第14章 内能的利用
（章末检测）
时间：60分钟 满分：100分
一、选择题（3分/题，共39分）：
1．下列说法正确的是（ ）
A．汽车司机使用安全带是为了减小惯性
B．电磁波没有污染，所以没有必要对它采取防护措施
C．四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D．扩散现象只能在气体和液体中发生
2．生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是（ ）
A．一瓶煤油燃烧一半前后——煤油热值不变
B．声音向远处传播过程中——声音响度不变
C．酒精与水充分混合前后——体积之和不变
D．物体远离平面镜过程中——物像间距不变
3．前不久，据河南南阳炒作很热的“水氢发动机”的宣传说，“水氢发动机”可以用水来制取氢气，从而为发动机提供高能燃料。中央电视台对此作了专题报道，认为目前的技术尚不成熟，所谓的“水氢发动机”要真正投入实用还有长的路要走。对此，下列分析不正确的是（ ）
A．氢气燃烧无污染是“水氢发动机”备受关注的原因之一
B．氢气是发动机的一种理想燃料，是因为氢气的热值大
C．“水氢发动机”是利用内能做功的机械
D．目前利用水制取氢气耗能高，因此“水氢发动机”的效率很高
4．汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是( )
A．温度降低，内能增大 B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大 D．温度降低，内能减小
5．下列关于内燃机的说法正确的是( )
A．汽车的发动机是内燃机
B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能
D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%
6．下列说法中正确的是( )
A．电饭锅工作时，将内能转化为电能
B．电风扇工作时，将机械能转化为电能
C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能
D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能
7．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．物体的温度越高所含的热量越多
B．内燃机的做功冲程将机械能转化成内能
C．打扫卫生时灰尘飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动
D．物质的比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强
8.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A. 正在沸腾的水的温度一定是100℃
B. 物体温度升高一定是吸收了热量
C. 冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大
D. 汽油机做功冲程燃气的内能增加
9．如图所示的四个情景，下列说法中错误的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小
B．乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力
C．丙图中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
D．丁图中进气门和排气门均关闭且活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程
10．下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是( )
A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100%
C．热机都是使用汽油作燃料 D．热机的大量使用会造成环境污染
11．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是( )
A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少热机部件间的摩擦
C．尽量减少废气带走的热量 D．尽量增加热机的工作时间
12．汽油机和柴油机的主要不同点是（ ）
A．在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机的汽缸顶部有火花塞
B．在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油
C．在压缩冲程末汽油机用点燃式点火，而柴油机采用的是压燃式点火
D．在做功过程中汽油机里的燃气温度和压强比柴油机里的高
13．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同．下列说法正确的是( )
A．比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图
B．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图
C．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图
D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图
二、填空题（每空1分，共25分）
14．小亮的叔叔承冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能。
15．热水瓶注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，在这一现象中瓶内气体的 能转化为软木塞的 能，该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。
16．如图所示的实验中，打开酒精灯的盖子就能闻到酒精的气味，这说明酒精分子在做 运动。加热一段时间，塞子被冲出，这个过程中能量的转化与四冲程汽油机的 冲程相同。
17. 家用轿车常用汽油机驱动,汽油机在 冲程将 能转化为机械能.汽车行驶过程中,油箱内汽油越来越少,汽油的热值 （选填 “变小” “不变” “变大”）
18. 汽车在平直公路上匀速行驶9.2km，消耗燃油1kg，已知汽车的牵引力是2000N，则汽车发动机的效率是 。（燃油热值取4.6×107J/kg）
19.我国长征运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的______高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要______热，从而避免高速运行的火箭温度过高。
20．某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为 冲程工作示意图，活塞向 运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为 。
21．如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，汽油机工作过程中， 冲程可以使汽车获得动力。汽油机工作时会产生大量热，需要用水进行降温，是利用水的 大的特性。
22．小明家有辆排量1.6L的汽车，行驶100km油耗约为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出_________J热量，燃油汽车产生的_________对环境会造成污染。
23．为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成精秆煤，完全燃烧2kg秸秆煤可放出 J热量；若这些热量完全被水吸收，可使 kg水温度由20℃升高到60℃．[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
24.假如完全燃烧0.2m3天然气放出的热量全部被100kg初温为25℃的水吸收，可以使水的温度升高到________℃[已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），q天然气＝4.2×107J/m3]。
25．如图是汽油机两个冲程的示意图，其中 图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是 （填“空气”或“汽油和空气”）汽车发动机用水来冷却、是利用了水的 大的特点。
甲 乙
三、综合题（每空2分，共22分）
26．(2019·镇江)在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向 端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量 g的酒精；
图1 图2 图3 图3
（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是 ；
（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的；
（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如下表所示。根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是 。
(
温
度
) 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 水温的变化/℃
酒精 20 65 45
碎纸片 20 80 60
27．阅读短文，回答问题．
汽车发动机
发动机是汽车的动力源．汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关．汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）．如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机．
如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上．各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一根汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程．
（1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 能．
（2）若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 （用字母表示）．
（3）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是 ．
（4）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是（ ）．
A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气
（5）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为 s；设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为n时该轿车的输出功率P与发动机排量为V排的关系式为（ ）：
A． B．np0V排 C.2np0V排 D.4np0V排．
计算题（28题6分，29题8分，共14分）
28．某工厂采用热效率高的卧式燃煤锅炉烧水，将4000kg水从25℃加热到75℃，该锅炉烧水的效率为70%，所用烟煤的热值约为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），试求：
（1）这些水吸收的热量是多少？
（2）烧这些水锅炉需要消耗烟煤的质量是多少？（假设烟煤完全燃烧）
29．某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满20℃的水后加热至70℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），干木材的热值q=1.2×107J/kg。
（1）水需要吸收多少热量？
（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？
（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？
××型电热水器
额定加热功率 2400W 加热方式 电加热器
额定电压 220V 安全等级 防触电保护一类
温度设定范围 20℃～90℃ 净重 20kg
容量 40L 整机外形尺寸 530mm×400mm×400mm
出厂日期 2019年5月15日
第14章 内能的利用
（章末检测）
时间：60分钟 满分：100分
一、选择题（3分/题，共39分）：
1．下列说法正确的是（ ）
A．汽车司机使用安全带是为了减小惯性
B．电磁波没有污染，所以没有必要对它采取防护措施
C．四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D．扩散现象只能在气体和液体中发生
【答案】C
【解析】
A、汽车司机的质量不变，则惯性不变，使用安全带是为了防止由于惯性对人体造成伤害，故A项说法错误。
B、电磁波污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、微波技术的发展，射频设备功率成倍增加，地面上的电磁辐射大幅度增加，已达到直接威胁人体健康的程度，所以一定要采取防护措施，故B项说法错误。
C、四冲程汽油机在做功冲程中，将燃料燃烧释放的内能转化为活塞的机械能，故C项说法正确。
D、扩散现象在固体、液体、气体之间都可以发生，故D项说法错误。
2．生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是（ ）
A．一瓶煤油燃烧一半前后——煤油热值不变
B．声音向远处传播过程中——声音响度不变
C．酒精与水充分混合前后——体积之和不变
D．物体远离平面镜过程中——物像间距不变
【答案】A
【解析】热值是物质的一种属性，与质量和体积无关，因此A选项正确；声音在传播过程中，声音的响度会减小，B选项错误；酒精与水充分混合后，由于分子之间存在间隙，混合后两种物质的分子彼此进入对方的间隙，总体积会减小，C选项错误；平面镜成像，像与物到平面镜的距离相等，在远离过程中，物距变大，则像距也变大，D选项错误。
3．前不久，据河南南阳炒作很热的“水氢发动机”的宣传说，“水氢发动机”可以用水来制取氢气，从而为发动机提供高能燃料。中央电视台对此作了专题报道，认为目前的技术尚不成熟，所谓的“水氢发动机”要真正投入实用还有长的路要走。对此，下列分析不正确的是（ ）
A．氢气燃烧无污染是“水氢发动机”备受关注的原因之一
B．氢气是发动机的一种理想燃料，是因为氢气的热值大
C．“水氢发动机”是利用内能做功的机械
D．目前利用水制取氢气耗能高，因此“水氢发动机”的效率很高
【答案】D
【解析】利用水制取氢气耗能高，说明“水氢发动机”的效率很低，故正确答案为D。
4．汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是( )
A．温度降低，内能增大 B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大 D．温度降低，内能减小
【答案】D
【解析】本题考查内能的应用．汽油机在做功冲程中，汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低．故选D.
