资源简介

第十四章内能的利用
一、单选题
1．如图是烤肉串架在炭火上烤的情景，有关说法中正确的是（ ）
A．烤肉温度越高，热量越多
B．很远就闻到肉香，说明分子在不停运动
C．肉烤熟是通过做功的方式改变其内能
D．木炭在燃烧的过程中，热值减小
2．2024年11月30日，长征十二号运载火箭在海南商业航天发射场成功首飞。推动“长十二”飞天的燃料是煤基航天煤油，这是煤基航天煤油首次应用于长征系列运载火箭，主要是由于煤基航天煤油的（　　）
A．沸点高 B．熔点高
C．比热容大 D．热值大
3．热机的种类繁多，构造也是各式各样．生活中，我们几乎在任何地方都可以看到它的身影．下列交通工具中，不是用热机作为动力装置的是
A．火箭 B．电动自行车 C．飞机 D．汽车
4．下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是（ ）
A．该冲程是吸气冲程 B．该冲程主要将机械能转化为内能
C．该冲程使汽车获得了动力 D．该冲程能排出汽车的废气
5．劳动课要求中学生会做一些家常菜。关于炒菜中的物理知识，下列判断正确的是（ ）
A．铁锅炒菜是因为铁的比热容大 B．炒菜过程中菜的内能保持不变
C．天然气燃烧时将化学能转化为内能 D．锅铲用胶木柄是因为胶木导热性好
6．如图所示，家用电冰箱通电后，制冷剂被压缩机从蒸发器内吸出、压缩后进入冷凝器，随后进入蒸发器……，通过这样的循环，实现制冷效果。下列说法正确的是（ ）
A．制冷剂需选用不容易汽化的物质
B．制冷剂在冷凝器内液化放出热量
C．制冷剂需选用吸热能力弱的物质
D．打开工作中的冰箱门，最终能使整个房间内降温
7．北京时间2025年4月24日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，发射过程中，燃料燃烧产生巨大能量推动火箭升空。下列相关物理现象的描述及解释正确的是（　　）
A．燃料燃烧时化学能全部转化为火箭的机械能，符合能量守恒定律
B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生液化
C．火箭升空时整流罩的烧蚀材料发生升华吸热，利用材料性质保护内部设备
D．发射时周围产生大量“白气”，是发射台下水池中的水吸热产生的水蒸气
8．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
D．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
9．关于内燃机下列说法正确的是（　　）
A．四冲程内燃机工作过程只有一个工作循环
B．汽油机和柴油机汽缸顶部都有一个火花塞
C．汽油机是内燃机，柴油机不是内燃机
D．汽油机和柴油机都有做功冲程
10．如图所示用同一个实验装置分别加热的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线，乙从加热至沸腾刚好消耗了酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知，，下列说法中（　　）
①
②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③乙吸收的热量为
④该酒精灯的加热效率为17.5%
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有③④正确 D．只有①④正确
二、填空题
11．2024年8月23日，国家标准《新能源汽车运行安全性能检验规程》正式发布。我国新能源汽车保有量已达2472万辆，占汽车总量的7.18%，其中纯电动汽车占比高达73.35%数量达1813.4万辆。小茗同学针对新能源汽车和燃油汽车做了相关调查了解，汽油机内汽油的燃烧过程是将燃料的 能转化内能，若这台汽油机完全燃烧2kg汽油﹐可以放出 J的热量。（汽油的热值为4.6×107J/kg）。
12．如图所示，给试管内的水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。给水加热是通过 的方式增加水的内能；木塞被推出后水蒸气的内能减少，这个过程的能量转化与汽油机的 冲程相似。
13．一块大石头从斜面顶部滚动到底部，能量转化为重力势能转化为 能，大石头不能自发地从斜面底部滚到顶部，原因是能量转化具有 性。
14．手机在充电的过程中存在能量的 （选填“转移”或“转化”）；西电东输属于能量的 （选填“转移”或“转化”）。
15．某太阳能热水器水箱的容积为100L，太阳照射一段时间后，满水箱的水由20℃升高到40℃。若用加热效率为40%的液化气灶加热使水吸收同样的热量，需要完全燃烧 kg液化气。[c水=4.2×103 J/（kg ℃），q液化气=5×107 J/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3]
16．如图，化学老师检验氢气纯度时，用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，会发出尖锐的爆鸣声或很小的声音，氢气燃烧过程是氢气的化学能转化为 能。根据声音的不同来判断氢气纯度，其中“很小”是指声音的 （填声音的特性）小。因为氢气密度比空气密度 ，所以检验时试管口要朝下，防止氢气逸出。
三、实验题
