初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 内能课堂检测

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 内能课堂检测，共47页。试卷主要包含了热机， 内燃机的工作原理等内容，欢迎下载使用。

1.热机：利用______的机械叫热机。
热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2. 内燃机的工作原理
（1）汽油机：四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；
压缩冲程—外界对______做功，机械能转化为______，气体温度______；
做功冲程—化学能转化为______，气体温度______，气体______做功，内能转化为______；
排气冲程—靠惯性运动，排出废气。
（2）柴油机：四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。
柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。
【答案】1.内能做功
2.气体 内能 升高 内能 升高 对外 机械能
1. 水烧开时，产生的水蒸气可以将壶盖顶起。汽油机的四个冲程中，能量转化与之相同的是（ ）
A. 做功冲程B. 压缩冲程
C. 吸气冲程D. 排气冲程
2. 如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（ ）
A.
B.
C.
D.
3. 关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A. 吸气冲程：吸入汽油和空气的混合物
B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：活塞推动气体做功
D. 排气冲程：内能转化为机械能
4. 某四冲程内燃机的飞轮转速为3600r/min，则在每秒钟内（ ）
A. 曲轴转120转B. 对外做功60次
C. 完成120个冲程D. 完成30个工作循环
5. 如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的（ ）
A. 在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙
B. 飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁
C. 飞轮转速，则该汽油机能做功次
D. 丁图冲程能量转化：内能转化为机械能
6. 如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，甲实验是将______能转化为______能，乙实验对应着如图所示四冲程汽油机的图______所示冲程，若1min内汽油机完成2400个工作循环，该汽油机每秒钟对外做功______次。
7. 下列关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（ ）
A. 柴油机汽缸顶部有个火花塞，汽油机汽缸顶部有个喷油嘴
B. 柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C. 汽油机与柴油机使用的燃料不同
D. 汽油机吸入汽缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入汽缸里的是空气
8. 内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。让你描述你对内燃机的一些认识，你会怎样描述（ ）
A. 柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混合物
B. 汽油机汽缸顶部有喷油嘴
C. 内燃机功率越大，效率越高
D. 做功冲程中内能转化为机械能
1．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的______，叫热值；热值单位是：______。
（1）燃料燃烧放出热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg。）
对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量______，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式：
3.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）； ②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
【答案】1.热量 J/kg
2.之比
9. 使用液态氢作为火箭燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A. 较小的密度B. 较大的热值
C. 较低的沸点D. 较大的比热容
10. 当加满95号的汽车由佛山开到珠海后剩了半箱油，剩下油的质量、密度、比热容和热值的情况是（ ）
A. 质量、密度、比热容和热值均保持不变B. 密度变为原来的一半，比热容和热值不变
C. 热值变为原来的一半，密度和比热容不变D. 质量变为原来的一半，比热容和热值不变
11. 下列关于热值的说法正确的是（ ）
A. 2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B. 燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C. 燃料燃烧不完全时热值变小
D. 燃料的热值是燃料本身的一种特性，其大小只与燃料的种类有关
12. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的质量也相同，下列说法正确的 是 （ ）
A. 比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图
B. 比较不同燃料热值，可以选择乙、丙两图
C. 比较不同液体的比热容，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
13. 美食街的某商家使用煤气灶烹饪食物。使用煤气灶时，打开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃。煤气在燃烧过程中热值 ___________（填“变大”、“不变”或“变小”）。
14. 为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，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。
（1）组装实验装置时，应该由________往________组装（前两空均选填“上”或“下”），用石棉网垫在烧杯下加热的目的是________；
（2）实验中应该控制烧杯内水的_______、质量相同，还应控制燃料的________相同，燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。燃料1燃烧5min放出的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量；
（3）假设燃料完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为________。
15. 如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率（）等于（ ）
A. B.
C. D.
16. 随着科学技术的创新，厨余垃圾也能变航空燃油，若此航空燃油的热值为4.0×107J/kg，完全燃烧15g这种航空燃油可以释放___________J的热量，这些热量的70%被10kg的水吸收，则水升高的温度为___________℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
17. 热水器将质量为20kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气0.15m3，在此过程中水吸收的热量是________J，热水器的热效率是_______。用天然气炉加热水主要是通过_____（选填“做功”或“热传递”）的方式增大水的内能。
18. 如图是汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为______。若工作效率按此计算，当汽油完全燃烧放出的热量2.3×107J时，汽车获得的机械能是的______J。
19. 某中学为学生供应开水，用锅炉将100kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了3kg的无烟煤。[c水=4.2×103J/(kg•℃)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求：
（1）锅炉内100kg的水吸收的热量是多少焦耳？
（2）此锅炉的效率是多少？
20. 某同学家里使用天然气来加热水，水壶中装有2kg温度为20℃的水，将水加热到90℃，测出消耗的天然气为0.042m3。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值约为4.0×107J/m3。试求：
（1）这些水吸收的热量是多少？
（2）天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（3）假设天然气完全燃烧，则天然气灶的热效率为多少？
21. 如图是一款沙滩卡丁车，它的发动机功率恒为11.5kW。卡丁车在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km，消耗汽油0.6kg（汽油完全燃烧），已知汽油的热值为4.6×107J/kg。此过程中，求：
（1）该车牵引力所做的功是多少？
（2）该车汽油机的工作效率是多少？
22. 如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. 减少机械摩擦不能提高汽油机效率
23. 参考图中内燃机的能量流向图，以下提高内燃机效率的做法中不可行的是（ ）
A. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得更完全
B. 在设计与制造内燃机时要不断改进与创新，以减少废气带走的能量
C. 尽量减少内燃机内部各部件间的摩擦
D. 尽量增加内燃机的工作时间
24. 关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A. 热机做的有用功越多，效率就一定越高
B. 热机的功率大，效率就一定高
C. 热机消耗的燃料越多，效率就越低
D. 减少热机内部各部件间的摩擦可以提高热机效率
25. 现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多，和自然吸气发动机相比，涡轮增压发动机燃料可以更充分的燃烧，下列关于热值和热机效率说法，正确的是（ ）
A. 燃料燃烧更充分，可以增大热值B. 燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C. 涡轮增压发动机的热机效率可达100%D. 燃料燃烧释放的热量越大，热机效率越高
26. 某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高炉子效率的建议，其中可以采纳的是（ ）
A. 把煤堆在一起燃烧B. 向炉内多加些煤，加大火力
C. 煤磨成粉，用空气吹进炉膛D. 用各种办法增大受热面积
1.能量守恒定律：能量既不会______，也不会______，它只会从一种形式转化为另一种______，或者从一个物体转移到另一个______，而在转化和转移过程中，能量总量______。
2．能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
【答案】消灭 创生 形式 物体 保持不变
27. 如图所示，是街边师傅嘣爆米花的情景。关于嘣爆米花以下说法错误的是（ ）

A. 煤的燃烧过程是将化学能转化为内能
B. 加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C. 打开锅盖将爆米花嘣出的一瞬间，锅内的温度降低，内能减小
D. 打开锅盖将爆米花嘣出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
28. 如图所示是某同学制作的“酒精炮”，他在矿泉水瓶的侧壁安装了电火花发生器，实验时从瓶口喷入少量酒精并盖上锥形纸筒，按动发生器按钮，纸筒即刻飞出。下列分析正确的是（ ）

A. 酒精燃烧越充分，其热值越大
B. 酒精燃烧获得的内能全部转化为纸筒的机械能
C. 纸筒被冲开的能量转化与内燃机的压缩冲程相同
D. 纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
29. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ）

A. 小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒
B. 根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C. 在小球的运动中是通过做功的方式使内能增加
D. 小球和地面之间发生撞击，所以小球的热量会增加
30. “节能减排”已引起全球的关注，很多国家倡导使用电动车来替代“燃油车”，不过续航里程却是电动车让人头痛的地方，有网友想了一个办法：在电动车的前轮上装一个发电机，一边走一边发电，然后给蓄电池充电，蓄电池再带动后轮的电动机转动，这样就可以无限行驶了。关于这位网友的想法，下列说法正确的是（ ）
A. 想法正确，因为发电机工作时能把机械能全部转化为电能，没有能量损失
B. 想法正确，因为给富电池充电时能把电能全部转化为化学能，没有能量损失
C. 想法正确，蓄电池带动电动机转动时，能把电能全部转化为机械能，没有能量损失
D. 想法不正确，因为该网友的想法不符合能量守恒定律
31. 用电器工作的过程就是利用电流做功，将电能转化为其他形式的能量的过程。下列说法错误的是（ ）
A. 电风扇工作时，将电能转化为动能
B. 电饭锅工作时，将电能转化为内能
C. 电熨斗工作时，将电能转化为动能和内能
D. 小灯泡工作时，电能最终转化内能和光能
32. .据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（ ）
A. 根据能量守恒定律，装置不可能一直转动下去
B. 发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒
C. 如果没有能量补充，装置最终会停下
D. 不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置可以实现
33. 关于能量守恒定律，下列说法错误的是（ ）
A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B. 能量守恒定律只适用于能量转化的过程
C. 摩擦生热是创造了热，并不符合能量守恒定律
D. 按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减
34. 如图是一个叫“空气火箭”的玩具，当用力击打气包时，气包内的空气会迅速的把“火箭”发射出去。这一过程中，是气包内气体的_________能转化为“火箭”的_________，气包内的气体对外做功其温度将_________。

