，以科技前沿（如遥感卫星发射）和生活场景（如雾炮车、卡式炉）为情境，覆盖热机效率、热值、能量转化等核心知识点，注重物理观念建构与科学思维培养，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|12题/36分|热机效率（题3）、内燃机冲程（题4）、热值特性（题7）|结合森林火灾隐患（题2）等真实情境，考查能量观念| |实验题|3题/24分|物质吸热能力（题13）、燃料热值比较（题14）|用控制变量法和转换法，培养科学探究能力| |填空题|6题/18分|能量转化（题16）、热机效率计算（题17）|联系垃圾焚烧发电（题16），体现社会责任| |计算题|2题/22分|功率与效率综合（题22）、汽车耗油量（题23）|结合雾炮车、无人驾驶汽车，考查科学推理与应用|

第14章 内能的利用 章末检测试题 2026-2027学年 上学期初中物理人教版（新教材）九年级上学期 一、单选题 1．为减少能源消耗，保护环境，须合理利用能源，下列方法中对提升热机效率有用的是（   ） A．尽量增加废气带走的热量 B．使用热值更大的燃料 C．尽量减少热机部件的摩擦 D．尽量延长热机工作时间 2．夏季高温炎热，森林露营后应及时清理垃圾，以免造成环境污染及引发森林火灾，下列被遗落的容易引发森林火灾的是（　　） ①空易拉罐  ②没用完的便携式燃气罐  ③没喝完的矿泉水瓶  ④遗落的打火机  ⑤用水浸湿的烟灰 A．①② B．②③⑤ C．①③⑤ D．②③④ 3．如图是某内燃机的能量流向图，则该内燃机的效率为（　　） A．7% B．28% C．34% D．31% 4．下图为汽油机工作时的四个冲程，能使汽车获得动力的冲程是（   ） A． B． C． D． 5．冬季集中供暖是北方重要的民生保障。热电厂将热水通过管道输送到千家万户，温暖了整个寒冬。下列关于供暖过程中的说法正确的是（　　） A．燃料燃烧供暖时，内能转化为化学能 B．暖气片温度越高，所含热量越多 C．热水流经暖气片时，通过热传递的方式使室内空气内能增加 D．暖气片安装在房间低处，主要利用热辐射实现室内均匀取暖 6．关于汽油机和柴油机的下列说法不正确的是（　　） A．汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的是空气 B．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 C．汽油机的做功冲程使汽车获得动力，其他三个冲程靠惯性完成 D．汽油机转速为3600r/min表示汽油机每秒对外做功15次 7．下列关于燃料的热值和热机效率的说法正确的是（　　） A．把煤磨成煤粉燃烧可以提高煤的热值 B．1kg某种燃料燃烧放出的热量越少，其热值一定越小 C．做相同的有用功，效率高的热机损失的能量少 D．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了100% 8．探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，把100g某种固体碾碎放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图像如图乙所示，从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精，酒精的热值，这种物质的液态比热容，下列选项错误的（    ） A．该物质在第5min末的内能大于第4min末的内能 B．在AB段和BC段，该物质吸收的热量相同 C．该物质固态时的比热容为 D．该装置能量的转化效率为30% 9．如图所示为便携卡式炉，它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗丁烷25g。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q丁烷＝4.8×107J/kg，下列说法正确的是（　　） A．加热过程中，水的温度升高，内能不变 B．水吸收的热量为8.4×105J C．25g丁烷完全燃烧放出的热量为1.2×109J D．该卡式炉的加热效率为52.5% 10．2025年11月3日11时47分，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将遥感四十六号卫星发射升空，发射任务获得圆满成功。如图所示是卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景，下列说法中正确的是（　　） A．火箭应选用热值小的燃料 B．燃气做功使火箭上升，燃气的内能增大 C．火箭加速上升过程中，动能转化为重力势能 D．卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变小，机械能不变 11．