《第十四章 内能的利用》单元测试卷

《第十四章内能的利用》单元测试卷 一、单项选择题1．在火炉上烧饭，主要是利用内能来（  ）A．做功B．加热C．做功并加热D．以上说法都不对 2．汽车油箱的汽油用掉一半后，剩下的汽油中，不变的物理量有（  ）A．质量密度热值B．质量密度比热容C．密度热值比热容D．质量热值比热容 3．如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（  ）A．B．C．D． 4．以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（  ）A．小轿车B．载重卡车C．远洋轮船D．动车 5．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内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能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机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能 6．甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（  ）第25页（共25页） A．甲的功率大于乙的功率B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C．乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少 7．为了提高锅炉的效率，某工厂的工人想了以下一些方法，其中正确的是（  ）A．把大的煤块送进炉膛，并加大送风量B．把煤粉送进炉膛，并加大送风量C．把大的煤块送进炉膛，并减小送风量D．把煤粉送进炉膛，并减小送风量 8．下列现象中属于能量转移的是（  ）A．古人钻木取火B．热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开C．钢铁在火炉中熔化D．人造地球卫星的太阳能光电池充电 9．“绿色理念”要求从根本上减小乃至杜绝污染，下列对农作物收割后留下的秸秆的处理方法中，不符合“绿色理念”的是（  ）A．就地焚烧B．发酵后作为农家肥C．加工成饮料瓶D．发酵制沼气 10．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（  ）A．尾气的温度越高，柴油机越节能B．尾气的温度越低，柴油机越节能C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能第25页（共25页）   二、双项选择题11．下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（  ）A．汽油机与柴油机使用的燃料不同B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火C．柴油机气缸顶部有个火花塞，汽油机气缸顶部有个喷油嘴D．汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的是柴油和空气的混合物 12．下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（  ）A．大量使用热机会造成环境污染B．热机排出的尾气没有内能C．热机的效率能达到100%D．热机都是使用汽油作燃料 13．下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（  ）A．绿色植物的光合作用将光能转化为化学能B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能C．发电机发电时，将电能转化为机械能D．汽车匀速下坡时，重力势能转化为动能  三、填空题14．汽油的燃烧值是4.6×107焦/千克，氢的燃烧值是1.4×108焦/千克．在燃烧单位质量这两种燃料时，      放出的热量多，因此，发射火箭时常用      做燃料． 15．在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图．利用内能来做功的冲程是      图；与压缩冲程原理相同的是      图所示的演示实验．第25页（共25页）  16．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率      （选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用      做冷却剂，这是因为它的      大． 17．许多同学喜欢吃烤肉串，用炭火烤肉的过程是利用      的方式增加肉的内能的，木炭燃烧的过程是将      能转化为      能的过程．但科学表明，经常吃烧烤食品有害建康． 18．太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境．围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳电池板，能把      能直接转化成      能，供通信卫星使用，太阳能还可以直接转化成内能，现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将50kg水从20℃加热到50℃，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉      m3的煤气．[已知完全燃烧1m3煤气可放出3.9×107J的热量，水的比热为4.2×103J/（kg•℃）]． 19．能量既不会      ，也不会      ，它只会从一种形式      为其他形式，或者从一个物体      到另一个物体，而在转化和转移过程中，      的总量保持不变．这就是能量守恒定律．  四、实验题20．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同．