第十四章 内能的利用综合测试卷
一．选择题（每小题3分，共30分）
1．有关能量转化，下列分析错误的是 （ ）
A．电饭锅工作时，主要将电能转化为内能
B．汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能
C．蓄电池对外供电时，主要将电能转化为化学能
D．家庭中使用的电风扇工作时，主要将电能转化为机械能
2．来回迅速摩擦双手时能量转化情况正确的是 （ ）
A．动能转化为内能 B．内能转化为动能
C．内能转化为光能 D．太阳能转化为动能
3．两台汽油机中，甲的效率比乙的效率高，其物理意义是 （ ）
A．甲每秒输出的功比乙的大
B．甲所消耗的汽油比乙所消耗的更少
C．在消耗相同汽油的条件下，甲输出的功比乙多
D．输出相同功的条件下，甲消耗的汽油比乙消耗的多
4．四冲程的内燃机只有做功冲程燃气对外做功，其余三个冲程的运转要依靠 （ ）
A．活塞的惯性 B．飞轮的惯性 C．曲轴的惯性 D．连杆的惯性
5．汽油机和柴油机的构造和工作过程不同的是 （ ）
①汽油机有进气门，而柴油机没有；
②汽油机有火花塞，而柴油机在同一位置则是喷油嘴；
③汽油机一个工作循环有四个冲程，而柴油机则只需二个冲程；
④汽油机吸气冲程中要吸入汽油，而柴油机吸气冲程则不吸入柴油机．
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
6．如图所示是汽油机工作的某一冲程，关于该冲程及其能量转化的说法正确的是 （ ）
A．吸气冲程，内能转化为机械能
B．压缩冲程，机械能转化为内能
C．做功冲程，内能转化为机械能
D．排气冲程，机械能转化为内能
7．在内燃机的一个工作循环中，存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程，这两个能量转化的过程存在于 （ ）?
A．吸气冲程和压缩冲程 B．吸气冲程和排气冲程?
C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和做功冲程
8．有甲、乙两台汽油机，甲的效率与乙的效率之比是5：4，相同时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，则在相同的时间内，甲、乙两台汽油机消耗的汽油质量之比为（ ）
A．5：2 B．2：5 C．8：5 D．5：8
9．燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则 （ ）
A．甲的质量一定大 B．甲的热值一定大
C．甲的比热容一定大 D．条件不足无法判断
10．下列说法中正确的是 （ ）
A．热值越大的燃料，燃烧时放出的热量越多
B．在汽油机压缩冲程中，气缸内气体的内能增加
C．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
D．热机运转时产生的噪音和废气不会造成环境污染
二．填空题（每空1分，共22分）
11．柴油机和汽油机在构造上的区别是，柴油机顶端有 ，汽油机顶端有 ；烧开同一锅水，完全燃烧的干木材与完全燃烧的天然气质量不同，是因为它们具有不同的 ；当水被烧开时，水蒸气会把锅盖顶开，这个过程中的能量转化和内燃机的 冲程中的能量转化相似．
12．如图是单缸四冲程汽油机的 冲程，此冲程中，气缸内的气体内能 （选填“增大”或“减小”）；若此汽油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内，汽油机完成 个冲程，对外做功的次数是 ．
(
第
12
题图
) (
第
14
题图
)
13．焦炭的热值是3.4×107J/kg；焦炭燃烧的过程实质是把 能转化为内能；有20kg的木炭，完全燃烧掉一半能放出 J的热量；剩下一半木炭的热值是 J/kg．
14．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时绘了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，煤的热值为3×107J/kg．6min内煤完燃烧产生的热量 J；在烧水过程中， 热效率最高（选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）．（水的比热容为4.2×103J/（kg﹒℃））
15．秸秆焚烧严重污染空气，可将其回收制成秸秆煤，完全燃烧0.2kg秸秆煤可放出 J的热量，若这些热量完全被20kg、初温为55℃的水吸收，可使水温升高至 ℃，这是通过 方式改变水的内能的．[c水=4.2×103J/（kg ℃），q秸秆煤=2.1×107J/kg]．
16．2010年10月1日18时59分57秒，搭载着我国“嫦娥二号”的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射成功，此次成功发射标志着我国航天技术已经进入世界领先行列．
（1）长征三号甲运载火箭使用的燃料是氢．氢气的热值为14.3×107J/kg，它的物理意义是 ．现完全燃烧0.42g的氢气能让200g初温为30℃的水温度升高 ℃．（标准气压下）
（2）长征三号甲运载火箭上升时，燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过 （选填“做功”或“热传递”）把内能转化为火箭的 能．
17．干电池是电源，工作时把化学能转化为 能的装置，电风扇是用电器，工作时是把电能转化为 ．
三．计算题（每小题5分，共10分）
18．某汽车的最低油耗是0.2kg/（kW h），表示该汽车获得1kW h的能量至少消耗0.2kg汽油．已知汽油的热值为4.6×107J/kg．求：
（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量．
（2）该汽车发动机的最高效率．
19．现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器．已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；如果小芳洗一次澡用热水50L，水的比热容是4.2×103J/（kg．℃）．求：
（1）所用热水的质量为多少？
（2）水从热水器中吸收多少热量？
（3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？（天然气的热值q=4×107J/m3）
四、简答题（每小题4分，共8分）
20、汽油机的压缩冲程中，燃料的内能如何变化？能量是如何转化的？
21、冬天，火炉把内能传递给房间的空气，供人们取暖；到了春天，能够把这些内能重新收集起来吗？为什么？
五、实验与探究题（共30分）
22．（6分）北京时间2005年10月12日9时，我国自主研制的“神舟六号”载人飞船由“长征”二号F运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空，10多分钟后成功进入预定轨道．这是我国第二次进行载人航天．飞行，也是第一次将两名航天员同时送上太空．10月17日，绕地球飞行了5天77圈的“神舟六号”飞船载着巡天归来的航天员费俊龙、聂海胜在内蒙古四子王旗阿木古朗草原成功着陆!
请回答下列问题：
（1）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的热值 （填“大”或“小”）．
（2）火箭在加速上升过程中机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”），这个能量是由 转化过来的．
（3）飞船返回大气层时与大气层发生剧烈 ，变成一个火球，将 能转化成 能．
23．（12分）小东同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠性，小东同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制相同的量有： 、 ．
（2）根据表格中的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ．升温较多的是 杯中水．
（3）小东同学利用此实验装置测出了煤油和菜籽油的热值，你认为小东测出的热值将比真实值 （偏大/偏小），其原因是 ．
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(
第
24
题图
) (
第
23
题图
)
24．（12分）如图是表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆．在这几个阶段中能量的转化情况是：
（1）助跑阶段，运动员消耗体内的化学能 （选填大于/小于/等于）运动员和撑杆获得的动能．
（2）撑杆起跳阶段，撑杆的 能→运动员的 能→运动员的 能．
（3）运动员越过横杆后，运动员将 能转化 能．
参考答案
一、选择题
1、C 2、A 3、C 4、B 5、D 6、C 7、D 8、C 9、D 10、B
二、填空题
11、喷油嘴；火花塞；热值；做功．
12、做功；减小；80；20．
13、化学；3.4×108；3.4×107．
14、6×106；0～2min．
15、4.2×106；100；热传递．
16、（1）1kg的氢气完全燃烧释放的热量是14.3×107J；70；（2）做功；机械．
17、电；机械能．
三、计算题
18、解：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；
（2）根据题意可知，完全燃烧0.2kg汽油获得最大有用功的能量为W=1kW h=3.6×106J，
汽车发动机的效率：
η=×100%=×100%≈39.1%．
答：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为9.2×106J；
（2）该汽车发动机的效率最高可达39.1%．
19、解：（1）∵，
∴热水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg；
（2）热水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（40℃﹣10℃）=6.3×106J；
（3）天然气完全燃烧释放热量：
Q放===9×106J，
∵Q放=Vq，
∴需要天然气的体积：
V===0.225m3．
答：（1）所用热水的质量为50kg；
（2）水从热水器中吸收6.3×106J的热量；
（3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗0.225m3的天然气．
四、简答题
20、答：汽油机的压缩冲程中，活塞对燃料混合物做功，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能．使燃料混合物的内能增加、温度升高．
21、答：冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，这是因为能量的传递是有方向性的，只能由高温物体传向低温物体．
五、实验与探究应题题
22、（1）大；（2）增大；内能；（3）摩擦；机械；内．
23、（1）燃料的质量；水的质量；（2）煤油；甲．（3）偏小；燃料不能完全燃烧和热量的散失．
24、（1）大于；（2）弹性势；动；重力势；（3）重力势；动能．
