第14章《内能的利用》章节复习资料

第14章《内能的利用》章节复习资料【1】

一．选择题（共8小题）

1．汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（ ）

A．甲冲程是把机械能转化为内能 C．丙冲程是把机械能转化为内能

B．乙冲程是排气冲程 D．丁冲程是吸气冲程

2．汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（ ）

A．温度降低，内能增大 C．温度升高，内能增大

B．温度不变，内能不变 D．温度降低，内能减小

3．一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1800r/min，则柴油机每秒（ ）

A．完成30个冲程，做功30次 C．完成60个冲程，做功15次

B．完成60个冲程，做功60次 D．完成120个冲程，做功30次

4．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况关于对图中①②③④的补充正确的是（ ）

A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能 B．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能 C．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能 D．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能 5．下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ）

A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关

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的是（ ）

A．比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图 B．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图 C．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图 D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图

6．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同．下列说法正确

7．利用如图的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成实验，要求（ ）

A．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同 B．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同 C．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同 D．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同

8．一台单缸四冲程汽油机，它的转速是800r/min，做功冲程中燃气推动活塞一次做功1500J，那么这台汽油机的功率为（ ）

A．10kW

二．填空题（共10小题）

9．如图是空气能热水器工作原理示意图，液态制冷剂经膨胀阀进入增发器后，大量吸收空气中的热量使其蒸发，再由压缩机将这些制冷剂变成高温高压气体排出，该压缩机主要是将电能转化为制冷剂的 能；高温制冷剂流经水箱中的铜管给水加热，冷却后变成液体，说明制冷剂被 （填“汽化”或“液化”）水箱中的水是通过 （填“做功”或“热传递”）的方式来加热．

10．如图是长江三峡水力发电示意图，图中表示出了水力发电站能量转化的过程．请在图中A、B、C、D各方框内分别选填一个合适的词组（填词组的序号）．可供选择的词组是：①电能、②内能、③势能、④化学能、⑤动能．

A ；B ；C ；D ．

B．15kW

C．20kW

D．1200kW

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用的物理知识看，前者是 ，后者是 ． 12．下列各物体具有什么形式的能：

11．我们知道，即可钻木取火，又可以削冰取火，从能量的转化角度看，前者是 ，后者是 ；从运A、被举高的铁锤 B、被拉长的弹簧 C、被拉弯的弓 D、被水库蓄的水 E、空中飞行的鸟 F、云彩中的小冰粒 ．

13．一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内，柴油机完成 个冲程；对外做功的次数是 ． 14．如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于 冲程，该冲程将 转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功 次、飞轮转过 圈．

15．把1kg初温为35℃的水加热到85℃，消耗了10g的煤气，此过程水吸收的热量为 J，加热装置的效率为 （煤气的热值q煤气=4.2×107J/Kg）．

16．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 很大．以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J，这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃[c=4.2×103J/（kg?℃）?q煤气=4.2×107J/kg]． 17．下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg． 燃料种类 热值 无烟煤 3.4×107 酒精 3.0×107 煤油 4.6×107 干木柴 1.2×107 氢气 1.4×108 （1）那么，完全燃烧1g的酒精，可放出热量 J；放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量比是 ．

（2）为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，小名同学设计了一个探究方案． ①小名同学在实验时所选用的燃料种类应 ，质量应 （选填“相同”或“不同”）． ②若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等外，你认为还应注意什么？ ．

③通过比较 ，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．

18．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见下表）． 加热的时间/min 甲杯水温/℃ 乙杯水温/℃ 0 25 25 1 27 26 2 29 27 3 32 28 4 34 29 5 36 30 6 38 31 （1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（在甲图中）：先调整固定 的位置，再调整固定 的位置（选填“A”或“B”）．

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（2）为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的 、 ． （3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ．