甲、乙、丙三部汽油机使用完全相同的燃料进行工作。如图所示依次为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 12．用同一个实验装置分别加热200g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所示。其中乙从 20℃加热至沸腾刚好消耗了 8g 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．乙液体是水 B．8g 酒精完全燃烧放出的热量为 C．该酒精灯的加热效率为 35% D．0-4min内甲吸收的热量为 二、实验题 13．如下图所示，甲、乙图中燃料的质量都是10g，液体初温也相同。 (1)利用甲图进行实验，可以研究不同物质的吸热能力，试管中的液体a和液体b___________相等（选填“质量”、“体积”）；不同物质吸热能力是通过___________来反映的（填“温度计升高的示数”或“加热时间”），原因是液体a吸收的热量___________液体b吸收的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）； (2)在乙实验中，先用燃料1给液体a加热，再用同质量的燃料2加热（两种燃料完全燃尽），绘制的温度--时间图像如丙图。该实验可以研究不同燃料完全燃烧的放热多少是通过___________来反映的（填“液体升高的温度”或“燃料燃烧的时间”），分析图像可知___________的热值大，实验所测的热值与实际燃料的热值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； (3)实验中主要用到的科学探究方法有___________法和转换法。 14．请根据所学知识解决以下问题： (1)如图甲所示为“观察不同物质吸热升温的现象”实验。实验过程中，沙子和水吸收热量的多少可通过____________（选填“升高的温度”/“加热时间”）比较；质量相同的沙子和水，吸收相同的热量，______（选填“沙子”/“水”，下同）升温快；由此可以推理，质量相同的沙子和水升高相同的温度，______需要吸收的热量多。 (2)小明学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值。他实验的装置如图乙、丙所示，试管中水的质量相同，煤油和菜籽油的质量相同，每隔1分钟记录了试管中水的温度，如下表。 加热时间/min 0 1 3 5 7 … 燃料烧完 乙管水温/℃ 25 27 32 36 40 … 50 丙管水温/℃ 25 26 29 32 34 … 42 ①为完成实验，除温度计和秒表外，还需要的测量工具为_______。 ②通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。 ③不计热量散失，根据表中数据，菜籽油的热值为______J/kg。（煤油的热值为4.6×107J/kg）。 15．【项目提出】初三年级即将举行跨学科实践，牛顿学习小组计划在课堂上展示热机模型。 【项目分析】为保证热机模型能够顺利工作，应完成以下任务：了解热机获得动力的原理；选择合适的器材制作简易热机；进一步优化热机结构，提高热机效率。 【项目实施】 (1)了解热机原理 ①如图甲所示，热机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→______→______。 ②此汽轮机模型属于______（填“内”或“外”）燃机。 (2)制作简易热机 实验器材：易拉罐、剪刀、一支去掉笔芯和尾塞的中性笔、水、密封胶、一小块泡沫、一台小风扇、一个酒精灯 实验步骤： ①在易拉罐的底部开一小孔，将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，如图所示； ②在易拉罐内加入少量的水； ③用一小块泡沫和密封胶，将易拉罐的口封住。将易拉罐平放在支架上，且保证留着喷气的中性笔位于罐子靠______（填“上”或“下”）部分。 ④将风扇平放在支架上（图乙），中性笔的尖端正对风扇扇叶，点燃酒精灯加热易拉罐，观察到水沸腾后有“白气”喷出，风扇转动，同时扇叶温度升高，内能______（选填“增大”或“减小”），注意防止烫伤。 (3)优化热机结构 ①同学们在测试过程中，发现加热一段时间后，扇叶才开始转动，这是因为______； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下两种解决方案中你认为可行的是______。 A．更换一个更细的喷嘴 B．降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 三、填空题 16．