第十四章
内能的利用
第1节
热机
1．（2019·长沙模拟）下列工作设备中，利用了热机的是
A．纯电动汽车
B．洗衣机
C．发电机
D．发射卫星的火箭
2．（2019秋·卫滨区校级期末）关于热机，下列说法正确的是
A．吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气
B．做功冲程是把机械能转化为内能
C．柴油机有喷油嘴而没有火花塞
D．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
3．（2019秋·莒县期末）如图，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去。这个实验基本展示了一种热机的工作原理，这种热机是
A．蒸汽机
B．内燃机
C．汽轮机
D．喷气发动机
4．（2019秋·上杭县校级期末）下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是
A．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
B．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
C．汽油机与柴油机使用的燃料不同
D．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
5．（2019春·灌云县月考）以下机械不属于热机的是
A．火车
B．超音速汽车
C．电饭锅
D．摩托车
6．（2019·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
7．（2019·湘潭）下列所示的工具工作过程中使用热机的是
A．自行车
B．柴油车
C．脚踏船
D．皮筏艇
8．（2019·成都）在四冲程汽油机的工作过程中，内能转化为机械能的是
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
9．（2019·滨州）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
10．（2019·崇明区二模）如图所示是四冲程内燃机工作时的某个冲程，对它描述正确的是
A．吸气冲程机械能转化为内能
B．压缩冲程机械能转化为内能
C．做功冲程内能转化为机械能
D．排气冲程内能转化为机械能
11．（2019·丰台区二模）将如图所示试管里的水加热一段时间后，塞在管口的橡皮塞会冲出去，汽油机的四个冲程中与此现象的能量转化情况相同的是
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
12．（2019·琼中县二模）汽油机的一个工作循环分为四个冲程，其中将机械能转化为内能的冲程是
A．做功冲程
B．压缩冲程
C．吸气冲程
D．排气冲程
13．（2019·宁德模拟）如图所示，正确的是
A．机械能转化成内能
B．内能转化成机械能
C．内能转化成化学能
D．机械能转化成化学能
14．（2019·秦淮区二模）汽油机的一个工作循环包括四个冲程，其中使汽车获得动力的冲程是
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
15．（2019·漳州模拟）如图为四冲程汽油机的工作示意图，将机械能转化为内能的冲程是
A．
B．
C．
D．
16．（2019·三台县三模）李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1
800
r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1
s内完成了
A．60个冲程，做了15次功
B．60个冲程，做了60次功
C．120个冲程，做了30次功
D．30个冲程，做了30次功
17．（2019·玉林一模）一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3
600
r/min，则柴油机每秒钟
A．完成60个循环，120个冲程
B．做功30次，活塞往复60次
C．完成60个循环，60个冲程
D．做功1
200次，活塞往复1
200次
18．（2019秋·桐梓县期末）柴油机工作时，如果在1
s内完成10个工作循环，那么1
s内柴油机的曲轴转动的周数和对外做功的次数是
A．10周10次
B．20周20次
C．20周10次
D．10周20次
19．（2019·宜城市模拟）如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住，用酒精灯对水加热，一段时间后，观察到橡胶塞突然被推出。在此过程中，燃料燃烧放出热量，通过______的方式使水的内能增加；试管内的水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的______能转化为橡胶塞的机械能。这个实验展示了蒸汽机的基本工作原理。
20．（2019·同心县校级一模）热机是把______能转化为机械能的机器。
21．柴油机和汽油机在构造上的区别是，柴油机顶端有______，汽油机顶端有______。
【答案】喷油嘴
火花塞
【解析】柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机顶部有喷油嘴；汽油机顶端有火花塞。
22．热机是利用内能做功的机械，直接在发动机气缸内燃烧燃料从而产生动力的热机叫______，是现代社会使用最为广泛的一种热机，根据燃料的不同，可分为______和______两大类。
23．（2019·高台县二模）如图中，这是汽油机的某个冲程，发生的能量转化是________________。
24．（2019·润州区二模）如图所示是飞轮转速为1
800
r/min四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在______冲程，在这个冲程中它会将某种能量转化为______能，此汽油机1
