第14章 内能的利用 （达标练） 单元练习--2026-2027学年人教版物理九年级全一册

单元素养训练（三） 第14章 内能的利用 （达标练） 一、选择题（本大题共10小题。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。） 1．如图所示，有一种新型节能路灯，它“头顶”风扇，“肩扛”太阳能电池板，并有蓄电池可以日夜蓄能。关于它的设计下列解释合理的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 C．蓄电池在白天充电时，将化学能转化为电能 D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能 2．在跨学科实践活动中，小晋调查“家用燃料的变化与合理使用”时发现，我国近几十年家用燃料由柴草、煤炭发展至天然气。使用天然气作为家用燃料主要是因为天然气的（　　） A．内能较大 B．热值较大 C．密度较小 D．比热容较大 3．为了节约能源，需要提高热机效率，关于提高热机效率，下列说法正确的是（　　） A．尽量使用热值大的燃料 B．采用先进的制造技术，能将热机的机械效率提高到100% C．尽量增加热机工作时间 D．尽量减少废气带走的热量 4．神舟二十三号载人飞船于2026年5月24日搭载长征运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机不是热机 B．火箭燃料在燃烧的过程中，热值不断减小 C．火箭常用液态氢作为燃料，是因为液态氢有较大的热值 D．火箭与周围空气摩擦生热，内能减小 5．如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用蜡烛对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，下列说法正确的是（　　） A．水变热是通过做功来改变内能的 B．“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C．水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 D．“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能 6．根据表中提供的信息，下列判断正确的是（　　） 物质 比热容/[J/（kg•℃）] 热值/（J/kg） 酒精 2.4×103 2.0×107 煤油 2.1×103 4.6×107 A．酒精和煤油吸收相同的热量，升高的温度可能相同 B．质量相同的酒精和煤油，升高相同的温度，酒精吸收的热量少 C．酒精不完全燃烧时，热值将变小 D．完全燃烧放出相同的热量，所需煤油的质量比酒精大 7．人类文明，一脉相传。从远古的高转筒车，到今天的水电站，都是人类对水能的开发与利用。图甲是高转筒车，下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中；图乙是水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．图甲是一台“永动机” B．图甲中竹筒将水从河里输送到上方农田中，增加了水的内能 C．高转筒车和水电站在工作过程中，能量的总量保持不变 D．图乙中流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能 8．（多选）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。关于此过程下列描述正确的是（　　） A．酒精灯给水加热是通过热传递的方式改变内能的 B．试管中的水沸腾后再加热一段时间，温度会继续升高 C．水蒸气把橡皮塞冲出，在试管口看到明显的“白汽”是汽化形成的 D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同 9．（多选）如图是一种常用“柴油平板夯机”，广泛应用于路面施工、场地填土等多个方面。使用时柴油发动机提供动力，激荡器带动夯板上下运动。下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法正确的是（　　） A．构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B．在压缩冲程末，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 C．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 D．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是空气，汽油机吸入汽缸的是空气和汽油的混合气体 10． （多选）2024年1月20日凌晨，某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故。专业人员进行了如图所示的模拟实验解释粉尘爆炸：在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。下列有关分析正确的是（　　） A．向小筒内鼓入空气时，大筒内的气压增大 B．面粉弥漫在大筒内是分子运动引起的 C．面粉燃烧时将内能转化成化学能 D．筒盖被冲起的过程与四冲程汽油机的做功冲程相似 二、填空题（本大题共6小题） 11．2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹东风31AG，准确落入预定海域，彰显了中国的军事实力。导弹最大射程12000千米，并且采用公路机动发射方式。当导弹加速上升时，将燃料的_________能转化为内能，再转化为_____________能。 12．电动车是人们日常出行必备的代步工具，但使用过程中续航里程依旧是十分困扰的事情。创新小组设想：如果在电动车的前轮装一个发电机，可以一边行驶一边发电，同时给蓄电池充电，这样就可以带动后轮的电动机持续转动，从而实现无限行驶。