第十四章内能的利用拓展提升 单元练习 （含解析）2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第十四章内能的利用
一、单选题：本大题共9小题，共18分。
1.如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图象，在标准大气压下，若质量为2 kg的B燃料完全燃烧释放的热量为，其中有的热量被质量为10 kg、初始温度为的水吸收，，下列说法正确的是 ( )
A. 从图中可看出A燃料的热值大于B燃料的热值
B. B的热值是
C. 水吸收了热量后水的温度将升高
D. 水吸收了热量后水的温度将升高
2.某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失，废气带走，机械摩擦及其它损耗总和为。已知汽油热值为。下列说法中正确的是( )
A. 该汽油机工作的效率是，工作时汽油燃烧释放能量的转化为机械能
B. 若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为
C. 若该汽油机消耗2kg汽油，损失的能量为
D. 经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到
3.如图所示为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2 s内达到起飞速度，如图所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是( )
A. 图中汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 图中汽缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小
C. 从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图甲所示的原理相似
D. 汽油机一个工作循环的正确顺序是甲、乙、丙、丁
4.下面关于能量转化的描述正确的是( )
A. 来回迅速摩擦双手，机械能转化为内能，是通过做功来改变手的内能
B. 黑塑料袋内盛水，系好口袋放在阳光下一段时间，水的内能增加，是通过做功来改变水的内能
C. 将太阳能电池连在小电扇上，并使它们对着太阳，小电扇转了，太阳能直接转化为动能
D. 将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片，纸片吸起，机械能转化为电能
5.如图所示，将试管中的水加热一段时间后，木塞向外飞出，则在此过程中( )
A. 木塞飞得越高，木塞的分子势能越大
B. 酒精燃烧产生的内能小于木塞的机械能
C. 水蒸气内能转化为木塞机械能
D. 木塞向外飞出的过程中，水蒸气的内能增大
6.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，说明小球在此过程中能量不守恒
B. 根据能量守恒定律，在此过程中小球的能量总量是保持不变的
C. 在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能
D. 此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的
7.关于四冲程内燃机，下列说法正确的是( )
A. 汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同
B. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C. 燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小
D. 压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
8.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
9.一般来说，柴油机的效率高于汽油机的效率，这表明柴油机( )
A. 做功比较多 B. 做功比较快
C. 消耗的燃料比较少 D. 将内能转化为机械能的比例比较大
二、填空题：本大题共8小题，共16分。
10.全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可供的水温度升高__________汽车内燃机的效率平均值取，如果能把内燃机的效率提高，全球每年可以节约__________ kg燃油小数点后保留两位小数，从而减小全球的碳排放，为环保做出贡献。[已知水的比热容为，汽油的热值为
11.现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的________能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了__________________。
12.一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的__________来完成的；若飞轮的转速为，则该汽油机每秒钟做功________次。
13.观察图，完成表格：
四冲程 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化
吸气冲程 ________ ________ ________ \
压缩冲程 ________ ________ ________ ________能转化为________能
做功冲程 ________ ________ ________ ________能转化为________能
排气冲程 ________ ________ ________ \
说明 一个工作循环由________个冲程组成，曲轴和飞轮均转动________周，活塞往复________次，对外做功________次；在四个冲程中，只有_____________是燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的________来完成
14.在新农村建设中应用广泛的某型号柴油微耕机，如图所示。用于犁地时柴油机的工作效率为，耗油量为每小时4 kg。工作过程中，为防止柴油机温度过高，采用循环水冷却，其散热器中装有初温为、质量为5 kg的水。在工作过程中，柴油的热值_________选填“增大”“减小”或“不变”，工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生的热量为_________J；工作1小时柴油机对外输出的有用机械功为_________J；一个标准大气压下，散热器中的水从开机到沸腾吸收的热量_________J。[柴油的热值，