（1）比较不同燃料的热值应选择      两个装置，比较不同物质的比热容应选择      两个装置（选填装置序号A、B、C）．第25页（共25页） （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的      比较燃料燃烧放出热量的多少．已知酒精的热值为3.0×107J/kg，10g酒精完全燃烧放出的热量是      J．（3）水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），它的含义是      ． 21．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：燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2544菜籽油2534（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      ．  第25页（共25页） 五、计算题（第22题9分，23题8分，共17分）22．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg．求：（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多少？ 23．一辆汽车牵引力是4000N，行驶10km，消耗3kg的汽油．（汽油的热值是4.6×107J/kg）求：（1）牵引力做的功；（2）完全燃烧汽油释放的热量（3）汽车发动机的效率．  六、综合能力题24．汽车是常用的交通工具．请你运用所学的物理知识回答下面有关小汽车的问题：（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机工作时是在      将内能转化为机械能．（2）汽车发动机要用水作冷却剂，这是因为      ．（3）汽车的使用也造成了一些不利的影响，请你结合所学的物理知识，就如何减小汽车的某项不利影响，提出一条合理的建议：不利的影响：      合理的建议：      ． 25．2013年6月11日我国在酒泉卫星发射中心发射“神舟十号”飞船．（1）火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的      ，再转化为火箭的      ；火箭的机械能      （填“增大”、“减小”或“不变”），它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这是运用了力学中      规律．（2）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的密度小且      大；（3）当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会      ，内能会      ，这是通过      的方式改变物体的内能；航天飞船进入太空以后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时飞船的内能会      （选填“增大”或“减小”），这种改变内能的方式属于      ．第25页（共25页） （4）已知飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则“天宫一号”在轨道上从远地点到近地点运行的过程中，势能      ，速度      ．（变大/变小/不变）  第25页（共25页） 新人教版九年级全册《第十四章内能的利用》单元测试卷参考答案与试题解析 一、单项选择题1．在火炉上烧饭，主要是利用内能来（  ）A．做功B．加热C．做功并加热D．以上说法都不对【考点】热传递．【专题】分子热运动、内能．【分析】利用内能有两种方式：一是利用内能来加热物体，例如烧水、做饭等；二是利用内能来做功，例如热机．【解答】解：利用火炉烧水，火的温度很高，内能很大，通过热传递的形式，火的内能转移到水上，使水的内能增加；故选B．【点评】本题考查内能利用的两种形式，区分的关键是看是能量的转移过程还是转化过程，热传递是能量的转移过程，做功是能量的转化过程． 2．汽车油箱的汽油用掉一半后，剩下的汽油中，不变的物理量有（  ）A．质量密度热值B．质量密度比热容C．密度热值比热容D．质量热值比热容【考点】燃料的热值；密度及其特性；比热容的概念．【专题】应用题．【分析】要解答本题需掌握：密度和比热容都是物质的特性，热值是燃料的特性，只要物质确定，这些属性是不变的．【解答】解：一筒汽油用去一半后，所含的汽油减少，质量变为原来的一半，但是热值、密度和比热容是不会改变的，因为物质确定后，物质的这些属性与质量无关．故A、B、D错误．故选C．【点评】本题主要考查学生对物质的基本属性的理解和掌握．是中招的热点． 第25页（共25页） 3．如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（  ）A．B．C．D．【考点】内燃机的四个冲程．【专题】比热容、热机、热值．【分析】汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程．吸气冲程进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气阀都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气阀都关闭，活塞向下运动，火点塞点火；排气冲程排气阀打开，进气阀关闭，活塞向上运动．【解答】解：A、一个气阀打开，活塞向下运动，所以是吸气冲程；B、两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；C、两个气阀都关闭，活塞向下运动，火点塞点火，所以是做功冲程；D、一个气阀打开，活塞向上运动，所以是排气冲程．故选C．【点评】考查了内燃机的四个冲程的判断，解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答． 4．以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（  ）A．