一、单选题
35. 下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（ ）
A. B.
C. D.
36. 为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A. 尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
37. 如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A. 若m相同，Δt越小，燃料的热值越大B. 若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C. 若的值越大，燃料的热值越大D. 若的值越大，燃料的热值越大
38. 小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 2min内油吸收的热量为3×104J
B. 他使用的酒精灯的加热效率为21%
C. 油的末温比水的高，所以吸热能力更强
D. 油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
39. 关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A. 吸气冲程：只吸入空气B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功D. 排气冲程：内能转化为机械能
40. 如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A. 试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B. 试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C. 水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D. 水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
41. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扰动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（ ）
A. 吸气冲程和压缩冲程B. 压缩冲程和做功冲程
C. 做功冲程和排气冲程D. 压缩冲程和排气冲程
二、填空题
42. 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”）。
43. “自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为______J。如果用酒精灯给600g水加热升高同样温度，至少需要______g酒精。[，]
44. 四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是____________冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过______________（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热 1 千克水，使其温度上升 2℃，则加热过程中水吸收的热量为______________焦。[ c水  4.2 103焦/(千克·℃)]
45. 如图所示，2022冬奥会主火炬以“微火”取代熊熊燃烧的大火，传递低碳、环保的绿色奥运理念，实现了奥运历史上的一次点火创新。“微火”由清洁氢能源作为燃料供给。氢燃料流量约为1.2立方米/小时。与以往熊熊燃烧的火炬相比，大约能够节省99.9%的能量，充分体现了环保理念。氢气的热值为1.4×108J/kg，表示的物理意义是______。微火炬燃烧，火炬碳纤维外壳温度升高，外壳的内能______（选填“增大”、“减少”或“不变”）。若氢气的密度为0.09kg/m3，每小时流过的氢气完全燃烧放出______J的热量。
46. 某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为______J。（q汽=4.6×107J/kg）
三、实验题
47. 如图1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）为了研究不同物质吸热能力，利用其中________（选填“甲”、“乙”、“丙”）两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图2所示：
①不同物质吸热的多少是通过_______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
②由图可以看出，________液体的吸热本领较大；
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则a液体的比热容是________ J/（kg·℃）；
（2）为了研究不同燃料的热值，正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，并记录数据，利用公式Q吸=cm(t-t0)（若a、b液体的比热容已知）计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是_______。
48. 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
49. 如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）密闭的锅内水烧开时的温度。
50. 顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，[c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤=3×107J/kg]，在此过程中，求：
（1）水吸收热量；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量；
（3）需要完全燃烧煤的质量。
第十四章 内能的利用-讲核心
1.热机：利用______的机械叫热机。
热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2. 内燃机的工作原理
（1）汽油机：四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；
压缩冲程—外界对______做功，机械能转化为______，气体温度______；
做功冲程—化学能转化为______，气体温度______，气体______做功，内能转化为______；
排气冲程—靠惯性运动，排出废气。
（2）柴油机：四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。
柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。
【答案】1.内能做功
2.气体 内能 升高 内能 升高 对外 机械能
1. 水烧开时，产生的水蒸气可以将壶盖顶起。汽油机的四个冲程中，能量转化与之相同的是（ ）
A. 做功冲程B. 压缩冲程
C. 吸气冲程D. 排气冲程
【答案】A
【解析】
【详解】水烧开时，产生的水蒸气可以将壶盖顶起，此过程中水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；在汽油机的四个冲程中，做功冲程的能量转化也是内能转化为机械能。
故选A。
2. 如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】使汽车获得动力的冲程是做功冲程。
A．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故A不符合题意；
B．进气门关闭，活塞向下运动，火花塞点亮，内能转化成机械能，是做功冲程，故B符合题意；
C．进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，故C不符合题意；
D．进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，故D不符合题意。
故选B。
3. 关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A. 吸气冲程：吸入汽油和空气的混合物
B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：活塞推动气体做功
D. 排气冲程：内能转化为机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A．汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故A正确；
B．在压缩冲程，活塞对气体做功，将机械能转化为内能，气体内能变大，温度升高，故B错误；
C．做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，故C错误；
D．排气冲程中没有能量的转化，故D错误。
故选A。
4. 某四冲程内燃机的飞轮转速为3600r/min，则在每秒钟内（ ）
A. 曲轴转120转B. 对外做功60次
C 完成120个冲程D. 完成30个工作循环
【答案】CD
【解析】
【详解】四冲程内燃机的飞轮转速为，即内燃机每秒飞轮转60转，由于内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2转，对外做功1次，所以，在每秒钟内曲轴转60转，完成30个工作循环，完成120个冲程，对外做功30次，故AB不符合题意，CD符合题意。
故选CD。
5. 如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的（ ）
A. 在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙
B. 飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁
C. 飞轮转速，则该汽油机能做功次
D. 丁图冲程能量转化：内能转化为机械能
【答案】BC
【解析】
【详解】A．甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，进气门关闭，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，故A错误；
B．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器获得动力，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B正确；
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．丁图是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能，故D错误。
故选BC。
6. 如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，甲实验是将______能转化为______能，乙实验对应着如图所示四冲程汽油机的图______所示冲程，若1min内汽油机完成2400个工作循环，该汽油机每秒钟对外做功______次。
【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. B
④. 40
【解析】
【详解】[1][2]甲实验中，电火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化为机械能。
[3]乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程，因此与压缩冲程原理相同，而图中B为压缩冲程，故与B原理相同。
[4]汽油机的一个工作循环对外做功一次，若1min内汽油机完成2400个工作循环，对外做功2400次，则该汽油机每秒钟对外做功40次。
7. 下列关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（ ）
A. 柴油机汽缸顶部有个火花塞，汽油机汽缸顶部有个喷油嘴
B. 柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C. 汽油机与柴油机使用的燃料不同
D. 汽油机吸入汽缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入汽缸里的是空气
【答案】A
【解析】
【详解】AB．柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，点火方式为压燃式，汽油机汽缸顶部有个火花塞，点火方式为点燃式，故A不正确，符合题意，B正确，不符合题意；
C．汽油机使用燃料的是汽油，柴油机使用的燃料是柴油，故C正确，不符合题意；
D．汽油机吸入汽缸里的是汽油和空气的混合物，而柴油机只吸入空气，故D正确，不符合题意。
故选A。
8. 内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。让你描述你对内燃机的一些认识，你会怎样描述（ ）
A. 柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混合物
B. 汽油机汽缸顶部有喷油嘴
C. 内燃机功率越大，效率越高
D. 做功冲程中内能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A．柴油机在吸气冲程中，将空气吸入汽缸，故A错误；
B．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故B错误；
C．功率是物体做功快慢的物理量，与热机效率是两个完全不同的概念，故C错误；
D．内燃机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故D正确。
故选D。
1．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的______，叫热值；热值单位是：______。
（1）燃料燃烧放出热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg。）
对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量______，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式：
3.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）； ②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
【答案】1.热量 J/kg
2.之比
9. 使用液态氢作为火箭燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A. 较小的密度B. 较大的热值
C. 较低的沸点D. 较大的比热容
【答案】B
【解析】
【详解】使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ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10. 当加满95号的汽车由佛山开到珠海后剩了半箱油，剩下油的质量、密度、比热容和热值的情况是（ ）
A. 质量、密度、比热容和热值均保持不变B. 密度变为原来的一半，比热容和热值不变
C. 热值变为原来的一半，密度和比热容不变D. 质量变为原来的一半，比热容和热值不变
【答案】D
【解析】
【详解】质量是指物体所含物质的多少；汽油用去一半后，其质量将减半；汽油的密度、比热容和热值，都是汽油的特性，是从不同的角度来描述汽油的特性， 与汽油质量的多少无关，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11. 下列关于热值的说法正确的是（ ）
A. 2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B. 燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C. 燃料燃烧不完全时热值变小
D. 燃料的热值是燃料本身的一种特性，其大小只与燃料的种类有关
【答案】D
【解析】
【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，2kg煤的热值等于1kg煤的热值，故A错误；
B．燃料的热值越大，只有在相同质量并且完全燃烧的情况下，放出的热量才越多，燃料热值越大，质量未知，燃烧放出的热量不一定越多，故B错误；
C．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故C错误；
D．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故D正确。
故选D。
12. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的质量也相同，下列说法正确的 是 （ ）
A. 比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图
B. 比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图
C. 比较不同液体的比热容，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
【答案】AD
【解析】
【详解】AC．比较不同液体的比热容，应控制燃料的种类相同，被加热物质的种类不同，故A正确，C错误；
BD．比较不同燃料的热值，应控制燃料的种类不同，被加热物质的种类相同，故B错误，D正确。
故选AD。
13. 美食街的某商家使用煤气灶烹饪食物。使用煤气灶时，打开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃。煤气在燃烧过程中热值 ___________（填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】不变
【解析】
【详解】由于热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以煤气在燃烧过程中质量不断减小，但是煤气的热值不变。
14. 为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，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。
（1）组装实验装置时，应该由________往________组装（前两空均选填“上”或“下”），用石棉网垫在烧杯下加热的目的是________；
（2）实验中应该控制烧杯内水的_______、质量相同，还应控制燃料的________相同，燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。燃料1燃烧5min放出的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量；
（3）假设燃料完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为________。
【答案】 ①. 下 ②. 上 ③. 使烧杯底部受热均匀 ④. 初温 ⑤. 质量 ⑥. 大于 ⑦. 4∶3
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验室需要用火焰的外焰加热，首先要确定下面的铁架台的位置，所以装置的安装顺序是由下往上。
[3]实验时需要液体受热均匀，石棉网的作用是使烧杯底部受热均匀。
（2）[4][5]燃料完全燃烧放出的热量与燃料种类和燃料的质量有关，根据控制变量法可知，为比较不同燃料燃烧放热的能力，应控制燃料的质量相同，同时应该控制烧杯内液体的质量和初温相同，则燃料燃烧相同时间，根据液体温度的变化可以判断燃料的放热能力。
[6]由图丙可知，燃料1燃烧5min使相同质量的水温度升高了80℃，燃料2燃烧15min使相同质量的水温度升高了60°C，燃料1燃烧后使水的温度升高的多，所以燃料1燃烧放热多，即燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。
（3）[7]实验中忽略热量的散失，两烧杯中水的质量相同，则由公式Q=cm∆t可得，二者放出的热量之比为
由公式Q=qm可得，燃料1与燃料2的热值之比为
15. 如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率（）等于（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】热机效率是指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。由图示知，燃料完全燃烧放出的能量为E，用来做有用功的能量为E2，且
E2=E-E1-E3-E4
所以热机效率

故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
16. 随着科学技术的创新，厨余垃圾也能变航空燃油，若此航空燃油的热值为4.0×107J/kg，完全燃烧15g这种航空燃油可以释放___________J的热量，这些热量的70%被10kg的水吸收，则水升高的温度为___________℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 6×105 ②. 10
【解析】
【详解】[1]完全燃烧15g这种航空燃油可以释放的热量
Q放=mq=15×10-3kg×4.0×107J/kg=6×105J
[2]水吸收的热量
Q吸=Q放η=6×105J×70%=4.2×105J
水升高的温度
17. 热水器将质量为20kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气0.15m3，在此过程中水吸收的热量是________J，热水器的热效率是_______。用天然气炉加热水主要是通过_____（选填“做功”或“热传递”）的方式增大水的内能。
【答案】 ①. 4.2×106 ②. 87.5% ③. 热传递
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(65℃-15℃)=4.2×106J
[2]天然气完全燃烧释放的热量
该热水器的效率
[3]改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，用天然气炉加热水是通过热传递的方式增大水的内能。
18. 如图是汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为______。若工作效率按此计算，当汽油完全燃烧放出的热量2.3×107J时，汽车获得的机械能是的______J。
【答案】 ①. 30% ②. 6.9×106
【解析】
【详解】[1]由图可知，输出的有用功在总能量中所占的比例
100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%
所以热机的效率为30%。
[2]汽车获得的机械能
W有＝ηQ放＝30%×2.3×107J＝6.9×106J
19. 某中学为学生供应开水，用锅炉将100kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了3kg的无烟煤。[c水=4.2×103J/(kg•℃)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求：
（1）锅炉内100kg的水吸收的热量是多少焦耳？
（2）此锅炉的效率是多少？
【答案】（1）3.15×107J；（2）30.9%
【解析】
【详解】解：（1）锅炉内100kg的水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(100℃-25℃)=3.15×107J
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量
Q放=q煤m煤=3.4×107J/kg×3kg=1.02×108J
锅炉的效率
答：（1）锅炉内100kg的水吸收的热量是3.15×107J；
（2）此锅炉的效率是30.9%。
20. 某同学家里使用天然气来加热水，水壶中装有2kg温度为20℃的水，将水加热到90℃，测出消耗的天然气为0.042m3。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值约为4.0×107J/m3。试求：
（1）这些水吸收的热量是多少？
（2）天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（3）假设天然气完全燃烧，则天然气灶的热效率为多少？
【答案】（1）5.88×105J；（2）1.68×106J；（3）35%
【解析】
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（90℃﹣20℃）＝5.88×105J
（2）天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝Vq＝0.042m3×4.0×107J/m3＝1.68×106J
（3）天然气灶的热效率
答：（1）这些水吸收的热量是5.88×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量是1.68×106J；
（3）假设天然气完全燃烧，则天然气灶的热效率为35%。
21. 如图是一款沙滩卡丁车，它的发动机功率恒为11.5kW。卡丁车在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km，消耗汽油0.6kg（汽油完全燃烧），已知汽油的热值为4.6×107J/kg。此过程中，求：
（1）该车牵引力所做的功是多少？
（2）该车汽油机的工作效率是多少？
【答案】（1）6.9×106J；（2）25%
【解析】
【详解】解：（1）该车牵引力所做的功是
W有＝Pt＝11.5×103W×60×10s＝6.9×106J
（2）完全燃烧0.6kg汽油放出的热量
Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.6kg＝2.76×107J
该车汽油机的工作效率是
答：（1）该车牵引力所做的功是6.9×106J；
（2）该车汽油机的工作效率是25%。
22. 如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. 减少机械摩擦不能提高汽油机效率
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．由两图知，燃料完全燃烧的内能，有用机械能所占比为40%，即该汽油机的效率为40%；废气带走的能量占比为35%；机械自身消耗的能量占比为
1-35%-40%=25%
故BC错误，A正确；
D．减少机械摩擦能提高汽油机效率，故D错误。
故选A。
23. 参考图中内燃机的能量流向图，以下提高内燃机效率的做法中不可行的是（ ）
A. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得更完全
B. 在设计与制造内燃机时要不断改进与创新，以减少废气带走的能量
C. 尽量减少内燃机内部各部件间的摩擦
D. 尽量增加内燃机的工作时间
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．内燃机效率是指内燃机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，故减少热量的损失可以提高热机的效率，所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故ABC不符合题意；
D．增加内燃机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高内燃机的效率，故D符合题意。
故选D。
24. 关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A. 热机做的有用功越多，效率就一定越高