15.使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2 kg，初温为的水加热到，水吸收的热量是_______J；若此过程的热效率为，则此过程消耗天然气_______。[水的比热容为，天然气热值为
16.一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标。最后下落陷在土地中。此过程中的能量转化是火药的__________能转化为燃气的__________能，再转化为子弹的__________能，最后转化为空气和土地的__________能。
17.合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1 kg垃圾能“榨”出燃料油，若燃料油的热值为，则这些燃料油完全燃烧放出的热量为________J，燃烧时燃料油的化学能转化为________能；若这些热量的被水吸收，则可以使______kg的水温度从升高到，这是通过________的方式改变水的内能的。[水的比热容为
三、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
18.为比较酒精和汽油的热值大小，小明制定了以下实验方案：
取质量相同的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯。
两灯同时点燃后分别给两杯质量__________填“相同”或“不同”和初温相同的水加热。
通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。
请根据上面的设计方案回答：
①当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是，而乙装置中温度计的读数是，由此判断__________的热值比较大。
②根据计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比__________填“偏大”或“偏小”了，结合装置图，分析原因：__________。
③实验中燃料燃烧放出的热量，通过__________的方式使水的内能增大。
19.为了探究煤油和菜籽油的热值大小关系，小明组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录杯中水的温度如表。
加热的时间 0 1 2 3 4 5 6
甲杯水温 25 27 29 31 33 35 37
乙杯水温 25 26 27 28 29 30 31
在安装、调整甲图中实验器材时，按_________选填“自上而下”或“自下而上”顺序组装器材。
为保证实验便捷、可靠，实验时应控制两套装置中的一些物理量相同，主要有：加热时间、水的_________和_________，油灯中煤油和菜籽油的质量等。
通过如表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_________。
根据如表数据，利用公式可计算出加热一段时间水吸收的热量。小明同学想要通过实验知道菜籽油的热值，他还需要在实验前用天平测出烧杯中水的质量，并测出这段时间内消耗菜籽油的质量，通过公式计算出菜籽油的热值。你认为他的计算结果与真实值相比会_________选填“偏大”“偏小”或“相等”，原因是___________
________________________________。
四、计算题：本大题共4小题，共32分。
20.一台单缸四冲程汽油机，汽缸横截面积S为，活塞冲程长度L为，做功冲程中燃气的平均压强p是，飞轮转速是。已知：汽油的热值为，则：
该汽油机对活塞的平均推力F为多大
将活塞从缸顶推到缸底需做功多少
如果该汽油机每分钟消耗汽油60g，汽油完全燃烧所放出的热量为多少
汽油机的效率为多少百分号前保留一位小数
21.小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5L水，水的初温是，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了天然气，天然气的热值为，水的比热容，当地大气压为标准大气压。求：
水吸收的热量不计水的热量损失
天然气完全燃烧放出的热量
天然气灶的效率。
22.国产飞机“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力作用下，沿水平方向匀速航行，需要燃烧航空燃油80 kg，已知飞机发动机输出的有用功为，航空燃油的热值为。求：
发动机的有用功率。
航空燃油完全燃烧放出的热量。
在这段时间内该发动机的效率。
23.目前“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视。
大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧释放的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶。请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整。
①__________;②__________。
发动机的效率是汽车的经济性能指标之一。厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下：
①实验数据：汽车在平直公路上以的速度匀速行驶时，耗油量大约为，发动机输出功率为则该汽车行驶100km，发动机对汽车做的功是__________J。
②使用燃料：汽油[热值为，密度约为。
请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率约为__________。
武汉汽车保有量在迅速增长，消耗燃油量也就迅速增长。每辆汽车每年耗油，汽车内燃机的效率平均值取，如果能把内燃机效率提高，武汉城区汽车数量按160万辆来计算，每年可以节约__________t燃油。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、如图所示：
取相同质量，由图可知，燃料完全燃烧放出的热量，
由可知燃料A、B的热值：，即A燃料的热值小于B燃料的热值，故A错误；
B、B燃料的热值，故B错误；
CD、水吸收的热量：
；
由得水升高的温度：
，
水的末温，
在一标准大气压下水的沸点是，水沸腾时吸收热量、温度不变，
因此水的温度将升高，故C错误、D正确。
故选：D。