小轿车B．载重卡车C．远洋轮船D．动车【考点】热机；能量的转化．【专题】应用题．【分析】根据我们对常见交通工具的了解以及汽油机和柴油机的特点来作答．【解答】解：小轿车是消耗汽油的，发动机是汽油机，所以A是正确的；载重卡车、远洋轮船和动车都是消耗柴油的，发动机是柴油机，柴油机提供动力大．所以B、C、D都是错误的；故选A．【点评】此题考查的是我们对于生活中热机的了解，还考查学生对电功的实质的了解和掌握，是一道基础题． 第25页（共25页） 5．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内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能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机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能【考点】内燃机的四个冲程．【专题】应用题；比热容、热机、热值．【分析】内燃机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，这四个冲程的顺序是一定的，不能改变．其中的压缩冲程和做功冲程进行了两次重要的能量转化：压缩冲程是机械能转化为内能；做功冲程是内能转化为机械能．【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D．【点评】本题考查汽油机的工作循环及能量转化．明确内燃机的四个冲程，并且知道每个冲程中的能量转化是解决此题的关键． 6．甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（  ）A．甲的功率大于乙的功率B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C．乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少【考点】热机的效率．【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．比值越大，热机的效率越高．第25页（共25页） 【解答】解：A、功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机的效率是两个完全不同的概念，所以A错误；B、虽然甲的效率比乙低，但不清楚两台柴油机做功多少的情况下，无法确定谁消耗的燃料多，故B错误；C、甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，说明乙柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，故C正确；D、相同时间内消耗燃料的多少与功率有关，与效率无关，故D错误．故选C．【点评】此题主要考查了热机效率的概念，是一道很好的基础性题目． 7．为了提高锅炉的效率，某工厂的工人想了以下一些方法，其中正确的是（  ）A．把大的煤块送进炉膛，并加大送风量B．把煤粉送进炉膛，并加大送风量C．把大的煤块送进炉膛，并减小送风量D．把煤粉送进炉膛，并减小送风量【考点】内能的利用及其意义．【专题】分子热运动、内能．【分析】要知道锅炉的效率是锅炉有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．要提高锅炉的效率，我们可以尽量减少能量的损失．所以使煤燃烧的越充分，炉子的效率也会越高．【解答】解：为了提高锅炉的效率，可以把块煤磨成煤粉，并加大送风量，这样可以使燃料燃烧得更充分，以提高炉子的效率．故选B．【点评】此题主要考查了提高锅炉效率的一种方法：减少煤不完全燃烧损失的能量． 8．下列现象中属于能量转移的是（  ）A．古人钻木取火B．热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开C．钢铁在火炉中熔化D．人造地球卫星的太阳能光电池充电【考点】能量的转化和转移．第25页（共25页） 【专题】能源的利用与发展．【分析】能量转化是生活中普遍存在的一种现象；判断时，首先要搞清实例中涉及到哪些能量，再根据具体情况做出判断．【解答】解：A、钻木取火过程中，消耗机械能，转化为内能，使木头的内能增加、温度升高，从而燃烧，不符合题意；B、瓶塞被水蒸气顶开，是水蒸气对瓶塞做功，内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意；C、钢铁在火炉中熔化，是因为内能由火传递给钢铁，使钢铁的内能增大，温度升高，到达熔点而熔化，故C符合题意；D、人造地球卫星的太阳能光电池工作时消耗太阳能，得到了电能，故它在工作时把太阳能转化为电能，不符合题意．故选C．【点评】（1）掌握能量守恒定律．（2）正确理解生活中的能的转移和转化． 9．“绿色理念”要求从根本上减小乃至杜绝污染，下列对农作物收割后留下的秸秆的处理方法中，不符合“绿色理念”的是（  ）A．就地焚烧B．发酵后作为农家肥C．加工成饮料瓶D．发酵制沼气【考点】能源的利用和对环境的危害．【专题】应用题．【分析】由题意知，“绿色化学”要求从根本上减少或杜绝污染，减少排放，只要是对环境有污染，就不符合“绿色化学”的理念．【解答】解：A、就地焚烧秸秆会产生大气污染物，不符合“绿色化学”的理念，所以错误．B、用秸秆发酵后作农家肥，不但减少了环境污染，又做到废物利用，且农家肥能改良土壤，所以正确．C、用秸秆加工成饮料瓶，不但减少了环境污染，又做到废物利用，所以正确．D、用秸秆制造沼气，不但减少了环境污染，又节约了化石能源，做到废物利用，另外沼气是一种清洁能源，燃烧产生的污染小，所以正确．故选A．第25页（共25页） 【点评】能源、信息、材料、环境是当今世界四大首要问题，要保护好环境，就要了解环境的污染源和防治措施，要培养环保意识和责任感，做到从我做起，从小事做起． 10．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（  ）A．尾气的温度越高，柴油机越节能B．