你认为创新小组的设想能否实现？___________（选填“能”或“不能”），支持你的理由是___________________________________。 13．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，如图所示现在它正处在__________冲程；汽油机飞轮的转速是3.6×103r/min，则每秒钟完成_______个冲程。 14．食物也是一种燃料，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，这个过程没有火焰，但___________能同样可以转化为内能，因此人的体温保持在37℃左右。一盒标有“能量：360kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟_____________（选填“内能”“热量”或“热值”）的含义相似。 15．在城市中央的游乐园里，阳光明媚，树木茂密，叶片正在进行光合作用产生大量氧气。小朋友正在滑梯上往下滑，在到达滑梯底端时会感觉屁股有些发烫。道路旁边的小摊上有美味的烧烤，木炭正燃烧自己提供能量，同时可以看到路上有很多人骑着单车锻炼身体。请你从上述描述的情景中选择一个并说明其中的能量转化，不能与示例重复。 【示例）场景：叶片正在进行光合作用。 能量转化：太阳能转化为化学能。 场景：___________________________________________。 能量转化：___________________________。 16．如图为四缸发动机图，其工作原理为：四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从汽缸顶部到底部所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。则： 排量 2L 输出功率 120kW 转速 6000r/min （1）该汽车发动机每分钟对外做功_________次，每分钟对外做功__________________J； （2）在每个做功冲程里，发动机做功W＝_________J。在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝____________Pa（1L＝10﹣3m3）。 三、实验探究题（本大题共2小题） 17．在跨学科实践课上，某小组在老师的指导下开展了“设计火箭发射系统”的项目学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： （1）制作简易火箭 通过课堂学习，同学们知道火箭属于___________机的一种。于是同学们以酒精为燃料制作简易火箭。如图甲，剪掉饮料瓶的底部，用纸壳做支架就制成箭体。用喷壶向瓶内喷适量酒精后，马上将火箭立在桌面上，迅速点然酒精，燃气就将瓶体顶飞出去了。简易火箭发射过程的能量转化流程图如图乙，图中“？”号处填写__________。 （2）优化火箭发射系统 同学们在实践过程中考虑到直接用打火器点火距离火箭太近不安全，于是设计了如图丙的电路，将火箭扣在电热丝上，闭合开关后，电热丝温度升高，将_____________转化___________，引燃箭体内酒精蒸汽，完成火箭的发射。 18．小明用甲、乙、丙三图中的装置进行探究实验。 （1）为比较不同燃料的热值，应选择图甲和图__________进行实验；实验中通过_____________________________来比较两种燃料的热值大小； （2）在烧杯内加入初温和质量相同的水，当燃料都燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图丁所示的图象（燃料1对应的图象①、燃料2对应的图象②），则可初步判断燃料____________的热值大； （3）为比较不同物质的比热容，应选择图甲和图____________实验，通过________________来比较物质吸收热量的多少； （4）为比较不同物质的比热容，取质量相同的液体a和液体b进行实验，并记录数据如下表所示，分析可知：质量相同的液体a和液体b，加热相同时间时，液体___________温度变化小，比热容__________。 加热时间/min 0 1 2 3 4 液体a 30 45 60 75 90 液体b 30 40 50 60 70 四、综合题（本大题共2小题）要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算。 19．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。在一个标准大气压下，氢燃料的热值为1.4×108J/kg，求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若放出的热量全部被质量为400kg，温度为55℃的水吸收，则水温升高多少℃？ 20．为评估无人车的可操作性，一款国产无人车在出厂前需沿标准水平国道以60km/h的速度匀速行驶100km，获取测试数据。现对一辆使用乙醇汽油的无人车进行测试，已知发动机的牵引力恒为720N，乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成，其热值q＝2.4×107J/L，燃料的利用率为40%。求： （1）在测试中，发动机牵引力做的功； （2）在完成上述测试时，若乙醇汽油完全燃烧，消耗的乙醇汽油的体积。（结果保留一位小数） 【答案与解析】 一、选择题（本大题共10小题。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。） 1．如图所示，有一种新型节能路灯，它“头顶”风扇，“肩扛”太阳能电池板，并有蓄电池可以日夜蓄能。关于它的设计下列解释合理的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 C．