1、第十四章内能的利用单元真题训练一、选择题1.（2019无锡）如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远。此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似（ ）。A. 压缩冲程 B. 吸气冲程 C. 排气冲程 D. 做功冲程【答案】D。【解析】按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；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。2（2018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
2、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。3（2018黔南）如图表示的是汽油机工作时的（）。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】如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞喷出电火花，可以判断是做功冲程。故选：C。4.（2020四川遂宁）宁湿地公园的建成改善了城市生活环境，提高了市民生活质量。夏天公园内鸟语花香、气温宜人，游人如织，下列对人们在湿地公园的感知解释错误的是（）。A闻到公园内阵阵花香，是分
3、子无规则运动的结果；B走在五彩缤纷路，觉得路面热得发烫，而在湖边感到湖水凉爽，是因为水的比热容比沙石的比热容大；C摆渡船的内燃机使用的燃料属于不可再生能源；D游客手里的冰棒吸热内能增加，温度一定会升高【答案】D。【解析】A、我们能闻到花的香味，是因为花芳香分子在做无规则运动引起的，属扩散现象。故A正确；B、水的比热容比沙子的比热容大，吸收相同的热量，水的温度变化小、沙子的温度变化大，所以觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热。故B正确；C、内燃机工作过程中燃烧的汽油、天然气都属于不可再生能源。故C正确；D、冰棒吸收热量，内能一定会增大，但熔化过程中温度不变。故D错误。故选：D。5.（2019深圳市）
4、下列说法正确的是（ ）。A. 燃料燃烧越充分，它的热值就越大；B. 内燃机用水做冷却液，是因为水的比热容较大；C. 敲击大小不同的编钟，发出声音的音色不同；D. 在闹市区安装噪声监测装置，可以减弱噪声【答案】B。【解析】A燃料的热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，与实际燃烧情况无关，故A错误；B水的比热容比较大，与质量相等其它物质相比，在升高相同温度时，水吸收的热量多，适合作为内燃机的冷却液，故B正确；C敲击大小不同的编钟，是音调不同，相同乐器发出的声音的音色相同，故C错误；D噪声监测装置只能监测噪声等级，不能减弱，故D错误。二、填空题6.（2019扬州）如图所示是汽油机的_冲程在
5、压缩冲程中，是通过_方式增加燃气的内能汽油机的转速为 3000r/min，则 ls 内汽油机对外做功_次。【答案】(1)做功；(2)做功；(3)25。【解析】进气口、出气口关闭，活塞向下，为做功冲程；压缩冲程时通过做功的方式增加其他内能；3000r/min则每秒钟转50转，一个完整的过程包含四冲程两转一对外做功，则可知对外做功25次。7(2018福建A)合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1吨垃圾能榨出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为_J，燃烧时燃料油的化学能转化为_能。【答案】(1).6.8109 ；(2)内。【解析】燃料油
6、完全燃烧释放出的热量：，燃烧时燃料油的化学能转化为内能。8.（2020安徽）某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100kg的水从18加热到58。若天然气完全燃饶放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气_m。c水=4.2103J/(kg)，q天然气=4.0107J/m【答案】0.6。【解析】用燃气热水器给水加热，水吸收的热量：Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)100kg(58-18)=1.68107J燃烧天燃气放出的热量：则每天消耗的天然气的质量：。9.（2020江苏省泰州市）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守
7、自动作业。(1)北斗导航卫星是通过_向插秧机发送位置信息的；(2)该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于_冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功_次；(3)汽油属于_（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是_J；若这些热量完全被40kg初温15C的水吸收，则水温升高_C。q汽油=4.6107J/kg，c水=4.2103J/（kgC）【答案】(1)电磁波；(2)压缩；(3)30；(4)非清洁；(5)；(6)57.5。【解析】(1)电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，
8、主要是利用电磁波传递信息的。(2)从图中可以看出，两气门关闭和活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程，将机械能转化为了内能。飞轮的转速是60r/s，飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1s可以完成的冲程数量是：完成四个冲程，对外做功一次，所以汽油机每秒钟对外做次数是：(3)由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源。汽油完全燃烧放出的热量是：由，得，水温升高：。10.（2020四川甘孜州）生活处处有物理。小朱发现汽车应用了大量物理知识。汽车的导航系统是通过_（选填“电磁波”或“声波 ）来传递信息的，其发动机是由吸气、_、 做功、 排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。【答案