焚烧垃圾可以实现综合热利用。垃圾焚烧发电站对热值较高的废弃物进行高温焚烧，产生的能量把水加热成高温蒸汽，推动汽轮机转动，再带动发电机发电。在这个过程中，能量是从化学能转化为________，再转化为汽轮机的机械能，最后输出电能，输出的电能_______（选填“大于”“小于”或“等于”）推动汽轮机转动的内能。 17．汽车内燃机中燃料燃烧时，能量流向如图所示，该内燃机的效率为_________。汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能无法自动转化为汽车的机械能，说明能量的转化和转移具有_________性，所以我们要有节约能源的意识。 18．(1)汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的动力设备。单缸汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是___________冲程；甲图是___________冲程，乙图是___________冲程。 (2)有一台汽油机转速是3000转/分，这台汽油机的活塞每秒钟经过___________个冲程，完成___________个循环，燃气做了___________次功。 19．把质量为2kg、温度为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量为_____________ J，若用天然气来提供这些热量（不计热量损失），则需要完全燃烧__________ m3的天然气[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为3.6×107J/m3]。 20．氢气的热值为，完全燃烧0.5kg的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 21．小明学习了热机后，对汽车产生兴趣。查阅资料发现：为保证汽车性能，发动机并不直接将动力输出给车辆。而是通过如图所示的液力变矩器来实现“柔性连接”。变矩器内充满传动液。发动机带动输入轴和泵轮转动，将传动液“吹”向涡轮，带动涡轮和输出轴转动，将动力输出给车辆。其传动效率等于输出轴功率与输入轴功率的比值。 (1)小明爸爸踩着刹车等红灯，发动机运转着但输出轴停止了转动，发动机功率为1kW，其能量全部由传动液所受的阻力做功转化成了内能，其中被传动液吸收。则等红灯的10s内，变矩器中5kg的传动液将升温______；（） (2)转动轴上的功率等于轴上的力与轴转动速度的乘积，而泵轮和涡轮没有直接相连，当车辆需要更大动力时，可以不改变发动机的转速和输入功率，涡轮能自动______（选填“提高”或“降低”）转动速度而获得更大的输出动力。若某时刻，输出轴与输入轴上的力之比为4∶2，输出轴与输入轴转动速度之比为2∶5，则此时变矩器的传动效率为______。 四、计算题 22．为改善城市空气质量，黄石港区引入了雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车。当雾炮车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动时，其v﹣t图像如图所示，设该车在行驶过程中所受阻力不变，大小为。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，柴油热值取4.0×107J/kg）求： (1)洒水前水箱中水深1m，出水口所受压强； (2)若柴油机效率为40%，则10~20s内需要消耗柴油的质量。 23．如图中甲图所示是一款国产无人驾驶汽车。汽车自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况，表格是它的部分参数。 整车质量 2000kg 与地面的总接触面积 800cm2 最高速度 120km/h 以最高速度行驶时受到的水平阻力 300N (1)若汽车以最高车速沿水平直线匀速行驶30min，则牵引力做功的功率为多少？ (2)如图乙所示，若该发动机的气缸活塞面积为S（），一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L（mm），满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p（Pa），发动机的转速为N（r/min）；若汽车在平直公路上以100km/h的速度匀速行驶时，汽车发动机的效率为η，汽油的热值为q（J/kg）、汽油的密度为（），求该汽车发动机的百公里耗油量V（）为多少？（结果用题目所给的字母表示） 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C D C D C D D D 题号 11 12 答案 B C 1．