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第三部分 热学
3.4热机及其效率 能量的转化与守恒
一、热机
1.热机：利用内能做功的机械叫热机。
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—外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高；
做功冲程—化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能；
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。
二、热机效率
1．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg。
（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之比，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）。
三、能量的转化与守恒
1.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
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。
考点一：热机
（2017 怀化）在热机工作的四个冲程中，对外做功的是（ ）。
A．吸气冲程；B．压缩冲程；C．做功冲程；D．排气冲程
【解析】解决此题要知道在内燃机的四个冲程中，只要做功冲程对外做功，其它几个冲程都是靠飞轮的惯性完成。
内燃机的四个冲程有：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，对外做功；其他的三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
故，此题答案是C。
【答案】C。
【考点点评】热机。
变式跟进1：（2016·深圳）对如图描述正确的是（ ）。
A．甲：水在沸腾过程中继续吸热，温度不变；
B．乙：体温计读数为6.6℃；
C．丙：内燃机在此冲程中，把机械能转化为内能；
D．丁：音叉和长笛的音调、响度、音色均相同
【解析】A：由图可知，水在沸腾过程中继续吸热，温度不变，故A正确。
B：由图可知，体温计上1℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是0.1℃，即此体温计的分度值为0.1℃；此时的温度为36.6℃，故B错误。
C：由图可知，此图为内燃机的做功冲程，在做功冲程中把内能转化为机械能，故C错误。
D：由图可知，两幅图中音叉、长笛振动的快慢相同，因此音调相同；振幅相同，因此响度相同；发声体不同，它们的波形不同，故音色不同，D错误。
正确答案是A。
【答案】A。
【考点点评】考点：内能、热机、温度计、声音的特性。
考点二：热机效率
（2017 威海）装着开水的暖水瓶塞有时会弹起来，同时看到一股“白气”冒出来，以下解释正确的是（ ）。
A．木塞弹起来，是因为暖水瓶里的空气受热膨胀对木塞做功；
B．在木塞弹起过程中瓶内气体的内能增加，木塞的机械能增加；
C．看到的“白气”是从瓶子里出来的水蒸气；
D．看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小冰晶
【解析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能．物体对外做功，物体内能减少，对物体做功，物体内能增加；物体吸收热量，物体内能增加，物体放出热量，物体内能减小；（2）“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水球。
A：木塞弹起来，是因为保温瓶内的空气受热膨胀对木塞做功，将内能转化为机械能，故A正确。
B：木塞蹦出的过程中，将内能转化为机械能，瓶内气体的内能减少，木塞的机械能增大，故B错误。
C、D：看到的“白气”是从瓶子里出来的水蒸气遇冷液化成的小水珠，而不是从瓶子里出来的水蒸气，故C、D错误。
故选A。
【答案】A。
【考点点评】考点：内能的转化、液化、能量守恒。
变式跟进2：（2017 天水）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）。
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少；
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大；
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少；
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
【解析】（1）根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题；（2）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
A：图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；故A错误。
B：图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小；故B错误。
C：图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少；故C正确。
D：图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少；故D错误。
答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点：内能的转化。
考点三：能量转化与守恒
（2017 威海）如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程，当燃料混合在气缸内燃烧时将 能转化为内能。
【解析】（1）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，在做功冲程中，燃料的化学能转化为内能，而内能又转化为机械能；汽油机的做功冲程特点是火花塞点火，在做功冲程对外输出功；（2）燃料燃烧的过程，是将燃料的化学能转化为内能的过程。
（1）从图中可以看出，两气门都关闭和活塞向上运动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程；（2）汽油机工作时，汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能。
故答案为：压缩、化学。
【答案】压缩、化学。
【考点点评】考点：热机、能量转化。
变式跟进3：（2017 岳阳）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是（ ）。
A．用甘油做发电机的冷却剂；B．发电机做功冲程将内能转化为机械能；
C．精心保养可使发电机的效率达到100%；D．排出的尾气对环境没有任何污染
【解析】A．用甘油做发电机的冷却剂，错误；用水的比热容大的特性，用水做冷却剂。
B．发电机做功冲程将内能转化为机械能，正确。
C．精心保养可使发电机的效率达到100%，错误，任何机械运动都会发热做额外功。
D．排出的尾气对环境没有任何污染，错误，排出的尾气对环境有污染。
故选B。
【答案】B。
【考点点评】考点：热机、内能的利用。
一、选择题
1.（2017 烟台）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）。
A. B. C. D.
【解析】解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
A：进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意。
B：两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意。
C：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，符合题意。
D：排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意。
正确答案是C。
【答案】Ｃ。
【考点点评】考点：热机。
２.（2017 滨州）（多选题）下列说法正确的是（ ）。
A．炒菜时，满屋飘香，表明分子在不停地做无规则运动；
B．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较大；
C．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；
D．四冲程汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能
【解析】（1）扩散现象说明了：①构成物体的分子在不停的做无规则运动，温度越高，运动越快；②分子之间有间隙。（2）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少。（3）根据Q=qm比较放热的多少。（4）在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能，压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。
A：炒菜时，芳香油分子不停地做无规则运动，扩散到空气中，由于炒菜时温度很高，所以分子的扩散速度加快，故“满屋飘香”故A正确。
B：用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较大，与其他物质相比，在质量相同的情况下，升高相同的温度，水吸收的热量多，故B正确。
C：根据Q=qm可知，放出的热量与热值、质量都有关，故热值大燃烧时放出热量不一定多．故C错误。
D：四冲程汽油机的做功冲程中，将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能，故D正确。
故选ABD。
【答案】ＡＢＤ。
【考点点评】考点：分子热运动、比热容、热值、热机。
3.（2017 泰安）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（ ）。
A．吸气冲程；B．压缩冲程；C．做功冲程；D．排气冲程
