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第十四章　　内能的利用　能力提升
1． (2023·山东聊城中考)如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是( )
A.太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电将电能转化为化学能
C．蓄电池放电将化学能转化为电能
D．小风扇工作将化学能转化为机械能
2．(2024·陕西中考)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C．压气机压缩空气，空气的内能减小
D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
3．(2024·山东泰安中考)关于下列四幅图的说法中( )
　　　
①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的
②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力
③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能
④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变
A．只有①③正确
B．只有①②④正确
C．只有②④正确
D．①②③④都正确
4．(2024·山东临沂中考)2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是( )
5．(2024·山东菏泽中考)家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是( )
A．汽油燃烧时它的热值减小
B．汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多
C．汽油机的做功冲程，内能转化为机械能
D．汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
6． (2024·山东枣庄中考)古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中，能量转化情况不同的是( )
A．内燃机的做功冲程 B．内燃机的压缩冲程
C．钻木取火 D．流星雨的形成
7．(2025·山东淄博高青县一模)2025年1月19日，在抱龙峪试验区两台120吨级液氧煤油火箭发动机完成了点火测试。该液氧煤油火箭发动机采用了最先进的高压补燃循环系统，其推力比现有“长征”系列运载火箭发动机提高60%以上，运载能力是原来的3倍左右。下列相关说法正确的是( )
A．燃料燃烧越充分，燃料的热值越大
B．火箭发射时利用了力的作用是相互的
C．火箭发动机工作时主要将机械能转化为内能
D．120吨级液氧煤油火箭发动机的效率可以达到100%
8．(2025·山东淄博淄川区一模)下列关于燃料的热值说法正确的是( )
A．燃料燃烧越充分，其热值越大
B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D．焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量
9． (2023·四川成都中考)小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100 g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1 min即熄灭该灯，测得消耗酒精4 g、煤油2.5 g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像(如图所示)。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，q酒精＝3.0×107 J/kg，q煤油＝4.6×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，则下列说法正确的是( )
A.整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多
B．前3 min，乙杯中的水吸收的热量为3.36×104 J
C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×108 J
D．酒精灯加热的效率为28%
10．(2023·陕西中考)在标准大气压下，使用煤气灶将2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收的热量是 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的煤气，这是通过 的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值q煤气＝4.2×107 J/kg]
11．(2025·陕西西安雁塔区三模)装配WS10B矢量发动机歼 10B战机可在空中完成很多的华丽的机动动作，喷气式发动机向后喷出高温高压的燃气，可将战机推向前方，这主要利用了 ；喷气式发动机的工作过程可分为进气、压缩、燃烧、排气，喷气式发动机的排气过程中的能量转化相当于四冲程汽油机的 冲程，某次执行任务时，歼 10B以1.2马赫的速度匀速飞行了20 min，消耗航空燃油1.02 t，已知所受阻力5×104 N，则发动机的效率是 (马赫数等于飞行器速度与声速的比值，声速取340 m/s，航空燃油的热值q＝5×107 J/kg)。
12．(2025·江苏苏州模拟)油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车以高速匀速行驶时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108 J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80 km/h的测试车速匀速行驶0.5 h，内燃机消耗燃油2.5 kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%；从汽车的使用说明书知道，汽车行驶时所受阻力Ff和车速v的关系如图所示。则：
(1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？
(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量？
(3)该汽车内燃机的效率是多大？(燃油的热值为4.6×107 J/kg)
13． (2025·陕西模拟)如图所示，这是我国自行研制的大型水陆两栖飞机。在某次水上高速滑行测试中，飞机的总质量为100 t，在水面匀速直线滑行10 min，受到的阻力是重力的0.3，消耗航空煤油937.5 L，飞机发动机的功率恒为2.25×107 W。(航空煤油的密度为0.8×103 kg/m3，热值为4×107 J/kg，g取10 N/kg)求：
(1)消耗的航空煤油完全燃烧放出的热量；
(2)飞机在滑行过程中的速度；
(3)飞机发动机的效率。第十四章　　内能的利用　能力提升
1． (2023·山东聊城中考)如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是(　D　)
A.太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电将电能转化为化学能
C．蓄电池放电将化学能转化为电能
D．小风扇工作将化学能转化为机械能
2．(2024·陕西中考)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是(　A　)
A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C．压气机压缩空气，空气的内能减小
D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
3．(2024·山东泰安中考)关于下列四幅图的说法中(　B　)
　　　
