第十四章 内能的利用（举一反三·重难点训练）物理新教材人教版九年级全一册

**基本信息** 按题型系统梳理内能利用核心知识，从概念辨析到综合应用，逻辑递进，覆盖中考高频考点，注重科学思维与能量观念培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |能量转化与守恒|3题|概念辨析、永动机判断|能量守恒定律理解→应用实例分析| |热机原理与计算|12题|冲程辨析、转速计算、结构对比|热机工作原理→汽油机柴油机差异→定量计算| |热值与效率|12题|热值概念辨析、热量及效率计算|热值定义→公式应用→效率推导与计算| |应用与环保|14题|生活应用、效率提升、模型制作|理论应用→实际问题解决→综合能力提升|

第十四章 内能的利用 【题型1 能量的转化与守恒】 1 【题型2 热机的工作原理】 2 【题型3 四冲程汽油机与柴油机工作过程辨析】 5 【题型4 四冲程转速、做功次数、冲程数计算】 7 【题型5 热值的概念理解与辨析】 9 【题型6 燃料热值的相关计算】 12 【题型7 热机效率计算题】 15 【题型8 内能利用中的能量损耗分析】 18 【题型9 内能在生活中的应用”】 21 【题型10 提高热机效率的方法】 24 【题型11 热机与环境保护】 26 【题型12 简易热机模型】 28 【题型13 内能的利用综合题】 30 【题型1 能量的转化与守恒】 1．（25-26•九年级上·河北唐山•期末）学习了能量的转化与守恒后，你觉得下面哪句话是正确的（　　） A．在操场上滚动的小球，动能越来越小，最后消失了 B．随着科学技术的进步，热机的效率可以达到100% C．人们曾经设想的永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 D．由于自然界中的总能量是不变的，所以我们不需要节约能源 【答案】C 【详解】A．在操场上滚动的小球，在小球运动过程中,小球的动能逐渐减小,转化成克服与地面摩擦做功的内能，遵循能量守恒定律，故A不符合题意； B．通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，故B不符合题意； C．人们曾经设想的永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律，故C符合题意； D．自然界的能量守恒，但可利用的能源是有限的，需要节约能源，故D不符合题意。 故选C。 2.（25-26•九年级上·内蒙古通辽•期末）内燃机是用燃料燃烧的内能来做功的。图甲中问号部分的能量是表示________热量。如图所示的设计是上面水箱里的水冲到叶轮上，带动水泵旋转把下面水箱的水又抽到上面水箱中，从而实现了能量的转化和守恒。这样的设计________实现（填“能”或“不能”）。 【答案】 高温废气带走的 不能 【详解】[1]内燃机在工作过程中，有很大一部分能量以热量的形式散发到空气中，用来做有用功的能量只占总能量的一部分，故图中燃料的内能为总能量，有用机械能是有用能量，所以问号部分的能量表示散发热量。 [2]图乙中的设计不消耗能量的机器对外做功违背了能量的转化和守恒定律，而且任何机械都要损耗一部分能量，故这样的设计不能实现。 3.（25-26•九年级上·山东临沂•期末）下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（　　） A．“钻木取火”是通过做功的方式改变内能 B．发电机发电时，将机械能转化为电能 C．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律 D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 【答案】D 【详解】A．“钻木取火”是通过克服摩擦做功的方式改变内能的，故A正确，不符合题意； B．发电机是将机械能转化为电能，故B正确，不符合题意； C．马在奔跑中是要消耗能量的；故“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的，故C正确，不符合题意； D．能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，故D错误，符合题意。 故选D。 【题型2 热机的工作原理】 4.（25-26•九年级上·河北沧州•期末）如图，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。 (1)在这个过程中，燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸气的___能转化为塞子的____能。 (2)这个实验基本反映出了热机的工作原理，即可以利用物体内能对外做功，与汽油机的___冲程的原理相同 【答案】 内 机械能 做功 【详解】[1][2]在实验过程中，酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内能，当内能增大到一定程度时，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，把塞子冲出去。 [3]实验中能量的转化是内能转化为机械能，即利用水蒸气的内能来对塞子做功，与汽油机的做功冲程相同。 5．（25-26•九年级上·安徽淮北•期末）冬天人们常用热水袋取暖，主要是利用______改变物体内能。如图是某台汽油机工作的四个冲程（顺序已打乱），其中将内能转化为机械能的冲程是______，（用字母表示）请按一个工作循环的过程，将四个图重新排序______。（用字母表示） 【答案】 热传递 D BADC 【详解】[1]人们用热水袋取暖时，人体从热水中吸收热量，使人体的内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变人体的内能。 [2][3]汽油机的一个工作循环，包括4个冲程，依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。图A中，两个气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；图B中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，因此是吸气冲程；图C中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此是排气冲程；图D中，两气门都关闭，火花塞点火，将汽缸内的混合气体点燃，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，此冲程是做功冲程。按一个工作循环的过程，将四个图重新排序的顺序是BADC。 6．（25-26•九年级上·浙江杭州•期末）如图是景颇族祖先创造的点火器模型，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，可点燃艾绒。点火器的原理是利用________的方式，使空气内能________（选填“增大”或“减小”）。这个过程从能量转化角度看，和热机工作过程中的________冲程相似。 【答案】 做功 增大 压缩 【详解】[1][2][3]用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，可点燃艾绒，在此过程中，推杆压缩筒中气体做功，将机械能转化为内能，使气体内能增大，温度升高，点火器的原理是利用做功的方式，使空气内能增大。热机工作过程中，在压缩冲程机械能转化为内能，这个过程从能量转化角度看，和热机工作过程中的压缩冲程相似。 7．（25-26•九年级上·陕西安康•期末）火箭起飞时，采用液态氢作为燃料，原因是液态氢的______（选填“比热容”或“热值”）大。燃料燃烧释放的内能转化为导弹的______能，此过程的能量转化与图______（选填“甲”或“乙”）所示热机工作冲程相同。 【答案】 热值 机械 乙 【详解】[1]在释放能量相同的情况下，燃料的热值越大，需要的燃料质量就越小，这样就能减轻火箭的总质量。 [2]燃料燃烧释放内能，推动火箭前进，转化为火箭的机械能。 [3]四冲程内燃机在工作时，做功冲程将内能转化为机械能。做功冲程，两个气门关闭，活塞向下运动，故乙为做功冲程。 【题型3 四冲程汽油机与柴油机工作过程辨析】 8．（25-26•九年级上·福建漳州•期末）关于汽油机和柴油机描述正确的是（     ） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量 C．做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能 D．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸 【答案】B 【详解】A．汽油机顶部为火花塞，柴油机顶部为喷油嘴，故A错误； B．热机工作时，废气会带走燃料释放的大部分能量，故B正确； C．做功冲程中，燃料释放的能量存在废气带走、散热、摩擦等损耗，无法100%转化为机械能，故C错误； D．柴油机吸气冲程仅吸入空气，柴油在压缩冲程末由喷油嘴喷入汽缸，故D错误。 故选B。 9．（25-26•九年级上·河南新乡•期末）下列关于热机、热值的说法正确的是（　　） A．某柴油机工作的效率是35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功 B．四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的 C．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件 D．柴油机和汽油机中可燃气体点火的方式不同 【答案】BD 【详解】A．热机效率是做有用功的能量与热量完全燃烧放出的热量之比，柴油机的效率为35%，说明它工作时柴油完全燃烧放出的热量的35%转化为有用功，故A错误； B．四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程来完成的，四个冲程连续的工作就可以持续对外做功，故B正确； C．汽油机和柴油机构造不同。汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴，故C错误； D．柴油机的点火方式是压燃式，汽油机的点火方式是点燃式，所以柴油机和汽油机点火的方式不同，故D正确。 故选BD。 10．（25-26•九年级上·广东阳江•期末）如图为一台单缸四冲程______（选填“汽油机”或“柴油机”）， 它吸气冲程吸入汽缸内的物质是______（选填“空气”“柴油”“汽油和空气的混合物”），若飞轮转 速是2400r/min，则每秒对外做功______次。 【答案】 柴油机 空气 20 【详解】[1]由图可知，图中有喷油嘴，没有火花塞，所以如图为一台单缸四冲程柴油机。 [2]四冲程柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气，汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物。 [3]飞轮转速是2400r/min，即40r/s，由于四冲程柴油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该柴油机每秒对外做功20次。 11．（25-26•九年级上·山西长治•期末）柴油机的构造与汽油机类似，不同点在于柴油机有一个喷油嘴而没有火花塞，其压缩冲程结束时，气缸内气体被压缩为高温气体，温度超过柴油的燃点，此时由喷油嘴向气缸内喷入雾化的柴油，柴油迅速燃烧，从而推动活塞做功，则如图中图_________是柴油机的做功冲程，柴油燃烧时将_________能转化为_________能。 【答案】 甲 化学 内 【详解】[1]图中甲图燃料燃烧，气体对外做功，内能转化为机械能，活塞向下移动，所以图甲表示的是做功冲程。 [2][3]柴油燃烧时向外放热，将储存的化学能转化为内能。 【题型4 四冲程转速、做功次数、冲程数计算】 12．（25-26•九年级上·辽宁阜新•期末）热机是利用内能做功的机械，如图是某台汽油机的剖面图，它表 示的是___________冲程，已知该汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1min内，汽油机完成___________个工作循环。 【答案】 做功 1200 【详解】[1]观察图可知，汽油机两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是汽油机的做功冲程。 [2]若飞轮转速是2400r/min,表示每分钟飞轮转动2400圈，完成1200个工作循环，对外做功1200次。 13．（25-26•九年级上·江苏南京•期末）某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为______次。若一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油（热值为4.6×107J/kg），若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为______J。如题图所示是______（填“汽油机”或“柴油机”）的构造示意图。 【答案】 10 1.38×105 柴油机 【详解】[1]单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s，即1s飞轮转20r，因为内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮转2r，对外做功1次，所以，该内燃机1s飞轮转20r，对外做功10次。 [2]汽油的质量 m=10g=0.01kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg＝4.6×105J 由得，一个工作循环中输出的有用机械能 W有＝ηQ＝30%×4.6×105J＝1.38×105J [3]题图中装置的顶部是喷油嘴，是柴油机的构造示意图。 14．（25-26•九年级上·安徽宣城•期末）汽油机是工农业生产中常用的热机，某型号汽油机的效率是20%，飞轮转速是1200r/min，汽油的热值为，则在汽油机内完全燃烧2kg汽油放出的热量通过该汽油机转化的能对外做的有用功为___________J；该汽油机每秒钟内完成___________个冲程，做功___________次。 【答案】 40 10 【详解】汽油完全燃烧放出的热量为 汽油机对外做的有用功为 飞轮每秒转过的圈数为 四冲程汽油机完成一个工作循环，飞轮转2周，完成4个冲程并做功1次。每秒完成的工作循环数为 每个工作循环完成4个冲程并做功1次，因此每秒完成40个冲程，做功10次。 15．（25-26•九年级上·山东威海•期末）下列与小汽车有关的说法错误的是（　　） A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功10次，共有40个冲程 D．在对外做功相同的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越少 【答案】C 【详解】A．汽油机是靠汽缸顶部的火花塞来点火的，而柴油机的顶部是喷油嘴，其点火方式是压燃式，故A正确，不符合题意； B．使燃料燃烧更充分，做的有用功更多，可以提高热机效率，故B正确，不符合题意； C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，即1s内飞轮转10圈，四冲程内燃机飞轮转两圈，内燃机完成一个工作循环，经历四个冲程，做功一次，那么1s内飞轮转10圈，内燃机完成5个工作循环，经历20个冲程，做功5次，故C错误，符合题意； D．根据热机效率的公式，在对外做功相同的情况下，热机的效率越高，Q值越小，根据 可知，消耗的燃料越少，故D正确，不符合题意。 故选C。 【题型5 热值的概念理解与辨析】 16．（25-26•九年级上·河南商丘•期末）以下有关于比热容和燃料的热值，说法不正确的是（     ） A．由可知Q一定时，c与m成反比 B．质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容大的物质温度变化较小 C．汽油的热值大于柴油的热值，所以汽油燃烧放出的热量多 D．完全燃烧的汽油比不完全燃烧的汽油的热值大 【答案】ACD 【详解】A．比热容是物质的一种特性，与质量、吸放热无关，为计算式而非决定式，故A错误； B．由可知，相同质量的不同物质，吸收或放出相同的热量，比热容大的温度升高或降低的少，故B正确； C．燃料放热公式为，放热多少由热值q和质量m共同决定，汽油的热值大于柴油的热值，质量未知，所以汽油燃烧放出的热量不一定多，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，仅与燃料种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，完全燃烧的汽油和不完全燃烧的汽油的热值相等，故D错误。 本题选择描述错误的，故选ACD。 17．（25-26•九年级上·湖北恩施•期末）由热值的计算公式可知，m是燃料的质量，Q是燃料完全 燃烧放出的热量，下列说法不正确的是（　　） A．热值的大小与Q成正比，与m成反比 B．未燃烧的木柴没有热值 C．1kg煤炭燃烧放出的热量一定比1kg木柴燃烧放出的热量多 D．热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定 【答案】ABC 【详解】AD．热值是燃料的一种特性，其大小由燃料种类决定，与燃料完全燃烧放出的热量Q、质量m无关，故A错误，符合题意，D正确，不符合题意； B．热值是燃料本身的一种性质，与燃料是否燃烧、是否完全燃烧无关，未燃烧的木柴依然有热值，故B错误，符合题意； C．煤炭的热值大于木柴的热值，但燃料燃烧放出的热量不仅与热值有关，还与两种燃料的质量及燃烧情况有关。虽然两种燃料的质量都是1kg，但如果煤炭不完全燃烧，木柴完全燃烧，那么1kg煤炭燃烧放出的热量不一定比1kg木柴燃烧放出的热量多，故C错误，符合题意。 故选ABC。 18．（25-26•九年级上·湖南湘西•期末）火箭发射时要选用热值_______ （选填“较大”或“较小”）的燃料，火箭上升过程中燃料的质量减少时，燃料的热值不变，完成各项任务后，返回舱进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦，温度在短时间内快速升高，这是通过_______ 方式改变了返回舱的内能。 【答案】 较大 做功 【详解】[1]火箭发射需要燃料释放大量能量，在燃料质量一定时，热值越大的燃料完全燃烧放出的热量越多，因此要选用热值较大的燃料。 [2]改变物体内能的方式有做功和热传递，返回舱与大气层剧烈摩擦，是通过做功的方式将机械能转化为内能，使返回舱温度升高。 19．（25-26•九年级上·广东清远•期末）酒精的热值q为3.0×107J/kg，请在图中坐标定性画出酒精的热值q与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像。 【答案】 【详解】热值是燃料的一种特性，它和燃料的质量、放出热量的多少无关，所以酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像是一条与热量Q平行的直线，如图所示： 20．（25-26•九年级上·广西百色•期末）如图所示，在探究比热容大小和热值大小的实验中，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯中A、B两种液体的密度不同。 (1)在组装装置时，应按___________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装，实验中需控制三个容器中液体的___________（选填“质量”或“体积”）相同； (2)若要比较不同物质的吸热本领，应选择___________两图进行实验，图丁是根据实验数据绘制的图像。由图可知，液体A的比热容___________B的比热容。（选填“大于”或“等于”或“小于”） (3)若要比较不同燃料的热值，应选择___________两图进行实验，应在燃料完全燃烧后，通过比较___________来得出结论； (4)在图甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度，再结合酒精的质量（不考虑酒精的蒸发）这一数据，计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比偏___________。 【答案】(1) 自下而上 质量 (2) 甲丙 小于 (3) 甲乙 液体升高的温度 (4)小 【详解】（1）实验装置中各器材的位置要由酒精灯及其外焰的位置确定，因此应按自下而上的顺序组装。 比较液体吸热本领或燃料热值时，应控制液体的质量相同；由于液体、的密度不同，若控制体积相同，则液体的质量不同。 （2）比较不同物质的吸热本领，应控制燃料种类、燃料质量和液体质量相同，只改变液体种类，因此选择甲、丙两图。 由图丁可知，液体升高到所需时间小于液体，说明在质量和升高温度相同时，液体吸收的热量较少。由可知，液体的比热容小于液体的比热容。 （3）比较不同燃料的热值，应控制液体种类和质量相同，只改变燃料种类，因此选择甲、乙两图。 燃料的质量相同且完全燃烧时，由可知，燃料放出的热量越多，热值越大。装置相同且液体质量相同，液体升高的温度越大，说明吸收的热量越多，所以应比较液体升高的温度。 （4）酒精燃烧放出的热量不能全部被水吸收，有一部分热量散失到周围环境中，烧杯等装置也会吸热。因此，由可知，实验测得的酒精热值小于实际热值。 【题型6 燃料热值的相关计算】 21．（25-26•九年级上·四川内江•期末）妮妮家天然气灶的热效率是70%，她将家里的水壶放在燃气灶上加热，将水壶中3kg的水从25℃加热至85℃的过程中，至少需要消耗___________天然气。