（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值．你认为他的计算结果可靠吗？ ，为什么？ ．

三．多选题（共4小题）

19．下列事例与能量转化描述正确的是（ ）

A．煤炭燃烧﹣化学能转化为内能

B．给蓄电池充电﹣化学能转化为电能 D．转动的电风扇﹣电能转化为机械能

C．植物光合作用﹣光能转化为内能

20．科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的，下列说法中正确的是（ ）

A．水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能 B．电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能 D．燃料燃烧时发热，化学能转化为内能

21．下列各种说法中，能够提高热机效率的有（ ）

A．使燃料更充分地燃烧

B．尽量减少各种热量散失 D．充分地利用废气带走热量

C．尽量减少各部分之间的摩擦

22．如图所示为小艳家新买的一辆小汽车．周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg．若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5t，汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg．则关于上述1h的行驶过程，下列分析正确的是（ ）

A．该汽车对路面的压力大于1.5×104N C．该汽车的牵引力是1.15×103N

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B．该汽车克服阻力做的功是2.3×104J D．该汽车发动机的效率是30%

四．实验探究题（共2小题）

23．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．

（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，实验通过 反映物体吸热的多少．

（2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量． （3）若甲图烧杯中为50ml的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，求： ①水吸收的热量？

②若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，算一算酒精的热值是多少？ ③算出的热值比标准值 （选填“偏大”、“偏小”或“一样”）

24．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知．（注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：

燃料 煤油 菜籽油 加热前的水温/℃ 25 25 燃料燃尽后水温/℃ 44 34 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 相同、及 相同．

（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ．

（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是： ．利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （偏大/偏小）．说说你的看法 ．

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五．计算题（共4小题）

25．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给l0kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤的热值约为3×107J/kg．求： （1）煤完全燃烧产生的热量；

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率．

26．小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg．（液化气的热值取5×107J/kg．） （1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？

（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？

（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少千克温度为20℃的水加热到100℃？

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27．汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈．一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa，若飞轮的转速是2000转/分钟，效率为30%，求： （1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？ （2）做功冲程中，平均压力做多少功？

（3）汽油机在1小时内要消耗多少在汽油？（汽油的热值为4.6×107J/kg）

28．某单缸四冲程汽油的气缸活塞面积为5×103m2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作

﹣

时做功冲程燃气的平均压强为8×105Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力； （2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功； （3）汽油机的功率．

（4）若1min内消耗汽油22.5g，该汽油机的效率．

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第14章《内能的利用》章节复习资料【1】

参考答案与试题解析

一．选择题（共8小题）

1．汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（ ）

A．甲冲程是把机械能转化为内能 B．乙冲程是排气冲程

C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程是吸气冲程

【解答】解：热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．

甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，A正确； 乙图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，B正确；

丙图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，C错误； 丁图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，D正确． 故选C．

2．汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（ ） A．温度降低，内能增大 C．温度升高，内能增大 【解答】解：

汽油机在做功冲程中，汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低． 故选D．

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B．温度不变，内能不变 D．温度降低，内能减小

A．完成30个冲程，做功30次 B．完成60个冲程，做功60次 C．完成60个冲程，做功15次 D．完成120个冲程，做功30次 【解答】解：

由题知，飞轮每秒转数为： n=故选C．

=30r，完成了30×2=60个冲程，对外做功

=15次．

3．一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1800r/min，则柴油机每秒（ ）

4．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况关于对图中①②③④的补充正确的是（ ）

A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能 B．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能 C．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能 D．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能

【解答】解：根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高．

第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能． 故选B．

5．下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 【解答】解：

A、热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故A错误；

B、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确； C、热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故C错误；

D、热值取决与燃料种类，与外界条件无关；而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率，故D错误．

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故选：B

6．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同．下列说法正确的是（ ）

A．比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图 B．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图 C．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图 D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图

【解答】解：AB、为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，

通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验，故A正确，B错误； CD、为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，

通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验，故CD错误． 故选：A．

7．利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成实验，要求（ ）

A．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同 B．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同 C．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同 D．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同

