人教版九年級全一冊第十四章內能的利用單元練習

一、單選題

I.下列有關說法正確的是（）

A.壓縮沖程中柴油機氣缸里的氣體內能減小

B.物體吸收熱最后，內能增大，溫度一定升高

C.攜手時感到暖和是因為產生了熱量

D.給手機充電時是將口能轉化為化學能

2.小丹同學在筆記本上記錄了以下四條結論，其中錯誤的是（）

A.煤油溫度計是根據液體熱脹冷縮的性質制成的

B.家用洗衣機是典型的熱機

C.受到平衡力作用的物體一定保持靜止狀態或勻速直線運動狀態

D.物體是由大量分子紐成的

3.如圖所示為某單缸四沖程內燃機工作示意圖，下列說法中正確的是（）

甲乙丙丁

A.一個完整的工作循環順序是：乙甲丁丙

B.丁沖程發生的能量轉化為內能轉化為機械能

C.只有甲沖程獲得動力，其他沖程都是靠慣性運轉的

D.丙沖程中排出的廢氣沒有任何利用的價值

4.下列說法正確的是（）

A.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞

B.雪花紛飛，說明分子不停地做無規則運動

C.同一物體，溫度降低得越多，放出的熱量越多

D.汽油機的壓縮沖程，汽缸內的混合物內能增加，溫度升高

5.2021年5月29日，我國用長征7號運載火箭成功發射了天舟二號貨運飛船，5月

30□,天舟二號貨運飛船與中國空間站的天和核心倉完成了交會對接。卜列說法正確

的是（）

A.天舟二號貨運K船加速上升過程中機械能守恒

B.天舟二號貨運飛船加速上升過程中動能轉化為重力勢能

C.天舟二號貨運飛船加速上升過程中重力勢能轉化為動能

D.對接成功后天舟二號貨運飛船與天和核心倉處于楣對靜止狀態

6.汽油機在吸氣沖程吸入氣缸的是（）

A.汽油和空氣B,柴油C.水蒸氣D.空氣

7.下列關于汽車的說法中錯誤的是（）

A.給汽車加油時能聞到汽油的味道，說明分子在不停地做無規則運動

B.常用水作汽車發動機的冷卻液，是因為水的比熱容較大

C.通過增加氧氣的方法使汽油燃燒越充分，則汽油熱值越大

D.盡量保持機械部件之間有良好的潤滑可以提高汽車的效率

8.如圖所示的實驗，試管口木塞沖出過程中，下列說法錯誤的是（）

A.試管口出現的白霧是水蒸氣液化形成的

B.試管口出現白霧說明水蒸氣內能增加

C.能量轉化情況與內燃機做功沖程相同

D.水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內能減少

9.如圖是汽油機工作時的四個沖程，下列說法正確的是（）

A.活塞在氣缸內往復運動一次，該汽油機對外做功一次

B.甲是壓縮沖程，是將內能轉化為機械能，丁是做功沖程是將機械能轉化為內能

C.該內燃機的四個沖程正確的工作順序是乙一甲一丁一丙

D.汽油機吸氣沖程氣缸吸進的物質只有汽油

10.如圖所示的輪船，動力是由柴油機提供的，下列說法正確的是（）

A.以輪船為參照物貨物是運動的

B.輪船受到的浮力和貨物對輪船的壓力是一對平衡力

C,柴油機效率高，是因為柴油的熱值大

D.柴油機是利用內能做功的機器

11.小明用酒精燈將質量為100g、初溫為20匚的水加熱到90ZI(未沸騰)，共燃燒了

7g酒精［以=4.2x103〃小且口，酒精的熱值為q=3xl07j/kg］。則()

A.水吸收的熱量是2.94xi()7j,效率為14%

B.水吸收的熱量是2.94xl()4j,效率為14%

C.水吸收的熱量是2.94XWJ,效率為1.4%

D.水吸收的熱量是2.94x10'效率為14%

12.下列關于內能、熱量等說法正確的是()

A.汽油機的做功沖程中機械能轉化為內能

B.端午節粽葉飄香是擴散現象

C.燒水是通過做功的方式改變水的內能

D.物體溫度越高，含有的熱量越多

13.在汽油機工作的四個沖程中，目的是發生內能和機械能相互轉化的是()

