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初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用综合与测试单元测试复习练习题
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这是一份初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用综合与测试单元测试复习练习题，共16页。试卷主要包含了 选择题， 填空题， 解答题等内容，欢迎下载使用。
一、 选择题 （本题共计 13 小题 ，每题 3 分 ，共计39分 ， ）
1. 如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）
A.B.C.D.
2. 四冲程热机在工作时，将机械能转化为内能的是（ ）
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
3. 生活中热现象随处可见，下列现象解释正确的是（ ）
A.用热水袋暖手，手吸热，热传递使手的热量增加了
B.夏天向地面洒水降温是利用水的比热容比较大的特点
C.焦炭的热值大于干木柴，所以燃烧相同质量的焦炭和干木柴，焦炭放热比较多
D.端午粽子飘香，说明分子在做永不停息的无规则运动
4. 2020年11月24日长征五号遥五运载火箭顺利将嫦娥五号探测器送人预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅．长征五号火箭发动机的推进剂采用液氧、液氢和煤油，之所以采用液氢作为燃料，主要是因为液氢具有（ ）
A.较大的密度B.较大的热值C.较高的沸点D.较高的燃点
5. 热机的效率是热机性能的一个重要指标，下面说法中正确的是（ ）
A.热机的效率越高，热机的功率就越大
B.热机的效率越高，在单位时间内消耗的燃料越少
C.热机的效率越高，在同样的时间内转化的机械能多
D.热机的效率越高，燃料释放的内能转化为机械能的百分比越大
6. 在单摆实验中，我们发现每次荡起的高度在逐渐变小，下列说法正确的是
A.能量正在消失
B.只存在动能和势能的互相转化
C.机械能是守恒的
D.机械能是不守恒的，但各种能量的总量守恒
7. 如图所示，是同学们自制的玩具和工具，下列说法正确的是（ ）
A.橡皮筋动力车能前进利用了二力平衡原理，把弹性势能转化为动能
B.小电扇是利用了电磁感应原理转动的，转动时把电能转化为机械能
C.泡沫塑料切割机是利用电流的磁效应原理工作的，工作时把电能转化为内能
D.太阳灶是把光能转化成内能，利用光的反射来会聚能量的
8. 下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（ ）
A.一个物体没有做功，它一定不具有能量
B.一个物体能够做的功越多，其动能一定越大
C.一个物体具有能量，说明它正在做功
D.一个物体能够做功，说明它具有能量
9. 从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（ ）
A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B.铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C.发电机工作时主要将机械能转化为电能
D.电热水壶工作时电能转化为内能
10. 如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A.绳子自由端移动的距离为2m
B.物体与地面间的滑动摩擦力为75N
C.拉力F的功率为12W
D.有用功为120J
11. 关于热值和热机的效率，以下说法中正确的是（ ）
A.尽量使燃料充分燃烧，可以提高热机的效率
B.尽量使燃料充分燃烧，可以提高燃料的热值
C.燃烧时放出的热量越多，燃料热值就越高
D.热机所用燃料的热值越高，热机的效率就越高
12. 炎热的夏天，一辆匀速行驶的洒水车洒湿了被晒得发烫的柏油路。下列关于洒水车的分析，正确的是（ ）
A.若提高洒水车的热机效率，就可以增大燃料的热值
B.若燃料燃烧更充分，就可以提高洒水车的热机效率
C.洒水车的动能不变，势能不变，机械能的总量不变
D.往柏油路上洒水，主要是通过做功改变路面的内能
13. 如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（ ）
A.飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁
B.四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙
C.飞轮转速3000r/min则该汽油机1s钟能做功25次
D.丙图中气缸内气体温度会上升
二、 填空题 （本题共计 5 小题 ，每题 2 分 ，共计10分 ， ）
14. 如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在________冲程；为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱，使汽缸被水包围着，这是通过________的方式减少汽缸内能的．
15. 火箭发动机以高热值的液态氢为燃料．已知液态氢的热值为1.4×108J/kg，该热值表示的物理含义是________．
16. 减排节能，可让深圳的天更蓝．请你从提高热机效率的角度，提两条合理化建议
(1)________；
(2)________．
17. 热机的效率是热及性能的一个重要指标，在热机的各种能量损失中，________带走的能量最多，设法利用________的能量，是提高燃料利用率的重要措施．
18. 现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，它在工作的过程中，________冲程将内能转化为机械能。已知甲油机的效率比乙汽油机的效率低，则表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功________乙做的有用功 （选填“大于”、“小于“或““等于”）。
三、 解答题 （本题共计 4 小题 ，每题 12 分 ，共计48分 ， ）
19. “运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5×105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250kg，已知航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg．在这一次航行中，求：
（1）运输机航行的速度；
（2）运输机的功率；
（3）运输机发动机的热机效率．
20. 阅读短文回答问题：
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…
喷气式发动机中自带燃料和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
根据材料内容，请在回答下列问题：
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________（选填“增大”或“减小”）。
（2）在挑选汽车时，发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断。输出功率相同时，汽油味儿越淡，汽车发动机效率越高，原因是________。
（3）2016年11月3日我国最大推力新一代运载火箭长征五号，在中国文昌航天发射场点火升空，如图。火箭起飞时，10台发动机同时点火，氧气对火箭的推力超过1×107N，这个力至少可举起质量为________t的物体(g取10N/kg)。
（4）如何提高热机效率，请你提建议。
21. 为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，从2016年4月1日浙江已执行国五排放标准．相比“国四”标准，新标准总质量不超过3500kg轻型汽油车和轻型柴油车氮氧化物排放可以降低25%，总质量超过3500kg的重型柴油车氮氧化物排放可以降低43%．有测试表明，一些城市空气中PM2.5的20%左右来自机动车尾气．另外按照国五标准，标记辛烷值的汽油牌号从90、93、97号系列将会调整为89、92、95号系列．
下表是某市推出的一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程认为做匀速直线运动）．（汽油的热值4.6×107J/kg）．
①请计算内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量及其效率？
②根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能与环保主要体现在哪些方面（至少各回答一个）？
22. 如图是某太阳能热水器，向其中注入100L水，阳光照射一段时间后，水温从10∘C升高到60∘C．水的比热容是4.2×103J/(kg⋅∘C)．试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是5.6×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若水吸收的热量用天然气燃烧来提供，且用天然气加热的效率为50%，则需完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值为3.5×107J/m3）
参考答案与试题解析
2021年人教版九年级全一册物理第14章 内能的利用单元测试卷含答案
一、 选择题 （本题共计 13 小题 ，每题 3 分 ，共计39分 ）
1.
【答案】
B
【考点】
内燃机的四个冲程
【解析】
本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：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；
其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】
A、排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意；
B、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意；
C、进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意；
D、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。
2.
【答案】
B
【考点】
内燃机的四个冲程
【解析】
掌握四个冲程中的能量转化情况，吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】
内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程；压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能；在做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能，故B正确。
3.
【答案】
D
【考点】
改变内能的两种方式
水的比热容的特点及应用
燃料的热值
分子热运动
【解析】
（1）改变物体内能有两种方法，做功和热传递；
（2）水蒸发时会吸收热量；
（3）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，煤的热值比木柴的热值大，说明相同质量的煤和木柴完全燃烧，煤放出的热量多。
（4）分子在做永不停息的无规则运动。
【解答】
A、冬天用热水袋暖手，该过程是用热传递的方式改变内能的，改变的不是热量，故A错误；
B、炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，不是利用水的比热容大的特点，故B错误；
C、煤的热值比木柴的热值大，说明完全燃烧相同质量的煤和木柴，煤放出的热量多，故C错误；
D、端午粽子飘香，说明粽子的香味分子在做永不停息的无规则运动，故D正确。
4.
【答案】
B
【考点】
燃料的热值
【解析】
单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大．
【解答】
解：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，可以放出更多的热量，故B正确．
故选B．
5.
【答案】
D
【考点】
热机的效率
【解析】
热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，是表示热机性能好坏的物理量．
【解答】
解：A、热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，功率是功与时间的比值，二者没有关系，故A错误；
BCD、热机的效率越高是指燃料释放的内能转化为机械能的百分比越大，故D正确，BC错误．
故选：D．
6.
【答案】
D
【考点】
能量守恒定律
【解析】
机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，机械能才守恒．
能量不会凭空消灭，也不会凭空产生，只能是从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一物体，但是能量在转化和
转移过程中总量保持不变．
【解答】
A．在单摆实验中，每次荡起的高度在逐渐变小，是因为在摆动过程中，克服空气阻力消耗掉一部分机械能，转化为内能了，故
A错误；
B．在摆动过程中存在着动能和势能的转化，还存在机械能与内能的转化，故B错误；
C．因为摆动过程中不只是动能和势能之间的转化，故机械能是不守恒的，故C错误；
D．整个过程中虽然机械能不守恒，但是各种能量的总量守恒，故D正确．
故选D．
7.
【答案】
D
【考点】
能量转化与守恒观点的应用
【解析】
（1）从机械能转化的角度可做出判断；
（2）小电扇是由电动机驱动的，将电能转化为机械能；
（3）泡沫塑料切割机利用了电流的热效应，据此判断；
（4）太阳灶可会聚太阳光，将光能转化为内能。
【解答】
A、橡皮筋动力车能前进是通过把弹性势能转化为动能而获得动力，而不是利用二力平衡原理，故A错误；
B、小电扇是利用了通电线圈在磁场中受力转动的原理，转动时把电能转化为机械能，故B错误；
C、泡沫塑料切割机是利用电流的热效应工作的，工作时把电能转化为内能，故C错误；
D、太阳灶是利用光的反射来会聚太阳光（会聚能量），将光能转化为内能，故D正确。
8.