[水的比热容，天然气的热值] 【答案】0.03 【详解】水的温度变化为     水吸收的热量为 由可知，天然气完全燃烧放出的热量为     由可知，需要消耗的天然气体积为 22．（25-26•九年级上·云南文山•期末）学习完“内能的利用”知识后，小明在家估测家中天然气热水器的热效率。他将家中的洗衣机的水量设置成40L；再将热水器的出水温度设定为60℃；记下燃气热水器上显示的自来水温度为20℃；然后用热水器输出的热水注入洗衣机，当注水的体积达到40L时，即水的质量为40kg，洗衣机便会自动停止注水；在此过程中，记录下注水前后燃气表的示数；查阅并记录：水的密度，水的比热容，天然气热值为；请帮他完成下列计算： (1)此次实验注入洗衣机中的水，一共吸收多少热量？ (2)计算注水前后燃气表的示数之差为，这些天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)根据以上数据，估算该热水器的效率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）注入洗衣机中的水质量为 则水吸收的热量为 （2）这些天然气完全燃烧放出的热量为 （3）该热水器的效率为 23．（25-26•九年级上·湖南湘西•期末）如图所示的燃气炉是一种国家标准节能型周期式作业炉，具有超节能结构，工件受热均匀，能够有效地利用内能，其加热效率可以达到70%，现将质量为5kg、温度为20℃的水在一个标准大气压下在燃气炉上加热，完全燃烧了的燃气[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)，热值q气=4.5×107J/m3]。求： (1)完全燃烧的燃气放出的热量； (2)水的温度升高到多少℃？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）完全燃烧的燃气放出的热量 （2）燃气炉加热效率可以达到70%，则水吸收的热量 由可得 初温为20℃，因为是在标准大气压下，所以水到达100℃不再升高，水温最终不会超过100℃，所以水的温度升高到100℃。 24．（25-26•九年级上·河南郑州•期末）小明学习了内能的利用等相关知识后，很想知道家中的利用天然气加热水壶烧水时的效率是多少？通过查网上资料，小明得到天然气的热值为，于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用实验用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），求： (1)在这个过程中水吸收了多少热量? (2)完全燃烧0.035m3的天然气，释放的热量是多少? (3)请你帮小明算出天然气烧水的效率是多少? 【答案】(1) (2) (3)36% 【详解】（1）根据可得，在这个过程中水吸收的热量为 （2）根据可得，完全燃烧0.035m3的天然气，释放的热量是 （3）天然气烧水的效率是 【题型7 热机效率计算题】 25．（25-26•九年级上·宁夏银川•期末）某油电混合动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶100km，受到的阻力为，求： (1)若在这一过程中消耗燃油，求过程中燃油完全燃烧放出的热量（已知燃油密度为，热值为）； (2)小汽车行驶100km发动机做的功为多少？ (3)求此过程中热机的效率。（结果保留1位小数） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）消耗燃油的质量 燃油完全燃烧放出的热量 （2）小汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，行驶路程 发动机做的功 （3）此过程中热机的效率 26．（25-26•九年级上·安徽合肥•期末）“运-20”是我国自主研制的大型运输机，它的发动机是一种热机，利用在气缸中燃烧航空煤油，同时从喷口向后高速喷出燃气，使发动机获得向前的推力。如果“运-20”在高空中飞行时所受到的恒定水平推力为F，在推力F作用下，以的速度沿水平方向匀速航行1h、需要燃烧航空煤油，已知飞机发动机提供的机械功率是，航空煤油的热值为。求： （1）在上述1h内，所完全燃烧的航空煤油释放的热量； （2）在上述航行过程中，发动机所获得水平推力F大小； （3）在上述航行过程中，该飞机发动机的热机效率。 【答案】（1）；（2）；（3）60% 【详解】解：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量为 （2）飞机发动机提供的机械功率是，飞机的速度 飞机的水平推力F为 （3）飞机发动机做的有用功为 该飞机发动机的热机效率为 答：（1）在上述1h内，所完全燃烧的航空煤油释放的热量为； （2）在上述航行过程中，发动机所获得水平推力F大小为； （3）在上述航行过程中，该飞机发动机的热机效率为60%。 27．（25-26•九年级上·安徽淮南•期末）截止2022年底，我国在南海人工造岛总面积约为30万平方公里，大型挖泥船在人工造岛中发挥着主力军作用。如图是我国自行研发的“天鲲号”大型自航绞吸式挖泥船正在进行作业，船全长140m，宽27.8m，最大挖泥深35m，其挖泥船绞刀额定功率为P2=6600kW，每小时可挖泥6000m3。该船的热机所用燃油的热值是4.5×107J/kg，热机的效率是η=40%。一次施工，“天鲲号”挖泥船30min内将6×106kg的泥沙，从挖掘到喷出共提升45m。求： （1）30min内，“天鲲号”挖泥船克服泥沙重力做功的功率P1； （2）挖泥船绞刀正常工作1h需要燃烧燃油的质量m油。 【答案】（1）1.5×106W；（2）1320kg 【详解】解：（1）30min内，“天鲲号”挖泥船挖出的泥沙重力为 G=mg=6×106kg×10N/kg=6×107N 挖泥船克服泥沙重力做的功为 W1=Gh=6×107N×45m=2.7×109J 挖泥船克服泥沙重力做功的功率 （2）挖泥船绞刀正常工作1h做的功 W2=P2t2=6600×103W×3600s=2.376×1010J 燃油完全燃烧放出的热量 需要燃烧燃油的质量 答：（1）30min内，“天鲲号”挖泥船克服泥沙重力做功的功率为1.5×106W； （2）挖泥船绞刀正常工作1h需要燃烧燃油的质量为1320kg。 28．（25-26•九年级上·甘肃嘉峪关•期末）汽油机是工农业生产中常用的热机。如图所示，某单缸四冲程汽油机飞轮转速，活塞面积S为，活塞上、下止点的距离即汽缸的冲程长L为，做功冲程燃气对活塞的平均压强p为，（每分钟燃烧汽油的质量为，已知汽油的热值为，请你计算： (1)汽油完全燃烧放出的热量 (2)每分钟燃气对活塞做的功 (3)汽油机的效率 【答案】(1) (2) (3)25% 【详解】（1）50g汽油完全燃烧放出的热量为 （2）该汽车发动机做功冲程中燃气对活塞的平均压力为 一个做功冲程中燃气对活塞做的功 飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动800周，1min要对外做功400次，所以燃气对活塞做的总功为 （3）汽油机的效率 【题型8 内能利用中的能量损耗分析】 29．（25-26•九年级上·青海海东•期末）在一次汽车节油大赛中，一辆参赛的轻型无人驾驶汽油车在水平公路上匀速行驶100km，用时4h，消耗燃油0.5kg，已知汽车的牵引力做功为6.9×106J，燃油的热值为4.6×107J/kg。假设燃油完全燃烧。关于这台汽车在行驶的全程中，下列结果正确的是（　　） A．汽车行驶速度是20km/h B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×106J C．汽油机损耗的内能是1.61×107J D．汽车发动机的效率是25% 【答案】C 【详解】A．汽车的行驶速度为 故A错误； B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J 故B错误； C．汽油机损耗的内能 W内=Q放-W=2.3×107J-6.9×106J=1.61×107J 故C正确； D．汽车发动机的效率 故D错误。 故选C。 30．（25-26•九年级上·山西忻州•期末）下列不能提高热机效率的办法是（ ） A．尽量使燃料完全燃烧 B．尽可能减小各种内能损耗 C．尽量减小输出功率 D．尽量减小因克服摩擦而额外消耗的功 【答案】C 【分析】根据“下列不能提高热机效率的办法”可知，此题主要考查了提高热机效率的方法，可根据提高有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比可以提高热机效率的思路进行求解． 【详解】要提高热机效率，可行的方法有：热机工作过程中尽量使燃料充分燃烧，尽量减小机械摩擦和各种散热消耗的能量，减小废气带走的能量．提高热机效率和热机的功率没有关系． A．尽量使燃料完全燃烧，属于提高热机效率的办法，A不符合题意； B．尽可能减小各种内能损耗，这种方法可减小额外功的损耗，可以提高热机效率，B不符合题意； C．输出功率和热机效率间并没有必然联系，不能提高热机效率，故C符合题意； D．尽量减小因克服摩擦而额外消耗的功，属于减小额外功的损耗，可以提高热机效率，D不符合题意． 31．（25-26•九年级上·宁夏中卫•期末）下面是小明同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（　　） A．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体 B．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，所以能量是不守恒的 C．“摩擦生热”是将机械能转化为物体的内能，没有能量的损耗，所以做功改变物体内能的效果比热传递改变物体内能的效果好 D．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化 【答案】D 【详解】A．热量总是从高温物体向低温物体传递，而内能大的物体温度不一定高，故A错误； B．根据能量的转化和守恒定律可知，能量在转化和转移的过程中，能的总量是保持不变的，故B错误； C．做功和热传递都能改变物体内能的多少，两种方式虽有本质的区别，但在改变内能上是等效的，故C错误； D．自然界中存在不同形式的能量，在一定条件下各种不同形式的能量都可以相互转化，故D正确。 故选D。 32．（25-26•九年级上·新疆喀什•期末）如图所示，是内燃机工作时的______冲程；在汽车的发动机中常用水作为冷却剂，这是因为______．一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中总共消耗了10 g汽油（汽油的热值为4.6×107 J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是_____J．