人教版九年级全一册第十四章内能的利用单元练习（有解析）

人教版九年级全一册 第十四章 内能的利用 单元练习
一、单选题
1．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
2．冬天，人们常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
3．小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（　　）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式 D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
4．下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是
A．一个工作循环对外做功一次 B．汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气
C．压缩冲程中将内能转化为机械能 D．热机效率越高，所做的有用功就越多
5．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A．柴油机的热机效率通常为100%
B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
6．某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
7．四冲程柴油机工作过程中，以下说法错误的是（　　）
A．压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化 B．做功冲程使汽车获得动力
C．排气冲程排出了汽车的尾气 D．吸气冲程吸入气缸的是柴油
8．下列关于热现象的说法中，正确的是（　　）
A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高
B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大
D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
9．热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．四月的荷泽牡丹飘香，说明分子间有空隙
B．摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C．热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
10．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
11．如图所示的是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　）
A．小球越跳越低，但每次到达地面时的速度相同
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．小球最终会静止，这说明小球具有的机械能凭空消失了
D．小球减小的机械能转化为其它形式的能，但总量保持不变
12．如图所示的轮船，动力是由柴油机提供的，下列说法正确的是（　　）
A．以轮船为参照物货物是运动的
B．轮船受到的浮力和货物对轮船的压力是一对平衡力
C．柴油机效率高，是因为柴油的热值大
D．柴油机是利用内能做功的机器
13．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载入飞船的长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名宇航员送入空间站。下列说法正确的是（　　）
A．火箭发射时，尾部产生大量白气，这是水汽化产生的水蒸气
B．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢热值大
C．火箭加速升空时，动能增加，重力势能不变
D．火箭升空过程中，与空气摩擦，通过热传递使内能增加
14．关于热机的效率，下列说法中正确的是（　　）
A．热机做的有用功越多，效率一定越高
B．燃料的热值越大，效率一定越高
C．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高
D．热机做功越快，效率一定高
15．如图为靳老师在课堂上给学生做的一个小实验：试管内装些水，用橡皮塞塞住管口，用酒精灯将水加热一段时间，可以看到塞子飞出，瓶口有白雾产生。下列说法正确的是（　　）
A．瓶口的白雾是水蒸气
B．酒精燃烧越充分，其热值越大
C．试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少
D．高温水蒸气将塞子顶出的过程中的能量转化与内燃机压缩冲程的能量转化是相同的
二、填空题
16．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______。
17．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水，在太阳照射一段时间后，水温升高到40℃，则水吸收的热量是 ________J，这些能量相当于完全燃烧 ___________m3天然气放出的热量。[c水=4.2×103J/（kg ℃），q天然气=4.2×107J/m3]
18．生活中，我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg然料油供内燃机工作，若燃料油的热值为4.2×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧后释放的内能为_______，并且内燃机做了2.1×109J的有用功，则该内燃机的效率为______。
19．完全燃烧0.1kg煤油释放的热量为_________J，若这些热量的42%被水吸收，可以将10kg的水由20℃加热到___________℃ [q煤油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103/(kg ℃)]
20．汽油机工作时是___________能与___________能相互转化的过程，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功________次。
三、综合题
21．阅读短文，回答问题。
火星探测
大约每隔26个月就会发生一次“火星冲日”，届时太阳、地球、火星位于一条直线上，在这一时间点实施火星探测，探测器飞行的路线最短，最省燃料。而距离当前时间最接近的“火星冲日”探测窗口便是2020年，因此中国首次火星探测任务计划将于今年择机实施。
此次任务将实现一次发射任务完成火星环绕、着陆和巡视探测“三步走”。如果成功，这将是全世界第一次在一次任务当中完成三个目标。这个工程的实现是个很大的创新。
据悉，火星探测器将由“长征五号”运载火箭发射至地火转移轨道，与运载火箭分离后，在地面测控的支持下经过轨道机动和中途修正，在近火星点实施制动，实现火星捕获，进入环火星椭圆轨道，运行到合适的窗口后探测器实施降轨控制，释放火星着陆巡视器。
着陆巡视器进入火星大气，通过气动外形、降落伞和反推发动机等多级减速，软着陆于火星表面。火星车与着陆平台分离后，将在火星表面进行巡视探测，这个时侯环绕器将为火星中继通信并展开环绕火星探测。
这次火星探测没有重复其他国家火星探测的老路，起点设置很高，体现了我国航天技术发展的水平和航天工程师的自信。
（1）选择“火星冲日”实施火星探测，是因为 ______。
（2）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的 ______大。
（3）“长征五号”运载火箭在点火升空的过程中，燃料燃烧将化学能能转化为内能，再通过火箭发动机做功将内能转化为 ______。
（4）原定于2020年7～8月“探火“的欧空局与俄罗斯合作的ExoMars火星漫游车已宣布推迟发射，则根据你的认知，火星漫游车最早发射时间可以定为 ______年。
（5）火星自转周期约为24小时37分，与地球非常接近。但火星比地球体积小，距离太阳远，大气稀薄，火星又被称为沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水，在这样的环境下，火星的昼夜温差应该较大还是较小？请你提出猜想，并对其中一个因素做合理分析。______
22．神舟十二号22马赫高速再入，硬扛上千度高温灼烧顺利返回。
北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员顺利送入大空，飞船发射6.5小时后，飞船与中国空间站顺利对接，宇航员顺利进入空间站。神舟十二号“太空3人组”圆满完成多项测试任务后，于2021年9月17日搭乘神舟十二号在东风着陆场预定区域成功着陆（如图1所示），刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。
把飞船发射到大空很困难，但要飞船安全可靠地返回地面，也不容易，在某种程度上返回的技术准度会更大些。因为飞船返回地面要通过四道难关﹣﹣过载关、烧蚀关、撞击头和落点头。
神舟十二号飞船就开始着手进行返回地球的任务准备，需要继续绕地球飞行十几圈进行相关准备工作，整个过程大约需要二十多个小时。当飞船运行至最后一圈时进入返回任务流程，总共有5个阶段，分别是制动减速段、再入轨道过渡段、再入段、降落伞减速段、着陆段。
1制动减速段，此阶段有两次调姿与一次制动减速；
第一次调姿飞船由轨道舱朝前姿态逆时针转动90度，此举旨在为轨道舱与返回舱分离创造安全的分离条件，轨返分出前轨道舱还需要执行泄压操作，以防止其在后续运行过程中出现意外。轨返分出后进行第二次调姿，推进舱与返回舱组合体继续沿逆时针方向转动90度，建立推进舱朝向前进方向的“飞行姿态，此举旨任为制动减速创造条件。
第二次调姿完成后就是制动减速，2500N变轨发动机点火产生与飞行方向相反的作用力，使飞船飞行速度减慢，进而由工作轨道进入到“再入轨道过渡段”，相当于太空刹车。
2再入轨道过渡段：
飞船由工作轨道减速制动进入再入轨道后，由于此一阶段仍然处于真空环境，飞船仍按天体力学规律自由飞行，因此将制动减速点火结束点至大气层顶点飞行段称为“再入轨道过渡段”或“惯性滑行阶段”。当飞船高度下降至约145公里时推返组合体再次调姿，最终建立返回舱朝向地球一侧姿态，此举旨在为推进舱与返回舱分离创造安全条件。推返分离后推进舱没有再入热防护措施因此它将在之后再入大气层过程中烧毁，返回舱随后在约120 公里高度时基于姿控动力再次调姿建立大底朝前再入姿态。
3再入段：
返回舱高度下降至100公里左右时进入“再入段”，随着高度持续降低，大气密度也持续增大，舱体与大气的摩擦也越剧烈，此时返回舱舱从外形上看是近2000℃极高温大火球（如图2），舱内却是20多摄氏度的正常室温，这是因为返回舱表面防热烧蚀材料吸收了大部分热量，同时在进入大气前舱内热控系统也进行了预冷，有效控制了舱内温度。再入段也可以称为“气动减速段”，它可以将飞船再入速度由7.6公里/秒（超过22马赫）消减至200米/秒，承担了90%以上的减速任务。航天器再入大气层虽然险象环生，但大气层的存在也为载人天地往返提供了极大的便利条件，因为它就是天然的减速场。
4降落伞减速段：
再入段下降至15公里高度时返回舱此时基本不再减速，接下来就需要引入降落伞减速手段。当返回舱下降至距离地面10公里高度时着陆回收系统开始工作，首先是弹出伞舱盖拉出引导伞，作用是拉出减速伞（引导伞与减速伞都属于“锥形带条伞”），后者能将返回舱速度由200米/秒减速至90米/秒，为主伞工作创造速度条件。
5着陆段：
仅凭降落伞减速仍然不够，当返回舱下降至距离地西仅有1米高度时，高度计向缓冲减逸发动机下达点火指令，随后返回舱以1至4米/秒速度着陆、此时再配合缓冲座椅就能够确保航天负安全着陆。
阅读上述材料，回答问题。
（1）运载火箭如果选用液氢作为燃料，主要原因是液氢的 ______。
A．比热容大
B．密度小
C．热值高
D．质量大
（2）火箭加速上升的过程中，燃料燃烧产生的内能一部分转化为火箭的 ______能。
（3）神舟十二飞船进入到再入段时，这是飞船的一部分 ______能转化为 ______能，在这一阶段，返回舱外表温度 ______（选填“升高”、“降低”、“不变”）。
23．如图甲所示为四缸发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
（1）某汽缸在某时刻的状态如图乙所示，这是______冲程，这个冲程将______能转化为______能；
（2）小锦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丙所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机输出的有用功为燃料释放能量的______%；
（3）某台四缸发动机，其输出功率随转速变化如图丁所示，转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数，当发动机的转速达到3000r/min时，该发动机在1s内做功______J；在该发动机的每个做功冲程里，发动机做功______J。
24．阅读短文，回答问题。
客机C919
我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。
C919机舱内覆有。一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。下表是飞机的部分技术参数。
最大起飞质量72.5t，客舱内气压8.0×104Pa，巡航速度920km/h，发动机巡航推力3.6×104N。
最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 8.0×104Pa
巡航速度 920km/h 发动机巡航推力 3.6×104N
（1）若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为_____m2.
（2）下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是_____。
A．单丝纤维比头发细
B．密度与玻璃差不多
C．隔音性能相对较好
D．导热能力相对较弱
（3）在万米高空，机体1m2面积上承受内外气体的压力差约为_____N；为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断_____（选填“加热”或“制冷”）。
（4）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为_____N；若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为_____%。（汽油的热值为4.5×107J/kg）
25．小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它们折算成烧水时间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开。（1标准大气压）则：
（1）小明家每天烧水需要多少热量？
（2）从大方面讲，家用煤炉除了效率低浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？
（3）如果普通煤的热值为3×107J/kg，炉子的效率为60%，则小明家每天烧水、做饭需要煤多少千克？
26．2019年洛阳市公布了《洛阳市进一步加快新能源汽车推广应用实施方案》，《方案》提出加快氢燃料汽车推广应用，积极参与国家和省氢燃料汽车示范运营项目建设。氢燃料被认为是21世纪的理想能源之一，请回答下列问题：
（1）氢燃料的优点：_____。（写出一条即可）
（2）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少_____？若这些热量全部被一标准大气压下质量为250kg，温度为25℃的水吸收，则水温升高多少摄氏度_____？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q氢＝1.4×108J/kg]
（3）某氢燃料公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，其发动机效率为50%，则0.6kg的氢燃料可以让该公交车匀速行驶多长时间_____？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【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。
2．B
【详解】
人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．D
【详解】
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
A．内燃机的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，故A正确；
B．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，故B错误；
C．内燃机在压缩冲程中将机械能转化为内能，故C错误；
D．热机效率为有用功和燃料完全燃烧放出的能量之比，只能反映有用功在总能量中所占比例的多少；热机效率高的，做的有用功不一定多，故D错误；
5．C
【详解】
A．柴油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，因此机械效率不可能达到100%，故A错误；
BD．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与放出的热量或燃烧是否充分等因素无关，故BD错误；
C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高燃料的利用率，因此可以提高热机的效率，故C正确。
故选C。
6．C
【详解】
A．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图①可知，活塞向上运动，排气门打开，所以图①是排气冲程，故A不符合题意；
B．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图②可知，活塞向下运动，进气门打开，所以图②是吸气冲程，故B不符合题意；
C．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图③可知，活塞向下运动，两门关闭，所以图③是做功冲程，故C符合题意；
D．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图④可知，活塞向上运动，两门关闭，所以图④是压缩冲程，故D不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】
A．压缩冲程：活塞的机械能转化为燃料混合物的内能；做功冲程：燃料燃烧，化学能转化为内能，产生高温高压气体，推动活塞做功，内能在转化为机械能。故A正确，不符合题意；
B．做功冲程中，燃气推动活塞，内燃机对外做功，使汽车获得动力。故B正确，不符合题意；
C．排气冲程中，做功完毕的燃气被排出内燃机，汽车排出尾气。故C正确，不符合题意；
D．柴油机吸气冲程吸入气缸的只有空气，在压缩冲程末喷油嘴向气缸内喷入柴油。故D错误，符合题意。
故选D。
8．C
【详解】
A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；
B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；
D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．四月的荷泽牡丹飘香，说明分子在不停地坐无规则运动，故A错误；
B．摩擦生热，克服摩擦力做功产生热量，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；
C．热机通过压缩冲程对热机内气体做功，将机械能转化为内能，故C正确；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，当质量与降低相同温度时，水比其他液体放出的热量多，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
ABC．由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置最终会停下来，故AC错误，B正确；
D．装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，故D错误。
故选B。
11．D
【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，则到达地面时转化为的动能越来越小，速度越来越小，故A错误；
BD．小球运动过程中弹起的高度越来越小，所以小球的机械能减少，原因是克服与空气摩擦做功，将部分机械能转化成了内能，但能量的总量保持不变，故B错误，D正确；
C．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故C错误。
故选D。
12．D
【详解】
A．以轮船为参照物，货物和轮船之间的位置没有发生变化，货物是静止的，故A错误；
B．轮船受到的浮力等于轮船和货物的总重力，货物对轮船的压力等于货物的重力，轮船受到的浮力和货物对轮船的压力这两个力大小不相等，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．柴油机的效率高，是因为柴油机在压缩冲程中，压缩的程度比较大，燃料燃烧较充分，转化成的有用功更多，而不是因为柴油的热值大，故C错误；
D．柴油机工作时通过燃料的燃烧得到内能，再通过高温燃气对活塞做功，把内能转化为机械能，是利用内能做功的机器，故D正确。
故选D。
13．B
【详解】
A．火箭发射时，尾部产生大量白气，这是水汽化产生的水蒸气遇冷形成的小水滴，是液化现象，故A错误；
B．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢热值大，燃烧同样质量的液氢和其他燃料，液氢放出的热量更多，故B正确；
C．火箭加速升空时，速度增大，动能增加，高度增加，重力势能增加，故C错误；
D．火箭升空过程中，与空气摩擦做功，是通过做功的方式使内能增加，故D错误。
故选B。
14．C
【详解】
A．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，反映有用功在燃料完全燃烧所放出的总热量中所占的比例大小，所以，热机做的有用功越多，效率不一定越高，故A错误；
B．燃料的热值大，做的有用功在总热量中所占的比例不一定大，所以效率就不一定高，故B错误；
C．当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，说明用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大，即效率一定越高，故C正确；
D．热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关，故D错误。
故选C。
15．C
【详解】
A．瓶口的白雾是水蒸气液化而成的小水滴，故A错误；
B．燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故B错误；
C．物体对外做功，内能减少，试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，故C正确；
D．高温水蒸气将塞子顶出的过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能，故D错误。
故选C。
16． 1700
【详解】
[1]由图可知，输入的化学能，输出的动能，输出的内能和声能
[2]小轿车正常工作时的效率
17． 8.4×106 0.2
【详解】
[1]水吸收的热量
[2]由题知，天然气完全燃烧放出的热量
由可得，相当于完全燃烧天然气的体积
18． 25%
【详解】
[1][2]这些燃料油完全燃烧后释放的内能为
该内燃机的效率为
19． 4.6×106 66
【详解】
[1]由Q放=mq可得，0.1kg煤油完全燃烧释放的热量为
Q放=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J
[2] 若这些热量的42%被水吸收，则水吸收的热量为
Q吸=ηQ放=42%×4.6×106J=1.932×106J
由公式Q吸=cmΔt可得
所以可以将10kg的水由20℃加热到
t=20℃+46℃=66℃
20． 内 机械 10
【详解】
[1][2]热机工作中有吸气、排气冲程无能量转换，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。
[3]热机的一个工作循环有4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次。若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功的次数为
21． 探测器飞行的路线最短，最省燃料 热值 机械 2022 见解析
【详解】
（1）[1]由题意可知，选择“火星冲日”实施火星探测，是因为探测器飞行的路线最短，最省燃料。
（2）[2]火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的热值大，相同的质量燃料燃烧释放的热量较多。
（3）[3]“长征五号”运载火箭在点火升空的过程中，是将燃料内部储存的化学能通过燃烧，以内能的方式释放出来，再将内能转化为火箭的机械能，从而推动火箭升空。
（4）[4]由题意可知，大约每隔26个月就会发生一次“火星冲日”，而距离当前时间最接近的“火星冲日”探测窗口便是2020年，所以火星漫游车最早发射时间可以定为2022年。
（5）[5]根据上述环境判断，火星的昼夜温差应该较大。因为火星被称为沙漠星球，沙子的特点是比热容小，根据Q＝cm△t可得
当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大，所以火星昼夜温差应该较大。
22． C 机械 机械 内 升高
【详解】
（1）[1]在同等条件下，液氢完全燃烧放出的热量多，能产生较大的推动力，说明液氢的热值很高，故C正确。
故选C。
（2）[2]火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。
（3）[3][4][5]神舟十二飞船进入到再入段时“气动减速段”，动能会减小，飞船克服摩擦做功，机械能转化为内能。在这一阶段，返回舱外表与空气摩擦，克服摩擦做功，内能变大，温度升高。
23． 做功 内能 机械能 30 3×104 300
【详解】
（1）[1][2][3]由图乙可知，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，因此是做功冲程；此时气缸内的混合气体猛烈燃烧，产生高温、高压的燃气，推动活塞向下运动，内能转化为机械能。
（2）[4]由图丙中的数据可得，内燃机输出的有用功占燃料释放能量的百分比为
η=1-33%-30%-7%=30%
（3）[5][6]由图丁可知，当发动机的转速达到3000r/min时，功率为30kW。发动机在1s内做功为
W=Pt=30kW×1s=30000W×1s=3×104J
该发动机1s内转动的周数为
由于该发动机为四缸发动机，每转动半周做功一次，故1s内做功的次数为100次。每个做功冲程发动机做功为
24． 145 B 5.5×104 制冷 3.6×104 51
【详解】
（1）[1]翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机翼面积
= 145m2
（2）[2]ACD．一根头发的直径约60μm左右，单丝纤维直径只有3～5μm，比头发细，具有很好的隔音和保温效果（导热能力相对较弱），故ACD正确，不符合题意；
B．其密度
玻璃的密度约为2.4×103kg/m3，所以“超细航空级玻璃棉”密度比玻璃的密度小很多，故B错误，符合题意。
故选B。
（3）[3]在万米高空，机舱外的大气压为2.5×104Pa，机舱内的气压为8.0×104Pa，所以，在机体每平方米上产生的压力差
ΔF=F向外-F向内=p内S-p外S=(p内-p外)S=(8.0×104Pa-2.5×104Pa)×1m2=5.5×104N
[4]能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，所以机体上的空调要不断制冷，使舱内气压和温度达到舒适值。
（4）[5]飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，故阻力为
f=F=3.6×104N
[6]燃料完全燃烧放出的热量
Q=mq=1800kg×4.5×107J/kg=8.1×1010J
发动机获得的机械能
W机械=ηQ=40%×8.1×1010J=3.24×1010J
发动机巡航的距离
s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m
飞机的推进功（推力所做的功）
W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J
发动机的推进效率
η′=
25．（1）1.008×107J；（2）污染环境；（3）0.56kg
【详解】
解：（1）一个标准大气压下水的沸点100℃，则水的末温t＝100℃，水吸收的热量
（2）用煤炉烧水除了效率低、浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是污染环境。
（3）由可得煤完全燃烧放出的热量
由 得需要煤的质量
答：（1）小明家每天烧水需要1.008×107J的热量；
（2）从大方面讲，家用煤炉除了效率低浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是污染环境；
（3）小明家每天烧水、做饭需要煤0.56kg。
26． 热值高 8.4×107J 75℃ 300s
【详解】
（1）[1]氢燃料的优点有：热值高，且氢燃烧后不会污染环境。
（2）[2]质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
[3]若这些热量完全被水吸收，则水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
水的末温
t＝+t0＝25℃+80℃＝105℃
但由于在1个标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，且水沸腾时温度不变，所以水的末温应该是100℃，则水升高的温度
＝100℃﹣25℃＝75℃
（3）[4]发动机转化的机械功
W＝ηQ放＝50%×8.4×107J＝4.2×107J
公交车匀速行驶的时间
答案第1页，共2页
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