9、】（1）电磁波；（2）压缩。【解析】广播、电视台、移动通信等是利用电磁波来传递信息的。汽车的发动机属于内燃机，其一个工作循环有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。11.（2020宁夏）建设具有国际先进水平的空间站，解决较大规模的长期有人照料的空间站应用问题，是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕如图所示，是火箭首飞时的情景该火箭起飞后，火箭相对于发射架是_的；地面控制中心通过_波向它发出指令；火箭升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的_冲程此过程，火箭箭体与
10、空气摩擦会发热，这是通过_改变箭体的内能【答案】（1）运动；（2）电磁；（3）做功；（4）做功。【解析】火箭起飞后，火箭与发射架之间的位置发生变化，故火箭相对于发射架是运动的。电磁波可以传递信息，地面控制中心通过电磁波向它发出指令。火箭是利用自身携带的燃料（推进剂），在发动机中燃烧产生高温高压的燃气，故火箭发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过做功改变箭体的内能12.（2020江苏泰州）2020年6月23日上午，长征三号火箭将北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星送入太空预定轨道。火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，将_能转化为内能会使外壳
11、温度升高，为防止内部温度过高，火箭采用_（选填“导热性”或“隔热性”）好的新型陶瓷作为防护层。【答案】（1）机械；（2）隔热性。【解析】火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，火箭的机械能转化为内能，从而使外壳温度升高。火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，会产生大量的热量，从而使火箭的温度升高，为防止内部温度过高，火箭应该采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。13.（2019广东省）某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为_冲程工作示意图，活塞向_运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为_。【答案】(1)压缩；(2)上；(3)内能。【解析】由图
12、知，进气门、排气门均关闭，活塞有向上标志，所以该图为汽油机的压缩冲程工作示意图，压缩冲程对应活塞是向上运动的，此时燃料混合物被压缩，燃料混合物的温度升高，内能增加，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能。14.（2019广东省）阅读下列短文，回答问题。可燃冰可燃冰是一种新型能源，主要成份是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，如图所示，可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%99.9%。可燃冰的生成有三个基本条件：首先要求低温，可燃冰在010时生成，超过20便会分解，海底温度一般保持在2
13、4左右；其次是高压，可燃冰在0时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，而以海洋的深度，此高压容易保证；最后是充足的气源，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下，可燃冰就会生成。请回答下列问题：1个标准大气压取1105Pa，海水的密度取1103kg/m3，g取10N/kg，c水=4.2103J/(kg)，甲烷的热值取4.2107J/m3（1）可燃冰的主要成份是_。（2）若要在0的海底生成可燃冰，海水的深度至少要_m。（3）如图所示，海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A，其受到海水的浮力为_N。（4）0.5m3的可
14、燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量，在标准大气压下，至少可以将质量为_kg温度为20的水加热至沸腾。【答案】(1)甲烷和水；(2)290；(3)0；(4)8.2103。【解析】（1）由短文知，可燃冰的主要成份是甲烷和水；（2）若要在0的海底生成可燃冰，需要海水产生29个标准大气压，即海水的压强为：p=291105Pa=2.9106Pa；由得需要的海水的深度为：；（3）由于可燃冰A的底部与海底紧密相连，所以海水对其底部没有向上的压力，故可燃冰A受到的浮力为0N；（4）由短文知，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%99.9%，可见，0.
15、5m3的可燃冰分解后，至少可以分解出甲烷为：0.51640.8m3=65.6m3，这些甲烷完全燃烧释放出的热量为，由得，即：。三、计算题15.（2018聊城）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。水的比热容为4.2103J/(kg),酒精的热值为3.0107J/kg求:(1)水吸收的热量是多少?(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。(3)科学研究表明:1g100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5g,求此过程水
16、汽化成水蒸气所吸收的热量。【解析】（1）一个标准大气压下水的沸点为100，即需将水加热至100，水吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）0.1kg（10020）=3.36104J；（2）3g酒精完全燃烧释放的热量：Q放=mq=3103kg3.0107J/kg=9104J；酒精灯烧水的热效率：=100%=100%37.3%；（3）1g 100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26103J的热量，则5g 100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量：Q=5g2.26103J/g=1.13104J。答：（1）水吸收的热量是3.36104J；（2）酒精灯烧水的热效率是37.3%；（3）5g，100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是1.13104J。
