1、專項(xiàng)二 內(nèi)能的利用一、選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分）1小型汽車上的四沖程汽油機(jī)中，主要把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是A吸氣沖程B壓縮沖程C做功沖程D排氣沖程2下列說法正確的是A柴油機(jī)的壓縮沖程，主要是用熱傳遞的方法增加了汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能B汽車發(fā)動機(jī)用水做冷卻劑，主要是利用水密度大的特點(diǎn)C電動車的核心部件電動機(jī)屬于熱機(jī)的一種D液化氣是用加壓的方法使氣體液化后存入儲氣罐的3白洋淀是雄安新區(qū)一顆璀璨明珠，吸引無數(shù)游人來水上游玩。下列說法正確的是A冬天水面結(jié)冰，水分子停止熱運(yùn)動B白洋淀周邊氣溫變化比沙漠地區(qū)氣溫變化小，是因?yàn)樗谋葻崛菪去景區(qū)的柴油汽車排氣管有時冒黑煙，因?yàn)椴裼腿紵怀浞郑?/p>

2、其熱值變小D快速行駛的游船不能近距離并行，因?yàn)榱魉俅蟮奈恢脡簭?qiáng)小，易引起碰撞4一臺內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速是1 440轉(zhuǎn)/分，那么在每秒鐘內(nèi)A曲軸轉(zhuǎn)動24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?4次，活塞完成24個沖程B曲軸轉(zhuǎn)動24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?2次，活塞完成48個沖程C曲軸轉(zhuǎn)動1440轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?20次，活塞完成2880個沖程D曲軸轉(zhuǎn)動1440轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?440次，活塞完成1440個沖程5下列有關(guān)熱機(jī)的說法正確的是A柴油機(jī)頂部是火花塞，吸氣沖程吸入的是空氣B熱機(jī)的工作原理是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程時體積增大，內(nèi)能減少，溫度升高D熱機(jī)效率可以等于16如圖所示，正確的是A機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B內(nèi)能轉(zhuǎn)

3、化成機(jī)械能C內(nèi)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D機(jī)械能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能7關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說法正確的是A一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高B熱機(jī)的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的能量越多C熱機(jī)的效率越高說明做功越快D熱機(jī)損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機(jī)械摩擦損失的8某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9 km，用時5 min45 s，消耗燃油1.5 kg，已知汽車的牽引力是2 000 N，燃油的熱值為4.6×107 J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。通過計算可知，下列結(jié)果正確的是汽車行駛速度是20 km/h；消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107 J；汽車牽引力做功

4、的功率是30 kW；汽車發(fā)動機(jī)的效率是20%A只有和B只有和C只有和D只有和二、填空題（每空1分，共24分）9熱機(jī)是把_能轉(zhuǎn)化為_能的機(jī)器。熱機(jī)的總類很多，有蒸汽機(jī)、_機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等。10熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成_能的機(jī)器；熱機(jī)一個工作循環(huán)吸氣、_、_、排氣四個沖程組成。112017年11月5日19時45分，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射兩顆北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星。長征三號乙運(yùn)載火箭起飛過程中_能將轉(zhuǎn)化為_能，機(jī)械能將_（選填“增大”“減小”或“不變”）。12用電水壺?zé)@是通過_方式改變其內(nèi)能。若水的質(zhì)量為2 kg，水的溫度升高了10 ，水吸收的熱量為_J。水沸騰后會頂起

5、壺蓋，此過程能量轉(zhuǎn)化情況與四沖程的汽油機(jī)的_沖程相似。c水=4.2×103 J/（kg·）13完全燃燒0.35 kg干木柴放出的熱量為_J，假設(shè)這些熱量全部被水吸收，能使_kg水的溫度升高50 。c水= 4.2×103 J/（kg·），干木柴的熱值是1.2×107 J/kg14如圖所示，向盒中滴入幾滴酒精后就聞到了酒精的氣味，酒精發(fā)生的物態(tài)變化是_，將盒蓋蓋緊后啟動電火花發(fā)生器，盒蓋向外飛出，這說明了力可以改變物體的_，盒蓋的機(jī)械能是由燃?xì)獾腳能轉(zhuǎn)化而來的。15科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機(jī)，它一個工作循環(huán)的前四個沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同，

