人教版第十四章 内能的利用综合与测试同步测试题

这是一份人教版第十四章 内能的利用综合与测试同步测试题，共20页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题，简答题，实验题等内容，欢迎下载使用。
《第14章 内能的利用》测试卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．摩托车上的热机工作时提供动力的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
2．现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（　　）
A．较大的比热容 B．较低的沸点
C．较高的凝固点 D．较大的热值
3．用打桩机打桩，打桩重锤从1.5m高处自由下落时，锤与桩因冲击作用表面温度升高，这说明（　　）
A．机械能守恒 B．能量守恒 C．动能守恒 D．势能守恒
4．下列能量的转化过程中，属于内能转化为机械能的是（　　）
A．用砂轮磨刀，有火星迸出
B．地球以外的石块坠入地球大气层
C．壶中的水沸腾时壶盖不断地跳动
D．用打气筒给轮胎打气
5．一杯水由80℃降至20℃放出的热量为Q1，它由30℃升高到70℃吸收的热量为Q2，则（　　）
A．Q1＜Q2 B．Q1＞Q2 C．Q1＝Q2 D．无法比较
6．完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50%被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高[c水＝4.2×103J/（kg•℃）、q焦炭＝3.0×107J/kg、此时外界为标准大气压]（　　）
A．70℃ B．75℃ C．100℃ D．105℃
7．关于能量转化，下列说法正确的是（　　）
A．用砂轮磨刀是内能转化为动能
B．陨石进入大气层成为流星时内能转化为机械能
C．壶中水沸腾时壶盖跳动是水的动能转化为壶的动能
D．给自行车打气气筒发热是机械能转化为内能
8．关于“热机”，下列说法中错误的是（　　）
A．通过技术改进，可以使热机的效率达到100%
B．减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C．用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性
D．严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱
9．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表示做功冲程的是（　　）
A． B．
C． D．
10．下列关于热现象的说法，正确的是（　　）
A．温度越高的物体具有的热量就越多
B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈
D．物体吸收的热量越多，其比热容就越大
二、填空题（每空1分，共22分）
11．（1分）天然气是一种清洁能源，1m3的天然气完全燃烧能放出 　 　J的热量。（q＝7.1×107J/m3）
12．（2分）完全燃烧2kg、干木柴可以放出　 　J的热量，这些热量若只有21%被水吸收，则可以使常温下100kg的水温度上升　 　℃。
13．（2分）常见汽车的动力机械是内燃机。从能量转化的角度来看，内燃机是把　 　能转化为　 　能的机器。内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以　 　能的形式耗散掉。
14．（3分）汽油机是热机中的一种，如图所示，是汽油机的　 　冲程，此过程是将内能转化为　 　能。热机的发展和应用推动了社会的快速发展，但同时又对环境造成了一定程度的污染，还要消耗大量的不可再生能源，对此请你写出一条合理建议：　 　。

15．（2分）2012年6月16日18时，我国在酒泉卫星发射中心成功发了“神舟九号”载人飞船，在火箭燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为　 　能。汽油机工作时，　 　冲程把内能转化为机械能。
16．（3分）一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，它在每秒钟内完成了　 　个冲程，做了　 　次功，做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，那么，这台汽油机的功率为　 　kW。
17．（5分）指出下列现象中能量的转化或转移情况：
（1）风吹动帆船 　 　；
（2）放在火炉上的冷水变热 　 　；
（3）钻木取火 　 　；
（4）植物进行光合作用 　 　；
（5）人在跑步时，身体发热 　 　.
18．（1分）无烟煤的热值为3.4×107J/kg，它表示的意义是　 　。
19．（2分）水蒸气顶起水壶盖的过程中，将 　 　能转化为 　 　能。
20．（1分）一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的机械效率为　 　。
三、计算题（21题10分，22题8分，共18分）
21．（10分）王老师家离学校约为9km，为了便于上班，他买了一辆轻便摩托车，所用燃料为93#汽油，有关参数如下表所示，其中汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.5×107J，若王老师骑车的平均速度为36km/h，请计算他从家到学校（不计能量损失）
（1）大约需要的时间；
（2）摩托车需要消耗汽油的质量；
（3）所需要的油费。
轻便摩托车
93#汽油
燃料
汽油
密度
0.7×103kg/m3
油箱容量
7L
热值
4.5×107J/kg
功率
6kW
价格
4.70元/L
22．（8分）用煤气灶烧水时，把2kg的水从25℃加热到75℃，燃烧了0.03m3的煤气。设煤气完全燃烧。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值约为4.0×107J/m3．试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）煤气灶烧水时的效率是多少？
四、简答题（6分）
23．（6分）通常的锅炉，燃料的利用率比较低，为了节约能源，锅炉师傅会怎么做？
五、实验题（共24分）
24．（18分）某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）。
加热的时间/（min）
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定　 　的位置，再调整固定　 　的位置（选填“A”或“B”）。
（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有　 　、　 　。（写出两点即可）
（3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　 　。
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？　 　，为什么？　 　。

25．（6分）如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾。
（1）水沸腾后会出现的现象是 　 　。这个过程中，燃料的 　 　能转化为 　 　能，又通过做功，把 　 　能转化为 　 　能。
（2）观察实验装置发现试管外面装有金属，这个金属的作用是 　 　。


《第14章 内能的利用》2测试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题3分，共30分）
1．（3分）摩托车上的热机工作时提供动力的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【分析】在四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
【解答】解：做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供动力；
故选：C。
【点评】解决此类问题一定要区分压缩冲程和做功冲程中的能量转化。
2．（3分）现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（　　）
A．较大的比热容 B．较低的沸点
C．较高的凝固点 D．较大的热值
【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：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。
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。
3．（3分）用打桩机打桩，打桩重锤从1.5m高处自由下落时，锤与桩因冲击作用表面温度升高，这说明（　　）
A．机械能守恒 B．能量守恒 C．动能守恒 D．势能守恒
【分析】打桩锤从高处落下时，重力势能转化为动能，在与桩撞击后动能减小，即机械能减小，但温度升高故可判机械能不守恒、动能也不守恒，而热量产生，故可判断。
【解答】解：打桩时，锤和桩温度升高说明有内能产生，而锤的机械能减小，故发生了机械能和内能的转化，故只能说明是能量守恒。而单独分析动能、势能、机械能时均不守恒。
故选：B。
【点评】机械能守恒和能量守恒一定要注意区分，这是解答本题的关键。
4．（3分）下列能量的转化过程中，属于内能转化为机械能的是（　　）
A．用砂轮磨刀，有火星迸出
B．地球以外的石块坠入地球大气层
C．壶中的水沸腾时壶盖不断地跳动
D．用打气筒给轮胎打气
【分析】做功可以改变物体的内能，对物体做功，机械能转化为内能，物体内能增加，物体对外做功，内能转化为机械能，物体内能减小。
【解答】解：A、用砂轮磨刀时，有火星迸出，该过程中克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A不合题意；
B、球以外的石块坠入地球大气层的过程中与空气摩擦，是摩擦生热，是机械能转化为内能，故B不合题意；
C、壶中的水沸腾时壶盖不断地跳动，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故C符合题意；
D、用打气筒给轮胎打气，活塞压缩空气做功，且要克服与筒壁间的摩擦做功，将机械能转化为内能，故D不合题意。
故选：C。
【点评】在一定条件下，各种能量之间会发生相互转化；在明确实例所涉及的能量后，可做出正确判断。
5．（3分）一杯水由80℃降至20℃放出的热量为Q1，它由30℃升高到70℃吸收的热量为Q2，则（　　）
A．Q1＜Q2 B．Q1＞Q2 C．Q1＝Q2 D．无法比较
【分析】同样一杯水，水的质量和水的比热容相同，根据热量的计算公式Q＝cm△t，可知温度变化大的，吸收或放出的热量多，据此分析判断。
【解答】解：一杯水由80℃降至20℃放出的热量：
Q1＝cm（80℃﹣20℃），
它由30℃升高到70℃吸收的热量：
Q2＝cm（70℃﹣30℃），
∵＝＝＞1，
∴Q1＞Q2。
故选：B。
【点评】本题关键在于能分析出水放出热量时温度降低值△t1和吸收热量时的温度升高值△t2，c、m相同，△t大的Q大。
6．（3分）完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50%被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高[c水＝4.2×103J/（kg•℃）、q焦炭＝3.0×107J/kg、此时外界为标准大气压]（　　）
A．70℃ B．75℃ C．100℃ D．105℃
【分析】根据题意，若求水温升高多少，可根据热量计算公式进行变形，其中，水吸热Q为完全燃烧42g焦炭所放出的热量的50%，而完全燃烧42g焦炭所放出的热量可根据公式Q＝mq求得，这时候将其他数据代入公式，即可得到相应的结果。最后根据实际情况和自然规律进行判断。
【解答】解：由Q＝cm△t，可得

由题设，代入相关数据可得：△t＝75℃
因水的初温为30℃，所以，若升高75℃，则会升高到30℃+75℃＝105℃，这完全违背了科学规律，所以只能升温70℃达到100℃。
故选：A。
【点评】这道题考查了对公式的运用，同时涉及到计算结果与科学实际的对照，同学们做题过程中要注意总结，不能脱离科学规律而单纯计算。
7．（3分）关于能量转化，下列说法正确的是（　　）
A．用砂轮磨刀是内能转化为动能
B．陨石进入大气层成为流星时内能转化为机械能
C．壶中水沸腾时壶盖跳动是水的动能转化为壶的动能
D．给自行车打气气筒发热是机械能转化为内能
【分析】在做能量的转化这种题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
【解答】解：A、用砂轮磨刀，克服摩擦做功，机械能转化为内能，不符合题意；
B、陨石进入大气层成为流星时，与大气层发生摩擦，机械能转化为内能，不符合题意；
C、壶中水沸腾时产生大量的蒸汽推动壶盖跳动，是水的内能能转化为壶的动能，不符合题意；
D、打气时克服筒壁之间的摩擦做功，所以是机械能转化为内能。
故选：D。
【点评】内能与机械能的转化主要表现在做功改变物体的内能上，内能增大的是机械能转化为内能，内能减少的是内能转化为机械能，而内能的变化主要体现在温度的变化上。
8．（3分）关于“热机”，下列说法中错误的是（　　）
A．通过技术改进，可以使热机的效率达到100%
B．减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C．用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性
D．严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱
【分析】（1）利用内能做功的机器叫做热机，做功冲程将高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能；
热机的转动部分要克服摩擦做额外功，效率就不可能达到100%；
（2）热岛效应的形成是多个因素造成的，如人类生活排出大量二氧化碳和热量等，要降低“热岛效应”就要从热岛产生的原因来分析。
（3）用水循环来降低热机的温度，是因为水在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，冷却效果好；
（4）水箱中装有水，水凝固时体积要变大，就会胀破水箱。
【解答】解：A、使用热机不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到100%，所以A是错误的；
B、“绿色出行”可以减少热机工作时的二氧化碳和热量的排放，是减少城市热岛效应的措施之一就是所以B是正确的；
C、水的比热容比较大，在升高相同的温度需要吸收更多的热量，所以利用水来降低热机的温度，所以C是正确的；
D、水凝固时体积变大，就会胀坏水箱，所以冬天要把水箱中的水放出，所以D是正确的。
故选：A。
【点评】热机的使用会带来环境问题，效率也比较低，是需要改进的地方，任何机械的效率都不可能达到100%。
9．（3分）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表示做功冲程的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】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。
【解答】解：A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程。不符合题意。
B图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程。符合题意。
C图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程。不符合题意。
D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程。不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了内燃机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成。
10．（3分）下列关于热现象的说法，正确的是（　　）
A．温度越高的物体具有的热量就越多
B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈
D．物体吸收的热量越多，其比热容就越大
【分析】（1）一切物体都具有内能，内能包括分子动能和分子势能，所以，内能的大小与物体的温度、质量和体积有关。
（2）热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；热量不是状态量，不能说含有或者具有热量。
【解答】解：A、温度越高物体的内能越大，而热量是过程量，选项说法错误，不符合题意；
B、在做功冲程中的能量转化关系是内能转化为机械能，选项说法错误，不符合题意；
C、物体的热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，选项说法正确，符合题意；
D、物体吸收的热量是由物体的温度和质量共同决定，选项说法错误，不符合题意；
故选：C。
【点评】要正确理解温度、热量与内能的关系。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引起的。同时要知道做功和热传递都可以改变物体的内能。
二、填空题（每空1分，共22分）
11．（1分）天然气是一种清洁能源，1m3的天然气完全燃烧能放出 　7.1×107　J的热量。（q＝7.1×107J/m3）
【分析】由燃烧放热的计算公式Q放＝Vq代入计算即可求解。
【解答】解：天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Vq＝1m3×7.1×107J/m3＝7.1×107J；
故答案为：7.1×107。
【点评】本题考查燃烧放热的计算，属简单应用。
12．（2分）完全燃烧2kg、干木柴可以放出　2.4×107　J的热量，这些热量若只有21%被水吸收，则可以使常温下100kg的水温度上升　12　℃。
【分析】完全燃烧干木柴放出热量根据公式Q＝qm就可得出结果，释放的热量有21%被吸收，根据公式Q＝cm△t可得出使常温下100kg的水上升的温度。
【解答】解：干木柴放出热量Q放＝qm木＝1.2×107J/kg×2kg＝2.4×107J。
因为 Q吸＝ηQ放＝cm△t，
所以
故答案为2.4×107，12。
【点评】本题考查干木柴释放热量的计算，以及水吸收热量后升高的温度的计算，关键是释放的热量不一定等于吸收热量。
13．（2分）常见汽车的动力机械是内燃机。从能量转化的角度来看，内燃机是把　内　能转化为　机械　能的机器。内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以　内　能的形式耗散掉。
【分析】本题要明确①热机的能量转化：内能转化为机械能。②热机效率较低，很多内能散失掉了。
【解答】解：①内燃机是把内能转化为机械能的机器；
②热机效率较低，很多内能散失掉了。
故答案为：内；机械；内。
【点评】本题考查了热机是把内能转化为机械能的机器以及热机的效率。
14．（3分）汽油机是热机中的一种，如图所示，是汽油机的　做功　冲程，此过程是将内能转化为　机械　能。热机的发展和应用推动了社会的快速发展，但同时又对环境造成了一定程度的污染，还要消耗大量的不可再生能源，对此请你写出一条合理建议：　少开私家车，多步行或坐公交　。

【分析】解决此题要知道当汽油机的电火花打火时是做功冲程，这是汽油机做功冲程的特点；
内燃机在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能；
结合生活实际和科技进步方面，提出相对应的可以减少污染，降低对不可再生资源的利用。
【解答】解：由图可知，电火花正在打火，这是汽油机做功冲程的标志，在此冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；
我们可以通过少开私家车，多步行或坐公交，减少对汽车的利用率，可以减少废气的排放；
也可以加大科研力度，使机动车油耗小，排放污染物少；
加大对电动车或太能能车的开发，使用可再生的清洁能源作为动力等；
故答案为：做功；机械；少开私家车，多步行或坐公交。
【点评】此题考查了对内燃机四个冲程中做功冲程的理解与掌握情况，会分析有利于节约能源的措施。
15．（2分）2012年6月16日18时，我国在酒泉卫星发射中心成功发了“神舟九号”载人飞船，在火箭燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为　内　能。汽油机工作时，　做功　冲程把内能转化为机械能。
【分析】（1）燃料燃烧过程是化学变化过程，释放出较多的热量，因此此过程将燃料的化学能转化为内能；
（2）四冲程汽油机工作时，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，有两个冲程存在能量转化，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】解：
（1）燃料燃烧是化学变化，燃料燃烧过程中使燃气温度升高内能增加，将化学能转化为内能；
（2）汽油机工作时，做功冲程通过燃气膨胀做功把内能转化为机械能。
故答案为：内；做功。
【点评】本题考查能量转化的有关问题，对于实际问题，要了解具体情况后结合所学知识解答。
16．（3分）一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，它在每秒钟内完成了　40　个冲程，做了　10　次功，做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，那么，这台汽油机的功率为　15　kW。
【分析】热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解：（1）飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，要经过40个冲程，对外做功10次。
（1）做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，1s做功W＝1500J×10＝15000J，
这台汽油机的功率为P＝＝＝15000W＝15kW
故答案为：40；10；15。
【点评】解决此题要知道在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，记住相关数据是解题的关键。
17．（5分）指出下列现象中能量的转化或转移情况：
（1）风吹动帆船 　风的动能转移给帆船　；
（2）放在火炉上的冷水变热 　火炉的内能转移给水　；
（3）钻木取火 　机械能转化为内能　；
（4）植物进行光合作用 　光能转化为化学能　；
（5）人在跑步时，身体发热 　化学能转化为内能　.
【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，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。有时，能量也会在物体之间发生转移，能量的形式不变。
【解答】解：1）风吹动帆船是将风的动能转移给帆船，其实质是机械能的转移；
（2）放在火炉上的冷水变热是火炉的内能转移给水；
（3）钻木取火是做功改变物体的内能，将机械能转化为内能；
（4）植物进行光合作用的过程中，将光能转化为化学能；
（5）人在跑步时，身体发热是将人体内的化学能转化为内能。
故答案为：（1）风的动能转移给帆船；（2）火炉的内能转移给水；（3）机械能转化为内能；（4）光能转化为化学能；（5）化学能转化为内能。
【点评】本题考查了能量的转化和转移过程，应学会分析生活中的能量转化和转移现象，难度不大，属于基础知识的考查。
18．（1分）无烟煤的热值为3.4×107J/kg，它表示的意义是　完全燃烧1kg的无烟煤可放出的热量是3.4×107J　。
【分析】1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，其大小只与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关。
【解答】解：
无烟煤的热值是3.4×107J/Kg，是指完全燃烧1kg的无烟煤可放出的热量是3.4×107J；
故答案为：完全燃烧1kg的无烟煤可放出的热量是3.4×107J。
【点评】本题考查了燃料热值的意义，属于基础题目。
19．（2分）水蒸气顶起水壶盖的过程中，将 　内　能转化为 　机械　能。
【分析】做功可以改变物体的内能，对物体做功，机械能转化为内能，物体内能增加，物体对外做功，内能转化为机械能，物体内能减小。
【解答】解：水蒸气顶起水壶盖的过程中，水蒸气膨胀对壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
故答案为：内；机械。
【点评】此题结合实际情况考查对改变物体内能方式的理解与应用情况，属于基础性题目。
20．（1分）一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的机械效率为　35%　。
【分析】用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
用来做有用功的那部分能量与气缸散热损失的能量、废气带走的能量、摩擦等机械损耗的能量之和等于燃料燃烧释放的能量。
【解答】解：各种能量损耗的总和是：25%+30%+10%＝65%，
所以它的机械效率为：η＝100%﹣65%＝35%。
故答案为 35%。
【点评】本题考查了热机的机械效率，要记住它的概念。
三、计算题（21题10分，22题8分，共18分）
21．（10分）王老师家离学校约为9km，为了便于上班，他买了一辆轻便摩托车，所用燃料为93#汽油，有关参数如下表所示，其中汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.5×107J，若王老师骑车的平均速度为36km/h，请计算他从家到学校（不计能量损失）
（1）大约需要的时间；
（2）摩托车需要消耗汽油的质量；
（3）所需要的油费。
轻便摩托车
93#汽油
燃料
汽油
密度
0.7×103kg/m3
油箱容量
7L
热值
4.5×107J/kg
功率
6kW
价格
4.70元/L
【分析】（1）已知家离学校的距离，还知王老师骑车的平均速度，可求需要的时间。
（2）已知释放的能量和汽油的热值，可求汽油的质量。
（3）已知汽油价格，根据质量算出体积，就可求需要的油费。
【解答】解：（1）由v＝得，需要骑行时间：
t＝＝＝0.25h；
（2）因为不计能量损失，所以W＝Q，W＝Pt＝6000w×0.25×3600s＝5.4×106J
汽油的质量：
m＝＝＝0.12kg；
（3）由ρ＝得，汽油的体积：
V＝＝＝×10﹣3m3＝L；
所以所需要的油费为L×4.7元/L＝0.81元
答：（1）大约需要0.25h；
（2）摩托车需要消耗汽油的质量为0.12kg；
（3）需要的油费为0.81元。
【点评】本题考查速度公式、密度公式、热值公式的灵活应用，正确理解题意，熟练应用公式是解题的关键。
22．（8分）用煤气灶烧水时，把2kg的水从25℃加热到75℃，燃烧了0.03m3的煤气。设煤气完全燃烧。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值约为4.0×107J/m3．试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）煤气灶烧水时的效率是多少？
【分析】（1）已知水的比热容、质量和初温度、末温度，利用Q＝cm△t可以得到吸收的热量；
（2）已知煤气的热值和体积，可以得到煤气完全燃烧放出的热量；水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比就是煤气灶的效率。
【解答】解：
（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（75℃﹣25℃）＝4.2×105J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.03m3＝1.2×106J
煤气灶的效率：
η＝＝＝35%。
答：（1）水吸收的热量为4.2×105J；
（2）煤气灶烧水的效率为35%。
【点评】在分析效率问题时，先要明确利用设备或机械的目的（加热物体、克服重力、克服摩擦）以确定有用功（有用能量），然后明确燃料或动力提供的能量或做的功，这就是总能量（或总功）。
四、简答题（6分）
23．（6分）通常的锅炉，燃料的利用率比较低，为了节约能源，锅炉师傅会怎么做？
【分析】日常生活中的燃料都是很难被完全燃烧的，燃料不能完全燃烧就会白白的浪费一部分能源，另外减少热能的损耗，提高燃料的利用率也可以节约能源。
【解答】解：为了提高燃料的利用率，节约能源，可以采取的方法是：把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，就会使煤块燃烧得更完全。如果把煤粉黏成煤粒，加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧，就可以燃烧得更充分。用各种办法加大受热面，可以减少烟气带走的热量。
答：增大煤与空气的接触面积、加大送风量、改善炉膛结构减小散热等。
【点评】要节约燃料，提高燃料的利用率，主要途径有：一是改善燃烧条件，使燃料充分燃烧；二是尽可能地减少热损耗。
五、实验题（共24分）
24．（18分）某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）。
加热的时间/（min）
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定　 　的位置，再调整固定　A　的位置（选填“A”或“B”）。
（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有　水的质量　、　水的初温　。（写出两点即可）
（3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　煤油　。
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？　不可靠　，为什么？　燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失　。

【分析】（1）安装实验器材时需要先固定B的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热；然后再调整A的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；
（2）探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；
（3）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲酒精灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；
（4）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【解答】解：
（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；
（2）为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；
（3）甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Q＝cm△t知，末温高的吸收的热量较多；
在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由Q＝qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大，即煤油燃烧产生的热量多，所以其热值大；
（4）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；
故答案为：（1）B、A；
（2）水的质量，水的初温；
（3）煤油；
（4）不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
【点评】考查了试验装置的安装和试验过程中注意的有关事项，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。
25．（6分）如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾。
（1）水沸腾后会出现的现象是 　橡皮塞被冲出　。这个过程中，燃料的 　化学　能转化为 　内　能，又通过做功，把 　内　能转化为 　机械　能。
（2）观察实验装置发现试管外面装有金属，这个金属的作用是 　防止试管破裂伤人　。

【分析】（1）燃料燃烧过程将化学能转化为内能；
做功可以改变物体内能，对物体做功，物体的内能增加，物体对外做功，物体内能会减少；
（2）从实验的安全注意事项进行分析。
【解答】解：（1）在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热使水沸腾，会看到水蒸气把橡皮塞冲出；
燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀对橡皮塞做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；
（2）试管外面装有金属网是防止试管破裂伤人。
故答案为：（1）橡皮塞被冲出；化学；内；内；机械；（2）防止试管破裂伤人。
【点评】本题主要考查学生对：改变内能的方法，以及内燃机做功冲程的特点的理解和掌握。