如果这台汽油机的效率为30％，则一个工作循环中输出的有用机械能为_____J，而损耗的内能则不会自发的转化为我们需要的能量，说明能量的转移或转化具有______性． 【答案】 做功 水的比热容较大 4.6×105 1.38×105 方向 【详解】(1)由图可知，两个气阀都关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程； (2)汽车的发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，升高相同的温度时，吸收的热量多； (3)汽油完全燃烧产生的热量利用公式Q=mq=10×10−3kg×4.6×107J/kg=4.6×105J， (4)输出的机械能为W=Q×η=4.6×105 J×30%=1.38×105 J； (5)损耗的内能则不会自发的转化为我们需要的能量，说明能量的转移或转化具有方向性． 【题型9 内能在生活中的应用】 33．（25-26•九年级上·上海静安•期末）2025年10月23日在海南文昌航天发射场，使用现役最大最高的长征五号运载火箭（其推力高达千吨），成功将通信技术试验卫星二十号发射升空，本次任务是中国长征系列运载火箭的第602次飞行。关于火箭发动机，下列说法正确的是（     ） A．火箭发动机属于热机 B．火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C．火箭发动机使用比热容大的燃料 D．火箭发动机主要通过热传递获得机械能 【答案】A 【详解】A．热机的定义是将内能转化为机械能的机械，火箭发动机工作时先通过燃料燃烧释放内能，再将内能转化为火箭的机械能，属于热机，故A正确； B．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃料燃烧是否充分没有关系，故B错误； C．火箭发动机使用的是热值大的燃料，相同质量的燃料可以释放出更多的能量，故C错误； D．火箭发动机是先将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过燃气高速喷出的做功过程，将内能转化为机械能，故D错误。 故选A。 34.（25-26•九年级上·四川资阳•期末）如图所示是街头传统的手摇“爆米花机”，爆米花是将玉米放入密闭的铁锅内，边加热边翻动，打开阀门，“砰”的一声，玉米变成爆米花。下列说法中正确的是（　　） A．主要通过翻动铁锅对玉米粒做功，使它的内能增加 B．打开阀门瞬间周围的“白雾”是由水蒸气汽化形成的 C．无烟煤对铁锅加热过程中燃烧越充分其热值就越大 D．玉米粒炸开时的能量转化情况与热机做功冲程相同 【答案】D 【详解】A．将玉米放入密闭的铁锅内，玉米从铁锅中吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递增大玉米的内能，翻动铁锅的目的是使得玉米受热均匀，故A错误； B．打开阀门瞬间周围的“白雾”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故C错误； D．玉米粒炸开时，内部气体膨胀对外做功，将内能转化为机械能；热机的做功冲程也是内能转化为机械能，二者能量转化相同，故D正确。 故选D。 35．（25-26•九年级上·吉林白城•期末）蒸汽弹射器是一种飞机弹射器。有人提出将航母蒸汽轮机的蒸汽连动到弹射器上，进而发明了航母用的蒸汽弹射器，如图为其简化示意图，该蒸汽弹射器能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。下列说法正确的是（　　） A．气缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能增大 B．蒸汽弹射器工作时与热机的压缩冲程能量转化相似 C．舰载机水平加速过程中蒸汽的内能将全部转化为舰载机的机械能 D．气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 【答案】D 【详解】A．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，则蒸汽的内能减少，故A错误； B．蒸汽弹射装置工作时，将蒸汽的内能转化为活塞的机械能，热机的做功冲程实现了内能转化为机械能，故B错误； C．舰载机水平加速过程中，蒸汽做功，将其内能转化为舰载机的机械能，但存在热量的散失及克服摩擦做功，有能量损失，故C错误； D．汽缸内的蒸汽体积膨胀，推动活塞拉动牵引索，对舰载机施加拉力，使舰载机获得牵引力，故D正确。 故选D。 36．（25-26•九年级上·内蒙古巴彦淖尔•期末）如图所示，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。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是利用增大气体质量和通过________方式改变瓶内气体内能；这一过程与内燃机________冲程的能量转化情况相同。 【答案】 做功 压缩 【详解】[1]用高压打气筒往瓶内打气时，打气筒对瓶内气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气体内能增大，因此此处是通过“做功”的方式改变内能。 [2]内燃机的压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将活塞的机械能转化为气体的内能，与“打气筒对气体做功、机械能转化为内能”的能量转化情况一致，因此对应“压缩”冲程。 37．（25-26•九年级上·黑龙江黑河•期末）联合收割机大大提高了麦收的速度，如图所示是跨区作业的机手驾驶联合收割机在田间作业的情景，则联合收割机的发动机___________（选填“属于”或“不属于”）热机。 【答案】属于 【详解】联合收割机的发动机消耗燃料，将燃料的内能转化为机械能，利用内能做功，因此属于热机。 【题型10 提高热机效率的方法】 38．（25-26•九年级上·辽宁沈阳•期末）为了缓解能源紧缺问题，提高热机的效率尤为重要。下列有关热机效率说法正确的是（       ） A．使用润滑剂减小摩擦可以提高热机效率 B．使用的燃料热值越高，热机效率越高 C．若实现零碳排放，热机效率可达到100% D．柴油机的效率一般低于汽油机的效率 【答案】A 【详解】A．使用润滑剂减小摩擦，能减少克服摩擦所做的额外功，即减少了能量损失。在燃料完全燃烧放出总热量不变的情况下，有用功会增加，根据效率公式可知，热机效率会提高，故A正确； B．燃料的热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与热机效率无关。热机效率取决于有用功和燃料完全燃烧放出的能量之比，热值高只是燃料完全燃烧放出的能量多，但如果额外功也很大，效率不一定高，故B错误； C．热机在工作过程中，必然会有能量损失，所以热机效率不可能达到，即使实现零碳排放，也无法消除其他能量损失，故C错误； D．柴油机的压缩比比汽油机高，燃烧更充分，所以柴油机的效率一般高于汽油机的效率，故D错误。 故选A。 39．（25-26•九年级上·福建南平•期末）关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（    ） A．任何制造永动机的设想，无论看上去多么巧妙，都是一种徒劳 B．空调机既能制热，也能制冷，说明热传递不存在方向性 C．由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天 D．一个单摆来回摆动很多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒 【答案】A 【详解】A．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机违背热力学第二定律，任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳，故A正确； B．热传递是有方向性的，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，或从温度高的部分传向温度低的部分，故B错误； C．自然界的能量是守恒的，但是很多能源不能再生和重复利用，如煤、石油和天然气、故过度使用能源会能源危机，故C错误； D．一个单摆来回摆动很多次后总会停下来，是因为需要克服阻力做功，机械能转化为内能，重物才停下来，但不违背能量守恒定律，故D错误。 故选A。 40．（25-26•九年级上·浙江台州•期末）1876年，德国人奥托制造出四冲程燃气内燃机。如图甲所示是某四冲程内燃机的做功冲程示意图，图乙是该内燃机能量流向的信息图，请用所学知识并结合图中信息回答下列问题： (1)内燃机做功冲程中的能量是如何转化的？ (2)结合图乙中的信息，请你写出两条提高内燃机效率的措施。 【答案】(1)做功冲程中高温高压气体推动活塞做功，将内能转化为机械能。 (2)根据图乙能量流向的信息图可知，提高内燃机热机的效率的措施有：让燃料燃烧更充分；减少废气带走的热量；减少热量散失；减小摩擦做功等。 【详解】（1）略。 （2）略。 41．（25-26•九年级上·湖北黄冈•期末）从火车到火箭生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功，因蒸汽机质量太大。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类，汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的，内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了。早期的飞机是由内燃机提供动力的，从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便。喷气式发动机中自带燃料（液态氢）和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。 (1)当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能______（选填“增大”、“不变”或“减小”），这是通过______的方式改变物体的内能； (2)火箭以氢为燃料是因为氢的______； (3)在挑选汽车时，发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断，输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越______； (4)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是______（填字母）。 A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少输出功率 C．尽量减少摩擦 D．