A.吸氣沖程和壓縮沖程B.壓縮沖程和排氣沖程

C吸氣沖程和做功沖程D.壓縮沖程和做功沖程

14.2021年10月16日，中國在酒泉衛星發射中心升空的神舟十三號載人飛船將翟志

剛、王亞平、葉光富三名航天員送入太空，發射取得圓滿成功，下列說法正確的是

A.火箭點火加速升空時，將機械能轉化為內能

B.火箭選用液態氫作燃料是因為氫的熱值大

C.燃料的質量越大，熱值越大

D.火箭發動機的效率可以達到100%

15.關于能量的轉化或轉移過程，下列說法錯誤的是（）

A.地球上的化石能源歸根結底來自遠古時期的太陽能

B.自然界中水能的循環再生過程不遵循能量守恒定律

C.空調將室內空氣的內能轉移至高溫的室外需要消耗電能

D.熱水自然變涼，能量自發的從高溫物體轉移至低溫物體

二、填空題

16.2020年5月5口，我國“長征五號B”大型運載火箭首飛成功，火箭使用液態氫作

燃料是因為液態氫的較大；火箭向下噴射燃氣獲得推力加速上升，是內能轉化

為能。

17.安全、清潔、方便的太陽能越來越受到人們的重視和廣泛利用。某太陽能熱水器

內裝有質量為100kg、溫度為20□的水，在太陽照射一段時間后，水溫升高到40口，

則水吸收的熱量是J，這些能量相當于完全燃燒n?天然氣放出

的熱量”0行心乂^^/“8咱），,天然.=4.2x1（fj/m3]

18.中國首次火星探索任務“天問一號”探測器的成功發射，是我國綜合國力和創新能

力提升的重要標志。如圖所示是某火箭發射時的場景，目前運載火箭一般使用液態氫

作為燃料、液態氧作為助燃劑。火箭燃料的發展如表1所示，表2是一些燃料的熱

值。

表1

第1代第2代第3代第4代

燃煤

偏二甲肌液態氫

料氧氣和汽油混合油

氧化劑四氧化二氮液態氧液態氧

表2

燃料熱值燃料熱值

汽油煤油4.6x1)7J/kg

4.6x1門/kg

柴油氫1.4xl(

4.3x107J/kg

(1)使用氫作為燃料的主要優點是：和；

(2)某火箭發射時攜帝了3xlO”kg液態氫燃料，這些燃料完全燃燒最多能將多少千克

初溫為20。(2的水加熱至沸騰?[^=4.2xlO3J/(kg.℃),當地大氣壓為1標準大氣

壓]

(3)氫能源車的發動機工作時將液態氫轉化為氫氣在氣缸中燃燒。某次測試中，一輛

氫能源車以70kW的功率勻速行駛0.5h,消耗了2kg燃料，求該發動機的效率

19.使用清潔能源天然氣有助于國家提出的2060年前實現碳中和的目標。小明同學用

他家的天然氣灶將質最為2kg,初溫為15口的水加熱到95口水吸收的熱最是

J：若此過程的熱效率為40%,則此過程消耗天然氣n?。(水的比熱容

為4.2xl03J/(kg-D),天然氣熱值為4.2xO/m3)

20.汽車發動機采用以水為主要成分的冷卻液來降溫，這是因為水的較大；一

臺單缸四沖程汽油機工作時，沖程將內能轉化為機械能，若飛輪轉速是

3600r/min,該汽油機每秒做功次,每秒個沖程。

三、綜合題

21.隨著經濟的發展，汽車已進入了普通百姓的家庭(：據統計，武漢市2018年汽車的

保有量約300萬輛＜.

(1)汽油機等內燃機中，燃料燃燒釋放的能量并不會全部用來做有用功。請I可憶下圖

中的口、□、匚橫線上能量流動的形式，填出第口、□、□空。

用來做有用

功的能量

0；」；3O

（2）四沖程汽油機一個工作循環中的沖程中存在著化學能轉化為內能的過

程。

（3）“渦輪增壓''是一種利用內燃機運作產生的廢氣驅動空氣壓縮機的技術。渦輪增壓

的主要作用就是提高發動機進氣量，從而提高發動機的功率和扭矩，讓車子更有勁。

一臺發動機裝上渦輪增壓器后，其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚

至更高。由此可見“渦輪增壓”利用方法來大幅度提高了熱機的效率的。

（4）每輛汽車全年平均耗油L8t,內燃機的效率平均值取29%。若能把內燃機的效率

提高1%,則2018年全市的汽車節約的燃油完全燃燒大約能釋放出J的熱量.