【解析】四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；其中有两个冲程存在能量转化：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。
在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。
故选C。
【答案】C。
【考点点评】考点：热机。
4.（2017 临沂）关于图中所示实验的说法，错误的是（ ）。
A.试管口出现的白雾是液化的结果；
该实验基本能反映热机的工作原理；
木塞冲出的过程机械能转化为内能；
该实验可以说明做功能改变物体的内能
【解析】试管口出现的白雾是试管内的水蒸气对木塞做功时内能减小，温度降低后液化形成的，A正确，不符合题意；水蒸气对木塞做功将内能转化为机械能，这是热机的工作原理，B、D正确，不符合题意；C错误，符合题意。
【答案】C。
【考点点评】考点：热机、内能。
5.（2017 杭州）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（ ）。
A．压缩冲程，机械能转化为内能；
B．压缩冲程，内能转化为机械能；
C．做功冲程，机械能转化为内能；
D．做功冲程，内能转化为机械能
【解析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化。
如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确，B、C、D错。
故选A。
【答案】A。
【考点点评】考点：热机。
6.（2017 郴州）小明放学回家，看到妈妈正在做饭，小明的以下分析正确的是（ ）。
A．回到家中就能闻到饭菜香味是分子无规则运动的结果；
B．用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为气压越大，水的沸点越低；
C．用燃气灶炒菜，燃料燃烧时将内能转化为化学能；
D．盛热汤的碗很烫，是因为热汤把温度传给了碗
【解析】（1）构成物质的分子总在做永不停息的无规则运动，生活中的扩散现象就说明了分子的运动；（2）液体的沸点与气压有关，气压越高，沸点就越高；（3）燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能；（4）在热传递过程中传递的是热量。
A：能闻到饭菜的香味是分子的无规则运动产生扩散的结果，故A正确；
B：用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为液体的沸点随气压增大而升高，故B错误；
C：燃气灶是通过燃料的燃烧放出热量，将燃料化学能转化为内能，故C错误；
D：盛热汤的碗很烫，是因为热汤把热量传给了碗，故D错误。
故选A。
【答案】A。
【考点点评】考点：扩散、内能的转化、热量。
7.（2017 天水）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）。
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少；
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大；
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少；
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
【解析】（1）根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题；（2）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
A：图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；故A错误。
B：图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小；故B错误。
C：图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少；故C正确。
D：图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少；故D错误。
故选：C。
【答案】C。
【考点点评】考点：内能的改变。
8.（2017 河北）下列说法正确的是（ ）。
A．热机消耗的燃料越多，效率就越低；
B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体；
C．同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多；
D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害
【解析】（1）热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高；（2）热传递过程中，传递的是热量；（3）根据Q=cm△t可知，质量、比热容一定时，放出热量与温度的关系；（4）相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
A：热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故A错误。
B：热传递中，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，传递的不是温度，故B错误。
C：由Q=cm△t可知，没有外界做功时，同一物体，温度降得越多，放出的热量就越多，故C错误。
D：生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害；故D正确。
正确答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点：热机效率、温度、内能的转化、热传递。
9.（2017 宜昌）航空母舰上的飞机起飞时，由于跑道距离有限，可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度，我国正在加紧研制这项技术力争在后续的航母中投入使用，蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能，转化效率约为9%，对于蒸汽弹射以下说法正确的是（ ）。
A．功率大、效率高；B．功率大、效率低；C．功率小、效率；D．功率小、效率低
【解析】根据题中的信息得出蒸汽弹射的特点；功率是表示做功快慢的物理量，效率是表示有用功在总功所占的比例，二者无联系。
航空母舰上的飞机起飞时，由于跑道距离有限，可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度，这就要求蒸汽弹射的功率大；
由“蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能，转化效率约为9%”知蒸汽弹射的效率低，故B正确。答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点：热机、功率。
11.（2017 衡阳）如图所示是四冲程汽油机工作示意图，其中具有很明显的机械能转化为内能的冲程是（ ）。
【解析】A进气门、排气门关闭，活塞向上移动是压缩冲程，将机械能转化为内能；B进气门关闭，排气门打开，活塞向上移动是排气冲程，排放出废气；C进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞向下移动是做功冲程，将燃料燃烧将化学能转化为内能，气体膨胀内能再转化为机械能；D进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，吸入空气和汽油的混合物是吸气冲程。故选A。
【答案】A。
【考点点评】考点：热机。
12.（2017 海南）如图所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是（ ）。
A．内能转化为机械能 B．化学能转化为内能
C．机械能转化为内能 D．只有内能的转移
【解析】判断清楚该过程中消耗了那种形式的能，进而产生了那种形式的能是解决该题的关键。
在该过程中，水蒸气把软木塞冲开，是水蒸气对木塞做功，即消耗了水蒸气的内能，变成了瓶塞的机械能，故是水蒸气的内能转化为木塞的机械能的过程。
故选A。
【答案】A。
【考点点评】考点：内能的改变。
13.（2017 伊春）下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（ ）。
A B C D
【解析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
A：进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；
B：两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
C：两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；
D：排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程。
故选B。
【答案】B。
【考点点评】考点：热机。
14.(2017 绥化)下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ）。
A．甲乙丙丁； B．乙丙甲丁； C．丁丙乙甲； D．丁甲丙乙
【解析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；
乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；
丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；
故正确排列顺序应该为：丁丙乙甲。
正确答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点：热机。
15.（2017 乌鲁木齐）目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是（ ）。
A．中国高铁交流异步牵引电动机；B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机；