s对外做______次功。
25．（2019·平南县二模）四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是______冲程和______冲程。
26．（2019·江津区模拟）单缸四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程是通过______方式使汽缸内燃料混合物的内能增大；汽油机转速是3
000
r/min，它1秒钟对外做功______次。
27．（2019秋·越秀区期末）（1）如图所示为四冲程汽油机工作过程中的示意图，其中表示做功冲程的是______；
（2）在压缩冲程活塞运动过程中，关于汽缸内气体，下列说法错误的是______。
A．密度增大
B．分子热运动加快
C．内能减少
D．温度升高。
28．（2019·宁夏一模）图中的汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利。汽车应用了许多物理知识：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的______冲程是将内能转化为机械能。
（2）小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的______像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的上方，不妨碍司机视线。
（3）有的轿车尾部安装一个“气流偏导器”，它是依据__________________________的原理，当轿车高速行驶时，能产生较大的抓地力。
29．（2019秋·西湖区期末）老师用如图1所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。
（1）图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的哪个冲程相同？______。
（2）若某四冲程汽油机的功率为36千瓦，做功冲程每次对外做功800焦耳，则在1秒钟内该汽油机能完成______个冲程，此汽油机飞轮的转速为______转/分。
（3）如图3所示的是等质量两种液体吸收的热量与温度变化情况的图象。根据图中提供的信息判断，这两种液体中，选择______液体作为汽车冷却液效果会更好。
2第十四章
内能的利用
第1节
热机
1．（2019·长沙模拟）下列工作设备中，利用了热机的是
A．纯电动汽车
B．洗衣机
C．发电机
D．发射卫星的火箭
【答案】D
【解析】A、电动汽车是利用电动机工作的，电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，故A不符合题意；B、洗衣机的主要部件是电动机，故B不符合题意；C、发电机工作时线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生了感应电流，利用了电磁感应原理，故C不符合题意；D、火箭利用热机将燃气的内能转化为机械能，故D符合题意。故选：D。
2．（2019秋·卫滨区校级期末）关于热机，下列说法正确的是
A．吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气
B．做功冲程是把机械能转化为内能
C．柴油机有喷油嘴而没有火花塞
D．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
【答案】C
3．（2019秋·莒县期末）如图，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去。这个实验基本展示了一种热机的工作原理，这种热机是
A．蒸汽机
B．内燃机
C．汽轮机
D．喷气发动机
【答案】A
【解析】酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和试管，水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，这是蒸汽机的原理。故选：A。
4．（2019秋·上杭县校级期末）下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是
A．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
B．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
C．汽油机与柴油机使用的燃料不同
D．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
【答案】A
5．（2019春·灌云县月考）以下机械不属于热机的是
A．火车
B．超音速汽车
C．电饭锅
D．摩托车
【答案】C
【解析】火车、超音速汽车、摩托车都是把内能转化成机械能的装置，属于热机；电饭锅是将电能转化为内能来工作的，不属于热机，故C正确；故选：C。
6．（2019·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
【答案】A
【解析】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。故选：A。
7．（2019·湘潭）下列所示的工具工作过程中使用热机的是
A．自行车
B．柴油车
C．脚踏船
D．皮筏艇
【答案】B
【解析】热机是把内能转化为机械能的装置；ACD、自行车、脚踏船、皮筏艇是消耗人体的化学能转化为机械能，故ACD错误；B、柴油车是热机的一种，将内能转化为机械能，故B正确。故选：B。
8．（2019·成都）在四冲程汽油机的工作过程中，内能转化为机械能的是
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
