2019九年级物理全册 第十四章 内能的利用检测 （新版）新人教版 24页

第十四章 内能的利用章节检测 一．选择题（共10小题,每题3分）‎ ‎1．（2018•乐山）下列说法中，正确的是（　　）‎ A．汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能 B．物体的温度降低时内能减少，所以‎0℃‎冰块的水分子不做热运动 C．沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大 D．温度从热量高的物体传递给热量低的物体 ‎2．（2018•眉山）以下说法正确的是（　　）‎ A．物体吸收热量，温度一定升高 B．热机的大量使用有利于环境的保护 C．燃料的热值与燃料的质量没有关系 D．热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程 ‎3．（2018•泰安）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶‎6.9km，用时5min45s，消耗燃油‎1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（　　）‎ ‎①汽车行驶速度是‎20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J ‎③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%‎ A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④‎ ‎4．（2018•山西模拟）如图是四冲程汽油机工作的示意图，其中表示内能转化为机械能的冲程的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．（2017秋•苍溪县校级月考）关于热机，下列说法是正确的（　　）‎ A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸 C．四冲程汽油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 24‎ ‎6．（2018•锡山区一模）‎2017年4月22日“天宫二号”与“天舟一号”成功对接。我国航空航天技术又上升到一个新的台阶。如图所示是在对接前从天宫看天舟的图片。下列有关说法正确的是（　　）‎ A．发射“天舟一号”的火箭主要用液态氢作为燃料，选择该燃料的原因是它的比热容大 B．“天舟一号”所使用的供电装置，最可行的是太阳能电池 C．“天宫二号”与“天舟一号”成功对接后，以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”是运动的 D．航天员在飞船外共同作业时可以不借助电子设备直接对话 ‎7．（2018•滨湖区模拟）利用如图所示的装置，为了便于比较酒精和碎纸片的热值，下列做法不正确的是（　　）‎ A．酒精和碎纸片的质量相同 B．加热时间相同 C．两只烧杯内水的质量相同 D．两个烧杯要相同 ‎8．（2018•龙华区二模）有关能量转化，下列分析正确的是（　　）‎ A．滚摆上升的过程中，重力势能转化为动能 B．汽油机在压缩冲程中，内能转化为机械能 C．跳伞运动员在空中匀速下落过程中，机械能转化为内能 D．人造地球卫星从近地点飞向远地点运动时，重力势能转化为动能 ‎9．（2018•端州区校级一模）修建水电站，要选择合适的地方筑坝蓄水，水从高处向下泄落，冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电。在这个过程中，能量的转化顺序为（　　）‎ A．势能﹣电能﹣动能 B．势能﹣动能﹣电能 C．电能﹣动能﹣势能 D．动能﹣势能﹣电能 ‎10．（2017秋•抚宁县期末）关于能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　）‎ A．在科学技术日常生活中都适用 B．只在物理和化学等学科问题中适用 C．由于能量守恒，理论上可以有永动机 D．由于能量守恒，热机的效率可以达到100%‎ ‎　‎ 二．多选题（共4小题，每题3分）‎ 24‎ ‎11．（2018•平谷区一模）有关热现象，下列说法中正确的是（　　）‎ A．打开香水瓶的瓶塞后，能闻到香水味，这说明香水分子不停地运动 B．燃料的热值越大，完全燃烧时放出的热量越多 C．在四冲程内燃机中，压缩冲程将机械能转化为内能 D．固体在熔化过程中吸收热量，温度保持不变 ‎12．（2017•青羊区模拟）下表是某品牌小轿车的一些技术参数，下列说法不正确的是（　　）‎ 车型 某品牌小轿车 排气量 ‎2.0L 最大功率 ‎60kW 空燃比 ‎15：1‎ 汽油的热值 ‎4.6×107J/kg A．汽油机的飞轮在1min内转动3000圈，则高温高压燃气推动活塞做功1500次 B．汽油的热值是指汽车的汽油完全燃烧释放的热量 C．汽油机在以最大功率工作时，1min内做的有用功为3.6×106J D．对汽油机发动机进行改进后，汽油发动机的效率可达100%‎ ‎13．（2018•玄武区一模）‎2017年4月22日“天宫二号”与“天舟一号”成功对接，天宫二号空间实验室是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室。下列有关说法正确的是（　　）‎ A．发射“天舟一号”的火箭主要用液态氢作为燃料，选择该燃料的原因是它的热值大 B．“天宫二号”与“天舟一号”成功对接后，以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”是静止的 C．天宫二号在发射加速升空的过程中，动能转化为重力势能 D．在天宫二号空间实验室里无法使用天平测物体的质量 ‎14．（2016•槐荫区一模）如图所示是马老师的自制教具。他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把点火装置紧紧塞进孔中。实验时从瓶口喷入少量雾状酒精并盖上锥形纸筒，用点火装置点燃瓶内酒精，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析正确的是（　　）‎ 24‎ A．矿泉水瓶中的酒精即使没有完全燃烧，其热值也不会变 B．