尽量减少热量损失 【答案】(1) 增大 做功 (2)热值大 (3)高 (4)B 【详解】（1）[1][2]火箭与大气层发生剧烈摩擦，克服空气阻力做功，火箭的内能增加，由此可知，火箭与大气层发生剧烈摩擦，火箭的内能增大，是通过做功的方式改变物体的内能。 （2）火箭以液氢作为燃料，是因为氢的热值大，燃烧相同质量的氢与其他燃料，燃烧氢放出的热量更多。 （3）热机效率等于输出的有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，所以输出有用功相同时，燃料燃烧越完全，效率越高，尾气味道越淡，由此可知，尾气味道越淡，说明燃料燃烧越充分，热机效率越高。 （4）ACD．热机效率指的是热机所做有用功与燃料完全燃烧释放内能的比值，使燃料尽可能完全燃烧、减少机械摩擦、减少热量散失，可以提高热机的效率，故选ACD正确，不符合题意； B．输出功率是指热机做有用功的快慢，热机效率与输出功率无关，故B错误，符合题意。 故选B。 【题型11 热机与环境保护】 42．（25-26•九年级上·广西贵港•期末）关于热机与环境保护，下列说法正确的是（　　） A．热机工作过程中能量不守恒 B．热机的大量使用不会造成环境污染 C．热机中燃料燃烧放出的能量全部用来做功 D．改进热机性能，可以有效利用资源，减少排放污染 【答案】D 【详解】A．自然界所有能量转化过程都遵守能量守恒定律，热机工作过程也符合能量守恒，A错误； B．热机大量使用，燃烧化石燃料会排放废气、产生噪声，会造成严重的环境污染，B错误； C．热机中燃料燃烧放出的能量，大部分会被废气带走、因散热损耗、克服摩擦损耗，只有少部分用来做功，C错误； D．改进热机性能，提高热机效率，可以有效提高能源利用率，减少污染物排放，D正确。 故选D。 43．（25-26•九年级上·陕西安康•期末）为减少能源消耗，合理利用能源，下列方法中能提高热机效率的是（     ） A．尽量使燃料充分燃烧 B．延长热机的工作时间 C．采用热值更大的燃料 D．增加燃料的质量 【答案】A 【详解】热机效率的定义：热机用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的总能量的比值。 A．让燃料充分燃烧，能让燃料释放的能量更多地被利用，减少燃料燃烧不充分的能量损耗，在消耗相同燃料的情况下，可转化为更多有用功的能量，能提高热机效率，故A符合题意； B．延长热机工作时间，只会增加总能耗和总有用功的数值，但二者的比值（热机效率）不会发生改变，无法提高效率，故B不符合题意； C．燃料的热值是单位质量燃料完全燃烧释放的热量属性，使用热值更大的燃料，只是单位质量燃料放热更多，并不会改变有用功占燃料总放热的比例，不能提升热机效率，故C不符合题意； D．增加燃料的质量，只会让燃料总放热量和热机做的总有用功同步增大，二者的比值不变，无法提高热机效率，故D不符合题意。 故选A。 44.（25-26•九年级上·云南昆明•期末）热机工作在___________冲程时，将内能转化成机械能；如图所示是热机的___________冲程；热机工作时对环境造成的污染有___________（填一种污染）。 【答案】 做功 压缩 大气污染 【详解】[1]热机是将内能转化成机械能的机器，在做功冲程将内能转化成机械能。 [2]由图可知，两气门关闭，活塞上行，所以汽油机正处于压缩冲程。 [3]热机工作时让燃烧燃料，排放尾气，对环境造成大气污染。 【题型12 简易热机模型】 45．（25-26•九年级上·天津河东•期末）图为某小组制作的一个简易热机模型。将瓶盖去掉，先向其中喷入适量雾状酒精，然后用纸杯盖住瓶口。按下点火器的按钮后，观察到纸杯向上飞起。下列说法正确的是（    ） A．能闻到酒精的气味说明分子是运动的 B．实验中喷入雾状酒精，目的是增大与氧气的接触面积，使其完全燃烧，增大酒精的热值 C．纸杯飞起时，瓶口会出现白雾，说明瓶内气体的内能减少，温度降低 D．燃气推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的做功冲程 【答案】ACD 【详解】A．能闻到酒精的气味，这是扩散现象，说明酒精分子在永不停息地做无规则运动，故A正确； B．热值是物质的固有属性，只与燃料的种类有关（如酒精的热值固定），与燃烧是否充分、燃料的形态无关，故B错误； C．气体对纸杯做功，纸杯飞出，瓶内气体内能减小，温度降低，瓶口的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C正确； D．燃气推动纸杯飞出去，将内能转化为机械能，而内燃机的做功冲程也将内能转化机械能，因此燃气推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，故D正确。 故选ACD。 46．（25-26•九年级上·辽宁大连•期末）某兴趣小组按照图示方法制作了一个简易热机模型：向易拉罐内注入半罐水，将去掉笔芯的水性笔管插入罐中，并将易拉罐与水性笔连接处密封，笔尖对准小风扇的扇叶。点燃罐下的酒精灯加热，一段时间后，水性笔管一端有蒸汽喷出，扇叶转动。下列说法正确的是（    ） A．酒精燃烧过程中化学能直接转化为机械能 B．该热机模型利用了内能转化为机械能 C．增加易拉罐的保温性能可以提高该热机模型的效率 D．在测试过程中，发现扇叶不转动的原因可能是注入的水过少，产生的蒸汽量不足 【答案】BCD 【详解】A．酒精燃烧过程中，是酒精的化学能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气的内能做功，推动扇叶转动，水蒸气的内能转化为扇叶的机械能，并非酒精燃烧过程中化学能直接转化为机械能，故A错误； B．该热机模型中，水蒸气从笔管喷出推动扇叶转动，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能，利用了内能转化为机械能，故B正确； C．增加易拉罐的保温性能，可以减少热量散失，使水能够吸收更多的热量，从而有更多的水蒸气的内能转化为机械能，能提高该热机模型的效率，故C正确； D．如果注入的水过少，产生的蒸汽量不足，提供的动力不够，就可能导致扇叶不转动，故D正确。 故选BCD。 47．（25-26•九年级上·北京丰台•期末）【项目提出】制作简易热机模型 【项目分析】①热机的工作原理是什么？②热机包含哪些主要装置？ 【项目实施】 ①制作叶轮：取一个空易拉罐，剪下一块圆形片，再将圆形金属片剪成螺旋桨的形状.最后，在中心钻孔，用铁丝穿过小孔，如图甲； ②组装“汽轮机”：在另一个易拉罐盖旁打个孔，倒出饮料后往其内部装入半罐水，如图乙；用铁丝制作支架，最后组装器材，如图丙，该“汽轮机”属于_______（选填“内燃机”或“外燃机”）； ③“汽轮机”工作：点燃固体酒精，加热易拉罐中的水直至沸腾，当孔周围出现大量的“白气”时，再将叶轮移到正对孔的位置。该“汽轮机”工作时，图丙中的水蒸气的_______能转化为叶轮的_______能，这是通过_______方式改变水蒸气能量。 【展示交流】 ①小昕发现，该“汽轮机”工作时，叶轮转动断断续续，根据这一现象，请你提出一条改进措施：______； ②小昕改进问题后，叶轮能持续稳定转动，但速度慢，小阳提议用干抹布覆盖储水罐顶部，尝试 后 叶轮转动速度变快，该操作提高了“汽轮机”的_______。 A．燃料热值    B．输出功率    C．输出效率 【答案】 外燃机 内 机械 做功 增大酒精灯火焰或增加水量、用密封性更好的容器 B 【详解】[1]汽轮机”类型 该“汽轮机”属于外燃机。它是通过外部加热水产生水蒸气来推动叶轮转动的，燃料在装置外部燃烧，符合外燃机的特点。 [2][3][4]水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，这是通过做功方式改变水蒸气能量的。水蒸气推动叶轮转动时，自身的内能减少，转化为叶轮的机械能，这个过程是通过做功的方式来实现能量转化的。 [5]增大酒精灯火焰或增加水量、用密封性更好的容器，以持续产生稳定的水蒸气，让叶轮转动更平稳。 [6]用干抹布覆盖储水罐顶部，减少了热量散失，使水蒸气的内能更集中地转化为叶轮的机械能，从而加快了叶轮转速，提升了输出功率。AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 【题型13 内能的利用综合题】 48．（25-26•九年级上·山西阳泉•期末）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图所示。光照时，密闭气室内的气体分解，使气室内的气压增大，推动活塞右移；无光照时，气室内的气体发生化合反应，气室内气压减小，活塞左移；控制光照即可实现活塞往复运动。下列说法正确的是（     ） A．光照时气体分解的过程中，化学能转化为光能 B．活塞右移与热机的做功冲程能量转化相同 C．气体分解获得的能量全部转化为机械能 D．无光照时，密闭气室内气体的内能为零 【答案】B 【详解】A．光照时气体分解，是光能转化为化学能，而非化学能转化为光能，故A错误； B．活塞右移：气室内高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能；热机做功冲程：燃气膨胀推动活塞，同样是内能转化为机械能，二者能量转化相同，故B正确； C．能量转化过程中存在热量散失、摩擦损耗等，气体分解获得的能量不可能全部转化为机械能，存在能量损耗，故C错误； D．一切物体在任何温度下都具有内能，内能不可能为零，故D错误。 故选B。 49.（25-26•九年级上·湖南长沙•期末）关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可提高热机效率 B．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高 C．汽油的热值与汽油的质量、汽油是否完全燃烧无关 D．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值 【答案】AC 【详解】AB．热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机的效率，燃料燃烧更充分，在燃料质量相同时放出更多的热量，所做有用功增大，可提高热机效率，热机效率与热机使用的燃料的热值无关，故A正确，B错误； CD．热值是燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m之比，是燃料的特性，与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故C正确，D错误。 故选AC。 50．（25-26•九年级上·河南周口•期末）为了探究做功与物体内能变化的关系，某小组同学利用气压式喷雾器（壶的内部没有水）、数字式温度计、小叶轮等器材进行实验。实验步骤：先测出壶内空气的温度（如图甲所示）；接着手压活塞快速打气，并测出喷雾器内部的气体温度（如图乙所示）；然后打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内的气体吹动小叶轮旋转，并测出喷雾器内部的气体温度（如图丙所示）。 (1)比较图甲和图乙可知：___________。 (2)打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，其内能________（选填“增加”“减小”或“不变”）。 【答案】(1)外界对气体做功，气体内能增加，温度升高 (2)减小 【详解】（1）比较图甲和图乙可知：喷壶内原来温度为12.5℃，手压活塞快速打气，并测出喷雾器内部的气体温度为20.5℃，说明外界对气体做功，气体内能增加，温度升高。 （2）打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，温度降至3.5℃，此时气体膨胀放出，对小叶轮做功，使得小叶轮转动，气体对外做功，此时观察到壶内气体温度下降，气体的内能减小，所以气体对外做功，气体的内能减小。 51.（25-26•九年级上·新疆阿克苏•期末）某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号混合动力汽车的燃油发动机在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，如图甲所示，请回答下列问题。 (1)已知该型号汽车的燃油发动机是单缸四冲程汽油机。汽油机___________（选填“是”或“不是”）热机，热机是利用内能做功的机械。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，是___________冲 程，该冲程中的主要能量转化过程是___________（填写“××能转化为××能”）。 (2)分析图甲可知，该型号汽车的燃油发动机的热机效率为___________ %。请结合能量流向图写出一条提高该台燃油发动机热机效率的方法：___________。 (3)随着科技的发展，人们对燃油发动机不断地进行改进，燃油发动机的热机效率___________（选填“能”或“不能”）达到100%。 (4)新能源汽车能量回收系统主要是回收车辆在制动或惯性减速（物体靠惯性前进的同时，因受阻而慢慢减速）时释放出的多余能量并通过发电机将其转化为电能，再转存至蓄电池中用于汽车的动力行驶。小组中的一些同学认为，若该型号混合动力汽车使用电动机行驶，同时汽车的能量回收系统也在源源不断地回收释放出的多余能量，这样这台汽车就能一直行驶下去，是一台永动机。这些同学的想法是___________（选填“正确的”或“错误的”）。 【答案】(1) 是 压缩 机械能转化为内能 (2) 20 加润滑油，减少摩擦损耗（合理即可） (3)不能 (4)错误的 【详解】（1）[1]汽油机通过燃烧燃料将内能转化为机械能，符合热机的定义，因此是热机。 [2]图乙中，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气缸内气体，此为压缩冲程。 [3]压缩冲程中，活塞的机械能转化为气缸内气体的内能。 （2）[1]热机效率为有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，代入数据可得 [2]从能量流向图可知，能量损耗包括摩擦损耗、散热损耗等，因此可通过加润滑油减少摩擦损耗，或改进散热装置减少散热损耗来提高效率。 （3）热机工作时必然存在能量损耗，如散热、克服摩擦做功等，无法将燃料完全燃烧放出的热量全部转化为有用功，因此热机效率不能达到100%。 （4）永动机违背能量守恒定律，汽车能量回收系统回收的能量小于行驶过程中消耗的能量，且回收过程中也存在能量损耗，无法实现能量的无限循环利用，因此这些同学的想法是错误的。 22 / 33 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 【题型1 能量的转化与守恒】 1 【题型2 热机的工作原理】 2 【题型3 四冲程汽油机与柴油机工作过程辨析】 3 【题型4 四冲程转速、做功次数、冲程数计算】 4 【题型5 热值的概念理解与辨析】 5 【题型6 燃料热值的相关计算】 7 【题型7 热机效率计算题】 8 【题型8 内能利用中的能量损耗分析】 10 【题型9 内能在生活中的应用”】 11 【题型10 提高热机效率的方法】 12 【题型11 热机与环境保护】 14 【题型12 简易热机模型】 14 【题型13 内能的利用综合题】 16 【题型1 能量的转化与守恒】 1．（25-26•九年级上·河北唐山•期末）学习了能量的转化与守恒后，你觉得下面哪句话是正确的（　　） A．在操场上滚动的小球，动能越来越小，最后消失了 B．随着科学技术的进步，热机的效率可以达到100% C．人们曾经设想的永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 D．由于自然界中的总能量是不变的，所以我们不需要节约能源 2.（25-26•九年级上·内蒙古通辽•期末）内燃机是用燃料燃烧的内能来做功的。图甲中问号部分的能量是表示________热量。如图所示的设计是上面水箱里的水冲到叶轮上，带动水泵旋转把下面水箱的水又抽到上面水箱中，从而实现了能量的转化和守恒。这样的设计________实现（填“能”或“不能”）。 3.（25-26•九年级上·山东临沂•期末）下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（　　） A．“钻木取火”是通过做功的方式改变内能 B．发电机发电时，将机械能转化为电能 C．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律 D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 【题型2 热机的工作原理】 4.（25-26•九年级上·河北沧州•期末）如图，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。 (1)在这个过程中，燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸气的___能转化为塞子的____能。 (2)这个实验基本反映出了热机的工作原理，即可以利用物体内能对外做功，与汽油机的___冲程的原理相同 5．（25-26•九年级上·安徽淮北•期末）冬天人们常用热水袋取暖，主要是利用______改变物体内能。如图是某台汽油机工作的四个冲程（顺序已打乱），其中将内能转化为机械能的冲程是______，（用字母表示）请按一个工作循环的过程，将四个图重新排序______。（用字母表示） 6．（25-26•九年级上·浙江杭州•期末）如图是景颇族祖先创造的点火器模型，用牛角做套筒、木制推杆 前端粘着艾绒，猛推推杆，可点燃艾绒。点火器的原理是利用________的方式，使空气内能________（选填“增大”或“减小”）。这个过程从能量转化角度看，和热机工作过程中的________冲程相似。 7．（25-26•九年级上·陕西安康•期末）火箭起飞时，采用液态氢作为燃料，原因是液态氢的______（选填“比热容”或“热值”）大。燃料燃烧释放的内能转化为导弹的______能，此过程的能量转化与图______（选填“甲”或“乙”）所示热机工作冲程相同。 【题型3 四冲程汽油机与柴油机工作过程辨析】 8．（25-26•九年级上·福建漳州•期末）关于汽油机和柴油机描述正确的是（     ） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量 C．做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能 D．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸 9．（25-26•九年级上·河南新乡•期末）下列关于热机、热值的说法正确的是（　　） A．某柴油机工作的效率是35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功 B．四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的 C．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件 D．柴油机和汽油机中可燃气体点火的方式不同 10．（25-26•九年级上·广东阳江•期末）如图为一台单缸四冲程______（选填“汽油机”或“柴油机”）， 它吸气冲程吸入汽缸内的物质是______（选填“空气”“柴油”“汽油和空气的混合物”），若飞轮转 速是2400r/min，则每秒对外做功______次。 11．（25-26•九年级上·山西长治•期末）柴油机的构造与汽油机类似，不同点在于柴油机有一个喷油嘴而没有火花塞，其压缩冲程结束时，气缸内气体被压缩为高温气体，温度超过柴油的燃点，此时由喷油嘴向气缸内喷入雾化的柴油，柴油迅速燃烧，从而推动活塞做功，则如图中图_________是柴油机的做功冲程，柴油燃烧时将_________能转化为_________能。 【题型4 四冲程转速、做功次数、冲程数计算】 12．（25-26•九年级上·辽宁阜新•期末）热机是利用内能做功的机械，如图是某台汽油机的剖面图，它表 示的是___________冲程，已知该汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1min内，汽油机完成___________个工作循环。 13．（25-26•九年级上·江苏南京•期末）某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为______次。若一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油（热值为4.6×107J/kg），若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为______J。如题图所示是______（填“汽油机”或“柴油机”）的构造示意图。 14．（25-26•九年级上·安徽宣城•期末）汽油机是工农业生产中常用的热机，某型号汽油机的效率是20%，飞轮转速是1200r/min，汽油的热值为，则在汽油机内完全燃烧2kg汽油放出的热量通过该汽油机转化的能对外做的有用功为___________J；该汽油机每秒钟内完成___________个冲程，做功___________次。 15．（25-26•九年级上·山东威海•期末）下列与小汽车有关的说法错误的是（　　） A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功10次，共有40个冲程 D．在对外做功相同的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越少 【题型5 热值的概念理解与辨析】 16．（25-26•九年级上·河南商丘•期末）以下有关于比热容和燃料的热值，说法不正确的是（     ） A．