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【解答】解：

（1）实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内； （2）因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使相同质量的水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化（水升高的温度）来比较燃料热值的大小关系；

通过以上分析可知，实验中要控制酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同，故A正确． 故选A．

8．一台单缸四冲程汽油机，它的转速是800r/min，做功冲程中燃气推动活塞一次做功1500J，那么这台汽油机的功率为（ ）

A．10kW B．15kW C．20kW D．1200kW

【解答】解：汽油机飞轮转速800r/min，每分钟飞轮转动800圈，完成400个工作循环，对外做功400次． 做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J， 1min做功W=1500J×400=6×105J， 这台汽油机的功率为： P==故选A．

二．填空题（共10小题）

9．如图是空气能热水器工作原理示意图，液态制冷剂经膨胀阀进入增发器后，大量吸收空气中的热量使其蒸发，再由压缩机将这些制冷剂变成高温高压气体排出，该压缩机主要是将电能转化为制冷剂的 内 能；高温制冷剂流经水箱中的铜管给水加热，冷却后变成液体，说明制冷剂被 液化 （填“汽化”或“液化”）水箱中的水是通过 热传递 （填“做功”或“热传递”）的方式来加热．

=1×104W=10kW．

【解答】解：据题目可知：空气能热水器工作原理示意图，液态制冷剂经膨胀阀进入增发器后，大量吸收空气中的热量使其蒸发，再由压缩机将这些制冷剂变成高温高压气体排出；所以该过程中消耗电能，即将电能转化为制冷剂的内能；

高温气态的制冷剂流经水箱中的铜管给水加热，冷却后变成液体，即制冷剂由气态变为液态，故是液化；由于液

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故答案为：内；液化；热传递．

化是放热的，故水箱中的水是通过热传递的方式使得其内能增加，温度升高的；

10．如图是长江三峡水力发电示意图，图中表示出了水力发电站能量转化的过程．请在图中A、B、C、D各方框内分别选填一个合适的词组（填词组的序号）．可供选择的词组是：①电能、②内能、③势能、④化学能、⑤动能．

A ③ ；B ⑤ ；C ⑤ ；D ① ．

【解答】解：水库中的水位被抬高，所以具有势能；流下时，势能转化为动能；水流推动水轮机，转化为水轮机的动能；水轮机带动发电机转化为电能，用高压输电的方式传输出去． 故答案为：③；⑤；⑤；①．

11．我们知道，即可钻木取火，又可以削冰取火，从能量的转化角度看，前者是 机械能转化为内能 ，后者是 光能转化为内能 ；从运用的物理知识看，前者是 做功 ，后者是 热传递 ．

【解答】解：削冰取火，热量会从太阳转移到物体上，是太阳能转化为内能，是通过热传递来实现的； 钻木取火，手的机械能会转化为木头的内能，此过程是靠做功改变手的内能． 故答案为：机械能转化为内能；光能转化为内能；做功；热传递．

12．下列各物体具有什么形式的能：

A、被举高的铁锤 重力势能 B、被拉长的弹簧 弹性势能 C、被拉弯的弓 弹性势能 D、被水库蓄的水 重力势能 E、空中飞行的鸟 动能和重力势能 F、云彩中的小冰粒 动能和重力势能 ． 【解答】解：

A、被举高的铁锤，位置被举高，它具有重力势能； B、被拉长的弹簧，发生了弹性形变，具有弹性势能； C、被拉弯的弓发生了弹性形变，具有弹性势能； D、被水库蓄的水，位置被举高了，具有重力势能；

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E、空中飞行的鸟，由于运动具有动能，由于在一定的高度，具有重力势能； F、云彩中的小冰粒，由于运动具有动能，由于在一定的高度，具有重力势能．

故答案为：A、重力势能；B、弹性势能；C、弹性势能；D、重力势能；E、动能和重力势能；F、动能和重力势能．

13．一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内，柴油机完成 80 个冲程；对外做功的次数是 20 ． 【解答】解：