单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，在图象上取某一质量，比较相应的Q值，从而比较这两种燃料的热值大小。
利用求B燃料的热值。
由题知，B燃料完全燃烧放出的热量有被水吸收，知道水的质量、水的比热容，利用可计算水升高的温度。注意水的末温为，水沸腾时，吸热但温度不变。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的应用，计算时注意水沸腾时的规律。
2.【答案】B
【解析】解：A、该汽油机工作的效率是，工作时汽油燃烧释放能量的转化为机械能，故A错误；
B、若该汽油机消耗2kg汽油，产生的热量为：，由得，获得的机械能为：，故B正确；
C、若该汽油机消耗2kg汽油，损失的能量为：
，故C错误；
D、由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1，汽油机的效率不可以提高到，故D错误。
故选：B。
热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，公式：；热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同；
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之比，叫做热机的效率，其表达式为：，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1；热机在工作过程中造成能量损失的因素有：①燃料很难全部燃烧；②排出的废气带走能量；③热机部件要散热；④克服运转机件之间的摩擦消耗能量；提高热机效率的方法：①尽量让燃料充分燃烧；②设法利用废气的能量；③减少能量损失；④保证良好的润滑。
会计算热量，理解热值的物理意义，理解热机的效率并会运用。
3.【答案】C
【解析】【分析】
此题主要考查了汽油机四个冲程中的能量转化情况，知道压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化情况正好相反。
四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是机械能为内能；
做功冲程中，气缸内的燃气对外界做功，燃气的内能减小，温度降低。
【解答】
AB、甲图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故A正确，B正确，不符合题意；
C、图丙中汽油机两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲程，也是内能转化为机械能的过程，与蒸汽弹射装置工作时的原理相似，而图甲进气阀打开，是吸气冲程，故C错误，符合题意；
D、图甲中汽油机进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，图乙中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，图丙中汽油机两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲程，丁图中排出废气是排气冲程，故汽油机一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁，故D正确，不符合题意。
故选：C。
4.【答案】A
【解析】解：A、来回迅速摩擦双手时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，手的内能增加，温度升高，属于做功改变内能，故A正确；
B、黑塑料袋内盛水，系好口袋放在阳光下，水从阳光中吸收热量，内能增加，是通过热传递来改变水的内能，故B错误；
C、太阳能电池直接把太阳能转化为了电能，小风扇转动，是电能转化为机械能，故C错误；
D、将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为了电能，钢笔杆在吸引轻小的纸屑的过程中，电能转化了机械能，故D错误。
故选：A。
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。
本题通过实例考查了能量的转化，在做这类题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少了，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳。
5.【答案】C
【解析】解：
A、木塞飞得越高，木塞的势能越大，木塞具有的内能大小与势能无关，故A错误；
B、酒精燃烧是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，由于热量的散失，不可能全部转化为木塞的机械能，酒精燃烧产生的内能大于飞出后木塞的机械能，故B错误；
CD、木塞冲出时，水蒸气的内能对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，故C正确，D错误。
故选：C。
物体由于运动而具有的能量叫动能；由于被举高而具有的能量叫重力势能；内能是构成物质的所有分子动能和分子势能的总和；
燃料的燃烧都是将化学能转化为内能；
做功改变内能的实质是能量的转化，对物体做功是内能转化为机械能。
此题考查的是能量的转化、热传递和做功改变物体的内能，是一道常考题型。
6.【答案】C
【解析】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，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；
在小球的运动中，与空气摩擦做功和与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，散失到了空气中，所以小球的能量总量会减小，故B错误，故C正确；
D.能量守恒定定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所用能量转化的过程，都服从能量守恒定律，是没有条件的，故D错误。
故选C。
7.【答案】D
【解析】【分析】
柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都是热机，因为燃料都是在汽缸内燃烧，又都叫内燃机，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；
在点火方式上，汽油机是点燃式，柴油机是压燃式；
某种质量物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值；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；
改变内能的方法有两个：做功和热传递。
【解答】
A.柴油机和汽油机都属于内燃机，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A错误；
B.汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是通过压燃式点火的，故B错误；
C.燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值保持不变，故C错误；
D.压缩冲程的过程中，活塞向上移动，压缩气体，对气体做功，气体的内能变大，故D正确。
故选：D。
8.【答案】B
【解析】解：
A、装置在工作的过程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能会变小，故A错误；
BC、如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确，C错误；
D、装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。
故选：B。
能量既不会消灭也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体，在能的转化或转移的过程中，能的总量保持不变；
永动机在工作的过程中，会克服摩擦做功；
动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关。
该题考查的是对能的转化和能量守恒定律的理解，它是一种普遍的规律。
9.【答案】D
【解析】柴油机的效率高于汽油机的效率，说明消耗同样的化学能，柴油机转化的机械能多，即柴油机内能转化为机械能的比例大，故ABC不符合题意，D符合题意
10.【答案】23；
【解析】每辆汽车每年耗油约，这些汽油完全燃烧放出的热量，不计热量损失，汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则水吸收的热量，则水升高的温度。
每辆汽车所做的有用功，内燃机效率提高后机械效率，则效率提高后消耗的汽油，每辆车节约燃油的质量，10亿辆车节约燃油的质量。
11.【答案】机械 能量守恒定律
【解析】解：在汽车刹车时带动发电机，发电机将机械能转化为蓄电池的化学能储存起来；
汽车就可以一边行驶，一边发电，在能量的转化过程中，有能量的散失，所以汽车不能永远运动下去，这种观念违背了能量守恒定律。
故答案为：机械；能量守恒定律。
汽车的发电机可以将剩余的机械能转化为化学能储存在蓄电池中；根据能量守恒定律的内容解答。
本题主要考查了能量守恒定律以及能量的转化，是一道基础题，掌握课本知识即可解答。
12.【答案】惯性 10
【解析】解：四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；在内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的；
四冲程汽油机的飞轮转速为，则该飞轮每秒钟转20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内飞轮转20圈，活塞往复运动20次，共10个工作循环，做功10次。
故答案为：惯性；10。
内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程；四个冲程是一个工作循环，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成。
的含义：它表示热机的飞轮每分钟转1200圈；在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次。
此题考查了内燃机的种类及四个冲程，要掌握四个冲程的特点及能量转化情况，是基础性题目。
13.【答案】
四冲程 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化
吸气冲程 打开 关闭 向下 \
压缩冲程 关闭 关闭 向上 机械能转化为内能
做功冲程 关闭 关闭 向下 内能转化为机械能
排气冲程 关闭 打开 向上 \
说明 一个工作循环由四个冲程组成，曲轴和飞轮均转动2周，活塞往复2次，对外做功一次；在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成

【解析】【分析】
本题考查了热机的四个冲程以及其能量转化。
内燃机的一个工作循环由四个冲程吸气、压缩、做功、排气组成，曲轴和飞轮均转动2周，活塞往复2次，对外做功一次；在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成；压缩冲程中，机械能转化为内能；做功冲程中，内能转化为机械能。
【解答】
四冲程 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化
吸气冲程 打开 关闭 向下 \
压缩冲程 关闭 关闭 向上 机械能转化为内能
做功冲程 关闭 关闭 向下 内能转化为机械能
排气冲程 关闭 打开 向上 \
说明 一个工作循环由4个冲程组成，曲轴和飞轮均转动2周，活塞往复2次，对外做功一次；在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成
14.【答案】不变；；；
【解析】【分析】
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，题目难度不大。
热值是燃料的特性，只跟燃料的种类有关；
知道柴油的质量和热值，利用计算出工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生的热量；
利用效率公式计算出工作1小时柴油机对外输出的有用机械功W；
知道水的质量、比热容、初温和末温，利用计算出水从开机到沸腾吸收的热量。
【解答】
热值是燃料的特性，因此工作过程中柴油的热值不变；
工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生的热量：；
由可知，工作1小时柴油机对外输出的有用机械功；
一个标准大气压下，水沸腾时的温度为，
则水从开机到沸腾吸收的热量：。
15.【答案】；
【解析】【分析】
本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的应用，熟练运用公式及变形公式即可正确解题。
知道水的比热容、质量、初温度和末温度，利用求出水吸收的热量；