蓄电池在白天充电时，将化学能转化为电能 D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能 A 【解析】“肩扛”太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，这是能量的转化，故A正确；“头顶”小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，故B错误；蓄电池在白天充电时，将太阳能转化为电能，再转化为化学能，故C错误；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D错误。 2．在跨学科实践活动中，小晋调查“家用燃料的变化与合理使用”时发现，我国近几十年家用燃料由柴草、煤炭发展至天然气。使用天然气作为家用燃料主要是因为天然气的（　　） A．内能较大 B．热值较大 C．密度较小 D．比热容较大 B 【解析】天然气的热值较大，完全燃烧相同质量的天然气和其他燃料相比，天然气放出的热量多。 3．为了节约能源，需要提高热机效率，关于提高热机效率，下列说法正确的是（　　） A．尽量使用热值大的燃料 B．采用先进的制造技术，能将热机的机械效率提高到100% C．尽量增加热机工作时间 D．尽量减少废气带走的热量 D 【解析】使用热值大的燃料时，完全燃烧相同质量的燃料，可以产生更多的热量，但是不能提高热机效率，故A错误；由于摩擦等因素的存在，也无法将热机的机械效率提高到 100%，故B错误；增加热机工作时间，可以增加对外做的有用功，但是不能提高热机效率，故C错误；减少废气带走的热量可以增加燃料产生热量的利用率，可以提高热机的效率，故D正确。 4．神舟二十三号载人飞船于2026年5月24日搭载长征运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机不是热机 B．火箭燃料在燃烧的过程中，热值不断减小 C．火箭常用液态氢作为燃料，是因为液态氢有较大的热值 D．火箭与周围空气摩擦生热，内能减小 C 【解析】A．火箭发动机属于热机，故A错误；热值只与燃料种类有关，火箭燃料在燃烧的过程中，热值大小不变，故B错误；火箭常用液态氢作为燃料，是因为液态氢有较大的热值，和相同质量的其它燃料相比，液态氢完全燃烧时可以放出更多热量，故C正确；火箭与周围空气摩擦生热，机械能转化为内能，内能增大，故D错误。 5．如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用蜡烛对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，下列说法正确的是（　　） A．水变热是通过做功来改变内能的 B．“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C．水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 D．“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能 B 【解析】水变热是通过热传递来改变内能的，故A错误；铜管喷出蒸汽，船体向左运动的过程中，是内能转化为机械能，与热机做功冲程相同，故B正确，D错误；水在沸腾时会有热量的散失，但能量总量不变，是守恒的，故C错误。 6．根据表中提供的信息，下列判断正确的是（　　） 物质 比热容/[J/（kg•℃）] 热值/（J/kg） 酒精 2.4×103 2.0×107 煤油 2.1×103 4.6×107 A．酒精和煤油吸收相同的热量，升高的温度可能相同 B．质量相同的酒精和煤油，升高相同的温度，酒精吸收的热量少 C．酒精不完全燃烧时，热值将变小 D．完全燃烧放出相同的热量，所需煤油的质量比酒精大 A 【解析】A.因为吸收的热量Q＝c酒精m酒精Δt1＝c煤油m煤油Δt2，所有c酒精m酒精＝c煤油m煤油时，Δt1＝Δt2，故A正确；设它们的质量为m，升高温度为则有＝＝，故B错误；热值是燃料的特性，它与燃烧情况煤油关系，热值不变，故C错误；它们完全燃烧放出的热量Q＝q酒精m酒精＝q煤油m煤油，所有＝＝＝2.3，故D错误。 7．人类文明，一脉相传。从远古的高转筒车，到今天的水电站，都是人类对水能的开发与利用。图甲是高转筒车，下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中；图乙是水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．图甲是一台“永动机” B．图甲中竹筒将水从河里输送到上方农田中，增加了水的内能 C．高转筒车和水电站在工作过程中，能量的总量保持不变 D．图乙中流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能 C 【解析】这一装置在工作时，存在摩擦和空气阻力，不是一台“永动机”，故A错误；图甲中竹筒将水从河里输送到上方农田中，水的高度增高，重力势能变大；温度不变，内能不变，故B错误；高转筒车和水电站在工作过程中，能量的总量保持不变，故C正确；运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，带动发电机发电，减少的一部分水能转移为水轮机的动能，然后转化为电能；还有一部分水能转化为内能，故D错误。 8．（多选）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。关于此过程下列描述正确的是（　　） A．酒精灯给水加热是通过热传递的方式改变内能的 B．试管中的水沸腾后再加热一段时间，温度会继续升高 C．水蒸气把橡皮塞冲出，在试管口看到明显的“白汽”是汽化形成的 D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同 AD 【解析】酒精灯给水加热是通过热传递的方式改变内能，故A正确；试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误；试管口看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，故C错误；水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，水蒸气的内能减少；能量转化情况与汽油机的做功冲程相同，故D正确。 