【答案】C
9．（2019·滨州）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
【答案】C
【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故选：C。
10．（2019·崇明区二模）如图所示是四冲程内燃机工作时的某个冲程，对它描述正确的是
A．吸气冲程机械能转化为内能
B．压缩冲程机械能转化为内能
C．做功冲程内能转化为机械能
D．排气冲程内能转化为机械能
【答案】C
【解析】如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向下运动，可以判断此冲程是做功冲程，即是将内能转化为机械能的过程。故选：C。
11．（2019·丰台区二模）将如图所示试管里的水加热一段时间后，塞在管口的橡皮塞会冲出去，汽油机的四个冲程中与此现象的能量转化情况相同的是
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
【答案】C
12．（2019·琼中县二模）汽油机的一个工作循环分为四个冲程，其中将机械能转化为内能的冲程是
A．做功冲程
B．压缩冲程
C．吸气冲程
D．排气冲程
【答案】B
【解析】在汽油机一个工作循环的四个冲程中，压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，使气缸内的气体的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能，故B正确。故选：B。
13．（2019·宁德模拟）如图所示，正确的是
A．机械能转化成内能
B．内能转化成机械能
C．内能转化成化学能
D．机械能转化成化学能
【答案】A
【解析】由图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，气缸容积减小，所以是压缩冲程，在该冲程中的能量转化关系是活塞的机械能转化为气体的内能，故A正确。故选：A。
14．（2019·秦淮区二模）汽油机的一个工作循环包括四个冲程，其中使汽车获得动力的冲程是
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
【答案】C
【解析】汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。做功冲程是将内能转化为机械能，使汽油机获得动力，而其它三个冲程是依靠飞轮的惯性完成的。故选：C。
15．（2019·漳州模拟）如图为四冲程汽油机的工作示意图，将机械能转化为内能的冲程是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
16．（2019·三台县三模）李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1
800
r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1
s内完成了
A．60个冲程，做了15次功
B．60个冲程，做了60次功
C．120个冲程，做了30次功
D．30个冲程，做了30次功
【答案】A
【解析】飞轮转速是1
800
r/min=30
r/s，即该飞轮每秒钟转30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，所以飞轮转30圈共做功15次、有60个冲程，故A正确，BCD错误。故选：A。
17．（2019·玉林一模）一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3
600
r/min，则柴油机每秒钟
A．完成60个循环，120个冲程
B．做功30次，活塞往复60次
C．完成60个循环，60个冲程
D．做功1
200次，活塞往复1
200次
【答案】B
【解析】已知飞轮转速为3
600
r/min=60
r/s，因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以，该柴油机1
s对外做功30次。活塞往复60次。故选：B。
18．（2019秋·桐梓县期末）柴油机工作时，如果在1
s内完成10个工作循环，那么1
s内柴油机的曲轴转动的周数和对外做功的次数是
A．10周10次
B．20周20次
C．20周10次
D．10周20次
【答案】C
【点睛】此题主要考查的是学生对四冲程柴油机工作原理的了解和掌握，基础性题目。
19．（2019·宜城市模拟）如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住，用酒精灯对水加热，一段时间后，观察到橡胶塞突然被推出。在此过程中，燃料燃烧放出热量，通过______的方式使水的内能增加；试管内的水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的______能转化为橡胶塞的机械能。这个实验展示了蒸汽机的基本工作原理。
【答案】热传递
内
【解析】酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和试管；水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。
20．（2019·同心县校级一模）热机是把______能转化为机械能的机器。
【答案】内
【解析】热机是消耗汽油、柴油等燃料，通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程，是将燃料的内能转化为机械能的机器。
21．柴油机和汽油机在构造上的区别是，柴油机顶端有______，汽油机顶端有______。
【答案】喷油嘴
火花塞