C．歼20战机涡扇15煤油发动机；D．长征五号火箭液氢液氧发动机
【解析】热机是把内能转化成机械能的装置，分析各选项能量转化，找出符合要求的答案。
燃气轮机、煤油发动机和火箭都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动机是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A正确。
正确答案是A。
【答案】A。
【考点点评】考点：热机。
16.（2017 益阳）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）。
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全；
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失；
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦；
D．尽量增加热机的工作时间
【解析】要解决此题，需要掌握热机的效率的概念。热机的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；比值越大，效率越高。
热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以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A、B、C正确。
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故D错误。
故选D。
【答案】D。
【考点点评】考点：热机、热机效率。
17.（2017 辽通）如图是“长征六号”运载发射场景，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机，下列说法正确的是（ ）。
A．煤油燃烧得越充分，其热值就越大；
B．燃气对火箭做功，燃气的内能会增加；
C．高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能；
D．使用煤油作燃料，是因为它是可再生能源
【解析】（1）燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程；（2）热值是物质的一种特性，与质量的大小无关；（3）内燃机在做功冲程的能量转化是内能转化为机械能的冲程，内能将减小；（4）煤、石油、天然气都属于化石能源，是不可再生能源。
A：热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以煤油燃烧过程中，其热值大小不变，故A错误。
B：燃气对火箭做功，内能转化为机械能，燃气的内能会减小，故B错误。
C：燃气对火箭做功，内能转化为机械能，故C正确。
D：煤油从石油中提炼出来，所以煤油是不可再生能源，故D错误。
答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点：热值、内能的改变、能源的分类。
二、非选择题
18.（2017 德州）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。
【解析】（1）物体对外做功，将物体的内能转化为其它形式的能，物体的内能减小，温度降低；（2）热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。
当按动电火花发生器的按钮时，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。
故答案为：做功。
【答案】做功。
【考点点评】考点：热机。
19．（2017 济宁）在一标准大气压下，将50L的水从40℃加热到沸点。求：
（1）水需要吸收的热量；
（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦碳的质量（q焦碳=3.0×107J/kg）。
【解析】（1）在一标准大气压下水的沸点为100℃，知道水的比热容、质量和初温，利用吸热公式Q吸=cm（t﹣t0）求出水需要吸收的热量；（2）由题意可知焦碳完全燃烧放出的热量Q放=Q吸，然后根据Q放=mq求出需要完全燃烧焦碳的质量。
【解答】解：（1）水的体积V=50L=50dm3=0.05m3，
由得，水的质量：
在一标准大气压下，水的沸点t=100℃，则水需要吸收的热量：
（2）由题意知，焦碳完全燃烧放出的热量：Q放=Q吸=1.26×107J，
由Q放=mq得，需要完全燃烧焦碳的质量：。
答案：（1）水需要吸收的热量为1.26×107J；（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦碳的质量为0.42kg。
【答案】（1）水需要吸收的热量为1.26×107J；（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦碳的质量为0.42kg。
【考点点评】考点：热值及其计算。
20.（2017 连云港）2017年5月18日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，若1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使 kg水的温度升高50℃，已知c水=4.2×103J/（kg ℃），q可燃冰=8.4×108J/kg。
【解析】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；根据Q=cm△t可求得水温度升高的温度。
【答案】解：1kg煤气气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放′=Q放×10=4.2×l07J×20=8.4×l08J；
由Q=cm△t可得：。
故答案为：4000kg。
【考点点评】考点：热值及其计算、热量计算。
21.（2017 河北）汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将 能转化成 能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出 J的热量。（q汽油=4.6×107J/kg）
【解析】（1）内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程将机械能转化成内能，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能；做功冲程将内能转化成机械能；（2）燃料完全燃烧放出的热量用公式Q=qm计算，其中q为燃料的热值。
解答如下：
（1）内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能，其中压缩冲程将机械能转化成内能；
（2）2t汽油完全燃烧要放出的热量：Q放=mq=2×103kg×4.6×107J/kg=9.2×1010J。
故答案为：化学、内、9.2×1010。
【答案】化学、内、9.2×1010。
【考点点评】考点：热机、热值及其计算。
22．（2017 衡阳）今年5月18日，我国首次在南海成功试采海域可燃冰，可燃冰具有热值大、储值大、能直接点燃等特点，它的热值约为1.4×1010J/m3，则3m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为 J，假设这些热量全部被比热容为4.2×103J/（kg·℃）的水吸收，可以使 kg的水温度升高50℃。
【解析】根据题目中已知热值为，体积为，
则燃烧放出的热量：，
根据公式可得
【答案】4.2×1010、2×105。
【考点点评】考点：热值、比热容及其计算。
23.（2017 贵港）汽车已经广泛进入家庭．四冲程汽油机的 冲程将内能转化为机械能，使汽车获得前进的动力．汽车导航仪与卫星之间是通过 来传递信息的。
【解析】（1）内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程．其中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；（2）卫星通讯利用了电磁波来传递信息。
解答：（1）在汽油机的四个冲程中，做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能；（2）汽车导航仪与卫星之间是通过电磁波来传递信息的。
故答案为：做功、电磁波。
【答案】做功、电磁波。
【考点点评】考点：热机、电磁波。
24．（2017 贵港）“可燃冰”是未来洁净的新能源．2017年5月，我国首次可燃冰试采成功。可燃冰具有热值大，能直接点燃等特点，她的热值约为5.9×109J/m3．问完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为多少kg的20℃的水温度升高到100℃？（水的比热容为4.2×103J/（kg℃））
【解析】知道可燃冰的体积和热值，利用Q放=Vq求1m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量。
由题知Q吸=Q放，再利用Q吸=cm△t，可求得可使多少千克的水从20℃升高到100℃。
【答案】解：1m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量：Q放=Vq=1m3×5.9×109J/m3=5.9×109J。
由题可知，水吸收的热量：Q吸=Q放=5.9×109J，
由Q吸=cm（t﹣t0）可得加热水的质量：
答：完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为17560kg的20℃的水温度升高到100℃。
【考点点评】考点：热量计算。
25.(2017 绥化)用煤气灶烧水时，燃烧1kg的煤气，使100kg的水从20℃升高到70℃，则水吸收的热量是 J，煤气完全燃烧放出的热量是 J。（q煤气=4.2×107J/kg）
【解析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；（2）知道煤气的质量和煤气的热值，利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量。
【答案】解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（70℃﹣20℃）=2.1×107J；