①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的
②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力
③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能
④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变
A．只有①③正确
B．只有①②④正确
C．只有②④正确
D．①②③④都正确
4．(2024·山东临沂中考)2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是(　D　)
5．(2024·山东菏泽中考)家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是(　C　)
A．汽油燃烧时它的热值减小
B．汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多
C．汽油机的做功冲程，内能转化为机械能
D．汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
6． (2024·山东枣庄中考)古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中，能量转化情况不同的是(　A　)
A．内燃机的做功冲程 B．内燃机的压缩冲程
C．钻木取火 D．流星雨的形成
7．(2025·山东淄博高青县一模)2025年1月19日，在抱龙峪试验区两台120吨级液氧煤油火箭发动机完成了点火测试。该液氧煤油火箭发动机采用了最先进的高压补燃循环系统，其推力比现有“长征”系列运载火箭发动机提高60%以上，运载能力是原来的3倍左右。下列相关说法正确的是(　B　)
A．燃料燃烧越充分，燃料的热值越大
B．火箭发射时利用了力的作用是相互的
C．火箭发动机工作时主要将机械能转化为内能
D．120吨级液氧煤油火箭发动机的效率可以达到100%
8．(2025·山东淄博淄川区一模)下列关于燃料的热值说法正确的是(　D　)
A．燃料燃烧越充分，其热值越大
B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D．焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量
9． (2023·四川成都中考)小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100 g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1 min即熄灭该灯，测得消耗酒精4 g、煤油2.5 g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像(如图所示)。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，q酒精＝3.0×107 J/kg，q煤油＝4.6×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，则下列说法正确的是(　B　)
A.整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多
B．前3 min，乙杯中的水吸收的热量为3.36×104 J
C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×108 J
D．酒精灯加热的效率为28%
10．(2023·陕西中考)在标准大气压下，使用煤气灶将2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收的热量是 6.72×105 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 0.016 kg的煤气，这是通过 热传递 的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值q煤气＝4.2×107 J/kg]
11．(2025·陕西西安雁塔区三模)装配WS10B矢量发动机歼 10B战机可在空中完成很多的华丽的机动动作，喷气式发动机向后喷出高温高压的燃气，可将战机推向前方，这主要利用了 力的作用是相互的 ；喷气式发动机的工作过程可分为进气、压缩、燃烧、排气，喷气式发动机的排气过程中的能量转化相当于四冲程汽油机的 做功 冲程，某次执行任务时，歼 10B以1.2马赫的速度匀速飞行了20 min，消耗航空燃油1.02 t，已知所受阻力5×104 N，则发动机的效率是 48% (马赫数等于飞行器速度与声速的比值，声速取340 m/s，航空燃油的热值q＝5×107 J/kg)。
12．(2025·江苏苏州模拟)油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车以高速匀速行驶时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108 J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80 km/h的测试车速匀速行驶0.5 h，内燃机消耗燃油2.5 kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%；从汽车的使用说明书知道，汽车行驶时所受阻力Ff和车速v的关系如图所示。则：
(1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？
(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量？
(3)该汽车内燃机的效率是多大？(燃油的热值为4.6×107 J/kg)
(1)由图像可知，汽车以80 km/h做匀速直线运动时受到的阻力为900 N，因为汽车匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车受到的牵引力F＝Ff＝900 N；
汽车在平直公路上以80 km/h的速度匀速行驶0.5 h，行驶的距离为
s＝vt＝80 km/h×0.5 h＝40 km＝40 000 m，
该汽车测试行驶中牵引力做的功为
W＝Fs＝900 N×40 000 m＝3.6×107 J；
(2)内燃机消耗燃油2.5 kg，燃油完全燃烧放出的热量为
Q放＝q油m＝4.6×107 J/kg×2.5 kg＝1.15×108 J；
(3)蓄电池增加的电能为
W1＝ηW2＝1.0×108 J×10%＝1.0×107 J，
有效利用的能量为
W有＝W＋W1＝3.6×107 J＋1.0×107 J＝4.6×107 J，
内燃机的效率为
η＝×100%＝×100%＝40%。
13． (2025·陕西模拟)如图所示，这是我国自行研制的大型水陆两栖飞机。在某次水上高速滑行测试中，飞机的总质量为100 t，在水面匀速直线滑行10 min，受到的阻力是重力的0.3，消耗航空煤油937.5 L，飞机发动机的功率恒为2.25×107 W。(航空煤油的密度为0.8×103 kg/m3，热值为4×107 J/kg，g取10 N/kg)求：
(1)消耗的航空煤油完全燃烧放出的热量；
(2)飞机在滑行过程中的速度；
(3)飞机发动机的效率。
(1)航空煤油的质量m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×937.5×10-3 m3＝750 kg，
航空煤油完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝750 kg×4×107 J/kg＝3×1010 J；
(2)飞机处于平衡状态，所受的牵引力F＝Ff＝0.3G＝0.3 mg＝0.3×100×1 000 kg×10 N/kg＝300 000 N，　
根据P＝Fv可知飞机在滑行过程中的速度v＝＝＝75 m/s；
(3)滑行10 min牵引力做功W＝Pt＝2.25×107 W×10×60 s＝1.35×1010 J；
发动机的效率η＝×100%＝×100%＝45%。

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