人教版（2024）九年级全册第2节 内能单元测试当堂检测题

这是一份人教版（2024）九年级全册第2节 内能单元测试当堂检测题，共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、选择题（每小题2分，共28分，只有一个选项符合题意）
1．（2022•北京期末）2022年5月10日，搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭，在我国文昌航天发射场升空，成功进入预定轨道。长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（ ）
A．较大的比热容B．较低的沸点
C．较大的热值D．较小的质量
2．（2021•淮安中考）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
3．（2022•镇江模拟）将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度（两物体与外界没有热量交换），则有（ ）
A．高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B．高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C．高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D．高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
4．（2022•天津模拟）在如图所示四冲程汽油机的工作循环中，使气缸内油气混合物内能增大的冲程是（ ）
A．B．
C．D．
5．（2022•兰州模拟）下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．柴油机的热机效率通常为100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
6．（2022•西安模拟）如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是（ ）
A．酒精不完全燃烧时热值不变
B．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
7．（2022•南昌模拟）汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机都是内燃机
B．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次
D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高
8．（2021•洛阳模拟）如图是给汽车提供动力的汽油机的四个工作冲程，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是做功冲程，机械能转化为内能
B．图乙是排气冲程，依靠飞轮的惯性工作
C．图丙是压缩冲程，活塞向上运动
D．图丁是吸气冲程，吸入的只有空气
9．（2022•成都模拟）有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（ ）
A．15：8B．5：6C．6：5D．1：1
10．（2022•扬州模拟）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，下列说法正确的是（ ）
A．比较不同液体的比热容，可以选择甲、乙两图
B．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图
C．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图
D．比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图
11．（2022•遂宁模拟）李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s内完成了（ ）
A．60个冲程，做了15次功B．60个冲程，做了60次功
C．120个冲程，做了30次功D．30个冲程，做了30次功
12．（2022•常州模拟）世界上还有许多欠发达地区至今用不上电。美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（ ）
A．动能→电能→化学能→光能
B．电能→动能→化学能→光能
C．动能→电能→光能→化学能
D．电能→动能→光能→化学能
13．（2022•临沂模拟）小明阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法错误的是（ ）
A．发动机在做功冲程把内能转化为机械能
B．该内燃机的效率为30%
C．为确保发动机正常工作，可用水对其冷却
D．燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量
14．（2022•泸州模拟）以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是（ ）
A．图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B．图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
二、填空题（每空1分，共24分）
15．（2022•宜宾模拟）如图所示的实验装置，当塞子从试管口喷出时，水蒸气的内能转化为塞子的 能，这个能量转化过程与汽油机工作时 冲程的能量转化过程一样，汽油机工作过程中需要用水来冷却发动机以确保其正常工作，这是利用了水的 大的特点。
16．（2021•鄂州中考）合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 J，燃烧时燃料油的化学能转化为
能；如果这些热量的42%被水吸收，则可以使 kg的水温度从20℃升高到100℃，这是通过
的方式改变水的内能。
17．（2021•河北中考）小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度﹣时间图象如图所示，由图可知，甲物质比热容 （选填“＞”“＜”或“＝”）乙物质比热容。用酒精灯给物体加热，物体内能增大、温度升高，这是通过 方式实现的。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
18．（2022•泰州模拟）汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和
（选填“增大”、“不变”或“缩小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有 性。
19．（2021•苏州期末）图甲是四冲程汽油机工作过程中的 冲程，该过程的能量转化情况与图乙 （选填“相同”或“不同”）。若汽油机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为 r/min。为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸的内能。
20．（2021•广东中考）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。
21．（2022•上海期中）冬天人们常用热水袋取暖，主要是利用 改变物体内能。如图是某台汽油机工作的四个冲程（顺序已打乱），其中将内能转化为机械能的冲程是 ，（用字母表示）请按一个工作循环的过程，将四个图重新排序 。（用字母表示）
22．（2022•无锡模拟）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J．则输出的内能和声能共计 J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为 。
三、实验探究题（每空2分，共26分）
23．（2021•南宁期末）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量均为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）若比较不同燃料的热值应选择 两个装置；比较不同物质的比热容应选择 两个装置；（选填装置序号：甲、乙、丙）
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）实验中需要的测量工具有温度计、秒表和 ；
（4）不同物质吸热的多少是通过 （选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来反映的，这种研究方法是 法；
（5）实验中，发现液体a加热相同时间温度上升得较多，由此可以判断： （选填“a”或“b”）物质的吸热能力较强。
24．（2021•南通期末）小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠，小王同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油
的 相同及 相同；
（2）小王同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，除了图中的器材小王还需要补充的实验仪器是： 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （选填“偏大”、“偏小”）；
（3）另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，你能否比较出两种燃料的热值，并给出理由： ，为避免这种情况的出现，你可以对他们组提什么改进建议 。
四、计算题（25题10分，26题12分，共22分）
25．（2021•宜昌中考）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）（4分）在这个过程中水吸收了多少热量？
（2）（6分）请你帮小明算出天然气的热值。
26．（2022•合肥中考）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h，此时所受阻力f大小为900N，蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机共消耗燃油2.5kg。（q油＝4.6×107J/kg）
则：
（1）（3分）该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？
（2）（5分）该汽车行驶中牵引力做了多少功？
（3）（4分）该汽车内燃机的效率是多大？
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
第十四章 内能的利用 单元测试卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、选择题（每小题2分，共28分，只有一个选项符合题意）
1．（2022•北京期末）2022年5月10日，搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭，在我国文昌航天发射场升空，成功进入预定轨道。长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（ ）
A．较大的比热容B．较低的沸点
C．较大的热值D．较小的质量
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。
答案：C。
2．（2021•淮安中考）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
解：将铁丝快速弯折十余次，对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，此过程中机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，与上述能量转化相同。
答案：B。
3．（2022•镇江模拟）将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度（两物体与外界没有热量交换），则有（ ）
A．高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B．高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C．高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D．高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
解：将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度，由于不知它们的初始温度，故无法判定温度的高低，故CD错误；则高温物体放出热量，低温物体吸收热量，放出的热量等于吸收的热量，故B正确，A错误。
答案：B。
4．（2022•天津模拟）在如图所示四冲程汽油机的工作循环中，使气缸内油气混合物内能增大的冲程是（ ）
A．B．
C．D．
解：A、图中两气门关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程；在这一冲程中，活塞压缩燃料混合物，对其做功，使燃料混合物的内能增大、温度升高，故A符合题意；
B、图中两个气门关闭，火花塞点火，活塞下行，为做功冲程，此过程中内能转化为机械能，故B不符合题意；
C、图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，所以是排气冲程，此冲程无能量转化，故C不符合题意；
D、图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，所以是吸气冲程，此冲程无能量转化，故B不符合题意。
答案：A。
5．（2022•兰州模拟）下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．柴油机的热机效率通常为100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
解：
AD、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分、释放热量多少无关，故AD错误；
B、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，可以提高热机的效率，故B正确；
C、热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%，故C错误。
答案：B。
6．（2022•西安模拟）如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是（ ）
A．酒精不完全燃烧时热值不变
B．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
解：A、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A叙述正确；
B、能闻到酒精的气味说明分子酒精分子在永不停息地做无规则运动，故B叙述正确；
C、燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，故C叙述错误；
D、纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低，故D叙述正确。
答案：C。
7．（2022•南昌模拟）汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机都是内燃机
B．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次
D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高
解：
A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中将燃料燃烧释放出的内能转化为活塞的机械能，故A正确；
B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故B错误；
C、四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，只有做功冲程对外做功一次，把内能转化为机械能，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成。故C正确；
D、柴油机属于压燃式压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高，故D正确。
答案：B。
8．（2021•洛阳模拟）如图是给汽车提供动力的汽油机的四个工作冲程，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是做功冲程，机械能转化为内能
B．图乙是排气冲程，依靠飞轮的惯性工作
C．图丙是压缩冲程，活塞向上运动
D．图丁是吸气冲程，吸入的只有空气
解：A、甲图中两个气门都关闭，活塞上行，是内燃机的压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故A错误；
B、乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是内燃机的排气冲程，此冲程靠飞轮的惯性来完成，故B正确；
C、丙图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能，故C错误；
D、丁图中排气门关闭，进气门打开，活塞下行，是汽油机的吸气冲程；在该冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，故D错误。
答案：B。
9．（2022•成都模拟）有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（ ）
A．15：8B．5：6C．6：5D．1：1
解：它们的效率之比：
＝＝＝＝＝。
答案：B。
10．（2022•扬州模拟）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，下列说法正确的是（ ）
A．比较不同液体的比热容，可以选择甲、乙两图
B．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图
C．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图
D．比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图
解：
AB、为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验，故AB错误；
CD、为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验，故C错误，D正确。
答案：D。
11．（2022•遂宁模拟）李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s内完成了（ ）
A．60个冲程，做了15次功B．60个冲程，做了60次功
C．120个冲程，做了30次功D．30个冲程，做了30次功
解：
飞轮转速是1800r/min＝30r/s，即该飞轮每秒钟转30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，所以飞轮转30圈共做功15次、有60个冲程，故A正确，BCD错误。
答案：A。
12．（2022•常州模拟）世界上还有许多欠发达地区至今用不上电。美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（ ）
A．动能→电能→化学能→光能
B．电能→动能→化学能→光能
C．动能→电能→光能→化学能
D．电能→动能→光能→化学能
解：球在被踢的过程中，其内部的小发电机工作，是将动能转化为电能；然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中；LED灯发光时，将化学能转化为光能；故A正确，BCD错误。
答案：A。
13．（2022•临沂模拟）小明阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法错误的是（ ）
A．发动机在做功冲程把内能转化为机械能
B．该内燃机的效率为30%
C．为确保发动机正常工作，可用水对其冷却
D．燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量
解：A、汽车的内燃机在做功冲程将内能转化为机械能，故A正确；
B、由图可知，该内燃机的效率为：η＝100%﹣（33%+30%+7%）＝30%，故B正确；
C、由Q＝cmΔt可知质量相同的不同物质，升高相同温度时，比热容越大的物质，吸收的热量越多；水的比热容较大，因此为确保发动机正常工作，可用水对其冷却，故C正确；
D、1kg的汽油完全燃烧可以放出4.6×107J的能量，但选项中未明确汽油完全燃烧，因此燃烧1kg的汽油不一定释放4.6×107J的能量，故D错误。
答案：D。
14．（2022•泸州模拟）以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是（ ）
A．图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B．图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
解：
A、图甲所示，过山车向下运动时高度减小，速度增大，是重力势能转化为动能，故A正确；
B、图乙所示，水力发电，将机械能转化为电能，故B正确；
C、图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能，故C正确；
D、图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将动能转化为内能，故D错误。
答案：D。
二、填空题（每空1分，共24分）
15．（2022•宜宾模拟）如图所示的实验装置，当塞子从试管口喷出时，水蒸气的内能转化为塞子的 机械 能，这个能量转化过程与汽油机工作时 做功 冲程的能量转化过程一样，汽油机工作过程中需要用水来冷却发动机以确保其正常工作，这是利用了水的 比热容 大的特点。
解：（1）当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能；
汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，因此这一现象与做功冲程的能量转化相同；
（2）与其它液体相比较，水的比热容最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多，制冷效果最好。
答案：机械；做功；比热容。
16．（2021•鄂州中考）合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 6.8×106 J，燃烧时燃料油的化学能转化为 内 能；如果这些热量的42%被水吸收，则可以使 8.5 kg的水温度从20℃升高到100℃，这是通过 热传递 的方式改变水的内能。
解：（1）燃料油完全燃烧释放出的热量：Q放＝mq＝0.17kg×4.0×107J/kg＝6.8×106J；燃料油燃烧过程中，将燃料油的化学能转化为内能；
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放×42%＝6.8×106J×42%＝2.856×106J；
因为Q吸＝cm水△t，
所以水的质量质量为：m水＝＝＝8.5kg；
水吸收热量，是通过热传递的方式改变水的内能的。
答案：6.8×106；内；8.5；热传递。
17．（2021•河北中考）小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度﹣时间图象如图所示，由图可知，甲物质比热容 ＜ （选填“＞”“＜”或“＝”）乙物质比热容。用酒精灯给物体加热，物体内能增大、温度升高，这是通过 热传递 方式实现的。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
解：（1）用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，相同时间内，两种物质吸收的热量相同；由图象可知，甲物质比乙物质的温度升高得快，根据吸热公式Q＝cmΔt，可知甲物质的比热容小于乙物质的比热容；
（2）用酒精灯给物体加热，物体吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式实现的；
（3）热值是燃料的一种特性，不随质量的改变而改变，故酒精灯中剩余的酒精热值不变。
答案：＜；热传递；不变。
18．（2022•泰州模拟）汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和 不变 （选填“增大”、“不变”或“缩小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有 方向 性。
解：据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
答案：不变；方向。
19．（2021•苏州期末）图甲是四冲程汽油机工作过程中的 做功 冲程，该过程的能量转化情况与图乙 相同 （选填“相同”或“不同”）。若汽油机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为 1800 r/min。为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过 热传递 的方式减少汽缸的内能。
解：
（1）由图甲可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程，此过程中内能转化为机械能；
乙图中电火花打火时，酒精气体燃烧膨胀做功，最后内能转化为盒盖的机械能，可以看到盒盖飞出；内能转化为盒盖的机械能；
因此乙实验与做功冲程的能量转化情况相同；
（2）四冲程内燃机的曲轴转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次；
汽油机每秒内对外做功15次，曲轴转30圈，则每分钟对外做功900次，曲轴转1800圈，因此曲轴的转速为1800r/min；
（3）为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能的。
答案：做功；相同；1800；热传递。
20．（2021•广东中考）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 热值 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 内 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 不守恒 （选填“守恒”或“不守恒”）。
解：（1）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；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。
（2）火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能，使得火箭的机械能增大，所以机械能不守恒。
答案：热值；内；不守恒。
21．（2022•上海期中）冬天人们常用热水袋取暖，主要是利用 热传递 改变物体内能。如图是某台汽油机工作的四个冲程（顺序已打乱），其中将内能转化为机械能的冲程是 D ，（用字母表示）请按一个工作循环的过程，将四个图重新排序 BADC 。（用字母表示）
解：（1）人们用热水袋取暖时，人体从热水袋吸收热量，使人体的内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变人体的内能。
（2）汽油机一个工作循环包括四个冲程，只有做功冲程对外做功，因此一个工作循环做功一次；
A图中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程；
B中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；
C中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；
D中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程；
故图D为做功冲程，并且排列顺序应该为：BADC。
答案：热传递；D；BADC。
22．（2022•无锡模拟）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J．则输出的内能和声能共计 1700 J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为 15% 。
解：
（1）由图知，输入的化学能E＝2000J，输出的动能E1＝300J
输出的内能和声能：
E2＝E﹣E1＝2000J﹣300J＝1700J；
（2）小轿车正常工作时的效率：
η＝＝×100%＝15%。
答案：1700；15%。
三、实验探究题（每空2分，共26分）
23．（2021•南宁期末）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量均为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）若比较不同燃料的热值应选择 乙、丙 两个装置；比较不同物质的比热容应选择 甲、乙 两个装置；（选填装置序号：甲、乙、丙）
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察 温度计示数的变化 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）实验中需要的测量工具有温度计、秒表和 天平 ；
（4）不同物质吸热的多少是通过 加热时间 （选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来反映的，这种研究方法是 转换法 法；
（5）实验中，发现液体a加热相同时间温度上升得较多，由此可以判断： b （选填“a”或“b”）物质的吸热能力较强。
解：（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙、丙两图进行实验；
为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、乙两图进行实验，这用到了控制变量法；
（2）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；加热时液体的温度升高，这时通过热传递方式，使液体的内能增大；
（3）根据控制变量法知实验中需要控制液体的质量相同，故需要用天平测量质量，故实验中除了需要温度计、秒表外，还需要天平；
（4）选用相同的热源，加热时间相同，物质吸收的热量相同，实验中通过加热时间来反映物质吸收热量的多少，这是转换法的应用；
（5）质量相同的物质吸收相等的热量，温度升高量越小，物质吸热能力越强，在本实验中，发现液体a加热相同时间温度上升得较多，b液体温度升高的小，说明b物质的吸热能力较强。
答案：（1）乙、丙；甲、乙；（2）温度计示数的变化；（3）天平；（4）加热时间；转换法；（5）b。
24．（2021•南通期末）小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠，小王同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油
的 质量 相同及 两杯水的质量和初温 相同；
（2）小王同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，除了图中的器材小王还需要补充的实验仪器是： 天平 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 偏小 （选填“偏大”、“偏小”）；
（3）另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，你能否比较出两种燃料的热值，并给出理由： 不能；水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少 ，为避免这种情况的出现，你可以对他们组提什么改进建议 增加水的质量或减少燃料的质量 。
解：
（1）为了保证实验的可靠性，需要控制煤油和菜籽油的质量相同，两杯水的质量和初温也相同；
（2）要计算煤油和菜籽油的热值，需要测量煤油、菜籽油和水的质量，需要用天平来测量质量；
由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，所以依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些；
（3）因为水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少，所以在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，将不能比较两种燃料的热值；为避免出现在实验中水沸腾的现象，应增加水的质量或减少燃料的质量。
答案：（1）质量；两杯水的质量和初温；（2）天平；偏小；（3）不能；水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少；增加水的质量或减少燃料的质量。
四、计算题（25题10分，26题12分，共22分）
25．（2021•宜昌中考）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量？
（2）请你帮小明算出天然气的热值。
解：（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝1.4×106J，
天然气的热值q天然气＝＝＝4×107J/m3
答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；
（2）天然气的热值为4×107J/m3。
26．（2022•合肥中考）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h，此时所受阻力f大小为900N，蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机共消耗燃油2.5kg。（q油＝4.6×107J/kg）
则：（1）该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？
（2）该汽车行驶中牵引力做了多少功？
（3）该汽车内燃机的效率是多大？
解：（1）放出的热量为：Q＝mq油＝4.6×107J/kg×2.5kg＝1.15×108J
（2）匀速直线行驶，牵引力F＝f＝900N；
通过的路程为：s＝vt＝80km/h×0.5h＝40km＝4×104m
所做的功为：W＝Fs＝900N×4×104m＝3.6×107J；
（3）蓄电池增加的电能：W′＝1.0×108J×10%＝1.0×107J，
效率为：η＝＝＝40%。
答：（1）该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出1.15×108J热量；
（2）该汽车行驶中牵引力做功3.6×107J；
（3）该汽车内燃机的效率是40%。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34