尾气的温度越低，柴油机越节能C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能【考点】热机的效率．【专题】压轴题．【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．燃烧相同的燃料，有效利用的能量越多，效率越高．【解答】解：尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能．尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低．故选B．【点评】此题考查柴油机的节能情况，实际是考查热机的效率问题．四个选项分别从不同方面考查了影响热机效率的因素，是一道好题． 二、双项选择题11．下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（  ）A．汽油机与柴油机使用的燃料不同B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火C．柴油机气缸顶部有个火花塞，汽油机气缸顶部有个喷油嘴D．汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的是柴油和空气的混合物【考点】热机．【专题】比热容、热机、热值．【分析】柴油机和汽油机的区别：第25页（共25页） （1）燃料：柴油机燃烧的是柴油，汽油机燃烧的是汽油．（2）构造和点火方式：柴油机顶部没有火花塞，有一喷油嘴，是压燃式．（3）汽油机顶部有火花塞，为点燃式．（4）工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气．【解答】解：A、汽油机和柴油机使用的燃料不同，汽油机使用汽油，柴油机使用柴油，该选项说法正确，不符合题意；B、汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火，该选项说法正确，不符合题意；C、汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，该选项说法不正确，符合题意；D、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，该选项说法不正确，符合题意．故选CD．【点评】此题主要考查的是学生对柴油机和汽油机的联系和区别的了解和掌握，基础性题目． 12．下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（  ）A．大量使用热机会造成环境污染B．热机排出的尾气没有内能C．热机的效率能达到100%D．热机都是使用汽油作燃料【考点】能源危机与能源消耗对环境的影响．【专题】能源的利用与发展．【分析】（1）热机多数燃烧的都是化石燃料，燃烧时产生氮氧化合物等有害气体，会造成环境污染；（2）一切物体在任何温度下都有内能；（3）任何机器的效率都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%；（4）热机的种类有很多，像老式火车的蒸汽机（燃烧煤）、汽车的内燃机（燃烧汽油）、发电厂的汽轮机（燃烧煤）、火箭的喷气发动机（燃烧氢）都是利用内能做功的机器．【解答】解：A、热机在使用时会排放出一些有害的气体，造成环境污染，该选项说法正确；B、一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，该选项说法不正确；C、热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%，该选项说法不正确；第25页（共25页） D、汽油机燃烧汽油，柴油机燃烧柴油，蒸汽机燃烧煤，并不是所有的热机都燃烧汽油的，该选项说法不正确．故选A．【点评】本题考查了热机的相关知识，属于基础知识的考查，相对比较简单． 13．下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（  ）A．绿色植物的光合作用将光能转化为化学能B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能C．发电机发电时，将电能转化为机械能D．汽车匀速下坡时，重力势能转化为动能【考点】能量转化与守恒观点的应用．【专题】应用题；功和能综合题．【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量．只有在不计能量损失时，机械能才守恒．【解答】解：A、绿色植物的光合作用将光能转化为化学能，故A正确；B、酒精燃烧时，消耗化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故B正确；C、发电机发电时，消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程，故C错误；D、汽车匀速下坡时，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以该过程中不存在动能和重力势能的转化，且机械能减小，故D错误．故选CD．【点评】本题考查了能量的转化过程，应学会分析生活中的能量转化现象，难度不大，属于基础知识的考查． 三、填空题14．汽油的燃烧值是4.6×107焦/千克，氢的燃烧值是1.4×108焦/千克．在燃烧单位质量这两种燃料时， 氢 放出的热量多，因此，发射火箭时常用 液氢 做燃料．【考点】燃料的热值．【专题】比热容、热机、热值．【分析】根据热值的物理含义进行分析解答即可．【解答】解：∵氢的热值大于汽油的热值第25页（共25页） ∴在燃烧单位质量这两种燃料时，氢完全燃烧放出的热量大于汽油完全燃烧放出的热量，因此射火箭时常用液氢做燃料．故答案为：氢；液氢．【点评】本题考查对热值含义的理解，属于基础题目． 15．在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图．利用内能来做功的冲程是 丁 图；与压缩冲程原理相同的是 甲 图所示的演示实验．【考点】内燃机的四个冲程．【专题】比热容、热机、热值．