能闻到酒精的气味是因为分子永不停息地做无规则运动 C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D．纸筒飞出后矿泉水瓶内气体的内能减小，温度降低 ‎　‎ 三．填空题（共6小题，每题4分）‎ ‎15．（2018•常德）在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是　 　冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧　 　kg的汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg）‎ ‎16．（2018•白银）如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将　 　能转化为　 　能。‎ ‎17．（2018•河北）有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料　 　（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，　 　转化为内能，用比热容　 　的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾）‎ ‎18．（2018•南充）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了　 　个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了‎500g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量　 　J．（q汽油=4.6×107J/kg）‎ ‎19．（2018•秦淮区一模）风力发电机将风能转化为电能，风能属于　 　（选填“可再生”或“不 可再生”）能源。若一台风力发电机一天发电 9.2×109J，这些能量相当于完全燃烧　 　kg 的汽油放出的热量（q汽油=4.6×107J/kg）。能源的开发与利用可能会带来一定的环境问题，请从你的生活实际出发，举出一条有效措施，能够有效地保护环境或有助于社会的可持续发展，你的措施是：　 　。‎ ‎20．（2012•‎ 24‎ 蚌埠自主招生）利用图示装置可以将机械能转化为内能。当挂在滑轮上的两个重物落下时，装满水的容器中的叶片便转动起来，使水的温度升高。假设两边滑轮所挂重物的质量均为m1，重物下落的高度为h，容器内水的质量为m2，水升高的温度为△t，水的比热容为c，这台机器的效率为　 　。（用物理量符号表示）‎ ‎　‎ 四．实验探究题（共4小题，每题5分）‎ ‎21．（2018•石景山区一模）请阅读《汽车发动机与防冻冷却液》并回答问题。‎ 汽车发动机与防冻冷却液 汽车四冲程发动机每个工作循环是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。发动机工作时，可燃混合气在汽缸内燃烧的温度可达‎2000℃‎以上。活塞、汽缸和气门等直接与高温可燃混合气接触的零部件受热，会导致发动机工作温度过高，引起燃烧不正常，甚至发生爆震或早燃。这不仅能使润滑油燃损或变质，润滑能力下降，零部件急剧磨损，而且还会出现卡死、损坏等现象。为了避免上述恶果发生，必须采用合理的冷却方法，使发动机保持在一定的温度范围内工作，保证发动机长期正常运转。‎ 汽车行驶时，为了避免发动机的温度升得很高，通常利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，带走发动机多余的热量，使发动机能在正常温度范围内工作。防冻冷却液主要由水和防冻剂混合而成。防冻剂，简称原液，它具有不易汽化、密度比水小等特性。防冻冷却液中防冻剂含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容就越小。汽车发动机用防冻冷却液降温时，通常要求防冻冷却液的凝固点应至少比环境最低温度低‎10℃‎，而沸点要高于发动机最高工作温度‎5℃‎以上。如图甲是某种防冻冷却液的凝固点与原液含量的关系，该种防冻冷却液的沸点与原液含量的关系如图乙所示。汽车使用与保养时，应合理选择防冻冷却液。‎ 24‎ 请根据上述材料，回答下列问题：‎ ‎（1）四冲程发动机工作过程中将机械能转化为内能的是　 　冲程。‎ ‎（2）请举出一个防冻冷却液中的防冻剂的特性：　 　。‎ ‎（3）据天气预报可知：北京城区冬天的最低气温可达﹣‎17℃‎．设某汽车的发动机工作温度为90～101℃，该汽车在北京城区使用时，请回答下列问题：‎ ‎①用如图20中特性的防冻液时，选下列原液含量为　 　（填字母）的效果最好。‎ A．35% B． 45% C．55% D．65%‎ ‎②请简述选用的理由。‎ ‎22．（2018•赤峰模拟）小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。‎ ‎（1）小明是这样设想的：从热值的概念看，燃料热值=．热值的大小可由两个量计算得出，类比物体运动快慢的比较、物体做功快慢的比较，他想比较两种燃料的热值大小需要关注两个量：一个是燃料完全燃烧放出的热量。热量在初中物理中没有办法直接测量进行比较，可以转化为“比较水吸收的热量”。第二个，在实验中还应控制煤油和菜籽油的　 　相同。‎ 根据上述实验设计思想，他组装了如图所示的装置进行实验，这两套装置除灯中燃料外其余完全相同。‎ 燃料 加热前的水温/℃‎ 燃料燃尽后水温/℃‎ 煤油 ‎25‎ ‎44‎ 菜籽油 ‎25‎ ‎34‎ ‎（2）小明记下温度计的示数，点燃灯具开始对水进行加热，当灯中燃料燃尽时，又记录了温度计的示数。实验记录如表所示，分析可得：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　 　。‎ ‎（3）小明同学还设想：根据水的质量和变化的温度计算出水吸收的热量，它等于燃料燃烧放出的热量，再除以燃料的质量就可以准确地计算出两种燃料热值的具体数值。他这种设想不可行的原因是　 　（写出一种即可）。‎ ‎23．（2018•海丰县模拟）近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。‎ 24‎ ‎（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是　 　（对图甲A、B、C、D重新排序）；‎ ‎（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功　 　次，D图所示的汽油机冲程是通过　 　的方式改变燃气内能的。除此之外通过　 　也可改变物体内能；‎ ‎（3）图乙所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表示为η=　 　；‎ ‎（4）现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．使用乙醇汽油的好处是　 　？（写出一条即可）‎ ‎24．（2018•汕头一模）随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上匀速行驶。如表是当小汽车以‎100km/h的速度行驶时的部分参数及相关数据。‎ 发动机功率/W ‎18750‎ 百公里油耗/L ‎8‎ 汽油的热值/（J•L﹣1）‎ ‎3.375×107‎ ‎①匀速行驶‎10km消耗了　 　L汽油；‎ ‎②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为　 　J；‎ ‎③此时发动机的效率是　 　。‎ ‎　‎ 五．计算题（共2小题，每题7分）‎ ‎25．（2018•芜湖二模）芜湖奇瑞汽车有限公司是一家大型的汽车生产基地。该厂某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上匀速行驶了‎36km，用时0.5小时，车的总质量为3×‎103kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g=10N/kg。求：‎ ‎（1）该汽车牵引力所做的功；‎ ‎（2）已知这一过程消耗燃油1.5×10﹣‎‎2m3‎ 24‎ ‎，则热机在这一过程中消耗的总能量（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×‎103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg）；‎ ‎（3）该汽车发动机的效率；‎ ‎（4）若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s，发动机牵引力为F，其发动机效率η，汽油的热值为q，请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m=。‎ ‎26．（2018•陕西二模）西安市部分公交车用天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷，热值为3.6×107J/m3．如果一辆公交车满载乘客时总质量是6×‎103kg，那么‎10m3‎甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以‎36km/h的速度匀速行驶100min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，（g取10N/kg）求：‎ ‎（1）这段时间内公交车牵引力所做功的功率。‎ ‎（2）若‎10m3‎的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收，则能将多少千克的水从‎0℃‎加热到刚沸腾。[c水=4.2×103J/（kg•℃），结果保留一位小数]‎ ‎（3）这段时间内公交车发动机的效率是多大？‎ 一．选择题（共10小题）‎ ‎1．（2018•乐山）下列说法中，正确的是（　　）‎ A．汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能 B．物体的温度降低时内能减少，所以‎0℃‎冰块的水分子不做热运动 C．沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大 D．温度从热量高的物体传递给热量低的物体 ‎【解答】解：‎ 24‎ A、压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能，做功冲程将内能转化为机械能，故A错误；‎ B、一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，所以物体的温度降低时内能减少，‎0℃‎冰块的水分子仍然在做热运动，故B错误；‎ C、沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故C正确；‎ D、热传递的条件是有温度差，即热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎2．（2018•眉山）以下说法正确的是（　　）‎ A．物体吸收热量，温度一定升高 B．热机的大量使用有利于环境的保护 C．燃料的热值与燃料的质量没有关系 D．热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程 ‎【解答】解：‎ A、物体吸收热量，温度不一定升高，比如晶体熔化过程中，吸热但温度不变，故A错误；‎ B、热机在使用时会排放出一些有害的气体，造成环境污染，故B错误；‎ C、热值只跟燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故C正确；‎ D、热机工作过程中，在压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎3．（2018•泰安）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶‎6.9km，用时5min45s，消耗燃油‎1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（　　）‎ ‎①汽车行驶速度是‎20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J ‎③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%‎ A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④‎ ‎【解答】解：‎ ‎①汽车的行驶速度：‎ 24‎ v===‎72km/h，故①错误；‎ ‎（2）消耗的燃油完全燃烧放出的热量：‎ Q放=mq=‎1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，故②正确；‎ ‎（3）因为匀速行驶，所以汽车受到的牵引力：F=f=2×103N，‎ 该汽车牵引力所做的功：‎ W=Fs=2×103N×6.9×‎103m=1.38×107J，‎ 该汽车牵引力所做功的功率：‎ P===40000W=40kW，故③错误；‎ ‎（4）汽车消耗燃油的产生的热量：‎ Q放=mq=‎1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，‎ 该汽车的效率：‎ η==×100%=20%，故④正确。‎ 故选：D。‎ ‎　‎ ‎4．（2018•山西模拟）如图是四冲程汽油机工作的示意图，其中表示内能转化为机械能的冲程的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【解答】解：内能转化为机械能的是做功冲程：‎ A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，不符合题意；‎ B图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，符合题意；‎ C图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；‎ D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎5．（2017秋•苍溪县校级月考）关于热机，下列说法是正确的（　　）‎ 24‎ A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸 C．四冲程汽油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 ‎【解答】解：A、汽油机为火花塞，柴油机为喷油嘴，该选项错误；‎ B、柴油机吸入的只是空气，该选项错误；‎ C、进、排气门都关闭的是压缩冲程和做功冲程，该选项正确；‎ D、柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，气缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关。该选项错误；‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎6．（2018•锡山区一模）‎2017年4月22日“天宫二号”与“天舟一号”成功对接。我国航空航天技术又上升到一个新的台阶。如图所示是在对接前从天宫看天舟的图片。下列有关说法正确的是（　　）‎ A．发射“天舟一号”的火箭主要用液态氢作为燃料，选择该燃料的原因是它的比热容大 B．“天舟一号”所使用的供电装置，最可行的是太阳能电池 C．“天宫二号”与“天舟一号”成功对接后，以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”是运动的 D．航天员在飞船外共同作业时可以不借助电子设备直接对话 ‎【解答】解：‎ A、运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误；‎ B、在太空中是真空，“天舟一号”所使用的供电装置，最可行的是太阳能电池，故B正确；‎ C、“天宮二号”与“天舟一号”成功对接后，“天宮二号”与“天舟一号”的位置保持不变，以“天宮二号”为参照物，“天舟一号“是静止的，故C错误；‎ D、声音的传播是需要介质的，真空不能传声，所以航天员在飞船外共同作业时需要借助电子设备对话，故D错误。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎7．（2018•‎ 24‎ 滨湖区模拟）利用如图所示的装置，为了便于比较酒精和碎纸片的热值，下列做法不正确的是（　　）‎ A．酒精和碎纸片的质量相同 B．加热时间相同 C．两只烧杯内水的质量相同 D．两个烧杯要相同 ‎【解答】解：‎ 为了便于比较酒精和碎纸片的热值，实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化（水升高的温度）来比较燃料热值的大小关系，所以应该控制酒精和碎纸片的质量、两只烧杯内水的质量相同，两个烧杯要相同，故B符合题意。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎8．（2018•龙华区二模）有关能量转化，下列分析正确的是（　　）‎ A．滚摆上升的过程中，重力势能转化为动能 B．汽油机在压缩冲程中，内能转化为机械能 C．跳伞运动员在空中匀速下落过程中，机械能转化为内能 D．人造地球卫星从近地点飞向远地点运动时，重力势能转化为动能 ‎【解答】解：‎ A、滚摆上升的过程中，速度不断减小，动能不断减小，高度不断增大，重力势能在增大，所以是动能转化为重力势能，故A错误；‎ B、汽油机的压缩冲程中，是将机械能转化为内能，使混合气体的内能增大、温度升高，故B错误；‎ C、跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，需要克服空气阻力做功，有一部分机械能转化为内能，故C正确；‎ D、人造地球卫星由近地点飞向远地点运动时，速度减小，则动能减小，高度增加，重力势能增大，所以是动能转化为重力势能，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎9．（2018•端州区校级一模）修建水电站，要选择合适的地方筑坝蓄水，水从高处向下泄落，冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电。在这个过程中，能量的转化顺序为（　　）‎ 24‎ A．势能﹣电能﹣动能 B．势能﹣动能﹣电能 C．电能﹣动能﹣势能 D．动能﹣势能﹣电能 ‎【解答】解：（1）高处的水流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；冲击水轮机的叶轮，是水的动能转移到叶轮上。