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物理第2节 内能精品单元测试同步达标检测题
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这是一份物理第2节 内能精品单元测试同步达标检测题，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．汽油机工作时必须完成四个冲程，在这四个冲程中（ ）
A．吸气冲程把内能转化成机械能
B．压缩冲程把机械能转化为内能
C．做功冲程把机械能转化为内能
D．上述三种说法均不正确
2．如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于冲程及其能量转化判断正确的是
A．做功冲程，将机械能转化为内能
B．做功冲程，将内能转化为机械能
C．压缩冲程，将机械能转化为内能
D．压缩冲程，将内能转化为机械能
3．如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
4．煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（ ）
A．比热容B．密度C．热值D．温度
5．酒精的热值为 3×107J/kg、比热容为 2.4×103J/（kg·℃），以下说法正确的是
（ ）
A．质量越大，酒精的热值越大
B．质量越大，酒精的比热容越大
C．完全燃烧 1 kg 酒精可放出 3×107 J 的热量
D．1 kg 酒精温度升高 1 ℃需要放出 2.4×103 J 的热量
6．下列关于热值和热机效率的说法，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．柴油机的热机效率通常为100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
7．关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是（ ）
A．能量既可以凭空消失
B．能量也可以凭空产生
C．热机的工作过程不遵循能量守恒定律
D．能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变
8．下列能量转化过程中，属于化学能转化为电能的是（ ）
A．用干电池作电源B．用电灯照明C．搓手手变暖D．洗衣机正常工作时
9．目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具———冲击钻．冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示．冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）
A．内能转化为机械能
B．内能转化为电能
C．只有机械能和内能的转化
D．有电能、机械能和内能的转化
10．动态制动是现代车辆采用的一种重要制动方式。动态制动器主要由动态制动电阻和继电器等组成，在故障、急停、电源断开时继电器将制动电阻接入，通过电阻耗能起到一定的制动作用。其中，制动电阻在消耗能时，所发生的能量转化是（ ）
A．机械能转化为内能B．机械能流失到空中
C．电能转化为内能D．机械能转化为电能
11．如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是：
A．25%B．40%C．75%D．35%
12．汽油机在做功冲程中,高温高压的气体膨胀对外做功,它的温度和内能的变化情况是( )
A．温度降低,内能增大B．温度不变,内能不变C．温度升高,内能增大D．温度降低,内能减小
13．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
14．如图所示，是一种新型节能路灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．关于节能灯的设计解释合理的是（ ）
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学
二、填空题
15．扣动步枪扳机，射出一颗子弹｡弹壳内火药燃烧将 能转化为燃气的内能，燃气推动子弹在枪膛中运动，该过程相当于内燃机的 冲程｡
16．四冲程内燃机工作中，把内能转化为机械能的是 冲程。某汽油机的热机效率为25%，用0.5kg的汽油完全燃烧可以转化为 J的机械能。（q=4.6×107J/kg）
17．汽油机工作时将燃料燃烧时产生的 能转化为 能，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功 次。
18．如图所示，用酒精灯给试管里的水加热，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的 ；若完全燃烧10g的酒精，则能释放出 J的热量。（酒精的热值为3.0×107J/kg）
19．汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和 （选填“增大”“不变”或“缩小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有 性。
20．释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一 种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。某原味夹心饼干的营养成分表上标有“每100g能量2035kJ”，小华吃了一块20g的这种饼干，进入体内的化学能是 J，其中的一部分化学能转化为 能，以维持人体温度正常。
21．如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去．这是因为酒精燃烧产生的燃气对外 ，燃气的 能转化为盒盖的 能，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同，
22．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。
三、实验题
23．学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是 （由下而上/由上而下）。
（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持 、 、以及两个烧杯都应相同。
（3）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （大/小），出现这样情况的主要原因是 。（写出一点）
24．如图所示，甲、乙、丙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（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是 法．
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做 法．
（3）若甲图烧杯中为500g的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是 J，如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 J/kg,算出的热值比标准值 .（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）.[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）]
四、计算题
25．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4×108J/kg， c水=4.2×103J/(kg·°C)，求：
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
