第14单元内能的利用单元检测题2026-2027学年度人教版九年级全一册

**基本信息** 人教版九年级全一册第14单元“内能的利用”单元检测题，覆盖热机、热值、比热容、能量转化等核心知识点，通过科技情境（如DF-61导弹燃料、氢气汽车）和传统器材（走马灯）实现情境化命题，注重物理观念与科学思维的综合考查，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|10题|热机判断、热值应用、能量类型、比热容特性等|结合电瓶车、喷气式飞机等生活实例，考查物理观念| |多项选择|3题|热机效率措施、热学实验分析、汽油机参数图像|通过图像分析和实验现象推理，体现科学思维| |填空|6题|汽油机结构、能量转化方向性、飞轮转速计算等|聚焦基础概念辨析与公式应用，强化知识内化| |综合题|6题|热值计算、热机效率、实验设计（如热值比较）、汽车功率计算|以酒精炉、氢气汽车等为情境，综合考查科学探究与问题解决能力|

2026-2027学年度人教版九年级全一册第14单元内能的利用单元检测题 一．单项选择题（共10小题） 1．下列设备工作过程中没有使用热机的是（　　） A．燃油汽车 B．火箭 C．喷气式飞机 D．电瓶车 2．在2025年的九•三阅兵上，驾驶员驾驶装载DF﹣61洲际导弹的车辆（如图）经过天安门广场。DF﹣61洲际导弹选用液体燃料，既提升了运输便利性，又因液体燃料（　　）的优势，保障了导弹的动力性能。 A．比热容大 B．热值大 C．体积大 D．质量大 3．自行车、电动自行车、燃油小轿车消耗的能量的类型分别是（　　） A．生物质能、太阳能、化学能 B．生物质能、电能、化学能 C．生物质能、核能、化学能 D．生物质能、电能、太阳能 4．关于比热容和热值，下列说法正确的是（　　） A．酒精用去一半后，其热值和比热容都不变 B．质量相同的金属，比热容大的吸热多 C．质量相同的燃料，热值大的放热多 D．燃料燃烧越充分，其热值越大 5．如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是（　　） A．四个冲程的顺序应该是B→A→D→C B．冲程B的活塞正在往下运动 C．冲程D将内能转化为机械能 D．热机是利用化学能做功的机器 6．如图是我国传统玩具走马灯，灯内蜡烛燃烧产生的热空气推动叶轮转动，从能量转化的角度，此过程与汽油机的哪个冲程类似（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 7．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球的能量慢慢消失了 B．小球的能量可以凭空产生 C．小球在此过程中遵循能量守恒定律 D．小球弹起的高度越来越小说明能量不守恒 8．学习小组在讨论“内燃机中的能量哪里去了”活动过程中，则属于有效利用的能量是（　　） A．热传递到空气的能量 B．机械摩擦转化成内能的能量 C．废气带走的能量 D．转化成机械能的能量 9．我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（　　） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 10．（示例）某太阳能电池工作的效率是16%．意义：该太阳能电池可以把16%的太阳能转化为电能。则下列说法正确的是（　　） A．某电动机工作的效率是83% 意义：该电动机可以把83%的机械能转化为电能 B．某锂电池充电时的效率是99% 意义：该锂电池充电时可以把99%化学能转化为电能 C．某柴油机工作的效率是35% 意义：该柴油机可以把35%的化学能转化为内能 D．某电热水器工作的效率是87% 意义：该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能 二．多项选择题（共3小题） 11．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施能提高热机效率的是（　　） A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 C．使用热值更大的燃料 D．尽量增加热机的工作时间 12．下列关于热学相关实验的理解，说法正确的是（　　） A．是盐水凝固曲线，由图像可知，t＝﹣2℃时，物质处于固液共存状态 B．探究水的沸腾特点时，图①所示是水正在沸腾时的气泡 C．比较质量相等的不同燃料完全燃烧时放出的热量时，可以通过温度计的示数变化来比较不同燃料燃烧时放出的热量多少 D．