‎ ‎（2）水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能。‎ 所以整个过程中，能量是转化的顺序是：势能、动能、电能。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎10．（2017秋•抚宁县期末）关于能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　）‎ A．在科学技术日常生活中都适用 B．只在物理和化学等学科问题中适用 C．由于能量守恒，理论上可以有永动机 D．由于能量守恒，热机的效率可以达到100%‎ ‎【解答】解：‎ AB、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故A正确，B错误；‎ C、第一类永动机违反了热力学第一定律，第二类永动机违反了热力学第二定律。使用永动机是不可以制成的，故C错误；‎ D、热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故D错误。‎ 故选：A。‎ ‎　‎ 二．多选题（共4小题）‎ ‎11．（2018•平谷区一模）有关热现象，下列说法中正确的是（　　）‎ A．打开香水瓶的瓶塞后，能闻到香水味，这说明香水分子不停地运动 B．燃料的热值越大，完全燃烧时放出的热量越多 C．在四冲程内燃机中，压缩冲程将机械能转化为内能 D．固体在熔化过程中吸收热量，温度保持不变 ‎【解答】解：‎ A、打开香水瓶后远远地闻到香味，是香水分子运动到空气中，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确；‎ 24‎ B、燃料的热值越大，在相同质量并且完全燃烧的情况下，放出的热量才越多，质量少、燃烧不完全放出的热量就少，故B错误；‎ C、在四冲程内燃机中，压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，故C正确；‎ D、固体包括晶体和非晶体，晶体熔化时吸收热量温度不变，非晶体熔化时吸收热量温度不断升高，故D错误。‎ 故选：AC。‎ ‎　‎ ‎12．（2017•青羊区模拟）下表是某品牌小轿车的一些技术参数，下列说法不正确的是（　　）‎ 车型 某品牌小轿车 排气量 ‎2.0L 最大功率 ‎60kW 空燃比 ‎15：1‎ 汽油的热值 ‎4.6×107J/kg A．汽油机的飞轮在1min内转动3000圈，则高温高压燃气推动活塞做功1500次 B．汽油的热值是指汽车的汽油完全燃烧释放的热量 C．汽油机在以最大功率工作时，1min内做的有用功为3.6×106J D．对汽油机发动机进行改进后，汽油发动机的效率可达100%‎ ‎【解答】解：‎ A、汽油机的飞轮在1min内转动3000圈，则高温高压燃气推动活塞做功1500次，故A正确；‎ B、汽油的热值是指‎1kg的汽油完全燃烧释放的热量，故B错误；‎ C、根据P=可知，汽油机在以最大功率工作时1min内做的有用功：W=Pt=6×104W×60s=3.6×106J，故C正确；‎ D、热机在工作时，总要克服机器零件间的摩擦做功，还有热量的散失，导致热机的热效率总小于1（100%），故D错误。‎ 故选：BD。‎ ‎　‎ ‎13．（2018•玄武区一模）‎2017年4月22日“天宫二号”与“天舟一号”成功对接，天宫二号空间实验室是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室。下列有关说法正确的是（　　）‎ 24‎ A．发射“天舟一号”的火箭主要用液态氢作为燃料，选择该燃料的原因是它的热值大 B．“天宫二号”与“天舟一号”成功对接后，以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”是静止的 C．天宫二号在发射加速升空的过程中，动能转化为重力势能 D．在天宫二号空间实验室里无法使用天平测物体的质量 ‎【解答】解：‎ A、运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A正确；‎ B、“天宮二号”与“天舟一号”成功对接后，“天宮二号”与“天舟一号”的位置保持不变，以“天宮二号”为参照物，“天舟一号“是静止的，故B正确；‎ C、天宫二号火箭从地面发射升空的过程中，火箭是加速升空的，火箭的质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大，是燃料燃烧放出的内能转化为火箭的机械能，故C错误；‎ D、天平的原理是杠杆的平衡条件，在失重状态下，无法测量重力，故无关测量质量，故D正确。‎ 故选：ABD。‎ ‎　‎ ‎14．（2016•槐荫区一模）如图所示是马老师的自制教具。他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把点火装置紧紧塞进孔中。实验时从瓶口喷入少量雾状酒精并盖上锥形纸筒，用点火装置点燃瓶内酒精，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析正确的是（　　）‎ A．矿泉水瓶中的酒精即使没有完全燃烧，其热值也不会变 B．能闻到酒精的气味是因为分子永不停息地做无规则运动 C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D．纸筒飞出后矿泉水瓶内气体的内能减小，温度降低 ‎【解答】解：‎ A、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A正确；‎ B、能闻到酒精的气味说明分子酒精分子在永不停息的做无规则运动，故B正确；‎ C、燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，相当于内燃机的做功冲程，故C错误；‎ D、纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低，故D正确。‎ 故选：ABD。‎ ‎　‎ 24‎ 三．填空题（共6小题）‎ ‎15．（2018•常德）在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是　压缩　冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧　‎0.5　kg的汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg）‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能；‎ ‎（2）由Q放=mq可得，汽油的质量：‎ m===‎0.5kg。‎ 故答案为：压缩；0.5。‎ ‎　‎ ‎16．（2018•白银）如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将　机械　能转化为　内　能。‎ ‎【解答】解：‎ 由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。‎ 故答案为：机械；内。‎ ‎　‎ ‎17．（2018•河北）有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料　全部燃烧　（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，　化学能　转化为内能，用比热容　小　的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾）‎ ‎【解答】解：‎ 24‎ ‎（1）比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，需等待燃料充分燃烧，通过观察温度计示数的示数上升来比较两种燃料热值大小；‎ ‎（2）燃料燃烧时将化学能转化为内能；‎ ‎（3）在吸收相同热量的情况下，比热容小的物质温度要升的高，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显。‎ 故答案为：全部燃烧；化学能；小。‎ ‎　‎ ‎18．（2018•南充）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了　15　个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了‎500g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量　2.3×l07　J．（q汽油=4.6×107J/kg）‎ ‎【解答】解：（1）四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往复2次，‎ 四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，所以1s内，飞轮转30圈，共15个工作循环，60个冲程，做功15次。‎ ‎（2）‎500g=‎0.5kg汽油完全燃烧产生的热量：‎ Q放=mq=‎0.5kg×4.6×l07J/kg=2.3×l07J。‎ 故答案为：15；2.3×l07。‎ ‎　‎ ‎19．（2018•秦淮区一模）风力发电机将风能转化为电能，风能属于　可再生　（选填“可再生”或“不 可再生”）能源。若一台风力发电机一天发电 9.2×109J，这些能量相当于完全燃烧　‎200　kg 的汽油放出的热量（q汽油=4.6×107J/kg）。能源的开发与利用可能会带来一定的环境问题，请从你的生活实际出发，举出一条有效措施，能够有效地保护环境或有助于社会的可持续发展，你的措施是：　出行时少开私家车，骑自行车或乘坐公共交通工具　。‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）风能能够源源不断的从自然界得到，是一种很清洁的可再生能源；‎ ‎（2）Q放=W电=9.2×109J，由Q放=qm得完全燃烧汽油的质量：‎ m===‎200kg；‎ ‎（3）从生活实际出发，能够有效地保护环境或有助于社会的可持续发展的措施有：出行时少开私家车，骑自行车或乘坐公共交通工具；尽量少燃放烟花爆竹；禁止焚烧秸秆等。‎ 故答案为：可；200；出行时少开私家车，骑自行车或乘坐公共交通工具。‎ 24‎ ‎　‎ ‎20．（2012•蚌埠自主招生）利用图示装置可以将机械能转化为内能。当挂在滑轮上的两个重物落下时，装满水的容器中的叶片便转动起来，使水的温度升高。假设两边滑轮所挂重物的质量均为m1，重物下落的高度为h，容器内水的质量为m2，水升高的温度为△t，水的比热容为c，这台机器的效率为　%　。（用物理量符号表示）‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）两边重物下落获取的机械能：‎ E=m总gh=‎2m1gh，‎ ‎（2）水吸收的热量：‎ Q吸=cm2△t ‎（3）这台机器的效率：‎ η=×100%=×100%=%=%。‎ 故答案为：%。‎ ‎　‎ 四．实验探究题（共4小题）‎ ‎21．（2018•石景山区一模）请阅读《汽车发动机与防冻冷却液》并回答问题。‎ 汽车发动机与防冻冷却液 汽车四冲程发动机每个工作循环是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。发动机工作时，可燃混合气在汽缸内燃烧的温度可达‎2000℃‎以上。活塞、汽缸和气门等直接与高温可燃混合气接触的零部件受热，会导致发动机工作温度过高，引起燃烧不正常，甚至发生爆震或早燃。这不仅能使润滑油燃损或变质，润滑能力下降，零部件急剧磨损，而且还会出现卡死、损坏等现象。为了避免上述恶果发生，必须采用合理的冷却方法，使发动机保持在一定的温度范围内工作，保证发动机长期正常运转。‎ 24‎ 汽车行驶时，为了避免发动机的温度升得很高，通常利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，带走发动机多余的热量，使发动机能在正常温度范围内工作。防冻冷却液主要由水和防冻剂混合而成。防冻剂，简称原液，它具有不易汽化、密度比水小等特性。防冻冷却液中防冻剂含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容就越小。汽车发动机用防冻冷却液降温时，通常要求防冻冷却液的凝固点应至少比环境最低温度低‎10℃‎，而沸点要高于发动机最高工作温度‎5℃‎以上。如图甲是某种防冻冷却液的凝固点与原液含量的关系，该种防冻冷却液的沸点与原液含量的关系如图乙所示。汽车使用与保养时，应合理选择防冻冷却液。‎ 请根据上述材料，回答下列问题：‎ ‎（1）四冲程发动机工作过程中将机械能转化为内能的是　压缩　冲程。‎ ‎（2）请举出一个防冻冷却液中的防冻剂的特性：　不易汽化，密度比水小　。‎ ‎（3）据天气预报可知：北京城区冬天的最低气温可达﹣‎17℃‎．设某汽车的发动机工作温度为90～101℃，该汽车在北京城区使用时，请回答下列问题：‎ ‎①用如图20中特性的防冻液时，选下列原液含量为　C　（填字母）的效果最好。‎ A．35% B． 45% C．55% D．65%‎ ‎②请简述选用的理由。‎ ‎【解答】解：（1）发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。 ‎ ‎（2）据题目中的信息可知，防冻液不易汽化，且密度比水的密度小；‎ ‎（3）某地最低气温为﹣‎17℃‎，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度‎10℃‎以下，则混合液的凝固点约为﹣‎27℃‎以下；‎ 汽车的发动机工作温度为90～101℃，沸点一般要高于发动机最高工作温度‎5℃‎以上，则混合液的沸点约为‎106℃‎以上；‎ 由于混合液的凝固点比本地常年最低气温低‎10℃‎，而混合液中防冻液的含量不宜过高，另外除了满足凝固点和沸点的条件外，55%的比热容大，冷却效果好。所以选择55%的防冻液较为合适。‎ 故答案为：（1）压缩； （2）不易汽化，密度比水小；（3）C；某地最低气温为﹣‎17℃‎，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度‎10℃‎以下，则混合液的凝固点约为﹣‎‎27℃‎ 24‎ 以下；汽车的发动机工作温度为90～101℃，沸点一般要高于发动机最高工作温度‎5℃‎以上，则混合液的沸点约为‎106℃‎以上；由于混合液的凝固点比本地常年最低气温低‎10℃‎，而混合液中防冻液的含量不宜过高，另外除了满足凝固点和沸点的条件外，55%的比热容大，冷却效果好。所以选择55%的防冻液较为合适。‎ ‎　‎ ‎22．（2018•赤峰模拟）小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。‎ ‎（1）小明是这样设想的：从热值的概念看，燃料热值=．热值的大小可由两个量计算得出，类比物体运动快慢的比较、物体做功快慢的比较，他想比较两种燃料的热值大小需要关注两个量：一个是燃料完全燃烧放出的热量。热量在初中物理中没有办法直接测量进行比较，可以转化为“比较水吸收的热量”。第二个，在实验中还应控制煤油和菜籽油的　质量　相同。‎ 根据上述实验设计思想，他组装了如图所示的装置进行实验，这两套装置除灯中燃料外其余完全相同。‎ 燃料 加热前的水温/℃‎ 燃料燃尽后水温/℃‎ 煤油 ‎25‎ ‎44‎ 菜籽油 ‎25‎ ‎34‎ ‎（2）小明记下温度计的示数，点燃灯具开始对水进行加热，当灯中燃料燃尽时，又记录了温度计的示数。实验记录如表所示，分析可得：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　煤油　。‎ ‎（3）小明同学还设想：根据水的质量和变化的温度计算出水吸收的热量，它等于燃料燃烧放出的热量，再除以燃料的质量就可以准确地计算出两种燃料热值的具体数值。他这种设想不可行的原因是　燃料燃烧放出的热量未全部被水吸收　（写出一种即可）。‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）因燃料放出的热量与燃料的热值和质量有关，所以要探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，必须控制燃料的质量相等；‎ ‎（2）由图表数据可知在燃料燃尽后甲杯中的水温度升高得多，说明燃烧相同质量的燃料水吸收的热量多，煤油放出的热量多，所以煤油的热值较大；‎ ‎（3）由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，所以利用此实验方法计算出煤油和菜籽油的热值比真实值要偏小些。‎ 24‎ 故答案为：（1）质量；（2）煤油；（3）燃料燃烧放出的热量未全部被水吸收。‎ ‎　‎ ‎23．（2018•海丰县模拟）近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。‎ ‎（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是　乙甲丁丙　（对图甲A、B、C、D重新排序）；‎ ‎（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功　900　次，D图所示的汽油机冲程是通过　做功　的方式改变燃气内能的。除此之外通过　热传递　也可改变物体内能；‎ ‎（3）图乙所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表示为η=　×100%　；‎ ‎（4）现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．使用乙醇汽油的好处是　污染小　？（写出一条即可）‎ ‎【解答】解：（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；‎ 乙中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；‎ 丙中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；‎ 丁中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；‎ 故先后顺序为：乙甲丁丙。‎ ‎（2）若飞轮转速是1800r/min，表示每分钟飞轮转动1800圈，900个工作循环，对外做功900次，则1min做功900次，此过程中燃气对外做功，则其内能减小即通过做功的方法改变物体的内能，除此之外通过热传递也可改变物体内能。‎ ‎（3）由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2，所以内燃机的效率可表示为η=×100%=×100%。‎ ‎（4）使用乙醇汽油的好处是：污染小。‎ 故答案为：（1）乙甲丁丙；（2）900；做功；热传递；（3）×100%；（4）污染小。