一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则该柴油机每秒钟转40圈，完成20个工作循环，柴油机完成80个冲程；对外做20次功． 故答案为：80；20．

14．如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于 做功 冲程，该冲程将 内能 转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功 10 次、飞轮转过 20 圈．

【解答】解：（1）如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能．

（2）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转动20周． 故答案为：做功；内能；10；20．

15．把1kg初温为35℃的水加热到85℃，消耗了10g的煤气，此过程水吸收的热量为 2.1×105 J，加热装置的效率为 50% （煤气的热值q煤气=4.2×107J/Kg）． 【解答】解：

水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J/kg?℃×1kg×（85℃﹣35℃）=2.1×105J， 煤气完全燃烧放出的热量为Q放=m煤气q=1×102kg×4.2×107J/kg=4.2×105J，

﹣

加热装置的效率为η==×100%=50%．

故答案为：2.1×105；50%．

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16．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 热值 很大．以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 4.2×l08 J，这些热量可以使 1250 kg的水从20℃加热至100℃[c=4.2×103J/（kg?℃）?q煤气=4.2×107J/kg]．

【解答】解：（1）在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大； （2）1kg煤气完全燃烧放出的热量： Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J， 1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量： Q放′=10Q放=10×4.2×l07J=4.2×l08J； （3）由题知，Q吸=Q放′=4.2×l08J， ∵Q吸=cm△t， ∴水的质量： m=

=

=1250kg．

故答案为：热值；4.2×l08；1250．

17．下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg． 燃料种类 热值 3.4×107 3.0×107 4.6×107 1.2×107 1.4×108 无烟煤 酒精 煤油 干木柴 氢气 （1）那么，完全燃烧1g的酒精，可放出热量 3×104 J；放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量比是 35：3 ．

（2）为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，小名同学设计了一个探究方案． ①小名同学在实验时所选用的燃料种类应 不同 ，质量应 相同 （选填“相同”或“不同”）． ②若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等外，你认为还应注意什么？ 使燃料在同一装置内燃烧 ．

③通过比较 水温升高的多少 ，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关． 【解答】解：（1）完全燃烧1g的酒精，可放出的热量：Q=qm=3×107J/kg×0.001kg=3×104J； 放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量比： ∵Q木=m木q木、Q氢=m氢q氢

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又∵Q氢=Q木 ∴

=

=

．

（2）为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，小名同学设计了一个探究方案． ①小名同学在实验时所选用的燃料种类应不同，质量应相同；

②若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等外，还应使燃料在同一装置内燃烧． ③通过比较水温升高的多少，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关． 故答案为：（1）3×104；35：3； （2）①不同；相同； ②使燃料在同一装置内燃烧； ③水升高的温度．

18．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见下表）． 加热的时间/min 甲杯水温/℃ 乙杯水温/℃ 0 25 25 1 27 26 2 29 27 3 32 28 4 34 29 5 36 30 6 38 31 （1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（在甲图中）：先调整固定 B 的位置，再调整固定 A 的位置（选填“A”或“B”）．

（2）为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的 质量 、 初温 ． （3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 煤油 ．

（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值．你认为他的计算结果可靠吗？ 不可靠 ，为什么？ 燃料并没有完全燃烧，且燃烧后所产生的热量并没有全部传递给水，有热量的损失 ．

【解答】解：（1）实验前，首先调整好实验装备，根据酒精灯外焰的高度调整铁架台的高度，

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根据烧杯和烧杯中水的高度调整温度计的高度．

（2）实验时应控制两套装置中相同的量，加热时间，水的质量，水的初温．

（3）甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Q=cm△t知，末温高的吸收的热量较多；

在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由Q=qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大． （4）要考虑实验的严密性，燃料并没有完全燃烧，且燃烧后所产生的热量并没有全部传递给水，有热量损失． 故答案为：（1）B，A．（2）质量，初温．（3）煤油．（4）不可靠，燃料并没有完全燃烧，且燃烧后所产生的热量并没有全部传递给水，有热量损失．