用酒精灯将水加热一段时间，可以看到塞子飞出，该过程能量转化与内燃机的做功冲程类似 13．如图所示是甲、乙、丙三台汽油机的参数图像。根据图像分析，下列说法正确的是（　　） A．甲输出的机械能等于丙输出的机械能，两台汽油机的热机效率相等 B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出的机械能与丙输出的机械能一样多 C．在输出的机械能相同时，丙与乙相比消耗更多的同种燃料 D．三台汽油机中，乙的热机效率最高 三．填空题（共6小题） 14．如图是一种汽油机的汽缸部分结构示意图，请填出图中各个序号所指结构的名称。 ①　 　 ；②　 　 ；③　 　 ；④　 　 ；⑤　 　 。 15．汽油机和柴油机在构造上的不同之处是：汽油机气缸顶部是 　 　 ，柴油机气缸顶部是 　 　 。 16．列车刹车过程中，由于摩擦，一些机械能会转化成内能散失在空气中，但散失的内能却不能自发地再转化为机械能，这说明能量的转化具有　 　 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量是　 　 。 17．一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则汽油机每秒钟做功　 　 次，活塞往复运动 　　 次。 18．如图所示是小明设计的简易热机模型，燃料燃烧后用它来加热密封的易拉罐中的水，易拉罐的一侧开小孔后让蒸汽喷出，推动风车转动。此时工作物质是 　 　 ，该模型可以看成是 　 　 （选填“内燃机”或“外燃机”）。 19．图为某单缸四冲程发动机的示意图。活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量，已知活塞的面积为S燃气对活塞的压强为p，气缸排量为V，则燃气对活塞的压力F＝　 　 ，燃气对活塞所做的功W＝　 　 。（结果均用S、p、V表示） 四．综合题（共6小题） 20．我国茶文化历史悠久，如图是一款煮茶专用酒精炉，用该酒精炉将一壶水加热至沸腾，恰好消耗了0.05kg的酒精。已知酒精的热值为3.0×107J/kg。求：这些酒精完全燃烧时放出的热量。 21．下列是学习内能的几个演示实验。 （1）能够推断“分子在不停地做无规则运动”的是 　 　 （填对应的实验序号）； （2）能够推断“分子间存在引力”的是 　 　 （填对应的实验序号）； （3）其中与热机做功冲程能的转化相同是 　 　 （填对应的实验序号）。 22．用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，能使50kg的水从20℃升高到70℃（不计热散失）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为3.9×107J/kg。 （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。 （2）水吸收的热量。 （3）燃气灶烧水的效率。 23．为比较酒精和汽油热值的大小，制定了以下实验方案： （1）取质量 　 　 （选“相同”或“不相同”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯。 （2）两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热（烧杯质量相同，如图乙所示）。 （3）通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。 请根据上面的设计方案回答： ①如图中温度计的读数是 　 　 ℃。当两灯的燃料 　 　 （选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”），甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃。由此判断 　 　 的热值比较大。 ②根据Q吸＝cm水（t﹣t0）计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比 　 　 （选填：“偏大”或“偏小”）了。结合装置图，分析原因可能是（写一条）：　 　 。 24．小明同学在学习了“跨学科实践：制作简易热机模型”后，制作了如图甲、乙所示的模型，他在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮。 （1）图甲你可以观察到盒盖跳起的现象，在此过程中，酒精燃烧后透明塑料盒内气体的 　 　 能转化为盒盖的机械能；从能量转化方面看，该实验过程与四冲程汽油机的 　 　 冲程相似； （2）图甲装置属于热机中的 　 　 ，图乙装置属于热机中的 　 　 （两空选填“内燃机”或“外燃机”）； （3）观察图中情景，甲、乙这两种热机效率更高的是 　 （选填“甲”或“乙”），理由是 25．如图甲所示的轿车，采用氢气燃料工作，发动机的效率为50%。某次，该轿车在水平路面上以恒定功率P做直线运动，v﹣t图像如图乙所示。已知汽车（包括司乘人员）的总质量为1500kg，汽车行驶过程中所受阻力大小平均为车重的0.1倍，氢气的热值取q氢气＝1.5×108J/kg，取g＝10N/kg。求： （1）汽车所受阻力的大小； （2）在10～15s内汽车牵引力做的功W1； （3）该轿车保持此功率持续行驶1h，需要消耗多少氢气？ 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度人教版九年级全一册第14单元内能的利用单元检测题 一．单项选择题（共10小题） 1．下列设备工作过程中没有使用热机的是（　　） A．燃油汽车 B．火箭 C．喷气式飞机 D．电瓶车 【答案】D 【解答】解：A、燃油汽车的发动机是内燃机，属于热机的一种。它通过燃烧燃油将内能转化为机械能，推动汽车前进，使用了热机，故A不符合题意。 B、火箭的发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，利用气体的反作用力推动火箭前进，属于热机范畴（火箭发动机是热机的一种特殊形式），使用了热机，故B不符合题意。 C、喷气式飞机的发动机是喷气式发动机，属于热机。它通过燃烧燃料使空气膨胀加速喷出，获得反推力，将内能转化为机械能，使用了热机，故C不符合题意。 D、电瓶车是利用电动机工作的，电动机将电能转化为机械能，整个过程没有燃烧燃料，也没有将内能转化为机械能的过程，没有使用热机，故D符合题意。 故选：D。 2．在2025年的九•三阅兵上，驾驶员驾驶装载DF﹣61洲际导弹的车辆（如图）经过天安门广场。DF﹣61洲际导弹选用液体燃料，既提升了运输便利性，又因液体燃料（　　）的优势，保障了导弹的动力性能。 A．比热容大 B．热值大 C．体积大 D．质量大 【答案】B 【解答】解：该DF﹣61洲际导弹装载的是液体燃料，除了便于运输外，还因为它的热值高，完全燃烧相同质量的该液体燃料和其他燃料相比较，放出的热量较多，故B符合题意、ACD不符合题意。 故选：B。 3．自行车、电动自行车、燃油小轿车消耗的能量的类型分别是（　　） A．生物质能、太阳能、化学能 B．生物质能、电能、化学能 C．生物质能、核能、化学能 D．生物质能、电能、太阳能 【答案】B 【解答】解：结合驱动方式可知：人骑行自行车消耗生物质能（人的化学能属于生物质能范畴），电动自行车消耗电能（电池提供），燃油小轿车消耗化学能（燃油的化学能）。故B正确。 故选：B。 4．关于比热容和热值，下列说法正确的是（　　） A．酒精用去一半后，其热值和比热容都不变 B．质量相同的金属，比热容大的吸热多 C．质量相同的燃料，热值大的放热多 D．燃料燃烧越充分，其热值越大 【答案】A 【解答】解：A、比热容是物质的一种特性，热值是燃料的一种特性，二者与质量均无关，所以酒精用去一半后，其热值和比热容都不会改变，故A符合题意； B、比热容大的物质，表示吸热能力强，其吸收的热量并不一定多，故B不符合题意； C、质量相同的燃料，在完全燃烧时，热值大的放热多，题中没有说明燃烧情况，故C不符合题意； D、热值是燃料的特性，由燃料的种类决定，与燃烧是否充分无关，故D不符合题意。 故选：A。 5．如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是（　　） A．四个冲程的顺序应该是B→A→D→C B．冲程B的活塞正在往下运动 C．冲程D将内能转化为机械能 D．热机是利用化学能做功的机器 【答案】B 【解答】解：A图中两个气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，是内能转化为机械能；B图中进气门打开，活塞下行，为吸气冲程，没有能量的转化；C图中排气门打开，活塞上行，为排气冲程；D图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，机械能转化为内能； 四个冲程正确的顺序是BDAC； 该热机是汽油机，是利用内能做功的机器； 综上所述，B正确。 故选：B。 6．