【分析】（1）解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能．（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种．做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化．对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低．【解答】解：甲图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧．是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程．乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能．丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程．丁图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能．因此利用内能来做功的冲程是丁；压缩冲程原理相同的是甲实验．第25页（共25页） 故答案为：丁；甲．【点评】此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理，学会变通． 16．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率 降低 （选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用 水 做冷却剂，这是因为它的 比热容 大．【考点】热机的效率；水的比热容的特点及应用．【专题】比热容、热机、热值．【分析】（1）热机工作的过程中内能转化为机械能；热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响；（2）水具有比热容较大的特性，这是常被选做冷却剂的原因．【解答】解：（1）汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低用水做冷却剂．（2）是因为水的比热容较大，在相同质量的情况下，升高相同的温度时，水能吸收更多的热量，因此动机散热器常用水做冷却剂．故答案为：降低；水；比热容．【点评】本题主要考查了热机工作时能量的转化以及对热机效率、比热容概念的理解，属于基础题目． 17．许多同学喜欢吃烤肉串，用炭火烤肉的过程是利用 热传递 的方式增加肉的内能的，木炭燃烧的过程是将 化学 能转化为 内 能的过程．但科学表明，经常吃烧烤食品有害建康．【考点】热传递改变物体内能；能量转化的现象．【分析】改变物体内能的办法有两个，一个是热传递，二是做功．用炭火烤肉的过程是炭火把热能传递给肉，属于能量的转移．木炭本身存在化学能，木炭燃烧是把自身的化学能转化成热能即内能的过程．【解答】解：用火炭烤肉的过程，是炭火把内能传递给肉的过程，这个过程并没有能量的转化，而是一个能量转移的过程．木炭自身具有化学能，它的燃烧过程是它与氧气反应，把化学能转化成内能的过程，故答案为：热传递；化学；内．第25页（共25页） 【点评】以生活情境为载体考查物理知识，这是学以致用的一种理论常识，是今后物理考查的主方向． 18．太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境．围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳电池板，能把 太阳 能直接转化成 电 能，供通信卫星使用，太阳能还可以直接转化成内能，现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将50kg水从20℃加热到50℃，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉 0.16 m3的煤气．[已知完全燃烧1m3煤气可放出3.9×107J的热量，水的比热为4.2×103J/（kg•℃）]．【考点】能量的相互转化；热平衡方程的应用．【专题】热和能．【分析】（1）太阳能的利用中：通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，如太阳能电池；用集热器把太阳能转化为内能，如太阳灶、太阳能热水器．（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm（t﹣t0）求水吸收的热量；Q吸=Q放，再利用Q放=qV求出需要煤气的体积．【解答】解：（1）太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，供通信卫星使用的．（2）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣20℃）=6.3×106J，∵Q吸=Q放=Vq，∴需要煤气的体积：V==≈0.16m3．故答案为：太阳；电；0.16．【点评】本题主要考查的是太阳能利用的认识和热量公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用，要注意公式Q=mq和Q=Vq的应用． 第25页（共25页） 19．能量既不会 凭空消灭 ，也不会 凭空产生 ，它只会从一种形式 转化 为其他形式，或者从一个物体 转移 到另一个物体，而在转化和转移过程中， 能量 的总量保持不变．这就是能量守恒定律．【考点】能量守恒定律．【专题】简答题；能源的利用与发展．【分析】根据能量守恒定律的内容填空．【解答】解：能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变．故答案为：凭空消灭；凭空产生；转化；转移；能量．【点评】掌握能量守恒定律，掌握生活中能的转移和转化． 四、实验题20．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同．（1）比较不同燃料的热值应选择 BC 两个装置，比较不同物质的比热容应选择 AB 两个装置（选填装置序号A、B、C）．