(2)若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15°C的水吸收，则水升高的温度；
(3)如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶多长时间。
26．“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250 kg，已知航空煤油的热值为q=4.0107J/kg。在这一次航行中，求：
(1)运输机航行的速度；
(2)运输机的功率；
(3)运输机发动机的热机效率。
燃料
加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J/kg
酒精
15
35
2.4×106
碎纸片
15
25
？
参考答案：
1．B
【详解】在汽油机的四个工作冲程中，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．B
【详解】如图所示，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，燃料在缸内燃烧，将燃料的内能转化成机械能，ACD错误，B正确。故选B。
3．C
【详解】甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程；丙图中排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程；丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；
A．四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙，故A错误；
B．乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误；
C．丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故C正确；
D．丙图为排气冲程，而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】热值是燃料的一种特性，单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大，说明该煤的热值越大，即是优质煤炭，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．C
【详解】A．热值是燃料的一种属性，与质量无关，故A错误；
B．比热容是物质的一种属性，与质量无关，故B错误；
C．由热值的概念可知：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J；故C正确；
D．由比热容的概念可知1kg酒精温度升高1℃吸收的热量 2.4×103J，而不是放出热量，故D错误；
故选C。
6．B
【详解】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．任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，故C错误；
D．热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故D错误。
故选B。
7．D
【分析】能量即不会消灭，也不会产生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
【详解】AB．能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，故AB错误；
C．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故C错误；
D．一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查了对能量守恒定律的理解，是一道基础题。
8．A
【详解】A．干电池在工作时将化学能转化为电能，故A符合题意；
B．电能照明，电能转化为光能，故B不符合题意；
C．搓手变暖，机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．洗衣机正常工作将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，先将电能转化为机械能；当钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁时，部分机械能转化为内能，所以冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是：有电能、机械能和内能的转化。
故选D。
10．C
【详解】现代车辆在故障、急停、电源断开时，牵引电动机转化为发电机，将车辆的机械能转化为电能，再通过制动电阻将电能转化为内能消耗掉，将车辆的速度降低，起到一定的制动作用，故发生的能量转化是电能转化为内能。
故选C。
11．D
【详解】内燃机的效率是用来做有用功的那部分能量占总能量的比例，所以热机的效率为100%-25%-40%=35%；故应选D．
12．D
【详解】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．
13．A
【详解】汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确；
在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误；
在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；
在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误．
14．A
【详解】太阳能电池收集太阳光，把太阳能转化为电能供电灯使用，故A正确；小风扇是用来风力发电的，不是用来散热的，故B错；小风扇发电时将风能转化为电能，故C错；蓄电池放电时，把化学能转化电能，故D错；应选A．
15． 化学 做功
【详解】[1]火药具有化学能，弹壳内火药燃烧将化学能转化为燃气的内能。
[2]燃气推动子弹在枪膛中运动，让子弹具有机械能，这是燃气的内能转化为子弹的机械能，该过程相当于内燃机的做功冲程。
16． 做功 5.75×106
【详解】[1]四冲程内燃机工作中，把内能转化为机械能的是做功冲程。
[2]根据燃料的热值公式可知，汽油完全燃烧时释放的热量为
转换为机械能的热量为
17． 内 机械 40
【分析】热机就是利用燃料燃烧时产生的内能来做功的机器，工作时把内能转化为机械能；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【详解】[1][2]汽油机工作时将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能。
[3]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是4800r/min，即每秒钟转80圈，完成160个冲程，做功40次。
18． 机械能 3.0×105
【分析】(1)当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，内燃机的做功冲程就是利用这种原理。
(2)知道酒精的热值和质量，根据进而可求出放出的热量。
【详解】[1]在实验过程中，酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内能，当内能增大到一定程度时，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，把塞子冲出去。
[2]完全燃烧10g的酒精，放出的热量为
19． 不变 方向
【详解】[1][2]由能量的守恒定律知道，汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，但此过程能量的总和是不变的；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