三．多选题（共4小题）

19．下列事例与能量转化描述正确的是（ ） A．煤炭燃烧﹣化学能转化为内能 B．给蓄电池充电﹣化学能转化为电能 C．植物光合作用﹣光能转化为内能 D．转动的电风扇﹣电能转化为机械能

【解答】解：A、煤炭燃烧的过程中，将燃料的化学能转化为内能，故A正确； B、给蓄电池充电的过程中，消耗了电能，获得了化学能，故B错误； C、植物光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故C错误； D、转动的电风扇工作过程中，消耗了电能，转化为机械能，故D正确． 故选AD．

20．科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的，下列说法中正确的是（ ）

A．水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能 B．电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能 D．燃料燃烧时发热，化学能转化为内能

【解答】解：A、水电站里水轮机带动发电机发电，消耗水轮机的机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程，故A正确；

B、电动机带动水泵把水送到高处，消耗电能，变成水的机械能，故是电能转化为机械能的过程，故B正确； C、植物吸收太阳光进行光合作用，消耗光能，变成植物内部的化学能，故是将光能转化为化学能的过程，故C正确；

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故选ABCD．

21．下列各种说法中，能够提高热机效率的有（ ） A．使燃料更充分地燃烧

B．尽量减少各种热量散失

D、燃料燃烧时发热，消耗燃料内部的化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故D正确；

C．尽量减少各部分之间的摩擦 D．充分地利用废气带走热量

【解答】解：在热机工作过程中，能量主要损耗在摩擦、机件散热以及废气带走的热量上．所以，可以通过使燃料充分燃烧、并减少机械散热和废气带走的热量，减小由于摩擦消耗的热量等措施来提高热机效率． 故选ABCD．

22．如图所示为小艳家新买的一辆小汽车．周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg．若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5t，汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg．则关于上述1h的行驶过程，下列分析正确的是（ ）

A．该汽车对路面的压力大于1.5×104N B．该汽车克服阻力做的功是2.3×104J C．该汽车的牵引力是1.15×103N D．该汽车发动机的效率是30%

【解答】解：A、汽车呈流线型，当汽车行驶时，车上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，产生一个向上的压强差，因此，会有一个向上的升力产生，使汽车对地面的压力小于车自身的重力．汽车的总重G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，所以A说法错误．

B、该汽车克服阻力做的功等于牵引力做的功；W=Pt=23×103W×1×3600s=8.28×107J，所以B说法错误． C、该汽车的牵引力为：F=

，所以C说法正确．

D、汽油完全燃烧放出的热量为：Q=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J； η=

故选C、D．

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，所以D说法正确．

四．实验探究题（共2小题）

23．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．

（1）比较不同燃料的热值，应选择 甲乙 两图进行实验，实验时要观察 液体升高的温度 比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择 甲丙 两图进行实验，实验通过 加热时间的长短 反映物体吸热的多少．

（2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 小于 （选填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量． （3）若甲图烧杯中为50ml的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，求： ①水吸收的热量？

②若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，算一算酒精的热值是多少？ ③算出的热值比标准值 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“一样”） 【解答】解：

（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过液体升高的温度得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；

为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间（即比较吸收热量的多少），进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验； （2）比较不同物质的比热容，选用甲、丙两实验，加热相同一段时间，两种液体吸收的热量相等；液体a升温多，由c=

可知，a的比热容小；

a的比热容小，质量相同的液体a与b，在升高相同的温度时，由Q吸=cm△t可知，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量．

（3）①50ml水的质量为：m=ρ水V=1×103kg/m3×50×106m3=0.05kg；

﹣

水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.05kg×20℃=4.2×103J； ②根据题意可知，Q吸=Q放，由Q放=qm可知， 酒精的热值为：q=