B. 热机的功率大，效率就一定高
C. 热机消耗的燃料越多，效率就越低
D. 减少热机内部各部件间的摩擦可以提高热机效率
【答案】D
【解析】
【详解】A．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的比值，热机做的有用功多，但总功不知道，因此效率不一定高，故A错误；
B．功率是反应物体做功快慢的物理量，热机效率与功率无关，故B错误；
C．热机效率的燃料多，但不知道有用功多少，因此效率不一定低，故C错误；
D．减少热机部件间的摩擦可以减少热量的损失，提高效率，故D正确。
故选D。
25. 现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多，和自然吸气发动机相比，涡轮增压发动机燃料可以更充分的燃烧，下列关于热值和热机效率说法，正确的是（ ）
A. 燃料燃烧更充分，可以增大热值B. 燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C. 涡轮增压发动机的热机效率可达100%D. 燃料燃烧释放的热量越大，热机效率越高
【答案】B
【解析】
【详解】A．同种燃料热值相同，故A错误；
B．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率，故B正确；
C．涡轮增压发动机的热机效率永远达不到100%，故C错误；
D．热机效率和燃料燃烧释放的热量多少没有关系，故D错误。
故选B。
26. 某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高炉子效率的建议，其中可以采纳的是（ ）
A. 把煤堆在一起燃烧B. 向炉内多加些煤，加大火力
C. 煤磨成粉，用空气吹进炉膛D. 用各种办法增大受热面积
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】要提高炉子的效率，需要使燃料充分燃烧，并且减少能量的损失；
A．把煤堆在一起，煤在燃烧时不能与氧气充分接触，煤燃烧不充分，使得燃料的利用率降低，故A不符合题意；
B．向炉内多加些煤，加大火力，这是采用消耗更多的燃料以获取更多的热能，不能提高炉子的效率，故B不符合题意；
C．煤磨成粉，用空气吹进炉膛燃烧，使煤燃烧的更充分，可以提高燃料的利用率，从而提高炉子的效率，故C符合题意；
D．用各种办法增大受热面积，可以让热量被充分的吸收和利用，可以提高炉子的效率，故D符合题意。
故选CD。
1.能量守恒定律：能量既不会______，也不会______，它只会从一种形式转化为另一种______，或者从一个物体转移到另一个______，而在转化和转移过程中，能量的总量______。
2．能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
【答案】消灭 创生 形式 物体 保持不变
27. 如图所示，是街边师傅嘣爆米花的情景。关于嘣爆米花以下说法错误的是（ ）

A. 煤的燃烧过程是将化学能转化为内能
B. 加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C. 打开锅盖将爆米花嘣出的一瞬间，锅内的温度降低，内能减小
D. 打开锅盖将爆米花嘣出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
【答案】B
【解析】
【详解】
A．煤的燃烧过程，消耗化学能，产生内能，其中的能量转化过程为：化学能转化为内能，故A正确，不符合题意；
B．加热过程中，火的热传给锅、玉米，是通过热传递的方法增加玉米内能的，故B错误，符合题意；
C．锅盖被打开的一瞬间，锅内的气体膨胀做功，内能减小，温度降低，故C正确，不符合题意；
D．锅盖打开爆米花被崩出，内能转化为机械能，与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确，不符合题意。
故选B。
28. 如图所示是某同学制作的“酒精炮”，他在矿泉水瓶的侧壁安装了电火花发生器，实验时从瓶口喷入少量酒精并盖上锥形纸筒，按动发生器按钮，纸筒即刻飞出。下列分析正确的是（ ）

A. 酒精燃烧越充分，其热值越大
B. 酒精燃烧获得的内能全部转化为纸筒的机械能
C. 纸筒被冲开的能量转化与内燃机的压缩冲程相同
D. 纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
【答案】D
【解析】
【详解】A．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧的情况无关，所以酒精的热值是不变的，故A错误；
B．由于存在能量散失，所以酒精燃烧获得的内能不可能全部转化为纸筒的机械能，故B错误；
C．燃气推动纸筒飞出的过程中，内能转化为机械能，与内燃机做功冲程的能量转化相同，故C错误；
D．纸筒飞出时，瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能，则瓶内气体的内能减小，温度降低，故D正确。
故选D。
29. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ）

A. 小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒
B. 根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C. 在小球的运动中是通过做功的方式使内能增加
D. 小球和地面之间发生撞击，所以小球的热量会增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，所以小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能，但能量的总量是守恒的，故A错误；
BC．在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，所以小球的机械能总量会减小，故B错误，C正确；
D．小球和地面之间发生撞击，所以小球的内能会增加，热量是一个过程量，不能说热量增加，故D错误。
故选C。
30. “节能减排”已引起全球的关注，很多国家倡导使用电动车来替代“燃油车”，不过续航里程却是电动车让人头痛的地方，有网友想了一个办法：在电动车的前轮上装一个发电机，一边走一边发电，然后给蓄电池充电，蓄电池再带动后轮的电动机转动，这样就可以无限行驶了。关于这位网友的想法，下列说法正确的是（ ）
A. 想法正确，因为发电机工作时能把机械能全部转化为电能，没有能量损失
B. 想法正确，因为给富电池充电时能把电能全部转化为化学能，没有能量损失
C. 想法正确，蓄电池带动电动机转动时，能把电能全部转化为机械能，没有能量损失
D. 想法不正确，因为该网友的想法不符合能量守恒定律
【答案】D
【解析】
【详解】电动车在前进时会消耗电能，电能转化为机械能；在电动车的前轮上装一个发电机一边走一边发电，一部分机械能会转化为电能；消耗的电能一部分转化为机械能，机械能的一部分转化为电能，所以消耗的电能要大于所发的电能，当蓄电池的电能消耗完毕后，电动车就不能前进了，所以这位网友的说法是错误的，违背了能量守恒定律，故ABC错误，D正确。
故选D。
31. 用电器工作的过程就是利用电流做功，将电能转化为其他形式的能量的过程。下列说法错误的是（ ）
A. 电风扇工作时，将电能转化为动能
B. 电饭锅工作时，将电能转化为内能
C. 电熨斗工作时，将电能转化为动能和内能
D. 小灯泡工作时，电能最终转化为内能和光能
【答案】C
【解析】
【详解】A．电风扇工作时，消耗电能得到机械能，将电能转化为动能，故A正确，不符合题意；
B．电饭锅是利用电流的热效应工作的，消耗电能，获得内能，是将电能转化为内能的过程，故B正确，不符合题意；
C．电熨斗是利用电流的热效应工作的，消耗电能，获得内能，是将电能转化为内能的过程，故C错误，符合题意；
D．小灯泡工作时，发光、发热，电能最终转化为内能和光能，故D正确，不符合题意。
故选C。
32. .据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（ ）
A. 根据能量守恒定律，装置不可能一直转动下去
B. 发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒
C. 如果没有能量补充，装置最终会停下
D. 不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置可以实现
【答案】AC
【解析】
【详解】AC．根据能量守恒定律，该装置工作过程总会因为机械摩擦等原因，有一部分能量会转化为内能损失掉，如果没有能量补充，装置最终会停下，不可能一直转动下去，故AC正确；
B．能量守恒定律是自然界最基本的规律，任何机械在任何时候都要遵守能量守恒，故C错误；
D．根据能量守恒定律，能量不会凭空消失，也不会凭空产生，不靠任何能量补充，1度电不可变为10度电，故D错误。
故选AC。
33. 关于能量守恒定律，下列说法错误的是（ ）
A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B. 能量守恒定律只适用于能量转化的过程
C. 摩擦生热是创造了热，并不符合能量守恒定律
D. 按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．能量守恒定律适用于所有形式的能量相互转化，故A错误，符合题意；
B．能量守恒定律不仅适用于能量转化的过程，也适用于能量的转移过程，故B错误，符合题意；
C．摩擦生热是机械能转化为内能，使物体内能增大，温度升高，而不是创造了热，这一过程同样符合能量守恒定律，故C错误，符合题意；
D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减，即能量的总量是守恒的，故D正确，不符合题意。
故选ABC。
34. 如图是一个叫“空气火箭”的玩具，当用力击打气包时，气包内的空气会迅速的把“火箭”发射出去。这一过程中，是气包内气体的_________能转化为“火箭”的_________，气包内的气体对外做功其温度将_________。

【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 降低
【解析】
【详解】[1][2][3]当用力击打气包时，气包内的气体会迅速的把“火箭”发射出去，“火箭”获得了动能，故这一过程中，是气包内气体的内能转化为“火箭”的机械能，气包内的气体对外做功，根据能量守恒可知，其温度将降低。
一、单选题
35. 下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】热机燃烧燃料放出的能量，有部分转化为提供热机动力的机械能，还有相当部分能量散失了。而汽油机的效率一般为20%~30%，则机械能约为
W机械能=ηW=30%×1000J=300J
散失的内能
W内能=W-W机械能=1000J-300J=700J
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
36. 为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A. 尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】C
【解析】
【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意；
B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，故B正确，不符合题意；
C．汽车在工作时不可避免要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误，符合题意；
D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。
故选C。
37. 如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A. 若m相同，Δt越小，燃料的热值越大B. 若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C. 若的值越大，燃料的热值越大D. 若的值越大，燃料的热值越大
【答案】D
【解析】
【详解】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η，而
Q吸=c水m水Δt
Q放=mq
即
c水m水Δt=mqη
解得
通过这个式子可以做以下推导：
A．若m相同，Δt越小，则燃料的热值越小，故A错误，不符合题意；
B．若Δt相同，m越大，则燃料的热值越小，故B错误，不符合题意；
C．若的值越大，即的值越小，则燃料的热值越小，故C错误，不符合题意；
D．若的值越大，则燃料的热值越大，故D正确，符合题意。
故选D。
38. 小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 2min内油吸收的热量为3×104J
B. 他使用的酒精灯的加热效率为21%
C. 油的末温比水的高，所以吸热能力更强
D. 油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知，油和水的质量相等，都为，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)，2min内水的温度由t0=20℃上升到t=50℃，则水吸收的热量为
2min内油吸收的热量与水吸收的热量相等，则油吸收的热量为
所以2min内油吸收的热量为6.3×103J，故A错误；
B．由题意可知，酒精的热值为q=3×107J/g，加热2min消耗了m酒精=1g=1×10-3kg的酒精，则完全燃烧1g酒精放出的热量为
则酒精灯的加热效率为
故B正确；
C．相同质量和相同初温的油和水吸收相同的热量，末温度越低表示物质吸热能力越强，所以油的末温比水的高，说明油吸热能力更弱，故C错误；
D．物质的吸热能力即比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与其吸收的热量多少无关，故D错误。
故选B。
39. 关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A. 吸气冲程：只吸入空气B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功D. 排气冲程：内能转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A．吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B．压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误；
C．做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确；
D．排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。
故选C。
40. 如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A. 试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B. 试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C. 水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D. 水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的，故A错误；
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误；
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，故C错误；
D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确。
故选D。
41. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扰动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（ ）
A. 吸气冲程和压缩冲程B. 压缩冲程和做功冲程
C. 做功冲程和排气冲程D. 压缩冲程和排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】扭转瓶子（如图乙），对气体做功，机械能转化为内能，相当于为压缩冲程；如图丙，膨胀的气体对外做功，内能转化为机械能，相当于热机的做功冲程，故B符合题意；ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
42. 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”）。
【答案】 ①. 热值 ②. 内 ③. 不守恒
【解析】
【分析】
【详解】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。
43. “自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为______J。如果用酒精灯给600g水加热升高同样温度，至少需要______g酒精。[，]
【答案】 ①. 2.268×105 ②. 7.56
【解析】
【详解】[1]标准大气压下，水的沸点为100℃，水温度的变化量为
Δt=t-t0=100℃-10℃=90℃
提供给水的热量至少为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.6kg×90℃=2.268×105J
[2]当酒精完全燃烧放出热量全部被水吸收时，需要的燃烧的酒精的质量最少，即
Q放=Q吸=2.268×105J
则至少需要酒精的质量为
44. 四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是____________冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过______________（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热 1 千克水，使其温度上升 2℃，则加热过程中水吸收的热量为______________焦。[ c水  4.2 103焦/(千克·℃)]
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 ③. 8.4×103
【解析】
【详解】[1]热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。
[2]改变物体内能的方式有做功和热传递，太阳释放的热量通过热传递的方式传给香炉。
[3]水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×2℃=8.4×103J
45. 如图所示，2022冬奥会主火炬以“微火”取代熊熊燃烧的大火，传递低碳、环保的绿色奥运理念，实现了奥运历史上的一次点火创新。“微火”由清洁氢能源作为燃料供给。氢燃料流量约为1.2立方米/小时。与以往熊熊燃烧的火炬相比，大约能够节省99.9%的能量，充分体现了环保理念。氢气的热值为1.4×108J/kg，表示的物理意义是______。微火炬燃烧，火炬碳纤维外壳温度升高，外壳的内能______（选填“增大”、“减少”或“不变”）。若氢气的密度为0.09kg/m3，每小时流过的氢气完全燃烧放出______J的热量。
【答案】 ①. 1kg氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J ②. 增大 ③. 1.512×107
【解析】
【详解】[1] 氢气的热值为1.4×108J/kg，表示的物理意义就是1kg氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J。
[2] 微火炬燃烧，火炬碳纤维外壳温度升高，物体的内能随着温度的升高而升高。
[3]根据
46. 某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为______J。（q汽=4.6×107J/kg）
【答案】 ①. 10 ②. 1.84×107
【解析】
【详解】[1]汽油机飞轮1 min转1200转，那么飞轮1s内的转数为
汽油机飞轮转2转就是一个工作循环，所以1s内的工作循环数为10次；汽油机一个工作循环有4个冲程，但只有1次对外做功，所以1s内对外做功数为 10次。
[2]汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq汽=400×10-3kg×4.6×107J/kg=1.84×107J
三、实验题
47. 如图1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）为了研究不同物质的吸热能力，利用其中________（选填“甲”、“乙”、“丙”）两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图2所示：
①不同物质吸热的多少是通过_______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
②由图可以看出，________液体的吸热本领较大；
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则a液体的比热容是________ J/（kg·℃）；
（2）为了研究不同燃料的热值，正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，并记录数据，利用公式Q吸=cm(t-t0)（若a、b液体的比热容已知）计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是_______。
【答案】 ①. 甲、丙 ②. 加热时间 ③. b ④. 0.9×103 ⑤. 偏小 ⑥. 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，并存在热量损失
【解析】
【详解】（1）[1]为了研究不同物质的吸热能力，根据控制变量法应控制燃料的种类相同，因此利用甲、丙两幅图进行实验。
①[2]在同等条件下，不同物质吸热的多少可通过加热时间来反映，加热时间越长，吸收的热量就越多。
②[3]由图示图像可知，液体a和b升高相同的温度，如温度都升60℃，a需要的是时间是10min，b需要的时间是20min，b需要更长的加热时间，这也就说明了b的吸热能力强一些，a的吸热能力弱，所以b液体的比热容较大。
③[4]液体a和b的质量和初温均相同，由图可知，如果温度都升60℃，a需要的是时间是10min，b需要的时间是20min，即升高相同的温度，b吸收热量是a的2倍，根据可得，在质量和升高的温度均相同的情况下，比热容c与Q成正比，故a液体的比热容为
（2）[5][6]比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；故应选择甲、乙两图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，并记录数据，利用公式Q吸=cm(t-t0)（若a、b液体的比热容已知）计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。计算结果不可靠，因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，并存在热量损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
48. 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 ___________。
【答案】 ①. 质量 ②. 两杯水的质量和初温 ③. 天平 ④. 偏小 ⑤. 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 ⑥. 增加水的质量或减少燃料的质量
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了保证实验的可靠性，应用控制变量法，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）[3]要计算煤油和菜籽油的热值，根据，除了要知道燃料燃烧放出的热量，需要测量煤油、菜籽油和水的质量，故需要用天平来测量质量。
[4]由于燃料并不可能完全燃烧，且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，存在热损失，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）[5][6]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。
四、计算题
49. 如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）密闭的锅内水烧开时的温度。
【答案】（1）2.4×106J；（2）1.68×106J；（3）102℃
【解析】
【详解】解：（1）天然气的热值为4.0×107J/m3，根据Q=Vq可得，0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为
Q放=Vq=0.06m3×4.0×107J/m3=2.4×106J
（2）燃气灶烧水的热效率为70%，水吸收的热量为
（3）烧开水时，水的温度变化为
所以密闭的锅内水烧开时的温度
答：（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4×106J；
（2）以上过程中，水吸收的热量1.68×106J；
（3）密闭的锅内水烧开时的温度为102℃。
50. 顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，[c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤=3×107J/kg]，在此过程中，求：
（1）水吸收的热量；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量；
（3）需要完全燃烧煤的质量。
【答案】（1）8.4×105J；（2）8.4×106J；（3）0.28kg
【解析】
【详解】解：（1）根据可知，水吸收的热量
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，根据可知，煤燃烧放出的热量为
（3）根据Q放=mq可知，需要完全燃烧煤的质量为
答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量为8.4×106J；
（3）需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。模块要点
考查方式
学习要求
考查类型
等级划分
3个要点
热机
四冲程汽油机的基本工作原理
规律应用
常考点
☆☆☆
汽油机与柴油机的异同
规律应用
常考点
☆
热机效率
热值
概念辨析
常考点
☆☆
热机效率的计算
规律应用
难点
☆☆☆
影响热机效率的因素
概念辨析
易错点
☆☆
能量的转化与守恒
认识常见的能量形式及其转化
规律应用
常考点
☆☆
物质种类
加热时间（min）
消耗酒精（g）
末温（℃）
油
2
1
88
水
2
1
50
燃料
加热前的水温℃
燃料燃尽后水温℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
模块要点
考查方式
学习要求
考查类型
等级划分
3个要点
热机
四冲程汽油机的基本工作原理
规律应用
常考点
☆☆☆
汽油机与柴油机的异同
规律应用
常考点
☆
热机效率
热值
概念辨析
常考点
☆☆
热机效率的计算
规律应用
难点
☆☆☆
影响热机效率的因素
概念辨析
易错点
☆☆
能量的转化与守恒
认识常见的能量形式及其转化
规律应用
常考点
☆☆
物质种类
加热时间（min）
消耗酒精（g）
末温（℃）
油
2
1
88
水
2
1
50
燃料
加热前的水温℃
燃料燃尽后水温℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34