（燃油的熱值取4.5xl（）7j/kg）

22.閱讀下列短文，回答問題：

混合動力汽車

為保護環境和應對將來石油資源枯竭，全球許多車企正在研發制造油電混合動力汽

車。混合動力汽車一般在起步和低速行駛時采用純電動模式：在急加速、爬陡坡等需

要較大動力的情況卜.，采用電動機和汽油機共同協調工作；在下坡、減速滑行時開啟

充電系統。在某次進行充電測試過程中，混合動力汽車滿電行駛100km的油耗為

3.8L,而同等級的汽油汽車在相同情況下行駛100km的油耗為8.0L,混合動力汽車具

有較好的燃油經濟性和按低的排放等優勢。［汽油的熱值為4.6xl（）7j/kg,汽油密度約為

0.7x103kg/m3,水的比熱容c次=4.2xl（）3j/（kg?<*C）］

（1）混合動力汽車在汽油機提供動力時，將內能轉化為能；當下坡減速滑行過

程中，發電機開始工作，將機械能轉化為能：

（2）假設某款純電動汽車在平直公路上勻速行駛時，每百公里耗電1.08X10&J,若電

能轉化為機械能效率為85%,則汽車勻速行駛時受到阻力為N。若質量和外形

完全相同的燃油汽車，它的能量轉化率為30%,以相同速度在同一路面上勻速行駛，

每行駛百公里需要消耗的燃油為kg。（結果保留1位小數）

23.如圖是我國用長征火箭發射“嫦娥五號”探測器時的壯觀情景。

⑴火箭升空過程中動能機械能_。（前兩空均選填“變大變小"或“不變”）火箭的

燃料使用液態氫，主要是因為它的密度小且_比較大，同時將其制成液態的優點是

（2）當火箭在大氣層中快速飛行時，會與大氣層發生劇烈摩擦，內能會這是通過—

的方式改變物體的內能.

（3）在沒有太陽照射時，衛星表面的溫度會急劇下降，這時衛星的內能會減小，這種改

變內能的方式屬于

24.閱讀短文，回答問題。

客機C919

我國研制的大客機C919于5月5日首飛成功。

C919機艙內覆有。一層高孔率“超細航空級玻璃棉”，能很好地保溫與吸收噪音，其單

絲纖維直徑只有3~5pim,Im，的質量為5kg。

機艙內先進的“呼吸系統”，使飛機在氣壓只有2.5xl（）4pa左右的萬米高空時，能將機外

-50n以下的冷空氣不斷壓縮，導致送入艙內的空氣溫度達到50匚以上，同時系統依

靠傳感器的自動控制，使艙內氣壓和溫度達到舒適值,

該機有較大的翼載，翼載指飛機的最大起飛質量與機翼面積的比值；機上搭載的新一

代渦扇發動機的熱效率和推進效率比一般客機高，所謂熱效率是指發動機獲得的機械

能與燃料完全燃燒產生的內能之比，而推進效率則是指發動機傳遞給飛機的推進功

（推力所做的功）與其獲得的機械能之比。下表是飛機的部分技術參數。

最大起飛質量72.5t,客艙內氣壓8.0x1（）4pa,巡航速度920km/h,發動機巡航推力

4

3.6xlONa

最大起飛質量72.5t客艙內氣壓8.0x104Pa

巡航速度920km/h發動機巡航推力3.6x104N

（1）若飛機的翼載是500kg/m2,則機翼面積為m2-

（2）下列關于“超細航空級玻璃棉”性質的描述中，不正確的是

A.單絲纖維比頭發細

B.密度與玻璃差不多

C.隔音性能相對較好

D.導熱能力相對較弱

(3)在萬米高空，機體11升面積上承受內外氣體的壓力差約為N；為確保機艙

內的溫度維持體感舒適值，機上空調需要不斷(選填“加熱”或“制冷

(4)匕機水平勻速巡航時，受到的阻力為N；若飛機以巡航速度匕行0.5h的過

程中，耗油1800kg,發動機的熱效率為40%,則此過程中發動機的推進效率為

%。(汽油的熱值為4.5xlO?J/kg)