17．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，烧杯内的液体质量和初温也相同：
(1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；比较不同物质吸热升温的特点，物质吸热的多少是通过 （温度计示数/加热时间）来反映的；
(2)若图甲烧杯中为50mL的水，则10g酒精完全燃烧后，温度计示数升高了20℃，若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则可求出酒精的热值为 J/kg；
(3)如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体采用相同燃料供热，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出， 液体的比热容较大。若b物质的比热容是2.4×103J/（kg ℃），则a物质的比热容是 J/（kg ℃）。
四、计算题
18．如图所示为小排量汽车，以72 km/h的速度，在水平路面上匀速行驶了72 km，消耗汽油6 kg．若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23 kW，汽油的热值为4．6×107 J／kg．则关于上述的行驶过程，试求：
（1）所用时间是多少？
（2）汽油完全燃烧放出的热量？
（3）该汽车发动机的效率？
五、综合题
19．地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停要水面或地面上，某型号飞行器的总质量为，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25，运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值。（g取10N/kg）
（1）飞行器停在水平地面上时，对地面压力大小为 N；
（2）飞行器飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速 ；
（3）油箱中汽油的质量为30t，完全燃烧放出的热量为 J；（汽油的热值为4.6×10 7 J/kg）
（4）飞行器以最大速度飞行1440km，需要 h，发动机推力的功率为 W（可以认为飞行器的总重不变）。
《第十四章内能的利用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B C C B C C D C
1．B
【详解】A．热量是过程量，描述时，应描述为吸收热量，即烤肉温度越高，吸收热量越多，故A错误；
B．很远就闻到肉香是扩散现象，说明构成物质的分子在不停运动，故B正确；
C．肉烤熟是通过热传递的方式改变其内能，故C错误；
D．热值是燃料的属性，与燃料是否燃烧无关，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】煤基航天煤油是一种新型航天燃料，应具有较高的热值，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．B
【详解】试题分析：热机原理：燃料具有化学能，在压缩冲程的末端，燃料燃烧，燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内能转化为机械能．
解：火箭、飞机、汽车工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的．
电动自行车工作时是通过电动机工作的，没有使用热机．
故选B．
4．C
【详解】ABC．由图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，该冲程主要将内能转化为机械能，使汽车获得动力，故AB错误，C正确；
D．汽油机的排气冲程排出汽车的废气，该冲程为做功冲程，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．铁锅炒菜是因为铁具有良好的导热性，而非比热容大。比热容大的物质升温慢，不利于快速加热炒菜，故A错误；
B．炒菜过程中，菜吸收热量，温度升高，内能增大，故B错误；
C．天然气燃烧是化学反应，燃烧时将储存的化学能转化为内能，用来加热饭菜，故C正确；
D．锅铲用胶木柄是因为胶木导热性差，这样在炒菜时能防止手被烫伤，故D错误。
故选C 。
6．B
【详解】A．制冷剂利用汽化吸热，需选用容易汽化的物质，故A错误；
B．制冷剂在冷凝器内放出热量，液化成液态，故B正确；
C．制冷剂利用汽化吸热，需选用吸热能力强的物质，故C错误；
D．根据能量守恒可知，打开工作中的冰箱门，最终不能使整个房间内降温，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】A．因为存在热损失，燃料燃烧时化学能不可能全部转化为火箭的机械能，但符合能量守恒定律，故A错误；
B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生熔化，故B错误；
C．火箭升空时与大气发生剧烈摩擦，温度升高，整流罩的烧蚀材料会升华吸热，利用材料性质保护内部设备，故C正确；
