1、第十四章内能利用一、选择题1如图所示是汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是（）。A. 该冲程是压缩冲程； B. 该冲程是机械能转化为内能；C. 该冲程是内能转化为机械能；D. 随着汽油的燃烧，汽油的热值会减小【答案】C。【解析】A、根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程，故A错误；BC、在做功冲程中将内能转化为机械能，故B错误，C正确； D、热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，因此当汽油不断减少时，汽油的热值不变，故D错误。故选C。2.如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口
2、喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出，瓶口出现大量白气，关于此实验，分析正确的是（）。A矿泉水瓶中的酒精如果没有完全燃烧，其热值会变小；B纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是汽化形成的；C燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程；D纸筒飞出时发生的能量转换是内能转化为机械能【答案】D。【解析】A、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A错误；B、瓶口出现的白气是由水蒸气液化形成的，故B错误；C、燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，相当于内燃机的做功冲程，故C错误；D、纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，内能转化为
3、机械能，故D正确。故选D。3（2019济南市历城区中考一模）下列常见的现象中，能量转化的描述正确的是（）。A弯折铁丝机械能转化为内能；B保温瓶的瓶盖蹦起内能转化为机械能；C燃料燃烧化学能转化为内能；D干电池供电电能转化为化学能【答案】ABC。【解析】A、弯折铁丝是通过做功的方式将机械能转化为内能，故A正确；B、保温瓶的瓶盖蹦起，是气体对外做功，将内能转化为机械能，故B正确；C、燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程，故C正确；D、干电池供电的过程，是将化学能转化为电能的过程，故D错误。故选ABC。4（2019深圳市龙岗区中考一模）甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（）。A甲种燃
4、料比乙种燃料的热量少；B完全燃烧mkg乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水；C完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多；D通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值越大【答案】C。【解析】A、热量是一个过程量，不能说物体含有热量的多少，所以甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，不能说甲种燃料比乙种燃料的热量少，故A不正确；B、根据Qmq可知，相同质量的甲乙两种燃料，乙种燃料完全燃烧放出的热量比甲种燃料完全燃烧放出的热量多，所以mkg乙种燃料刚好烧开一壶水，则mkg甲种燃料不能烧开这壶水，故B不正确；C、根据Qmq可知，相同质量的甲乙两种燃料，乙种燃料完全燃烧放出的热量
5、比甲种燃料完全燃烧放出的热量多，故C正确；D、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故D不正确。故选C。5（2019深圳市龙岗区中考一模）下列说法中正确的是（）。A如图中的验电器是检测物体是否带电的仪器，工作原理是同种电荷互相排斥；B如图表示用测电笔辨别火线与零线，若氖管发光，则此线可能是零线；C如图是研究做功可改变内能的装置，当活塞迅速压缩空气时，空气内能会减小D如图表示的是内燃机压缩冲程，该冲程中气缸内分子运动的剧烈程度减弱【答案】A。【解析】A、当带电物体靠近不带电的验电器时，由于静电感应，验电器的金属箔片会带上同种电荷而相互排斥，金属箔片会张开一定
6、角度，故验电器的原理是同种电荷互相排斥，故A正确；B、用测电笔辨别火线与零线，若氖管发光，此线是火线，若氖管不发光，此线是零线，故B错误；C、如图是研究做功可改变内能的装置，缓慢压缩空气，对空气做功，空气内能增大，故C错误；D、由图可知，该冲程是内燃机压缩冲程，缸内气体内能增大，温度升高，该冲程中气缸内分子运动的剧烈程度加强，故D错误。故选A。6.（2019巴中市巴州区中考一模）汽车油箱中的汽油用掉一半后，剩下的汽油（）。A. 比热容和热值都不变；B. 比热容不变，热值变为原来的一半；C. 热值不变，比热容变为原来的一半；D. 比热容变为原来的一半，热值变为原来的一半【答案】A。【解析】比热容
7、是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热，某种物质的比热容和其体积大小无关；燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和体积V无关，故BCD错误，A正确。故选A。7.（2019巴中市巴州区中考一模）关于热机的效率，下列说法正确的是（）。A. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高；B. 热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多；C. 热机的效率越高说明做功越快；D. 热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的【答案】A。【解析】A、柴油机的效率一般要高于汽油机，多用在重型机器上。故A正确； B、热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大，即在做功相同的情