由可知Q一定时，c与m成反比 B．质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容大的物质温度变化较小 C．汽油的热值大于柴油的热值，所以汽油燃烧放出的热量多 D．完全燃烧的汽油比不完全燃烧的汽油的热值大 17．（25-26•九年级上·湖北恩施•期末）由热值的计算公式可知，m是燃料的质量，Q是燃料完全 燃烧放出的热量，下列说法不正确的是（　　） A．热值的大小与Q成正比，与m成反比 B．未燃烧的木柴没有热值 C．1kg煤炭燃烧放出的热量一定比1kg木柴燃烧放出的热量多 D．热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定 18．（25-26•九年级上·湖南湘西•期末）火箭发射时要选用热值_______ （选填“较大”或“较小”）的燃料，火箭上升过程中燃料的质量减少时，燃料的热值不变，完成各项任务后，返回舱进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦，温度在短时间内快速升高，这是通过_______ 方式改变了返回舱的内能。 19．（25-26•九年级上·广东清远•期末）酒精的热值q为3.0×107J/kg，请在图中坐标定性画出酒精的热值q与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像。 20．（25-26•九年级上·广西百色•期末）如图所示，在探究比热容大小和热值大小的实验中，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯中A、B两种液体的密度不同。 (1)在组装装置时，应按___________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装，实验中需控制三个容器中液体的___________（选填“质量”或“体积”）相同； (2)若要比较不同物质的吸热本领，应选择___________两图进行实验，图丁是根据实验数据绘制的图像。由图可知，液体A的比热容___________B的比热容。（选填“大于”或“等于”或“小于”） (3)若要比较不同燃料的热值，应选择___________两图进行实验，应在燃料完全燃烧后，通过比较___________来得出结论； (4)在图甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度，再结合酒精的质量（不考虑酒精的蒸发）这一数据，计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比偏___________。 【题型6 燃料热值的相关计算】 21．（25-26•九年级上·四川内江•期末）妮妮家天然气灶的热效率是70%，她将家里的水壶放在燃气灶上加热，将水壶中3kg的水从25℃加热至85℃的过程中，至少需要消耗___________天然气。[水的比热容，天然气的热值] 22．（25-26•九年级上·云南文山•期末）学习完“内能的利用”知识后，小明在家估测家中天然气热水器的热效率。他将家中的洗衣机的水量设置成40L；再将热水器的出水温度设定为60℃；记下燃气热水器上显示的自来水温度为20℃；然后用热水器输出的热水注入洗衣机，当注水的体积达到40L时，即水的质量为40kg，洗衣机便会自动停止注水；在此过程中，记录下注水前后燃气表的示数；查阅并记录：水的密度，水的比热容，天然气热值为；请帮他完成下列计算： (1)此次实验注入洗衣机中的水，一共吸收多少热量？ (2)计算注水前后燃气表的示数之差为，这些天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)根据以上数据，估算该热水器的效率。 23．（25-26•九年级上·湖南湘西•期末）如图所示的燃气炉是一种国家标准节能型周期式作业炉，具有超节能结构，工件受热均匀，能够有效地利用内能，其加热效率可以达到70%，现将质量为5kg、温度为20℃的水在一个标准大气压下在燃气炉上加热，完全燃烧了的燃气[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)，热值q气=4.5×107J/m3]。求： (1)完全燃烧的燃气放出的热量； (2)水的温度升高到多少℃？ 24．（25-26•九年级上·河南郑州•期末）小明学习了内能的利用等相关知识后，很想知道家中的利用天然气加热水壶烧水时的效率是多少？通过查网上资料，小明得到天然气的热值为，于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用实验用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），求： (1)在这个过程中水吸收了多少热量? (2)完全燃烧0.035m3的天然气，释放的热量是多少? (3)请你帮小明算出天然气烧水的效率是多少? 【题型7 热机效率计算题】 25．（25-26•九年级上·宁夏银川•期末）某油电混合动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶100km，受到的阻力为，求： (1)若在这一过程中消耗燃油，求过程中燃油完全燃烧放出的热量（已知燃油密度为，热值为）； (2)小汽车行驶100km发动机做的功为多少？ (3)求此过程中热机的效率。（结果保留1位小数） 26．（25-26•九年级上·安徽合肥•期末）“运-20”是我国自主研制的大型运输机，它的发动机是一种热机，利用在气缸中燃烧航空煤油，同时从喷口向后高速喷出燃气，使发动机获得向前的推力。如果“运-20”在高空中飞行时所受到的恒定水平推力为F，在推力F作用下，以的速度沿水平方向匀速航行1h、需要燃烧航空煤油，已知飞机发动机提供的机械功率是，航空煤油的热值为。求： （1）在上述1h内，所完全燃烧的航空煤油释放的热量； （2）在上述航行过程中，发动机所获得水平推力F大小； （3）在上述航行过程中，该飞机发动机的热机效率。 27．（25-26•九年级上·安徽淮南•期末）截止2022年底，我国在南海人工造岛总面积约为30万平方公里，大型挖泥船在人工造岛中发挥着主力军作用。如图是我国自行研发的“天鲲号”大型自航绞吸式挖泥船正在进行作业，船全长140m，宽27.8m，最大挖泥深35m，其挖泥船绞刀额定功率为P2=6600kW，每小时可挖泥6000m3。该船的热机所用燃油的热值是4.5×107J/kg，热机的效率是η=40%。一次施工，“天鲲号”挖泥船30min内将6×106kg的泥沙，从挖掘到喷出共提升45m。求： （1）30min内，“天鲲号”挖泥船克服泥沙重力做功的功率P1； （2）挖泥船绞刀正常工作1h需要燃烧燃油的质量m油。 28．（25-26•九年级上·甘肃嘉峪关•期末）汽油机是工农业生产中常用的热机。如图所示，某单缸四冲程汽油机飞轮转速，活塞面积S为，活塞上、下止点的距离即汽缸的冲程长L为，做功冲程燃气对活塞的平均压强p为，（每分钟燃烧汽油的质量为，已知汽油的热值为，请你计算： (1)汽油完全燃烧放出的热量 (2)每分钟燃气对活塞做的功 (3)汽油机的效率 【题型8 内能利用中的能量损耗分析】 29．（25-26•九年级上·青海海东•期末）在一次汽车节油大赛中，一辆参赛的轻型无人驾驶汽油车在水平公路上匀速行驶100km，用时4h，消耗燃油0.5kg，已知汽车的牵引力做功为6.9×106J，燃油的热值为4.6×107J/kg。假设燃油完全燃烧。关于这台汽车在行驶的全程中，下列结果正确的是（　　） A．汽车行驶速度是20km/h B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×106J C．汽油机损耗的内能是1.61×107J D．汽车发动机的效率是25% 30．（25-26•九年级上·山西忻州•期末）下列不能提高热机效率的办法是（ ） A．尽量使燃料完全燃烧 B．尽可能减小各种内能损耗 C．尽量减小输出功率 D．尽量减小因克服摩擦而额外消耗的功 31．（25-26•九年级上·宁夏中卫•期末）下面是小明同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（　　） A．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体 B．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，所以能量是不守恒的 C．“摩擦生热”是将机械能转化为物体的内能，没有能量的损耗，所以做功改变物体内能的效果比热传递改变物体内能的效果好 D．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化 32．（25-26•九年级上·新疆喀什•期末）如图所示，是内燃机工作时的______冲程；在汽车的发动机中常用水作为冷却剂，这是因为______．一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中总共消耗了10 g汽油（汽油的热值为4.6×107 J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是_____J．如果这台汽油机的效率为30％，则一个工作循环中输出的有用机械能为_____J，而损耗的内能则不会自发的转化为我们需要的能量，说明能量的转移或转化具有______性． 【题型9 内能在生活中的应用】 33．（25-26•九年级上·上海静安•期末）2025年10月23日在海南文昌航天发射场，使用现役最大最高的长征五号运载火箭（其推力高达千吨），成功将通信技术试验卫星二十号发射升空，本次任务是中国长征系列运载火箭的第602次飞行。关于火箭发动机，下列说法正确的是（     ） A．火箭发动机属于热机 B．火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C．火箭发动机使用比热容大的燃料 D．火箭发动机主要通过热传递获得机械能 34.（25-26•九年级上·四川资阳•期末）如图所示是街头传统的手摇“爆米花机”，爆米花是将玉米放入密闭的铁锅内，边加热边翻动，打开阀门，“砰”的一声，玉米变成爆米花。下列说法中正确的是（　　） A．主要通过翻动铁锅对玉米粒做功，使它的内能增加 B．打开阀门瞬间周围的“白雾”是由水蒸气汽化形成的 C．无烟煤对铁锅加热过程中燃烧越充分其热值就越大 D．玉米粒炸开时的能量转化情况与热机做功冲程相同 35．（25-26•九年级上·吉林白城•期末）蒸汽弹射器是一种飞机弹射器。有人提出将航母蒸汽轮机的蒸汽连动到弹射器上，进而发明了航母用的蒸汽弹射器，如图为其简化示意图，该蒸汽弹射器能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。下列说法正确的是（　　） A．气缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能增大 B．