25.在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫為診療發揮了積極作用，成為世界矚目的“中國戰

法''重要組成部分。如圖甲所示是一種智能電熱中藥壺，內部簡化電路如圖乙所示。它

有“高溫”和“低溫”兩個擋位，其中&為熱敏電阻，當壺內溫度達到一定時，電磁鐵將

銜鐵吸下，下表是它的部分參數。

(1)開關So和S都閉合，隨著壺內溫度的升高，熱政電阻兒的阻值變小，電磁鐵磁

性將,達到一定溫度時，電磁鐵將銜鐵吸下，此時中藥壺處擋。

(2)若僅將電熱中藥壺接入家庭電路，壺內裝滿有2.5kg、20口的水，通電l()min后

水溫為8()L求水吸收的熱量是多少?這些熱量與完全燃燒多少千克焦炭放出

的熱量相當[水的比熱容c=4.2xl()3j/(kgp),焦炭的熱值片3xl()7j/kg]?

(3)在上述加熱過程中觀察到電能表的轉盤轉了240轉，電能表轉盤上標有

1200r/kWh字樣，則電熱中藥壺的加熱效率是多少?

型號□□□

額定電壓220V

高溫擋功率1500W

低溫擋功率200W

控制電路工作電路

甲

26.閱讀下列短文，回答問題。

混合動力汽車

為保護環境和應對將來石油資源枯竭，全球許多車企正在研發制造油電混合動力汽

車。混合動力汽車?般在起步和低速行駛時采用純電動模式；在急加速、爬陡坡等需

要較大動力的情況下，采用電動機和汽油機共同協調工作；在下坡、減速滑行時開啟

充電系統，進行充電在某次測試過程中，混合動力汽車滿電行駛100km的油耗為

3.8L,而同等級的汽油汽車在相同情況下行駛l(X)km的油耗為8.0L,混合動力汽車

具有較好的燃油經濟性和較低的排放等優勢。[汽油的熱值為4.6xl()7j/kg,汽油密度

約為0.7x103kg/m3，水的比熱容c水=4.2x及J/(kgr)]

(1)混合動力汽車在汽油機提供動力時，將內能轉化為能；當下坡減速

滑行過程中，發電機開始工作，將機械能轉化為能。

(2)某司機駕駛汽車在一段平直的公路上以72km/h的速度勻速行駛，突然看到前方

40m處出現障礙物，司機經過0.1s的反應時間后踩下剎車，后續3s內，汽車減速行駛

30m而停止。則該汽車從司機踩下剎車到車停止的過程中平均速度為

nVs：若醉酒司機看到障礙物后0.7s才踩下剎車，則在同樣情況下，從醉酒司機看到

障礙物起到剎車使汽車埠止的全過程中，該汽車(選填"會”或“不會”)與

障礙物發生碰撞。

(3)在本次行駛100km的測試過程中，混合動力汽車與普通汽油汽車相比，所節省

的汽油為kg。假如節省的汽油完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，在標準

大氣壓下，可以使kg、初溫為30℃的水升溫至沸騰。

參考答案:

1.D

【詳解】

A.內燃機的壓縮沖程，機械能轉為為氣缸內氣體的內能，氣體內能增大，故A錯誤；

B.物體吸收熱量后，內能增大，溫度不一定升高，比熱水沸騰過程和晶體熔化過程，物

體吸收熱量，但溫度保持不變，故B錯誤；

C.搓手時感到暖和是因為做功使物體的內能增大，溫度升高了，故C錯誤；

D.給手機充電，將電能轉化為手機電池的化學能，故D正確。

故選D。

2.B

【詳解】

A.常用的液體溫度計是根據液體的熱脹冷縮的性質制成的，所以，煤油溫度計是根據液

體熱脹冷縮的性質制成的，故A正確，不符合題意；

B.家用洗衣機是利用電動機工作的，熱機會產生大量的廢氣，排放大量的熱量，故B錯

誤，符合題意；

C.物體受平衡力的作用，可能處于靜止狀態，也可能處于勻速直線運動狀態，故C正

確，不符合題意：

D.由分子動理論知道，物質是由大量分子組成，組成物質的分子在永不停息地做無規則

運動，故D正確，不符合題意。

故選B。

3.C

【詳解】

甲中的兩個氣門都關閉，活塞向下運動，所以為做功沖程，是第三沖程：乙中進氣門打

開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程，是第一沖程；丙中排氣門打開，活塞向

上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程，是第四沖程：丁中，兩氣門都關閉，活塞向上運

答案第1頁，共13慶

行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，是第二沖程；

A.一個完整的工作循環順序是：乙丁甲丙，故A錯誤：

B.丁圖是壓縮沖程，將機械能轉化為內能，故B錯誤；

C.只有做功沖程對外做功，即甲沖程對外做功，獲得動力，其他沖程都是靠慣性運轉

的，故C正確；

D.丙沖程中排出的廢氣溫度較高，具有內能，有做功的本領，可以再利用，故D錯誤。

故選C。

4.D

【詳解】

A.熱傳遞是有方向的，熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞，故A錯誤；

B.雪花是宏觀物體,雪花紛飛是宏觀物體做的機械運動.不能說明分子的熱運動.故B

錯誤；

C.同一物體，物體質量一定，溫度降低得多，不一定是放出熱量，還有可能是物體疝外

做功，使物體溫度降低，但是物體內能減小是一定的，故c錯誤；

D.汽油機的壓縮沖程，曲軸由于慣性，使活塞向上運動，壓縮氣缸內燃氣，汽缸內的混

合物內能增加，溫度升高，故D正確。

故選D。

5.D

【詳解】

ABC.機械能是動能和勢能之和，天舟二號貨運飛船加速上升過程中，重力勢能和動能都

增大，機械能變大，是將燃料的內能轉化為機械能，故ABC錯誤；

D.對接成功后天舟二號貨運飛船勺天和核心倉的相灼位置沒有發生改變，同步運行，處

于相對靜止狀態，故D正確。

故選D。

6.A

【詳解】

答案第2頁，共13頁

四沖程汽油機的吸氣沖程中，吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物。

故選Ao

7.C

【詳解】

A.給汽車加油時能聞到汽油的味道，這是擴散現象，說明分子在不停地做無規則運動，

故A正確，不符合題意：

B.水的比熱容較大，在質量、溫度變化相同時，能吸收或放出更多的熱量，因此常用水

作汽車發動機的冷卻液，故B正確，不符合題意；

C.熱值是燃料本身的屬性，與燃料是否充分燃燒無關，故C錯誤，符合題意；

D.盡量保持機械部件之間有良好的潤滑可以減小摩擦來提高汽車的效率,故D正確,不

符合題意。

故選C。

8.B

【詳解】

如圖所示實驗中，木塞沖出時，是試管內水蒸氣對木塞做功，將水蒸氣的內能轉化為木塞

的機械能，那么水蒸氣的內能減小，溫度降低，水蒸氣液化成小水珠，于是試管口出現了

向霧，而內燃機的做功沖程是內能轉化為機械能，所以這個能量轉化與內燃機做功沖程相

同，故ACD正確，不符合題意，B錯誤，符合題意。

故選B。

9.C

【詳解】

A.題中四沖程汽油機的一個工作循環包含四個沖程，活塞完成兩次往復運動，汽油機對

外做功一次，若活塞只完成一次往復運動，則當中不一定包含做功沖程，故A錯誤；

B.甲是壓縮沖程，活塞運動致使空氣被壓縮，是機械能向內能的轉化，圖丁是做功沖

程，燃燒的氣體推動活塞運動，是內能向機械能的轉化，故B錯誤：

C.內燃機的_1_作順序是：進氣、壓縮、做功和排氣，分別對應乙、甲、丁、丙，故C正

答案笫3頁，共13頁

確；

D.在汽油機吸氣沖程里，進入氣缸的不僅有汽油，還有空氣，故D錯誤。

故選C。

【點睛】

本題主要考查了四沖程內燃機的工作原理及過程中能量矮化的知識點。

10.D

【詳解】

A.以輪船為參照物，貨物和輪船之間的位置沒有發生變化，貨物是靜止的，故A錯誤：

B.輪船受到的浮力等于輪船和貨物的總重力，貨物對輪船的壓力等于貨物的重力，輪船

受到的浮力和貨物對輪船的壓力這兩個力大小不相等，所以不是一對平衡力，故B錯誤;

C.柴油機的效率高,是閔為柴油機在壓縮沖程中.壓縮的程度比較大,燃料燃燒較充

分，轉化成的有用功更多，而不是因為柴油的熱值大，故C錯誤；

D.柴油機工作時通過燃料的燃燒得到內能，再通過高溫燃氣對活塞做功，把內能轉化為

機械能，是利用內能做功的機器，故D正確。

故選D。

II.B

【詳解】

AC.水吸收的熱量是

=twzzV=4.2xlO?J/(kg?℃)x100x103kgx(90℃-20℃)=2.94x104J

故A錯誤；C錯誤；

BD.燃料完全燃燒耗放的熱量為

375

2tt=^=7xl()-kgx3xlOJ/kg=2.1xlOJ

效率為

,7=^.xIOO%=2xico%=l4%

Q放2.lx10、J

故B正確；D錯誤。

故選B。

答案笫4頁，共13頁

12.B

【詳解】

A.汽油機的做功沖程中是將內能轉化為機械能，故A錯誤；

B.端午節粽葉飄香是由于分子在做不停息地無規則運動導致的擴散現象，故B正確；

C.燒水的過程中，水吸收熱量，內能增大，是通過熱傳遞的方式改變水的內能，故C錯

誤；

D.熱量是一個過程量，只能說“吸收”（或，放出，，）了多少熱量，不能用“含有”、“具有”等

詞，故D錯誤。

故選B。

13.D

【詳解】

內燃機的四個沖程是吸氣、壓縮、做功、排氣沖程。壓縮沖程活塞向上運動，壓縮氣體做

功，將機械能轉化為內能；做功沖程高溫高壓燃氣推動活塞向下運動，將內能轉化為機械

能。故ABC不符合題意，D符合題意。

故選D。

14.B

【詳解】

A.火箭點火加速升空時，燃料燃燒產生大量高溫高壓的氣體，推動火箭向上運動，是內

能轉化為機械能，故A錯誤；

B.氫在常見燃料中熱值較大，等質量的氫完全燃燒所放出的熱比其它燃料要多得多，所

以火箭選用液態氫作燃料是因為氫的熱值大，故B正確；

C.燃料的熱值只與燃料的種類有關，與質量、是否完全燃燒等無關，故C錯誤；

D.火箭發動機屬于內燃機，使用過程中一定存在燃料無法完全燃燒、廢氣帶走一部分熱

量等能量損失，效率不可能達到100%。故D錯誤。

故選B。

15.B

答案第5頁，共13頁

【詳解】

AB.地球上的化石能源都是太陽能轉化來的，能量不會憑空產生也不會憑空消失，只會從

一種形式轉化為另一種形式，從一個物體轉移的另一個物體，故A正確，不符合題意，B

錯誤，符合題意；

C.空調將室內空氣的內能轉移至高溫的室外需要壓縮機運轉，壓縮機運轉需消耗電能，

故C正確，不符合題意；

D.熱傳遞的條件是溫度差，熱水自然變涼，能量自發的從高溫物體轉移至低溫物體，故

D正確，不符合題意。

故選B。

16.熱值機械能

【詳解】

川火箭使用液態氫作燃料是因為液態氫的熱值較大，燃燒同樣質量的液氫和其他燃料，液

氫放出的熱量更多。

［2］火箭向下噴射燃氣獲得推力加速上升，是燃氣對火箭做功，使火箭機械能增加，是內

能轉化為機械能能。

17.8.4x1060.2

【詳解】

口］水吸收的熱量

水〃心=4.2創0%(1整才0100kg?40℃-20℃)=8.4106J

［2］由題知，天然氣完全燃燒放出的熱量

Q放=Q^=8.4?106J

由。放=%可得，相當于完全燃燒天然氣的體積

此熱值大無污染1.25X10745%

答案第6頁，共13頁

【詳解】

(1)[1][2]氫作為燃料的主要優點熱值大、無污染。質量相同的燃料，熱值大的燃燒后釋

放出更多的熱量。氫燃燒后的產物是水，對環境無污染。

(2)[3]氫燃燒后釋放的熱量

Q放="=3xl04kgxl.4xl08J/kg=4.2xl0l2J

水吸收的熱量

Q氏=Q,&=42xl(y2j

由。吸水利(/—0)可知，水的質量

4.2X10,2J

m==1.25x10?kg

c水(一。C2x|］瞰/(修0)x(℃-℃)

(3)[4]2kg氫完全燃燒釋放的熱量

ss

Q=tnxq=2kgxl.4xlOJ/kg=2.8xl0J

汽車發動機做的功

W=Pr=70xlO3Wx0.5x3600s=1.26xlOxJ

發動機的效率

W_1.26x10"

=45%

~Q~2.8XI08J

19.6.72xlO50.04

【詳解】

［1］水吸收的熱量是

Q奴=cwA/=4.2xltfj/(kg°C)x2kgx(95T>15℃)=6.72x105J

故水吸收的熱量是6.72xlO$J。

答案第7頁，共13頁

[2]若此過程的熱效率為40%,則天然氣的釋放的熱量為

魚二絲絲也，68XWJ

R7740%

則天然氣的體積為

。放：1.68x10'1

V==0.04m3

V-4.2xlO7J/n?