根据变形公式求天然气完全燃烧放出的热量；根据变形公式求出烧这些水需要天然气的体积。
【解答】
水吸收的热量为：；
由可得，
天然气完全燃烧放出的热量为：；
由，可得，
需要燃烧的天然气的体积为：。
16.【答案】化学； 内 ；机械； 内
【解析】【分析】
本题考查了能量的转化过程，应学会分析生活中的能量转化现象，难度不大，属于基础知识的考查。
火药燃烧时将化学能转化成内能；火药的内能转化为子弹的机械能，子弹就会脱离弹壳运动；
影响动能大小的因素是质量和速度；质量越大，速度越大，动能越大；
影响重力势能大小的因素是质量和高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；
克服摩擦做功，机械能转化为内能；
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。
【解答】
子弹在枪膛内运动是火药燃烧的化学能转化成内能；推动子弹做功，即转化成子弹的机械能；
下落泥土中的过程中，克服摩擦做功，子弹的机械能转化为为空气和土地的内能；
综上所述，一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在泥土中，此过程中能量转化的顺序是：化学能内能机械能内能。
17.【答案】 ；内；； 热传递
【解析】解：
燃料油完全燃烧释放出的热量：；燃料油燃烧过程中，将燃料油的化学能转化为内能；
水吸收的热量：；
因为，
所以水的质量质量为：；
水吸收热量，是通过热传递的方式改变水的内能的。
故答案为：；内；；热传递。
利用求燃料油完全燃烧释放出的热量；燃料在燃烧时，发生化学变化，把燃料的化学能转化为内能；
利用吸热公式变形求出水的质量；改变内能的方法有两种：做功和热传递。
本题考查了燃料油完全放热公式的应用、燃料燃烧时能量的转化、吸热公式、改变内能的方法的了解和掌握，属于基础性题目。
18.【答案】相同
①汽油 ②偏小烧杯未加盖，有部分能量散失未被水吸收答案合理即可③热传递
【解析】根据控制变量法，两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热。①当两灯的燃料完全燃烧后，甲装置中温度计读数是，而乙装置中温度计的读数是，根据公式得，乙装置中的水吸收的热量多，即相同情况下汽油完全燃烧放出的热量较多，根据可知，汽油的热值大于酒精的热值。②由于烧杯未加盖，有部分能量散失，所以根据计算出水吸收的热量偏小，从而根据公式计算出的汽油的热值偏小。③燃料燃烧放出的热量是通过热传递的方式使水的内能增大的。
19.【答案】自下而上；质量；初温；煤油；偏小；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失
【解析】【分析】
此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小，考查了学生的实验探究能力。
要正确解决此题，需要掌握酒精灯与温度计的使用规则。要用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体中，但不能碰到容器壁和容器底。
探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；
由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲酒精灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；
燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【解答】
在使用酒精灯时，需要用其外焰加热，所以要先根据点燃酒精灯确定铁圈得位置。又因为使用温度计时，温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，但不能碰到容器底和容器壁，所以要根据温度计的长度确定横杆的位置，因此按照“由下至上”安装实验装置。
实验时应控制两套装置中相同的量，加热时间，水的质量，水的初温。
甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大，热值较大的是煤油。
因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠。
20.【答案】已知汽缸横截面积为，做功冲程中燃气的平均压强为，由可知该汽油机对活塞的平均推力
将活塞从缸顶推到缸底需做功
汽油完全燃烧放出的热量
已知一个做功冲程中汽油对活塞做的功为，飞轮转速是，飞轮每转两转对外做功一次，所以飞轮转动240转，要对外做功120次，所以1分钟汽油对活塞做的总功为：，则该汽油机的效率为：。
【解析】略
21.【答案】

【解析】水的质量，
水吸收的热量。
天然气完全燃烧放出的热量。
天然气灶的效率。
22.【答案】解：
发动机有用功的功率为：；
航空燃油完全燃烧放出的热量：，
这段时间内该发动机的热机效率是：。
答：
发动机的有用功率是；
航空燃油完全燃烧放热是；
在这段时间内该发动机的热机效率是。
【解析】本题考查功率的计算、热值的计算和效率的计算，有一定综合性。
已知输出的有用功和所用时间，根据计算运输机的功率；
已知航空燃油的热值和质量，根据计算航空燃油完全燃烧放出的热量；
根据计算运输机发动机的热机效率。
23.【答案】①机械摩擦耗能；②废气带走热量
；

【解析】【分析】
此题主要考查了热机效率的概念及热机工作过程中热量的走向。通过给出有关数据及信息考查了学生对热机效率的理解。
要解决此题，需要掌握热机的各种能量损失：克服机械摩擦消耗的能量、机械散热损失、废气带走的热量。
根据公式计算出汽油的质量，然后根据公式计算出燃料完全燃烧放出的能量；
根据速度公式算出行驶100km的时间，根据公式计算出发动机做的功，即有用功；
最后根据公式计算热机的效率；
由于内燃机效率提高后有用功是相同的，因为，所以可得，知道每辆汽车每年耗油，可求每辆汽车每年节约燃油，继而根据武汉城区汽车数量可求共可以节约的燃油。
【解答】
解：燃料燃烧放出的热量，一部分要克服机械摩擦，一部分由气缸直接向外散热，大部分由废气带走，剩余的是用来做有用功的能量。
①根据知，行驶100km的时间：
；
发动机做的功：
；
②在一百公里内所用汽油的质量为：，
汽油完全燃烧后释放的热量：
；
汽车发动机的效率：
；
内燃机效率提高，
此时内燃机的效率：，
由可得，
因为内燃机效率提高后有用功是相同的，
所以每辆汽车的有用功：，
则，
则每辆汽车每年节约燃油的质量：
，
160万辆车每年节约燃油的质量：。
故答案为：①机械摩擦耗能；②废气带走热量；；； 。
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