D．发射时周围产生大量“白气”，是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】汽油机的四个冲程分别是吸气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气冲程，所以①压缩冲程，把机械能转化为内能，也就是压缩对气体做功使其内能增大温度升高 ③是做功冲程，把内能转化为机械能．对照答案C对．
9．D
【详解】A．四冲程内燃机工作过程有无数个工作循环，故A错误；
B．汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部有一个喷油嘴，故B错误；
C．汽油机和柴油机都是内燃机，故C错误；
D．汽油机和柴油机的工作过程都包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，则都有做功冲程，故D正确；
故选D。
10．C
【详解】由图2知，温度由20摄氏度升高至100摄氏度，甲所需时间为8min，乙所需时间为4min，实验中用相同的实验装置加热，则在相同的时间内酒精灯放出的热量相同，相同的时间内，两种液体吸收的热量相等，升高相同的温度80摄氏度时，甲吸收的热量比乙大，则甲的吸热能力比乙的强，甲的比热容比乙大，所以甲是水。此加热过程，甲和乙吸收热量的关系
解得，
①②错误；0~8min，乙吸收的热量与甲吸收的热量相等，为
③正确；乙从20摄氏度加热至沸腾用时10min，吸收的热量
消耗酒精放出的热量
该酒精灯的加热效率
④正确。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11． 化学 9.2×107
【详解】[1]燃料燃烧过程是与氧气产生化学反应的过程，所以是将燃料的化学能转化为内能。
[2]由热值公式变形可得完全燃烧2kg汽油﹐可以放出的热量Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J
12． 热传递 做功
【详解】[1]给水加热时，水吸收热量，是通过热传递的方式增加水的内能。
[2]木塞被推出后水蒸气的内能减少，此过程中，水蒸气对木塞做功，内能转化为机械能，汽油机的做功冲程中，缸内燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，这个过程的能量转化与汽油机的做功冲程相似。
13． 动 方向
【详解】[1]一块大石头从斜面顶部滚动到底部，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。
[2]石头不能自发地从斜面底部滚到顶部，原因是能量的转化具有方向性。
14． 转化 转移
【详解】[1]在给手机充电的过程中，电池内发生了化学反应，所以是将电能变成化学能存储起来，能量的形式发生了变化，所以是能量发生了转化。
[2]在西电东输中，将西部的电能输送到东部使用，能量的形式都是电能，没有发生变化，所以是能量发生了转移。
15．0.42
【详解】太阳能热水器水箱中水的体积是
水的质量是
水吸收的热量为
液化气完全燃烧放出的热量为
需要完全燃烧液化气的质量为
16． 内 响度 小
【详解】[1]氢气燃烧过程中提供了内能，因此是氢气的化学能转化为内能。
[2]“很小”是指声音的音量小，是指声音的响度很小。
[3]氢气密度比空气密度小，密度小的物质会向上运动，所以检验时试管口要朝下，防止氢气逸出。
17．(1) 甲、乙 加热时间
(2)4.2×105
(3) b 1×103
【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应控制被加热物质的种类相同，燃料的种类不同，因此应选择甲、乙两图进行实验。
[2]实验中运用转换法通过加热时间来表示物质吸收热量的多少。
（2）甲烧杯中为50mL的水，水的质量为
水吸收的热量为
若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精放出的热量为
酒精的热值为
（3）[1]据丁图可知，质量和初始温度均相同的a、b两种液体，升高相同的温度，b物质需要加热的时间长，吸收的热量多，说明b物质的吸热能力强。
[2]由丁图可知，a物质加热5min，物质升高的温度为
b物质加热6min，升高的温度为
则，由于可得，
解得
18．见解析所示
【详解】（1）由v=s/t知道，汽车所有的时间是：t=s/v=72km/72km/h=1h；
（2）汽油完全燃烧放出的热量：Q=mq=6kg×4.6×107 J/kg=2.76×108 J；
（3）由P=W/t知道，汽车发动机做的功是：W=Pt=23×103 W×3600s=8.28×107 J，
汽车发动机的效率：η=W/Q×100%=8.28×107J/2.76×108J=30%。
19． 快 2
【详解】（1）[1]飞机对地面的压力
（2）[2]飞行器飞行时，机翼上表面凸起，下表面较平，机翼上方气流比下方气流的流速大，机翼下方的大气压强大于上方的大气压强，从而产生向上的压力差，使获得向上的升力。
（3）[3]汽油的质量
汽油完全燃烧所放出的热量
（4）[4]由可得飞行器以最大速度飞行1440km，需要的时间
以最大速度飞行时的运输效率为25，指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值
解得发动机的推力
发动机推力的功率

展开更多......

收起↑