1、第十四章内能的利用过关测试试卷（满分100分，80分钟）一、选择题（每题2分，共32分）1点火爆炸实验中，电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气，产生的燃气将塑料盒盖喷出很远。此过程的能量转化方式类似于汽油机的（ ）。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】塑料盒相当于一个气缸，塑料盒的盖相当于活塞，酒精在塑料盒内燃烧，产生高温高压的燃气，推动塑料盒盖运动，把内能转化为机械能，这一过程与热机工作时的做功冲程类似。故选C。2四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（ ）。A 吸气冲程B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程【答案】D。【解析】在做功冲程中，将高温高压燃气
2、的内能转化为活塞的机械能，故选C。3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。关于对图中的补充正确的是（ ）。A做功冲程内能转化为机械能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做功冲程机械能转化为内能；C压缩冲程机械能转化为内能做功冲程内能转化为机械能；D做功冲程机械能转化为内能压缩冲程内能转化为机械能【答案】C。【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，是压缩冲程，压缩冲程是将机械能转化为其内能；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。4.如图是四冲程汽油机的工
3、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【答案】C。【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。5.如图是四冲程汽油机做功冲程的示
4、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【答案】A。【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。6.下列对四个图的描述与分析正确的是( )。甲乙丙丁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
5、化机械能【答案】B。【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。7.下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ）。A使燃料燃烧更充分，可以增大热值；B
6、使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率；C燃料燃烧释放的热量越大，热值越大；D热值和热机效率都是定值，与外界条件无关【答案】B。【解析】A、热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故A错误。B、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确。C、热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故C错误。D、热值取决与燃料种类，与外界条件无关；而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率，故D错误。故选：B8如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（）。A25% B40% C75% D35%【答案】D。【解析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；即做有用功的能量
7、在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比，所以内燃机的热机效率=125%40%=35%。故选D。9为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（）。A尽量使燃料充分燃烧 B尽量减少热机部件间的摩擦C尽量减少废气带走的热量D尽量增加热机的工作时间【答案】D。【解析】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。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。故选D。10.关于热机，下列说法错误的是（ ）。A、热机性能好坏的重
8、要标志之一是热机效率；B、在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率；C、柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大；D、在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能【答案】C。【解析】柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机损失的能量较少，并不是因为柴油的热值高。故选C。11.一台效率为40%的柴油机，当输出3.44107 J有用功时，消耗的柴油质量是（ ）。（柴油的热值是4.3107 J/kg）A0.8kgB2kgC0.32kgD2.8kg【答案】B。【解析】知道有用功和柴油机的效率，利用效率公式求柴油机工作消耗的总能量，再利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求消耗柴油
9、的质量。解答：因为，所以柴油机工作消耗的总能量（柴油完全燃烧放出的热量），因为Q放=mq，所以消耗柴油的质量：；故选B。12.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，今年在岛上安装了太阳能电池板白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电。这样白天与晚上的能量转化形式是（ ）。A白天：太阳能内能电能 B白天：太阳能电能化学能C晚上：化学能电能太阳能 D晚上：化学能电能化学能【答案】B。【解析】南沙某岛礁上安装了太阳能电池板白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，也可以将多余的太阳能给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，以便在晚上使用；所以在白天太阳能电
10、池板给蓄电池充电是将太阳能电能化学能；在晚上，蓄电池给探照灯供电，只是将化学能转化成电能使用。故选B。13.能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述中正确的是（ ）。A洗衣机甩干衣服，将内能转化为机械能；B内燃机的做功冲程，将机械能转化为内能；C炉灶内煤块燃烧时，将化学能转化为内能；D用电热水器烧水时，将内能转化为电能【答案】C。【解析】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，总是消耗的能量转化为得到的能量。A、洗衣机甩干衣服，消耗电能使脱水桶转动，将电能转化为机械能，不符合题意。B、内燃机的做功冲程，燃气爆炸对外做功，将内能转化为活塞的机械能，不符合题意。C、煤块燃
11、烧时产生大量的热，将化学能转化为内能，符合题意。D、用电热水器烧水时，消耗电能，将电能转化为水的内能，不符合题意。故选C。14.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【答案】B。【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。15.以下关于能量的说法中
12、，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【答案】D。【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 ；
13、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。16.下列说法中错误的是（ ）。A能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化；B只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律；C能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器；D任何一种形式的能在转化为其他形
14、式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量是保持不变【答案】A。【解析】A、能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化，这句话是错误的，因为该定律适用于任何能量的变化。B、只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律，正确。C、能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器，正确，我们可以利用它为人类服务。D、任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变正确，它是能的专化和守恒定律的体现。故选A。二、填空题（每空2分，共64分）17.内燃机是将内能转化成_能的机器；内燃机一个工作循
15、环由_个冲程组成，其中如图所示是热机的_冲程。【答案】机械；四；做功。【解析】热机是内能转化成机械能的机器；热机一个工作循环由四个冲程组成。根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程。故答案为：机械；四；做功。18.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，该汽油机每秒钟内完成_个工作循环,对外做功_次。【答案】900；900。【解析】1800r/min说明飞轮每分钟转1800r，而汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，所以汽油机每分钟完成900个工作循环，对外做功900次。故答案为：900；900。19.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它
16、每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，水蒸汽温度（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是冲程。【答案】降低；减小；效率；排气。【解析】在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，转化为机械能。在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，水蒸汽温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机
17、械能，提高了热机的效率。一个工作循环最后一个冲程是排气冲程，所以为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程。故答案为：降低；减小；效率；排气。20.如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少。注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。这一过程中瓶内气体的能转化为软木塞的机械能。汽油机的冲程也发生同样的能量转化。【答案】热传递；做功；做功。【解析】真空可以避免空气的对流，放置热传递的产生，减少热量散失，起到保温作用,是为了减少通过热传递的方式损失内能；瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的
18、机械能；汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能。故答案是：热传递；做功；做功。21.汽油机是热机中的一种，如图所示是汽油机的冲程，此过程是将内能转化为能。已知某型号汽油机效率是30%，假设在汽油机内完全燃烧2kg汽油，所放出的这些热量通过汽油机的转化可以对外做J的有用功（汽油的热值为5107J/kg）。【答案】做功；机械；3107。【解析】由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞下移，是做功冲程；将燃气的内能转化为活塞的机械能；完全燃烧2kg汽油放出的热量：Q=mq=2kg5107J/kg=108J；根据=可知，汽油机对外做的有用功为：W=Q=108J30%=3107
19、J。故答案为：做功；机械；3107。22.汽油机是热机的一种，若转速是1800r/min，此汽油机每秒钟完成个做功冲程，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将（升高/不变/降低）。【答案】15；降低。【解析】（1）若飞轮转速为1800r/min=30r/s，也就是1s飞轮转动30r，飞轮转动30r，燃气对外做功15次，完成15个工作循环。（2）冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低。故答案为：15；降低。23.随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中，已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油（1L=1
20、0-3m3），汽油的密度为0.71103kg/m3、热值为4.6l07J/kg。则：（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是J；（2）该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是kg；（3）汽车发动机常用水作冷却剂，主要原因是；（4）当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时，它受到的阻力等于N。【答案】（1）4.6108；（2）5.68；（3）水的比热容较大；（4）2500。【解析】（1）Q放=mq=4.6l07J/kg10kg=4.6l08J。（2）汽车行驶100km消耗的汽油的体积为：V=8L=810-3m3，汽车行驶100km消耗的汽油的质量：m=V=0.71103
21、kg/m3810-3m3=5.68kg。（3）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，汽车发动机常用水来做冷却剂。（4）v=72km/h=72m/s=20m/s，因为P=Fv，所以F=2500N，因为汽车匀速行驶，所以阻力f=F=2500N。故答案为：（1）4.6108；（2）5.68；（3）水的比热容较大；（4）2500。24.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=4.2107J/kg）【答案】2.1107；4.2107。【解析】（1）水吸收的热量：Q吸=cmt
22、=4.2103J/（kg）100kg（7020）=2.1107J；（2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg4.2107J/kg=4.2107J。故答案为：2.1107；4.2107。25.在下列现象中，能量是怎样转化的？（1）用锯锯木头，过一会锯条变热了；_；（2）木材燃烧，发光发热；_；（3）植物进行光合作用；_；（4）电动机通电后转动起来；_；（5）核电站发电；_；（6）蓄电池放电；_；（7）对蓄电池充电。_。【解析】能量的转化是非常普遍的，各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化。正确区分转化前、后能量的存在形式，理解转化过程，即可判断能量是怎样转化的。答案：（1）机械能转
23、化为内能；（2）化学能转化为内能和光能；（3）光能转化为化学能；（4）电能转化为机械能；（5）核能转化为电能；（6）化学能转化为电能；（7）电能转化为化学能。三、综合题（4分）26.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
