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第十四章内能的利用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
2．下列说法正确的是（ ）
A．一台单缸汽油机，飞轮每分钟转600转，那么这台汽油机每秒钟内对外做功10次
B．热机的效率可以大于1
C．总的看来，内燃机实现了内能向机械能的转化，但在它的工作过程中，也有机械能转化为内能的过程
D．燃料的燃烧值要随着燃料的不断燃烧而减小
3．一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（ ）
A．比热容变为原来的一半，热值不变 B．比热容不变，热值变为原来的一半
C．比热容是原来的2倍，热值不变 D．比热容、热值均不变
4．关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．汽油吸气冲程吸入汽缸的是汽油
B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
C．汽油机的曲轴转动两圈做功一次完成四个冲程
D．汽油机工作时，对环境没有污染
5．关于燃料的热值，以下说法中正确的是
A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
6．如图是研究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置，下列有关这个实验的说法，不正确的是（　　）
A．该实验要控制水的质量相等 B．该实验要控制燃料加热时间相等
C．该实验燃料的质量要相等 D．该实验要让燃料完全燃烧
7．妈妈在炖骨头汤时，沸腾后改用“小火”，针对这种做法，下列说法中错误的是（ ）
A．水沸腾后，改用“小火”能更快地让骨头变熟
B．改用“小火”后可以减少单位时间内消耗的燃料，从而起到节能的效果
C．无论使用“大火”还是“小火”，火焰的温度始终高于汤的温度
D．无论使用“大火”还是“小火”，汤的温度一定能保持在沸点不变
8．下列有关热学知识的说法中正确的是（　　）
A．固体和液体很难被压缩是因为分子间没有间隙
B．燃料燃烧越充分，其热值越大
C．物体吸收热量，温度不一定升高
D．比热容与物体吸收热量的多少有关
二、填空题
9．汽油机一个工作循环由 个冲程组成，其中 冲程把机械能转化为内能．
10．如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。
(1)给水加热是通过 方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
(2)四冲程内燃机的 冲程与这个原理相同；内燃机工作时，产生的噪声和 会对环境造成污染。
11．2017年4月我国首艘国产航母正式下水．航母上简化的蒸汽弹射装置图如图所示．汽缸内的蒸气体积膨胀推动活塞对外做功，将 能转化为 能，使舰载机获得巨大的牵引力，带动舰载机在短时间内达到较高起飞速度．
12．焚烧生活垃圾放出的热量用来发电，是综合利用垃圾的一种方法．据资料显示，目前，全国每年城市生活垃圾就达1.6×108 t．若焚烧1 t垃圾可放出1.5×1010 J的热量，如果我国每年的城市生活垃圾全部焚烧，则放出的热量是 J，它相当于 kg煤炭完全燃烧放出的热量(煤炭的热值为3.0×107 J/kg)．
三、作图题
13．如图甲是某汽油机的吸气冲程时的气门开闭情况和活塞的运动方向，仿照甲图在乙图中画出压缩冲程时的气门开闭和活塞和连杆的大致位置。
四、实验题
14．如图所示，小明用甲、乙、丙三套完全相同的装置，完成“比较不同物质的吸热本领”和“不同燃料的热值”两个热学实验：
（1）安装实验器材时，小明应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；为了完成这两个实验，除了用完全相同的烧杯，还分别装入 和初温均相等的水和煤油。
（2）为了比较水和煤油的吸热本领，小明应选择甲、丙两套装置，通过 （选填“加热时间”或“温度计示数变化”）来比较水和煤油吸收热量的多少；为了比较不同燃料的热值，小明选择 两套装置。
（3）小明认为，燃料完全燃烧放出的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）液体吸收的热量，原因是 （写出一种即可）。
（4）总结实验结论后，小明认为，沿海地区海陆风的形成与“地面和海水的吸热本领不同”有关，如图丁、戊所示是海陆风形成的示意图，其中 （选填“丁”或“戊”）图反映白天海风的形成。
五、计算题
15．如图所示，雾炮车（又称多功能抑尘车）是利用高压原理，喷出的水雾颗粒格外细小，它的大小甚至可以达到微米级，在雾霾天气或者空气中尘埃过多需要除尘的天气中。疫区可喷洒药液消毒，在一次消毒作业中，雾炮车沿水平地面匀速行驶10km到达作业区域，消耗燃油1.2kg，行驶过程中受到的牵引力恒为1620N，若燃油的热值为4.5×107J/kg，求雾炮车在该过程中：
（1）牵引力做的功；
（2）1.2kg的燃油完全燃烧放出的热量；
（3）发动机的热机效率。
六、综合题
16．建设具有国际先进水平的空间站，解决较大规模的 长期有人照料的空间站应用问题，是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标 2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕 如图所示，是火箭首飞时的情景∶该火箭起飞后，火箭相对于发射架是 的；地面控制中心通过 波向它发出指令；火箭升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的 冲程 此过程，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过 改变箭体的内能
《第十四章内能的利用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C D C A B A C
1．C
【详解】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能由此可知ABD错误，C正确；
2．C
【详解】A．一台单缸汽油机，飞轮每分钟 转600转那么这台汽油机每秒钟内飞轮转动10圈，对外做功5次，故A错误；
B．在热机工作过程中总有能量的损耗，所以热机的效率总是小于1，故B错误；
C．在做功冲程中，将内能转化为机械能；在压缩冲程，将机械能转化为内能，故C正确；
D．热值是燃料的一种特性，和燃料的多少无关，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】比热容是物质的一种特性，取决于物质的种类和状态，比热容与物质的质量、体积、升高的温度等因素无关；热值是燃料的一种特性，取决于燃料的种类，与燃料的质量、体积无关；
