1、第十四章内能的利用第十四章内能的利用 一、单选题一、单选题 1山东潍柴集团于 2020 年正式发布全球首款效率突破 50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破，关于内燃机下列说法正确的是（ ） A内燃机效率越高则做功越快 B做同样的功，内燃机效率越高消耗的燃料越少 C在内燃机的能量损失中，克服摩擦消耗的能量最多 D随着技术的进步，内燃机的效率能到达 100% 2在热机的工作循环中，以下说法正确的是（ ） A做功冲程是将机械能转化为内能 B柴油机顶部是喷油嘴，汽油机顶部是火花塞 C汽油机的吸气冲程中，吸入的是空气 D内燃机的工作循环中四个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的 3被网友昵称为“胖
2、五”的长征五号运载火箭，其燃料中使用液态氢，主要原因是（ ） A密度大 B热值高 C沸点高 D燃点高 4如图是某台汽油机工作的四个冲程（顺序已乱） ，请按一个工作循环的过程，将四个图重新排序（ ） AABCD BBDCA CDACB DDCAB 5下列说法中正确的是（ ） A物体吸收了热量，温度一定升高 B汽油机工作时，做功冲程将内能转化为机械能 C温度为 0的物体没有内能 D物体的内能的改变一定是通过做功来实现的 6如图甲、乙别是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的两组实验装置关于这两个实验，下列要求正确的是（ ） A所用燃料的质量都必须相等 B都要用
3、计时器来测量加热时间 C烧杯中被加热物体的质量都必须相等 D都要测量燃料完全燃烧后被加热物质的温度 7妈妈正在厨房用燃气灶煲鸡汤，鸡汤的香气四溢，锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，在此过程中，涉及到的有关物理现象表述不正确的是（ ） A鸡汤沸腾时比沸腾前的温度高，含有的热量多 B鸡汤香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动 C煲鸡汤过程中，主要是通过热传递的方式改变内能的 D锅盖“跳动”过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似 8据 2021 年 9 月 29 日澎湃新闻，广西南宁隆生达发电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿
4、式自循环发电系统”，下列有关该装置的分析正确的是（ ） A根据能量守恒定律，该装置会一直转动下去 B如果没有能量补充，该装置最终会停下来 C发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒 D不靠任何能量补充，该装置可实现 1 度电变为 10 度电 9关于图所示的四个情景，下列说法正确的是（ ） A甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明铅块之间存在磁力 B乙图中酒精灯通过做功的方式使试管内的水内能增加 C丙图中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分无规则运动越剧烈 D丁图中活塞向下运动，这是内燃机的压缩冲程 10下列有关热学知识的认识，正确的是（ ） A汽油机的做功冲程将内能转化为
5、机械能 B冬天用热水袋暖手是通过做功的方式改变物体的内能 C0的冰熔化成 0的水，由于温度不变，所以它的内能不变 D沿海地区比内陆地区昼夜温差大，主要原因是水的比热容较大 11烧瓶内盛有少量的水，给瓶内打气，可以看到瓶塞被“顶起”，如图所示，汽油机的四个冲程中，与瓶塞被“顶起”的能量转化情况相同的是（ ） A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 12关于如图所示的实验，下列说法中错误的是（ ） A酒精燃烧时，将化学能转化为内能 B塞子被推出说明利用内能可以做功 C水在沸腾时，温度不变，内能增加 D酒精使用后，它的密度和质量不变 13小明取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对 100g 的热水
6、加热 4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中 a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，该燃料的热值为 2 106J/kg，水的比热容为 4.2 103J/(kg)，整个过程中忽略水的质量变化，下列说法中正确的是（ ） A通过图像计算得知 4min 水吸收到的热量为 2520J B通过计算得出燃料燃烧放出热量有 40%被水吸收 C水吸收的热量和燃料燃烧放出的热量都与加热时间成正比 D若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中 b线所示图像，则这杯水的质量大于上一杯水的质量 14下列关于热机效率的说法中正确的是（