【答案】
D
【考点】
功
能量及其存在的不同形式
【解析】
①一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能量反映了物体做功的本领，不同的物体做功的本领也不同，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大；
②机械能包括动能和势能．
【解答】
解：
A、一个物体没有做功，可能具有能量．例如：静止在高处的苹果具有重力势能．此选项错误；
B、物体能够做功，表示这个物体具有能量，能够做功越多，说明该物体具有的能量就越大，并不一定是动能越大，也有可能是重力势能，或其他形式的能．此选项错误；
C、一个物体具有能量，说明它具有做功本领，但物体不一定做功．此选项错误；
D、一个物体能够做功，具有做功的本领，说明它一定具有能．此选项正确．
故选D．
9.
【答案】
B
【考点】
能量转化和转移
【解析】
判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；从能量转化的角度分析，电流做功的过程是将电能转化为其它形式能量的过程。
【解答】
解：A．电风扇工作时，消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能，故A正确；
B．铅蓄电池充电的过程，消耗电能，得到化学能，所以将电能转化为化学能，故B错误；
C．发电机发电时，消耗了机械能，得到电能，所以将机械能转化为电能，故C正确；
D．电水壶工作时消耗了电能，使水的温度升高，得到内能，故将电能转化为内能，故D正确．
本题选错误的，故选B．
10.
【答案】
C
【考点】
功率的计算
滑轮（组）的机械效率
滑轮组绳子拉力的计算
【解析】
A、知道物体移动速度和时间，利用s＝vt求物体移动距离，由题知，n＝3，拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍；
B、知道机械效率和拉力大小，利用η=WW=fsFs=fsF3s=f3F求摩擦力f；
C、利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用功率公式求拉力做功功率；
D、拉力做的有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离。
【解答】
解：A．由图知，n＝3，则绳子自由端移动的距离：s绳＝3s物＝3v物t＝3×0.2m/s×10s＝6m，选项A错误；
B．拉力做的有用功W有＝fs物，W总＝Fs绳，
因为η=W有W总=fsFs=fsF3s=f3F，
所以物体与地面间的滑动摩擦力：
f＝η×3F＝80%×3×20N＝48N，选项B错误；
C．拉力做功为：W总＝Fs绳＝20N×6m＝120J，
拉力做功的功率：P=Wt=120J10s=12W，选项C正确；
D．有用功：W有＝fs物＝fv物t＝48N×0.2m/s×10s＝96J，选项D错误．
故选C．
11.
【答案】
A
【考点】
热机的效率
燃料的热值
【解析】
(1)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高，与热机的功率和燃料的热值无关；
(2)要想提高热机的效率，就要做到：尽量使燃料完全燃烧、保证良好的润滑、尽量减小克服摩擦消耗的能量、尽量减小热量的损失等；
(3)燃料的热值是燃料的一种特性，不同种燃料其热值一般不同，同种燃料热值一般相同，与燃料的质量大小无关．
【解答】
解：A．尽量使燃料充分燃烧可提高热机的效率，故A正确；
B．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故B错误；
C．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料燃烧放出热量的多少无关，故C错误；
D．用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率就不一定得到提高，故D错误．
故选A．
12.
【答案】
B
【考点】
热机的效率
【解析】
（1）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；
（2）热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；
（3）影响动能的因素：质量和速度，；影响重力势能的因素：质量和高度，动能和重力势能统称机械能；
（4）改变内能的两种方法：做功和热传递。
【解答】
A、热值是燃料的特性，与热机效率无关，故A错误；
B、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确；
C、洒水车洒水时，质量减小，动能减小，势能减小，机械能的减小，故C错误；
D、往柏油路上洒水，主要是通过热传递的方式改变路面的内能，故D错误。
13.
【答案】
C
【考点】
内燃机的四个冲程
有关热机的计算
【解析】
（1）根据气门的关闭情况和活塞的运动方向判断是哪一个冲程；工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成；
（2）内燃机的四个冲程依次是吸气、压缩、做功和排气冲程；
（3）内燃机的工作过程：在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动2周，飞轮转2周，做功一次。
（4）内燃机工作过程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】
AB、甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；
内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁；故AB错误；
C、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故C正确；
D、丙图是排气冲程，气缸内的气体向外传递热量，内能减小，温度降低，故D错误。
二、 填空题 （本题共计 5 小题 ，每题 2 分 ，共计10分 ）
14.
【答案】
【考点】
内燃机的四个冲程
【解析】
此题暂无解析
【解答】
此题暂无解答
15.
【答案】
1kg液态氢完全燃烧可释放的热量是1.4×108J
【考点】
燃料的热值
【解析】
热值在数值上等于单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量．
【解答】
解：热值在数值上等于单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，故1.4×108J/kg表示的物理意义是：1kg的液氢完全燃烧放出的热量是1.4×108J．
16.
【答案】
保证良好润滑减少摩擦,尽量降低散热
【考点】
热机的效率
【解析】
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．要提高效率，就要减少热的损失．
【解答】
解：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．要提高效率，首先使燃料充分燃烧，然后减少燃烧产生能量的损失，提高其利用率．
故答案为：保证良好润滑减少摩擦；尽量降低散热．
17.
【答案】
废气,废气
【考点】
热机的效率
【解析】
了解热机的各种能量损失，知道在这些损失中，废气的温度很高，带走的能量最多．
【解答】
解：在热机的各种热损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气带走的能量，是提高热机效率的重要措施．
故答案为：废气；废气．
18.
【答案】
做功,小于
【考点】
热机的效率
【解析】
（1）在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；
（2）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。甲的效率比乙低，表明在做相同的有用功的情况下，甲消耗的燃油质量比乙消耗的燃油质量大或在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功比乙做的有用功少。
【解答】
（1）在汽油机的做功冲程中高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；
（2）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，甲汽油机的效率比乙汽油机的效率低，表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功比乙做的有用功少。
故答案为：做功；小于。
三、 解答题 （本题共计 4 小题 ，每题 12 分 ，共计48分 ）
19.
【答案】
（1）运输机航行的速度为720km/h；
（2）运输机的功率为3×107W；
（3）运输机发动机的热机效率为60%．
【考点】
速度公式及其应用
功的计算
功率的计算
热机的效率
燃料的热值
【解析】
【解答】
解：（1）运输机航行的速度v=st=360km0.5h=720km/h．
（2）运输机的推力所做的功为：
W=Fs=1.5×105N×360×103m=5.4×1010J，
运输机的功率为P=Wt=5.4×1010J0.5×3600s=3×107W．
（3）2250kg航空煤油完全燃烧放出的热量为：
Q=mq=2250kg×4.0×107J/kg=9×1010J，
运输发动机的效率为：
η=WQ×100%=5.4×1010J9×1010J×100%=60%．
20.
【答案】
减小
汽油味越淡，说明燃烧得越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高
1000
让燃料充分燃烧，减少热量的损失。
【考点】
重力的计算
功率的计算
热机的效率
【解析】
（1）在功率相同时，蒸汽机最重，内燃机次之，喷气发动机最轻。
（2）热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。汽油味越淡，说明燃烧的越充分，同样多的汽油（总能量相同），燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，根据效率公式分析判断；
（3）知道氧气对火箭的推力，利用F＝G＝mg求至少可举起物体的质量；
（4）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。要提高效率，就要减少热的损失。
【解答】
根据阅读材料可知，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小；
输出功率相同的汽车，汽油味越淡，说明燃烧得越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高；
由题可知，氧气对火箭的推力F＝G＝mg，则至少可举起物体的质量：
m=Gg=1×107N10N/kg=1×106kg＝1000t；
要提高热机的效率就要让燃料充分燃烧，减少热量的损失，即减少机械摩擦损失、减少机械散热和废气带走热量。
21.
【答案】
(1)内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量及其效率分别为6.52kg和20%；
(2)节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放．
【考点】
有关热机的计算
【解析】
(1)已知内燃机行驶一百公路消耗的总能量和汽油的热值，根据Q=mq即可求出消耗的汽油质量；
已知汽车的牵引力、行驶的距离以及行驶的速度，根据W=FS求出牵引力做的功；
利用η=×W有W总100%即可求出效率；
(3)从效率、噪声、废气排放进行分析．
【解答】
解：
(1)由Q=mq得，
内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量：
m=Qq=3×108J4.6×107J/kg=6.52kg；
汽车牵引力做的功：
W=Fs=600N×105m=6×107J；
内燃机汽车的效率：
η=WQ×100%=6×107J3×108J×100%=20%；
(3)节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放．
22.
【答案】
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是1.68×107J；
（2）这段时间该热水器的效率是30%；
（3）则需完全燃烧0.96m3的天然气．
【考点】
太阳能的相关计算
热量的计算
能量利用效率
燃料的热值
【解析】
（1）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
（2）知道水吸收的热量和热水器接收到太阳辐射的热量，利用效率公式η=Q吸Q×100%求出该热水器的效率；
（3）知道煤燃烧放出的热量和煤的热值，根据Q放=mq的变形公式m=Q放q求出需完全燃烧煤的质量．
【解答】
解：（1）水的质量m=ρV=100kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=1.68×107J．
（2）热水器的效率：
η=Q吸Q总×100%=30%．
（3）由题意得，天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸η1=3.36×107J，
所需天然气的体积V=Q放q=0.96m3．车型
能源
测试距离
牵引力
速度
百公里总耗能
效率
纯电动汽车
电能
100km
600N
72km/h
7.2×107J
83.3%
内燃机汽车
汽油
100km
600N
3×108J
一、 选择题 （本题共计 13 小题 ，每题 3 分 ，共计39分 ， ）
1. 如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）
A.B.C.D.
2. 四冲程热机在工作时，将机械能转化为内能的是（ ）
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
3. 生活中热现象随处可见，下列现象解释正确的是（ ）
A.用热水袋暖手，手吸热，热传递使手的热量增加了
B.夏天向地面洒水降温是利用水的比热容比较大的特点
C.焦炭的热值大于干木柴，所以燃烧相同质量的焦炭和干木柴，焦炭放热比较多
D.端午粽子飘香，说明分子在做永不停息的无规则运动
4. 2020年11月24日长征五号遥五运载火箭顺利将嫦娥五号探测器送人预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅．长征五号火箭发动机的推进剂采用液氧、液氢和煤油，之所以采用液氢作为燃料，主要是因为液氢具有（ ）
A.较大的密度B.较大的热值C.较高的沸点D.较高的燃点
5. 热机的效率是热机性能的一个重要指标，下面说法中正确的是（ ）
A.热机的效率越高，热机的功率就越大
B.热机的效率越高，在单位时间内消耗的燃料越少
C.热机的效率越高，在同样的时间内转化的机械能多
D.热机的效率越高，燃料释放的内能转化为机械能的百分比越大
6. 在单摆实验中，我们发现每次荡起的高度在逐渐变小，下列说法正确的是
A.能量正在消失
B.只存在动能和势能的互相转化
C.机械能是守恒的
D.机械能是不守恒的，但各种能量的总量守恒
7. 如图所示，是同学们自制的玩具和工具，下列说法正确的是（ ）
A.橡皮筋动力车能前进利用了二力平衡原理，把弹性势能转化为动能
B.小电扇是利用了电磁感应原理转动的，转动时把电能转化为机械能
C.泡沫塑料切割机是利用电流的磁效应原理工作的，工作时把电能转化为内能
D.太阳灶是把光能转化成内能，利用光的反射来会聚能量的
8. 下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（ ）
A.一个物体没有做功，它一定不具有能量
B.一个物体能够做的功越多，其动能一定越大
C.一个物体具有能量，说明它正在做功
D.一个物体能够做功，说明它具有能量
9. 从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（ ）
A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B.铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C.发电机工作时主要将机械能转化为电能
D.电热水壶工作时电能转化为内能
10. 如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A.绳子自由端移动的距离为2m
B.物体与地面间的滑动摩擦力为75N
C.拉力F的功率为12W
D.有用功为120J
11. 关于热值和热机的效率，以下说法中正确的是（ ）
A.尽量使燃料充分燃烧，可以提高热机的效率
B.尽量使燃料充分燃烧，可以提高燃料的热值
C.燃烧时放出的热量越多，燃料热值就越高
D.热机所用燃料的热值越高，热机的效率就越高
12. 炎热的夏天，一辆匀速行驶的洒水车洒湿了被晒得发烫的柏油路。下列关于洒水车的分析，正确的是（ ）
A.若提高洒水车的热机效率，就可以增大燃料的热值
B.若燃料燃烧更充分，就可以提高洒水车的热机效率
C.洒水车的动能不变，势能不变，机械能的总量不变
D.往柏油路上洒水，主要是通过做功改变路面的内能
13. 如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（ ）
A.飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁
B.四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙
C.飞轮转速3000r/min则该汽油机1s钟能做功25次
D.丙图中气缸内气体温度会上升
二、 填空题 （本题共计 5 小题 ，每题 2 分 ，共计10分 ， ）
14. 如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在________冲程；为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱，使汽缸被水包围着，这是通过________的方式减少汽缸内能的．
15. 火箭发动机以高热值的液态氢为燃料．已知液态氢的热值为1.4×108J/kg，该热值表示的物理含义是________．
16. 减排节能，可让深圳的天更蓝．请你从提高热机效率的角度，提两条合理化建议
(1)________；
(2)________．
17. 热机的效率是热及性能的一个重要指标，在热机的各种能量损失中，________带走的能量最多，设法利用________的能量，是提高燃料利用率的重要措施．
18. 现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，它在工作的过程中，________冲程将内能转化为机械能。已知甲油机的效率比乙汽油机的效率低，则表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功________乙做的有用功 （选填“大于”、“小于“或““等于”）。
三、 解答题 （本题共计 4 小题 ，每题 12 分 ，共计48分 ， ）
19. “运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5×105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250kg，已知航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg．在这一次航行中，求：
（1）运输机航行的速度；
（2）运输机的功率；
（3）运输机发动机的热机效率．
20. 阅读短文回答问题：
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…
喷气式发动机中自带燃料和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
根据材料内容，请在回答下列问题：
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________（选填“增大”或“减小”）。
（2）在挑选汽车时，发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断。输出功率相同时，汽油味儿越淡，汽车发动机效率越高，原因是________。
（3）2016年11月3日我国最大推力新一代运载火箭长征五号，在中国文昌航天发射场点火升空，如图。火箭起飞时，10台发动机同时点火，氧气对火箭的推力超过1×107N，这个力至少可举起质量为________t的物体(g取10N/kg)。
（4）如何提高热机效率，请你提建议。
21. 为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，从2016年4月1日浙江已执行国五排放标准．相比“国四”标准，新标准总质量不超过3500kg轻型汽油车和轻型柴油车氮氧化物排放可以降低25%，总质量超过3500kg的重型柴油车氮氧化物排放可以降低43%．有测试表明，一些城市空气中PM2.5的20%左右来自机动车尾气．另外按照国五标准，标记辛烷值的汽油牌号从90、93、97号系列将会调整为89、92、95号系列．
下表是某市推出的一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程认为做匀速直线运动）．（汽油的热值4.6×107J/kg）．
①请计算内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量及其效率？
②根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能与环保主要体现在哪些方面（至少各回答一个）？
22. 如图是某太阳能热水器，向其中注入100L水，阳光照射一段时间后，水温从10∘C升高到60∘C．水的比热容是4.2×103J/(kg⋅∘C)．试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是5.6×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若水吸收的热量用天然气燃烧来提供，且用天然气加热的效率为50%，则需完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值为3.5×107J/m3）
参考答案与试题解析
2021年人教版九年级全一册物理第14章 内能的利用单元测试卷含答案
一、 选择题 （本题共计 13 小题 ，每题 3 分 ，共计39分 ）
1.
【答案】
B
【考点】
内燃机的四个冲程
【解析】
本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：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；
其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】
A、排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意；
B、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意；
C、进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意；
D、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。
2.
【答案】
B
【考点】
内燃机的四个冲程
【解析】
掌握四个冲程中的能量转化情况，吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】
内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程；压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能；在做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能，故B正确。
3.
【答案】
D
【考点】
改变内能的两种方式
水的比热容的特点及应用
燃料的热值
分子热运动
【解析】
（1）改变物体内能有两种方法，做功和热传递；
（2）水蒸发时会吸收热量；
（3）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，煤的热值比木柴的热值大，说明相同质量的煤和木柴完全燃烧，煤放出的热量多。
（4）分子在做永不停息的无规则运动。
【解答】
A、冬天用热水袋暖手，该过程是用热传递的方式改变内能的，改变的不是热量，故A错误；
B、炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，不是利用水的比热容大的特点，故B错误；
C、煤的热值比木柴的热值大，说明完全燃烧相同质量的煤和木柴，煤放出的热量多，故C错误；
D、端午粽子飘香，说明粽子的香味分子在做永不停息的无规则运动，故D正确。
4.
【答案】
B
【考点】
燃料的热值
【解析】
单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大．
【解答】
解：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，可以放出更多的热量，故B正确．
故选B．
5.
【答案】
D
【考点】
热机的效率
【解析】
热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，是表示热机性能好坏的物理量．
【解答】
解：A、热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，功率是功与时间的比值，二者没有关系，故A错误；
BCD、热机的效率越高是指燃料释放的内能转化为机械能的百分比越大，故D正确，BC错误．
故选：D．
6.
【答案】
D
【考点】
能量守恒定律
【解析】
机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，机械能才守恒．
能量不会凭空消灭，也不会凭空产生，只能是从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一物体，但是能量在转化和
转移过程中总量保持不变．
【解答】
A．在单摆实验中，每次荡起的高度在逐渐变小，是因为在摆动过程中，克服空气阻力消耗掉一部分机械能，转化为内能了，故
A错误；
B．在摆动过程中存在着动能和势能的转化，还存在机械能与内能的转化，故B错误；
C．因为摆动过程中不只是动能和势能之间的转化，故机械能是不守恒的，故C错误；
D．整个过程中虽然机械能不守恒，但是各种能量的总量守恒，故D正确．
故选D．
7.
【答案】
D
【考点】
能量转化与守恒观点的应用
【解析】
（1）从机械能转化的角度可做出判断；
（2）小电扇是由电动机驱动的，将电能转化为机械能；
（3）泡沫塑料切割机利用了电流的热效应，据此判断；
（4）太阳灶可会聚太阳光，将光能转化为内能。
【解答】
A、橡皮筋动力车能前进是通过把弹性势能转化为动能而获得动力，而不是利用二力平衡原理，故A错误；
B、小电扇是利用了通电线圈在磁场中受力转动的原理，转动时把电能转化为机械能，故B错误；
C、泡沫塑料切割机是利用电流的热效应工作的，工作时把电能转化为内能，故C错误；
D、太阳灶是利用光的反射来会聚太阳光（会聚能量），将光能转化为内能，故D正确。
8.
