人教版物理九年级全册《第14章 内能的利用》测试卷(解析版)

《第14章
内能的利用》测试卷
一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题4分，共40分）
1．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．温度相同的物体内能一定相等
B．汽油机做功冲程中燃气的内能减小
C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
D．电能可以使灯泡发光，同时产生内能，这些内能又可以自动地转化为电能
2．下面几种现象中，只有能的转移而不发生转化的过程是（　　）
A．压缩筒内空气使筒内乙醚达到着火点燃烧
B．国庆节放礼花弹，礼花腾空而起
C．冬天，人在火炉旁感到暖烘烘的
D．水沸腾时，壶盖不停地跳动
3．为了提高热机效率，可采取的措施是（　　）
A．采用热值高的燃料
B．降低热机功率
C．保证良好的润滑减少摩擦
D．提高热机功率
4．如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是（　　）
A．做功可以改变物体的内能
B．热传递改变物体内能是不同形式的能量的互相转化
C．在一定条件下各种形式的能量可以相互转化
D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量总保持不变
6．下列部件中，摩托车没有的是（　　）
A．汽缸
B．排气门
C．活塞
D．喷油嘴
7．一台四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min，它1s完成了（　　）
A．30个冲程
B．60个冲程
C．40个冲程
D．80个冲程
8．汽油机工作时，汽缸内温度最高的时刻是（　　）
A．吸气冲程结束时
B．压缩冲程结束，电火花点火的瞬间
C．做功冲程结束时
D．压缩冲程结束，电火花点火后的瞬间
9．下列说法中正确的是（　　）
A．0.5g汽油比2kg汽油的热值少
B．比热容是物质的一种属性，与物质的种类与状态无关
C．温度低于0℃的物体不具有内能
D．在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变
10．某摩托车的效率为35%，某汽车的效率为30%，这说明了（　　）
A．摩托车比汽车的功率大
B．摩托车比汽车做的有用功多
C．要得到相同的机械能，摩托车消耗的燃料少
D．使用摩托车比使用汽车做功多
二、填空题（每空1分，共24分）
11．（2分）某同学在烧杯中装入质量为100g、初温为20℃的水，然后用酒精灯给水加热一段时间后，水的温度升高到70℃，此过程中水的内能增加了
　
　J，水增加的内能
　
　（选填“大于”、“小于”或“等于”）酒精完全燃烧所放出的热量。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃）。
12．（3分）目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过　
　的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为　
　能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为　
　能。
13．（3分）比热容是物质的一种属性，一些物质的比热容见下表。
物
质
水
煤油
砂石
干泥土
比热容c/J （kg ℃）﹣1
4.2×103
2.4×103
0.92×103
0.84×103
1kg的水温度升高1℃，需吸收　
　J的热量。相同质量的水和砂石，若吸收或放出同样多热量，温度变化较大的是　
　，据此可解释沙漠地区的昼夜温差较沿海地区的要　
　。（选填“大”或“小”）
14．（3分）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍说明“可燃冰”的　
　很大。以10倍的关系粗略计算，2kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为　
　J，这些热量可以使　
　kg的水从20℃加热至100℃[c＝4.2×103J/（kg ℃），q煤气＝4.2×107J/kg]。
15．（3分）内燃机的使用在促进社会进步的同时，也给人类带来了污染，主要是指
　
　污染和
　
　污染。某内燃机工作时，能量损失所占百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械能损失10%，则该内燃机的热机效率是
　
　。
16．（3分）从能的转化和守恒的观点来看，用热传递来改变物体的内能，实际上是能的　
　过程；用做功方法来改变内能，实际上是能的　
　过程；但这两种形式对于能的改变都是　
　的。
17．（3分）截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开通31条航线。从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为9.2×104N，经过的路程为1000m，则牵引力所做的功为　
　J；若飞机发动机的效率为25%，在此过程中，消耗的汽油为　
　kg，这些汽油的体积为　
　m3．（取汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.6×107J/kg）
18．（3分）炮弹在击中目标之前，飞行的轨迹是先上升、后下降的“弹道曲线”。在飞行的上升阶段，炮弹的动能　
　，重力势能　
　（填“增大”、“减小”或“不变”）；在此过程中，炮弹的机械能　
　。（填“守恒”或“不守恒”，空气阻力可忽略）。
三、计算题（第19小题6分，第20小题8分，第21小题8分，共22分）
