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124 机械能与内能的相互转化（专题训练）【十大题型】-2025-2026学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练（苏科版）

作者：小编　日期：2025-09-18 10:54:28　点击数：　

　　12.4 机械能与内能的相互转化（专题训练）【十大题型】-2025-2026学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练（苏科版）

　　12.4 机械能与内能的相互转化（专题训练）【十大题型】【考点1 做功改变物体的内能】 1【考点2 温度、热量与内能的区别与联系】 4【考点3 热机工作过程中的能量转化】 6【考点4 汽油机的构造与工作过程】 8【考点5 柴油机的构造与工作过程】 11【考点6 热值的概念、单位和物理意义】 13【考点7 热值的公式及相关计算】 15【考点8 比较不同燃料的热值大小】 19【考点9 加热效率的计算】 22【考点10 热机效率的计算】 24【考点1 做功改变物体的内能】 1．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（）A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加【答案】A【详解】A．拉动绳子的过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为金属管的内能，金属管温度上升，故A正确；B．拉动绳子的过程中，是对金属管做功，而不是对金属管内的酒精做功，而且酒精的温度升高是因为从金属管吸收了热量，而不是对酒精做功，故B错误；C．塞子跳起是因为管内气体对塞子做功，将管内气体的内能转化为机械能，故管内气体内能减小，温度下降，故C错误；D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子的机械能增大，故D错误。故选A。2．父母劳累一天很辛苦，小明想烧壶热水，给父母泡泡脚。如图所示，当水壶里面的水沸腾时，产生的大量水蒸气会将壶盖顶开。他联想到汽油机在工作中，与此能量转化相同的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】C【详解】水沸腾时将壶盖顶开的过程中，水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；内燃机工作时，在做功冲程将燃气的内能转化为机械能，与上述能量转化相同，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。3．如图是我国古代流行于民间的走马灯。当点燃走马灯内的蜡烛时，燃烧产生的高温气体便上升并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这和内燃机的哪个冲程类似（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】C【详解】走马灯中，高温气体推动物体转动，是将内能转化为机械能，内燃机的做功冲程中，缸内高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，走马灯的工作原理与内燃机的做功冲程类似，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。4．古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示：以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列说法正确的是（）A．在压缩气体体积的过程中，气体含有的热量增大B．艾绒在推杆的推动下与套筒内壁摩擦，产生的火花点燃艾绒C．该过程空气被压缩时，内能转化为机械能，温度升高D．内燃机的压缩冲程与该过程改变内能的方式相同【答案】D【详解】A．热量是一个过程量，而不是物体本身所含有的。因此，说“气体含有的热量增大”是错误的，应该是气体的内能增大，故A错误；B．当推杆推动艾绒与套筒内壁摩擦时，虽然摩擦生热，但是不具有足够的能量来点燃艾绒，实际是推杆压缩筒内空气做功，将机械能转化为内能，温度达到着火点，点燃艾绒，故B错误；C．在压缩气体体积的过程中，外界对气体做功，使得气体的内能增大，温度升高。机械能转化为内能，故C错误；D．猛推推杆入筒的过程中，推杆压缩筒内空气做功，将机械能转化为内能，内燃机的压缩冲程与该过程改变内能的方式相同，故D正确。故选D。5．如图所示，运动员推动冰壶滑行，以冰面为参照物冰壶是的（选填“静止”或“运动”），掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有，当冰刷在冰面上快速摩擦时，通过方式转化为内能，使得冰面的温度升高。【答案】运动惯性做功【详解】[1]运动员推动冰壶滑行，以冰面为参照物冰壶的位置发生改变，冰壶是运动的。[2]惯性是物体具有保持静止或者保持匀速直线运动的性质。掷出的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性。[3]改变内能方式有热传递和做功两种方式。当冰刷在冰面上快速摩擦时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变内能。6．汽车急刹车时，车轮停止转动，但由于，汽车还会继续向前滑行一段距离。在此过程中，车轮与地面摩擦，将能转化为能。【答案】惯性机械内【详解】[1]刹车后，没有动力作用在车上，但汽车原来是运动的，即使没有动力作用，由于惯性，继续保持原来的状态，向前运动。[2][3]车轮与地面摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能。7．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，将活塞迅速下压，筒内的硝化棉燃烧，向下压缩的目的是通过对（选填“硝化棉”或“空气”）（选填“做功”或“热传递”）的方式，从而增加其内能使其温度升高。【答案】空气做功【详解】[1][2]活塞向下压缩的过程中，它直接作用的对象是玻璃筒内的空气，而不是硝化棉。硝化棉只是作为易燃物质放置在筒底，用于指示内能增加导致的温度升高效果。活塞对空气施加力并使其体积减小，这是一个做功的过程。在这个过程中，活塞的机械能被转化为空气的内能，导致空气的温度升高。当空气温度升高到一定程度时，它达到了硝化棉的燃点，从而引发硝化棉的燃烧。综上所述，向下压缩的目的是通过对空气做功的方式，增加其内能并使其温度升高。【考点2 温度、热量与内能的区别与联系】 8．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）A．外界对物体做功，物体的内能一定增加B．内能小的物体也有可能将热量传递给内能大的物体C．温度越高的物体，所含有的热量一定越多D．物体的温度不变时，物体的内能就一定不变【答案】B【详解】A．外界对物体做功，若没有转化为内能，则物体的内能不会增加，故A错误；B．热量总是从高温物体传递到低温物体，内能小的物体如果温度高于内能大的物体，也有可能将热量传递给内能大的物体，故B正确；C．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；D．晶体熔化过程，吸收热量，内能增加，但温度不变，故D错误。故选B。9．如图所示，将一注射器用橡皮管与一数显温度计相连，注射器内密封了一定质量的气体。小明快速向下推压活塞，关于此过程下列说法不正确的是（不考虑与外界的热交换）（）A．密封气体内能一定增加B．数显温度计示数一定变大C．密封气体分子的无规则运动可能减缓D．此过程通过做功改变密封气体的内能【答案】C【详解】ABD．快速向下推压活塞，压缩气体做功，活塞的机械能迅速转化为密封气体的内能；则密封气体内能一定增加；不考虑与外界的热交换，气体温度一定升高，所以数显温度计示数一定升高，故ABD正确，不符合题意；C．由AB知，密封气体温度升高，则根据分子热运动的理论可知，密封气体的分子无规则运动一定越剧烈，故C错误，符合题意。故选C。10．下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是（）A．质量相同的0℃冰和0℃水，它们的内能不同B．物体的温度升高时，其内部每个分子的动能都增大C．发生热传递时，含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体D．不发生热传递，对物体做功，物体的温度一定增加【答案】A【详解】A．物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，质量相同的冰和水的物质的量相同，但冰熔化时吸收热量，所以水的内能大，冰的内能小，即质量相同的冰和水，它们的内能不同，故A正确；B．温度升高，分子平均动能增大，不一定每个分子的动能都增大，故B错误；C．热量总是从高温物体传递到低温物体，热量是过程量，描述的是热传递过程中内能的转移量，不能用含有来描述，故C错误；D．对物体做功，物体的内能变大，物体的温度不一定升高，例如摩擦的冰，冰的内能变大，冰化成水，温度保持不变，故D错误。故选A。11．“热”字有着多种含义，在物理学中有时表示温度，有时表示热量，有时表示内能。“物体吸热，温度会升高”中的“热”表示的是；“沸腾的水很热”中的“热”表示的是；“摩擦生热”中的“热”表示的是；“天气很热”中的“热”表示的是。【答案】热量温度内能温度【详解】[1]“物体吸热”中的“热”指物体吸收的热量，属于热传递过程中转移的能量，对应“热量”。[2]“沸腾的水很热”描述水的冷热程度，对应“温度”。[3]“摩擦生热”是通过做功改变物体内能，此处的“热”指“内能”。[4]“天气很热”描述环境的冷热程度，对应“温度”。【考点3 热机工作过程中的能量转化】 12．用电钻在墙上打孔后，钻头会变得非常烫。此过程中的能量转化与四冲程内燃机工作时的哪一冲程相同（）A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程【答案】B【详解】用电钻在墙上打孔时，钻头克服摩擦做功，机械能转化为内能，温度升高，内能增大。A．内燃机的吸气冲程中不存在能量的转化，故A不符合题意；B．内燃机的压缩冲程中活塞压缩汽缸内的气体，对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，故B符合题意；C．内燃机的做功冲程中高温燃气推动活塞下行，对活塞做功，内能转化为机械能，故C不符合题意；D．内燃机的排气冲程中不存在能量的转化，故D不符合题意。故选B。13．如图所示为内燃机四个冲程的工作示意图，下列说法中正确的是（）A．一个工作循环的正确顺序是甲、乙、丙、丁B．图乙冲程能获得动力C．图丁冲程有明显机械能转化为内能的过程D．图丙冲程存在化学能转化为内能的过程【答案】C【详解】A．甲图中两个气门都关闭，该内燃机结构上有火花塞，可判断为汽油机，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程；丙图中排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程；丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能。四个冲程的正确顺序是乙、丁、甲、丙，故A错误；B．甲图为做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，能获得动力，乙图是吸气冲程没有能量转换，该冲程不能获得动力，故B错误；C．丁图为压缩冲程，活塞向上运动，压缩可燃混合气，该冲程将活塞的机械能转化为可燃混合气的内能，故C正确；D．丙图是排气冲程，不存在能量转化，故D错误。故选C。14．汽油机的一个工作循环中，能量转化方式与图示“爆炸”过程相同的是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】C【详解】图示“爆炸”过程的能量转化是内能转化为机械能。燃料燃烧将化学能转化为高温高压气体的内能，气体膨胀对外做功，最终转化为机械能。汽油机吸气冲程仅吸入混合气体，无能量转化。压缩冲程活塞压缩混合气体，机械能转化为内能。做功冲程火花塞点火，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动，内能转化为机械能。排气冲程排出废气，无能量转化。综上，“爆炸”过程的能量转化与汽油机的做功冲程能量转化相同。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。15．如图是单缸四冲程汽油机的某个冲程，该冲程中能转化为能。【答案】机械内【详解】[1][2]由图可知，两个气门关闭、活塞上行，是压缩冲程，压缩冲程的过程中气体内能增大，该过程中将机械能转化为内能。16．小亮自制的轮船模型如图所示，用蜡烛给小玻璃瓶中的水加热，一会儿就向外喷出气体推动小船前进。小船通过向后喷气向前运动，是利用了物体间力的作用是来实现的；气体喷出时内能（选填“增大”或“减小”），能量转化情况和柴油机的冲程相同。【答案】相互的减小做功【详解】[1]小船向后喷出气体时，气体对后方空气产生向后的作，同时空气对气体和小船产生向前的作，推动小船前进，这利用了物体间力的作用是相互的原理。[2]气体从瓶内喷出时，体积膨胀对外做功，自身的内能转化为机械能，因此气体的内能减小。[3]此过程中，内能转化为机械能，与柴油机的做功冲程能量转化情况相同，做功冲程也是将内能转化为机械能。17．如图是小明制作的汽轮机模型，在试管中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后产生的蒸汽就能冲击叶轮转动。在这一过程中，水蒸气的能转化为叶轮的能，这一过程与汽油机的冲程作用相似。【答案】内机械做功【详解】[1][2]水蒸气由水吸热汽化而成，水汽化时吸收热量，内能增大，当其从试管口喷出时，水蒸气冲击叶轮，对叶轮做功，使叶轮转动起来，即水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。[3]此过程中，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，这与汽油机的做功冲程能量转化情况相同，做功冲程也是燃气内能转化为活塞的机械能。【考点4 汽油机的构造与工作过程】 18．如图所示为汽油机的四个冲程示意图，按照吸气、压缩、做功、排气的顺序工作时的正确排序为（）A．甲、丁、丙、乙 B．乙、丙、甲、丁 C．丁、乙、丙、甲 D．甲、丙、乙、丁【答案】D【详解】根据每个冲程的气门状态、活塞运动方向判断冲程类型：甲图：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，判断为吸气冲程；乙图：两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，判断为做功冲程；丙图：两个气门都关闭，活塞向上运动，判断为压缩冲程；丁图：排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，判断为排气冲程；因此，按照“吸气、压缩、做功、排气”的顺序，正确排序为甲、丙、乙、丁，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。19．如果请你设计一辆在月球上使用的月球车，考虑到月球上没有大气，那么可以在月球上使用的动力装置是（）A．柴油机 B．汽油机C．喷气发动机 D．电动机【答案】D【详解】月球表面没有空气，燃料不能燃烧，所以柴油机、汽油机、空气喷气发动机都不能使用，应该使用电动机，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。20．光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示。密闭气室中四氧化二氮在光照下会分解，使气室内气压增大，推动活塞右移；无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。当装置中的活塞向右运动时，相当于汽油机四个冲程中的（）A． B． C． D．【答案】A【详解】当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。A．图中进气门、排气门都关闭，火花塞点燃，活塞向下运动是做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意；B．图中进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程，故B不符合题意；C．图中进气门关闭，排气门打开，是排气冲程，故C不符合题意；D．图中进气门、排气门都关闭，活塞向上运动是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D不符合题意。故选A。21．如题图是轿车的单缸四冲程汽油机的冲程，在设计制造时，汽缸外有一个水套，用水来冷却汽缸，这是因为水的大，汽油机工作时飞轮每秒钟转50转，则每秒完成个冲程。【答案】压缩比热容 100【详解】[1]由题图可知，图中进排气门全关，活塞向上运动，是压缩冲程。[2]在设计制造时，汽缸外有一个水套，用水来冷却汽缸，这是因为水的比热容大。根据比热容的定义，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时，水能吸收更多的热量，冷却效果更好，所以用水作为冷却剂。[3]已知飞轮每转2次，完成四个冲程，则飞轮每秒钟转50转，则每秒完成100个冲程。22．用水壶烧水，这是通过方式改变其内能，水沸腾后会顶起壶盖，此过程能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功次。【答案】热传递 25【详解】[1]改变物体内能的方式有做功和热传递。用水壶烧水时，火焰的热量通过热传递的方式传递给壶中的水，使水的内能增加，温度升高。[2]已知飞轮转速为3000r/min，换算为每秒的转速为50r/s。单缸四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，所以每秒对外做功25次。23．如图所示，某连战士在进行单兵火箭筒发射演练。火箭弹发射过程中，可透过轻薄的玻璃纤维筒壁看见火焰。火药燃烧释放大量的能量，推动火箭弹加速运动，该过程相当于内燃机的冲程。此过程中，火箭筒的内能。【答案】做功增大【详解】[1]内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，将内能转化为机械能。火药燃烧是化学变化，火药的化学能转化为燃气的内能，使燃气温度升高，内能增加，燃气推动火箭弹运动，燃气内能转化为火箭弹的机械能，故火箭弹发射过程中，燃气推动火箭弹的运动与内燃机的做功冲程能量转化方式一致，其相当于内燃机的做功冲程。[2]火药燃烧释放的热量部分会被火箭筒吸收，导致火箭筒温度升高，其内能增大。【考点5 柴油机的构造与工作过程】 24．如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图，下列关于柴油机和汽油机工作的相关说法正确的是（）A．柴油机和汽油机吸气冲程吸进的都是空气B．除了做功冲程外，其余冲程都需要依靠曲轴的惯性完成C．柴油机顶部的喷油嘴可以替换成火花塞D．柴油机和汽油机气缸内的燃料都是点燃的【答案】B【详解】A．柴油机在吸气冲程吸进的是空气，汽油机在吸气冲程吸进的是汽油和空气的混合物，故A错误；B．四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。做功冲程是将内能转化为机械能，使机器获得动力；而吸气、压缩、排气冲程靠曲轴的惯性来完成，故除了做功冲程外，其余冲程都需要依靠惯性完成，故B正确；C．柴油机顶部是喷油嘴，在压缩冲程结束时，喷油嘴向气缸内喷入雾状柴油，遇到高温高压的空气而燃烧；汽油机顶部是火花塞，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使汽油和空气的混合物剧烈燃烧。二者结构和点火方式不同，柴油机顶部的喷油嘴不能替换成火花塞，故C错误；D．汽油机气缸内的燃料是通过火花塞产生电火花点燃的，属于点燃式；而柴油机气缸内的燃料是在压缩冲程末，由喷油嘴喷入雾状柴油，遇到高温高压空气自行燃烧的，属于压燃式，故D错误。故选B。25．关于柴油机与汽油机，下列叙述错误的是（）A．柴油机气缸顶端有一个喷油嘴而没有火花塞B．在压缩冲程中，都将机械能转化为内能C．柴油机吸气冲程中吸入气缸中的是空气D．一个工作循环中柴油机做两次功，比汽油机多一个做功冲程【答案】D【详解】A．根据柴油机的构造可知，柴油机气缸顶端有一个喷油嘴而没有火花塞，故A正确，不符合题意；B．在压缩冲程中，活塞挤压气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；C．由柴油机的工作过程可知，柴油机吸气冲程中吸入气缸中的只有空气，故C正确，不符合题意；D．柴油机与汽油机，在一个工作循环中均做功1次，包含四个冲程，故D错误，符合题意。故选D。26．柴油机的一个工作循环包括四个冲程，即吸气冲程、冲程、做功冲程、排气冲程。一台柴油机的转速是3000r/min，它1秒钟对外做功次。【答案】压缩 25【详解】[1]柴油机的一个工作循环包括四个冲程，依次为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。[2]柴油机的转速是3000r/min=50r/s。在四冲程柴油机中，一个工作循环包括四个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次。则飞轮每秒转50圈，完成的工作循环数为25个，一个工作循环对外做功1次，所以1秒钟对外做功25次。27．下图是某内燃机的某个冲程示意图，则该内燃机为（选填“汽油机”或“柴油机”），它的点火方式为（选填“点燃式”或“压燃式”）。【答案】柴油机压燃式【详解】[1]柴油机气缸顶部有喷油嘴，汽油机气缸顶部有火花塞，这就是汽油机和柴油机在构造上的主要区别。图中内燃机顶部为喷油嘴，是柴油机。[2]汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式。【考点6 热值的概念、单位和物理意义】 28．某同学探究不同物质的吸热能力，用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，温度与时间关系如图，甲、乙两种液体中有一种是水，另外一种液体的比热容小于水，则下列说法中正确的是（）A．甲液体是水B．北方楼房中的“暖气”可用乙液体作为介质C．加热相同的时间，乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量D．用酒精灯给液体加热过程中，酒精的热值不断减小【答案】B【详解】A．另外一种液体的比热容小于水，所以加热相同时间，水与另外一种液体吸收的热量相同，根据得，水的温度变化较小，如图可知，当两种液体同时加热一分钟时，甲液体温度变化明显，故甲液体不是水，乙液体才是水，故A错误；B．北方楼房中的“暖气”应用比热容大的液体作为介质，比热容大，相同条件吸热放热都多，才有利于维持室内温度在一定范围，达到供暖的目的，乙液体是水，故用乙液体作为介质，故B正确；C．在其他条件相同，加热相同的时间，因为加热时间反映物体吸热多少，所以乙液体吸收的热量等于甲液体吸收的热量，故C错误；D．热值是燃料的一种特性，酒精灯中酒精燃烧的过程中，酒精的热值不变，故D错误。故选B。29．酒精燃料是一种由粮食制成的环保燃料，当酒精燃料用掉一半时（）A．其热值和比热容都不变 B．比热容减半，热值不变C．热值减半，比热容不变 D．比热容和热值都变为原来的一半【答案】A【详解】比热容、热值都是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，所以当酒精燃料用掉一半时，其热值和比热容都不变，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。30．关于燃料的热值，下列说法正确的是（）A．提供充足的氧气，让燃料更充分地燃烧，可以提高燃料的热值B．根据热值计算公式可知，减小m可以提高热值C．燃料的热值只与燃料的种类有关D．一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高【答案】C【详解】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关，所以增加供氧量，不能提高燃料的热值，故A错误；B．完全燃烧1kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值，与燃料的质量，故B错误；C．燃料的热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关，故C正确；D．热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故D错误。故选C。31．近年来，我国航天事业取得了长足发展。运载火箭通常选用液态氢做燃料是因为液态氢。假设某次发射，燃烧液态氢2.1×104kg，若这些热量用干木柴来获取，至少需要 kg干木柴。（已知：液态氢的热值为1.4×108J/kg，干木柴的热值为1.2×107J/kg）【答案】热值大 2.45×105【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。[2]根据题意，干木柴完全燃烧放出的热量与燃烧液态氢放出的热量相等，即，由于，则可得所以需要干木柴的质量为32．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为，这些能量需要完全燃烧的天然气才能得到，则天然气的热值为；天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值将（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】不变【详解】[1]由可知，天然气的热值为[2]热值是燃料本身具有的一种性质，与燃料种类有关，与体积无关，天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值将不变。33．木炭的热值为，其物理意义是。现有木炭6kg，若完全燃烧其质量的一半，可放出 J的热量，剩余木炭的热值为。火箭的燃料常使用液态氢，主要原因是它的大。【答案】 1kg木炭完全燃烧能放出的热量热值【详解】[1] 木炭的热值为3.4×107J/kg，其物理意义是1kg木炭完全燃烧能放出3.4×107J的热量。[2] 完全燃烧木炭的质量完全燃烧放出的热量Q放=mq=3kg×3.4×107J/kg=1.02×108J[3]因热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，所以用掉一半，剩下木炭的热值仍然是3.4×107J/kg。[4]发射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液态氢时，可以释放出更多的热量。【考点7 热值的公式及相关计算】 34．小明用如图所示甲、乙两套的装置，正确完成了“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”、燃料点燃直至燃尽，两个实验中液体升高的温度随时间变化的图像如图丙所示，不考虑热量损失，以下判断正确的是（）A．两个实验都要控制燃料的质量、液体质量相等B．两个实验都是通过温度计上升的示数反应热量的多少C．图像一和图像二表示两种物质比热容之比为1∶4D．图像一和图像二表示两种燃料的热值之比为5∶4【答案】C【详解】A．比较不同物质吸热升温，则需要燃料种类、加热时间相同，比较质量和初温相同的液体升高的温度，燃料质量不用相同；比较不同燃料燃烧热值大小，要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同种液体，所以两个实验中不是都要控制杯中液体质量相等，燃料质量相等，故A不符合题意；B．实验“探究不同物质吸热升温的现象”使用相同的燃料（或加热器）通过加热时间的长短来比较吸热多少，而实验“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，通过温度计上升的示数反映吸收热量的多少，故B不符合题意；C．由“探究不同物质吸热升温的现象”绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高10℃，图像一对应物质的加热时间为10分钟（注意是均匀升温）；而图像二对应物质的加热时间为40分钟；由转换法可知，两种物质吸收热量之比为Q1∶Q2=10min∶40min=1∶4根据Q=cmΔt，图像一和图像二表示两种物质的比热容之比为c1∶c2=1∶4故C符合题意；D．不同燃料充分燃烧放热的现象中，燃料完全燃烧（燃料质量相同），图像一对应的物质温度升高Δt1=50℃-30℃=20℃图像二对应的物质温度升高Δt2=40℃-30℃=10℃而同种液体的质量相同，根据Q=cmΔt，吸热多少与升高的温度成正比，两种物质吸热之比为Q1′∶Q2′=20℃∶10℃=2∶1根据热值公式Q=mq，在燃料质量相同的条件下，放出的热量与热值成正比，故图像一和图像二表示两种燃料的热值之比为q1∶q2=2∶1故D不符合题意。故选C。35．用图装置给水壶的水加热一段时间后，燃料燃烧放出的热量为8.4×105J，水吸收的热量为6.0×105J，炉具内的液体燃料减少了0.02kg，若这0.02kg的燃料完全燃烧，可以释放的热量为9×105J，则该液体燃料的热值是（）A．2.4×105J/kg B．2.4×107J/kgC．4.5×107J/kg D．3×107J/kg【答案】C【详解】由Q放=mq可知该液体燃料的热值故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。36．如图是小明家使用的太阳灶，某次用该太阳灶将、25℃的水加热到98℃，那么这些水吸收的热量为；若使用木柴加热这些水，假设木柴放出的热量有60%完全被水吸收，则所需要木柴的质量为。（结果保留1位小数）[水的比热容为，木柴的热值是]【答案】 2.1【详解】[1] 水的质量为m₁=50 kg，水的初温为t₁=25 ℃，末温为t₂=98 ℃，水的比热容为c=4.2×10³ J/(kg·℃)。水吸收的热量为[2] 木柴热值为1.2×10⁷ J/kg，木柴放出的热量有60%完全被水吸收，则所需要木柴的质量为37．某燃气热水器使用天然气作为燃料，若使用中消耗掉0.02m3的天然气，则这些天然气完全燃烧放出的热量为 J（）；当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作表现为。【答案】斥力【详解】[1]消耗掉0.02m3的天然气完全燃烧放出的热量Q=Vq天然气=0.02m3×3.2×107J/m3=6.4×105J[2]分子间同时存在引力和斥力。当固体被压缩时，分子间的距离变小，此时分子间的斥力起主要作用，所以分子间的作表现为斥力。38．用燃气灶烧水，把体积为2L、初温为20℃的水烧开（在一个标准大气压下），共燃烧了20g天然气（假设天然气完全燃烧）。，，，则燃气灶烧水时的效率为 %。【答案】40【详解】已知水的体积为2L，水的密度，则水的质量在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水的初温为20℃，水烧开吸收的热量已知，燃烧20g天然气放出的热量燃气灶烧水时的效率39．如图是一台旅游观光用的无轨燃油小火车，空车质量为，轮子跟地面的接触面积为。小火车载客质量不能超过。以小火车的最大载客量计算，它在平直的路面上以的速度匀速行驶过程中，消耗了的汽油，所受阻力是总重的倍，（汽油热值为kg）。求：(1)观光车载客量最大时，静止在水平地面上对地面的压强；(2)在观光车匀速行驶的过程中，发动机的功率是多大？(3)汽油机的效率?【答案】（1）观光车载客量最大时，对地面的压力为静止在水平地面上对地面的压强为（2）在观光车匀速行驶的过程中，发动机的牵引力为发动机的功率是（3）发动机做的有用功为消耗的汽油完全燃烧放出的热量为汽油机的效率为40．用燃气灶烧水，燃烧0.4kg的煤气，使50kg的水从升高到，已知水的比热容为，煤气的热值为。求：(1)0.4kg煤气完全燃烧放出的热量；(2)燃气灶烧水的效率。【答案】(1)(2)62.5%【解析】【小题1】0.4kg煤气完全燃烧放出的热量为【小题2】水吸收的热量为燃气灶烧水的效率为41．绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村，某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气（）。(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少？(2)若这些热量的25%被初温为70℃、质量为12.5kg的水吸收，能使水的温度升高到多少？[，气压为标准大气压]【答案】(1)(2)100℃【详解】（1）对于气体燃料来说，完全燃烧燃料放出的热量，故天然气完全燃烧放出的热量（2）水吸收的热量由，得温度变化水的初温，理论末温但标准大气压下，水的沸点为100℃，水沸腾时温度保持不变，故实际上水的温度升高到100℃。【考点8 比较不同燃料的热值大小】 42．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。(1)选择甲、丙两图，比较不同物质吸热特点，液体吸收热量的多少是通过来反映的；(2)比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过来反映的；(3)在图甲中某同学测量液体a的质量为，初温，加热一段时间后液体a的温度为，此时消耗燃料的质量为m，根据液体a的比热容计算出燃料1的热值为（用已知物理量和测量物理量、、、m、表示，不计热损失）；(4)用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热，分别记录加热时间和温度，根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度（T）随时间（t）变化的图像如图丁所示。若液体b是水，液体a的比热容是 J/(kg·℃)。［c水=4.2×103J/(kg·℃)］【答案】(1)加热时间(2)甲、乙温度计示数变化(3)(4)2.1×103【详解】（1）选择甲、丙两图，比较不同物质吸热特点，加热装置相同，相同时间内放出的热量相同，则液体吸收的热量相同，因此液体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。（2）[1][2]比较不同燃料的热值，应选择质量相同的不同燃料，加热相同质量的同一物质，观察被加热物质的温度变化量比较被加热物质吸收热量的多少，从而判断不同燃料放出热量的多少，故应选择甲、乙两图进行实验，且燃料完全燃烧放出热量的多少是通过温度计上升示数来反映的。（3）液体a吸收的热量为Q吸=c1m1(t2-t1)不计热量损失，则有Q吸=Q放则燃料l的热值为（4）若液体b是水，则水在20min内吸收的热量为Qb=c水mΔt液体a在10min内吸收的热量为Qa=camΔt水在20min内吸收的热量是液体a在10min内吸收热量的2倍，则有Qb=2Qa即c水mΔt=2camΔt则液体a的比热容是43．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 (1)实验中应控制两种燃料（选填“燃烧的时间”或“质量”）相同。燃料完全燃烧放出热量的多少是通过（选填“加热的时间”或“水升高的温度”）来反映的；(2)燃烧相同质量的燃料，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图丙可知，热值较大的燃料是燃料（选填“1”或“2”）；假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为。【答案】(1) 质量水升高的温度(2) 1 3∶2【详解】（1）[1]应控制两种燃料的质量相同，这样它们才能放出可比较的热量。这是因为燃料的热值是单位质量燃料完全燃烧所放出的热量，所以只有在质量相同的情况下，才能比较不同燃料的热值。[2]燃料释放的热量越多，被加热的水吸收的热量越多，水升高的温度越高，实验中燃料完全燃烧放出热量的多少是通过水升高的温度来反映的。（2）[1]读图丙知道，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，燃料2燃烧了15min，甲图中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。所以燃料1的热值较大。[2]实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由知道，二者放出的热量之比为燃料的质量相同，由知道，燃料1与燃料2的热值之比为44．为了探究“不同物质的吸热能力”，实验小组在两个相同的容器中分别装入初温相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图1甲所示。(1)实验中，应该向两个烧杯中加入相同的两种不同液体；可以通过比较来反映两种液体吸收热量的多少；(2)如图乙所示，若液体A是水，则液体B的比热容为。[](3)小明还想利用图2甲装置来比较不同液体燃料的热值，他应该在质量相同的燃料燃烧（相同时间/完毕）后，通过比较来得出结论；小明选用了燃料1和燃料2进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图2乙所示的图像a、b（燃料1的图像为a，燃料2的图像为b），则可初步判断燃料的热值大。【答案】(1) 质量加热时间(2)(3) 完毕温度计示数变化 2【详解】（1）[1][2]在探究不同物质的吸热能力的实验中，为了便于比较，应控制两种不同液体的质量相等；加热两种液体的装置完全相同，酒精灯相同时间放出的热量相同，可以看成相同时间两种液体吸收的热量相同，因此可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，这种方法叫转换法。（2）由图乙可知，在加热5min时，AB吸收相同的热量，A升高的温度为20℃，B升高的温度为40℃， A的比热容为，B的比热容（3）[1][2]比较不同液体燃料的热值，实验时应让相同质量的燃料1和燃料2完全燃尽，通过比较温度计示数变化来比较燃料的热值，液体升高的温度越高，说明燃料提供的热量越多，燃料的热值越大。[3]由图丁可知，燃料完全燃烧后，燃料2加热的液体升高的温度高，吸收的热量多，说明燃料2放出的热量多，由可知，燃料2的热值大。【考点9 加热效率的计算】 45．在“比较不同物质的吸热能力”实验中，小源用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的水和煤油，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙，加热3min，刚好消耗了4g酒精。若单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，已知，，下列分析正确的是（）A．煤油的末温比水的高，所以吸热能力更强B．煤油的比热容是C．该酒精灯的加热效率为D．加热，煤油吸收热量【答案】D【详解】A．由图可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，煤油升高的温度较高，煤油吸热能力弱，故A错误；B．加热4min时，二者吸收热量相等，煤油升高温度Δt煤油=100℃-20℃=80℃水升高的温度Δt水=60℃-20℃=40℃水和煤油的质量相等，由可知，比热容与升高的温度成反比，煤油的比热容故B错误；C．酒精燃烧3min消耗4g酒精，放出的热量由图乙可知，加热3min水升高的温度为Δt水′=50℃-20℃=30℃水吸收的热量Q吸=c水m水Δt水′=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J该酒精灯的加热效率为故C错误；D．加热4min，200g煤油吸热温度升高Δt煤油=100℃-20℃=80℃吸收的热量Q煤油=c煤油mΔt煤油=2.1×103J/(kg·℃)×0.2kg×80℃=3.36×104J故D正确。故选D。46．“可燃冰”作为新能源，有着巨大的开发使用潜力。在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍。的“可燃冰”完全燃烧后可放出的热量为 J，利用这些热量烧水供暖，可以将的水从0℃加热到100℃，水吸收的热量为 J，则烧水的效率为。[“可燃冰”的热值为，水的比热容为]【答案】 60%【详解】[1]可燃冰完全燃烧放出的热量为[2]水吸收的热量为[3]烧水效率为47．随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg，这些氢燃料完全燃烧释放的热量为 J，若这些热量80%被水吸收，可使 kg水的温度从20℃升高到100℃。【答案】 4.2×109 10000【详解】[1]氢燃料的质量为，氢燃料完全燃烧释放的热量为Q放=mq=30kg×1.4×108J/kg=4.2×109J[2]若这些热量80%被水吸收，则水吸收的热量为Q吸=ηQ放=80%×4.2×109J=3.36×109J由公式得加热水的质量为48．小涛在郊游时用丁烷气炉烧开水，将壶中的水从加热到，完全燃烧了的丁烷气体。已知丁烷气体的热值为，水的比热容是。试求：(1)水吸收的热量是多少？(2)丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少？(3)丁烷气炉烧水的效率是多少？【答案】（1）水吸收的热量（2）丁烷气体完全燃烧放出的热量（3）丁烷气炉烧水的效率49．某兴趣小组想通过实验测量某品牌酒精的热值，先用酒精灯对水进行加热。若完全燃烧4.2g酒精放出的热量的30%被1标准大气压下的水吸收，可以使0.6L、5℃的水的温度上升20℃。求：(1)水吸收的热量；(2)酒精燃烧放出的热量；(3)该品牌酒精灯内酒精的热值。【答案】（1）水的体积水的质量水吸收的热量（2）酒精燃烧放出的热量（3）酒精的热值【考点10 热机效率的计算】 50．下图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（）A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25%C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率【答案】D【详解】AB．由图乙可知，废气带走的能量占比最大，为40%，故AB错误；C．该汽油机的效率为故C错误；D．减少机械摩擦可以降低能量的损失，能提高汽油机效率，故D正确。故选D。51．内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈，则下列说法正确的是（）A．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为C．该汽油机在1s内做功30次D．图中所示冲程是压缩冲程【答案】D【详解】A．由公式得，汽油机消耗的燃料越少，燃料完全燃烧释放的热量越少，做的有用功未知，故效率不一定越高，故A错误；B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，汽油机做的有用功为故B错误；C．该汽油机飞轮每分钟转动1800圈，则每秒转动30圈，该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s内做功15次，故C错误；D．图中所示冲程两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故D正确。故选 D。52．如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的热机效率为，汽油机工作消耗0.5kg的汽油可以用来做 J的功，若汽油燃烧不充分，汽油的热值将（选填“变大”“变小”或“不变”）。（汽油的热值为）【答案】 30% 不变【详解】[1]如图为某汽油机工作时的能量流向图，可得汽油机的效率为[2]0.5kg汽油完全燃烧放出的热量是该汽油机消耗0.5kg汽油可输出有用功[3]热值是燃料的属性，与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃料是否完全燃烧无关，所以当汽油燃烧不充分时，汽油的热值仍然不变。53．某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做功次。若该汽油机的效率为30%，汽油机在某段时间完全燃烧了400g汽油，则汽油完全燃烧放出的热量为 J，汽油机输出的有用机械功为 J。（）【答案】 10 【详解】[1]单缸四冲程汽油机一个工作循环内，飞轮转2圈，对外做功1次，某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，即飞轮1min转1200圈，则飞轮1s转20圈，对外做功10次。[2]汽油完全燃烧放出的热量为[3]汽油机输出的有用机械功为54．燃料的种类多种多样，火箭发射探测器使用液态氢做燃料，原因是氢的大。小明家使用清洁能源天然气，他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水烧开（标准大气压下），已知该天然气灶的热效率为40%，则此过程中需要消耗天然气 m3。已知水的比热容为J/(kg·℃)，天然气的热值为J/m3。【答案】热值 0.04【详解】[1]火箭发射探测器使用液态氢做燃料，原因是液态氢的热值大，由知道，完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。[2]水吸收的热量由可知，天然气完全燃烧放出的热量由可知，消耗天然气的体积55．下图所示的是天然气环保公交车。该车自身的质量为，满载乘客40人。该公交车发动机的输出功率为，最高车速为。（g取）(1)若该公交车满载乘客，每名乘客的质量为，该公交车满载时车轮与地面的总接触面积为。该公交车满载乘客静止在水平地面上时对地面的压强是多少？(2)若该公交车以最高车速匀速直线行驶，则该公交车所受的阻力是多少？(3)若发动机的工作效率为，则（2）中该公交车内消耗天然气的体积是多少？（天然气的热值为）【答案】（1）该公交车满载时的总质量：该公交车满载时对水平地面的压力：该公交车满载时对水平地面的压强：。（2）该公交车匀速行驶时，发动机的输出功率：已知输出功率，最高车速该公交车所受的阻力：。（3）发动机在内输出的机械功：天然气完全燃烧放出的热量：消耗天然气的体积：。56．有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油，热值为4.6×107J/kg，求：(1)这些汽油完全燃烧产生的热量是多少？(2)若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能是多少？【答案】（1）汽油质量 m=10g=0.01kg10g汽油完全燃烧产生的热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg=4.6×105J（2）由热机效率公式可得，一个工作循环中输出的有用机械能57．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。（氢的热值为）(1)运载火箭使用液态氢作为燃料的主要优点是和；(2)某火箭发射时携带了液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[，当地气压为标准大气压](3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。【答案】（1）[1][2]由于液态氢的热值高，燃烧相同质量的前提下，相对比其他燃料放出的热量多，因此选择液态氢作为火箭的燃料，且燃烧后主要生成水，对环境几乎无污染。（2）火箭携带的氢燃料总放热量为不计热损失时水吸收的热量为则水的质量为（3）氢能源车的输出功率P =70 kW，行驶时间t = 0.5h，则有用输出能量为消耗了2kg燃料放出的热量为发动机效率为 2 / 2学科网（北京）股份有限公司$12.4 机械能与内能的相互转化（专题训练）【十大题型】【考点1 做功改变物体的内能】 1【考点2 温度、热量与内能的区别与联系】 3【考点3 热机工作过程中的能量转化】 3【考点4 汽油机的构造与工作过程】 5【考点5 柴油机的构造与工作过程】 6【考点6 热值的概念、单位和物理意义】 7【考点7 热值的公式及相关计算】 8【考点8 比较不同燃料的热值大小】 10【考点9 加热效率的计算】 12【考点10 热机效率的计算】 13【考点1 做功改变物体的内能】 1．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（）A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加2．父母劳累一天很辛苦，小明想烧壶热水，给父母泡泡脚。如图所示，当水壶里面的水沸腾时，产生的大量水蒸气会将壶盖顶开。他联想到汽油机在工作中，与此能量转化相同的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程3．如图是我国古代流行于民间的走马灯。当点燃走马灯内的蜡烛时，燃烧产生的高温气体便上升并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这和内燃机的哪个冲程类似（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程4．古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示：以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列说法正确的是（）A．在压缩气体体积的过程中，气体含有的热量增大B．艾绒在推杆的推动下与套筒内壁摩擦，产生的火花点燃艾绒C．该过程空气被压缩时，内能转化为机械能，温度升高D．内燃机的压缩冲程与该过程改变内能的方式相同5．如图所示，运动员推动冰壶滑行，以冰面为参照物冰壶是的（选填“静止”或“运动”），掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有，当冰刷在冰面上快速摩擦时，通过方式转化为内能，使得冰面的温度升高。6．汽车急刹车时，车轮停止转动，但由于，汽车还会继续向前滑行一段距离。在此过程中，车轮与地面摩擦，将能转化为能。7．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，将活塞迅速下压，筒内的硝化棉燃烧，向下压缩的目的是通过对（选填“硝化棉”或“空气”）（选填“做功”或“热传递”）的方式，从而增加其内能使其温度升高。【考点2 温度、热量与内能的区别与联系】 8．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）A．外界对物体做功，物体的内能一定增加B．内能小的物体也有可能将热量传递给内能大的物体C．温度越高的物体，所含有的热量一定越多D．物体的温度不变时，物体的内能就一定不变9．如图所示，将一注射器用橡皮管与一数显温度计相连，注射器内密封了一定质量的气体。小明快速向下推压活塞，关于此过程下列说法不正确的是（不考虑与外界的热交换）（）A．密封气体内能一定增加 B．数显温度计示数一定变大C．密封气体分子的无规则运动可能减缓 D．此过程通过做功改变密封气体的内能10．下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是（）A．质量相同的0℃冰和0℃水，它们的内能不同B．物体的温度升高时，其内部每个分子的动能都增大C．发生热传递时，含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体D．不发生热传递，对物体做功，物体的温度一定增加11．“热”字有着多种含义，在物理学中有时表示温度，有时表示热量，有时表示内能。“物体吸热，温度会升高”中的“热”表示的是；“沸腾的水很热”中的“热”表示的是；“摩擦生热”中的“热”表示的是；“天气很热”中的“热”表示的是。【考点3 热机工作过程中的能量转化】 12．用电钻在墙上打孔后，钻头会变得非常烫。此过程中的能量转化与四冲程内燃机工作时的哪一冲程相同（）A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程13．如图所示为内燃机四个冲程的工作示意图，下列说法中正确的是（）A．一个工作循环的正确顺序是甲、乙、丙、丁B．图乙冲程能获得动力C．图丁冲程有明显机械能转化为内能的过程D．图丙冲程存在化学能转化为内能的过程14．汽油机的一个工作循环中，能量转化方式与图示“爆炸”过程相同的是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程15．如图是单缸四冲程汽油机的某个冲程，该冲程中能转化为能。16．小亮自制的轮船模型如图所示，用蜡烛给小玻璃瓶中的水加热，一会儿就向外喷出气体推动小船前进。小船通过向后喷气向前运动，是利用了物体间力的作用是来实现的；气体喷出时内能（选填“增大”或“减小”），能量转化情况和柴油机的冲程相同。17．如图是小明制作的汽轮机模型，在试管中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后产生的蒸汽就能冲击叶轮转动。在这一过程中，水蒸气的能转化为叶轮的能，这一过程与汽油机的冲程作用相似。【考点4 汽油机的构造与工作过程】 18．如图所示为汽油机的四个冲程示意图，按照吸气、压缩、做功、排气的顺序工作时的正确排序为（）A．甲、丁、丙、乙 B．乙、丙、甲、丁 C．丁、乙、丙、甲 D．甲、丙、乙、丁19．如果请你设计一辆在月球上使用的月球车，考虑到月球上没有大气，那么可以在月球上使用的动力装置是（）A．柴油机 B．汽油机 C．喷气发动机 D．电动机20．光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示。密闭气室中四氧化二氮在光照下会分解，使气室内气压增大，推动活塞右移；无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。当装置中的活塞向右运动时，相当于汽油机四个冲程中的（）A． B． C． D．21．如题图是轿车的单缸四冲程汽油机的冲程，在设计制造时，汽缸外有一个水套，用水来冷却汽缸，这是因为水的大，汽油机工作时飞轮每秒钟转50转，则每秒完成个冲程。22．用水壶烧水，这是通过方式改变其内能，水沸腾后会顶起壶盖，此过程能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功次。23．如图所示，某连战士在进行单兵火箭筒发射演练。火箭弹发射过程中，可透过轻薄的玻璃纤维筒壁看见火焰。火药燃烧释放大量的能量，推动火箭弹加速运动，该过程相当于内燃机的冲程。此过程中，火箭筒的内能。【考点5 柴油机的构造与工作过程】 24．如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图，下列关于柴油机和汽油机工作的相关说法正确的是（）A．柴油机和汽油机吸气冲程吸进的都是空气B．除了做功冲程外，其余冲程都需要依靠曲轴的惯性完成C．柴油机顶部的喷油嘴可以替换成火花塞D．柴油机和汽油机气缸内的燃料都是点燃的25．关于柴油机与汽油机，下列叙述错误的是（）A．柴油机气缸顶端有一个喷油嘴而没有火花塞B．在压缩冲程中，都将机械能转化为内能C．柴油机吸气冲程中吸入气缸中的是空气D．一个工作循环中柴油机做两次功，比汽油机多一个做功冲程26．柴油机的一个工作循环包括四个冲程，即吸气冲程、冲程、做功冲程、排气冲程。一台柴油机的转速是3000r/min，它1秒钟对外做功次。27．下图是某内燃机的某个冲程示意图，则该内燃机为（选填“汽油机”或“柴油机”），它的点火方式为（选填“点燃式”或“压燃式”）。【考点6 热值的概念、单位和物理意义】 28．某同学探究不同物质的吸热能力，用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，温度与时间关系如图，甲、乙两种液体中有一种是水，另外一种液体的比热容小于水，则下列说法中正确的是（）A．甲液体是水B．北方楼房中的“暖气”可用乙液体作为介质C．加热相同的时间，乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量D．用酒精灯给液体加热过程中，酒精的热值不断减小29．酒精燃料是一种由粮食制成的环保燃料，当酒精燃料用掉一半时（）A．其热值和比热容都不变 B．比热容减半，热值不变C．热值减半，比热容不变 D．比热容和热值都变为原来的一半30．关于燃料的热值，下列说法正确的是（）A．提供充足的氧气，让燃料更充分地燃烧，可以提高燃料的热值B．根据热值计算公式可知，减小m可以提高热值C．燃料的热值只与燃料的种类有关D．一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高31．近年来，我国航天事业取得了长足发展。运载火箭通常选用液态氢做燃料是因为液态氢。假设某次发射，燃烧液态氢2.1×104kg，若这些热量用干木柴来获取，至少需要 kg干木柴。（已知：液态氢的热值为1.4×108J/kg，干木柴的热值为1.2×107J/kg）32．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为，这些能量需要完全燃烧的天然气才能得到，则天然气的热值为；天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值将（选填“变大”“变小”或“不变”）。33．木炭的热值为，其物理意义是。现有木炭6kg，若完全燃烧其质量的一半，可放出 J的热量，剩余木炭的热值为。火箭的燃料常使用液态氢，主要原因是它的大。【考点7 热值的公式及相关计算】 34．小明用如图所示甲、乙两套的装置，正确完成了“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”、燃料点燃直至燃尽，两个实验中液体升高的温度随时间变化的图像如图丙所示，不考虑热量损失，以下判断正确的是（）A．两个实验都要控制燃料的质量、液体质量相等B．两个实验都是通过温度计上升的示数反应热量的多少C．图像一和图像二表示两种物质比热容之比为1∶4D．图像一和图像二表示两种燃料的热值之比为5∶435．用图装置给水壶的水加热一段时间后，燃料燃烧放出的热量为8.4×105J，水吸收的热量为6.0×105J，炉具内的液体燃料减少了0.02kg，若这0.02kg的燃料完全燃烧，可以释放的热量为9×105J，则该液体燃料的热值是（）A．2.4×105J/kg B．2.4×107J/kg C．4.5×107J/kg D．3×107J/kg36．如图是小明家使用的太阳灶，某次用该太阳灶将、25℃的水加热到98℃，那么这些水吸收的热量为；若使用木柴加热这些水，假设木柴放出的热量有60%完全被水吸收，则所需要木柴的质量为。（结果保留1位小数）[水的比热容为，木柴的热值是]37．某燃气热水器使用天然气作为燃料，若使用中消耗掉0.02m3的天然气，则这些天然气完全燃烧放出的热量为 J（）；当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作表现为。38．用燃气灶烧水，把体积为2L、初温为20℃的水烧开（在一个标准大气压下），共燃烧了20g天然气（假设天然气完全燃烧）。，，，则燃气灶烧水时的效率为 %。39．如图是一台旅游观光用的无轨燃油小火车，空车质量为，轮子跟地面的接触面积为。小火车载客质量不能超过。以小火车的最大载客量计算，它在平直的路面上以的速度匀速行驶过程中，消耗了的汽油，所受阻力是总重的倍，（汽油热值为kg）。求：(1)观光车载客量最大时，静止在水平地面上对地面的压强；(2)在观光车匀速行驶的过程中，发动机的功率是多大？(3)汽油机的效率?40．用燃气灶烧水，燃烧0.4kg的煤气，使50kg的水从升高到，已知水的比热容为，煤气的热值为。求：(1)0.4kg煤气完全燃烧放出的热量；(2)燃气灶烧水的效率。41．绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村，某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气（）。(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少？(2)若这些热量的25%被初温为70℃、质量为12.5kg的水吸收，能使水的温度升高到多少？[，气压为标准大气压]【考点8 比较不同燃料的热值大小】 42．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。(1)选择甲、丙两图，比较不同物质吸热特点，液体吸收热量的多少是通过来反映的；(2)比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过来反映的；(3)在图甲中某同学测量液体a的质量为，初温，加热一段时间后液体a的温度为，此时消耗燃料的质量为m，根据液体a的比热容计算出燃料1的热值为（用已知物理量和测量物理量、、、m、表示，不计热损失）；(4)用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热，分别记录加热时间和温度，根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度（T）随时间（t）变化的图像如图丁所示。若液体b是水，液体a的比热容是 J/(kg·℃)。［c水=4.2×103J/(kg·℃)］43．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 (1)实验中应控制两种燃料（选填“燃烧的时间”或“质量”）相同。燃料完全燃烧放出热量的多少是通过（选填“加热的时间”或“水升高的温度”）来反映的；(2)燃烧相同质量的燃料，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图丙可知，热值较大的燃料是燃料（选填“1”或“2”）；假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为。44．为了探究“不同物质的吸热能力”，实验小组在两个相同的容器中分别装入初温相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图1甲所示。(1)实验中，应该向两个烧杯中加入相同的两种不同液体；可以通过比较来反映两种液体吸收热量的多少；(2)如图乙所示，若液体A是水，则液体B的比热容为。[](3)小明还想利用图2甲装置来比较不同液体燃料的热值，他应该在质量相同的燃料燃烧（相同时间/完毕）后，通过比较来得出结论；小明选用了燃料1和燃料2进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图2乙所示的图像a、b（燃料1的图像为a，燃料2的图像为b），则可初步判断燃料的热值大。【考点9 加热效率的计算】 45．在“比较不同物质的吸热能力”实验中，小源用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的水和煤油，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙，加热3min，刚好消耗了4g酒精。若单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，已知，，下列分析正确的是（）A．煤油的末温比水的高，所以吸热能力更强B．煤油的比热容是C．该酒精灯的加热效率为D．加热，煤油吸收热量46．“可燃冰”作为新能源，有着巨大的开发使用潜力。在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍。的“可燃冰”完全燃烧后可放出的热量为 J，利用这些热量烧水供暖，可以将的水从0℃加热到100℃，水吸收的热量为 J，则烧水的效率为。[“可燃冰”的热值为，水的比热容为]47．随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg，这些氢燃料完全燃烧释放的热量为 J，若这些热量80%被水吸收，可使 kg水的温度从20℃升高到100℃。48．小涛在郊游时用丁烷气炉烧开水，将壶中的水从加热到，完全燃烧了的丁烷气体。已知丁烷气体的热值为，水的比热容是。试求：(1)水吸收的热量是多少？(2)丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少？(3)丁烷气炉烧水的效率是多少？49．某兴趣小组想通过实验测量某品牌酒精的热值，先用酒精灯对水进行加热。若完全燃烧4.2g酒精放出的热量的30%被1标准大气压下的水吸收，可以使0.6L、5℃的水的温度上升20℃。求：(1)水吸收的热量；(2)酒精燃烧放出的热量；(3)该品牌酒精灯内酒精的热值。【考点10 热机效率的计算】 50．下图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（）A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25%C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率51．内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈，则下列说法正确的是（）A．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为C．该汽油机在1s内做功30次D．图中所示冲程是压缩冲程52．如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的热机效率为，汽油机工作消耗0.5kg的汽油可以用来做 J的功，若汽油燃烧不充分，汽油的热值将（选填“变大”“变小”或“不变”）。（汽油的热值为）53．某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做功次。若该汽油机的效率为30%，汽油机在某段时间完全燃烧了400g汽油，则汽油完全燃烧放出的热量为 J，汽油机输出的有用机械功为 J。（）54．燃料的种类多种多样，火箭发射探测器使用液态氢做燃料，原因是氢的大。小明家使用清洁能源天然气，他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水烧开（标准大气压下），已知该天然气灶的热效率为40%，则此过程中需要消耗天然气 m3。已知水的比热容为J/(kg·℃)，天然气的热值为J/m3。55．下图所示的是天然气环保公交车。该车自身的质量为，满载乘客40人。该公交车发动机的输出功率为，最高车速为。（g取）(1)若该公交车满载乘客，每名乘客的质量为，该公交车满载时车轮与地面的总接触面积为。该公交车满载乘客静止在水平地面上时对地面的压强是多少？(2)若该公交车以最高车速匀速直线行驶，则该公交车所受的阻力是多少？(3)若发动机的工作效率为，则（2）中该公交车内消耗天然气的体积是多少？（天然气的热值为）56．有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油，热值为4.6×107J/kg，求：(1)这些汽油完全燃烧产生的热量是多少？(2)若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能是多少？57．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。（氢的热值为）(1)运载火箭使用液态氢作为燃料的主要优点是和；(2)某火箭发射时携带了液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[，当地气压为标准大气压](3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。 2 / 2学科网（北京）股份有限公司$

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