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初中物理中考复习 备战2020年中考物理：第14章内能的利用检测题（含解析）
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这是一份初中物理中考复习 备战2020年中考物理：第14章内能的利用检测题（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
备战2020年中考物理：第14章内能的利用检测题（含解析）
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号
一
二
三
四
五
总分
评分
一、单选题（共7题；共21分）
1.下列关于热值的说法正确的是（ ）
A. 燃料燃烧的越充分，热值越大
B. 2kg煤的热值等于1kg煤的热值
C. 1kg煤燃烧放出4×105J的热量，则煤的热值为4×105J/kg
D. 燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大
2.如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
3.关于汽油机，下列说法中正确的是（ ）
A. 汽油机的一个工作循环要经历四个冲程、活塞往复运动四次
B. 汽油机的一个工作循环的四个冲程依次为：吸气冲程、做功冲程、排气冲程和压缩冲程
C. 在做功冲程中，进气门与排气门都关闭，活塞向上运动，将内能转化为机械能
D. 在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物被吸入汽缸
4.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，内能化为机械能
C. 用热水袋取暖时，能量的形式发生了转化 D. 电风扇工作时，机械能转化为电能
5.下列家用电器中，可将电能转化为机械能是（ ）
A. 电视机 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电熨斗
6.一台汽油机的飞轮转速为600r/min，则1s内（ ）
A. 完成10个冲程，做功10次 B. 完成10个冲程，做功5次
C. 完成20个冲程，做功10次 D. 完成20个冲程，做功5次
7.（2016•滨州）把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加．下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（ ）
A. 是由水的内能转化来的 B. 是由水的重力势能转化来的
C. 是由乒乓球的内能转化来的 D. 是由乒乓球的化学能转化来的
二、填空题（共7题；共17分）
8.如图所示，是空气压缩引火仪，在其玻璃筒的底部放少量浸有乙醚的脱脂棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来。此实验得到的结论是：对筒内气体做功，将机械能转化为________，其能量转化情况与四冲程汽油机的________冲程相同。
9. ________某种燃料________放出的热量，叫做这种燃料的燃烧值，燃烧值的单位________．
10.酒精的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧200g酒精能放出热量是________，若将一杯酒精的质量倒掉一半，则剩下的酒精热值为________。
11.一台柴油机飞轮的转速为1200r/min，则每秒做功________次，飞轮转________周，共完成个________冲程。
12.请写出下列现象中能量的转化：煤油燃烧：________；摩擦生热：________；植物进行光合作用：________．
13.（2015•重庆）如图是某地区风力发电的外景，风力发电是将风能转化为________能，且风能是清洁的可再生能源，是世界各国大力发展的新能源之一，能量的单位是________
14.为了比较酒精和碎纸片的热值，如图所示，两同规格的烧杯中装有质量相等的水，取质量________（“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧通过比较________，从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系．
三、计算题（共2题；共23分）
15.发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质．若某台以93号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示．表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比．
1min内完成的工作循环数
2400个
汽缸内汽油和空气混合气体的密度
1.3kg/m3
汽缸的工作容积
1.8L
汽油的热值
4.6×107J/kg
发动机最大功率
82.8kW
空燃比
12：1
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序________（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图________．
（2）汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？
（3）汽车完成一个工作循环时，气缸内汽油和空气混合气体的质量是________kg，气缸内汽油的质量是________kg，燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（4）当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？
16.地铁的开通大大缓解了城市公交运输的压力。某学校实践活动小组的同学收集到某市地铁机车和公交车在甲、乙区间内运行的相关数据如下表。
问：
（1）甲、乙两地铁站相距2.4km，地铁运行一趟需要多少小时?
（2）地铁机车的效率是多少
（3）公交车每千米消耗燃油0.3kg，公交车热机的效率是多少?
四、实验探究题（共3题；共17分）
17.为了比较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，燃料的质量，烧杯内水的初温、质量也都相同．实验中忽略热量的散失，设两种燃料燃烧时均匀放热．
（1）除了图中已经呈现的器材，还需要用到的测量工具是________．
（2）将质量相等的燃料1和燃料2放入燃烧皿中，点燃后对质量、初温相同的水加热，燃烧相同的时间后发现燃料1加热的水温升得较高，由此________（选填“能”或“不能”）说明燃料1的热值较大．
18.某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿有小木棍的容器（内装有水），B为下部开了许多通气孔的罩子．
物理量
测量值
容器中水的质量m/g
150
容器中水的初温t1/℃
25
容器中水的末温t2/℃
40
燃烧前蜡烛的质量m1/g
20.6
燃烧后蜡烛的质量m2/g
20
（1）观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量________间接测量蜡烛燃烧放出的热量．
（2）要完成本实验，除了图中的实验器材，还需要的测量工具是________和________．
（3）某次实验测得的数据如下表，则粗略测得这支蜡烛的热值q=________J/kg．
（4）本实验测出的热值会比真实值更________．
19.请你从燃料的热值表中找出柴油的的热值，并回答：
（1）柴油的热值是多少？它的物理意义是什么？
（2）3Kg的柴油完全燃烧，它放出的热量是多少？
五、综合题（共3题；共22分）
20.随着生活的富裕，自驾游越来越受到人们的青睐。
（1）小汽车的发动机一般都是使用四冲程的汽油机，其点燃的方式是________ （填“点燃式”或“压燃式”）在________冲程是内能转化为机械能的过程。
（2）某牌号汽车发动机的说明书将汽油机的能量流向制成如图所示的图表，根据图表给出的信息，该汽油器的效率为________%。
21.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L．满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V．已知汽油的密度为ρ，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失．求满负荷工作时：
（1）这种汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力
（2）这种汽油机做功的功率．
（3）这种汽油机把内能转化为机械能的效率．
22.
（1）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了________个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量________J．（q汽油=4.6×107J/kg）
（2）小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要________ L汽油（汽油的热值为3.5×107J/L）；若行驶的速度为72km/h，则汽车受到的阻力为________ N
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【解答】AD、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，AD不符合题意；
B、热值是燃料的一种属性只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以2kg煤的热值等于1kg煤的热值，B符合题意；
C、由于不确定燃料是否完全燃烧，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热值是燃料的特性，和质量无关，利用热值和燃料质量的乘积可以计算放出的热量的多少。
2.【答案】 C
【解析】【解答】水蒸气把橡皮塞冲出；这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程。
故答案为：C。
【分析】利用水的内能推动物体，产生机械能，热机的做功冲程中是内能转化为机械能。
3.【答案】D
【解析】【解答】A. 汽油机的一个工作循环要经历四个冲程、活塞往复运动两次，A不符合题意；
B. 汽油机的一个工作循环的四个冲程依次为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，B不符合题意；
C. 在做功冲程中，进气门与排气门都关闭，活塞向下运动，将内能转化为机械能，C不符合题意；
D. 在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物被吸入汽缸，D符合题意。
故答案为：D
【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.
4.【答案】B
【解析】【解答】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，A不符合题意；
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，B符合题意；
C、利用热水袋取暖时，热水袋温度降低、内能减少，人体的内能增大，所以是内能的转移，不是转化，C不符合题意；
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，D不符合题意。
故答案为：B。
【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.
5.【答案】B
【解析】【分析】电视机将电能转化为光能和声能的用电器，电风扇是将电能转化为机械能的用电器，电饭锅是将电能转化为内能的用电器，电熨斗是将电能转化为内能的用电器。在此题中可将电能转化为机械能是电风扇。
故选B
【点评】在此题中注意常见的用电器的能量转化是解决此题的关键。
6.【答案】 D
【解析】【解答】解：
汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，完成4个冲程，对外做功1次，若飞轮的转速为600r/min=10r/s，即每秒完成5个工作循环，完成20个冲程，对外做功5次，故D正确．
故选D．
【分析】汽油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．
7.【答案】 B
【解析】【解答】解：松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加；
故选B．
【分析】重力势能的大小与物体的质量和高度有关系，动能与物体的质量和速度有关．解决此题的关键是知道乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低．
二、填空题
8.【答案】 内能；压缩
【解析】【解答】利用活塞压缩空气时，对空气做功，此时将机械能转化为内能，和汽油机的压缩冲程相同。
故答案为：内能；压缩。
【分析】对物体做功时，物体内能增大，汽油机的压缩冲程中将机械能转化为内能。
9.【答案】 1kg；完全燃烧；J/kg
【解析】【解答】[1][2]某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做该燃料的热值。即质量为1kg的某种燃料，完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值（燃烧值）；[3]热值（燃烧值）的单位是J/kg。
故答案为：1kg；完全燃烧；J/lg。
【分析】燃料的热值是单位质量的燃料完全燃烧放出的热量。
10.【答案】 6×106J
；3.0×107J/kg
【解析】【解答】根据质量和热值的乘积计算热量为Q=mq=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106J ， 热值是燃料的特性，和质量无关，当质量减小，热值不变。
故答案为：6×106J；3.0×107J/kg。
【分析】利用质量和热值的乘积计算热量，热值是燃料的特性，与质量无关。
11.【答案】 10；20；40
【解析】【解答】解：若一台柴油机的转速是1200转/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，飞轮每转动1圈，活塞往复2次，曲轴转动2周，完成40个冲程，做功10次。
故答案为：10；20；40。
【分析】内燃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。
12.【答案】化学能转化为内能；机械能转化为内能；光能转化为化学能
【解析】【解答】解：（1）煤油燃烧将燃料的化学能转化为内能．（2）摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能（3）植物进行光合作用将光能转化为化学能． 故答案为：化学能转化为内能；机械能转化为内能；光能转化为化学能．
【分析】明确各能量转化的实例中，是哪些种能量减少或消耗了，然后是哪种能量增加或得到了，就可以做出解答．
13.【答案】电
；J
【解析】【解答】解：风力发电是将风能转化为电能，风能是清洁的可再生能源，能量的单位是焦耳，简称焦，符号为J．
故答案为：电；J．
【分析】风是由空气流动形成的，具有机械能，风力发电消耗机械能转化为电能，各种能量的单位都是J．
14.【答案】相等；温度计的示数大小
【解析】【解答】解：（1）实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；
（2）因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化（水升高的温度）来比较燃料热值的大小关系．
故答案为：相等；温度计的示数变化．
【分析】本实验用到了两种物理学方法：控制变量法（燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同）和转换法（通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小）.
三、计算题
15.【答案】（1）解：甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
故一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是：乙甲丁丙；
其中做功冲程（即图丁）内燃机给汽车提供动力，此冲程中能量的转化是内能转化为机械能．
答：乙甲丁丙
；丁
（2）解：发动机的最大功率P=82.8kW=8.28×104W，时间t=1min=60s， 由P=Wt 得，汽车1min内做的有用功
W有=Pt=8.28×104W×60s=4.968×106J；
答：汽车1min内做的有用功是4.968×105J；
（3）解：汽缸内汽油和空气混合气体的体积等于汽缸的工作容积，
即V=V容=1.8L=1.8×10﹣3m，
由ρ=mv 得，汽油和空气混合气体的质量：
m=ρV=1.3kg/m3×1.8×10﹣3m3=2.34×10﹣3kg，
因为空燃比是13：1，
所以汽油的质量：m汽油=113 m= 113 ×2.34×10﹣3kg=1.8×10﹣4kg，
完成一个工作循环时，汽油燃烧释放的热量：
Q放=m汽油q
=1.8×10﹣4kg×4.6×107J/kg
=8.28×103J．
答：2.34×10﹣3；1.8×10﹣4kg
；燃料完全燃烧放出的热量是8.28×103J；
（4）解：1min内完成的工作循环数是2400个，
则1min内汽油燃烧释放的热量：
Q放′=2400Q放=2400×8.28×103J=1.9872×107J；
发动机的效率：
η= ×100%= ×100%
=25%．
答：发动机的效率是25%．
【解析】【解答】1min内完成的工作循环数是2400个，
则1min内汽油燃烧释放的热量：
Q放′=2400Q放=2400×8.28×103J=1.9872×107J；
发动机的效率：
η= ×100%= ×100%
=25%．
答：发动机的效率是25%．
16.【答案】（1）解：已知两地铁站的距离s=2.4km，地铁机车的平均速度v=60km/h，
根据 v=st 可得，地铁运行时间 t=sv=2.4km60km/h=0.04h
（2）解：地铁机车所做总功 W总=Pt=106W×0.04×3600s=1.44×108J ，
机车牵引力所做有用功 W有用=Fs=5×104N×2.4×103m=1.2×108J ，
所以地铁机车的效率是 η=W有用W总=1.2×108J1.44×108J×100%≈83.3%
（3）解：0.3kg燃油完全燃烧放出的热量
Q放=qm=0.3kg×4×107J/kg=1.2×107J ，
公交车每行驶千米牵引力所做的功
W有用=Fs=3000N×103m=3×106J ，
所以公交车热机的效率是 η=W有用Q放=3×106J1.2×107J×100%=25%
【解析】【分析】（1）由速度公式v=st的变形公式可以求出机车的运动时间；
（2）由W=Fs可以求出牵引力的功；由W=Pt可以求出机车消耗的电能；由效率公式η=可以求出效率；
（3）由Q=qm燃烧值求出燃油释放的热量；由表中数据找出公交车的牵引力，然后由功的计算公式求出牵引力的功，最后由效率公式η=WQ求出公交车的效率.
四、实验探究题
17.【答案】 （1）天平
（2）不能
【解析】【解答】因为要比较不同燃料燃烧放热能力的差异，因此要保证被加热液体的质量相同，因此还需要用到的测量工具是：天平；将质量相等的燃料1和燃料2放入燃烧皿中点燃后，由于不清楚两种燃料的燃烧情况，所以无法判定相同时间内放出热量的多少，就无法判定燃料1的热值较大。
【分析】要比较不同燃料燃烧放热能力的差异，要保证被加热液体的质量相同， 燃料的质量也都相同 ， 还需要用到的测量工具是：天平，由于不清楚两种燃料的燃烧情况，所以无法判定相同时间内放出热量的多少.
18.【答案】（1）水吸收的热量
（2）温度计；天平
（3）1.575×107
（4）小
【解析】【解答】解：（1）由实验装置可知，蜡烛燃烧给水加热，通过测量A容器中水升高的温度和水的质量可以间接测量蜡烛燃烧放出的热量；（2）要完成本实验，需要测量水的温度与水和蜡烛的质量，因此还需要温度计与天平；（3）这支蜡烛的热值q= Q放m蜡 = Q吸m蜡 = c水m水△t水m蜡 = 4.2×103J/(kg⋅∘C)×0.15kg×(40∘C-25∘C)0.0206kg-0.020kg =1.575×107J/kg；（4）实验过程中蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此实验测出的热值比真实值小．故答案为：（1）水吸收的热量；（2）温度计；天平；（3）1.575×107；（4）小．
【分析】（1）根据图示实验装置分析答题；（2）实验过程中需要测水的温度、水的质量、蜡烛的质量，据此选择实验器材；（3）蜡烛释放的热量等于水所吸收的热量，由热量公式与燃烧值公式可以求出蜡烛的燃烧值；（4）蜡烛燃烧释放的热量没有被水完全吸收，蜡烛可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系．
19.【答案】（1）q柴油=3.3×107 J / kg | 1千克的柴油完全燃烧时放出的热量
为3.3×107 J。
（2）9.9 ×107J
【解析】【解答】（1）柴油的热值是3.3×107 J / kg，它的物理意义是1千克的柴油完全燃烧时放出的热量为3.3×107 J。（2）3Kg的柴油完全燃烧，它放出的热量Q=mq=3kg×3.3×107J/kg=9.9×107J
【分析】学会阅读科学资料，并从中获取有效信息是本题解题关键。本题考查的是燃料的热值。
五、综合题
20.【答案】（1）点燃式；做功
（2）30
【解析】【解答】（1）汽油机在压缩冲程末，火花塞点火，将燃料混合物点燃，所以点火方式为点燃式；内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程；（2）由图可知，有用功的能量为：100%-33%-30%-7%=30%，即机械效率为：η=30%。
【分析】（1）汽油机顶部有火花塞，点火方式是点燃式，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）汽油机的总能量有损失，也转化为机械能，利用总能量和各损失能量所占的百分比的差计算机械能，就是热机效率。
21.【答案】 （1）由p="FS"得：
燃气对活塞的平均压力：
F=PS；
（2）t时间内曲轴转动N圈，所以做功的次数为n=N2 ，
t时间内做的总功：
W总=N2×F×L=N2×PS×L；
汽油机做功的功率：
（3）汽油燃烧放出的热量：
Q=mq=ρVq，
汽油机把内能转化为机械能的效率：
【解析】【分析】（1）根据p=FS求出平均压力；
（2）曲轴每转2圈对外做功一次，求出时间t内做功的次数，根据W=FL求出一次做的功，根据P=Wt求出功率；
（3）根据Q=mq=ρVq求出汽油燃烧放出的热量，再根据η=求出热机效率．
22.【答案】（1）15；2.3×107J
（2）12；1750N
【解析】【解答】（1）四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往复2次，当汽油机的飞轮转速为1800r/min时，在1s内，飞轮转30圈，共15个工作循环，60个冲程，做功15次；由Q放=mq 知道，质量是500g=0.5kg的汽油完全燃烧产生的热量是：Q放=mq=0.5kg×4.6×107 J/kg=2.3×107 J。（2）小汽车以额定功率匀速直线行驶1h牵引力所做的功是：W=Pt=3.5×104 W×3600s=1.26×108 J，完全燃烧汽油放出热量是：Q放=Vq，小汽车发动机的效率η=W/Q放 ， 所以，需要的汽油的体积是： V=W/ηq=1.26×108J/（30%×3.5×107J/L）=12L；
72km/h=20m/s，由W=Fs知道，汽车发动机的牵引力是：F=W/s=W/vt=1.26×108J/20m/s×3600s=1750N，由于汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的阻力是：f=F=1750N.
【分析】（1）内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.利用Q放=mq求汽油完全燃烧产生的热量.
（2）根据W=Pt求出小汽车以额定功率匀速直线行驶1h牵引力所做的功，用η=WQ求出放出的热量，再利用Q放=Vq可求出完全燃烧多少升汽油放出热量；再利用公式W=Fs求出汽车的牵引力，知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求阻力.
备战2020年中考物理：第14章内能的利用检测题（含解析）
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号
一
二
三
四
五
总分
评分
一、单选题（共7题；共21分）
1.下列关于热值的说法正确的是（ ）
A. 燃料燃烧的越充分，热值越大
B. 2kg煤的热值等于1kg煤的热值
C. 1kg煤燃烧放出4×105J的热量，则煤的热值为4×105J/kg
D. 燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大
2.如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
3.关于汽油机，下列说法中正确的是（ ）
A. 汽油机的一个工作循环要经历四个冲程、活塞往复运动四次
B. 汽油机的一个工作循环的四个冲程依次为：吸气冲程、做功冲程、排气冲程和压缩冲程
C. 在做功冲程中，进气门与排气门都关闭，活塞向上运动，将内能转化为机械能
D. 在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物被吸入汽缸
4.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，内能化为机械能
C. 用热水袋取暖时，能量的形式发生了转化 D. 电风扇工作时，机械能转化为电能
5.下列家用电器中，可将电能转化为机械能是（ ）
A. 电视机 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电熨斗
6.一台汽油机的飞轮转速为600r/min，则1s内（ ）
A. 完成10个冲程，做功10次 B. 完成10个冲程，做功5次
C. 完成20个冲程，做功10次 D. 完成20个冲程，做功5次
7.（2016•滨州）把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加．下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（ ）
A. 是由水的内能转化来的 B. 是由水的重力势能转化来的
C. 是由乒乓球的内能转化来的 D. 是由乒乓球的化学能转化来的
二、填空题（共7题；共17分）
8.如图所示，是空气压缩引火仪，在其玻璃筒的底部放少量浸有乙醚的脱脂棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来。此实验得到的结论是：对筒内气体做功，将机械能转化为________，其能量转化情况与四冲程汽油机的________冲程相同。
9. ________某种燃料________放出的热量，叫做这种燃料的燃烧值，燃烧值的单位________．
10.酒精的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧200g酒精能放出热量是________，若将一杯酒精的质量倒掉一半，则剩下的酒精热值为________。
11.一台柴油机飞轮的转速为1200r/min，则每秒做功________次，飞轮转________周，共完成个________冲程。
12.请写出下列现象中能量的转化：煤油燃烧：________；摩擦生热：________；植物进行光合作用：________．
13.（2015•重庆）如图是某地区风力发电的外景，风力发电是将风能转化为________能，且风能是清洁的可再生能源，是世界各国大力发展的新能源之一，能量的单位是________
14.为了比较酒精和碎纸片的热值，如图所示，两同规格的烧杯中装有质量相等的水，取质量________（“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧通过比较________，从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系．
三、计算题（共2题；共23分）
15.发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质．若某台以93号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示．表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比．
1min内完成的工作循环数
2400个
汽缸内汽油和空气混合气体的密度
1.3kg/m3
汽缸的工作容积
1.8L
汽油的热值
4.6×107J/kg
发动机最大功率
82.8kW
空燃比
12：1
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序________（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图________．
（2）汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？
（3）汽车完成一个工作循环时，气缸内汽油和空气混合气体的质量是________kg，气缸内汽油的质量是________kg，燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（4）当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？
16.地铁的开通大大缓解了城市公交运输的压力。某学校实践活动小组的同学收集到某市地铁机车和公交车在甲、乙区间内运行的相关数据如下表。
问：
（1）甲、乙两地铁站相距2.4km，地铁运行一趟需要多少小时?
（2）地铁机车的效率是多少
（3）公交车每千米消耗燃油0.3kg，公交车热机的效率是多少?
四、实验探究题（共3题；共17分）
17.为了比较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，燃料的质量，烧杯内水的初温、质量也都相同．实验中忽略热量的散失，设两种燃料燃烧时均匀放热．
（1）除了图中已经呈现的器材，还需要用到的测量工具是________．
（2）将质量相等的燃料1和燃料2放入燃烧皿中，点燃后对质量、初温相同的水加热，燃烧相同的时间后发现燃料1加热的水温升得较高，由此________（选填“能”或“不能”）说明燃料1的热值较大．
18.某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿有小木棍的容器（内装有水），B为下部开了许多通气孔的罩子．
物理量
测量值
容器中水的质量m/g
150
容器中水的初温t1/℃
25
容器中水的末温t2/℃
40
燃烧前蜡烛的质量m1/g
20.6
燃烧后蜡烛的质量m2/g
20
（1）观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量________间接测量蜡烛燃烧放出的热量．
（2）要完成本实验，除了图中的实验器材，还需要的测量工具是________和________．
（3）某次实验测得的数据如下表，则粗略测得这支蜡烛的热值q=________J/kg．
（4）本实验测出的热值会比真实值更________．
19.请你从燃料的热值表中找出柴油的的热值，并回答：
（1）柴油的热值是多少？它的物理意义是什么？
（2）3Kg的柴油完全燃烧，它放出的热量是多少？
五、综合题（共3题；共22分）
20.随着生活的富裕，自驾游越来越受到人们的青睐。
（1）小汽车的发动机一般都是使用四冲程的汽油机，其点燃的方式是________ （填“点燃式”或“压燃式”）在________冲程是内能转化为机械能的过程。
（2）某牌号汽车发动机的说明书将汽油机的能量流向制成如图所示的图表，根据图表给出的信息，该汽油器的效率为________%。
21.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L．满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V．已知汽油的密度为ρ，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失．求满负荷工作时：
（1）这种汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力
（2）这种汽油机做功的功率．
（3）这种汽油机把内能转化为机械能的效率．
22.
（1）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了________个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量________J．（q汽油=4.6×107J/kg）
（2）小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要________ L汽油（汽油的热值为3.5×107J/L）；若行驶的速度为72km/h，则汽车受到的阻力为________ N
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【解答】AD、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，AD不符合题意；
B、热值是燃料的一种属性只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以2kg煤的热值等于1kg煤的热值，B符合题意；
C、由于不确定燃料是否完全燃烧，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热值是燃料的特性，和质量无关，利用热值和燃料质量的乘积可以计算放出的热量的多少。
2.【答案】 C
【解析】【解答】水蒸气把橡皮塞冲出；这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程。
故答案为：C。
【分析】利用水的内能推动物体，产生机械能，热机的做功冲程中是内能转化为机械能。
3.【答案】D
【解析】【解答】A. 汽油机的一个工作循环要经历四个冲程、活塞往复运动两次，A不符合题意；
B. 汽油机的一个工作循环的四个冲程依次为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，B不符合题意；
C. 在做功冲程中，进气门与排气门都关闭，活塞向下运动，将内能转化为机械能，C不符合题意；
D. 在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物被吸入汽缸，D符合题意。
故答案为：D
【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.
4.【答案】B
【解析】【解答】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，A不符合题意；
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，B符合题意；
C、利用热水袋取暖时，热水袋温度降低、内能减少，人体的内能增大，所以是内能的转移，不是转化，C不符合题意；
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，D不符合题意。
故答案为：B。
【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.
5.【答案】B
【解析】【分析】电视机将电能转化为光能和声能的用电器，电风扇是将电能转化为机械能的用电器，电饭锅是将电能转化为内能的用电器，电熨斗是将电能转化为内能的用电器。在此题中可将电能转化为机械能是电风扇。
故选B
【点评】在此题中注意常见的用电器的能量转化是解决此题的关键。
6.【答案】 D
【解析】【解答】解：
汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，完成4个冲程，对外做功1次，若飞轮的转速为600r/min=10r/s，即每秒完成5个工作循环，完成20个冲程，对外做功5次，故D正确．
故选D．
【分析】汽油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．
7.【答案】 B
【解析】【解答】解：松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加；
故选B．
【分析】重力势能的大小与物体的质量和高度有关系，动能与物体的质量和速度有关．解决此题的关键是知道乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低．
二、填空题
8.【答案】 内能；压缩
【解析】【解答】利用活塞压缩空气时，对空气做功，此时将机械能转化为内能，和汽油机的压缩冲程相同。
故答案为：内能；压缩。
【分析】对物体做功时，物体内能增大，汽油机的压缩冲程中将机械能转化为内能。
9.【答案】 1kg；完全燃烧；J/kg
【解析】【解答】[1][2]某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做该燃料的热值。即质量为1kg的某种燃料，完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值（燃烧值）；[3]热值（燃烧值）的单位是J/kg。
故答案为：1kg；完全燃烧；J/lg。
【分析】燃料的热值是单位质量的燃料完全燃烧放出的热量。
10.【答案】 6×106J
；3.0×107J/kg
【解析】【解答】根据质量和热值的乘积计算热量为Q=mq=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106J ， 热值是燃料的特性，和质量无关，当质量减小，热值不变。
故答案为：6×106J；3.0×107J/kg。
【分析】利用质量和热值的乘积计算热量，热值是燃料的特性，与质量无关。
11.【答案】 10；20；40
【解析】【解答】解：若一台柴油机的转速是1200转/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，飞轮每转动1圈，活塞往复2次，曲轴转动2周，完成40个冲程，做功10次。
故答案为：10；20；40。
【分析】内燃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。
12.【答案】化学能转化为内能；机械能转化为内能；光能转化为化学能
【解析】【解答】解：（1）煤油燃烧将燃料的化学能转化为内能．（2）摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能（3）植物进行光合作用将光能转化为化学能． 故答案为：化学能转化为内能；机械能转化为内能；光能转化为化学能．
【分析】明确各能量转化的实例中，是哪些种能量减少或消耗了，然后是哪种能量增加或得到了，就可以做出解答．
13.【答案】电
；J
【解析】【解答】解：风力发电是将风能转化为电能，风能是清洁的可再生能源，能量的单位是焦耳，简称焦，符号为J．
故答案为：电；J．
【分析】风是由空气流动形成的，具有机械能，风力发电消耗机械能转化为电能，各种能量的单位都是J．
14.【答案】相等；温度计的示数大小
【解析】【解答】解：（1）实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；
（2）因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化（水升高的温度）来比较燃料热值的大小关系．
故答案为：相等；温度计的示数变化．
【分析】本实验用到了两种物理学方法：控制变量法（燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同）和转换法（通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小）.
三、计算题
15.【答案】（1）解：甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
故一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是：乙甲丁丙；
其中做功冲程（即图丁）内燃机给汽车提供动力，此冲程中能量的转化是内能转化为机械能．
答：乙甲丁丙
；丁
（2）解：发动机的最大功率P=82.8kW=8.28×104W，时间t=1min=60s， 由P=Wt 得，汽车1min内做的有用功
W有=Pt=8.28×104W×60s=4.968×106J；
答：汽车1min内做的有用功是4.968×105J；
（3）解：汽缸内汽油和空气混合气体的体积等于汽缸的工作容积，
即V=V容=1.8L=1.8×10﹣3m，
由ρ=mv 得，汽油和空气混合气体的质量：
m=ρV=1.3kg/m3×1.8×10﹣3m3=2.34×10﹣3kg，
因为空燃比是13：1，
所以汽油的质量：m汽油=113 m= 113 ×2.34×10﹣3kg=1.8×10﹣4kg，
完成一个工作循环时，汽油燃烧释放的热量：
Q放=m汽油q
=1.8×10﹣4kg×4.6×107J/kg
=8.28×103J．
答：2.34×10﹣3；1.8×10﹣4kg
；燃料完全燃烧放出的热量是8.28×103J；
（4）解：1min内完成的工作循环数是2400个，
则1min内汽油燃烧释放的热量：
Q放′=2400Q放=2400×8.28×103J=1.9872×107J；
发动机的效率：
η= ×100%= ×100%
=25%．
答：发动机的效率是25%．
【解析】【解答】1min内完成的工作循环数是2400个，
则1min内汽油燃烧释放的热量：
Q放′=2400Q放=2400×8.28×103J=1.9872×107J；
发动机的效率：
η= ×100%= ×100%
=25%．
答：发动机的效率是25%．
16.【答案】（1）解：已知两地铁站的距离s=2.4km，地铁机车的平均速度v=60km/h，
根据 v=st 可得，地铁运行时间 t=sv=2.4km60km/h=0.04h
（2）解：地铁机车所做总功 W总=Pt=106W×0.04×3600s=1.44×108J ，
机车牵引力所做有用功 W有用=Fs=5×104N×2.4×103m=1.2×108J ，
所以地铁机车的效率是 η=W有用W总=1.2×108J1.44×108J×100%≈83.3%
（3）解：0.3kg燃油完全燃烧放出的热量
Q放=qm=0.3kg×4×107J/kg=1.2×107J ，
公交车每行驶千米牵引力所做的功
W有用=Fs=3000N×103m=3×106J ，
所以公交车热机的效率是 η=W有用Q放=3×106J1.2×107J×100%=25%
【解析】【分析】（1）由速度公式v=st的变形公式可以求出机车的运动时间；
（2）由W=Fs可以求出牵引力的功；由W=Pt可以求出机车消耗的电能；由效率公式η=可以求出效率；
（3）由Q=qm燃烧值求出燃油释放的热量；由表中数据找出公交车的牵引力，然后由功的计算公式求出牵引力的功，最后由效率公式η=WQ求出公交车的效率.
四、实验探究题
17.【答案】 （1）天平
（2）不能
【解析】【解答】因为要比较不同燃料燃烧放热能力的差异，因此要保证被加热液体的质量相同，因此还需要用到的测量工具是：天平；将质量相等的燃料1和燃料2放入燃烧皿中点燃后，由于不清楚两种燃料的燃烧情况，所以无法判定相同时间内放出热量的多少，就无法判定燃料1的热值较大。
【分析】要比较不同燃料燃烧放热能力的差异，要保证被加热液体的质量相同， 燃料的质量也都相同 ， 还需要用到的测量工具是：天平，由于不清楚两种燃料的燃烧情况，所以无法判定相同时间内放出热量的多少.
18.【答案】（1）水吸收的热量
（2）温度计；天平
（3）1.575×107
（4）小
【解析】【解答】解：（1）由实验装置可知，蜡烛燃烧给水加热，通过测量A容器中水升高的温度和水的质量可以间接测量蜡烛燃烧放出的热量；（2）要完成本实验，需要测量水的温度与水和蜡烛的质量，因此还需要温度计与天平；（3）这支蜡烛的热值q= Q放m蜡 = Q吸m蜡 = c水m水△t水m蜡 = 4.2×103J/(kg⋅∘C)×0.15kg×(40∘C-25∘C)0.0206kg-0.020kg =1.575×107J/kg；（4）实验过程中蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此实验测出的热值比真实值小．故答案为：（1）水吸收的热量；（2）温度计；天平；（3）1.575×107；（4）小．
【分析】（1）根据图示实验装置分析答题；（2）实验过程中需要测水的温度、水的质量、蜡烛的质量，据此选择实验器材；（3）蜡烛释放的热量等于水所吸收的热量，由热量公式与燃烧值公式可以求出蜡烛的燃烧值；（4）蜡烛燃烧释放的热量没有被水完全吸收，蜡烛可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系．
19.【答案】（1）q柴油=3.3×107 J / kg | 1千克的柴油完全燃烧时放出的热量
为3.3×107 J。
（2）9.9 ×107J
【解析】【解答】（1）柴油的热值是3.3×107 J / kg，它的物理意义是1千克的柴油完全燃烧时放出的热量为3.3×107 J。（2）3Kg的柴油完全燃烧，它放出的热量Q=mq=3kg×3.3×107J/kg=9.9×107J
【分析】学会阅读科学资料，并从中获取有效信息是本题解题关键。本题考查的是燃料的热值。
五、综合题
20.【答案】（1）点燃式；做功
（2）30
【解析】【解答】（1）汽油机在压缩冲程末，火花塞点火，将燃料混合物点燃，所以点火方式为点燃式；内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程；（2）由图可知，有用功的能量为：100%-33%-30%-7%=30%，即机械效率为：η=30%。
【分析】（1）汽油机顶部有火花塞，点火方式是点燃式，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）汽油机的总能量有损失，也转化为机械能，利用总能量和各损失能量所占的百分比的差计算机械能，就是热机效率。
21.【答案】 （1）由p="FS"得：
燃气对活塞的平均压力：
F=PS；
（2）t时间内曲轴转动N圈，所以做功的次数为n=N2 ，
t时间内做的总功：
W总=N2×F×L=N2×PS×L；
汽油机做功的功率：
（3）汽油燃烧放出的热量：
Q=mq=ρVq，
汽油机把内能转化为机械能的效率：
【解析】【分析】（1）根据p=FS求出平均压力；
（2）曲轴每转2圈对外做功一次，求出时间t内做功的次数，根据W=FL求出一次做的功，根据P=Wt求出功率；
（3）根据Q=mq=ρVq求出汽油燃烧放出的热量，再根据η=求出热机效率．
22.【答案】（1）15；2.3×107J
（2）12；1750N
【解析】【解答】（1）四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往复2次，当汽油机的飞轮转速为1800r/min时，在1s内，飞轮转30圈，共15个工作循环，60个冲程，做功15次；由Q放=mq 知道，质量是500g=0.5kg的汽油完全燃烧产生的热量是：Q放=mq=0.5kg×4.6×107 J/kg=2.3×107 J。（2）小汽车以额定功率匀速直线行驶1h牵引力所做的功是：W=Pt=3.5×104 W×3600s=1.26×108 J，完全燃烧汽油放出热量是：Q放=Vq，小汽车发动机的效率η=W/Q放 ， 所以，需要的汽油的体积是： V=W/ηq=1.26×108J/（30%×3.5×107J/L）=12L；
72km/h=20m/s，由W=Fs知道，汽车发动机的牵引力是：F=W/s=W/vt=1.26×108J/20m/s×3600s=1750N，由于汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的阻力是：f=F=1750N.
【分析】（1）内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.利用Q放=mq求汽油完全燃烧产生的热量.
（2）根据W=Pt求出小汽车以额定功率匀速直线行驶1h牵引力所做的功，用η=WQ求出放出的热量，再利用Q放=Vq可求出完全燃烧多少升汽油放出热量；再利用公式W=Fs求出汽车的牵引力，知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求阻力.
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