【答案】
D
【考点】
功
能量及其存在的不同形式
【解析】
①一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能量反映了物体做功的本领，不同的物体做功的本领也不同，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大；
②机械能包括动能和势能．
【解答】
解：
A、一个物体没有做功，可能具有能量．例如：静止在高处的苹果具有重力势能．此选项错误；
B、物体能够做功，表示这个物体具有能量，能够做功越多，说明该物体具有的能量就越大，并不一定是动能越大，也有可能是重力势能，或其他形式的能．此选项错误；
C、一个物体具有能量，说明它具有做功本领，但物体不一定做功．此选项错误；
D、一个物体能够做功，具有做功的本领，说明它一定具有能．此选项正确．
故选D．
9.
【答案】
B
【考点】
能量转化和转移
【解析】
判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；从能量转化的角度分析，电流做功的过程是将电能转化为其它形式能量的过程。
【解答】
解：A．电风扇工作时，消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能，故A正确；
B．铅蓄电池充电的过程，消耗电能，得到化学能，所以将电能转化为化学能，故B错误；
C．发电机发电时，消耗了机械能，得到电能，所以将机械能转化为电能，故C正确；
D．电水壶工作时消耗了电能，使水的温度升高，得到内能，故将电能转化为内能，故D正确．
本题选错误的，故选B．
10.
【答案】
C
【考点】
功率的计算
滑轮（组）的机械效率
滑轮组绳子拉力的计算
【解析】
A、知道物体移动速度和时间，利用s＝vt求物体移动距离，由题知，n＝3，拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍；
B、知道机械效率和拉力大小，利用η=WW=fsFs=fsF3s=f3F求摩擦力f；
C、利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用功率公式求拉力做功功率；
D、拉力做的有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离。
【解答】
解：A．由图知，n＝3，则绳子自由端移动的距离：s绳＝3s物＝3v物t＝3×0.2m/s×10s＝6m，选项A错误；
B．拉力做的有用功W有＝fs物，W总＝Fs绳，
因为η=W有W总=fsFs=fsF3s=f3F，
所以物体与地面间的滑动摩擦力：
f＝η×3F＝80%×3×20N＝48N，选项B错误；
C．拉力做功为：W总＝Fs绳＝20N×6m＝120J，
拉力做功的功率：P=Wt=120J10s=12W，选项C正确；
D．有用功：W有＝fs物＝fv物t＝48N×0.2m/s×10s＝96J，选项D错误．
故选C．
11.
【答案】
A
【考点】
热机的效率
燃料的热值
【解析】
(1)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高，与热机的功率和燃料的热值无关；
(2)要想提高热机的效率，就要做到：尽量使燃料完全燃烧、保证良好的润滑、尽量减小克服摩擦消耗的能量、尽量减小热量的损失等；
(3)燃料的热值是燃料的一种特性，不同种燃料其热值一般不同，同种燃料热值一般相同，与燃料的质量大小无关．
【解答】
解：A．尽量使燃料充分燃烧可提高热机的效率，故A正确；
B．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故B错误；
C．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料燃烧放出热量的多少无关，故C错误；
D．用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率就不一定得到提高，故D错误．
故选A．
12.
【答案】
B
【考点】
热机的效率
【解析】
（1）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；
（2）热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；
（3）影响动能的因素：质量和速度，；影响重力势能的因素：质量和高度，动能和重力势能统称机械能；
（4）改变内能的两种方法：做功和热传递。
【解答】
A、热值是燃料的特性，与热机效率无关，故A错误；
B、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确；
C、洒水车洒水时，质量减小，动能减小，势能减小，机械能的减小，故C错误；
D、往柏油路上洒水，主要是通过热传递的方式改变路面的内能，故D错误。
13.
【答案】
C
【考点】
内燃机的四个冲程
有关热机的计算
【解析】
（1）根据气门的关闭情况和活塞的运动方向判断是哪一个冲程；工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成；
（2）内燃机的四个冲程依次是吸气、压缩、做功和排气冲程；
（3）内燃机的工作过程：在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动2周，飞轮转2周，做功一次。
（4）内燃机工作过程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】
AB、甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；
内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁；故AB错误；
C、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故C正确；
D、丙图是排气冲程，气缸内的气体向外传递热量，内能减小，温度降低，故D错误。
二、 填空题 （本题共计 5 小题 ，每题 2 分 ，共计10分 ）
14.
【答案】
【考点】
内燃机的四个冲程
【解析】
此题暂无解析
【解答】
此题暂无解答
15.
【答案】
1kg液态氢完全燃烧可释放的热量是1.4×108J
【考点】
燃料的热值
【解析】
热值在数值上等于单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量．
【解答】
解：热值在数值上等于单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，故1.4×108J/kg表示的物理意义是：1kg的液氢完全燃烧放出的热量是1.4×108J．
16.
【答案】
保证良好润滑减少摩擦,尽量降低散热
【考点】
热机的效率
【解析】
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．要提高效率，就要减少热的损失．
【解答】
解：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．要提高效率，首先使燃料充分燃烧，然后减少燃烧产生能量的损失，提高其利用率．
故答案为：保证良好润滑减少摩擦；尽量降低散热．
17.
【答案】
废气,废气
【考点】
热机的效率
【解析】
了解热机的各种能量损失，知道在这些损失中，废气的温度很高，带走的能量最多．
【解答】
解：在热机的各种热损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气带走的能量，是提高热机效率的重要措施．
故答案为：废气；废气．
18.
【答案】
做功,小于
【考点】
热机的效率
【解析】
（1）在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；
（2）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。甲的效率比乙低，表明在做相同的有用功的情况下，甲消耗的燃油质量比乙消耗的燃油质量大或在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功比乙做的有用功少。
【解答】
（1）在汽油机的做功冲程中高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；
（2）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，甲汽油机的效率比乙汽油机的效率低，表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功比乙做的有用功少。
故答案为：做功；小于。
三、 解答题 （本题共计 4 小题 ，每题 12 分 ，共计48分 ）
19.
【答案】
（1）运输机航行的速度为720km/h；
（2）运输机的功率为3×107W；
（3）运输机发动机的热机效率为60%．
【考点】
速度公式及其应用
功的计算
功率的计算
热机的效率
燃料的热值
【解析】
【解答】
解：（1）运输机航行的速度v=st=360km0.5h=720km/h．
（2）运输机的推力所做的功为：
W=Fs=1.5×105N×360×103m=5.4×1010J，
运输机的功率为P=Wt=5.4×1010J0.5×3600s=3×107W．
（3）2250kg航空煤油完全燃烧放出的热量为：
Q=mq=2250kg×4.0×107J/kg=9×1010J，
运输发动机的效率为：
η=WQ×100%=5.4×1010J9×1010J×100%=60%．
20.
【答案】
减小
汽油味越淡，说明燃烧得越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高
1000
让燃料充分燃烧，减少热量的损失。
【考点】
重力的计算
功率的计算
热机的效率
【解析】
（1）在功率相同时，蒸汽机最重，内燃机次之，喷气发动机最轻。
（2）热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。汽油味越淡，说明燃烧的越充分，同样多的汽油（总能量相同），燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，根据效率公式分析判断；
（3）知道氧气对火箭的推力，利用F＝G＝mg求至少可举起物体的质量；
（4）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。要提高效率，就要减少热的损失。
【解答】
根据阅读材料可知，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小；
输出功率相同的汽车，汽油味越淡，说明燃烧得越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高；
由题可知，氧气对火箭的推力F＝G＝mg，则至少可举起物体的质量：
m=Gg=1×107N10N/kg=1×106kg＝1000t；
要提高热机的效率就要让燃料充分燃烧，减少热量的损失，即减少机械摩擦损失、减少机械散热和废气带走热量。
21.
【答案】
(1)内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量及其效率分别为6.52kg和20%；
(2)节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放．
【考点】
有关热机的计算
【解析】
(1)已知内燃机行驶一百公路消耗的总能量和汽油的热值，根据Q=mq即可求出消耗的汽油质量；
已知汽车的牵引力、行驶的距离以及行驶的速度，根据W=FS求出牵引力做的功；
利用η=×W有W总100%即可求出效率；
(3)从效率、噪声、废气排放进行分析．
【解答】
解：
(1)由Q=mq得，
内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量：
m=Qq=3×108J4.6×107J/kg=6.52kg；
汽车牵引力做的功：
W=Fs=600N×105m=6×107J；
内燃机汽车的效率：
η=WQ×100%=6×107J3×108J×100%=20%；
(3)节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放．
22.
【答案】
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是1.68×107J；
（2）这段时间该热水器的效率是30%；
（3）则需完全燃烧0.96m3的天然气．
【考点】
太阳能的相关计算
热量的计算
能量利用效率
燃料的热值
【解析】
（1）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
（2）知道水吸收的热量和热水器接收到太阳辐射的热量，利用效率公式η=Q吸Q×100%求出该热水器的效率；
（3）知道煤燃烧放出的热量和煤的热值，根据Q放=mq的变形公式m=Q放q求出需完全燃烧煤的质量．
【解答】
解：（1）水的质量m=ρV=100kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=1.68×107J．
（2）热水器的效率：
η=Q吸Q总×100%=30%．
（3）由题意得，天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸η1=3.36×107J，
所需天然气的体积V=Q放q=0.96m3．车型
能源
测试距离
牵引力
速度
百公里总耗能
效率
纯电动汽车
电能
100km
600N
72km/h
7.2×107J
83.3%
内燃机汽车
汽油
100km
600N
3×108J
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