C 【详解】A．尽量增加废气带走的热量，会让更多的能量被浪费，降低热机效率，故A不符合题意； B．使用热值大的燃料，只能在燃料质量相同时放出的热量更多，但不会改变有用功和总功的比值，故B不符合题意； C．尽量减少热机部件的摩擦，可以减少额外功，提高有用能量占总能量的比例，可以提高热机效率，故C符合题意； D．尽量延长热机工作时间，做的有用功增多，总功也增多，但有用功与总功的比值不变，不能提高热机效率，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】① 空易拉罐是金属制品，本身不会燃烧，也不具备引燃能力。虽然可能反射阳光，但一般不会引发火灾。 ②没用完的便携式燃气罐，内部残留可燃气体（如丁烷），若遇明火、高温或碰撞，可能发生泄漏甚至爆炸。在高温环境下极易引发火灾或爆炸。 ③没喝完的矿泉水瓶，透明塑料瓶在阳光照射下，可能像凸透镜一样聚焦阳光，产生高温点，点燃枯草、树叶等可燃物。尤其在晴朗、干燥的夏季，这种“凸透镜效应”是真实存在的火灾隐患。 ④遗落的打火机，打火机内有燃料，若受到高温、挤压或碰撞，可能自燃或爆炸。露天高温下，打火机容易因内部压力升高而破裂起火。 ⑤用水浸湿的烟灰，已经用水浸湿，说明燃烧已被扑灭，且水分能有效防止复燃。只要不是完全干燥，基本没有火灾风险。 综上容易引发森林火灾的是②③④，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，结合能量流向图可知，该内燃机的效率为34%。 故选C。 4．D 【详解】汽油机的四个冲程中，只有做功冲程可以将燃料燃烧的内能转化为机械能，为汽车提供动力。 做功冲程的判断特征是：两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火。 A．进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，无能量转换，不提供动力，故A不符合题意； B．进气门打开、排气门关闭，活塞向下，是吸气冲程，不提供动力，故B不符合题意； C．两气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，不提供动力，故C不符合题意； D．两气门均关闭，活塞向下运动，符合做功冲程特征，故D符合题意。 故选D 。 5．C 【详解】A．燃料燃烧时，是化学能转化为内能，故A错误； B．热量是过程量，只能说“吸收或放出热量”，不能说“含有或具有热量”，故B错误； C．热水流经暖气片时，热水通过热传递使暖气片内能增加，暖气片再通过热传递使室内空气内能增加，故C正确； D．热传递的三种基本方式是：热传导、热对流、热辐射。暖气片安装在低处，主要是通过热对流的方式实现室内均匀取暖，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机在吸气冲程中吸入气缸的只有空气，故A正确，不符合题意； B．汽油机通过火花塞点燃混合气体，点火方式是点燃式，柴油机通过压缩空气高温引燃柴油，点火方式是压燃式，故B正确，不符合题意； C．汽油机的做功冲程是内能转化为机械能，使汽车获得动力；吸气、压缩、排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的，故C正确，不符合题意； D．汽油机转速，四冲程汽油机飞轮每转2圈完成１个工作循环，对外做功1次，所以每秒对外做功30次，故D错误，符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．热值是燃料的一种特性，和燃料是块状或者粉末状无关，把煤磨成煤粉，只能使燃烧得更充分，提高燃料的利用率，热值不变，故A错误； B．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料得热值，没有完全燃烧，放出得热量会偏小，但是热值不变，故B错误； C．热机的效率，而，做相同的有用功，效率高的热机总功少，即损失的能量少，故C正确； D．任何热机在工作过程中，不可避免的会有能量损失，效率不可能达到了100%。新能源汽车实现了“零排放”，其效率也到不了100%，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．由图可知，3至6min，物质吸热但温度保持50℃不变，故该物质是晶体，在熔化的过程中，吸收热量，但温度不变，内能变大，即该物质在第5min末的内能大于第4min末的内能，故A正确，不符合题意； B．由于用同一个热源加热，在相同时间内，物质吸收的热量是相同的，AB段用时3分钟，BC段用时也是3 min，所以在AB段和BC段该物质吸收的热量相同，故B正确，不符合题意； C．