19．（8分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）这些煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
20．（7分）现有一辆汽车在水平高速公路上以100km/h的速度匀速行驶，百公里耗油量为10L，若汽车匀速行驶时所受的牵引力为1800N．已知汽油密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油热值q＝4.6×107J/kg。求：
（1）汽车行驶百公里牵引力所做的功；
（2）汽车百公里消耗的汽油完全燃烧所放出的热量；
（3）汽车发动机的效率。（计算结果保留一位小数）
21．（8分）近年来，宜昌市着力打造生态能源示范村，新增太阳能热水器4000多台。如图所示某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为3m2，假设某天有效光照时间为6h，每平方米太阳的平均辐射功率为2.4×106J/h，将热水器内初温为15℃的水温度升高到70℃．（太阳能热水器的工作效率为50%）
（1）家用燃气热水器的工作效率为60%，把相同质量的水从15℃加热到70℃，使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气？（液化石油气的热值为4×107J/kg）
（2）人们利用太阳能，除了转化为内能之外，还有“光电转换”，即利用　
　将太阳能转化为电能；还有“光化转换”，即通过　
　将太阳能转化为化学能。
四、综合能力题（每空1分，共14分）
22．（8分）（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将
　
　能转化为内能，完全燃烧0.5kg的汽油能够获得
　
　J的能量（汽油的热值为4.6×107J/kg）；热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图1中表示的是
　
　冲程；通过热机将内能转化为机械能的叫
　
　冲程。热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂，这是因为
　
　。
（2）气缸外面有水套，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会
　
　（选填“增大”、“减少”或“不变”）这是利用
　
　方式改变水的内能的。
（3）小明同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图2所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为
　
　。
23．（6分）小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q放＝mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明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）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　
　。
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明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　
　（偏大/偏小）。说说你的看法　
　。
《第14章
内能的利用》测试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题4分，共40分）
1．（4分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．温度相同的物体内能一定相等
B．汽油机做功冲程中燃气的内能减小
C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
D．电能可以使灯泡发光，同时产生内能，这些内能又可以自动地转化为电能
【分析】（1）物体的内能跟物体的质量、状态、温度有关；热量总是从温度高的物体传给温度低的物体。
（2）热机是燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气对活塞做功，内能转化为机械能；
（3）热量是个过程量，区别于状态量，只是在热传递这个过程中才有热量这个物理量，当两物体温差达到相等时，热传递就停止。所以只能说某物体吸收了多少热量，放出了多少热量，而不能说含有多少热量；
（4）能量在转化的过程中具有方向性，很多能量转化的实例都说明了这一点。
【解答】解：
A、内能跟物体的质量、状态、温度有关，温度相同的物体，内能不一定相同，故A错误；
B、汽油机的做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为机械能，所以燃气的内能减少，故B正确；
C、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；
D、电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动地转化为电能，是因为能量的转化是有方向性的，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是学生对影响物体内能大小的因素的理解以及内能、温度与热量三者之间的关系，还有能量转化知识的掌握，是中考的热点。
2．（4分）下面几种现象中，只有能的转移而不发生转化的过程是（　　）
A．压缩筒内空气使筒内乙醚达到着火点燃烧
B．国庆节放礼花弹，礼花腾空而起
C．冬天，人在火炉旁感到暖烘烘的
D．水沸腾时，壶盖不停地跳动
【分析】自然界的能量既不会消失，也不会创生，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上。
本题判断只发生能的转移而不发生能的转化的现象，应是变化前后两状态下能量的形式相同。
【解答】解：A、压缩筒内空气使筒内乙醚达到着火点燃烧，是压缩空气做功，将机械能转化为内能，故A不合题意；
B、国庆节放礼花弹，礼花腾空而起，是燃气对外做功，将内能转化为机械能，故B不合题意；
C、冬天，人在火炉旁感到暖烘烘的，是热传递改变内能，属于能的转移，故C符合题意；
D、水沸腾时，壶盖不停地跳动，是水蒸气对外做功，将内能转化为机械能，故D不合题意。
故选：C。
【点评】此题是考查生活中能量的转移和转化的现象，解决此类问题要知道做功过程是能量的转化过程，热传递过程是能量的转移过程。
3．（4分）为了提高热机效率，可采取的措施是（　　）
A．采用热值高的燃料
B．降低热机功率
C．保证良好的润滑减少摩擦
D．提高热机功率
【分析】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能量之比，要提高热机的效率，就要提高燃料的利用率，减少热损失。
【解答】解：采取热值高的燃料，其利用率不一定高，所以不一定能提高热机的效率；
降低热机的功率，减少热机在单位时间内做的功，其效率不一定提高。
保证良好的润滑，减小摩擦，可以减少因摩擦损失的能量，所以可以提高热机的效率。
故选：C。
【点评】此题主要考查了提高热机效率的方法即怎样提高燃料的利用率，是一道很好的题目。
4．（4分）如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】解决此题要结合内燃机的做功冲程特点和原理进行分析解答。
【解答】解：A、图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，因此这是吸气冲程，故A不符合题意；
B、图中的气门关闭，活塞上行，因此这是压缩冲程，故B符合题意；
C、图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程，故C不符合题意；
D、图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，因此这是排气冲程，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】此题考查了汽油机的四个冲程，注意从活塞的运动方向和气门的关闭两方面判断。
5．（4分）在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是（　　）
A．做功可以改变物体的内能
B．热传递改变物体内能是不同形式的能量的互相转化
C．在一定条件下各种形式的能量可以相互转化
D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量总保持不变
【分析】自然界中存在不同形式的能量，各种不同的能量可以相互转化，同种能量也可在不同物体间进行转移，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
【解答】解：A、做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化，如摩擦生热中是将机械能转化为内能，故A正确，A不符合题意；
B、热传递是不同物体间的内能相互转移而不是转化，故B错误，符合题意；
C、自然界中存在不同形式的能量，在一定条件下各种不同形式的能量间可以相互转化，故C正确，C不符合题意。
D、能量在转化和转移的过程中总会有损耗，例如电动机的工作原理就是电能转化为机械能，但是因为机械之间存在摩擦，摩擦生热，所以有一部分电能转化为内能，而这部分的能量转化是我们不需要的，所以可以称这部分能量损耗了。但能量的总量总保持不变。故D正确，D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了对能量的转化和守恒、内能的变化的本质的理解，要注意做功改变内能和热传递改变内能的区别。
6．（4分）下列部件中，摩托车没有的是（　　）
A．汽缸
B．排气门
C．活塞
D．喷油嘴
【分析】解决此题的关键是知道汽油机和柴油机的主要区别：汽油机的顶部是活火塞，柴油机的顶部是喷油嘴。
【解答】解：摩托车是发动机是汽油机，所以它的顶部应该是活火塞，不是喷油嘴，故D答案符合题意；
而汽缸、排气门和活塞都有，故ABC不符合题意；
故选：D。
【点评】解决此类问题的关键是知道汽油机和柴油机的区别和联系。
7．（4分）一台四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min，它1s完成了（　　）
A．30个冲程
B．60个冲程
C．40个冲程
D．80个冲程
【分析】首先要搞清楚内燃机的一个工作循环有四个冲程，飞轮转2圈；然后根据飞轮转速，求出1秒内转的圈数，就可以确定完成了多少个冲程。
【解答】解：此柴油机的飞轮转速为1200r/min，所以飞轮1秒转
＝20r，
因为飞轮每转2圈完成一个工作循环，所以总共完成了10个工作循环；
而每个工作循环有四个冲程，则总共完成了40个冲程。
故选：C。
【点评】此题主要考查了内燃机的四冲程与飞轮转数之间的关系。关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周。
8．（4分）汽油机工作时，汽缸内温度最高的时刻是（　　）
A．吸气冲程结束时
B．压缩冲程结束，电火花点火的瞬间
C．做功冲程结束时
D．压缩冲程结束，电火花点火后的瞬间
【分析】分析题目中所给出的四个选项或四个冲程中的情况即可判断出温度最高的时刻。