如图是我国传统玩具走马灯，灯内蜡烛燃烧产生的热空气推动叶轮转动，从能量转化的角度，此过程与汽油机的哪个冲程类似（　　） 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：点燃蜡烛时，蜡烛加热空气，空气温度升高，内能增加，热空气向上运动，运动的热空气对外做功，推动叶轮转动，内能转化为机械能，汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，所以此过程与汽油机的做功冲程的能量转化相同，故C正确，ABD错误。 故选：C。 7．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球的能量慢慢消失了 B．小球的能量可以凭空产生 C．小球在此过程中遵循能量守恒定律 D．小球弹起的高度越来越小说明能量不守恒 【答案】C 【解答】解：A、小球在弹跳过程中与空气摩擦，与地面撞击，部分能量转化为内能，而不是慢慢消失了，故A错误； B、小球的能量不能凭空产生，也不能凭空消失，故B错误； C、小球在此过程中虽然机械能在减少，但能的总量保持不变，仍遵循能量守恒定律，故C正确； D、小球弹起的高度越来越小是因为机械能有一部分转化为了内能，而不是说能量不守恒，故D错误。 故选：C。 8．学习小组在讨论“内燃机中的能量哪里去了”活动过程中，则属于有效利用的能量是（　　） A．热传递到空气的能量 B．机械摩擦转化成内能的能量 C．废气带走的能量 D．转化成机械能的能量 【答案】D 【解答】解：内燃机在工作过程中，能量会以多种形式损失，有效利用的能量是指用来做有用功的那部分能量，即转化为有用的机械能的能量。 故选：D。 9．我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（　　） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 【答案】B 【解答】解：由风力发电、存储、使用的过程可知，风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电，因此，甲为电能、乙为化学能、丙为电能、丁为光能。甲和丙虽然都是电能，但电能在转化为化学能和化学能再转化为电能的过程中，会有一部分能量转化为内能，因此，甲和丙的大小不相等。综上所述，B正确，ACD错误。 故选：B。 10．（示例）某太阳能电池工作的效率是16%．意义：该太阳能电池可以把16%的太阳能转化为电能。则下列说法正确的是（　　） A．某电动机工作的效率是83% 意义：该电动机可以把83%的机械能转化为电能 B．某锂电池充电时的效率是99% 意义：该锂电池充电时可以把99%化学能转化为电能 C．某柴油机工作的效率是35% 意义：该柴油机可以把35%的化学能转化为内能 D．某电热水器工作的效率是87% 意义：该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能 【答案】D 【解答】解： A．某电动机工作的效率是83% 意义：该电动机可以把83%的电能转化为机械能，故A错误； B．某锂电池充电时的效率是99% 意义：该锂电池充电时可以把99%电能转化为化学能，故B错误； C．某柴油机工作的效率是35% 意义：该柴油机可以把35%的化学能转化为机械能，故C错误； D．某电热水器工作的效率是87% 意义：该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能，故D正确。 故选：D。 二．多项选择题（共3小题） 11．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施能提高热机效率的是（　　） A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 C．使用热值更大的燃料 D．尽量增加热机的工作时间 【答案】AB 【解答】解： A、热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以减少热量的损失可以提高热机的效率； B、使燃料充分燃烧、以减少能量的损失，提高效率； C、使用热值更大的燃料，完全燃烧放出的能量变多，但不能提高效率； D、增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。 故选：AB。 12．下列关于热学相关实验的理解，说法正确的是（　　） A．是盐水凝固曲线，由图像可知，t＝﹣2℃时，物质处于固液共存状态 B．