1、第十三章 内能的利用单元测试班级 姓名 学号 分数 【满分：100分 时间：35分钟】一、选择（每个3分 共310=30分）1.(2019 四川巴中)下列关于内燃机说法正确的是（）A柴油机吸气冲程吸人的是柴油和空气的混合物B汽油机气缸顶部有喷油嘴C做功冲程中内能转化为机械能D内燃机功率越大，效率越高【答案】C【解析】A选项中，柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸，故A错误；B选项中，汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故B错误；C选项中，汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故C正确；D选项中，功率是物体做功快慢的物理量，与热机效率是两个完全不同的概念，故D错误。2.（2019 湖北武汉
2、市）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（）A吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸B压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小C做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能D排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分【答案】A【解析】A选项中，汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确；B选项中，在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误； C选项中，在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有
3、一少部分转化为机械能，故C错误； D选项中，在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。3.（2019 深圳市）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，故该选项不符合题意；B水的比热容比较大，等质量物质在升高相同温度时，水吸收的热量多，适合作为内燃机的冷却液，该选项符合题意；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，该选项不符合题意；
4、D 噪声监测装置只能监测噪声等级，不能减弱，该选项不符合题意；4.（2019 云南昆明）如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是（ ） A B C D【答案】C【解析】A两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故A不符合题意；B进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故B不符合题意；C排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故C符合题意；D两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故D不符合题意。5.（2019 四川广安）下列关于能量的说法中，正确的是（）A洗衣机工作时是将机械能转化为电能B电水壶工作时是将内能转化为电能C用热水泡脚，
5、身体会感觉暖和，说明内能可以转移D能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少【答案】C【解析】A选项中，洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；B选项中，电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故B错误；C选项中，用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故C正确；D选项中，根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。6.（2019 无锡市）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
6、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。7.（2019 四川泸州市）西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是（）A. 火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大B. 火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能C. 北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大D. 北斗
7、导航卫星加速升空过程中，其惯性增大【答案】C【解析】A选项中，发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误； B选项中，火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故B错误； C选项中，北斗导航卫星加速升空的过程中，速度增大，高度增大，因此动能和重力势能都增大，机械能的总量也增大，故C正确； D选项中，北斗导航卫星加速升空过程中，其质量不变，惯性不变，故D错误。 8.（ 2019 上海市）四冲程柴油机在工作过程中，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】C【解析】在四冲程
8、汽油机的工作过程，四冲程汽油机工作过程中，有两次能的转化，其中压缩冲程把机械能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能，因此本题选C。9.（2019 山东泰安）某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3107J/kg。下列说法中（）完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01109J该柴油发动机效率为30%汽车的牵引力为1.05104N若公路所能承受的最大压强为8105Pa，汽车最多能装载40t的货物A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【答案】D【解析】完
9、全燃烧700g干木柴放出的热量：Q放m柴油q0.7kg4.3107J/kg3.01107J，故错误；柴油发动机做功：WPt210103W43s9.03106J，柴油发动机的效率：100%100%30%，故正确；汽车速度：v72km/h72m/s20m/s，由PFv得，汽车的牵引力：F1.05104N，故正确；由p得，公路所能承受的最大压力：FpS8105Pa0.5m24105N，汽车与货物的质量之和：m总4104kg40t，汽车最多能装载货物质量：mm总m车40t12t28t，故错误。综上，错误，正确。10.（2019 湖北宜昌市）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际
10、是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（）A氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能B水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量C对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹D该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源【答案】 D【解析】A选项中，氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；B选项中，根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；C选项中，由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确；D选
11、项中，该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误。二、填空 （每空2 分 共220=40分）11(2019 天津市)如图是某四冲程汽油机的_冲程，在此冲程中内能转化为_能。【答案】做功 ; 机械。【解析】由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程；汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。 12. (2019山东菏泽)小明家有辆排量为1.6L的汽车，行驶100km油耗为5KG、汽油的热值为4.2107J/kg。若这些汽油完全燃烧。可放出 J的热量。燃油汽车产生的 对环境会造成污染。【答案】2.3108 废气和噪声【解析】汽油完全
12、燃烧可放出的热量是：13.（2019 铜仁市）一台四冲程汽油机在一个工作循环中，把内能转化为机械能的冲程是 冲程。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水 的性质。【答案】做功 ，比热容较大.。【解析】四冲程汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是把内能转化为机械能。因为水的比热容大，吸收同样的热量，升高的温度小，散热效果好。所以汽油机用水作为冷却剂。14.（2019 四川德阳市）用天燃气烧水，水烧沸腾时，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的_冲程的能量转化相同；在标准大气压下用天燃气把3kg的水从20加热至刚沸腾时，水吸收了_J的热量。c水=4.2103J/（kg）【答案】做功 1.008
13、106【解析】（1）水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能；（2）在标准大气压下水的沸点为100，即水的末温为100，水吸收的热量为：Q吸=c水m水t=4.2103J/（kg）3kg（100-20）=1.008106J。【答案】2 ；50 ； 酒精没有完全燃烧。【解析】（1）根据Q=qm，在热值一定的情况下，燃料完全燃烧释放的热量跟其质量成正比，所以完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的2倍；设0.7g酒精完全燃烧放出的热量为Q1，吸收热
14、量的液体A的质量为m1，升高的温度为t1，则有 ；设完全燃烧1.4g酒精放出的热量为Q2，吸收热量液体A的质量为m2，则有 ；由题意及上面分析知，Q2=2Q1，m2=2m1，则：即得即。（2）实际燃烧1.4g酒精，液体A升高的温度小于t，原因可能有：酒精没有完全燃烧、酒精燃烧放出的热量没有全部被液体吸收、液体A边吸收热量边蒸发带走了热量等。15.（2019 无锡市）用煤气灶将质量为4kg的水从25加热到50，水吸收的热量为_J，若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧_的煤气。水的比热容为 4.2103J/（kg），煤气的热值为4.2107J/kg【答案】 (1). 4.2105
15、 ; (2). 0.01kg.【解析】【详解】水吸收的热量Q吸=cmt =4.2103J/（kg）4kg（50-25）=4.2105J；水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，Q吸=Q放=4.2105J；由Q放=mq可得，煤气质量m=0.01kg。16.(2019 扬州市)如图所示是汽油机的_冲程。在压缩冲程中，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
16、程包含四冲程两转一对外做功，则可知对外做功25次。17.(2019年四川 攀枝花)我国在南海海底开采出的天然气水合物，俗称“可燃冰”，1m3可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气。居民使用天然气烧水是利用 （填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能。天然气热值为1.9107J/m3，完全燃烧50m3的天然气释放的热量为 J。【答案】热传递；9.5108。【解析】居民使用天然气烧水是通过热传递的方式改变了水的内能；完全燃烧50m3的天然气释放的热量：Q放Vq50m31.9107J/m39.5108J。18.（2019 广西北部湾经济区）汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的_较大
17、的缘故。汽油的热值是4.6107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是_J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。【答案】比热容； 4.6107 ； 废气。【解析】汽车的发动机常用水作为降温的物质，是因为水的比热容较大的缘故；1kg汽油完全燃烧放出的热量是Q=qm=4.6107J/kg1kg=4.6107J；热机的能量损失中，废气带走的能量最多。19.（2019荆门市）为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源。现要将20kg的水从16加热到50，如果使用效率为85%的电热水器，需要耗电 kWh；如果使用热效率为80%的天
18、然气热水器，需要消耗 m3天然气。已知水的比热容为4.2103J/（kg），天然气的热值为3.2107J/m3（结果均保留到小数点后2位）。【答案】0.93；0.11。【解析】水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/(kg)20kg(50-16)=2.856106J，消耗的电能：W=3.36106J0.93kWh；需要消耗的天然气体积为：V=0.11m3。三、实验（共6分）20.（2019 山东德州）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入200g的水，测得初始温度为45如图所示，用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为 ，则水吸收的热量为 J，这些热量相当于完全燃烧 g酒精放出的热
19、量。（水的比热容c水4.2103J/（kg），酒精热值q3.0107J/kg）【答案】 95；4.2104；1.4。【解析】（1）由图可知，温度计的分度值为1，示数为95；（2）水吸收的热量：Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）0.2kg（9545）4.2104J。（3）由题知，Q放Q吸4.2104J，由Q放mq得，需要完全燃烧酒精的质量：m=0.0014kg1.4g。四、计算题（第21题12分，第22题12分）21.( 2019孝感)一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引
20、功率是50kW(油的热值是5.0107J/kg，g=10N/kg)，求:(1)货年受到的牵引力；(2)货车匀速行驶的速度；(3)货车发动机的效率。【答案】（1）2500N；（2）20m/s；50%【解析】（1）因为货车匀速行驶，二力平衡，所以；（2）货车匀速行驶的速度： ；（3）货车发动机的效率：22.（2019 山东聊城市）2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，c氢4.2107J/（kg）；q氢1.4108J/kg）求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200
21、kg，温度为15的水吸收，则水升高的温度；（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。【解析】（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Qmq0.3kg1.4108J/kg4.2107J；（2）水吸收的热量：Q吸Q放4.2107J，由Q吸cmt得水升高温度：t50；（3）公交车所做的功：WQ放4.2107J，由P得公交车行驶时间：t300s。答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2107J热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15的水吸收，则水升高50；（3）这些热量能让该公交车匀速行驶300s。