【解析】柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机顶部有喷油嘴；汽油机顶端有火花塞。
22．热机是利用内能做功的机械，直接在发动机气缸内燃烧燃料从而产生动力的热机叫______，是现代社会使用最为广泛的一种热机，根据燃料的不同，可分为______和______两大类。
【答案】内燃机
汽油机
柴油机
【解析】热机是把内能转为机械能的机器；直接在发动机气缸内燃烧燃料从而产生动力的热机叫内燃机；常见的内燃机有汽油机和柴油机。
23．（2019·高台县二模）如图中，这是汽油机的某个冲程，发生的能量转化是________________。
【答案】内能转化为机械能
24．（2019·润州区二模）如图所示是飞轮转速为1
800
r/min四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在______冲程，在这个冲程中它会将某种能量转化为______能，此汽油机1
s对外做______次功。
【答案】做功
机械
15
【解析】从图中可以看出，火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，将内能转化为了机械能；飞轮的转速是1
800
r/min=30
r/s，因为飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1
s可以完成2×30=60个冲程；因为完成四个冲程，对外做功一次，所以1
s可以做功1/4×60=15次。
25．（2019·平南县二模）四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是______冲程和______冲程。
【答案】压缩
排气
【解析】依靠飞轮惯性完成的冲程有：吸气、压缩和排气三个冲程，活塞向上运动的，且靠飞轮惯性完成的冲程是压缩冲程和排气冲程。
26．（2019·江津区模拟）单缸四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程是通过______方式使汽缸内燃料混合物的内能增大；汽油机转速是3
000
r/min，它1秒钟对外做功______次。
【答案】做功
25
27．（2019秋·越秀区期末）（1）如图所示为四冲程汽油机工作过程中的示意图，其中表示做功冲程的是______；
（2）在压缩冲程活塞运动过程中，关于汽缸内气体，下列说法错误的是______。
A．密度增大
B．分子热运动加快
C．内能减少
D．温度升高。
【答案】D
C
【解析】（1）A、进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；B、排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；C、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；D、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；所以是做功冲程的是D；
（2）压缩冲程，即活塞对气缸内的气体做功，即气体的质量不变，体积变小，所以气体的密度增大，且气体的内能增加，温度升高，故C是错误的。
【点睛】此题考查了对内燃机四个冲程的判断，要结合气门和活塞运动情况进行判断。
28．（2019·宁夏一模）图中的汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利。汽车应用了许多物理知识：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的______冲程是将内能转化为机械能。
（2）小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的______像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的上方，不妨碍司机视线。
（3）有的轿车尾部安装一个“气流偏导器”，它是依据__________________________的原理，当轿车高速行驶时，能产生较大的抓地力。
【答案】（1）做功
（2）虚
（3）流体流速越快的位置压强越小
【点睛】此题考查内燃机各个冲程的作用、平面镜成像的特点等，注意做功冲程和压缩冲程中的能量转化问题；掌握平面镜成像特点；明确气流偏导器为什么会对汽车产生一个向下的压力是此题的难点。
29．（2019秋·西湖区期末）老师用如图1所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。
（1）图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的哪个冲程相同？______。
（2）若某四冲程汽油机的功率为36千瓦，做功冲程每次对外做功800焦耳，则在1秒钟内该汽油机能完成______个冲程，此汽油机飞轮的转速为______转/分。
（3）如图3所示的是等质量两种液体吸收的热量与温度变化情况的图象。根据图中提供的信息判断，这两种液体中，选择______液体作为汽车冷却液效果会更好。
【答案】（1）丁
（2）180
5
400
（3）乙
（2）某四冲程汽油机的功率P=36
kW=36
000
W，每秒做功36
000
J，每秒做功次数，则每秒完成45个循环，飞轮转动90转，有45×4=180个冲程；1
min转90×60=5
400
r，故该汽油机工作时飞轮的转速为5400
r/min。
（3）根据比热容的概念可知，比热容大的物体每升高（或降低）1
℃所吸收（或放出）的热量就大，根据图象判断甲、乙液体，每升高1
℃，哪一个需要吸收的热量多，吸收热量多的比热容就大；可以看出乙比热容大；根据Q=cmΔt，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的就小，就更适合做冷却液。故乙做冷却液更好。
9