（2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J。
故答案为：2.1×107；4.2×107。
【考点点评】考点：热量计算。
26．（2017 咸宁）2017年5月18日，我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功．可燃冰是一种固态晶体，在常温压下会迅速 （填物态变化）为气态；它的热值约为1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃烧后可放出 J的热量，若这些热量60%被水吸收，可以将 kg的水从0℃加热到100℃。（C水=4.2×103J/（kg ℃））
【解析】（1）物质由固态直接变成气态的过程叫做升华，升华吸热；（2）知道可燃冰的质量和热值，根据Q放=mq求出完全燃烧释放热量的计算，根据求出水吸收的热量，再根据Q吸=cm（t﹣t0）求出加热水的质量。
解：（1）可燃冰在常温压下会迅速变为气态，此过程为升华过程；
（2）2m3的可燃冰完全燃烧释放的热量：Q放=Vq=2m3×1.4×1010J/m3=2.8×1010J，
由可得，水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=60%×2.8×1010J=1.68×1010J，
由Q吸=cm（t﹣t0）可得，加热水的质量：
故答案为：升华、2.8×1010、4×104。
【答案】升华、2.8×1010、4×104。
【考点点评】考点：热值、热量计算。
27．（2017 西宁）2017年5月18日，我国在南海海域“可燃冰”试采成功，“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，1kg“可燃冰”完全燃烧出的热量为 J。（q煤气=4.2×107J/kg）
【解析】（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。
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）1kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放′=Q放×10=4.2×l07J×10=4.2×l08J；
故答案为：热值、4.2×108。
【答案】热值、4.2×108。
【考点点评】考点：热量计算。
28．（2017 云南）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰．
【解析】（1）由热量公式Q=cm△t可以求出水吸收的热量；
（2）由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量，由效率公式求出燃气灶烧水的效率；
（3）换用可燃冰，根据可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，可知可燃冰的热值，再利用Q=Vq可求得应使用多少m3可燃冰。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×500kg×=1.68×108J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq天然气=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J；
燃气锅炉烧水时的效率：；
（3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值：
q可燃冰=160q天然气=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3，
若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积：
【答案】（1）水吸收的热量为1.68×108J；（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.3%；（3）若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰。
【考点点评】考点：热量计算、热值。
29．（2017 广元）汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是 冲程．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，2kg汽油完全燃烧时释放的热量为 J。已知汽车防冻液比热容为4.2×103J/（kg ℃），防冻液从90℃冷却到20℃的过程中，放出的热量为2.94×106J，则汽车防冻液的质量为 kg。
【解析】（1）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程；（2）知道汽油的质量、热值，根据Q=mq求出汽油完全燃烧时释放的热量；（3）知道防冻液放出的热量、比热容、初温和末温，利用Q放=cm△t求汽车防冻液的质量。
【答案】解：（1）在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，使其内能增大、温度升高，机械能转化为内能；
（2）完全燃烧2kg汽油放出的热量：Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J；
（3）由Q放=cm△t得汽车防冻液的质量：
故答案为：压缩、9.2×107、10。
【考点点评】考点：热机、热量计算。
30．（2017 眉山）在四冲程汽油机工作过程中，实现内能转化为机械能的是 冲程；完全燃烧500g汽油释放出的热量是 J。（汽油的热值为4.6×107J/Kg）
【解析】（1）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程；（2）根据Q=mq求出放出的热量。
解答如下：在内燃机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能；
做功冲程，高温高压燃气对活塞做功，自身内能减小，活塞机械能增加，即将内能转化为机械能；
完全燃烧500kg汽油放出的热量：Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J；
故答案为：做功、2.3×107。
【答案】做功、2.3×107。
【考点点评】考点：热机、热量计算。
一、选择题
1.（2016 深圳市宝安区联考）如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ ）。
A.甲是压缩冲程，为汽车提供动力；B.乙是吸气冲程，吸进汽油和空气的混合物；
C.丙是做功冲程，把内能转化为机械能；D.丁是排气冲程，排出废气
【解析】甲图：进气门、排气门关闭，气缸往上运动，压缩气缸内气体，故为压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为其内能，不是为汽车提供动力，故A错。
乙图：进气门关闭，排气门打开，排除气缸内废气；故B错。
丙图：进气门、排气门关闭，气缸内气体燃烧，内能增加，推动曲轴运动，对做功，把内能转化为机械能；故C说法正确。
丁图：进气门打开，排气门关闭，吸入新鲜空气，故是吸气冲程；故D错误。
正确答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点：热机、热机工作原理。
2.（2017 深圳市南山区模拟）以下四幅图中，说法正确的是（ ）。
A．图甲所示，橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
B．图乙所示，小孩从滑梯上面滑下时，他的重力势能转化为动能
C．图丙所示，搓手的过程是通过热传递的方式增加内能
D．图丁所示，酒精灯在使用过程中，酒精的质量和热值都减小了
【解析】（1）当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，就会将塞子冲出，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能。（2）动能和物体的质量、速度有关；重力势能和物体的质量、高度有关。（3）做功和热传递都能改变内能。（4）热值是燃料本身的一种属性。
A：塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误。
B：图乙所示，小孩从滑梯上面滑下时，质量不变，速度变快，动能变大，同时高度减小，故重力势能减小，所以是将重力势能转化为动能的过程，故B正确。
C：图丙所示，搓手的过程是通过做功的方式改变内能，故C错误。
D：图丁所示，酒精灯在使用过程中，酒精的质量减小，但热值不变，故D错误。
故答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点：做功改变物体内能、动能和势能、的热值。
3.（2016 深圳市模拟）如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（ ）。
A.内能减少；B.温度降低；C.密度增大；D.分子热运动加快
【解析】在汽油机做功冲程中，汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动，在活塞向下运动的过程中，汽油机输出机械能，汽缸内气体的内能减小，是内能转化为机械能的过程。故正确答案是A。
【答案】A。
【考点点评】考点：热机。
4.（2016 深圳市南山区五校联考）在试管中装入适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图所示。加热一段时间后，塞子冲出去了，则（ ）。
SHAPE \* MERGEFORMAT
A．加热过程中酒精的化学能全部转化为水的内能；
B．塞子冲出前，试管内水的质量不断增大；
C．塞子冲出时，试管内气体温度不变；
D．塞子被水蒸气推出过程反映的是汽油机的做功冲程原理
【解析】A：加热过程中，酒精的化学能有一部分转化为水的内能，大部分散失，故A错误。
B：塞子冲出前，水的温度不断升高，水的多少没有改变，所以质量不变，故B错误。
C：塞子冲出时，试管内气体对外做功，内能减小，温度降低，故C错误。
D、塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能，所以此过程的能量转化情况与内燃机的做功冲程相同，故D正确。