（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的 示数变化 比较燃料燃烧放出热量的多少．已知酒精的热值为3.0×107J/kg，10g酒精完全燃烧放出的热量是 3.0×105 J．（3）水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），它的含义是 1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J ．【考点】热量的计算；比热容的概念．【专题】实验题；比热容、热机、热值．【分析】第25页（共25页） （1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此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，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；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，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系．（2）燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；知道酒精的质量和酒精的热值，利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q放=mq求酒精完全燃烧放出的热量．（3）根据比热容的概念（单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容）回答．【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BC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，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择AB两图进行实验；（2）燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应．m=10g=10×10﹣3kg，酒精完全燃烧放出的热量：Q放=mq=10×10﹣3kg×3.0×107J/kg=3.0×105J．（3）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），它的物理含义是1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J；故答案为：（1）BC；AB；（2）示数变化；3×105；（3）1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J．【点评】本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键，计算时注意单位统一． 21．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：燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2544菜籽油2534第25页（共25页） （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 ．【考点】燃料的热值．【专题】实验题；压轴题；控制变量法；转换法．【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同．【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．【点评】本题是一道关于热值的实验探究题，知道热值的意义；会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键． 第25页（共25页） 五、计算题（第22题9分，23题8分，共17分）22．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg．求：（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多少？【考点】热量的计算；能量利用效率．【专题】比热容、热机、热值．【分析】（1）根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）根据Q放=mq求出无烟煤放出的热量；（3）根据η=求出锅炉的效率．【解答】已知：水的质量m1=200kg，初温t0=25℃，末温t=100℃，c=4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的质量m2=6kg，无烟煤的热值是q=3.4×l07J/kg求：（1）锅炉内的水吸收的热量Q吸=？；（2）无烟煤完全燃烧放出的热量Q放=？；（3）锅炉的效率η=？解：（1）锅炉内的水吸收的热量：Q吸=cm1（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（100℃﹣25℃）=6.3×107J；（2）无烟煤完全燃烧放出的热量：Q放=m2q=6kg×3.4×l07J/kg=2.04×l08J；（3）锅炉的效率η=×100%=×100%≈30.9%．答：（1）锅炉内的水吸收的热量为6.3×107J；（2）无烟煤完全燃烧放出的热量为2.04×l08J；（3）此锅炉的效率是30.9%．【点评】此题主要考查的是学生对热量、热值和炉子的效率计算公式的理解和掌握，基础性题目． 23．一辆汽车牵引力是4000N，行驶10km，消耗3kg的汽油．（汽油的热值是4.6×107J/kg）求：（1）牵引力做的功；（2）完全燃烧汽油释放的热量第25页（共25页） （3）汽车发动机的效率．【考点】功的计算；热量的计算；热机的效率．【专题】比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）已知牵引力和行驶的距离，根据公式W=Fs可求牵引力做的功．