AB段为固态，CD段为液态，固态加热的时间为3min，液态加热的时间2min。用相同的热源加热，在相同的时间内吸收的热量是相同的，即AB段为吸热是CD段的1.5倍，即，根据，物质在CD段吸收热量为 该物质固态时的比热容为，故C正确，不符合题意； D．CD段（加热2 min）吸收的热量为，由图可知从开始加热到实验结束共用10min，故从开始加热到实验结束该物质吸收的热量 4g酒精完全燃烧放出的热量 该装置能量的转化效率为，故D错误，符合题意。 故选D。 9．D 【详解】A．加热过程中，水的温度升高，内能增大，故A错误； B．水吸收的热量为 故B错误； C．丁烷完全燃烧放出的热量为 故C错误； D．该卡式炉的加热效率为 故D正确。 故选D。 10．D 【详解】A．火箭发射需要相同质量的燃料燃烧释放更多热量，因此应选用热值大的燃料，故A错误； B．燃气对火箭做功，内能转化为火箭的机械能，燃气自身的内能减小，故B错误； C．火箭加速上升过程中，速度增大、动能增大，高度增大、重力势能也增大，动能并没有转化为重力势能，故C错误； D．卫星沿椭圆轨道运行时不受空气阻力，机械能守恒。从近地点向远地点运动时，高度增加，重力势能变大，动能转化为重力势能，因此动能变小，机械能不变，故D正确。 故选 D。 11．B 【详解】AB．如图所示，假设纵坐标轴的单位长度为1，由公式可得，甲的效率 乙的效率 丙的效率 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．由于乙的效率最高，所以在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲多，故C错误； D．由于乙的效率比丙的效率高，所以在输出的机械能相同时，乙消耗的燃料比丙消耗的燃料少，故D错误。 故选B。 12．C 【详解】A．由图可知，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，所以甲液体为水，故A错误； B．8g酒精完全燃烧放出的热量为 故B错误； CD．用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，甲（水）吸收的热量等于乙吸收的热量，则0～8min乙吸收的热量 0～4min甲吸收的热量 乙从20℃加热至沸腾（0-10min）吸收的热量 酒精灯的加热效率为 故C正确，D错误。 故选C。 13．(1) 质量 温度计升高的示数 等于 (2) 液体升高的温度 燃料1 偏小 (3)控制变量 【详解】（1）[1]探究不同物质的吸热能力时，需控制变量，保证两种液体的质量、初温相同，用相同的热源加热，因此应选质量相等的液体a和b。 [2]相同热源加热相同时间，两种液体吸收的热量相等，此时通过温度计升高的示数来反映吸热能力：升温越慢，吸热能力越强。 [3]甲图中用同一盏酒精灯同时加热，相同时间内液体a和液体b吸收的热量相等。 （2）[1]比较不同燃料的热值时，需用质量相同的不同燃料完全燃烧，加热质量、初温相同的同种液体，通过液体升高的温度反映燃料放热多少：升温越高，燃料放热越多，热值越大。 [2]由丙图可知，加热相同质量的液体a，燃料1使液体在6min内升温40℃，燃料2使液体在后4min内升温20℃；可见燃料1使液体升温更快，说明相同质量的燃料1完全燃烧放出的热量更多，因此燃料1的热值大。 [3]实验中燃料燃烧放出的热量会有部分散失到空气中、被实验装置吸收，无法全部被液体吸收，因此根据液体升温计算出的热值会偏小。 （3）实验中分别控制液体质量、燃料质量等变量，用到了控制变量法；同时通过温度计示数变化反映吸热能力、放热多少，用到了转换法。 14．(1) 加热时间 沙子 水 (2) 天平 煤油 【详解】（1）实验使用相同热源加热，相同时间内热源放出热量相等，因此沙子和水吸收热量的多少可通过加热时间比较。 沙子的比热容较小，故质量相同的沙子和水吸收相同的热量，沙子升温较快。 水的比热容较大，故质量相同的沙子和水升高相同的温度，水吸收的热量比较多。 （2）由表格信息可知，除了需测量温度和时间外，也需测量物质的质量，所以还需要的测量工具为天平。 同质量的煤油和菜籽油燃烧完后，乙管水温升高较多，说明该组实验中水吸收的热量较多，由此可知，煤油释放的热量较多，其热值较大。 由表格数据可知，乙管中水吸收的热量 煤油释放的热量，且，所以 丙管中水吸收的热量 菜籽油释放的热量，且，所以 又因为， 所以，所以 15．