答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点：做功改变物体内能。
5.（2016 深圳市模拟）下列对四个图的描述与分析正确的是( )。
A．甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B．乙图中迅速下压活塞使硝化棉被点燃，此过程中能量转化情况与热机压缩冲程相同
C．丙图中活塞向上运动时，气缸内气体被压缩，是内燃机的做功冲程
D．丁图中小朋友下滑时，内能转化机械能
【解析】A．甲图中软木塞飞出时，管内气体对外做功，能量由内能转化成机械能，故管内水蒸气的内能会减少；故此说法错误。
B．乙图中迅速下压活塞使硝化棉被点燃，是由于活塞内能增加，直至硝化棉被点燃为止，硝化棉被点燃后化学能转化为内能，故此过程中能量转化情况与热机压缩冲程相同是正确的。
C．丙图中活塞向上运动时，气缸内气体被压缩，属于压缩冲程，不是内燃机的做功冲程，故C错。
D．丁图中小朋友下滑时，人的衣服与滑梯摩擦，摩擦力做功，使衣服内能增加，衣服温度升高，故它应该属于机械能转化为内能；故D错。
正确答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点：热机、内能的转化。
6.（2016 深圳市宝安区模拟）下列说法正确的是（ ）。
A.炽热的铁水具有内能，它的分子在不停的地运动，冰冷的铁水不具有内能，它的分子不会运动；
B.在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后发现塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能；
C.机械能为零的物体，内能一定为零；
D.汽油机的压缩冲程中，主要是用热传递的方式增加了气缸内物质的内能
【解析】A.炽热的铁水具有内能，它的分子在不停的地运动；但冰冷的铁水同样具有内能，它的分子也在做无规则热运动；因为温度的高低不代表物体有没有内能，温度高低只会影响物体内能的大小。故A错误。
B.在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后发现塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能；这句话是正确的。
C.机械能为零的物体，内能一定为零；错误。因为任何物体，任何温度，物体都具有内能，物体的内能与物体的机械能大小是两个不同的概念。故C错。
D.汽油机的压缩冲程中，主要是通过外力做功，使其内能增加的；而不是用热传递的方式增加了气缸内物质的内能，故D错。
正确答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点：物体的内能、热机。
7. （2016 深圳市福田区统考）下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是（ ）。
A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能；
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内；
C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能；
D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
【解析】四冲程汽油机的一个循环，其工作顺序是吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程；从图中可以看出，①是压缩冲程，压缩冲程是将机械能转化为其内能；③是做功冲程，做功冲程是将内能转化为机械能。关于对图中补充解释正确的是C。
【答案】C。
【考点点评】考点：热机及其工作原理。
8.（2016 深圳市福田区模拟）下列有关能量转化的说法中正确的是( )。
A．蓄电池对外供电时，主要将电能转化为化学能；
B．家庭中使用的排风扇工作中，主要将电能转化为机械能；
C．跳水运动员在空中下落过程中，动能转化为重力势能；
D．篮球撞击篮板被反弹回来，反弹过程中是将动能转化为弹性势能
【解析】A．蓄电池对外供电时，主要将电能转化为化学能；此说法错误，蓄电池对外供电，主要是把其化学能转化为其他形式的能，如：电能、光能等。故A得说法错误。
B．家庭中使用的排风扇工作中，主要将电能转化为机械能；电风扇消耗电能，主要转化为风扇旋转的机械能，故此说法正确。
C．跳水运动员在空中下落过程中，动能转化为重力势能；这种说法错误，应该是把重力势能转化为动能，故B错。
D．篮球撞击篮板被反弹回来，反弹过程中是将动能转化为弹性势能；这种说法错误，在篮球反弹过程中是把弹性势能转化为动能，故D错误。
正确答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点：能量的转化与守恒。
9.（2016 深圳市罗湖区模拟）如图所示的实验或机器均改变了物体的内能，其中与另外三个改变内能方法不同的图是（ ）。
A.探究萘的熔化规律 B.压缩气体点燃棉花 C.内燃机压缩冲程 D.水蒸气将软木塞冲出
【解析】A图：通过加热，烧杯内萘温度升高，其内能增加，属于化学能转化为内能；
B图：外力做功，气体内能增加，属于机械能转化为内能；
C图：压缩冲程，机械能转化为内能；
D：玻璃管内气体由于内能增加，把木塞顶开，属于内能转化为机械能。
由此可知，只有A属于化学能转化为内能；B、C、D均是内能与机械能之间的转化过程，故此题答案是A。
【答案】A。
【考点点评】考点：内能的变化、能量的转化。
10.（2017 深圳市福田区五校联考）下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是( )。
A．水轮机带动发电机发电﹣电能转化为机械能；
B．燃料燃烧﹣化学能转化为内能；
C．汽油机的做功冲程﹣机械能转化为内能；
D．给蓄电池充电﹣化学能转化为电能
【解析】A：水轮机带动发电机发电是由机械能转化为电能，故A的说法错误。
B．燃料燃烧属于化学能转化为内能；故此说法正确。
C．汽油机的做功冲程是气缸内的内能转化为机械能，故此说法错误。
D．给蓄电池充电是把电能转化为蓄电池内部的化学能，故此说法错误。
正确答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点：能量的转化。
11.（2015 深圳市模拟）以下关于能量的说法中，不正确的是（ ）。
A．所有能量转化过程，都遵守能量守恒定律；
B．汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能；
C．电动机在工作的过程中，电能转化为机械能的效率小于1 ；
D．物体受到平衡力的作用时，其重力势能一定保持不变
【解析】A：所有能量转化过程，都遵守能量守恒定律；此说法正确。因为能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
B：汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能；此说法正确。做功冲程是把气缸内的内能通过连杆、曲轴带动物体运动，是内能转化为机械能。
C．电动机在工作的过程中，电能转化为机械能的效率小于1 ；此说法正确。电动机在工作过程中，电能主要转化为机械能，还有部分电能转化热能、磁场能等，所以说电动机的电能转化为机械能的效率不可能等于1，必然小于1。
D．物体受到平衡力的作用时，其重力势能一定保持不变；此说法错误。物体受到平衡力作用，只能说物体运动状态不发生变化，其重力势能有可能变化；如物体匀速上升过程，物体受到平衡力作用，但其重力势能在增加。故D的说法是错误的。符合题意，故此题答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点：热机、能量的转化与守恒。
12.（2015 深圳市罗湖区模拟）某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是（ ）。
A．热机；B．电动机；C．发电机；D．电吹风
【解析】由能量流向图判断该机器主要将电能能转化成了机械能和热能输出。我们知道，热机将内能转化为机械能；电动机将电能转化为机械能；发电机将机械能转化为电能；电吹风将电能转化为机械能和内能。
由图可知，该机器消耗的是电能，得到了机械能和内能，故、B、C均不合题意；电吹风是将电能转化为机械能和内能，故D符合题意。正确答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点：能量的转化。
13.（2015 深圳市模拟）如图是四冲程汽油机工作状态示意图，下列说法正确的是（ ）。
A．该图表示的是压缩冲程；
B．该冲程是内能转化为机械能的过程；
C．该冲程中气缸内气体分子运动剧烈程度减弱；
D．该冲程中主要是通过热传递的方式改变气缸内物质的内能
【解析】图中，气缸进气门、排气门均关闭，气缸活塞向上运动，气缸气体被压缩，内能增加，机械能转化为气体内能；故A的说法正确，B的说法错误。内能增加，气缸内分子热运动出增加，故C的说法错误。压缩冲程，气缸内能增加是通过机械能转化为内能，不是热传递的方式，故D的说法错误。此题正确答案是Ａ。
【答案】Ａ。
【考点点评】考点：热机、内能转化。
14.（2015 深圳市宝安区模拟）关于热机，下列说法正确的是（ ）。
A.改进技术，能使热机的效率达到100% ；
B.柴油机的压缩冲程使得气缸内的气体内能减小；
C.利用循环水可为热机降温，主要是利用水蒸发时吸热的特性；
D.汽油机除了做功冲程外，其他三个冲程都依靠飞轮的惯性完成
【解析】A.改进技术，能使热机的效率达到100% ；这种说法错误，任何热机都会有能量损耗，其效率不可能得到100%。
B.柴油机的压缩冲程使得气缸内的气体内能减小；压缩冲程使得气缸内气体体积减小，内能增加，故此说法错误。
C.利用循环水可为热机降温，主要是利用水蒸发时吸热的特性；此说法错误，利用循环水主要是水的比热容大，升高温度相同时，水吸收的热量多，故此说法错误。
D.汽油机除了做功冲程外，其他三个冲程都依靠飞轮的惯性完成；此说法正确。
正确答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点：热机及其工作原理。
15.（2016 深圳市模拟）关于能量及其能量之间的转化，下列说法正确的是（ ）。
A. 火山具有内能，冰山不具有内能；
B. 火箭在加速上升时，机械能保持不变；
C. 拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能；
D. 坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能