7、） A蒸汽机的效率比内燃机高 B热机的功率越大，它的效率也一定越高 C用来做有用功的那部分能量跟燃料燃烧放出的能量之比叫热机效率 D用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比叫热机效率 二、多选题二、多选题 15如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图，汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中，有关气缸内气体的说法正确的是（ ） A气体的温度升高 B气体的内能减少 C气体对外做功 D气体的压强增大 16赏花灯是庆祝元宵节的民间传统习俗，“走马灯”是花灯的一种。某“走马灯”的结构示意图如图所示，点燃底部蜡烛，热空气上升，驱动上端扇叶转动，带动转轴及“马”旋转起来。
8、下列说法正确的是（ ） A蜡烛燃烧是化学能转化为内能 B点燃蜡烛后，周围空气受热密度变大而上升 C热空气的内能有一部分转化为扇叶的机械能 D“走马灯”与四冲程汽油机压缩冲程的能量转化方式相同 三、填空题三、填空题 17汽车已经进入寻常百姓家，汽车行驶时，汽油机通过吸气、_、做功、排气四个冲程循环工作，在做功过程中，汽油燃烧释放的内能转化为_能。 18“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是陆游村居书喜中的两句诗。对于前一句，从物理学角度可以理解为：花朵分泌的芳香油分子运动_，说明当时周边的气温突然_。 19 图中单缸四冲程汽油机正处在_冲程， 若该汽油机转速为 1800r/mim， 则它每秒钟
9、完成_个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了水的_较大的特性。 20天然气热水器将 40kg 的水从 15 C 加热到 65 C，此过程中天然气完全燃烧释放热量的 84%被水吸收，水吸收热量_ J，天然气完全燃烧释放热量_ J，需要消耗天然气_kg，这是通过_方式改变水的内能。c水=4.2 103J/(kg C)，q天然气=4 107J/kg 21生活、生产中的物理知识无处不在。核酸采样点弥漫着消毒水味道，是因为分子在不停地做_运动；从安全角度考虑，工程师建议将核电站建在靠海的位置，这主要是因为_，若反应堆冷却系统发生故障，可利用海水进行冷却。水沸腾后会顶起壶盖，此过程能量转化情况与
10、四冲程汽油机的_冲程相似。 四、计算题四、计算题 22氢燃料新能源具有清洁无污染、效率高等优点，其热值为 q氢1.4 108J/kg。求： （1）质量为 0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2）用这些热量给质量为 400kg，温度为 15的水加热（不计热量损失） ，水的末温是多少摄氏度？已知水的比热容为 c水4.2 103J/（kg） （3）某氢能源汽车以 1.4 105W 的恒定功率做匀速行驶，如果 0.3kg 的氢燃料完全燃烧获得热量有 50%用来做有用功，能使该汽车匀速行驶多长时间？ 23“运-20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，航空煤油在气室中燃烧，然
11、后从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。当“运-20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力的作用下，以 720km/h 的速度沿水平方向匀速航行 15min。 已知它的发动机的效率为 60%， 水平推力的大小为 1.5 105N，航空煤油的热值 q4.0 107J/kg。求： （1）“运-20”的发动机的功率。 （2）“运-20”的发动机需要燃烧的航空煤油的质量。 24用天然气热水器加热水，将 40kg 水从 25加热到 50，完全燃烧30.15m 天然气。已知天然气的热值为733.5 10 J/ m，水的比热容为34.2 10 J/(kg) 。试求： （1）此过程中水吸收的热量是多少？ （2）30.15m天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （3）该热水器加热这些水的效率是多少？ 参考答案参考答案 1B 2B 3B 4C 5B 6C 7A 8B 9C 10A 11C 12D 13C 14D 15BC 16AC 17 压缩 机械 18 加快 升高 19 做功 60 比热容 20 8.4 106J 1 107J 0.25 热传递 21 无规则 水的比热容大 做功 22 （1）4.2 107J； （2）40； （3）150s 23 （1）3 107W； （2）1125kg 24 （1）64.2 10 J； （2）65.25 10 J； （3）80%