蒸汽弹射器工作时与热机的压缩冲程能量转化相似 C．舰载机水平加速过程中蒸汽的内能将全部转化为舰载机的机械能 D．气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 36．（25-26•九年级上·内蒙古巴彦淖尔•期末）如图所示，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。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是利用增大气体质量和通过________方式改变瓶内气体内能；这一过程与内燃机________冲程的能量转化情况相同。 37．（25-26•九年级上·黑龙江黑河•期末）联合收割机大大提高了麦收的速度，如图所示是跨区作业的机手驾驶联合收割机在田间作业的情景，则联合收割机的发动机___________（选填“属于”或“不属于”）热机。 【题型10 提高热机效率的方法】 38．（25-26•九年级上·辽宁沈阳•期末）为了缓解能源紧缺问题，提高热机的效率尤为重要。下列有关热机效率说法正确的是（       ） A．使用润滑剂减小摩擦可以提高热机效率 B．使用的燃料热值越高，热机效率越高 C．若实现零碳排放，热机效率可达到100% D．柴油机的效率一般低于汽油机的效率 39．（25-26•九年级上·福建南平•期末）关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（    ） A．任何制造永动机的设想，无论看上去多么巧妙，都是一种徒劳 B．空调机既能制热，也能制冷，说明热传递不存在方向性 C．由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天 D．一个单摆来回摆动很多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒 40．（25-26•九年级上·浙江台州•期末）1876年，德国人奥托制造出四冲程燃气内燃机。如图甲所示是某四冲程内燃机的做功冲程示意图，图乙是该内燃机能量流向的信息图，请用所学知识并结合图中信息回答下列问题： (1)内燃机做功冲程中的能量是如何转化的？ (2)结合图乙中的信息，请你写出两条提高内燃机效率的措施。 41．（25-26•九年级上·湖北黄冈•期末）从火车到火箭生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功，因蒸汽机质量太大。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类，汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的，内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了。早期的飞机是由内燃机提供动力的，从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便。喷气式发动机中自带燃料（液态氢）和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。 (1)当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能______（选填“增大”、“不变”或“减小”），这是通过______的方式改变物体的内能； (2)火箭以氢为燃料是因为氢的______； (3)在挑选汽车时，发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断，输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越______； (4)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是______（填字母）。 A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少输出功率 C．尽量减少摩擦 D．尽量减少热量损失 【题型11 热机与环境保护】 42．（25-26•九年级上·广西贵港•期末）关于热机与环境保护，下列说法正确的是（　　） A．热机工作过程中能量不守恒 B．热机的大量使用不会造成环境污染 C．热机中燃料燃烧放出的能量全部用来做功 D．改进热机性能，可以有效利用资源，减少排放污染 43．（25-26•九年级上·陕西安康•期末）为减少能源消耗，合理利用能源，下列方法中能提高热机效率的是（     ） A．尽量使燃料充分燃烧 B．延长热机的工作时间 C．采用热值更大的燃料 D．增加燃料的质量 44.（25-26•九年级上·云南昆明•期末）热机工作在___________冲程时，将内能转化成机械能；如图所示是热机的___________冲程；热机工作时对环境造成的污染有___________（填一种污染）。 【题型12 简易热机模型】 45．（25-26•九年级上·天津河东•期末）图为某小组制作的一个简易热机模型。将瓶盖去掉，先向其中喷入适量雾状酒精，然后用纸杯盖住瓶口。按下点火器的按钮后，观察到纸杯向上飞起。下列说法正确的是（    ） A．能闻到酒精的气味说明分子是运动的 B．实验中喷入雾状酒精，目的是增大与氧气的接触面积，使其完全燃烧，增大酒精的热值 C．纸杯飞起时，瓶口会出现白雾，说明瓶内气体的内能减少，温度降低 D．燃气推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的做功冲程 46．（25-26•九年级上·辽宁大连•期末）某兴趣小组按照图示方法制作了一个简易热机模型：向易拉罐内注入半罐水，将去掉笔芯的水性笔管插入罐中，并将易拉罐与水性笔连接处密封，笔尖对准小风扇的扇叶。点燃罐下的酒精灯加热，一段时间后，水性笔管一端有蒸汽喷出，扇叶转动。下列说法正确的是（    ） A．酒精燃烧过程中化学能直接转化为机械能 B．该热机模型利用了内能转化为机械能 C．增加易拉罐的保温性能可以提高该热机模型的效率 D．在测试过程中，发现扇叶不转动的原因可能是注入的水过少，产生的蒸汽量不足 47．（25-26•九年级上·北京丰台•期末）【项目提出】制作简易热机模型 【项目分析】①热机的工作原理是什么？②热机包含哪些主要装置？ 【项目实施】 ①制作叶轮：取一个空易拉罐，剪下一块圆形片，再将圆形金属片剪成螺旋桨的形状.最后，在中心钻孔，用铁丝穿过小孔，如图甲； ②组装“汽轮机”：在另一个易拉罐盖旁打个孔，倒出饮料后往其内部装入半罐水，如图乙；用铁丝制作支架，最后组装器材，如图丙，该“汽轮机”属于_______（选填“内燃机”或“外燃机”）； ③“汽轮机”工作：点燃固体酒精，加热易拉罐中的水直至沸腾，当孔周围出现大量的“白气”时，再将叶轮移到正对孔的位置。该“汽轮机”工作时，图丙中的水蒸气的_______能转化为叶轮的_______能，这是通过_______方式改变水蒸气能量。 【展示交流】 ①小昕发现，该“汽轮机”工作时，叶轮转动断断续续，根据这一现象，请你提出一条改进措施：______； ②小昕改进问题后，叶轮能持续稳定转动，但速度慢，小阳提议用干抹布覆盖储水罐顶部，尝试 后 叶轮转动速度变快，该操作提高了“汽轮机”的_______。 A．燃料热值    B．输出功率    C．输出效率 【题型13 内能的利用综合题】 48．（25-26•九年级上·山西阳泉•期末）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图所示。光照时，密闭气室内的气体分解，使气室内的气压增大，推动活塞右移；无光照时，气室内的气体发生化合反应，气室内气压减小，活塞左移；控制光照即可实现活塞往复运动。下列说法正确的是（     ） A．光照时气体分解的过程中，化学能转化为光能 B．活塞右移与热机的做功冲程能量转化相同 C．气体分解获得的能量全部转化为机械能 D．无光照时，密闭气室内气体的内能为零 49.（25-26•九年级上·湖南长沙•期末）关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可提高热机效率 B．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高 C．汽油的热值与汽油的质量、汽油是否完全燃烧无关 D．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值 50．（25-26•九年级上·河南周口•期末）为了探究做功与物体内能变化的关系，某小组同学利用气压式喷雾器（壶的内部没有水）、数字式温度计、小叶轮等器材进行实验。实验步骤：先测出壶内空气的温度（如图甲所示）；接着手压活塞快速打气，并测出喷雾器内部的气体温度（如图乙所示）；然后打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内的气体吹动小叶轮旋转，并测出喷雾器内部的气体温度（如图丙所示）。 (1)比较图甲和图乙可知：___________。 (2)打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，其内能________（选填“增加”“减小”或“不变”）。 51.（25-26•九年级上·新疆阿克苏•期末）某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号混合动力汽车的燃油发动机在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，如图甲所示，请回答下列问题。 (1)已知该型号汽车的燃油发动机是单缸四冲程汽油机。汽油机___________（选填“是”或“不是”）热机，热机是利用内能做功的机械。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，是___________冲 程，该冲程中的主要能量转化过程是___________（填写“××能转化为××能”）。 (2)分析图甲可知，该型号汽车的燃油发动机的热机效率为___________ %。请结合能量流向图写出一条提高该台燃油发动机热机效率的方法：___________。 (3)随着科技的发展，人们对燃油发动机不断地进行改进，燃油发动机的热机效率___________（选填“能”或“不能”）达到100%。 (4)新能源汽车能量回收系统主要是回收车辆在制动或惯性减速（物体靠惯性前进的同时，因受阻而慢慢减速）时释放出的多余能量并通过发电机将其转化为电能，再转存至蓄电池中用于汽车的动力行驶。小组中的一些同学认为，若该型号混合动力汽车使用电动机行驶，同时汽车的能量回收系统也在源源不断地回收释放出的多余能量，这样这台汽车就能一直行驶下去，是一台永动机。这些同学的想法是___________（选填“正确的”或“错误的”）。 18 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $