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1、第十四章内能的利用复习题第十四章内能的利用复习题一选择题（共一选择题（共 8 8 小题）小题）1一般汽油机的一个工作循环分为四个冲程，每个冲程都伴随着能量的转移或转化，其中主要将机械能转化为内能的冲程是（）A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程2如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（）A BCD3汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（）A汽油机和柴油机都是内燃机B吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物C汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次D柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更
2、完全，效率比汽油机高42016 年 8 月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（）A较小的密度 B较大的比热容C较低的沸点 D较高的热值5下列关于热现象的说法中正确的是（）A火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多B在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C海边昼夜温差比内陆小，是因为水的比热容较大D0的水变成 0的冰，温度不变，内能不变6有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果在同
3、样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（）A尾气的温度越高，柴油机越节能B尾气的温度越低，柴油机越节能C尾气的柴油味越浓，柴油机越节能D尾气的颜色越黑，柴油机越节能7下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（）A蓄电池充电时，化学能转化为电能B暖瓶塞跳起时，机械能化为内能C用热水袋取暖时，内能发生了转移D电动机工作时，机械能转化为电能8动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从 250km/h 减至 90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h 开始不断减小直至停止关于
4、列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是（）A第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能B第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能C第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能D第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能二填空题（共二填空题（共 6 6 小题）小题）9如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的冲程的能量转化相同10如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过方式使汽缸内燃料混合物的内能（选填“增大”或“减小”）11 汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证
5、连续工作的，其中由机械能转化为内能的是冲程已知汽油的热值为 4.6107J/kg，2kg 汽油完全燃烧时释放的热量为J已知汽车防冻液比热容为 4.2103J/（kg），防冻液从 90冷却到 20的过程中，放出的热量为 2.94106J，则汽车防冻液的质量为kg12甲图展示的是火箭发射时的壮观情景火箭发射升空时，燃料通过燃烧将能转化为燃气的内能，火箭加注的燃料是氢，这是因为氢气的大，内燃机有四个工作冲程，乙图是内燃机的冲程，活塞下降时，燃气内能（选填“减少”或“增加”）132017 年 5 月 18 日，中共中央、国务院致电祝贺我国首次海域天然气水合物试采成功，天然气水合物（Natural Ga
6、s Hydrate），因其外观像冰、遇火即可燃物而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比（只填一种）等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源，据中央电视台报道，同一辆汽车一次加 100L 天然气能跑 300km，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的14某热水器用天然气作燃料给水加热已知天然气的热值为4.0107J/m3，完全燃烧 2.1m3的天然气可以获得J 的热量；不计热量损失，这些热量可以使 500kg 的水温度升高，这是用的方式改变了水的内能c水=4.2103J/（kg）三实验探究题（共三实验探究题（共 3 3 小题）小题
7、）15如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：（1）这种内燃机是机；（2）它表示的是冲程；（3）在这个冲程中能转化为能；（4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转圈；（5）仔细观察其铭牌，可看见“1800r/min“字样，则它正常工作时，1 秒钟对外做功次，完成了个循环，个冲程16 随州某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值（如图）甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点）t甲t乙=t丙，可以粗略知道它们的热值 q 大小关系为：（填选项编号）Aq甲q乙q丙Bq甲q乙=q丙Cq甲q乙=q丙17如图所示，甲、乙、丙三
8、图中的装置完全相同燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同（1）比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验，实验时要观察比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择两图进行实验，实验通过反映物体吸热的多少（2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体 a升温多，由此可知：质量相同的液体a 与 b，升高相同的温度时，液体a 吸收的热量（选填“大于”或“小于”）液体 b 吸收的热量（3）若甲图烧杯中为 50ml 的水，10g 酒精完全燃烧温度计示数升高了 20，求：水吸收的热量？若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，算一算酒精的热值是多少？算出的热值比标准值（选填“偏
9、大”、“偏小”或“一样”）四计算题（共四计算题（共 3 3 小题）小题）18某新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500kg该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了 10min，共消耗了 1.2kg 的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%（q汽油=4.6107J/kg）行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的 0.2 倍（g=10N/kg）求：（1）1.2kg 汽油完全燃烧释放的热量为多少；（2）这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少；（3）卡丁车匀速行驶的速度是多少？19随着国民经济的发展，汽车已走进家庭一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶 100
10、km，消耗汽油 10L若这些汽油完全燃烧放出的热量有 30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为 4.6107 J/kg，密度为 0.7103kg/m3，求：（1）这些汽油完全燃烧放出的热量；（2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力（3）汽车有很多用途，但也带来很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议20某物理兴趣小组的同学，用煤炉给 20kg 的水加热，同时他们绘制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 1kg 的煤，水的比热容为 4.2103J/（kg），煤的热值约为 3107 J/kg，求：（1）煤完全燃烧产生的热量；（2）经
11、过 6min 时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率第十四章内能的利用复习题第十四章内能的利用复习题参考答案与试题解析参考答案与试题解析一选择题（共一选择题（共 8 8 小题）小题）1一般汽油机的一个工作循环分为四个冲程，每个冲程都伴随着能量的转移或转化，其中主要将机械能转化为内能的冲程是（）A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气；做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程也有能量转化，将机械能转化为内能【解答】解：在汽油机一个工作循环的四个冲程中，压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，使气缸内的气体的
12、内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能，故 B 正确故选 B【点评】此题主要考查了内燃机的四个冲程及能量转化情况，是一道基础性题目2如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（）A BCD【分析】解决此题要知道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【解答】解：A、进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意；B、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意；C、两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意；D、排气门
13、开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意故选 C【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答3汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（）A汽油机和柴油机都是内燃机B吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物C汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次D柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高【分析】柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都是热机，因为燃料都是在气缸内燃烧，又都叫做内燃机；工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；四冲程内燃机工作时，活塞在
14、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；在热机中，用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率【解答】解：A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中将燃料燃烧释放出的内能转化为活塞的机械能，故 A 正确；B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故 B 错误；C、四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，只有做功冲程对外做功一次，把内能转化为机械能，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成故 C 正确；D、柴油机属于压燃式压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高，故 D 正确
15、故选 B【点评】此题考查的是汽油机和柴油机的结构、工作物质、效率、原理等，属于热机部分的重点内容，需要熟练掌握42016 年 8 月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（）A较小的密度 B较大的比热容C较低的沸点 D较高的热值【分析】热值是指 1 千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小【解答】解：卫星的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
16、出更多的热量，故 D 正确故选 D【点评】本题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析5下列关于热现象的说法中正确的是（）A火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多B在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C海边昼夜温差比内陆小，是因为水的比热容较大D0的水变成 0的冰，温度不变，内能不变【分析】（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）汽油机的压缩冲程中，活塞压缩空气做功，消耗机械能，得到内能，是机械能转化为内能；（3）内能的大小与物体的质量、温度有关；（4）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其
17、它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多【解答】解：A、火箭使用液态氢作燃料，是因为它的热值大，故 A 错误；B、汽油机的压缩冲程中，是将机械能转化为内能，混合气体的内能增大、温度升高，故 B 错误；C、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化小，所以海边昼夜温差比内陆小，故 C 正确；D、0的水变成 0的冰，温度不变，但凝固需要放热，所以内能减小，故D 错误故选 C【点评】本题综合考查了热值、内能、热机、比热容等知识，正确理解相关的知识点是解题的关键6有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是
18、靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（）A尾气的温度越高，柴油机越节能B尾气的温度越低，柴油机越节能C尾气的柴油味越浓，柴油机越节能D尾气的颜色越黑，柴油机越节能【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比燃烧相同的燃料，有效利用的能量越多，效率越高【解答】解：尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低故选 B【点评】此题考查柴
19、油机的节能情况，实际是考查热机的效率问题四个选项分别从不同方面考查了影响热机效率的因素，是一道好题7下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（）A蓄电池充电时，化学能转化为电能B暖瓶塞跳起时，机械能化为内能C用热水袋取暖时，内能发生了转移D电动机工作时，机械能转化为电能【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量【解答】解：A、蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能故 A 错误；B、暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能故 B 错误；C、利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得
20、热量，所以是内能的转移故 C 正确；D、电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能故D 错误故选 C【点评】在自然界中，能量转化的现象很多，但需要通过一些器械装置或在一定条件下 能量的转化也是有规律可循的，例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能在日常的学习中我们要注意总结归纳8动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从 250km/h 减至 90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h 开始不断减小直至停止关于列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是（）A第一阶段减
21、小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能B第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能C第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能D第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能【分析】物体由运动而具有的能叫动能，影响动能大小的因素：质量、速度质量越大，速度越大，动能越大；发电机是将其他形式的能转化为电能的机器【解答】解：A、B、第一阶段减速过程中，由于速度变小，所以动能变小，由于继续行驶并带动发电机发电，故将一部分动能转化为电能减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能；故 A 错误，B 正确；C、D、第二阶段减小的动能有一部分转化为内能，有一部
22、分转化成了电能，所以内能小于减小的动能，故 C 错误，D 错误故选 B【点评】本题考查了影响动能大小的因素及能的转化，属于基本内容，比较简单，要学会灵活应用物理知识的能力二填空题（共二填空题（共 6 6 小题）小题）9如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同【分析】（1）物体对外做功，将物体的内能转化为其它形式的能，物体的内能减小，温度降低；（2）热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能【解答】解：当按动电火花发生器的按钮时，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气
23、的内能减小；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能故答案为：做功【点评】本题主要考查的是学生对做功改变物体内能和热机做功冲程的认识和了解，基础性题目10 如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过做功方式使汽缸内燃料混合物的内能增大（选填“增大”或“减小”）【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递，热传递和做功都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移【解答】解：在汽油机的压缩冲程中，压缩燃料混合物，对其做功，使燃料混合物的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变内能故答案为：做功；增大【点评】了解汽油机压缩冲程中的能量转化，知道做功和
24、热传递改变物体内能的区别，能结合实例进行分析，是解答的关键11 汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是压缩冲程已知汽油的热值为 4.6107J/kg，2kg 汽油完全燃烧时释放的热量为9.2107J已知汽车防冻液比热容为 4.2103J/（kg），防冻液从 90冷却到 20的过程中，放出的热量为 2.94106J，则汽车防冻液的质量为10kg【分析】（1）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；（2）知道汽油的质量、热值，根据 Q=mq 求出汽油完全燃烧时释放的热量；（3）知道防冻液放出的热量、比热容、初温和末温，
25、利用 Q放=cmt 求汽车防冻液的质量【解答】解：（1）在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，使其内能增大、温度升高，机械能转化为内能；（2）完全燃烧 2kg 汽油放出的热量：Q=mq=2kg4.6107J/kg=9.2107J；（3）由 Q放=cmt 得汽车防冻液的质量：m=10kg故答案为：压缩；9.2107；10【点评】本题考查了汽油机四冲程特点、燃料完全燃烧放热公式 Q=mq、放热公式 Q放=cmt 的应用，属于基础性题目12 甲图展示的是火箭发射时的壮观情景 火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，火箭加注的燃料是氢，这是因为氢气的热值大，内燃机有四个工
26、作冲程，乙图是内燃机的做功冲程，活塞下降时，燃气内能减少（选填“减少”或“增加”）【分析】火箭主要靠喷气式发动机工作，喷气式发动机是热机的一种，是先燃烧燃料将化学能转化为内能；选择的燃料要产生巨大能量；当汽油机的火花塞喷出电火花点燃燃气时是做功冲程，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，将燃气的内能转化为机械能【解答】解：火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能；选择液体氢作燃料是因为氢气的热值大；乙图火花塞正在喷出电火花，该冲程是内燃机的做功冲程；在做功冲程中，高温高压的燃气膨胀做功，推动活塞下降，将燃气的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减少、温度降低故答案为：化学；热值；做功；减
27、少【点评】本题考查了火箭燃料具有的特点和能量的转化的了解和掌握，对于实际问题，要了解具体情况后结合所学知识解答132017 年 5 月 18 日，中共中央、国务院致电祝贺我国首次海域天然气水合物试采成功，天然气水合物（Natural Gas Hydrate），因其外观像冰、遇火即可燃物而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比煤（只填一种）等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源，据中央电视台报道，同一辆汽车一次加 100L 天然气能跑 300km，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的热值【分析】（1）传统能源有煤、石油、天然气；
28、（2）某种燃料的热值大，说明完全燃烧相同质量的该燃料和其他燃料相比，会放出更多的热量【解答】解：（1）可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比煤等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；（2）同一辆汽车一次加 100L 天然气能跑 300km，加入相同体积的可燃冰就能跑50 000km，这说明可燃冰与天然气相比，完全燃烧放出的热量更多，具有更大的热值故答案为：煤；热值【点评】本题通过可燃冰考查了对热值的了解和掌握，属于基础题目14某热水器用天然气作燃料给水加热已知天然气的热值为4.0107J/m3，完全燃烧 2.1m3的天然气可以获得8.4107J 的热量；不计热量损失，这些热量可以使 50
29、0kg 的水温度升高40，这是用热传递的方式改变了水的内能c水=4.2103J/（kg）【分析】（1）知道天然气的热值和质量，利用 Q放=vq 求天然气完全燃烧放出的热量；（2）天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，即 Q吸=Q放，求出水吸收的热量，再根据吸热公式求水升高的温度值；（3）改变内能的方法：做功、热传递【解答】解：（1）完全燃烧 2.1m3的天然气放出的热量：Q放=Vq=2.1m34.0107J/m3=8.4107J；（2）水吸收的热量：Q吸=Q放=8.4107J，由于 Q吸=cmt 得，水升高温度：t=40；（3）使用天然气给水加热，是锅从火吸热、水从锅吸热使水的温度升高，是通过
30、热传递的方式改变水的内能故答案为：8.4107；40；热传递【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的应用和改变内能的方法注意固体（液体）燃料完全燃烧放热公式 Q放=mq、热值单位 J/kg；气体燃料完全燃烧放热公式 Q放=Vq、热值单位 J/m3三实验探究题（共三实验探究题（共 3 3 小题）小题）15如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：（1）这种内燃机是柴油机；（2）它表示的是压缩冲程；（3）在这个冲程中机械能转化为内能；（4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转半圈；（5）仔细观察其铭牌，可看见“1800r/min“字样，则它正常工作时，1 秒钟对外做功15次，完成了15个循环
31、，60个冲程【分析】解决此题要知道：柴油机和汽油机的主要区别是：柴油机的顶端是喷油嘴，而汽油机的顶端是火花塞；判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况，结合规律总结进行判断内燃机的冲程；四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2 个冲程，1 个工作循环中包括 4 个冲程并对外做功 1 次【解答】解：（1）由图可知，内燃机的顶端是喷油嘴，所以该内燃机是柴油机；（2）图中的气门闭合、活塞上行，所以是压缩冲程；（3）压缩冲程是机械能转化为内能的冲程；（4）曲轴转一圈可以完成 2 个冲程，所以完成一个压缩冲程时曲轴转动半圈；（5）四冲程汽油机曲轴转速是1800 r/min，所以此汽油机每秒钟转30 圈，可完成
32、 15 个工作循环，60 个冲程，对外做 15 次功；故答案为：（1）柴油；（2）压缩；（3）机械；内；（4）半；（5）15；15；60【点评】此题是关于内燃机的综合题目，能否知道汽油机和柴油机的区别、四个冲程的特点及压缩和做功冲程的特点是解决此类问题的关键16 随州某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值（如图）甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点）t甲t乙=t丙，可以粗略知道它们的热值 q 大小关系为：C（填选项编号）Aq甲q乙q丙Bq甲q乙=q丙Cq甲q乙=q丙【分析】燃料的热值大小不能直接测量，需要通
33、过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，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【解答】解：由题意可知，在燃烧了质量相等的酒精、煤油和汽油，加热三个烧杯中质量相等的水时，甲杯水的温度升高的较低，即酒精燃烧产生的热量少，所以酒精的热值小，乙和丙两杯水升高的温度相同，且高于甲杯水升高的温度，说明煤油和汽油的热值相同，且大于酒精的热值；故 C 正确故选 C【点评】此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小17如图所示，甲、乙
34、、丙三图中的装置完全相同燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同（1）比较不同燃料的热值，应选择甲乙两图进行实验，实验时要观察液体升高的温度比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择甲丙两图进行实验，实验通过加热时间的长短反映物体吸热的多少（2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体 a升温多，由此可知：质量相同的液体a 与 b，升高相同的温度时，液体a 吸收的热量小于（选填“大于”或“小于”）液体 b 吸收的热量（3）若甲图烧杯中为 50ml 的水，10g 酒精完全燃烧温度计示数升高了 20，求：水吸收的热量？若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，算一算
35、酒精的热值是多少？算出的热值比标准值偏小（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）【分析】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，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；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；（2）根据 a、b 液体吸收热量的多少，判断 a、b 液体比热的大小，然后根据比热大小，分
36、析判断质量相同的液体 a 与 b，升高相同的温度时，a 与 b 吸收热量的关系；（3）知道水的体积，求出水的质量；根据水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式 Q吸=cmt 求水吸收的热量；根据公式 Q=qm 计算酒精的热值；在此实验中，酒精燃烧放出的热量大部分未被水吸收【解答】解：（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过液体升高的温度得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；为了比较两种液体的比热容，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（即比较吸收热量的多少），进而判断两种比热容的大小
37、关系，应选择甲和丙两图进行实验；（2）比较不同物质的比热容，选用甲、丙两实验，加热相同一段时间，两种液体吸收的热量相等；液体 a 升温多，由 c=可知，a 的比热容小；a 的比热容小，质量相同的液体 a 与 b，在升高相同的温度时，由 Q吸=cmt 可知，液体 a 吸收的热量小于液体 b 吸收的热量（3）50ml 水的质量为：m=水V=1103kg/m350106m3=0.05kg；水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）0.05kg20=4.2103J；根据题意可知，Q吸=Q放，由 Q放=qm 可知，酒精的热值为：q=4.2105J/kg；酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所
38、以算出的热值比标准值偏小故答案为：（1）甲乙；液体升高的温度；甲丙；加热时间的长短；（2）小于；（3）水吸收的热量为 4.2103J；酒精的热值为 4.2105J/kg；偏小【点评】本题是一道关于物质比热容的实验，实验中应用了控制变量法，熟练应用控制变量法、熟练应用燃烧值公式即可正确解题四计算题（共四计算题（共 3 3 小题）小题）18某新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500kg该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了 10min，共消耗了 1.2kg 的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%（q汽油=4.6107J/kg）行驶过程中卡丁车所受阻力
39、为其总重力的 0.2 倍（g=10N/kg）求：（1）1.2kg 汽油完全燃烧释放的热量为多少；（2）这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少；（3）卡丁车匀速行驶的速度是多少？【分析】（1）已知燃料的质量和热值，利用 Q放=mq 计算放出热量；（2）利用效率公式计算出卡丁车所做机械功，利用 P=计算功率；（3）根据二力平衡知识得出牵引力大小，利用 P=Fv 计算速度【解答】解：（1）汽油完全燃烧释放的热量：Q放=mq=1.2kg4.6107J/kg=5.52107J；（2）由题意可知，卡丁车所做机械功：W=Q放=5.52107J25%=1.38107J，卡丁车的功率：P=2.3104W；总（3
40、）匀速行驶过程中，卡丁车的牵引力：F=f=0.2G=0.2m10N/kg=1000N，由 P=v=Fv 得卡丁车的速度：=23m/sg=0.2500kg答：（1）1.2kg 汽油完全燃烧释放的热量为 5.52107J；（2）这段时间内卡丁车发动机的机械功率是 2.3104W；（3）卡丁车匀速行驶的速度是 23m/s【点评】本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式、功率公式、效率公式的应用，关键是掌握功率变形式 P=Fv19随着国民经济的发展，汽车已走进家庭一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶 100km，消耗汽油 10L若这些汽油完全燃烧放出的热量有 30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为
41、 4.6107 J/kg，密度为 0.7103kg/m3，求：（1）这些汽油完全燃烧放出的热量；（2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力（3）汽车有很多用途，但也带来很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议【分析】（1）知道汽油的体积和密度，利用密度公式求汽油的质量；又知道汽油的热值，利用 Q放=mq 求汽油完全燃烧放出的热量；（2）求出了汽油完全燃烧放出的热量，又知道汽油完全燃烧放出的热量有 30%用来驱动汽车做有用功，据此求出用来驱动汽车做的有用功 W；知道轿车行驶的距离，根据 W=Fs 求轿车牵引力；又知道轿车匀速行驶，根据 F=f 求匀速行驶时轿车受到的阻力
42、；（3）汽车利用过程中的不利因素可从环保角度分析【解答】解：（1）汽油的体积 V=10L=10103m3，由=得，汽油的质量：m=V=0.7103kg/m310103m3=7kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=7kg4.6107J/kg=3.22l08J；（2）由题知，用来驱动汽车做的有用功：W有=Q放30%=3.22108J30%=9.66107J，由 W有=Fs 得轿车牵引力：F=966N；又因为轿车匀速行驶，所以轿车受到的阻力：f=F=966N；（3）使用汽车时会有用发动机工作造成噪声污染，建议：城区内禁止汽车鸣笛；不可避免的发生交通事故，建议：驾驶员和行人遵守交通规则；大气污染，
43、建议：提高汽车的制造工艺，减少有害气体的排放或者使用新型环保汽车答：（1）这些汽油完全燃烧放出的热量为 3.22l08J；（2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为 966N；（3）使用汽车会造成噪声污染；可在城区内禁止汽车鸣笛【点评】本题为力学和热学的综合题，考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式、功的公式、二力平衡条件的掌握和运用，虽知识点多、综合性强，难度不大20某物理兴趣小组的同学，用煤炉给 20kg 的水加热，同时他们绘制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 1kg 的煤，水的比热容为 4.2103J/（kg），煤的热值约为 3107 J/kg，求：
44、（1）煤完全燃烧产生的热量；（2）经过 6min 时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率【分析】（1）已知煤的质量和热值，利用 Q=mq 可求得煤完全燃烧产生的热量；（2）由图知，经过6min 时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；（3）烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）【解答】解：（1）煤完全燃烧产生的热量 Q放=mq=1kg3107J/kg=3107J；（2）水所吸收的热量 Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）20kg（8020）=5.04106J；（3）煤炉烧水时的热效率=100%=16.8%答：（1）煤完全燃烧产生的热量为 3107J；（2）经过 6min 时间加热，水所吸收的热量为 5.04106J；（3）煤炉烧水时的热效率为 16.8%【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键