【解析】A.火山具有内能，冰山不具有内能；这种说法错误，任何物体、物体无论温度高低都具有内能，所以冰山同样具有内能，故A错。
B.火箭在加速上升时，机械能保持不变；火箭在加速上升过程中，它的动能和势能都在增加，机械能增加；故B的说法错误。
C.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能；拦河大坝使水位升高，水的重力势能肯定增加，故C的说法正确。
D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能；陨石划出的亮光是它与空气摩擦发热产生的，其内能增加，它的机械能不是其内能转化来的，故D的说法错误。
正确答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点：内能、内能的转化。
16.（2015 深圳市宝安区模拟）在试管中装入适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图所示。加热一段时间后，塞子冲出去了，则( )。
A．加热过程中酒精的化学能全部转化为水的内能；
B．塞子冲出前，试管内水的质量不断增大；
C．塞子冲出时，试管内气体温度不变；
D．塞子被水蒸气推出过程反映的是汽油机的做功冲程原理
【解析】A．加热过程中酒精的化学能全部转化为水的内能；错误，因为在加热过程中酒精的化学能不可能全部变为水的内能，酒精的化学能会有一部分损失掉，不可能完全被水吸收变为其热能，故A错。
B．塞子冲出前，试管内水的质量不断增大；错误。塞子被冲出，是因为水的内能减少，变为机械能；塞子冲出前只是水的内能增加，和水的质量无关，故B错。
C．塞子冲出时，试管内气体温度不变；错误。塞子冲出时，水的内能转化为机械能，它的温度会下降。故C错。
D．塞子被水蒸气推出过程反映的是汽油机的做功冲程原理；正确。汽油机的工作原理就是内能转化为机械能的原理，故D正确。
此题答案是D。
【答案】D。
【考点点评】考点：内能转化、热机。
17.（2015 深圳市模拟）下列与“热”相关的物理现象，描述错误的是（ ）。
A．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程；
B．用水作汽车冷却剂，是因为水的比热容较大；
C．把冰放在手心，感到冷，是因为冰的内能为0；
D．内燃机的压缩冲程，主要是用做功的方法增加了气缸内物质的内能
【解析】A．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程；此说法正确。做功冲程是气缸内气体内能减少，转化为机械能，故A不符合题意。
B．用水作汽车冷却剂，是因为水的比热容较大；此说法正确。热机使用水作冷却剂主要原因是水的比热容大，在温升相同情况下水吸收的热量多。故B不符合题意。
C．把冰放在手心，感到冷，是因为冰的内能为0；任何物体都具有内能，物体温度低内能少，但不能说温度低的物体不具有内能，所以此说法错误。故C符合题意。
D．内燃机的压缩冲程，主要是用做功的方法增加了气缸内物质的内能；压缩冲程是进气阀、排气阀关闭，气缸内气体被压缩，内能增加，此内能的增加是通过惯性把机械能转变为内能的过程，故此说法正确，D不符合题意。
此题正确答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点：内能的转化、热机、内能概念、比热容。
二、非选择题
18.（2016 深圳市17所名校联考）小璇春节回老家过年，爸爸开的是新买的混合动力汽车．混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统．汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。如表是小璇家的混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。求：
电池容量 44kW h
输入电压 220V
输入电流 20A
输出电压 150V
（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
（2）若仅由汽油机提供动力，假设一箱汽油完全燃烧放出的热量的24%与蓄电池储存的能量相当，汽车一箱油是多少升？（汽油的热值为3.0×107J/L）
【解析】此题属于利用热值求解相关问题的题目。
【答案】（1）根据题意可知，蓄电池贮存的最大电能：
W=44kW h=44×3.6×106J=1.584×108J
由W=UIt得充电时间：
（2）根据题意有W=Q放η，所以汽油完全燃烧放出的热量：
由Q放=qV得汽油的体积：。
答：（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要3.6×104s；
（2）汽车一箱油是22升。
【考点点评】考点：热值、电能的计算。
19.（2016 深圳市模拟）小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）。
（1）通过观察天燃气表得知消耗了0.01m3的天然气，如果天然气的密度为0.7kg/m3，烧水时消耗天然气多少千克？
（2）在此过程中水需要吸收多少热量？
（3）用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84%，则通电时间是多少？
【解析】物体能量的变化，可以是化学能转化为内能，也可以是电能转化为内能，无论以什么样形式的能转化为物体的内能，其结果都是一样的。此题就是考查不同形式的能的转化过程。
【答案】（1）烧水时消耗天然气的质量：m=ρV=0.7kg/m3×0.01m3=0.007kg；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t2﹣t1）=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J；
（3）由题知，Q吸=W电×84%，电流做功：
通电时间：。
【考点点评】考点：热值、热量、电能。
20.（2015 深圳市福田区模拟）联系生活，用所学知识回答下列问题。
依照示例，写出下列情景中主要的能量转化形式。
序号 用电器 能量的转化
示例 收音机发声 电能转化为声能
1 为手机充电
2 箭射出
3 电热水壶烧开水
4 瀑布飞流直下
【解析】（1）给手机充电：消耗电能，产生化学能，故是将电能转化为化学能。
箭射出：消耗弓的弹性势能得到箭运动的动能，故是将弹性势能转化为动能。
电热水壶烧开水：消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能。
瀑布飞流直下：高处水具有重力势能，落下时高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故是重力势能转化为动能。答案见下表。
【答案】表中答案为：
序号 用电器 能量的转化
示例 收音机发声 电能转化为声能
1 为手机充电 电能转化为化学能
2 箭射出 弹性势能转化为动能
3 电热水壶烧开水 电能转化为内能
4 瀑布飞流直下 重力势能转化为动能
【考点点评】考点：能量的转化。
知识回顾
考点精讲
例1
例2
例3
真题在线
名校模拟
甲
乙
丙
丁
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第三部分 热学
3.4热机及其效率 能量的转化与守恒
一、热机
1.热机：利用 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 和 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—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；
压缩冲程—外界对气体做功，机械能转化为 ，气体温度 ；
做功冲程—化学能转化为 ，气体温度升高，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。
二、热机效率
1．热值（q）： 某种燃料 燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是： 。
（1）燃料燃烧放出热量： ；（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 等均无关。
2.热机的效率：用来做 的那部分能量和燃料 之比，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 （完全燃烧条件： ， ）； ② （废气的利用）；③ ，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
三、能量的转化与守恒
1.能量守恒定律：能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体，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。
考点一：热机
（2017 怀化）在热机工作的四个冲程中，对外做功的是（ ）。
A．吸气冲程；B．压缩冲程；C．做功冲程；D．排气冲程
【解析】解决此题要知道在内燃机的四个冲程中，只要做功冲程对外做功，其它几个冲程都是靠飞轮的惯性完成。
内燃机的四个冲程有：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，对外做功；其他的三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
故，此题答案是C。
【答案】C。
【考点点评】热机。
变式跟进1：（2016·深圳）对如图描述正确的是（ ）。
A．甲：水在沸腾过程中继续吸热，温度不变；
B．乙：体温计读数为6.6℃；
C．丙：内燃机在此冲程中，把机械能转化为内能；
D．丁：音叉和长笛的音调、响度、音色均相同
考点二：热机效率
（2017 威海）装着开水的暖水瓶塞有时会弹起来，同时看到一股“白气”冒出来，以下解释正确的是（ ）。
A．木塞弹起来，是因为暖水瓶里的空气受热膨胀对木塞做功；
B．在木塞弹起过程中瓶内气体的内能增加，木塞的机械能增加；
C．看到的“白气”是从瓶子里出来的水蒸气；
D．看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小冰晶