探究水的沸腾特点时，图①所示是水正在沸腾时的气泡 C．比较质量相等的不同燃料完全燃烧时放出的热量时，可以通过温度计的示数变化来比较不同燃料燃烧时放出的热量多少 D．用酒精灯将水加热一段时间，可以看到塞子飞出，该过程能量转化与内燃机的做功冲程类似 【答案】BCD 【解答】解：A．由图可知，随着时间的变化，盐水温度降低，是盐水凝固曲线，盐水的凝固点为﹣2℃，所以当t＝﹣2℃时，盐水可能是液体、固态或固液共存态，故A错误； B．水正在沸腾时，气泡由下至上逐渐变大，水在沸腾前，气泡由下至上逐渐变小，所以图中①所示是水正在沸腾时的气泡，故B正确； C．不同燃料燃烧时放出的热量多少不易观察，实验时可通过温度计示数变化来反映不同燃料燃烧时放出的热量多少，采用了转换法，故C正确； D．塞子飞出，气体对外做功，将内能转化为机械能，做功冲程中的能量转化形式也为将内能转化为机械能，故D正确。 故选：BCD。 13．如图所示是甲、乙、丙三台汽油机的参数图像。根据图像分析，下列说法正确的是（　　） A．甲输出的机械能等于丙输出的机械能，两台汽油机的热机效率相等 B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出的机械能与丙输出的机械能一样多 C．在输出的机械能相同时，丙与乙相比消耗更多的同种燃料 D．三台汽油机中，乙的热机效率最高 【答案】CD 【解答】解：A、从图示可知，甲输出的机械能比丙输出的机械能多，故A错误； B、从图示可知，消耗质量相同的同种燃料时，乙输出的机械能比丙输出的机械能多，故B错误； C、从图示可知，消耗质量相同的同种燃料时，乙输出的机械能比丙输出的机械能多，故在输出的机械能相同时，丙与乙相比消耗更多的同种燃料，故C正确； D、从图示可知，三台汽油机中，乙的热机效率最高，故D正确。 故选：CD。 三．填空题（共6小题） 14．如图是一种汽油机的汽缸部分结构示意图，请填出图中各个序号所指结构的名称。 ①　 　 ；②　 　 ；③　 　 ；④　 　 ；⑤　 　 。 【答案】①进气门；②火花塞；③排气门；④气缸；⑤活塞。 【解答】解：汽油机由进气门、排气门、气缸、火花塞、活塞等构成，故图中各个序号所指结构的名称为： ①进气门；②火花塞；③排气门；④气缸；⑤活塞。 故答案为：①进气门；②火花塞；③排气门；④气缸；⑤活塞。 15．汽油机和柴油机在构造上的不同之处是：汽油机气缸顶部是 　 　 ，柴油机气缸顶部是 　 　 。 【答案】火花塞；喷油嘴 【解答】解： 汽油机和柴油机在构造上的区别是：汽油机顶部有一个火花塞，柴油机顶部有一个喷油嘴。 故答案为：火花塞；喷油嘴。 16．列车刹车过程中，由于摩擦，一些机械能会转化成内能散失在空气中，但散失的内能却不能自发地再转化为机械能，这说明能量的转化具有　 　 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量是　 　 。 【答案】方向；守恒的。 【解答】解：列车刹车过程中，由于摩擦产生的内能散失在空气中，这些内能不能自发地再转化为机械能，这说明能量的转化具有方向性； 根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量是守恒的。 故答案为：方向；守恒的。 17．一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则汽油机每秒钟做功　 　 次，活塞往复运动 　　 次。 【答案】10；20。 【解答】解：已知飞轮转速为1200r/min＝20r/s， 一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，该汽油机1s完成40个冲程，对外做功10次，活塞往复20次。 故答案为：10；20。 18．如图所示是小明设计的简易热机模型，燃料燃烧后用它来加热密封的易拉罐中的水，易拉罐的一侧开小孔后让蒸汽喷出，推动风车转动。此时工作物质是 　 　 ，该模型可以看成是 　 　 （选填“内燃机”或“外燃机”）。 【答案】水蒸气；外燃机。 【解答】解：密封的易拉罐加热水，类比高压锅，开小孔后蒸汽喷出推动风车运动，此时工作物质是水汽化后的水蒸气，实现了水蒸气内能转化为机械能，因此工作的物质是水蒸气，该热机模型是在易拉罐外燃烧燃料，属于外燃机。 故答案为：水蒸气；外燃机。 19．图为某单缸四冲程发动机的示意图。活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量，已知活塞的面积为S燃气对活塞的压强为p，气缸排量为V，则燃气对活塞的压力F＝　 　 ，燃气对活塞所做的功W＝　 　 。