8、况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多。故B错误； C、热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值，功率是热机做功的快慢，两者没有必然联系。故C错误； D、在热机的各种能量损失中，废气带走的热量最多。故D错误。故选A。8.（2019自贡市中考模拟）关于热机，下列说法是正确的（）。A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞；B. 柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸；C. 汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开；D. 汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能【答案】D。【解析】A、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴； B、柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸；
9、 C、汽油机在做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的； D、汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能。故选D。9（2019镇平县九年级第一次中招模拟）柴油机工作一个循环需四个冲程，其中由机械能转化为内能的是（）。A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程【答案】B。【解析】在汽油机一个工作循环的四个冲程中，在压缩冲程中，压缩燃料的混合物做功，将机械能转化为内能，温度升高、内能增加；在做功冲程中，高温高压的燃料被点燃燃烧形成高温高压的燃气，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能。故选B。二、填空题10.（2019常德市中考最后一模）王磊家最近开通了天然气，细心的他发现同样条件下烧开同一壶水比过去用液化气所
10、用时间短了，这主要是由于两种燃料的_不同；若现将1.5kg初温为20的水烧开（标准大气压下），需要吸收的热量为_。【答案】热值；5.04105J。【解析】（1）烧开一壶水比过去他们家用液化气所用的时间少了，是因为天然气的热值高； （2）水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1.5kg（100-20）=5.04105J。 故答案为：热值；5.04105J。11（2019长沙市雨花区中考一模）据央视网：“从12月1日零时起，国内汽油价格每吨降低540元，降价后，92号汽油每升下降0.43元。”据此估测汽油的密度约为 kg/m3，完全燃烧3kg汽油所放出的热量为 J（q汽油4.6107
11、J/kg）。【答案】0.8103；1.38108。【解析】（1）汽油每吨降低540元，每升将下降0.43元，则降价540元汽油的体积即1t汽油的体积：V1LLm3，所以，汽油的密度：0.8103kg/m3；（2）完全燃烧3kg汽油所放出的热量：Q放mq汽油3kg4.6107J/kg1.38108J。故答案为：0.8103；1.38108。12（2019辽阳市中考考前最后一卷）一台四冲程汽油机在一个工作循环中，把内能转化为机械能的冲程是 冲程。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水 的性质。【答案】做功；比热容大。【解析】（1）在四冲程汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是做功冲程；（2）汽油
12、机用水作为冷却剂，是利用水的比热容大，散热效果好。故答案为：做功；比热容大。13.（2019济宁市中考三模）两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，倍受年轻人喜爱，如图所示，表格中是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数，锂电池充电时， 能转化为 能，若电动机以额定功率工作，则锂电池充足一次电最多可骑行_秒。整车质量20kg锂电池电压48V锂电池容量12Ah电动车额定电压48V电动机额定功率360W【答案】电；化学；5760。【解析】锂电池充电时相当于用电器，消耗电能，得到化学能，所以是电能转化为化学能；由表格数据可知锂电池的电压为48V，容量为12Ah，则锂电池充足一次电储存的电能：W电=UI
13、t=48V12A3600s=2.0736106J，由P=可得最多可骑行的时间：t=5760s。故答案为：电；化学；5760。14（2019泰安市新泰市中考一模）在倡导新旧动能转换，节约能源的今天，很多出租车使用天然气代替柴油或汽油，某段时间一辆出租车消耗0.4m3天燃气，如果该出租车发动机的效率为20%，则得到的机械能为 J。（天然气的热值为7107J/m3）【答案】5.6106。【解析】由热机效率公式可得出租车得到的机械能为：W机械能Q放20%mq20%7107J/m30.4m320%5.6106J。故答案为：5.6106。15（2019庆阳市物理模拟)若可燃冰的热值为4.2107J/m3，
14、完全燃烧1m3的可燃冰可放出的热量是 J，这些热量有60%被水吸收，可把 kg的水从20加热到80。水的比热容c水4.2103J/（kg）【答案】4.2l07；100。【解析】1m3天然气完全燃烧产生热量：Q放Vq1m34.2107J/m34.2107J；由题知，水吸收的热量：Q吸60%Q放60%4.2107J2.52107J；由Q吸cm（tt0）可得加热水的质量：m100kg。故答案为：4.2l07；100。16（2019菏泽市牡丹区最后一次模拟）质量为2kg，温度为15的水，吸收1.68105J的热量后，温度升高到 。已知水的比热容是4.2103J/（kg）育才中学教室里安装电灯的总功率是