9．（多选）如图是一种常用“柴油平板夯机”，广泛应用于路面施工、场地填土等多个方面。使用时柴油发动机提供动力，激荡器带动夯板上下运动。下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法正确的是（　　） A．构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B．在压缩冲程末，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 C．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 D．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是空气，汽油机吸入汽缸的是空气和汽油的混合气体 BCD 【解析】构造上，柴油机的顶端有喷油嘴，吸气冲程只需吸入空气；汽油机顶端没有喷油嘴，只有火花塞，吸气冲程需要吸入空气和汽油的混合物，故A错误，D正确；在压缩冲程中，柴油机的压缩比例更大，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高，故B正确；在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故C正确。 10． （多选）2024年1月20日凌晨，某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故。专业人员进行了如图所示的模拟实验解释粉尘爆炸：在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。下列有关分析正确的是（　　） A．向小筒内鼓入空气时，大筒内的气压增大 B．面粉弥漫在大筒内是分子运动引起的 C．面粉燃烧时将内能转化成化学能 D．筒盖被冲起的过程与四冲程汽油机的做功冲程相似 AD 【解析】向小筒内鼓入空气时，使大筒内空气增多，大筒内的气压增大，故A正确；面粉弥漫在大筒内，属于固体的机械运动，不属于分子的运动，故B错误；面粉燃烧时，向外释放热量，将化学能转化成内能，故C错误；筒盖被冲起的过程，燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能，汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能，所以筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同，故D正确。 二、填空题（本大题共6小题） 11．2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹东风31AG，准确落入预定海域，彰显了中国的军事实力。导弹最大射程12000千米，并且采用公路机动发射方式。当导弹加速上升时，将燃料的_________能转化为内能，再转化为_____________能。 化学 机械 12．电动车是人们日常出行必备的代步工具，但使用过程中续航里程依旧是十分困扰的事情。创新小组设想：如果在电动车的前轮装一个发电机，可以一边行驶一边发电，同时给蓄电池充电，这样就可以带动后轮的电动机持续转动，从而实现无限行驶。你认为创新小组的设想能否实现？___________（选填“能”或“不能”），支持你的理由是___________________________________。 不能 违背了能量守恒定律 13．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，如图所示现在它正处在__________冲程；汽油机飞轮的转速是3.6×103r/min，则每秒钟完成_______个冲程。 做功 120 【解析】汽油机的一个工作循环有四个冲程；如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞点火，可以判断是做功冲程。内燃机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次。飞轮转速是3.6×103r/min＝60r/s，即每秒完成30个工作循环，完成120个冲程，对外做功30次。 14．食物也是一种燃料，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，这个过程没有火焰，但___________能同样可以转化为内能，因此人的体温保持在37℃左右。一盒标有“能量：360kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟_____________（选填“内能”“热量”或“热值”）的含义相似。 化学 热值 【解析】食物提供人体细胞组织所需的能量时发生的是化学变化，消耗了化学能，得到内能，使人体保持恒温。一盒标有“能量：360kJ/100mL，表示完全吸收100mL该种牛奶可以获得360kJ的热量，所以其中“能量”的含义与热值相似。 15．在城市中央的游乐园里，阳光明媚，树木茂密，叶片正在进行光合作用产生大量氧气。小朋友正在滑梯上往下滑，在到达滑梯底端时会感觉屁股有些发烫。道路旁边的小摊上有美味的烧烤，木炭正燃烧自己提供能量，同时可以看到路上有很多人骑着单车锻炼身体。请你从上述描述的情景中选择一个并说明其中的能量转化，不能与示例重复。 【示例）场景：叶片正在进行光合作用。 能量转化：太阳能转化为化学能。 场景：___________________________________________。 能量转化：___________________________。 场景：到达滑梯底端时会感觉屁股有些发烫； 能量转化：机械能转化为内能。 16．