5．下列关于内燃机的说法正确的是( )
A．汽车的发动机是内燃机
B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能
D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%
【答案】A
【解析】本题考查热机．汽车的发动机是内燃机，A正确；蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机都属于热机，B错误；内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，C错误；热机在工作时，废气会带走一部分热量，燃料不可能完全燃烧，克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以热机的效率不可能达到100%，D错误；故选A．
6．下列说法中正确的是( )
A．电饭锅工作时，将内能转化为电能
B．电风扇工作时，将机械能转化为电能
C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能
D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能
【答案】D
【解析】本题考查能量的相互转化．电饭锅主要是用来发热的，因此，电饭锅工作时，主要将电能转化成为内能，A错误；电风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能，B错误；干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，再提供给灯泡，C错误；在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能，D正确．故选D.
7．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．物体的温度越高所含的热量越多
B．内燃机的做功冲程将机械能转化成内能
C．打扫卫生时灰尘飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动
D．物质的比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强
【答案】D
【解析】A、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，只能说吸收热量或放出热量，故A错误；
B、内燃机的一个工作循环有四个冲程，做功冲程是将内能转化成机械能，故B错误；
C、灰尘是可以看得见的物体，因此灰尘的飞扬不是分子的运动，而是物体的机械运动，故C错误；
D、比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸收或放出热量的能力，比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强，故D正确。
8.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A. 正在沸腾的水的温度一定是100℃
B. 物体温度升高一定是吸收了热量
C. 冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大
D. 汽油机做功冲程燃气的内能增加
【答案】C
【解析】
A、标准大气压下水的沸点是100℃，若气压不是标准大气压，则正在沸腾的水的温度不是100℃，故A错误；
B、物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故B错误；
C、冬天搓手时，克服摩擦做功，使手的温度升高，是通过做功使手的内能增大，故C正确；
D、汽油机做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，气体的内能减小，内能转化为机械能；故D错误。
故选：C。
（1）标准大气压下水的沸点是100℃。
（2）（3）（4）改变物体内能的两种方式：做功和热传递；做功可以改变内能，且对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小。
解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
9．如图所示的四个情景，下列说法中错误的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小
B．乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力
C．丙图中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
D．丁图中进气门和排气门均关闭且活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程
【答案】A
【解析】甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，使筒内空气内能增加，温度升高，故说法错误，因此选择A。
10．下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是( )
A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100%
C．热机都是使用汽油作燃料 D．热机的大量使用会造成环境污染
【答案】D
【解析】本题考查热机、内能、能量的转化．一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能， A错误；热机在工作时不可避免地要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%, B错误；汽油机燃烧汽油，柴油机燃烧柴油，蒸汽机燃烧煤，并不是所有的热机都燃烧汽油，C错误；热机在使用时会排放出一些有害的气体，造成环境污染，D正确．故选D.
11．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是( )
A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少热机部件间的摩擦
C．尽量减少废气带走的热量 D．尽量增加热机的工作时间
【答案】D
【解析】本题考查热机的效率．热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，减少热量的损失可以提高热机的效率，所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率．故选D.