(1) 内能 机械能 外 (2) 上 增大 (3) 加热时间不足，无法产生足够的水蒸气 A 【详解】（1）[1][2]酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐，水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对扇叶做功，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 [3]内燃机是燃料在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功；此汽轮机模型酒精在空气中燃烧，蒸汽推动外面的扇叶转动，这两个过程都不在易拉罐内，因此此汽轮机模型属于外燃机。 （2）[1]实验中加热易拉罐，易拉罐内水汽化变成水蒸气，而水蒸气在易拉罐上部分，所以为了保证喷气的效果，需要将保留着喷气的中性笔安放在罐子靠上部分。 [2]根据题意可知扇叶吸收热量，温度升高，内能增大。 （3）[1]加热很长时间后，扇叶才开始转动，这与水蒸气的量有关，加热时间不足，无法产生足够的水蒸气，不能使扇叶开始转动。 [2]A．更换一个更细的喷嘴可以增大蒸汽喷出速度，能增大蒸汽喷射力，故A符合题意； B．扇叶转动时本质是可看作杠杆，降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心，会使动力臂变小，需要更大推力来推动，会转得更慢，故B不符合题意。 故选A。 16． 内能 小于 【详解】[1]垃圾燃烧时，储存的化学能通过燃烧释放，转化为水和蒸汽的内能，内能再推动汽轮机转动，转化为汽轮机的机械能，最后发电机把机械能转化为电能。 [2]在能量转化过程中，总会有部分能量因散热、克服摩擦等损耗掉，不可能全部转化为最终需要的能量，因此最终输出的电能小于推动汽轮机转动的内能。 17． 30% 方向 【详解】由能流图可得，输出的有用功在总能量中所占的比例为 所以内燃机的效率为30%；转化后，这些能量将无法再自动转化为使汽车行驶所需要的能量，这种现象说明能量的转化具有方向性。 18．(1) 做功 排气 做功 (2) 100 25 25 【详解】（1）汽油机四个冲程中： 吸气：进气开、排气关，活塞下行； 压缩：双气门全闭，活塞上行，机械能→内能； 做功：双气门全闭，火花塞点火，活塞下行，内能→机械能； 排气：排气开、进气关，活塞上行。 将内能转化为机械能的是做功冲程； 甲图：排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动 ，是排气冲程； 乙图：两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动 ，是做功冲程。 （2）汽油机转速 汽油机1个工作循环包括曲轴转2圈、4个冲程、对外做功1次； 每秒转圈：50圈； 循环数：个 冲程数：个 做功次数：25次。 19． 0.014 【详解】温度变化 水吸收的热量 不计热损失，天然气完全燃烧放出的热量 天然气的体积 20． 不变 【详解】0.5kg氢气完全燃烧放出热量 热值是燃料的一种固有特性，氢气用去一半后，剩余氢气的热值不变。 21．(1)0.5 (2) 降低 【详解】（1）发动机输出的机械能为 传动液吸收的热量为 则变矩器中5kg的传动液升高的温度为 （2）[1]功率等于轴上的力与轴转动速度的乘积，即，在发动机的转速和输入功率不变的条件下，当车辆需要更大动力时，就需要降低转动速度。 [2]传动效率等于输出轴功率与输入轴功率的比值，功率等于轴上的力与轴转动速度的乘积，即，若某时刻，输出轴与输入轴上的力之比为4∶2，输出轴与输入轴转动速度之比为2∶5，则此时变矩器的传动效率为 22．(1) (2) 【详解】（1）洒水前出水口所受压强 （2）由图像可知，10~20s内雾炮车做匀速直线运动，牵引力与阻力是一对平衡力，因此牵引力 则雾炮车的恒定功率 10~20s内牵引力做的功 根据热机效率公式，得柴油完全燃烧放出的热量 所以消耗柴油的质量 23．(1) (2) 【详解】（1）汽车以最高车速匀速行驶，处于平衡状态，其牵引力与水平阻力是一对平衡力。设汽车的牵引力为F，水平阻力为f，则F=f=300N 汽车的最高速度v=120km/h 牵引力做功的功率 （2）汽车行驶100km所用的时间 发动机在此时间内的总转数n总=Nt=Nr/min×60min=60N 因为是四冲程发动机，曲轴每转2周完成一个工作循环，做功1次，所以发动机做功的次数 发动机一个做功冲程做的功W单次=pS'L' 其中活塞面积S'=Scm2=S×10-4m2 活塞移动距离L'=Lmm=L×10-3m 所以，W单次=p×(S×10⁻⁴ m2) × (L×10⁻3m) =pSL×10⁻⁷J 发动机在100km内做的总功（有用功）W总=n×W单次=30N×pSL×10⁻⁷J=3pSLN×10⁻⁶J 设该汽车百公里耗油量为V，消耗汽油的质量m=ρ0V 汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=ρ0Vq 根据发动机效率公式η=可得 所以，该汽车发动机的百公里耗油量 学科网（北京）股份有限公司 $