第十四章 内能的利用
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（ ）
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
8
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
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%
8
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．
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•℃）]．
8
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）．
（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
25
44
菜籽油
25
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 ．
8
（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 ．
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 ．
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（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 ．
（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）
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参考答案与试题解析
一、单项选择题
1-5．BCCAD 6-10．CBCAB
二、双项选择题
11．CD．12．A．13．CD．
三、填空题
14．氢；液氢．
15．丁；甲．
16．降低；水；比热容．
17．热传递；化学；内．
18．太阳；电；0.16．
19．凭空消灭；凭空产生；转化；转移；能量．
四、实验题
20．（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．
21．（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．
五、计算题（第22题9分，23题8分，共17分）
22．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；
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（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%．
23．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%．
六、综合能力题
24．（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．
25．（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．
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