‎ ‎　‎ 24‎ ‎24．（2018•汕头一模）随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上匀速行驶。如表是当小汽车以‎100km/h的速度行驶时的部分参数及相关数据。‎ 发动机功率/W ‎18750‎ 百公里油耗/L ‎8‎ 汽油的热值/（J•L﹣1）‎ ‎3.375×107‎ ‎①匀速行驶‎10km消耗了　0.8　L汽油；‎ ‎②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为　2.7×107　J；‎ ‎③此时发动机的效率是　25%　。‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）汽车百公里油耗‎8L，‎ 所以汽车行驶‎10km消耗的汽油的体积V=‎0.8L；‎ ‎（2）完全燃烧放出的热量为：‎ Q=Vq=‎0.8L×3.375×107J/L=2.7×107J；‎ ‎（3）由v=得匀速行驶‎10km用的时间：‎ t===0.1h=360s，‎ 由P=得该汽车牵引力做的功：‎ W=Pt=18750W×360s=6.75×106J，‎ 该汽车发动机的效率：‎ η==×100%=25%。‎ 故答案为：①0.8；②2.7×107；③25%。‎ ‎　‎ 五．计算题（共2小题）‎ ‎25．（2018•芜湖二模）芜湖奇瑞汽车有限公司是一家大型的汽车生产基地。该厂某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上匀速行驶了‎36km，用时0.5小时，车的总质量为3×‎103kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g=10N/kg。求：‎ ‎（1）该汽车牵引力所做的功；‎ ‎（2）已知这一过程消耗燃油1.5×10﹣‎2m3‎，则热机在这一过程中消耗的总能量（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×‎103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg）；‎ 24‎ ‎（3）该汽车发动机的效率；‎ ‎（4）若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s，发动机牵引力为F，其发动机效率η，汽油的热值为q，请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m=。‎ ‎【解答】解：（1）车重G=mg=3×‎103kg×10N/kg=3×104N，‎ 车受到的阻力：f=0.1×G=0.1×3×104N=3×103N；‎ 因为车匀速行驶，所以牵引力F=f=3×103N，‎ 则牵引力做功：W有用=Fs=3×103N×‎36000m=1.08×108J；‎ ‎（2）由ρ=得消耗燃油的质量：m=ρV=0.8×‎103kg/m3×1.5×10﹣‎2m3‎=‎12kg；‎ 燃油完全燃烧放出的热量（消耗的总能量）：W总=Q放=mq=‎12kg×4.5×107J/kg=5.4×108J；‎ ‎（3）汽车的牵引力所做的功就是有用功，燃油完全燃烧放出的热量就是总功，‎ 则发动机的效率：η=×100%=×100%=20%。‎ ‎（4）因为Q=mq，W=Fs，又因为η=×100%═×100%，‎ 所以，η=，由此可得：该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m=。‎ 答：（1）该车牵引力所做的功为1.08×108J；‎ ‎（2）热机在这一过程中消耗的总能量为5.4×108J；‎ ‎（3）该发动机的效率为20%；‎ ‎（4）推导过程如上所示。‎ ‎　‎ ‎26．（2018•陕西二模）西安市部分公交车用天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷，热值为3.6×107J/m3．如果一辆公交车满载乘客时总质量是6×‎103kg，那么‎10m3‎甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以‎36km/h的速度匀速行驶100min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，（g取10N/kg）求：‎ ‎（1）这段时间内公交车牵引力所做功的功率。‎ ‎（2）若‎10m3‎的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收，则能将多少千克的水从‎0℃‎加热到刚沸腾。[c水=4.2×103J/（kg•℃），结果保留一位小数]‎ ‎（3）这段时间内公交车发动机的效率是多大？‎ ‎【解答】解：（1）公交车满载时的重力：‎ G总=m总g=6×‎103kg×10N/kg=6×104N，‎ 24‎ 因公交车匀速行驶时处于平衡状态是，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，‎ 所以，公交车受到的牵引力：‎ F=f=‎0.05G总=0.05×6×104N=3000N，‎ 公交车匀速行驶的速度：‎ v=‎36km/h=‎10m/s，‎ 这段时间内公交车牵引力所做功的功率：‎ P===Fv=3000N×‎10m/s=3×104W；‎ ‎（2）‎10m3‎的甲烷气体完全燃烧所产生的能量：‎ Q放=Vq=‎10m3‎×3.6×107J/m3=3.6×108J，‎ 由题知，水吸收的热量Q吸=Q放=3.6×108J，‎ 标准大气压下水的沸点为‎100℃‎，由Q吸=cm（t﹣t0）可得，加热水的质量：‎ m==≈‎1071.4kg；‎ ‎（3）由P=可得，这段时间内公交车牵引力所做的功：‎ W=Pt′=3×104W×100×60s=1.8×108J，‎ 这段时间内公交车发动机的效率：‎ η=×100%=×100%=50%。‎ 答：（1）这段时间内公交车牵引力所做功的功率为3×104W；‎ ‎（2）若‎10m3‎的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收，能将‎1071.4kg的水从‎20℃‎加热到刚沸腾；‎ ‎（3）这段时间内公交车发动机的效率是50%。‎ 24‎