15、10kW，如果每年上课时间按200天算，每天少开灯1h，则节约的电能相当于 kg的标准煤完全燃烧时释放的能量。（标准煤的热值约为3.007J/kg）。【答案】故答案为：35；240。【解析】（1）由Q吸cmt，可得，t20。则温度升高到15+2035；（2）由P可得：每天少开灯1h，节约的电能：W电Pt10kW1h2002000kWh7.2109J，由题知，Q放mqW电，需要完全燃烧煤的质量：m240kg。故答案为：35；240。17（2020大渡口区校级模拟）如图所示的是生活中常见的柴油发电机组，它具有机动灵活、投资较少、启动方便等优点。它以柴油为燃料，以柴油机带动发电机发电，在柴油机汽缸内
16、，活塞压缩空气体积，温度迅速升高，达到柴油的燃点，柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞做功，从而带动曲轴旋转。这样就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子发电，经闭合的回路就能产生电流。请找出一个与前述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识。（不得与示例重复）示例：物理信息：柴油与空气混合剧烈燃烧；物理知识：化学能转化为内能。物理信息： ；物理知识： 。【答案】活塞压缩空气体积，温度迅速升高；机械能转化为内能。【解析】物理知识：活塞压缩空气体积，温度迅速升高；物理知识：机械能转化为内能；物理信息：空气推动活塞做功；物理知识：内能转化为机械能；物理信息：利用柴油机的旋转带动发电机
17、的转子发电；物理知识：电磁感应。故答案为：活塞压缩空气体积，温度迅速升高；机械能转化为内能。18（2019渝中区校级二模）小红在实验室用酒精灯把质量是150g，初温是如图所示的水加热到66，则水吸收的热量是 J；若不计热损失，至少需要燃烧 g的酒精（酒精的热值为3107J/kg）。【答案】2.52104；0.84。【解析】由图知，温度计的分度值为1，水的初温为26，水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）0.15kg（6626）2.52104J，不计热损失，Q放Q吸2.52104J，由Q放mq得至少需要燃烧酒精的质量：m酒精=Q吸q酒精=2.52104J3107J/kg=8.4104k
18、g0.84g。故答案为：2.52104；0.84。19（2019重庆三模）在寒冷的冬天，很多同学用热水袋装热水取暖，是利用了水的比热容比较 （选填“大”或者“小”）；如图为某型号电热水袋，袋内装有0.5kg的水，自动断电的温度为80，若某次给它通电时，袋内水的初温为20，当达到断电温度时，袋内水吸收的热量是 J。（水的比热容为4.2103J/（kg）【答案】大；1.26105。【解析】（1）因为水的比热容大，和相同质量的其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以用热水袋装热水取暖；（2）袋内水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）0.5kg（8020）1.26105J。故答案
19、为：大；1.26105。20（2018巴南区校级模拟）如图所示为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此图是 冲程，有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向气缸内喷水，水在气缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机一个工作循环有六个冲程，做功2次，这种汽油机这样设计的目的是 。【答案】6.3104；3107。【解析】（1）水的质量m300g0.3kg，水吸收的热量：Q吸cm水t4.2103J/（kg）0.3kg506.3104J；（2）酒精的质量m酒精6g0.006kg，由题意可得Q吸35%Q放6.3104J，则酒精燃烧放
20、出的热量：Q放=Q吸35%=6.3104J35%=1.8105J，根据Q放mq可得酒精的热值：q酒精=Q放m酒精=1.8105J0.006kg=3107J/kg。故答案为：6.3104；3107。21（2018重庆模拟）如图所示的木桶鱼是川西当地的一种特色吃法，把石头在油中加热到300500高温后，倒入木桶，并将腌制的鱼片倒入装有高温石头的木桶内，再加入熬制好的鱼骨汤闷煮23分钟即可食用。鱼片是通过 （“做功”或“热传递”）的方法来改变内能的，2kg的石头从20加热到420，需要吸收 J的热量（c石0.8103J/kg）。【答案】热传递；6.4105。【解析】（1）鱼片倒入装有高温石头的木桶内
21、，鱼片从石头吸收热量，温度升高、内能增大，是通过热传递改变石头的内能；（2）石头吸收的热量：Q吸c石m（tt0）0.8103J/（kg）2kg（42020）6.4105J。故答案为：热传递；6.4105。三、计算题22.（2019深圳市龙岗区中考一模）小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为40后，开始加热。当水温达到40时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20，加热前天然气表的示数为129.96m3，停止加热后变为130.06m3，天然气的热值q天然气4.2107J/m3，水的比热容c水
22、4.2103J/（kg），1L1.03m3求：（1）水箱中水的质量；（2）水箱中水吸收的热量：（3）该热水器的热效率【解析】（1）把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积：V40L40dm340103m3，由得水箱中水的质量：mV1103kg/m340103m340kg，（2）由题意可得，水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）40kg（4020）3.36106J；（3）使用天然气的体积：V气130.06m3129.96m30.1m3，天然气完全燃烧释放的热量：Q放qV气4.2107J/m30.1m34.2106J；该热水器的热效率：100%80%。答：（1）水箱中水的质量为40kg；（2）水箱中水吸收的热量为3.36106J；（3）该热水器的热效率为80%。