【解析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能．物体对外做功，物体内能减少，对物体做功，物体内能增加；物体吸收热量，物体内能增加，物体放出热量，物体内能减小；（2）“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水球。
A：木塞弹起来，是因为保温瓶内的空气受热膨胀对木塞做功，将内能转化为机械能，故A正确。
B：木塞蹦出的过程中，将内能转化为机械能，瓶内气体的内能减少，木塞的机械能增大，故B错误。
C、D：看到的“白气”是从瓶子里出来的水蒸气遇冷液化成的小水珠，而不是从瓶子里出来的水蒸气，故C、D错误。
故选A。
【答案】A。
【考点点评】考点：内能的转化、液化、能量守恒。
变式跟进2：（2017 天水）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）。
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少；
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大；
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少；
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
考点三：能量转化与守恒
（2017 威海）如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程，当燃料混合在气缸内燃烧时将 能转化为内能。
【解析】（1）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，在做功冲程中，燃料的化学能转化为内能，而内能又转化为机械能；汽油机的做功冲程特点是火花塞点火，在做功冲程对外输出功；（2）燃料燃烧的过程，是将燃料的化学能转化为内能的过程。
（1）从图中可以看出，两气门都关闭和活塞向上运动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程；（2）汽油机工作时，汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能。
故答案为：压缩、化学。
【答案】压缩、化学。
【考点点评】考点：热机、能量转化。
变式跟进3：（2017 岳阳）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是（ ）。
A．用甘油做发电机的冷却剂；B．发电机做功冲程将内能转化为机械能；
C．精心保养可使发电机的效率达到100%；D．排出的尾气对环境没有任何污染
一、选择题
1.（2017 烟台）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）。
A． B． C． D．
２.（2017 滨州）（多选题）下列说法正确的是（ ）。
A．炒菜时，满屋飘香，表明分子在不停地做无规则运动；
B．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较大；
C．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；
D．四冲程汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能
3.（2017 泰安）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（ ）。
A．吸气冲程；B．压缩冲程；C．做功冲程；D．排气冲程
4.（2017 临沂）关于图中所示实验的说法，错误的是（ ）。
A.试管口出现的白雾是液化的结果；
该实验基本能反映热机的工作原理；
木塞冲出的过程机械能转化为内能；
该实验可以说明做功能改变物体的内能
5.（2017 杭州）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（ ）。
A．压缩冲程，机械能转化为内能；
B．压缩冲程，内能转化为机械能；
C．做功冲程，机械能转化为内能；
D．做功冲程，内能转化为机械能
6.（2017 郴州）小明放学回家，看到妈妈正在做饭，小明的以下分析正确的是（ ）。
A．回到家中就能闻到饭菜香味是分子无规则运动的结果；
B．用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为气压越大，水的沸点越低；
C．用燃气灶炒菜，燃料燃烧时将内能转化为化学能；
D．盛热汤的碗很烫，是因为热汤把温度传给了碗
7.（2017 天水）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）。
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少；
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大；
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少；
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
8.（2017 河北）下列说法正确的是（ ）。
A．热机消耗的燃料越多，效率就越低；
B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体；
C．同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多；
D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害
9.（2017 宜昌）航空母舰上的飞机起飞时，由于跑道距离有限，可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度，我国正在加紧研制这项技术力争在后续的航母中投入使用，蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能，转化效率约为9%，对于蒸汽弹射以下说法正确的是（ ）。
A．功率大、效率高；B．功率大、效率低；C．功率小、效率；D．功率小、效率低
11.（2017 衡阳）如图所示是四冲程汽油机工作示意图，其中具有很明显的机械能转化为内能的冲程是（ ）。
12.（2017 海南）如图所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是（ ）。
A．内能转化为机械能 B．化学能转化为内能
C．机械能转化为内能 D．只有内能的转移
13.（2017 伊春）下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（ ）。
A B C D
14.(2017 绥化)下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ）。
A．甲乙丙丁；B．乙丙甲丁；C．丁丙乙甲；D．丁甲丙乙
15.（2017 乌鲁木齐）目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是（ ）。
A．中国高铁交流异步牵引电动机；B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机；
C．歼20战机涡扇15煤油发动机；D．长征五号火箭液氢液氧发动机
16.（2017 益阳）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）。
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全；
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失；
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦；
D．尽量增加热机的工作时间
17.（2017 辽通）如图是“长征六号”运载发射场景，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机，下列说法正确的是（ ）。
A．煤油燃烧得越充分，其热值就越大；
B．燃气对火箭做功，燃气的内能会增加；
C．高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能；
D．使用煤油作燃料，是因为它是可再生能源
二、非选择题
18.（2017 德州）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。
19．（2017 济宁）在一标准大气压下，将50L的水从40℃加热到沸点。求：
（1）水需要吸收的热量；
（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦碳的质量（q焦碳=3.0×107J/kg）。
20.（2017 连云港）2017年5月18日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，若1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使 kg水的温度升高50℃，已知c水=4.2×103J/（kg ℃），q可燃冰=8.4×108J/kg。
21.（2017 河北）汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将 能转化成 能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出 J的热量。（q汽油=4.6×107J/kg）
22．（2017 衡阳）今年5月18日，我国首次在南海成功试采海域可燃冰，可燃冰具有热值大、储值大、能直接点燃等特点，它的热值约为1.4×1010J/m3，则3m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为 J，假设这些热量全部被比热容为4.2×103J/（kg·℃）的水吸收，可以使 kg的水温度升高50℃。
23.（2017 贵港）汽车已经广泛进入家庭．四冲程汽油机的 冲程将内能转化为机械能，使汽车获得前进的动力．汽车导航仪与卫星之间是通过 来传递信息的。
24．（2017 贵港）“可燃冰”是未来洁净的新能源．2017年5月，我国首次可燃冰试采成功。可燃冰具有热值大，能直接点燃等特点，她的热值约为5.9×109J/m3．问完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为多少kg的20℃的水温度升高到100℃？（水的比热容为4.2×103J/（kg℃））