【解答】解：A、吸气冲程结束时，没有使得气缸内气体温度升高，故不符合题意；
B、压缩冲程结束，电火花点火的瞬间，此时气缸内的气体还没有燃烧，故此时气缸中的温度不如电火花点火后的瞬间温度高，故不符合题意；
C、做功冲程结束时，气缸内的气体的温度不是最高，故不符合题意；
D、压缩冲程结束，电火花点火后的瞬间，燃料燃烧产生高温高压的燃气，此时气缸中的温度最高，故符合题意；
故选：D。
【点评】知道内燃机工作时的四个冲程的工作过程，并能准确判断每个冲程中的温度变化是解决该题的关键。
9．（4分）下列说法中正确的是（　　）
A．0.5g汽油比2kg汽油的热值少
B．比热容是物质的一种属性，与物质的种类与状态无关
C．温度低于0℃的物体不具有内能
D．在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变
【分析】（1）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）比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系；
（3）一切物体都有内能，内能的大小与温度、质量和状态有关；
（4）不同形式的能量在一定条件下可以发生转移或转化，在转移或转化过程中，总量保持不变。
【解答】解：
A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，因此0.5g汽油和2kg汽油的热值一样大，故A不正确；
B、比热容是物质本身的一种物理属性，决定于物质的种类和状态，故B不正确；
C、一切物体都有内能，故温度低于0℃的物体也具有内能，故C不正确；
D、不同形式的能量在转化和转移过程中总量保持不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对燃料热值、比热容、内能、能量转化的理解与掌握，是经常考的题型，是一道基础题。
10．（4分）某摩托车的效率为35%，某汽车的效率为30%，这说明了（　　）
A．摩托车比汽车的功率大
B．摩托车比汽车做的有用功多
C．要得到相同的机械能，摩托车消耗的燃料少
D．使用摩托车比使用汽车做功多
【分析】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能量之比，效率高说明比值大，而与功率无关。
【解答】解：
A、热机的效率与功率无关，故A错；
BD、摩托车的效率比汽车的效率高，说明消耗相同的油，摩托车做的有用功多，故BD错；
C、摩托车的效率比汽车的效率高，说明做同样多的有用功，摩托车消耗的油少，故C正确；
故选：C。
【点评】此题主要考查了对热机效率的理解，热机的效率是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。做同样多的功，消耗的油越多，效率越低；消耗相同的油，做的功越多，效率越高。
二、填空题（每空1分，共24分）
11．（2分）某同学在烧杯中装入质量为100g、初温为20℃的水，然后用酒精灯给水加热一段时间后，水的温度升高到70℃，此过程中水的内能增加了
　2.1×104　J，水增加的内能
　小于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）酒精完全燃烧所放出的热量。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃）。
【分析】（1）根据Q吸＝c水m水（t﹣t0）求出水吸收的热量（水的内能增加值）；
（2）由于酒精不可能完全燃烧，有热量散失，且烧杯也会吸收一部分热量，进而判断水增加的内能与酒精完全燃烧所放出的热量的关系。
【解答】解：（1）水吸收的热量（水的内能增加值）：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×（70℃﹣20℃）℃＝2.1×104J；
（2）由于酒精不可能完全燃烧，有热量散失，且烧杯也会吸收一部分热量，
所以，水增加的内能小于酒精完全燃烧所放出的热量。
故答案为：2.1×104；小于。
【点评】本题主要考查吸热公式的应用，知道在热传递过程中存在热损失，只要细心应该容易解答，比较简单。
12．（3分）目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过　做功　的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为　机械　能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为　内　能。
【分析】本题抓住做功改变物体内能。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，物体内能会增加。
【解答】解：
汽车使用前需要压缩储存气体，压缩气体做功，物体内能会增加。开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能又转化为机械能；
此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为内能。
故答案为：做功；机械；内。
【点评】本题考查了做功改变物体内能的方式，还要记住能量的相互转化。
13．（3分）比热容是物质的一种属性，一些物质的比热容见下表。
物
质
水
煤油
砂石
干泥土
比热容c/J （kg ℃）﹣1
4.2×103
2.4×103
0.92×103
0.84×103
1kg的水温度升高1℃，需吸收　4.2×103　J的热量。相同质量的水和砂石，若吸收或放出同样多热量，温度变化较大的是　砂石　，据此可解释沙漠地区的昼夜温差较沿海地区的要　大　。（选填“大”或“小”）
【分析】单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×103J。
利用热量的计算公式Q＝cm△t可知，在质量相等、吸热也相同的情况下，谁的比热容小；它的温度变化就大。
【解答】解：根据比热容的概念可知，水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），表示1kg的水温度升高1℃，需吸收4.2×103J的热量。
利用热量的计算公式Q＝cm△t可知，在质量相等、吸热也相同的情况下，谁的比热容小；它的温度变化就大。
由表中数据可知：砂石的比热容小于水的比热容，所以相同质量的水和砂石，若吸收或放出同样多热量，温度变化较大的是砂石。
因为沙漠地区表面多为砂石，所以沙漠地区的昼夜温差较沿海地区的要大。
故答案为：4.2×103，砂石，大。
【点评】解答此题需要学生理解比热容的概念，并能用控制变量法研究物质在质量相等、吸热也相同的情况下，温度变化的大小和比热容的关系。
14．（3分）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍说明“可燃冰”的　热值　很大。以10倍的关系粗略计算，2kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为　8.4×108　J，这些热量可以使　2500　kg的水从20℃加热至100℃[c＝4.2×103J/（kg ℃），q煤气＝4.2×107J/kg]。
【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值；
（2）利用Q放＝mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量；
（3）由题知，Q吸＝Q放，而Q吸＝cm△t，知道水的比热容、水温度升高的度数，可求水的质量。
【解答】解：
（1）在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；
（2）2kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量相当于20kg煤气完全燃烧放出的热量；
20kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝20kg×4.2×107J/kg＝8.4×108J；
（3）由题意可知：Q吸＝Q放＝8.4×108J，由Q吸＝cm△t可得加热水的质量为：
m＝＝＝2500kg。
故答案为：热值；8.4×108；2500。
【点评】本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
15．（3分）内燃机的使用在促进社会进步的同时，也给人类带来了污染，主要是指
　大气　污染和
　噪声　污染。某内燃机工作时，能量损失所占百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械能损失10%，则该内燃机的热机效率是
　25%　。
【分析】（1）在使用内燃机时，内燃机会发出声音，产生噪声污染，排出的废气会造成大气污染。
（2）根据热机效率的概念来答题。
【解答】解：（1）内燃机在工作时，要产生声音并排出废气。所以会产生大气污染和噪声污染；
（2）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。所以η＝1﹣35%﹣30%﹣10%＝25%。
故答案为：大气；噪声；25%。
【点评】此题主要考查了热机效率的计算及内燃机给人类带来的方便和危害。是一道实用性题目。
16．（3分）从能的转化和守恒的观点来看，用热传递来改变物体的内能，实际上是能的　转移　过程；用做功方法来改变内能，实际上是能的　转化　过程；但这两种形式对于能的改变都是　等效　的。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，结合能量转化或能量转移进行分析解答。
【解答】解：用热传递的方法来改变物体的内能，实质上是能量转移的过程；
用做功的方法来改变物体的内能，实质上是能量转化的过程；
这两种方法在改变物体的内能上是等效的。
故答案为：转移；转化；等效。
【点评】解决此题要结合改变物体内能的方式进行分析解答。
17．（3分）截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开通31条航线。从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为9.2×104N，经过的路程为1000m，则牵引力所做的功为　9.2×107　J；若飞机发动机的效率为25%，在此过程中，消耗的汽油为　8　kg，这些汽油的体积为　0.011　m3．（取汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.6×107J/kg）
【分析】（1）已知牵引力和行驶路程，可以得到牵引力做的功；已知发动机效率和牵引力做的功，可以得到发动机做的功；
（2）已知发动机做的功和汽油热值，可以得到消耗汽油的质量。
（3）根据求得汽油的质量，利用密度公式变形可求得这些汽油的体积。
【解答】解：（1）小汽车行驶1000m，牵引力做的功为W＝Fs＝9.2×104N×1000m＝9.2×107J；
因为η＝，
所以发动机做的功为W总＝＝＝3.68×108J；
（2）汽油完全燃烧放出的热量为Q＝W总＝3.68×108J，
因为Q＝mq，
所以消耗的汽油质量为m＝＝＝8kg。
（3）由ρ＝可得，这些汽油的体积V＝＝≈0.011m3。
故答案为：9.2×107；8；0.011。
【点评】此题是一道力学综合的应用题，考查了功、密度公式的应用、热值和热效率，掌握基本公式是正确解答的关键。