如图为四缸发动机图，其工作原理为：四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从汽缸顶部到底部所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。则： 排量 2L 输出功率 120kW 转速 6000r/min （1）该汽车发动机每分钟对外做功_________次，每分钟对外做功__________________J； （2）在每个做功冲程里，发动机做功W＝_________J。在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝____________Pa（1L＝10﹣3m3）。 （1）12000 7.2×106 （2）600 1.2×106 【解析】（1）该汽车发动机转速为6000r/min，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，所以该汽车发动机每分钟对外做功12000次，每分钟对外做功为：； （2）在每个做功冲程里，发动机做功为：； 根据W＝pV，燃气对活塞的压强为：。 三、实验探究题（本大题共2小题） 17．在跨学科实践课上，某小组在老师的指导下开展了“设计火箭发射系统”的项目学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： （1）制作简易火箭 通过课堂学习，同学们知道火箭属于___________机的一种。于是同学们以酒精为燃料制作简易火箭。如图甲，剪掉饮料瓶的底部，用纸壳做支架就制成箭体。用喷壶向瓶内喷适量酒精后，马上将火箭立在桌面上，迅速点然酒精，燃气就将瓶体顶飞出去了。简易火箭发射过程的能量转化流程图如图乙，图中“？”号处填写__________。 （2）优化火箭发射系统 同学们在实践过程中考虑到直接用打火器点火距离火箭太近不安全，于是设计了如图丙的电路，将火箭扣在电热丝上，闭合开关后，电热丝温度升高，将_____________转化___________，引燃箭体内酒精蒸汽，完成火箭的发射。 （1）热 内能 （2）电能 内能 18．小明用甲、乙、丙三图中的装置进行探究实验。 （1）为比较不同燃料的热值，应选择图甲和图__________进行实验；实验中通过_____________________________来比较两种燃料的热值大小； （2）在烧杯内加入初温和质量相同的水，当燃料都燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图丁所示的图象（燃料1对应的图象①、燃料2对应的图象②），则可初步判断燃料____________的热值大； （3）为比较不同物质的比热容，应选择图甲和图____________实验，通过________________来比较物质吸收热量的多少； （4）为比较不同物质的比热容，取质量相同的液体a和液体b进行实验，并记录数据如下表所示，分析可知：质量相同的液体a和液体b，加热相同时间时，液体___________温度变化小，比热容__________。 加热时间/min 0 1 2 3 4 液体a 30 45 60 75 90 液体b 30 40 50 60 70 （1）乙 通过液体a温度的变化量 （2）燃料2 （3）丙 加热时间 （4）b 大 【解析】（1）比较不同燃料的热值，应使用不同燃料加热等质量的同一物质，则应选择甲和乙图进行实验。 实验时要观察液体升高的温度来比较两种燃料的热值，液体升高的温度越多，说明液体吸收的热量越多，则燃料燃烧放出的热量越多，由Q放＝mq得，燃料完全燃烧的质量相同，放出热量大的热值越大。故实验中通过液体a温度的变化量来比较两种燃料的热值大小。 （2）由图丁得，燃料完全燃烧后，燃料2加热的液体升高的温度越高，说明燃料2释放的热量较多，由Q放＝mq得，燃料2的热值大。 （3）比较不同物质的比热容，要选择相同燃料加热不同液体，应选择甲和丙图进行实验，实验采用相同加热装置加热，则加热相同时间，燃料释放的热量相同，液体吸收的热量相同，实验中通过让两种液体升高相同的温度，通过比较加热时间反映物体吸热的多少。 （4）由表格数据可知，质量相同的液体a和液体b，加热相同时间时，液体b温度变化小；由可知当吸热相同时，温度变化量越小的，则比热容越大，那么液体b比热容较大。 四、综合题（本大题共2小题）要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算。 19．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。在一个标准大气压下，氢燃料的热值为1.4×108J/kg，求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若放出的热量全部被质量为400kg，温度为55℃的水吸收，则水温升高多少℃？ 解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 Q＝qm＝1.4×108J/kg×0.6kg＝8.4×107J； （2）水的末温为 ，在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，水沸腾时温度不变，所以水的实际末温为100℃，水升高的温度为Δt＝t′﹣t0＝100℃﹣55℃＝45℃。 20．为评估无人车的可操作性，一款国产无人车在出厂前需沿标准水平国道以60km/h的速度匀速行驶100km，获取测试数据。现对一辆使用乙醇汽油的无人车进行测试，已知发动机的牵引力恒为720N，乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成，其热值q＝2.4×107J/L，燃料的利用率为40%。求： （1）在测试中，发动机牵引力做的功； （2）在完成上述测试时，若乙醇汽油完全燃烧，消耗的乙醇汽油的体积。（结果保留一位小数） 解：（1）无人车运动的距离：s＝100km＝1×105m，发动机牵引力做的功： W＝Fs＝720N×1×105m＝7.2×107J；（2）由可知，乙醇汽油完全燃烧放出的热量： ， 由Q放＝Vq可得，消耗的乙醇汽油的体积：。 学科网（北京）股份有限公司 $