20． 内
【详解】[1]20g的这种饼干，进入体内的化学能为
[2]人体消耗化学能，将化学能转化成内能和其它形式的能量，以便维持人体的正常体温。
21． 做功 内 机械 做功
【详解】[1][2][3]酒精燃烧产生的燃气对外做功，也就是对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同．
22． 热值 内 不守恒
【详解】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。
23． 由下而上 酒精和碎纸片的质量 水的质量 1.2×106 J/kg 小 是热量损失或燃料燃烧不完全
【详解】（1）[1]由于要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁或容器底部，所以，在组装装置甲时，要按“从下往上”的原则；
（2）[2][3]为了尽量减小各种因素对实验的影响，保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持酒精和碎纸片的质量、水的质量以及两个烧杯都应相同。
（3）[4]不计热量损失的情况下，根据表中数据和Q=cmt可知，水从酒精吸收的热量和从碎纸片吸收的热量之比为2∶1，则酒精完全燃烧放出的热量和从碎纸片完全燃烧放出的热量之比为2∶1，由可知，碎纸片的热值是酒精的热值一半，即为1.2×106J/kg。
（4）[5][6]通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小，出现这样情况的主要原因是燃料燃烧不完全、热量燃烧放出的热量没有完全被水吸收。
24． 乙丙 甲乙 控制变量 示数的变化 转换 4.2×104 4.2×106 偏小
【详解】（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，应选择乙和丙两图进行实验；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，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验；这种研究问题的方法叫控制变量法；
（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；这种方法是物理学中的转换法；
（3）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J；根据题意可知，Q吸=Q放，由Q放=qm可知，酒精的热值为：q===4.2×106J/kg；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．
25．(1)8.4J；(2)50°C；(3)360s
【详解】(1)氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)由可得水升高的温度
(3)由可得汽车的有用功
由可得汽车行驶时间
答：(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量8.4J；
(2)若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15°C的水吸收，则水升高的温度是50°C；
(3)如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶360s。
26．(1)200m/s；(2)；(3)60%
【详解】(1)运输机匀速航行的速度为
(2)运输机的功率为
(3)运输机燃烧航空煤油放出的热量为
发动机做功为
则热机效率为
答：(1)运输机航行的速度为200m/s；
(2)运输机的功率为；
(3)运输机发动机的热机效率为60%。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
C
C
B
D
A
D
C
题号
11
12
13
14
答案
D
D
A
A
一、单选题
1．汽油机工作时必须完成四个冲程，在这四个冲程中（ ）
A．吸气冲程把内能转化成机械能
B．压缩冲程把机械能转化为内能
C．做功冲程把机械能转化为内能
D．上述三种说法均不正确
2．如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于冲程及其能量转化判断正确的是
A．做功冲程，将机械能转化为内能
B．做功冲程，将内能转化为机械能
C．压缩冲程，将机械能转化为内能
D．压缩冲程，将内能转化为机械能
3．如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
4．煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（ ）
A．比热容B．密度C．热值D．温度
5．酒精的热值为 3×107J/kg、比热容为 2.4×103J/（kg·℃），以下说法正确的是
（ ）
A．质量越大，酒精的热值越大
B．质量越大，酒精的比热容越大
C．完全燃烧 1 kg 酒精可放出 3×107 J 的热量
D．1 kg 酒精温度升高 1 ℃需要放出 2.4×103 J 的热量
6．下列关于热值和热机效率的说法，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．柴油机的热机效率通常为100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
7．关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是（ ）
A．能量既可以凭空消失
B．能量也可以凭空产生
C．热机的工作过程不遵循能量守恒定律
D．能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变
8．下列能量转化过程中，属于化学能转化为电能的是（ ）
A．用干电池作电源B．用电灯照明C．搓手手变暖D．洗衣机正常工作时
9．目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具———冲击钻．冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示．冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）
A．内能转化为机械能
B．内能转化为电能
C．只有机械能和内能的转化
D．有电能、机械能和内能的转化
10．动态制动是现代车辆采用的一种重要制动方式。动态制动器主要由动态制动电阻和继电器等组成，在故障、急停、电源断开时继电器将制动电阻接入，通过电阻耗能起到一定的制动作用。其中，制动电阻在消耗能时，所发生的能量转化是（ ）
A．机械能转化为内能B．机械能流失到空中
C．电能转化为内能D．机械能转化为电能
11．如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是：
A．25%B．40%C．75%D．35%
12．汽油机在做功冲程中,高温高压的气体膨胀对外做功,它的温度和内能的变化情况是( )
A．温度降低,内能增大B．温度不变,内能不变C．温度升高,内能增大D．温度降低,内能减小
13．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
14．如图所示，是一种新型节能路灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．关于节能灯的设计解释合理的是（ ）
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学
二、填空题
15．扣动步枪扳机，射出一颗子弹｡弹壳内火药燃烧将 能转化为燃气的内能，燃气推动子弹在枪膛中运动，该过程相当于内燃机的 冲程｡