18．（3分）炮弹在击中目标之前，飞行的轨迹是先上升、后下降的“弹道曲线”。在飞行的上升阶段，炮弹的动能　减小　，重力势能　增大　（填“增大”、“减小”或“不变”）；在此过程中，炮弹的机械能　守恒　。（填“守恒”或“不守恒”，空气阻力可忽略）。
【分析】（1）解决此题需知道影响动能大小和重力势能大小的因素：
动能大小与物体的质量、物体运动的速度有关，速度一定时，质量越大动能越大；质量一定时，速度越大动能越大。
重力势能的大小与物体的质量、物体的高度有关，高度一定时，质量越大重力势能越大；质量一定时，高度越高重力势能越大。
（2）物体在空中飞行时，如果空气阻力可忽略，则机械能是守恒的。
【解答】解：炮弹在在上升过程，质量不变，速度越来越慢，动能越来越小；高度越来越高，重力势能越来越大。
即动能转化为重力势能，空气阻力不计，总机械能不变。
故答案为：减小；增大；守恒。
【点评】此题是考查动能和重力势能之间的转化问题，解决此类题目的关键是看空气阻力是否考虑。
三、计算题（第19小题6分，第20小题8分，第21小题8分，共22分）
19．（8分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）这些煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
【分析】（1）已知煤的质量和热值，利用Q＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；
（2）由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：
（1）煤完全燃烧产生的热量：
Q放＝mq＝0.2kg×3×107J/kg＝6×106J；
（2）由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm'（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率：
η＝×100%＝×100%＝42%。
答：（1）这些煤完全燃烧产生的热量为6×106J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率为42%。
【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。
20．（7分）现有一辆汽车在水平高速公路上以100km/h的速度匀速行驶，百公里耗油量为10L，若汽车匀速行驶时所受的牵引力为1800N．已知汽油密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油热值q＝4.6×107J/kg。求：
（1）汽车行驶百公里牵引力所做的功；
（2）汽车百公里消耗的汽油完全燃烧所放出的热量；
（3）汽车发动机的效率。（计算结果保留一位小数）
【分析】（1）根据公式W＝Fs求出功的大小；
（2）根据密度公式求出汽油的质量，根据公式Q＝mq求出燃料燃烧放出的热量；
（3）根据效率的公式计算发动机的效率。
【解答】解：
（1）汽车行驶百公里牵引力所做的功：
W＝Fs＝1800N×100×103m＝1.8×108J；
（2）由ρ＝得汽油的质量为：
m＝ρV＝0.7×103kg/m3×1×10﹣2m3＝7kg，
则汽油完全燃烧放出的热量为：
Q＝mq＝7kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J；
（3）汽车发动机的效率为：
η＝×100%＝×100%≈55.9%。
答：（1）汽车行驶百公里牵引力所做的功为1.8×108J；
（2）汽车百公里消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为3.22×108J；
（3）汽车发动机的效率为55.9%。
【点评】本题考查了做功公式、燃料热值、效率公式的综合应用，关键是公式及其变形时的灵活运用。
21．（8分）近年来，宜昌市着力打造生态能源示范村，新增太阳能热水器4000多台。如图所示某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为3m2，假设某天有效光照时间为6h，每平方米太阳的平均辐射功率为2.4×106J/h，将热水器内初温为15℃的水温度升高到70℃．（太阳能热水器的工作效率为50%）
（1）家用燃气热水器的工作效率为60%，把相同质量的水从15℃加热到70℃，使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气？（液化石油气的热值为4×107J/kg）
（2）人们利用太阳能，除了转化为内能之外，还有“光电转换”，即利用　太阳能电池（光伏电池）　将太阳能转化为电能；还有“光化转换”，即通过　光合作用（植物）　将太阳能转化为化学能。
【分析】（1）根据效率公式先求出水吸收的热量，再求出液化石油气完全燃烧放出的热量，然后利用Q＝mq求出液化石油气的质量；
（2）光电转换是指把太阳能转化为电能，比如太阳能电池可以把太阳能转化为电能；
光化转换是指把太阳能转化为化学能，比如绿色植物的生长是将太阳能转化为化学能储存在体内。
【解答】解：（1）太阳能热水器接收太阳能：
W太＝2.4×106J/（h m2）×6h×3m2＝4.32×107J，
太阳能热水器的工作效率为50%，由η＝×100%得，水吸收的热量：
Q吸＝η1W太＝50%×4.32×107J＝2.16×107J，
都把相同质量的水从15℃加热到70℃，则水吸收的热量相同，且家用燃气热水器的工作效率为60%，
则由η＝×100%得，液化石油气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝3.6×107J，
由Q＝mq得，需要燃烧液化石油气的质量：
m＝＝＝0.9kg，
所以，使用太阳能热水器可节约0.9kg液化石油气。
（2）“光电转换”是通过太阳能电池（光伏电池）把太阳能转化为电能；
“光化转换”是通过植物的光合作用把太阳能转化为化学能。
故答案为：（1）使用太阳能热水器可节约0.9千克液化石油气；
（2）太阳能电池（光伏电池）；光合作用（植物）。
【点评】本题主要考查效率公式、燃料完全燃烧放热公式的综合应用，注意太阳能的三种利用方式，另外还要了解太阳能的优点等。
四、综合能力题（每空1分，共14分）
22．（8分）（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将
　化学　能转化为内能，完全燃烧0.5kg的汽油能够获得
　2.3×107　J的能量（汽油的热值为4.6×107J/kg）；热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图1中表示的是
　排气　冲程；通过热机将内能转化为机械能的叫
　做功　冲程。热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂，这是因为
　水的比热容较大　。
（2）气缸外面有水套，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会
　增大　（选填“增大”、“减少”或“不变”）这是利用
　热传递　方式改变水的内能的。
（3）小明同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图2所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为
　30%　。
【分析】（1）燃料燃烧，将燃料的化学能转化为内能；
燃料完全燃烧放出的热量用公式Q＝qm计算；
根据气门的状态、活塞运行的情况判断是什么冲程；在做功冲程中，能量转化是机械能转化为内能；
水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因此常用来做冷却剂、取暖剂等。
（2）改变内能的方式有做功和热传递，热传递是能量的转移过程，做功是能量的转化过程，两种方式是等效的。
（3）由能流图得出转化为有用功的能量占总能量的比值，得出内燃机的效率。
【解答】解：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将化学能转化为内能；
0.5kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q＝qm＝4.6×107J/kg×0.5kg＝2.3×107J；
根据图1可知，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，汽缸容积变小，因此该冲程为排气冲程；
在做功冲程中，燃气的内能转化为机械能；
因为水的比热容大，温度升高的慢，可以用水来降低汽缸体的温度。
（2）汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，水从汽缸吸收热量，内能增加，使汽缸的温度降低，这是通过热传递的方式改变汽缸的内能；
（3）由图可知，有用功的能量：100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%，所以热机的效率为η＝30%；
故答案为：（1）化学；2.3×107；排气；做功；水的比热容较大；（2）增大；热传递；（3）30%。
【点评】本题考查了学生对燃料的热值、汽油机的冲程及做功情况，改变内能的方式，内燃机能流图、效率公式的了解与掌握，是一道综合性题目。
23．（6分）小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q放＝mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明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　水的质量　相同。
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　煤油　。
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明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　（偏大/偏小）。说说你的看法　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　。
【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于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。
【解答】解：
（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；
（2）由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大；
（3）要控制质量相等，需要用天平来测量；
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，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
故答案为：（1）质量；水的质量；（2）煤油；（3）天平；偏小；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。
【点评】本题是一道关于热值的实验探究题，知道热值的意义；会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键。