（2）已知消耗汽油和汽油的热值可求燃烧汽油释放的能量．（3）二者之比就是汽车发动机的效率．【解答】解：（1）s=10km=104m，牵引力做的功W=Fs=4000N×104m=4×107J．（2）完全燃烧汽油释放的热量：Q放=qm=4.6×107J/kg×3kg=1.38×108J．（3）汽车发动机的效率η=×100%=×100%≈29%．答：（1）牵引力做的功为4×107J；（2）完全燃烧汽油释放的热量是1.38×108J；（3）汽车发动机的效率为29%．【点评】本题考查功、效率的计算，考查面比较广，关键是物理量的单位和单位的换算． 六、综合能力题24．汽车是常用的交通工具．请你运用所学的物理知识回答下面有关小汽车的问题：（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机工作时是在 做功冲程 将内能转化为机械能．（2）汽车发动机要用水作冷却剂，这是因为 水的比热容大 ．（3）汽车的使用也造成了一些不利的影响，请你结合所学的物理知识，就如何减小汽车的某项不利影响，提出一条合理的建议：不利的影响： 尾气排放污染空气 合理的建议： 研制新型能源汽车 ．【考点】内燃机的四个冲程；水的比热容的特点及应用；能源的利用和对环境的危害．【专题】应用题；热和能．【分析】（1）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；（2）因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做汽车发动机的冷却剂；（3）可从环境污染、效率低、因车速快交通事故经常发生等方面分析回答．第25页（共25页） 【解答】解：（1）汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程．做功冲程是高温高压的燃气对活塞做功完成的，故是将内能转化为机械能的过程．（2）因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做汽车发动机的冷却剂；（3）为了减少污染，可以研制新型能源汽车；为了减少交通事故的发生，行车时要保持车距、汽车司机和前排乘客要系安全带等．故答案为：（1）做功冲程；（2）水的比热容大；（3）尾气排放污染空气；研制新型能源汽车．【点评】本题涉及问题多、综合性强，但问题简单，要求灵活运用所学知识，解释实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目． 25．2013年6月11日我国在酒泉卫星发射中心发射“神舟十号”飞船．（1）火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的 内能 ，再转化为火箭的 机械能 ；火箭的机械能 增大 （填“增大”、“减小”或“不变”），它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这是运用了力学中 物体间力的作用是相互的 规律．（2）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的密度小且 热值 大；（3）当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会 升高 ，内能会 增大 ，这是通过 做功 的方式改变物体的内能；航天飞船进入太空以后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时飞船的内能会 减小 （选填“增大”或“减小”），这种改变内能的方式属于 热传递 ．（4）已知飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则“天宫一号”在轨道上从远地点到近地点运行的过程中，势能 变小 ，速度 变大 ．（变大/变小/不变）【考点】能量的相互转化；动能和势能的转化与守恒；做功改变物体内能；热传递改变物体内能；燃料的热值．【专题】其他综合题．【分析】（1）明确在能量转化的过程中，哪种形式的能量减小，哪种形式的能量增大，可顺利解答；物体间力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加一个力，同时会受到一个反作用力；（2）液态氢具有密度小，热值大的特点，据此解答；（3）做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移；（4）动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高低有关，且动能和重力势能之间可以相互转化．第25页（共25页） 【解答】解：（1）火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；火箭上升时，速度增大、高度增大，所以机械能增大；利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这是运用了力学中物体间力的作用是相互的规律．（2）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的密度小，所以同体积时质量较小，同时其热值大，燃烧相同的液态氢会放出更多的热量；（3）当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会增大，这是通过做功的方式改变物体的内能；航天飞船进入太空以后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时飞船的内能会减小，这种改变内能的方式属热传递．（4）飞行器在轨道上从远地点到近地点运行的过程中，其质量不变，高度变小，故重力势能变小；同时其质量不变，速度变快，即其动能变大．故答案为：（1）内能；机械能；增大；物体间力的作用是相互的；（2）热值；（3）升高；增大；做功；减小；热传递；（4）变小；变大．【点评】本题以航天发射为背景，考查了这一过程中与热学相关的多个知识点，体现了物理知识与高科技应用的联系，值得关注． 第25页（共25页）