第十四章 内能的利用 检测卷
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求.
1.下列现象中属于化学能转化为光能的是 （ C ）
2.小球在地面弹射的频闪照片如图所示，对小球从开始运动到静止时的能量分析，下列说法正确的是 （ D ）
A.机械能增加 B.能量减小
C.机械能守恒 D.能量守恒
3.如图是某单缸四冲程内燃机的工作示意图，下列说法正确的是 （ B ）
甲 乙 丙 丁
A.甲冲程是依靠飞轮的惯性运转的
B.丙冲程中活塞向上运动排出废气
C.丁冲程发生的能量转化是内能转化为机械能
D.一个完整工作循环的顺序是：乙甲丁丙
4.对于公式q＝的理解，下列说法正确的是 （ D ）
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小
C.燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大
D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
5.如图为探究不同物质吸热升温现象和比较不同燃料燃烧时放出的热量的实验装置.下列说法正确的是 （ B ）
A.两个实验的研究对象都是烧杯中的液体
B.两个实验都需要控制被加热的液体质量相等
C.除图中的器材，两个实验都需要用到天平和秒表
D.两个实验都可以根据温度计示数的变化来比较烧杯中液体吸热的多少
【解析】“探究不同物质吸热升温现象”中研究的对象是容器中被加热的液体；而“比较不同燃料燃烧时放出的热量”中研究的对象是不同的燃料，故A错误；根据“比较不同燃料燃烧时放出的热量”和“探究不同物质吸热升温现象”两个实验的要求，容器中被加热液体的质量都要相同，故B正确；“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，只要两种不同燃料全部燃烧完即可，没有必要用到秒表，故C错误；“探究不同物质吸热升温现象”是通过加热时间来反映物体吸收热量的多少；“比较不同燃料燃烧时放出的热量”是通过温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少，故D错误.
6.燃气的特殊气味是人为添加的臭味剂所产生的，而不是燃气本身所固有的.加入臭味剂的目的是 （ B ）
A.增大燃气的热值 B.燃气泄漏时，更容易识别
C.使燃气的分子热运动更快 D.提高燃气燃烧时的加热效率
7.乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混合形成的能源，能有效改善油品的性能和质量.它不影响汽车的性能，还减少有害气体的排放.乙醇汽油热值约为4.6×107 J/kg，某汽车发动机的能量流向图如图所示，则下列说法正确的是 （ C ）
A.该汽车发动机的效率为27％
B.0.1 kg的乙醇汽油燃烧一定能够释放4.6×106 J的能量
C.利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径
D.发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
8.抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是 （ C ）
A.蓄能时：电能转化为机械能
B.发电时：水的部分机械能转化为电能
C.抽水蓄能电站选址时不需要考虑地理位置的问题
D.抽水蓄能电站建在核电站附近可以更充分利用能源
9.如图所示，用喷雾器往瓶内喷入酒精，启动电子打火机点燃酒精，可观察到活塞瞬间弹出，以下说法正确的是 （ D ）
A.活塞飞出时，酒精气体内能增大，温度升高
B.电子打火机的作用相当于柴油机中的喷油嘴
C.酒精燃烧过程是内能转化为化学能
D.活塞飞出过程中能量转化情况与汽油机的做功冲程相同
10.如图是甲、乙两台汽油机燃烧同种燃油的能量流向及比例的饼形图，下列说法正确的是 （ C ）
A.行驶同样的里程，甲汽油机更省油
B.若增加燃烧同种燃油的质量，甲汽油机的机械效率可以更高
C.乙汽油机做有用功的比例比甲汽油机大，乙汽油机的机械效率更大
D.若燃烧质量相同的同种燃油，乙汽油机各种能量损失的总和更多
【解析】汽油机对外做功的能量是汽油机做的有用功，由题图可知，乙汽油机做有用功的比例比甲汽油机大，乙汽油机的机械效率更大，则行驶同样的里程，乙汽油机更省油，故A错误、C正确；机械效率是有用功在总功中的占比，若增加燃烧同种燃油的质量，甲汽油机的机械效率不变，故B错误；因为乙汽油机的机械效率更大，故若燃烧质量相同的同种燃油，乙汽油机各种能量损失的总和更少，故D错误.
二、非选择题：本题共8小题，共60分.按题目要求作答.
11.（9分）春运期间大雪，高铁运行受阻，“绿皮老祖”内燃机车头再次披挂上阵，将电力机车牵引出被困路段，送春运旅客回家.
（1）图甲是单缸四冲程汽油机的某个冲程，此时它正处于 吸气 冲程，该汽油机工作时气缸内燃气对活塞的平均推力为3 000 N，活塞移动的距离为50 cm，此冲程对外做功 1.5×103 J，已知飞轮转速为2 400 r/min，这台汽油机的功率为 3×104 W.
（2）请在图乙中画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况.
（3）小明把一个刚喝完的纯净水瓶拧紧瓶盖，先用双手使劲扳弯纯净水瓶，然后快速拨开瓶盖，瓶口出现大量白雾，如图丙所示.白雾是 小水珠 （选填“小水珠”或“水蒸气”），在松手的过程中水蒸气的内能 减小 ；松手后纯净水瓶内部物质发生物理变化的过程中，其能量转化过程与汽油机 做功 冲程的能量转化过程相同.
12.（6分）某款汽车的汽油发动机效率可达到30％.（已知q汽油＝4.6×107 J/kg）
（1）汽车启动时能闻到汽油味，这是 扩散 现象；汽油燃烧过程中热值 不变 .
（2）2 kg汽油完全燃烧放出的热量为 9.2×107 J，这些热量可供该款汽车做有用功 2.76×107 J；有人认为通过改进技术可以使汽车一边行驶一边发电，就可以永远运动下去，这种观念违背了 能量守恒定律 .
（3）为了减少碳排量，提倡骑自行车绿色出行.给自行车轮胎打气时，打气筒内气体的温度升高，这是通过 做功 的方式改变内能的.
13.（3分）目前，氢能正逐渐应用在工业能源、建筑、交通等领域.氢能源作为新型能源，人们看重了其 热值 （选填“热值”或“比热容”）大，具有巨大开发潜力.如图是某品牌氢能电动自行车，一次性充满0.02 kg氢气，能在平直公路匀速骑行5.6×104 m，骑行时阻力为40 N.则此过程中，氢气完全燃烧产生的热量是 2.8×106 J，氢气的利用效率是 80％ .（q氢＝1.4×108 J/kg）
14.（7分）周末，小明同学参与了一次社会实践活动，对目前普遍使用的生活燃料进行了社会调查.他通过查阅资料、访谈当地居民等方式，得到如下表的调查结果.
燃料 热值 毒性 燃料特性 对环境的影响 价格
煤 3.0×107 J/kg 无 不易完全燃烧 产生大量烟尘污染 0.85元/kg
煤气 3.9×107 J/m3 有 较易完全燃烧 有大量的有害气体排放 2.8元/m3
天然气 7.8×107 J/m3 无 较易完全燃烧 有少量CO2排放 5.0元/m3
（1）燃料燃烧从能量转化角度来看，是 化学 能转化为 内 能的过程.
（2）如果某用户平均每个月需燃烧燃料获取的能量为1.56×109 J，若以天然气为燃料，每月至少需要燃烧 20 m3的天然气；若这些热量全部用效率为70％的燃气灶加热水，可使 3 250 kg的水从20 ℃加热至沸腾.[标准大气压下，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（3）根据表格信息，从节能、环保和安全的角度考虑，你会建议使用 天然气 燃料，理由是 天然气无毒、较易完全燃烧、热值高、对环境污染小（答案合理即可） .
15.（9分）合理分类和利用垃圾，可以变废为宝.一定条件下，1 t塑料垃圾能“榨”出168 kg燃料油，燃料油的热值是4.0×107 J/kg，水的比热容c水＝4.2×103 J/（kg·℃）.
（1）求1 t塑料垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量；
解：（1）由题知，1 t塑料垃圾可以“榨”出168 kg燃料油，则这些燃料油完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝168 kg×4.0×107 J/kg＝6.72×109 J
答：（1）1 t塑料垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量是6.72×109 J；
（2）若1 t塑料垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量，可以使质量为4.0×104 kg的水，温度升高20 ℃，则热效率是多少？
解：（2）由题意可得水吸收的热量
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/（kg·℃）×4.0×104 kg×20 ℃＝3.36×109 J
此过程中燃料油的加热效率
η＝＝＝50％
答：（2）热效率是50％.
16.（11分）进入汽车发动机的空气与燃料油的质量比称为空燃比.如图甲所示，可通过监测尾气管中的氧含量来控制喷油，使吸入发动机的空气与燃料恰好完全反应达到最佳空燃比，这样可节约能源，现发动某汽车：
（1）汽车在图乙压缩冲程时 机械能 转化成 内能 .（均选填“机械能”“化学能”或“内能”）
（2）该汽车轮轴每转一圈，进入气缸的空气质量为0.6 g.汽车匀速直线行驶100 m，轮轴转了200圈，汽车受到的牵引力为1 600 N.此过程，求：
①进入气缸的空气总质量；
解：（2）①该汽车轮轴每转一圈，进入气缸的空气质量为0.6 g，故轮轴转200圈进入气缸的空气总质量m空＝200×0.6 g＝120 g
答：（2）①进入气缸的空气总质量为120 g；
②牵引力所做的功；
解：②牵引力所做的功
W＝Fs＝1 600 N×100 m＝1.6×105 J
答：②牵引力所做的功为1.6×105 J；
（3）该汽车的最佳空燃比为15，求上述过程消耗的燃料油质量；
解：（3）该汽车的最佳空燃比为15，则上述过程消耗的燃料油质量m油＝＝8 g
答：（3）上述过程消耗的燃料油质量为8 g；
（4）燃料油的热值取5×107 J/kg，求上述过程发动机的效率.
解：（4）上述过程燃料油完全燃烧放出的热量为Q放＝mq＝8×10－3 kg×5×107 J/kg＝4×105 J
上述过程发动机的效率η＝＝＝40％
答：（4）上述过程发动机的效率为40％.
17.（7分）甲、乙两图是比较不同燃料热值大小的实验装置.
（1）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 温度计的示数高低 来反映的.
（2）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），若用来反映热值的大小，则测得的越大，对应燃料的热值越 小 （选填“大”或“小”）.
（3）实验结束后，通过查表发现实验的计算值比理论值都明显偏小，你认为可能的原因是 燃料不能完全燃烧放热 .
（4）如图丙所示，用加热器给A、B液体加热（mA＝2 kg，mB＝1 kg，不考虑热损失），两杯液体温度都升高1 ℃时吸收的热量如图丁所示.
①两杯液体的温度都降低1 ℃，放出热量较多的是 液体A （选填“液体A”“液体B”或“一样多”）；
【解析】（4）①由题图丁可知两杯液体温度都升高1 ℃，液体A吸收的热量是液体B吸收热量的2倍.根据比热容的概念可知：两杯液体的温度都降低1 ℃放出的热量与它们升高1 ℃吸收的热量相等，所以两杯液体的温度都降低1 ℃，放出热量较多的是液体A.
②两种液体的比热容哪个大？ 一样大 （选填“液体A”“液体B”或“一样大”）.
【解析】②由题意知，mA＝2 kg，mB＝1 kg，升高1 ℃时液体A吸收的热量是液体B吸收热量的2倍，即cAmAΔtA＝2cBmBΔtB，解得cA＝cB，即两种液体的比热容一样大.
18.（8分）某物理小组的同学在跨学科实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号普通轿车在额定功率下行驶时，单位时间内的能量流向图，请你参与讨论有关问题.
（1）根据图甲中的能量流向，可以看出该轿车行驶时在燃料蒸发、发动机摩擦、 散热 、 排放废气 方面有能量损耗.图乙是某单缸四冲程汽油机的 压缩 冲程，把 机械 能转化成 内 能.
（2）若将机器转化成有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图甲中提供的数据可得，该轿车的能量转化效率为 12.7％ .（结果精确到0.1％）
（3）为减少轿车行驶中的能量损耗，请提出一条建议： 给机器加润滑油（或改进油箱的密闭性，减少蒸发损耗，或提高汽油质量，或对排放的尾气进行收集、再利用等） （不做解释）. 第十四章 内能的利用 检测卷
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求.
1.下列现象中属于化学能转化为光能的是 （ ）
2.小球在地面弹射的频闪照片如图所示，对小球从开始运动到静止时的能量分析，下列说法正确的是 （ ）
A.机械能增加 B.能量减小
C.机械能守恒 D.能量守恒
3.如图是某单缸四冲程内燃机的工作示意图，下列说法正确的是 （ ）
甲 乙 丙 丁
A.甲冲程是依靠飞轮的惯性运转的
B.丙冲程中活塞向上运动排出废气
C.丁冲程发生的能量转化是内能转化为机械能
D.一个完整工作循环的顺序是：乙甲丁丙
4.对于公式q＝的理解，下列说法正确的是 （ ）
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小
C.燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大
D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
5.如图为探究不同物质吸热升温现象和比较不同燃料燃烧时放出的热量的实验装置.下列说法正确的是 （ ）
A.两个实验的研究对象都是烧杯中的液体
B.两个实验都需要控制被加热的液体质量相等
C.除图中的器材，两个实验都需要用到天平和秒表
D.两个实验都可以根据温度计示数的变化来比较烧杯中液体吸热的多少
6.燃气的特殊气味是人为添加的臭味剂所产生的，而不是燃气本身所固有的.加入臭味剂的目的是 （ ）
A.增大燃气的热值 B.燃气泄漏时，更容易识别
C.使燃气的分子热运动更快 D.提高燃气燃烧时的加热效率
7.乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混合形成的能源，能有效改善油品的性能和质量.它不影响汽车的性能，还减少有害气体的排放.乙醇汽油热值约为4.6×107 J/kg，某汽车发动机的能量流向图如图所示，则下列说法正确的是 （ ）
A.该汽车发动机的效率为27％
B.0.1 kg的乙醇汽油燃烧一定能够释放4.6×106 J的能量
C.利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径
D.发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
8.抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是 （ ）
A.蓄能时：电能转化为机械能
B.发电时：水的部分机械能转化为电能
C.抽水蓄能电站选址时不需要考虑地理位置的问题
D.抽水蓄能电站建在核电站附近可以更充分利用能源
9.如图所示，用喷雾器往瓶内喷入酒精，启动电子打火机点燃酒精，可观察到活塞瞬间弹出，以下说法正确的是 （ ）
A.活塞飞出时，酒精气体内能增大，温度升高
B.电子打火机的作用相当于柴油机中的喷油嘴
C.酒精燃烧过程是内能转化为化学能
D.活塞飞出过程中能量转化情况与汽油机的做功冲程相同
10.如图是甲、乙两台汽油机燃烧同种燃油的能量流向及比例的饼形图，下列说法正确的是 （ ）
A.行驶同样的里程，甲汽油机更省油
B.若增加燃烧同种燃油的质量，甲汽油机的机械效率可以更高
C.乙汽油机做有用功的比例比甲汽油机大，乙汽油机的机械效率更大
D.若燃烧质量相同的同种燃油，乙汽油机各种能量损失的总和更多
二、非选择题：本题共8小题，共60分.按题目要求作答.
11.（9分）春运期间大雪，高铁运行受阻，“绿皮老祖”内燃机车头再次披挂上阵，将电力机车牵引出被困路段，送春运旅客回家.
（1）图甲是单缸四冲程汽油机的某个冲程，此时它正处于 冲程，该汽油机工作时气缸内燃气对活塞的平均推力为3 000 N，活塞移动的距离为50 cm，此冲程对外做功 J，已知飞轮转速为2 400 r/min，这台汽油机的功率为 W.
（2）请在图乙中画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况.
（3）小明把一个刚喝完的纯净水瓶拧紧瓶盖，先用双手使劲扳弯纯净水瓶，然后快速拨开瓶盖，瓶口出现大量白雾，如图丙所示.白雾是 （选填“小水珠”或“水蒸气”），在松手的过程中水蒸气的内能 ；松手后纯净水瓶内部物质发生物理变化的过程中，其能量转化过程与汽油机 冲程的能量转化过程相同.
12.（6分）某款汽车的汽油发动机效率可达到30％.（已知q汽油＝4.6×107 J/kg）
（1）汽车启动时能闻到汽油味，这是 现象；汽油燃烧过程中热值 .
（2）2 kg汽油完全燃烧放出的热量为 J，这些热量可供该款汽车做有用功 J；有人认为通过改进技术可以使汽车一边行驶一边发电，就可以永远运动下去，这种观念违背了 .
（3）为了减少碳排量，提倡骑自行车绿色出行.给自行车轮胎打气时，打气筒内气体的温度升高，这是通过 的方式改变内能的.
13.（3分）目前，氢能正逐渐应用在工业能源、建筑、交通等领域.氢能源作为新型能源，人们看重了其 （选填“热值”或“比热容”）大，具有巨大开发潜力.如图是某品牌氢能电动自行车，一次性充满0.02 kg氢气，能在平直公路匀速骑行5.6×104 m，骑行时阻力为40 N.则此过程中，氢气完全燃烧产生的热量是 J，氢气的利用效率是 .（q氢＝1.4×108 J/kg）
14.（7分）周末，小明同学参与了一次社会实践活动，对目前普遍使用的生活燃料进行了社会调查.他通过查阅资料、访谈当地居民等方式，得到如下表的调查结果.
燃料 热值 毒性 燃料特性 对环境的影响 价格
煤 3.0×107 J/kg 无 不易完全燃烧 产生大量烟尘污染 0.85元/kg
煤气 3.9×107 J/m3 有 较易完全燃烧 有大量的有害气体排放 2.8元/m3
天然气 7.8×107 J/m3 无 较易完全燃烧 有少量CO2排放 5.0元/m3
（1）燃料燃烧从能量转化角度来看，是 能转化为 能的过程.
（2）如果某用户平均每个月需燃烧燃料获取的能量为1.56×109 J，若以天然气为燃料，每月至少需要燃烧 m3的天然气；若这些热量全部用效率为70％的燃气灶加热水，可使 kg的水从20 ℃加热至沸腾.[标准大气压下，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（3）根据表格信息，从节能、环保和安全的角度考虑，你会建议使用 燃料，理由是 .
15.（9分）合理分类和利用垃圾，可以变废为宝.一定条件下，1 t塑料垃圾能“榨”出168 kg燃料油，燃料油的热值是4.0×107 J/kg，水的比热容c水＝4.2×103 J/（kg·℃）.
（1）求1 t塑料垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量；
（2）若1 t塑料垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量，可以使质量为4.0×104 kg的水，温度升高20 ℃，则热效率是多少？
16.（11分）进入汽车发动机的空气与燃料油的质量比称为空燃比.如图甲所示，可通过监测尾气管中的氧含量来控制喷油，使吸入发动机的空气与燃料恰好完全反应达到最佳空燃比，这样可节约能源，现发动某汽车：
（1）汽车在图乙压缩冲程时 转化成 .（均选填“机械能”“化学能”或“内能”）
（2）该汽车轮轴每转一圈，进入气缸的空气质量为0.6 g.汽车匀速直线行驶100 m，轮轴转了200圈，汽车受到的牵引力为1 600 N.此过程，求：
①进入气缸的空气总质量；
②牵引力所做的功；
（3）该汽车的最佳空燃比为15，求上述过程消耗的燃料油质量；
（4）燃料油的热值取5×107 J/kg，求上述过程发动机的效率.
17.（7分）甲、乙两图是比较不同燃料热值大小的实验装置.
（1）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的.
（2）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），若用来反映热值的大小，则测得的越大，对应燃料的热值越 （选填“大”或“小”）.
（3）实验结束后，通过查表发现实验的计算值比理论值都明显偏小，你认为可能的原因是 .
（4）如图丙所示，用加热器给A、B液体加热（mA＝2 kg，mB＝1 kg，不考虑热损失），两杯液体温度都升高1 ℃时吸收的热量如图丁所示.
①两杯液体的温度都降低1 ℃，放出热量较多的是 （选填“液体A”“液体B”或“一样多”）；
②两种液体的比热容哪个大？ （选填“液体A”“液体B”或“一样大”）.
18.（8分）某物理小组的同学在跨学科实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号普通轿车在额定功率下行驶时，单位时间内的能量流向图，请你参与讨论有关问题.
（1）根据图甲中的能量流向，可以看出该轿车行驶时在燃料蒸发、发动机摩擦、 、 方面有能量损耗.图乙是某单缸四冲程汽油机的 冲程，把 能转化成 能.
（2）若将机器转化成有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图甲中提供的数据可得，该轿车的能量转化效率为 .（结果精确到0.1％）
（3）为减少轿车行驶中的能量损耗，请提出一条建议： （不做解释）.