12．汽油机和柴油机的主要不同点是（ ）
A．在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机的汽缸顶部有火花塞
B．在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油
C．在压缩冲程末汽油机用点燃式点火，而柴油机采用的是压燃式点火
D．在做功过程中汽油机里的燃气温度和压强比柴油机里的高
【答案】C
【解析】
分析：汽油机和柴油机的异同点：
（1）相同点：四个冲程相同，能的转化相同．
（2）不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④点火方式不同．
解答：解：
汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞产生电火花，点燃汽油，此种点燃发生叫点燃式，产生高温高压的燃气推动活塞做功；
柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大，温度升高达到柴油的着火点，柴油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油依靠压缩时内能增大，温度升高，达到柴油着火点而燃烧，点燃方式是压燃式．燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机的压缩比例更大，温度更高，做功越多，效率越高．
故选C．
【点评】牢固的掌握好汽油机和柴油机的相同点和不同点是解决该题的关键．
13．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同．下列说法正确的是( )
A．比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图
B．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图
C．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图
D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图
【答案】A
【解析】本题考查燃料的热值、比热容的概念．为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验，A正确，B错误；为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料，应加热同种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验，C、D错误．故选A．
二、填空题（每空1分，共25分）
14．小亮的叔叔承冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能。
【答案】做功 机械
【解析】
由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程；汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
故答案为：做功；机械。
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析；在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程。
15．热水瓶注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，在这一现象中瓶内气体的 能转化为软木塞的 能，该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。
【答案】内 机械 做功
【解析】
软木塞会跳起来，机械能增大，这是由于热水瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能；
汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能；故该能量转化过程与汽油机的做功冲程相同。
故答案为：内；机械；做功
16．如图所示的实验中，打开酒精灯的盖子就能闻到酒精的气味，这说明酒精分子在做 运动。加热一段时间，塞子被冲出，这个过程中能量的转化与四冲程汽油机的 冲程相同。
【答案】无规则；做功
【解析】（1）因为一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，酒精分子扩散到空气中，就会闻到酒精的气味；
（2）图中的塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，与热机的做功冲程的能量转化相同。
17. 家用轿车常用汽油机驱动,汽油机在 冲程将 能转化为机械能.汽车行驶过程中,油箱内汽油越来越少,汽油的热值 （选填 “变小” “不变” “变大”）
【答案】做功 内 不变
【解析】本题考查了汽油机的冲程、能量转化、热值等。汽车的汽油机是在做功冲程将内能转化为机械能；汽油的热值是汽油的一种属性，与汽油的质量无关，所以在行驶过程中，汽油越来越少，但是汽油的热值保持不变的。
18. 汽车在平直公路上匀速行驶9.2km，消耗燃油1kg，已知汽车的牵引力是2000N，则汽车发动机的效率是 。（燃油热值取4.6×107J/kg）
【答案】40%
【解析】
汽车牵引力所做的功：W＝Fs＝2000N×9.2×103m＝1.84×107J；
消耗的燃油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1kg×4.6×107J/kg＝4.6×107J；
汽车发动机的效率：η＝＝×100%＝40%。
19.我国长征运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的______高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要______热，从而避免高速运行的火箭温度过高。
【答案】热值 吸
【解析】
（1）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；
（2）为保证火箭安全，箭体上涂有一层特殊固体物质，在高温下先熔化，再汽化，因为熔化、汽化时要吸收大量的热，这样箭体的温度就不会太高。
故答案为：热值；吸。
（1）热值是燃料的一种特性，热值越大，完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多；
（2）物质从液态变成气态的过程称为汽化，物质从汽态变成液态的过程称为液化；熔化、汽化时要从周围吸收大量的热，有降温作用。
本题考查了利用热值、物态变化的概念及吸放热情况解释生活中的现象，属于识记性内容，比较简单。
20．某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为 冲程工作示意图，活塞向 运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为 。
【答案】压缩；上；内能
【解析】解：由图可知，气缸中的两个气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，所以是压缩冲程；在这个过程中机械能转化为内能。
故答案为：压缩；上；内能。
21．如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，汽油机工作过程中， 冲程可以使汽车获得动力。汽油机工作时会产生大量热，需要用水进行降温，是利用水的 大的特性。
【答案】做功；比热容
【解析】（1）四冲程汽油机工作时，活塞在气缸中往复运动两次，完成一个工作循环，做一次功，共计四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，内燃机连续工作需要克服各种阻力，但只有做功冲程对外输出功，曲轴连同质量较大的飞轮一起旋转时，储存了较大的动能，依靠这些能量迅速完成三个耗功行程，这样发动机便能连续运转了；
（2）水的比热容较大，相同质量的水和其他物质，在升高血糖温度的情况下，水吸收的热量最多。
解：四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的；
汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。
22．小明家有辆排量1.6L的汽车，行驶100km油耗约为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出_________J热量，燃油汽车产生的_________对环境会造成污染。
【答案】2.3×108；噪声（或尾气）
【解析】汽油完全燃烧放出的热量可以利用公式Q=mq进行求解； 燃油汽车会造成大气污染、噪声污染。 这些汽油完全燃烧放出的热量： Q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J； 燃油汽车产生的噪声（或尾气）会对环境会造成污染。
23．为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成精秆煤，完全燃烧2kg秸秆煤可放出 J热量；若这些热量完全被水吸收，可使 kg水温度由20℃升高到60℃．[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
【答案】4.2×107；250
【解析】秸秆煤完全燃烧释放的热量：
Q放＝m秸秆煤q＝2kg×2.1×107J/kg＝4.2×107J。
由题意可知，水吸收的热量为：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t可得，水的质量：
m＝＝＝250kg。
24.假如完全燃烧0.2m3天然气放出的热量全部被100kg初温为25℃的水吸收，可以使水的温度升高到________℃[已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），q天然气＝4.2×107J/m3]。
【答案】 45
【解析】完全燃烧0.2m3天然气放出的热量： Q放＝V天然气q＝0.2m3×4.2×107J/kg＝8.4×106J；
根据Q吸＝cm△t＝Q放可知，水温度升高值：
△t＝=＝20℃，
水的末温度为：t＝t0+△t＝25℃+20℃＝45℃。
25．如图是汽油机两个冲程的示意图，其中 图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是 （填“空气”或“汽油和空气”）汽车发动机用水来冷却、是利用了水的 大的特点。
甲 乙
【答案】乙；汽油和空气；比热容
【解析】由图可知，甲图中两个气门都关闭，活塞上行，为压缩冲程，图乙中，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，为汽车提供动力的冲程是做功冲程，故图乙是正确的；在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；
与其它液体相比较，水的比热容最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多，制冷效果最好。
三、综合题（每空2分，共22分）
26．(2019·镇江)在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向 端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量 g的酒精；
图1 图2 图3 图3
（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是 ；
（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的；
（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如下表所示。根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是 。
(
温
度
) 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 水温的变化/℃
酒精 20 65 45
碎纸片 20 80 60
【答案】（1）左 6.5 （2）温度计的玻璃泡不能接触杯底 （3）温度计的示数变化 （4）没有控制被加热水的质量相等
【解析】（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端的零刻线处；此时指针偏向右侧，说明天平的左侧上翘，平衡螺母应向左移动；如图2和3所示，碎纸片的质量m=5g+1.5g=6.5g，为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，所以则他还应称量6.5g的酒精；
（2）由图4知，实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底；
（3）为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
（4）实验中要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，而小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多，可能是没有控制被加热水的质量相等。
27．阅读短文，回答问题．
汽车发动机
发动机是汽车的动力源．汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关．汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）．如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机．
如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上．各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一根汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程．
（1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 能．
（2）若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 （用字母表示）．
（3）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是 ．
（4）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是（ ）．
A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气
（5）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为 s；设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为n时该轿车的输出功率P与发动机排量为V排的关系式为（ ）：
A． B．np0V排 C.2np0V排 D.4np0V排．
【答案】（1）机械；（2）pV；（3）增大牵引力；（4）A；（5）0.04；A．
【解析】
分析 （1）内燃机就是利用内能来做功的机器，将内能转化为机械能；
（2）利用功的公式W=Fs求每个做功冲程燃气做功；
（3）机车行进时，发动机的功率P=Fv，即功率一定时，降低速度可以增大牵引力；
（4）根据四缸发动机中1号汽缸发动机整个汽缸的工作特点机械分析；
（5）根据发动机转速得到每个工作循环所需要的时间；
先设出做功冲程燃气对活塞的平均压强和发动机排量，根据F=PS求出做功冲程燃气对一个活塞的平均压力，根据W=Fs求出每个做功冲程燃气对一个活塞做的功，再根据P=WtWt得出发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率，进一步得出发动机的输出功率与其排量的关系．
解答 解：
（1）内燃机就是将内能转化为机械能的机器；
（2）在做功冲程，活塞移动的距离为l，发动机的单缸排量V=SL，燃气对活塞所做的功：W=FL=pSL=pV；
（3）因为发动机的功率P=Fv，即功率一定时，降低速度是为了增大牵引力；
（4）四汽缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程，据此可知
四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的是吸气冲程，故选A；
（5）在发动机中，飞轮转2周完成一个工作循环，所以发动机转速为3000r/min时，完成1500个工作循环，
每个工作循环所需要的时间为t=601500601500s=0.04s；
设做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0，发动机排量为V排，则一个活塞的排气量1414V排，
做功冲程燃气对一个活塞的平均压力：F=p0S，
每个做功冲程燃气对一个活塞做的功：W0=FL=p0SL=1414p0V排，
发动机转速为n时，燃气对活塞做功的功率：P=W/t=nP0V排/2，
所以，在发动机转速n，做功冲程汽缸平均压强p0大致相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比．故选A
故答案为：（1）机械；（2）pV；（3）增大牵引力；（4）A；（5）0.04；A．
点评 此题主要考查的是学生对内燃机的工作原理、功的计算、能量转化情况的理解和掌握，综合性题目．
计算题（28题6分，29题8分，共14分）
28．某工厂采用热效率高的卧式燃煤锅炉烧水，将4000kg水从25℃加热到75℃，该锅炉烧水的效率为70%，所用烟煤的热值约为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），试求：
（1）这些水吸收的热量是多少？
（2）烧这些水锅炉需要消耗烟煤的质量是多少？（假设烟煤完全燃烧）
【答案】（1）8.4×108J（2）40kg
【解析】（1）水吸收的热量：
Q吸=cm(t－t0)= 4.2×103J/（kg ℃）×4000kg×(75℃－25℃)= 8.4×108J
（2）烟煤完全燃烧放出的热量：Q放== =1.2×109J
需要消耗烟煤的质量：m== =40kg
29．某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满20℃的水后加热至70℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），干木材的热值q=1.2×107J/kg。
（1）水需要吸收多少热量？
（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？
（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？
××型电热水器
额定加热功率 2400W 加热方式 电加热器
额定电压 220V 安全等级 防触电保护一类
温度设定范围 20℃～90℃ 净重 20kg
容量 40L 整机外形尺寸 530mm×400mm×400mm
出厂日期 2019年5月15日
【答案】（1）8.4×106J；（2）3500s；（3）5kg
【解析】（1）已知水的体积可求得其质量，知道初末温度，由热量公式Q吸=c水m（t－t0）可以求出水吸收的热量。
（2）由P=可求得电热水器正常工作时至少需要多长时间；
（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，由η=可求得干木材燃烧放出的热量，再利用Q放=mq可求得需要多少干木材。
解：
（1）水的质量： m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg，
20℃的水加热至70℃，则水吸收的热量：
Q吸=c水m（t－t0）=4.2×103J/（kg ℃）×40kg×（70℃－20℃）=8.4×106J，
（2）电热水器正常工作时至少需要消耗的电能：W=Q吸，
由P=可得，电热水器正常工作时至少需要的时间： t====3500s；
（3）根据Q吸=14%Q放可知，干木材完全燃烧放出的热量为：
Q放===6×107J；
根据Q放=mq可知，需要干木柴的质量为： m′===5kg。