25.(2017 绥化)用煤气灶烧水时，燃烧1kg的煤气，使100kg的水从20℃升高到70℃，则水吸收的热量是 J，煤气完全燃烧放出的热量是 J。（q煤气=4.2×107J/kg）
26．（2017 咸宁）2017年5月18日，我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功．可燃冰是一种固态晶体，在常温压下会迅速 （填物态变化）为气态；它的热值约为1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃烧后可放出 J的热量，若这些热量60%被水吸收，可以将 kg的水从0℃加热到100℃。（C水=4.2×103J/（kg ℃））
27．（2017 西宁）2017年5月18日，我国在南海海域“可燃冰”试采成功，“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，1kg“可燃冰”完全燃烧出的热量为 J。（q煤气=4.2×107J/kg）
28．（2017 云南）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。
29．（2017 广元）汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是 冲程．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，2kg汽油完全燃烧时释放的热量为 J。已知汽车防冻液比热容为4.2×103J/（kg ℃），防冻液从90℃冷却到20℃的过程中，放出的热量为2.94×106J，则汽车防冻液的质量为 kg。
30．（2017 眉山）在四冲程汽油机工作过程中，实现内能转化为机械能的是 冲程；完全燃烧500g汽油释放出的热量是 J。（汽油的热值为4.6×107J/Kg）
一、选择题
1.（2016 深圳市宝安区联考）如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ ）。
A.甲是压缩冲程，为汽车提供动力；B.乙是吸气冲程，吸进汽油和空气的混合物；
C.丙是做功冲程，把内能转化为机械能；D.丁是排气冲程，排出废气
2.（2017 深圳市南山区模拟）以下四幅图中，说法正确的是（ ）。
A．图甲所示，橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
B．图乙所示，小孩从滑梯上面滑下时，他的重力势能转化为动能
C．图丙所示，搓手的过程是通过热传递的方式增加内能
D．图丁所示，酒精灯在使用过程中，酒精的质量和热值都减小了
3.（2016 深圳市模拟）如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（ ）。
A.内能减少；B.温度降低；C.密度增大；D.分子热运动加快
4.（2016 深圳市南山区五校联考）在试管中装入适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图所示。加热一段时间后，塞子冲出去了，则（ ）。
A．加热过程中酒精的化学能全部转化为水的内能；
B．塞子冲出前，试管内水的质量不断增大；
C．塞子冲出时，试管内气体温度不变；
D．塞子被水蒸气推出过程反映的是汽油机的做功冲程原理
5.（2016 深圳市模拟）下列对四个图的描述与分析正确的是( )。
A B C D
A．甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B．乙图中迅速下压活塞使硝化棉被点燃，此过程中能量转化情况与热机压缩冲程相同
C．丙图中活塞向上运动时，气缸内气体被压缩，是内燃机的做功冲程
D．丁图中小朋友下滑时，内能转化机械能
6.（2016 深圳市宝安区模拟）下列说法正确的是（ ）。
A.炽热的铁水具有内能，它的分子在不停的地运动，冰冷的铁水不具有内能，它的分子不会运动；
B.在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后发现塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能；
C.机械能为零的物体，内能一定为零；
D.汽油机的压缩冲程中，主要是用热传递的方式增加了气缸内物质的内能
7.（2016 深圳市福田区统考）下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是（ ）。
A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能；
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内；
C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能；
D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
8.（2016 深圳市福田区模拟）下列有关能量转化的说法中正确的是( )。
A．蓄电池对外供电时，主要将电能转化为化学能；
B．家庭中使用的排风扇工作中，主要将电能转化为机械能；
C．跳水运动员在空中下落过程中，动能转化为重力势能；
D．篮球撞击篮板被反弹回来，反弹过程中是将动能转化为弹性势能
9.（2016 深圳市罗湖区模拟）如图所示的实验或机器均改变了物体的内能，其中与另外三个改变内能方法不同的图是（ ）。
A.探究萘的熔化规律 B.压缩气体点燃棉花 C.内燃机压缩冲程 D.水蒸气将软木塞冲出
10.（2017 深圳市福田区五校联考）下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是( )。
A．水轮机带动发电机发电﹣电能转化为机械能；
B．燃料燃烧﹣化学能转化为内能；
C．汽油机的做功冲程﹣机械能转化为内能；
D．给蓄电池充电﹣化学能转化为电能
11.（2015 深圳市模拟）以下关于能量的说法中，不正确的是（ ）。
A．所有能量转化过程，都遵守能量守恒定律；
B．汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能；
C．电动机在工作的过程中，电能转化为机械能的效率小于1 ；
D．物体受到平衡力的作用时，其重力势能一定保持不变
12.（2015 深圳市罗湖区模拟）某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是（ ）。
A．热机； B．电动机； C．发电机； D．电吹风
13.（2015 深圳市模拟）如图是四冲程汽油机工作状态示意图，下列说法正确的是（ ）。
A．该图表示的是压缩冲程；
B．该冲程是内能转化为机械能的过程；
C．该冲程中气缸内气体分子运动剧烈程度减弱；
D．该冲程中主要是通过热传递的方式改变气缸内物质的内能
14.（2015 深圳市宝安区模拟）关于热机，下列说法正确的是（ ）。
A.改进技术，能使热机的效率达到100% ；
B.柴油机的压缩冲程使得气缸内的气体内能减小；
C.利用循环水可为热机降温，主要是利用水蒸发时吸热的特性；
D.汽油机除了做功冲程外，其他三个冲程都依靠飞轮的惯性完成
15.（2016 深圳市模拟）关于能量及其能量之间的转化，下列说法正确的是（ ）。
A. 火山具有内能，冰山不具有内能；
B. 火箭在加速上升时，机械能保持不变；
C. 拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能；
D. 坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能
16.（2015 深圳市宝安区模拟）在试管中装入适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图所示。加热一段时间后，塞子冲出去了，则( )。
A．加热过程中酒精的化学能全部转化为水的内能；
B．塞子冲出前，试管内水的质量不断增大；
C．塞子冲出时，试管内气体温度不变；
D．塞子被水蒸气推出过程反映的是汽油机的做功冲程原理
17.（2015 深圳市模拟）下列与“热”相关的物理现象，描述错误的是（ ）。
A．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程；
B．用水作汽车冷却剂，是因为水的比热容较大；
C．把冰放在手心，感到冷，是因为冰的内能为0；
D．内燃机的压缩冲程，主要是用做功的方法增加了气缸内物质的内能
二、非选择题
18.（2016 深圳市17所名校联考）小璇春节回老家过年，爸爸开的是新买的混合动力汽车．混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统．汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。如表是小璇家的混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。求：
电池容量 44kW h
输入电压 220V
输入电流 20A
输出电压 150V
（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
（2）若仅由汽油机提供动力，假设一箱汽油完全燃烧放出的热量的24%与蓄电池储存的能量相当，汽车一箱油是多少升？（汽油的热值为3.0×107J/L）
19.（2016 深圳市模拟）小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）。
（1）通过观察天燃气表得知消耗了0.01m3的天然气，如果天然气的密度为0.7kg/m3，烧水时消耗天然气多少千克？
（2）在此过程中水需要吸收多少热量？
（3）用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84%，则通电时间是多少？
20.（2015 深圳市福田区模拟）联系生活，用所学知识回答下列问题。
依照示例，写出下列情景中主要的能量转化形式。
序号 用电器 能量的转化
示例 收音机发声 电能转化为声能
1 为手机充电
2 箭射出
3 电热水壶烧开水
4 瀑布飞流直下
知识回顾
考点精讲
例1
例2
例3
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甲
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