16．四冲程内燃机工作中，把内能转化为机械能的是 冲程。某汽油机的热机效率为25%，用0.5kg的汽油完全燃烧可以转化为 J的机械能。（q=4.6×107J/kg）
17．汽油机工作时将燃料燃烧时产生的 能转化为 能，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功 次。
18．如图所示，用酒精灯给试管里的水加热，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的 ；若完全燃烧10g的酒精，则能释放出 J的热量。（酒精的热值为3.0×107J/kg）
19．汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和 （选填“增大”“不变”或“缩小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有 性。
20．释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一 种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。某原味夹心饼干的营养成分表上标有“每100g能量2035kJ”，小华吃了一块20g的这种饼干，进入体内的化学能是 J，其中的一部分化学能转化为 能，以维持人体温度正常。
21．如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去．这是因为酒精燃烧产生的燃气对外 ，燃气的 能转化为盒盖的 能，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同，
22．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。
三、实验题
23．学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是 （由下而上/由上而下）。
（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持 、 、以及两个烧杯都应相同。
（3）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （大/小），出现这样情况的主要原因是 。（写出一点）
24．如图所示，甲、乙、丙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（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是 法．
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做 法．
（3）若甲图烧杯中为500g的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是 J，如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 J/kg,算出的热值比标准值 .（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）.[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）]
四、计算题
25．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4×108J/kg， c水=4.2×103J/(kg·°C)，求：
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
(2)若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15°C的水吸收，则水升高的温度；
(3)如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶多长时间。
26．“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250 kg，已知航空煤油的热值为q=4.0107J/kg。在这一次航行中，求：
(1)运输机航行的速度；
(2)运输机的功率；
(3)运输机发动机的热机效率。
燃料
加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J/kg
酒精
15
35
2.4×106
碎纸片
15
25
？
参考答案：
1．B
【详解】在汽油机的四个工作冲程中，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．B
【详解】如图所示，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，燃料在缸内燃烧，将燃料的内能转化成机械能，ACD错误，B正确。故选B。
3．C
【详解】甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程；丙图中排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程；丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；
A．四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙，故A错误；
B．乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误；
C．丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故C正确；
D．丙图为排气冲程，而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】热值是燃料的一种特性，单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大，说明该煤的热值越大，即是优质煤炭，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．C
【详解】A．热值是燃料的一种属性，与质量无关，故A错误；
B．比热容是物质的一种属性，与质量无关，故B错误；
C．由热值的概念可知：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J；故C正确；
D．由比热容的概念可知1kg酒精温度升高1℃吸收的热量 2.4×103J，而不是放出热量，故D错误；
故选C。
6．B
【详解】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．任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，故C错误；
D．热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故D错误。
故选B。
7．D
【分析】能量即不会消灭，也不会产生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
【详解】AB．能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，故AB错误；
C．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故C错误；
D．一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查了对能量守恒定律的理解，是一道基础题。
8．A
【详解】A．干电池在工作时将化学能转化为电能，故A符合题意；
B．电能照明，电能转化为光能，故B不符合题意；