6、在第四沖程結(jié)束后，立即向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓的水蒸氣，推動活塞再次做功，水蒸氣溫度_(選填“升高”“降低”或“不變”)，內(nèi)能_，這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能，提高了熱機(jī)的_。為進(jìn)入下一個工作循環(huán)，這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程是_沖程。16如圖表示汽油機(jī)的_沖程。完全燃燒0.1 kg的汽油，放出熱量為_J，如果這些熱量全部被質(zhì)量為100 kg、初溫為20 的水吸收，能使水的溫度升高_(dá)。q汽油=4.6×107 J/kg，c水=4.2×103J/（kg·）三、實(shí)驗(yàn)探究題（共28分）17（10分）下表列出了幾種燃料的熱值，單位是J/kg.燃料種

7、類無煙煤酒精煤油干木柴液態(tài)氫熱值3.4×1073.0×1074.6×1071.2×1071.4×108（1）由上表可知，完全燃燒1 g的酒精，可放出熱量_J；放出相同的熱量，完全燃燒干木柴與液態(tài)氫的質(zhì)量比是_。（2）為了探究“燃料完全燃燒時放出的熱量是否與燃料的種類有關(guān)”，設(shè)計探究方案如下：在實(shí)驗(yàn)時所選用燃料種類應(yīng)_，質(zhì)量應(yīng)_（選填“相同”或“不同”）；若燃燒放出的熱量用水吸收，用不同燃料加熱時水溫升高的多少，來比較燃料燃燒值的大小，則實(shí)驗(yàn)中除了盛水容器相同外，你認(rèn)為還應(yīng)注意：（只要求填寫兩種）A_；B_。18（8分）如圖甲所示，在一個配有活塞

8、的厚玻璃筒里放一團(tuán)小棉花，把活塞迅速壓下去，棉花被點(diǎn)燃。如圖乙所示，大口玻璃瓶內(nèi)裝有一些水，用瓶塞將瓶口塞緊，瓶塞通過導(dǎo)管與打氣筒相連，用打氣筒給瓶中打氣。（1）乙實(shí)驗(yàn)中，你應(yīng)該注意觀察的是_。A打氣的過程B打氣的過程中瓶內(nèi)的情況C瓶塞跳起的瞬間，瓶內(nèi)發(fā)生的變化D瓶塞跳起的高度（2）甲乙兩實(shí)驗(yàn)共同說明_可以改變內(nèi)能。（3）如圖丙所示是一個被銷釘鎖住的活塞，氣缸密封有壓縮空氣，是一支溫度計，若活塞與氣缸壁之間沒有摩擦，試根據(jù)甲乙實(shí)驗(yàn)的結(jié)論分析，當(dāng)把銷釘拔出后溫度計的示數(shù)_（填“變大”、“變小”或“不變”），你是根據(jù)實(shí)驗(yàn)_（填”甲”或”乙”）的結(jié)論作出判斷的。19（10分）小明和小輝學(xué)習(xí)了燃料的熱

9、值后，他們一起設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他們組裝了如圖甲和乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果見下表：燃料加熱前的水溫/燃料燃盡后的水溫/煤油2544菜籽油2534（1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，小明和小輝選擇了兩套完全相同的裝置，并且控制油的質(zhì)量以及水的質(zhì)量_；但對于兩杯水的初溫他們的看法卻不同。請將下列他們的想法補(bǔ)充完整。小輝認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是直接用_來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少，所以，實(shí)驗(yàn)中兩杯水的初溫可以不同。 小明認(rèn)為因?yàn)樘骄窟^程中他們采用了_法，所以只有燃料的_不同，其他因素都必須控制相同；如果兩杯水的初溫不同，那么水的蒸發(fā)快慢以及水與周圍環(huán)境的溫差都不相

10、同，于是兩杯水的_就不相同，就有可能會出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多，而水吸收的熱量少、水溫變化低的情況，所以，實(shí)驗(yàn)時必須控制水的初溫相同。你認(rèn)為_(選填“小明”或“小輝”)的想法更合理。（2）根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)記錄，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大是_。（3）小明和小輝在實(shí)驗(yàn)前用天平分別測出了燒杯中水的質(zhì)量以及燃油的質(zhì)量，并由記錄的數(shù)據(jù)，利用公式Q吸=cm(t-t0)計算出了水吸收的熱量；小輝他想通過這些數(shù)據(jù)計算出煤油和菜籽油的熱值。你認(rèn)為他的計算結(jié)果是_的(選填“可靠”或“不可靠”)；理由是_。四、綜合應(yīng)用題（共24分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。

11、有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）20（12分）我國自主研發(fā)的某品牌汽車進(jìn)行技術(shù)測試，已知汽車的總質(zhì)量為2 t，該車在某段長1.2 km的水平路面做勻速直線運(yùn)動，用時40 s，汽車在行駛過程中受到的阻力為車重的0.2倍，汽車在此過程中消耗的汽油產(chǎn)生了熱量。取求在該段測試過程中：（1）汽車的行駛速度；（2）汽車的功率；（3）汽車發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率。21（12分）在一次研究性學(xué)習(xí)活動中，我校某課外活動興趣小組對街上行駛的電動自行車和摩托車做了一個調(diào)查。下表中所列的是某品牌電動自行車和摩托車的部分技術(shù)參數(shù)。（1）與摩托車相比，電動自行車有哪些優(yōu)勢（說出兩個方面）。（2）假設(shè)給電動自行車的蓄

12、電池充電時，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為蓄電池的化學(xué)能。那么，電動自行車每行駛1 km電動機(jī)平均做的有用功大約是多少？當(dāng)自行車以最高車速勻速行駛時，電動機(jī)的有用功率大約是多大？（3）摩托車每行駛1 km大約要消耗多少能量？（汽油的密度：0.71×10 3kg/m3；汽油的熱值：4.6×107 J/kg；g取10 N/kg）答案與解析1【答案】B【解析】四沖程汽油機(jī)正常工作時，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是壓縮沖程。故選：B。2【答案】D【解析】柴油機(jī)的壓縮沖程是利用做功的方式改變氣體的內(nèi)能，故A錯誤；汽車發(fā)動機(jī)用水做冷卻劑，主要是利用水比熱容大的特點(diǎn)，故B錯誤；熱機(jī)是利用燃料燃燒釋放的

13、內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，電動車的核心部件電動機(jī)是利用電能的機(jī)械，不是熱機(jī)，故C錯誤；加壓可以幫助氣體液化，所以當(dāng)增大氣體的壓強(qiáng)時，氣體會發(fā)生液化現(xiàn)象，這正是液化氣裝入儲氣罐的方法，故D正確，故選D。3【答案】D【解析】由分子動理論知道，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動，所以，冬天水面結(jié)冰，水分子運(yùn)動會相對減慢，但不會停止熱運(yùn)動，故A錯誤；白洋淀周邊氣溫變化比沙漠地區(qū)氣溫變化小，是因?yàn)樗谋葻崛荽螅惹闆r下吸放熱時，其溫度變化小，故B錯誤；燃料的熱值是燃料自身的一種性質(zhì)，與它是否完全燃燒沒有關(guān)系，排氣管冒黑煙，是柴油燃燒不充分，但其熱值不變，故C錯誤；流體的壓強(qiáng)跟流體的速度有關(guān)，流速越大

14、，壓強(qiáng)越小；當(dāng)快速行駛的游船近距離并行時，由于中間流速大的位置壓強(qiáng)小，兩側(cè)壓強(qiáng)大，產(chǎn)生向中間的壓強(qiáng)差，易引起碰撞，故D正確，故選D。4【答案】B【解析】一臺內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速是1 440轉(zhuǎn)/分，則每秒鐘轉(zhuǎn)動24圈。四沖程內(nèi)燃機(jī)，曲軸轉(zhuǎn)動2轉(zhuǎn)為一個工作循環(huán)，有四個沖程，做功一次；所以此內(nèi)燃機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)動24圈，做功12次，活塞完成48個沖程。故B正確。5【答案】B【解析】A、柴油機(jī)與汽油機(jī)結(jié)構(gòu)上存在差異，汽油機(jī)的頂端是火花塞，吸氣沖程中吸進(jìn)的是汽油和空氣的混合物；故A錯誤；B、熱機(jī)是將燃料燃燒釋放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞機(jī)械能的機(jī)器。故B正確；C、內(nèi)燃機(jī)是最常見的熱機(jī)。在內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，活塞壓縮燃?xì)庾龉Γ?/p>

15、工作物質(zhì)的內(nèi)能增加，溫度升高，體積減小，壓強(qiáng)增大。故C錯誤；D、熱機(jī)工作過程中，尾氣帶走大量的熱量，另外燃料不可能完全燃燒，克服機(jī)械摩擦及機(jī)械散熱損失能量等，所以熱機(jī)獲得的有用機(jī)械能較少，機(jī)械效率小于1。故D錯誤。故選：B。6【答案】A【解析】由圖知道，兩個氣門都關(guān)閉，且活塞向上運(yùn)動，氣缸容積減小，所以是壓縮沖程，在該沖程中活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，故只有A正確，故選A。7【答案】A8【答案】D【解析】汽車行駛速度是：，故錯誤；消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是：，故正確；勻速行駛時汽車受到的牽引力與阻力是平衡力，所以汽車牽引力做功的功率是：，故錯誤；汽車發(fā)動機(jī)的做的功為：，汽車發(fā)動機(jī)的效率是

16、：，故正確。故選D。9【答案】內(nèi) 機(jī)械 內(nèi)燃【解析】熱機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)在工作中，都是將燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，都屬于熱機(jī)。10【答案】內(nèi) 壓縮 做功【解析】熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的機(jī)器，熱機(jī)一個工作循環(huán)是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成的。11【答案】內(nèi) 機(jī)械 增大【解析】長征三號乙運(yùn)載火箭起飛過程中，燃料燃燒，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而后火箭起飛，即將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；由于火箭加速升空過程中，其質(zhì)量不變，速度變大，故動能變大；同時其質(zhì)量不變，高度增加，故重力勢能增大；由于機(jī)械能等于動能與勢能之和，故機(jī)械能也增大。12【答案】熱傳遞 8.4&

17、#215;104 做功【解析】利用電水壺?zé)畷r，水吸收熱量，溫度升高，是通過熱傳遞方式改變水壺中水的內(nèi)能；水吸收的熱量為：；水沸騰后會頂起壺蓋，此過程水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；四沖程汽油機(jī)的做功沖程也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以兩過程相似。13【答案】4.2×106 20【解析】干木柴放出的熱量：，假設(shè)這些熱量全部被水吸收，則，由可得，水的質(zhì)量：。14【答案】汽化 運(yùn)動狀態(tài) 內(nèi)【解析】我們能夠聞到酒精味，是因?yàn)橐簯B(tài)的酒精發(fā)生汽化變成了氣態(tài)擴(kuò)散到了空氣中；將盒蓋蓋緊后啟動電火花發(fā)生器，酒精瞬間劇烈燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓购猩w向外飛出，這說明了力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)

18、；盒蓋的機(jī)械能是由燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化而來的，即內(nèi)能對外做功。15【答案】降低 減少 效率 排氣【解析】四沖程內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中，是高溫高壓氣體迅速膨脹對活塞做功，氣體的內(nèi)能減小，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在第四沖程結(jié)束后，立即向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣，推動活塞再次做功，水蒸氣溫度降低，內(nèi)能減少，這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能，提高了熱機(jī)的效率；一個工作循環(huán)最后一個沖程是排氣沖程，所以為進(jìn)入下一個工作循環(huán)，這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程是排氣沖程。16【答案】壓縮 4.6×106 11【解析】由圖知道，此時汽油機(jī)的兩個氣閥都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，所以是壓縮沖程；0.1 kg汽

19、油完全燃燒放出的熱量是：Q放=m汽油q=0.1 kg×4.6×107 J/kg=4.6×106 J；由Q吸=cmt=Q放知道，水升高的溫度是：t=Q吸/cm=4.6×106J/4.2×103J/(kg·)×100 kg11 。17【答案】（1）3.0×104（2分） 35:3（2分） （2）不同（1分） 相同（1分） 水的質(zhì)量相同（2分） 水的初溫相同（2分）【解析】（1）燃燒1 g0.001 kg的酒精可放出的熱量：Qmq0.001 kg×3.0×107 J/kg3×104 J，放出

20、相同的熱量，完全燃燒干木柴與氫氣的質(zhì)量比：根據(jù)Q木m木q木、Q氫m氫q氫，又根據(jù)Q氫Q木可得。（2）探究燃料燃燒時放出熱量的多少是否與燃料的種類有關(guān)，就應(yīng)該選擇種類不同，質(zhì)量相同的燃料；若燃燒放出的熱量用水吸收，則實(shí)驗(yàn)中除了盛水容器相同外，還應(yīng)注意：水的質(zhì)量要相等，水的初溫要相同。18【答案】（1）C（2分） （2）做功（2分） （3）變小（2分） 乙（2分）【解析】（1）乙實(shí)驗(yàn)是研究物體對外做功時物體內(nèi)能的變化情況（即瓶內(nèi)空氣的內(nèi)能變化情況），所以實(shí)驗(yàn)時需要觀察瓶塞跳起的瞬間瓶內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象，故C正確，ABD錯誤；故選C；（2）甲實(shí)驗(yàn)中，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)蘸了乙醚的棉花，把活塞

21、迅速壓下去，我們會看到棉花燃燒的現(xiàn)象，這一過程中活塞對瓶內(nèi)氣體做功，氣體的溫度升高，內(nèi)能增加；乙實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)瓶塞跳起時，同時還能看到瓶口出現(xiàn)“白霧”的現(xiàn)象，說明水蒸氣對塞子做功，內(nèi)能減少，溫度降低；所以，甲乙兩實(shí)驗(yàn)共同說明做功可以改變內(nèi)能。（3）當(dāng)把銷釘K拔出后，氣缸內(nèi)的壓縮空氣對活塞做功，空氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能；空氣的內(nèi)能減少，溫度降低，所以溫度計的示數(shù)變小；這一過程與圖乙中實(shí)驗(yàn)的原理相同。因此，是根據(jù)實(shí)驗(yàn)乙的結(jié)論作出判斷的。19【答案】（1）相等（1分） 水溫升高的多少（1分） 控制變量（1分） 種類（1分） 散熱（1分） 小明（1分） （2）煤油（1分） （3）不可靠（1分） 燃油不可

22、能完全燃燒，且燃油燃燒放出的熱量不能完全被水吸收（2分）【解析】（1）根據(jù)Q放mq，燃料燃燒放出熱量的多少與物體的質(zhì)量和熱值有關(guān)，所以要探究熱值的大小，需使菜籽油和煤油的質(zhì)量相等；水吸收熱量后溫度的變化，與吸熱的多少及質(zhì)量有關(guān)，所以還要控制兩杯水的質(zhì)量相等；質(zhì)量相同的水，溫度變化越大，說明吸收熱量越多，所以實(shí)驗(yàn)中通過水溫升高的多少來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少；要探究不同燃料熱值的大小，應(yīng)使其它條件相同，只有燃料的種類不同，即用到控制變量法；根據(jù)熱傳遞的條件，水溫與周圍環(huán)境溫度相差越大，越容易發(fā)生熱傳遞，若水的初溫不同，便可造成水的散熱情況不同，所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制水的初溫相同；由上分析知，小明的分析更加合理；（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，相同質(zhì)量的兩種燃料燃燒完后，煤油的水溫升高較大，說明煤油放出的熱量較多，即煤油的熱值較大。（