所以，一桶煤油用掉了一半，质量和体积均减小一半，但物质种类不变，其比热容、热值均不变．
故选D．
4．C
【详解】A．汽油机吸气冲程吸进的是汽油和空气的燃料混合物，故A错误；
B．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误；
C．汽油机的曲轴转动两圈完成一个工作循环，包括四个冲程，只有做功冲程对外做功一次，故C正确；
D．汽油机排放出的尾气中含有SO2，污染环境还会形成酸雨，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关，符合题意．
B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，必须是完全燃烧放出的热量，才是燃料的热值，不符合题意．
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大：热值与质量无关，只与燃料种类有关，不符合题意．
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小，燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值，不符合题意．
6．B
【详解】为了比较相同质量的不同燃料燃烧时放出热量，必须控制两种燃料的质量相等，且两种燃料要完全燃烧；实验中需要控制烧杯内的水的质量相等，两个烧杯相同，通过比较升高的温度来比较两种燃料完全燃料所放出的热量，故无需控制燃料加热的时间，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。
故选B。
7．A
【详解】A．水沸腾后，由于温度保持不变，所以改用“小火”使汤较长时间保持翻滚，则其效果与大火相同，故A错误，符合题意；
B．由于在保持骨头汤沸腾的情况下，“小火”和“大火”在加热效果上是相同的，但改用“小火”后可以减少单位时间内消耗的燃料，从而起到节能的效果，故B正确，不符合题意；
C．无论使用“大火”还是“小火”，火焰的温度始终高于汤的温度，这样骨头汤才会从热源处继续吸收热量，保持骨头汤沸腾，故C正确，不符合题意；
D．无论使用“大火”还是“小火”，水达到沸点后温度都保持不变，即保持在沸点温度；故D正确，不符合题意。
故选A。
8．C
【详解】A．固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力作用，故A错误；
B．燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料是否燃烧充分无关，是一个定值，故B错误；
C．物体吸收热量，温度不一定升高，比如晶体熔化过程中，继续吸热，温度不变，故C正确；
D．比热容是物质的一种特性，与物体吸收热量的多少无关，是一个定值，故D错误。
故选C。
【考点定位】热现象
9． 四 压缩
【分析】要解决此题需要掌握内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程．同时要了解各个冲程的能量转化情况．
【详解】汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程．压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，所以将机械能转化为内能．
10． 热传递 减小 做功 废气
【详解】(1)[1]改变内能的方式有两种：做功和热传递。给水加热是通过热传递的方式，将酒精燃烧产生的内能转移到水中，使水的内能增加。
[2]木塞被推出是因为水蒸气通过做功的方式，将自身内能转化为木塞的机械能，此过程水蒸气内能减少，温度降低。
(2)[3]四冲程中，做功冲程是内燃机中高温高压的气体将内能转化为活塞的机械能，推动活塞向下运动，从而实现对外做功，与(1)中木塞被推出的原理相同。
[4]内燃机工作时，产生的噪声和废气会对环境造成污染。
11． 内 机械
【详解】汽缸内蒸气体积膨胀，推动活塞对外做功，将内能转化为机械能，使舰载机获得巨大的牵引力，带动舰载机在短时间内达到较高起飞速度．
【点睛】改变内能有两种方式：即做功和热传递，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程；物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低．
12． 2.4×1018 0.8× 1011
【详解】每年的城市生活垃圾全部焚烧，放出的热量是Q放=m1q=1.6×108 t×1.5×1010 J /t= 2.4×1018 J，这些热量相当于燃烧煤炭的质量为m2=Q放/q煤=2.4×1018 J/（3.0×107 J/kg）=8×1010kg．
13．
【详解】在内燃机的压缩冲程中，两个气门都关闭，活塞向上运动；如下图所示：
14． 自下而上 质量 加热时间 乙、丙 大于 存在热量损失 戊
【详解】（1）[1]为了方便实验操作，保证用酒精灯的外焰加热，安装实验器材应该自下而上。
[2]为了比较物质的吸热能力，应该控制不同液体的质量和初温相同，加热相同的时间，比较升高的温度，温度升高越多的则吸热能力越弱；为了比较燃料的热值，控制同种液体的质量和初温相同，当质量相同的燃料完全燃烧后，比较液体升高的温度，升高的温度越高，吸收的热量越多，燃料的热值越大。
（2）[3]为了比较水和煤油的吸热本领，小明应选择甲、丙两套装置，相同加热时间吸收的热量相同，通过加热时间来比较吸收热量的多少。
[4]为了比较不同燃料的热值，应该选择燃料不同、相同液体的装置，比较相同液体升高的温度，要选择乙、丙两套装置。
（3）[5][6]由于热量损失和燃料不能完全燃烧，液体吸收的热量会少于燃料完全燃烧放出的热量。
（4）[7]沙子的吸热能力比水的吸热能力差，白天时，陆地的温度高于海水的温度，所以陆地上的热空气上升，海上的空气来补充，从而形成了海风。故应选戊图。
15．（1）1.62×107J；（2）5.4×107J；（3）30%
【详解】解：（1）牵引力做的功为
（2）1.2kg的燃油完全燃烧放出的热量为
（3）发动机的热机效率为
答：（1）牵引力做的功为1.62×107J；
（2）1.2kg的燃油完全燃烧放出的热量为5.4×107J；
（3）发动机的热机效率为30%。
16． 运动 电磁 做功 做功
【详解】[1]火箭起飞后，火箭与发射架之间的位置发生变化，故火箭相对于发射架是运动的。
[2]电磁波可以传递信息，地面控制中心通过电磁波向它发出指令。
[3]火箭是利用自身携带的燃料（推进剂），在发动机中燃烧产生高温高压的燃气，故火箭发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。
[4]火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过做功改变箭体的内能
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