C．搓手变暖，机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．洗衣机正常工作将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，先将电能转化为机械能；当钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁时，部分机械能转化为内能，所以冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是：有电能、机械能和内能的转化。
故选D。
10．C
【详解】现代车辆在故障、急停、电源断开时，牵引电动机转化为发电机，将车辆的机械能转化为电能，再通过制动电阻将电能转化为内能消耗掉，将车辆的速度降低，起到一定的制动作用，故发生的能量转化是电能转化为内能。
故选C。
11．D
【详解】内燃机的效率是用来做有用功的那部分能量占总能量的比例，所以热机的效率为100%-25%-40%=35%；故应选D．
12．D
【详解】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．
13．A
【详解】汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确；
在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误；
在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；
在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误．
14．A
【详解】太阳能电池收集太阳光，把太阳能转化为电能供电灯使用，故A正确；小风扇是用来风力发电的，不是用来散热的，故B错；小风扇发电时将风能转化为电能，故C错；蓄电池放电时，把化学能转化电能，故D错；应选A．
15． 化学 做功
【详解】[1]火药具有化学能，弹壳内火药燃烧将化学能转化为燃气的内能。
[2]燃气推动子弹在枪膛中运动，让子弹具有机械能，这是燃气的内能转化为子弹的机械能，该过程相当于内燃机的做功冲程。
16． 做功 5.75×106
【详解】[1]四冲程内燃机工作中，把内能转化为机械能的是做功冲程。
[2]根据燃料的热值公式可知，汽油完全燃烧时释放的热量为
转换为机械能的热量为
17． 内 机械 40
【分析】热机就是利用燃料燃烧时产生的内能来做功的机器，工作时把内能转化为机械能；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【详解】[1][2]汽油机工作时将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能。
[3]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是4800r/min，即每秒钟转80圈，完成160个冲程，做功40次。
18． 机械能 3.0×105
【分析】(1)当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，内燃机的做功冲程就是利用这种原理。
(2)知道酒精的热值和质量，根据进而可求出放出的热量。
【详解】[1]在实验过程中，酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内能，当内能增大到一定程度时，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，把塞子冲出去。
[2]完全燃烧10g的酒精，放出的热量为
19． 不变 方向
【详解】[1][2]由能量的守恒定律知道，汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，但此过程能量的总和是不变的；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
20． 内
【详解】[1]20g的这种饼干，进入体内的化学能为
[2]人体消耗化学能，将化学能转化成内能和其它形式的能量，以便维持人体的正常体温。
21． 做功 内 机械 做功
【详解】[1][2][3]酒精燃烧产生的燃气对外做功，也就是对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同．
22． 热值 内 不守恒
【详解】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。
23． 由下而上 酒精和碎纸片的质量 水的质量 1.2×106 J/kg 小 是热量损失或燃料燃烧不完全
【详解】（1）[1]由于要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁或容器底部，所以，在组装装置甲时，要按“从下往上”的原则；
（2）[2][3]为了尽量减小各种因素对实验的影响，保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持酒精和碎纸片的质量、水的质量以及两个烧杯都应相同。
（3）[4]不计热量损失的情况下，根据表中数据和Q=cmt可知，水从酒精吸收的热量和从碎纸片吸收的热量之比为2∶1，则酒精完全燃烧放出的热量和从碎纸片完全燃烧放出的热量之比为2∶1，由可知，碎纸片的热值是酒精的热值一半，即为1.2×106J/kg。
（4）[5][6]通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小，出现这样情况的主要原因是燃料燃烧不完全、热量燃烧放出的热量没有完全被水吸收。
24． 乙丙 甲乙 控制变量 示数的变化 转换 4.2×104 4.2×106 偏小
【详解】（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，应选择乙和丙两图进行实验；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，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验；这种研究问题的方法叫控制变量法；
（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；这种方法是物理学中的转换法；
（3）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J；根据题意可知，Q吸=Q放，由Q放=qm可知，酒精的热值为：q===4.2×106J/kg；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．
25．(1)8.4J；(2)50°C；(3)360s
【详解】(1)氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)由可得水升高的温度
(3)由可得汽车的有用功
由可得汽车行驶时间
答：(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量8.4J；
(2)若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15°C的水吸收，则水升高的温度是50°C；
(3)如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶360s。
26．(1)200m/s；(2)；(3)60%
【详解】(1)运输机匀速航行的速度为
(2)运输机的功率为
(3)运输机燃烧航空煤油放出的热量为
发动机做功为
则热机效率为
答：(1)运输机航行的速度为200m/s；
(2)运输机的功率为；
(3)运输机发动机的热机效率为60%。
题号
1
2
3
4
5
6
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8
9
10
答案
B
B
C
C
C
B
D
A
D
C
题号
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13
14
答案
D
D
A
A
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