（结果均用S、p、V表示） 【答案】pS；pV 【解答】解：由压强公式p可知，燃气对活塞的压力F＝pS； 设活塞运动的长度为L，则活塞所做的功为：W＝FL＝pSL， 而V＝SL，所以W＝pV。 故答案为：pS；pV。 四．综合题（共6小题） 20．我国茶文化历史悠久，如图是一款煮茶专用酒精炉，用该酒精炉将一壶水加热至沸腾，恰好消耗了0.05kg的酒精。已知酒精的热值为3.0×107J/kg。求：这些酒精完全燃烧时放出的热量。 【答案】这些酒精完全燃烧时放出的热量是1.5×106J。 【解答】解：酒精完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝0.05kg×3.0×107J/kg＝1.5×106J。 答：这些酒精完全燃烧时放出的热量是1.5×106J。 21．下列是学习内能的几个演示实验。 （1）能够推断“分子在不停地做无规则运动”的是 　 　 （填对应的实验序号）； （2）能够推断“分子间存在引力”的是 　 　 （填对应的实验序号）； （3）其中与热机做功冲程能的转化相同是 　 　 （填对应的实验序号）。 【答案】甲；丙；乙。 【解答】解：（1）甲图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，是扩散实验，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动； （2）丙图中玻璃和水接触在一起，因为水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉动玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大； （3）乙图水蒸气将瓶塞顶出，将内能转化为机械能，与热机的做功冲程能量转化相同。 故答案为：甲；丙；乙。 22．用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，能使50kg的水从20℃升高到70℃（不计热散失）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为3.9×107J/kg。 （1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。 （2）水吸收的热量。 （3）燃气灶烧水的效率。 【答案】（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为1.95×107J； （2）水吸收的热量为1.05×107J； （3）燃气灶烧水的效率为55%。 【解答】解：（1）煤气的质量：m煤气＝0.5kg， 这些煤气完全燃烧放出的热量： Q放＝m煤气q＝0.5kg×3.9×107J/kg＝1.95×107J； （2）水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0） ＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（70℃﹣20℃） ＝1.05×107J； （3）燃气灶的效率： η100%100%≈55%。 答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为1.95×107J； （2）水吸收的热量为1.05×107J； （3）燃气灶烧水的效率为55%。 23．为比较酒精和汽油热值的大小，制定了以下实验方案： （1）取质量 　 　 （选“相同”或“不相同”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯。 （2）两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热（烧杯质量相同，如图乙所示）。 （3）通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。 请根据上面的设计方案回答： ①如图中温度计的读数是 　 　 ℃。当两灯的燃料 　 　 （选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”），甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃。由此判断 　 　 的热值比较大。 ②根据Q吸＝cm水（t﹣t0）计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比 　 　 （选填：“偏大”或“偏小”）了。结合装置图，分析原因可能是（写一条）：　 　 。 【答案】（1）相同；（3）①56；完全燃烧后；汽油； ②偏小；热量的直接散失。 【解答】解：（1）根据控制变量法，两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热； （3）①由图知，温度计的分度值是1℃，所以温度计的示数为56℃； 当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃，根据公式Q吸＝cmΔt可知，在相同情况下，汽油加热的水吸收的热量较多，说明汽油放出的热量较多，根据公式Q放＝mq可知q，所以汽油的热值大于酒精的热值； ②由于热量的直接散失、烧杯未加盖等，所以汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸收，所以根据Q吸＝cm水（t﹣t0）计算出水吸收的热量偏小，从而根据公式q，计算出的汽油的热值偏小。 故答案为：（1）相同；（3）①56；完全燃烧后；汽油； ②偏小；热量的直接散失。 24．小明同学在学习了“跨学科实践：制作简易热机模型”后，制作了如图甲、乙所示的模型，他在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮。 （1）图甲你可以观察到盒盖跳起的现象，在此过程中，酒精燃烧后透明塑料盒内气体的 　 　 能转化为盒盖的机械能；从能量转化方面看，该实验过程与四冲程汽油机的 　 　 冲程相似； （2）图甲装置属于热机中的 　 　 ，图乙装置属于热机中的 　 　 （两空选填“内燃机”或“外燃机”）； （3）观察图中情景，甲、乙这两种热机效率更高的是 　 （选填“甲”或“乙”），理由是 【答案】（1）内；（2）内燃机；外燃机；（3）甲；乙装置靠外部加热，热量损耗多，内能利用率低，甲装置的燃料在瓶的内部燃烧，产生的燃气直接推动瓶盖做功，内能利用率高。 【解答】解：（1）酒精燃烧后产生高温高压的燃气，燃气对外做功，使盒盖飞出去，内能转化为机械能；在汽油机工作过程的做功冲程中，发生的能量转化也为内能转化为机械能，而该实验的能量转化为内能转化为机械能，因此两者能量转化是一致的； （2）汽油机作为内燃机，其工作物质是吸气冲程吸入气缸内汽油和空气的混合物；蒸汽机的燃烧室在汽缸外，属于外燃机； （3）从图示情景可知，乙装置靠外部加热，热量损耗多，内能利用率低，甲装置的燃料在瓶的内部燃烧，产生的燃气直接推动瓶盖做功，内能利用率高，所以甲装置的效率高。 故答案为：（1）内；（2）内燃机；外燃机；（3）甲；乙装置靠外部加热，热量损耗多，内能利用率低，甲装置的燃料在瓶的内部燃烧，产生的燃气直接推动瓶盖做功，内能利用率高。 25．如图甲所示的轿车，采用氢气燃料工作，发动机的效率为50%。某次，该轿车在水平路面上以恒定功率P做直线运动，v﹣t图像如图乙所示。已知汽车（包括司乘人员）的总质量为1500kg，汽车行驶过程中所受阻力大小平均为车重的0.1倍，氢气的热值取q氢气＝1.5×108J/kg，取g＝10N/kg。求： （1）汽车所受阻力的大小； （2）在10～15s内汽车牵引力做的功W1； （3）该轿车保持此功率持续行驶1h，需要消耗多少氢气？ 【答案】（1）汽车所受阻力的大小为1500N； （2）在10～15s内汽车牵引力做的功为7.5×104J； （3）该轿车保持此功率持续行驶1h，需要消耗0.72kg的氢气。 【解答】解：（1）由题意可知，汽车所受阻力的大小： f＝0.1G＝0.1mg＝0.1×1500kg×10N/kg＝1500N； （2）由图乙可知，在10～15s内汽车做匀速直线运动，所受牵引力与阻力平衡，大小相等， 即牵引力：F＝f＝1500N， 故在10～15s内汽车牵引力做的功： W1＝Fs＝Fvt＝1500N×10m/s×（15﹣10）s＝7.5×104J； （3）该轿车的功率：P＝Fv＝1500N×10m/s＝1.5×104W， 该轿车保持此功率持续行驶1h做的有用功： ， 根据可得，氢气完全燃烧需要放出的热量： ， 根据Q放＝mq可得，需要消耗氢气质量：。 答：（1）汽车所受阻力的大小为1500N； （2）在10～15s内汽车牵引力做的功为7.5×104J； （3）该轿车保持此功率持续行驶1h，需要消耗0.72kg的氢气。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $