第十四章內(nèi)能的利用

一、選擇題（共12小題）

1.（2023?上海）在四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

2.（2023?鹽城）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，能量轉(zhuǎn)化方式與圖示“爆炸”過程相同的是（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

3.（2023?營口）下列四幅圖中，屬于做功沖程的是（

4.（2022?宜昌）關(guān)于燃料及其熱值，下列說法中正確的是（）

A.沒有燃燒的燃料，熱值等于零

B.燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大

C.燃料的熱值與質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無關(guān)

D.燃料燃燒時(shí)溫度越高，放出的熱量越多

5.（2023?株洲）如圖，在試管內(nèi)裝些水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時(shí)間后，橡膠塞

A.管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能不變B.管內(nèi)水蒸氣對(duì)橡膠塞做了功

C.水所含的熱量增加D.燈中剩余酒精的熱值變小

6.（2023?隨州）汽車是現(xiàn)代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機(jī)的某

沖程及能量流向圖。下列有關(guān)說法正確的是（）

克服摩擦機(jī)械散熱里3帶事

耗能6%耗能30%熱里%%

血w

甲乙

A.甲圖是壓縮沖程，活塞對(duì)氣缸內(nèi)的氣體做功，氣體的溫度升高

B.由乙圖可知該汽油機(jī)的效率是30%

C.汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，這會(huì)降低燃料的熱值

D.為節(jié)能冬天汽車都會(huì)利用尾氣中的余熱給車內(nèi)供暖，該舉措大大提高了燃料的熱值

7.（2023?邵陽）2023年5月30日，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭搭載神舟十六號(hào)載人飛船成

功發(fā)射（如圖）?；鸺褂靡环N叫做偏二甲脫的液體燃料，是因?yàn)樵撊剂暇哂休^大的（）

A.熱值B.比熱容C.密度D.體積

8.（2023?成都）我們生活在能量的世界，社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展離不開能量。對(duì)于能量、能源的

認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是（）

A.做功過程實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程

B.能量轉(zhuǎn)化具有方向性，所以能量不守恒

C.核燃料能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)100%,需大力發(fā)展

D.煤、石油、天然氣提供的能量源自地球本身

9.（2022?十堰）為實(shí)現(xiàn)國家關(guān)于“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，東風(fēng)汽車集團(tuán)研發(fā)了一款新型

汽車。與某款汽車同樣油耗和使用條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，尾氣中“汽油味”明顯降低,

動(dòng)力更強(qiáng)勁。如圖為其發(fā)動(dòng)機(jī)某一沖程示意圖，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

1

A.尾氣中“汽油味”降低，是因?yàn)槠驮谄字腥紵容^完全

B.該沖程為做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)效率可達(dá)100%

D.該發(fā)動(dòng)機(jī)減少了碳排放，有利于節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)

10.（2022?自貢）關(guān)于能量守恒定律，下列說法正確的是（）

A.能量可以憑空消失

B.能量可以憑空產(chǎn)生

C.能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變

D.熱機(jī)在工作的過程中不遵循能量守恒定律

11.（2022?廣州）下列選項(xiàng)可能符合汽車熱機(jī)能量流向的是（）

12.（2022?上海）瀑布從高峰傾瀉而下，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電,在此過程中能量轉(zhuǎn)化的順序

為（）

A.動(dòng)能一重力勢(shì)能一電能B.重力勢(shì)能一動(dòng)能一電能

C.電能一重力勢(shì)能一動(dòng)能D.重力勢(shì)能一電能一動(dòng)能

二、填空題（共6小題）

13.（2023?蘇州）工地上太陽暴曬的鋼筋熱得燙手，鋼筋內(nèi)能是通過的方

式增加的。用切割機(jī)切割鋼筋，切割片溫度急劇上升，該過程內(nèi)能變化情況與熱機(jī)的

_____________沖程相同o

14.（2023?鎮(zhèn)江）如圖為單缸四沖程汽油機(jī)的沖程，該沖程活塞移動(dòng)時(shí)，汽缸

內(nèi)燃料混合氣體的壓強(qiáng)變。若該汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為2400r/min,則它每分鐘完成

個(gè)如圖所示的沖程。

15.（2023?廣元）某研學(xué)活動(dòng)小組在實(shí)踐活動(dòng)期間，粗略測(cè)量了一農(nóng)家柴火灶的熱效率。同

學(xué)們?cè)诓窕鹪畹蔫F鍋里倒入5kg水，蓋上鍋蓋，完全燃燒了1kg干木柴使水溫從20℃升高

到80℃,水吸收的熱量為,該柴火灶的熱效率為o[水

的比熱容是4.2X103J/（kg-℃）,這種干木柴的熱值是L0Xl（）7j/kg]

16.（2022?日照）使用天然氣燒水，天然氣燃燒所消耗的能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。小

明想測(cè)量家中利用天然氣燒開一壺水的效率，他記錄了水壺的容積、水的比熱容和密度、

當(dāng)?shù)厮姆悬c(diǎn)、天然氣的熱值、燃燒的天然氣體積，還應(yīng)記錄就可完

成測(cè)量。

17.（2023?鹽城）氫能源作為新型能源，其熱值大，有著巨大的開發(fā)使用潛力。1kg氫能源

完全燃燒放出的熱量為Jo若有21%的熱量被水吸收，可以使kg

的水從20℃升高到70℃。與化石能源相比，“氫能源"的優(yōu)勢(shì)還有

（寫出一個(gè)即可）。[c水=4.2X103j/（kg*℃）,q氫=1.43X108J/kg]

18.（2023?濟(jì)南）隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車已進(jìn)入尋常百姓家。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

的主要部分是汽油機(jī)，是把汽油燃燒放出的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。汽油機(jī)工

作時(shí)，克服摩擦消耗的能量、機(jī)械傳熱損失的能量以及廢氣排出帶走的能量，都不能再自

動(dòng)地用來驅(qū)動(dòng)汽車，這是由于能量轉(zhuǎn)化具有,而我們所能利用的能

源是有限的，所以需要節(jié)約能源。

三、實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）

19.（2023?常州）壓縮空氣動(dòng)力車。

（1）小明將充滿氣的氣球捆綁在小車上，制成壓縮空氣動(dòng)力小車，當(dāng)氣球向右噴氣時(shí)，靜

止的小車向左運(yùn)動(dòng)起來，如圖甲所示，該現(xiàn)象說明力的作用是;還說明力

（2）為制造壓縮空氣動(dòng)力汽車，工程師將裝有壓縮空氣的鋼瓶與空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)連接，該

發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程，如圖乙所示。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功的是

（進(jìn)氣/排氣）沖程，此過程中鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的溫度。若該發(fā)

動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min,則1s內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功次。汽車行駛一段路程后，

鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的密度。

20.（2022?泰州）在“比較酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出的熱量”實(shí)驗(yàn)中。

（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類這一個(gè)因素有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須

控制酒精和碎紙片的相等；實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，

以便于o

（2）如圖是小明安裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，其中存在的錯(cuò)誤是。

（3）小華糾正了小明的錯(cuò)誤，又組裝了一套相同的實(shí)驗(yàn)裝置，備好秒表。在兩燃燒皿中分

別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進(jìn)行如下操作：

①先點(diǎn)燃酒精，再點(diǎn)燃碎紙片。

②保證酒精和碎紙片燃燒時(shí)間相同，讀取溫度計(jì)的示數(shù)。

③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計(jì)的示數(shù)。

小紅認(rèn)為上述操作中，操作是錯(cuò)誤的。小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃

料的熱值,發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實(shí)際熱值,原因是o

“溫度計(jì)

已燃燒皿

四、計(jì)算題（共2小題）

21.（2023?廣安）小紅一家到某基地露營時(shí)，用火爐將質(zhì)量為2kg、初溫為20℃的水加熱到

60℃,燃燒了100g木炭。已知：水的比熱容c水=4.2X103j/(kg?℃),木炭的熱值q=3.36

X107J/kgo求：

(1)水吸收的熱量；

(2)該火爐燒水的熱效率。

22.(2023?婁底)如圖所示是一臺(tái)手扶雙輪壓路機(jī)，質(zhì)量為550kg,水箱容積為15L。在一次

壓路作業(yè)中，以0.2m/s的速度在水平路面上勻速行駛lOmin,行駛過程中受到的平均阻力

是總重的0.4倍。求：(g取10N/kg,柴油的熱值取4X107j/kg)

(1)壓路機(jī)在這次壓路作業(yè)中運(yùn)動(dòng)的距離是多少？

(2)壓路機(jī)靜止在水平路面上時(shí)，與地面的接觸面積為0.02m2,該壓路機(jī)對(duì)路面的壓強(qiáng)

是多少？

(3)壓路機(jī)在這次壓路作業(yè)中牽引力做的功是多少？

(4)若發(fā)動(dòng)機(jī)效率為30%,這次作業(yè)要消耗多少千克柴油？

(5)水箱裝滿水是為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，當(dāng)滿水箱的水從20℃

上升到80℃可以吸收多少熱量？水的比熱容為4.2X103J/(kg-℃)0

第十四章內(nèi)能的利用（解析版）

一、選擇題（共12小題）

1.（2023?上海）在四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

解：

四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖

程；其中壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確。

答案:Co

2.（2023?鹽城）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，能量轉(zhuǎn)化方式與圖示“爆炸”過程相同的是（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

解：如圖所示，在實(shí)驗(yàn)中通過做功方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，該過程對(duì)應(yīng)著汽油機(jī)工作循

環(huán)中的做功沖程，故C正確。

答案：Co

3.（2023?營口）下列四幅圖中，屬于做功沖程的是（）

解：A、兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，是壓縮沖程，故A不符合題意；

B、進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸容積增大，是吸氣沖程，故B不符合

題意；

C、兩氣門都關(guān)閉，火花塞噴出電火花，活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸容積增大，是做功沖程，故C

符合題意；

D、排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，是排氣沖程，故D不符合

題意。

答案：Co

4.（2022?宜昌）關(guān)于燃料及其熱值，下列說法中正確的是（）

A.沒有燃燒的燃料，熱值等于零

B.燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大

C.燃料的熱值與質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無關(guān)

D.燃料燃燒時(shí)溫度越高，放出的熱量越多

解：(1)熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量無關(guān)，與燃料是否

完全燃燒無關(guān)，與產(chǎn)生的熱量無關(guān)，故AB錯(cuò)誤、C正確；

(2)由Q^=mq可知，燃料燃燒放出的熱量，與燃料的質(zhì)量、熱值和是否完全燃燒有關(guān)，

與燃燒的溫度無關(guān)，故D錯(cuò)誤。

答案:Co

5.(2023?株洲)如圖，在試管內(nèi)裝些水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時(shí)間后，橡膠塞

被沖出。則()

A.管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能不變B.管內(nèi)水蒸氣對(duì)橡膠塞做了功

C.水所含的熱量增加D.燈中剩余酒精的熱值變小

解：AB、對(duì)試管加熱，水吸收熱量，溫度升高，水吸熱迅速的汽化，產(chǎn)生大量的水蒸氣,

水蒸氣對(duì)橡膠塞做功，將橡膠塞推出去，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的機(jī)械能，內(nèi)能減小，

故A錯(cuò)誤，B正確；

C、熱量是一個(gè)過程量，不能說物體含有多少熱量，故C錯(cuò)誤；

D、熱值是燃料自身的一種特性，與質(zhì)量無關(guān)，所以剩余的酒精熱值不變，故D錯(cuò)誤。

答案：Bo

6.(2023?隨州)汽車是現(xiàn)代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機(jī)的某

沖程及能量流向圖。下列有關(guān)說法正確的是()

克服摩擦機(jī)械散熱?3聾事

耗能6%耗能30%熱里%%

燃料完全燃燒釋放的能量100%,有用

機(jī)械能

能流圖

乙

A.甲圖是壓縮沖程，活塞對(duì)氣缸內(nèi)的氣體做功，氣體的溫度升高

B.由乙圖可知該汽油機(jī)的效率是30%

C.汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，這會(huì)降低燃料的熱值

D.為節(jié)能冬天汽車都會(huì)利用尾氣中的余熱給車內(nèi)供暖，該舉措大大提高了燃料的熱值

解：

A、根據(jù)圖甲可知，兩個(gè)氣門關(guān)閉、活塞上行，為壓縮沖程，活塞對(duì)氣缸內(nèi)的氣體做功，

機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體的溫度升高，故A正確；

B、熱機(jī)效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，由圖可知，輸出有

用功所占比例為：100%-36%-30%-6%=28%,即該汽油機(jī)的效率為28%,故B錯(cuò)誤;

CD、熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料本身決定，和燃料的質(zhì)量、放出熱量的多少、

燃燒是否充分、溫度高低無關(guān)，故CD錯(cuò)誤。

答案：Ao

7.（2023?邵陽）2023年5月30日，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭搭載神舟十六號(hào)載人飛船成

功發(fā)射（如圖）?；鸺褂靡环N叫做偏二甲脫的液體燃料，是因?yàn)樵撊剂暇哂休^大的（）

A.熱值B.比熱容C.密度D.體積

解：火箭使用一種叫做偏二甲肌的液體燃料，主要的原因是它具有較大的熱值，完全燃燒

相同質(zhì)量的該液體燃料時(shí)，可以釋放出更多的熱量，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

答案：Ao

8.（2023?成都）我們生活在能量的世界，社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展離不開能量。對(duì)于能量、能源的

認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是（）

A.做功過程實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程

B.能量轉(zhuǎn)化具有方向性，所以能量不守恒

C.核燃料能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)100%,需大力發(fā)展

D.煤、石油、天然氣提供的能量源自地球本身

解：

A、做功的過程是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程，例如：摩擦生熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；風(fēng)吹帆

船前行，屬于機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，故A正確；

B、能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化具有方向性，所有能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量是守恒的，故B

錯(cuò)誤；

C、由于有不可避免的損耗，核燃料能量轉(zhuǎn)化的效率不可能達(dá)100%,故C錯(cuò)誤；

D、遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋的植物通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能，它們死后身體

埋藏在地下和海底腐爛，多年之后形成化石能源，所以煤、石油、天然氣等化石能源其根

本來源是太陽能，故D錯(cuò)誤。

答案：Ao

9.（2022?十堰）為實(shí)現(xiàn)國家關(guān)于“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，東風(fēng)汽車集團(tuán)研發(fā)了一款新型

汽車。與某款汽車同樣油耗和使用條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，尾氣中“汽油味”明顯降低，

動(dòng)力更強(qiáng)勁。如圖為其發(fā)動(dòng)機(jī)某一沖程示意圖，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

A.尾氣中“汽油味”降低，是因?yàn)槠驮谄字腥紵容^完全

B.該沖程為做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)效率可達(dá)100%

D.該發(fā)動(dòng)機(jī)減少了碳排放，有利于節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)

解：

A、尾氣中“汽油味”明顯降低，這說明汽油的燃燒率較高，燃燒的較完全，故A正確；

B、兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞向下運(yùn)動(dòng)，為做功沖程，此沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)

械能，故B正確；

C、汽車在工作時(shí)不可避免的要克服機(jī)械部件間的摩擦做額外功，機(jī)械效率一定小于100%,

故C錯(cuò)誤；

D、該發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣中“汽油味”明顯降低，動(dòng)力更強(qiáng)勁，在做相同有用功時(shí)，消耗的燃

料少，減少了碳排放，有利于節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)，故D正確。

答案：Co

10.（2022?自貢）關(guān)于能量守恒定律，下列說法正確的是（）

A.能量可以憑空消失

B.能量可以憑空產(chǎn)生

C.能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變

D.熱機(jī)在工作的過程中不遵循能量守恒定律

解：AB、能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或

者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，故AB錯(cuò)誤；

C、據(jù)能量守恒定律，能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變，故C正確；

D、能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤；

答案:Co

11.（2022?廣州）下列選項(xiàng)可能符合汽車熱機(jī)能量流向的是（）

解：（1）熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功的機(jī)器，故B錯(cuò)誤；

ACD、汽車熱機(jī)的效率通常為20%?30%左右，只有D選項(xiàng)中汽車熱機(jī)工作時(shí)，有30%的

內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故AC錯(cuò)誤、D正確。

答案：D。

12.（2022?上海）瀑布從高峰傾瀉而下，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，在此過程中能量轉(zhuǎn)化的順序

為（）

A.動(dòng)能一重力勢(shì)能一電能B.重力勢(shì)能一動(dòng)能一電能

C.電能一重力勢(shì)能一動(dòng)能D.重力勢(shì)能一電能一動(dòng)能

解：瀑布從高峰傾瀉而下，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，又將動(dòng)能轉(zhuǎn)化

為電能，所以能量轉(zhuǎn)化是重力勢(shì)能一動(dòng)能f電能。

答案：Bo

二、填空題（共6小題）

13.（2023?蘇州）工地上太陽暴曬的鋼筋熱得燙手，鋼筋內(nèi)能是通過熱傳遞的方式增加

的。用切割機(jī)切割鋼筋，切割片溫度急劇上升，該過程內(nèi)能變化情況與熱機(jī)的壓縮沖

程相同。

解：工地上太陽暴曬的鋼筋熱得燙手，鋼筋內(nèi)能是通過熱傳遞的方式增加的；切割機(jī)切割

鋼筋時(shí)，切割片克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使切割片的內(nèi)能增加、溫度升高，該

過程內(nèi)能變化情況與熱機(jī)的壓縮沖程相同。

答案：熱傳遞；壓縮。

14.（2023?鎮(zhèn)江）如圖為單缸四沖程汽油機(jī)的壓縮沖程,該沖程活塞移動(dòng)時(shí)，汽缸內(nèi)燃

料混合氣體的壓強(qiáng)變大。若該汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為2400r/min,則它每分鐘完成1200個(gè)

如圖所示的沖程。

解：

圖中活塞向上運(yùn)動(dòng)，兩氣門關(guān)閉，因此是壓縮沖程；

壓縮沖程過程中，汽缸內(nèi)部體積變小，壓強(qiáng)變大；

若該汽油機(jī)轉(zhuǎn)速是2400r/min,表示每分鐘飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2400圈，它每分鐘完成1200個(gè)壓縮沖

程。

答案：壓縮；大；1200。

15.（2023?廣元）某研學(xué)活動(dòng)小組在實(shí)踐活動(dòng)期間，粗略測(cè)量了一農(nóng)家柴火灶的熱效率。同

學(xué)們?cè)诓窕鹪畹蔫F鍋里倒入5kg水，蓋上鍋蓋，完全燃燒了1kg干木柴使水溫從20℃升高

到80℃,水吸收的熱量為1.26X106J,該柴火灶的熱效率為12.6%o[水的比熱

容是4.2X103J/（kg-℃）,這種干木柴的熱值是L0X107j/kg]

解：（1）1kg的干木柴完全燃燒放出的熱量：（2放=111干木柴q千木柴=lkgX1.0X107j/kg：ix

107J；

3

（2）水吸收的熱量是：Q吸=c（t-to）=4.2X10J/（kg*℃）X5kgX（80℃-20℃）

=1.26X106J；

(3)該柴火灶的效率：—xlOO%=z-6x/fx100%=12.6%-

□成ixio7n

答案：1.26X106J；12.6%o

16.（2022?日照）使用天然氣燒水，天然氣燃燒所消耗的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。小明

想測(cè)量家中利用天然氣燒開一壺水的效率，他記錄了水壺的容積、水的比熱容和密度、當(dāng)

地水的沸點(diǎn)、天然氣的熱值、燃燒的天然氣體積，還應(yīng)記錄水的初溫就可完成測(cè)量。

解：（1）使用天然氣燒水時(shí)，消耗了天然氣的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。

（2）要測(cè)量利用天然氣燒開一壺水的效率，要算出水吸收的熱量和天然氣放出的熱量。根

據(jù)題目給出額條件可知，要算出水吸收的熱量，還要知道水溫度的變化量，也就是要測(cè)量

出水的初溫。

答案：化學(xué)；水的初溫。

17.（2023?鹽城）氫能源作為新型能源，其熱值大，有著巨大的開發(fā)使用潛力。1kg氫能源

完全燃燒放出的熱量為1.43X108JJo若有21%的熱量被水吸收，可以使143kg

的水從20℃升高到70℃o與化石能源相比，“氫能源”的優(yōu)勢(shì)還有清潔無污染（寫

出一個(gè)即可）。[c水=4.2X103j/（kg?℃）,q氫=1.43X108J/kg]

88

解：完全燃燒1kg氫放出的熱量：Qffi=mq=lkgX1.43X10J/kg=1.43X10J；

由題知，水吸收的熱量：

Q吸=(2放*21%=1.43><108］乂21%=3.003乂1071；

由Q吸=01141可得,

_________3.003xW口________

水的質(zhì)量：=143kgo

4.2x/0JD/(nQ.n)x(70D-20n)

通常情況下，氫氣與氧氣燃燒后只生成水，對(duì)環(huán)境非常友好，清潔無污染。

答案：1.43X108J；143；清潔無污染。

18.（2023?濟(jì)南）隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車已進(jìn)入尋常百姓家。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

的主要部分是汽油機(jī)，是把汽油燃燒放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。汽油機(jī)工作

時(shí)，克服摩擦消耗的能量、機(jī)械傳熱損失的能量以及廢氣排出帶走的能量，都不能再自動(dòng)

地用來驅(qū)動(dòng)汽車，這是由于能量轉(zhuǎn)化具有方向性，而我們所能利用的能源是有限的，

所以需要節(jié)約能源。

解：汽油機(jī)是把汽油燃燒放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置；能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，都是有方

向性的，因此汽油機(jī)工作時(shí)，克服摩擦消耗的能量、機(jī)械傳熱損失的能量以及廢氣排出帶

走的能量，都不能再自動(dòng)地用來驅(qū)動(dòng)汽車。

答案：內(nèi)能；方向性。

三、實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）

19.（2023?常州）壓縮空氣動(dòng)力車。

（1）小明將充滿氣的氣球捆綁在小車上，制成壓縮空氣動(dòng)力小車，當(dāng)氣球向右噴氣時(shí)，靜

止的小車向左運(yùn)動(dòng)起來，如圖甲所示，該現(xiàn)象說明力的作用是相互的；還說明力可以

改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

（2）為制造壓縮空氣動(dòng)力汽車，工程師將裝有壓縮空氣的鋼瓶與空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)連接，該

發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程，如圖乙所示。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功的是_J4

氣（進(jìn)氣/排氣）沖程，此過程中鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的溫度降低。若該發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

為1200r/min,則1s內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功20次。汽車行駛一段路程后，鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣

的密度減小。

解：（1）當(dāng)氣球向右噴氣時(shí)，對(duì)給周圍的空氣有一個(gè)向右的力，由于物體間力的作用是相

互的，空氣也給氣球有一個(gè)向左的力，所以靜止的小車向左運(yùn)動(dòng)起來，該現(xiàn)象說明力的作

用是相互的，還說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

（2）如圖乙所示，進(jìn)氣沖程中壓縮空氣進(jìn)入氣缸，壓縮空氣對(duì)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)

械能，鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的內(nèi)能減少，溫度降低；

該發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程，若該發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min

=20r/s,則Is內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)有20個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功20次；

汽車行駛一段路程后，壓縮空氣的質(zhì)量減小，體積不變，由「=心知鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的密度

減小。

答案：（1）相互的；運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）進(jìn)氣；降低；20；減小。

20.（2022?泰州）在“比較酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出的熱量”實(shí)驗(yàn)中。

（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類這一個(gè)因素有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須

控制酒精和碎紙片的質(zhì)量相等;實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以

便于通過水升高的溫度來反映燃料完全燃燒放出的熱量。

（2）如圖是小明安裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，其中存在的錯(cuò)誤是溫度計(jì)的玻璃泡沒有充分浸入

到燒杯的水中

（3）小華糾正了小明的錯(cuò)誤，又組裝了一套相同的實(shí)驗(yàn)裝置，備好秒表。在兩燃燒皿中分

別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進(jìn)行如下操作：

①先點(diǎn)燃酒精，再點(diǎn)燃碎紙片。

②保證酒精和碎紙片燃燒時(shí)間相同，讀取溫度計(jì)的示數(shù)。

③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計(jì)的示數(shù)。

小紅認(rèn)為上述操作中，操作②是錯(cuò)誤的。小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃料

的熱值，發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實(shí)際熱值，原因是燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱

量有一部分會(huì)散失到空氣中。

溫度計(jì)

水

T號(hào)b/石棉網(wǎng)

.----1燃燒皿

解：（1）由Qii=mq可知，燃料充分燃燒放出熱量的多少與燃料的種類和燃料的質(zhì)量有關(guān)，

因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制酒精和碎紙片的質(zhì)量相同；控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，便

于通過水升高的溫度來反映燃料完全燃燒放出的熱量；

（2）用溫度計(jì)測(cè)量液體的溫度時(shí)，應(yīng)該讓溫度計(jì)的玻璃泡與被測(cè)液體充分接觸，不能碰到

容器的底部和側(cè)壁，由圖可知，溫度計(jì)的玻璃泡沒有充分浸入到燒杯的水中；

（3）實(shí)驗(yàn)過程中要控制完全燃燒燃料的質(zhì)量相同，燃燒時(shí)間相同并不能保證燃燒燃料的質(zhì)

量相同，所以保證酒精和碎紙片燃燒時(shí)間相同，讀取溫度計(jì)的示數(shù)的操作是錯(cuò)誤；

由于燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱量有一部分會(huì)散失到空氣中，又或被燒杯等實(shí)驗(yàn)

裝置吸收的部分熱量，使Q放大于Q吸，依此計(jì)算出燃料的熱值比實(shí)際要偏小些。

答案：（1）質(zhì)量；通過水升高的溫度來反映燃料完全燃燒放出的熱量；（2）溫度計(jì)的玻璃

泡沒有充分浸入到燒杯的水中；（3）②；燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱量有一部分

會(huì)散失到空氣中。

四、計(jì)算題（共2小題）

21.（2023?廣安）小紅一家到某基地露營時(shí)，用火爐將質(zhì)量為2kg、初溫為20℃的水加熱到

60℃,燃燒了100g木炭。已知：水的比熱容c水=4.2X103j/（kg?℃）,木炭的熱值q=3.36

X107J/kgo求：

（1）水吸收的熱量；

(2)該火爐燒水的熱效率。

解：(1)水吸收的熱量：

35

Q吸=Mkm水(t-to)=4.2X10J/(kg?℃)X2kgX(60℃-20℃)=3.36X10J；

(2)木炭完全燃燒放出的熱量：

76

Q放=?1木炭q=100X103kgX3.36X10J/kg=3.36X10J,