=

=4.2×105J/kg；

③酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所以算出的热值比标准值偏小．

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故答案为：（1）甲乙；液体升高的温度；甲丙；加热时间的长短；（2）小于； （3）①水吸收的热量为4.2×103J；②酒精的热值为4.2×105J/kg；③偏小．

24．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知．（注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：

燃料 煤油 菜籽油 加热前的水温/℃ 25 25 燃料燃尽后水温/℃ 44 34 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 质量 相同、及 水的质量 相同．

（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 煤油 ．

（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是： 天平 ．利用此实验方法计算出的热值将比真实值 偏小 （偏大/偏小）．说说你的看法 燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸 ．

【解答】解：

（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；

（2）由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大； （3）要控制质量相等，需要用天平来测量；

由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q

吸

，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些．

故答案为：（1）质量；水的质量；（2）煤油；（3）天平；偏小；燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸．

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五．计算题（共4小题）

25．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给l0kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤的热值约为3×107J/kg．求： （1）煤完全燃烧产生的热量；

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率．

【解答】解：

（1）煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J；

（2）Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（80℃﹣20℃）=2.52×106J； （3）煤炉烧水时的热效率η=答：

（1）煤完全燃烧产生的热量为6×107J；

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J； （3）煤炉烧水时的热效率为4.2%．

26．小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg．（液化气的热值取5×107J/kg．） （1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？

（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？

（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少千克温度为20℃的水加热到100℃？ 【解答】解：

（1）21kg液化气完全燃烧释放热量：Q放=mq=21kg×5×107J/kg=1.05×109J；

（2）整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量应该占液化气完全燃烧释放热量的40%， 散失的热量为：Q散失=Q放×40%=1.05×108J×40%=4.2×108J；

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=×100%=4.2%．

（3）由题知，Q散失=Q吸=c水m水（t﹣t0）可知， 水的质量：m水=答：

（1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是1.05×109J； （2）散失的热量是4.2×108J；

（3）散失的热量可以把1250kg温度为20℃的水加热到100℃．

=

=1250kg．

27．汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈．一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa，若飞轮的转速是2000转/分钟，效率为30%，求： （1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？ （2）做功冲程中，平均压力做多少功？

（3）汽油机在1小时内要消耗多少在汽油？（汽油的热值为4.6×107J/kg） 【解答】解：（1）由p=可得，燃气对活塞的平均压力： F=pS=8×105Pa×50×104m2=4000N；

﹣

（2）做功冲程中，平均压力做的功： W=Fs=4000N×25×102m=1000J；

﹣

（3）因飞轮的转速是2000r/min，即飞轮1min转2000r，对外做功1000次， 所以，1小时内汽油机对外做功60×1000=60000次， 汽油机在1小时内做的总功： W总=60000×1000J=6×107J， 由η=

可得，汽油完全燃烧放出的总能量：

Q放==

=2×108J，

由Q放=mq得，完全燃烧汽油的质量： m=

=

≈4.35kg．

答：（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是4000N； （2）做功冲程中，平均压力做了1000J的功； （3）汽油机在1小时内要消耗4.35kg的汽油．

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﹣

28．某单缸四冲程汽油的气缸活塞面积为5×103m2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8×105Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力； （2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功； （3）汽油机的功率．

（4）若1min内消耗汽油22.5g，该汽油机的效率． 【解答】解：

（1）根据p=可知燃气对活塞的平均压力为： F=pS=8×105Pa×5×103m2=4000N；

﹣

（2）因为s=50mm=0.05m，

所以一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fs=4000N×0.05m=200J；

（3）飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次， 所以燃气对活塞做的总功为： W总=W×900=200J×900=180000J， 汽油机的功率为： P=

=

=3000W；

（4）这些汽油完全燃烧放出的热量： Q放=mq=0.0225kg×4.6×107J/kg=1035000J， 汽油机的效率： η=

=

×100%≈17.4%．

答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N； （2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为200J； （3）汽油机的功率为3000W； （4）该汽油机的效率为17.4%．

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