則天然氣的體積為0.04m*。

20.比熱容做功30120

【詳解】

川汽車發動機應用循環流動水進行冷卻，因為水的比熱容較大，當其循環通過汽車發動機

時，能從溫度較高的發動機吸收更多的熱量，從而達到段好的冷卻效果。

⑵汽油機的四個沖程是吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，做功沖程高溫高壓燃氣推動活塞向

卜運動，將內能轉化為機械能。

[3][4]由題可知，該汽油機的飛輪速度為

3600r/min=60r/s

即每秒鐘轉60圈，完成30個工作循環，即對外做功30次，完成120個沖程。

21.燃料的內能克服機械間的摩擦損失了一部分能量排放廢氣帶走大部分能

量做功廢氣帶走的熱量8.1x10叼

【詳解】

（1）口][2][3]內燃機燃料燃燒釋放內能，主要轉化為做有用功的能量、還有一部分由于克

服機械間的摩擦損失掉、還有大部分被排放的廢氣帶走，因此圖中□是燃料的內能；匚是克

服機械間的摩擦損失了一部分能量；□是排放廢氣帶走大部分能量。

（2）[4]從能量轉化的角度看，一臺四沖程內燃機在一個循環中，只有做功沖程中燃料燃

燒，而燃料燃燒將化學能轉化為內能，因此做功沖程存在著化學能轉化為內能過程。

（3）[5]在熱機的能量損失中，廢氣帶走了大部分的熱量，所以“蝸輪增壓''利用熱機排出的

廢氣帶動蝸輪旋轉，充分利用了廢氣帶走的熱量，提高了熱機的效率。

（4）[6]內燃機效率提高后有用功是相同的，由

答案第8頁，共13頁

二&9

Q放mq

可得

每輛汽車做有用功所需燃油

〃％=〃7〃=1.8tx29%—0.5221

內燃機效率提高后為

7-〃+A77=29%+1%=3()%

效率提高后所需燃油最

"2有0.522ti

—-=-----=1.74t

rj'30%

每輛車每年節約燃油

尸療/z/=1.8t-1.74t=0.06t

300萬輛車每年節約燃油

加=300xl04x0.06t=1.8xl05t

則這些燃油完全燃燒可釋放的熱量為

755

Qr/=q/n=4.5x1()J/kgx1.8x1()xl(fkg=?.1x1()'J

22.機械電9186.7

【詳解】

(1)口］混合動力汽車在汽油機提供動力時，內能對外做功，將內能轉化為機械能;

⑵當下坡減速滑行過程中，發電機開始工作，將機械能轉化為電能。

(2)［3］由公式"=打得該電動汽車勻速行駛時受到的牽引力為

廠W1.08X108JX85%

F=—=---------；-----=9AI18ONKI

slOOx10m

電動汽車在平直公路上勻速行駛，阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，所以

片尸=9I8N

W

［4］由公式〃=心得汽油釋放的總能量

Q=>85%=月費385%=3。6，皿

答案第9頁，共13頁

因為。=〃的，所以需要汽油的質量

Q3.06xl0sJ/土

in=—=------=---=6.7kg

q4.6x1(Vj/kg6

23.變大變大熱值減小體積，便于儲存增大做功熱傳遞

【詳解】

(1)口][2]火箭升空過程中速度和高度都變大，所以動能和重力勢能都變大，囚為機械能是動

能和勢能的總和，故機械能變大。

[3]火箭的燃料使用液態氫，主要是因為它的密度小且熱值比較大，相同質量的氫燃料完全

燃燒時可以放出更多熱量，

[4]液態氫比氣態氫的分子間隙更小，密度更大，由丫=‘可知將其制成液態的優點是減小

P

體積，便于儲存。

(2)[5][6]改變內能的方式之一是做功，做功是能量的轉化，例如將機械能轉化為內能。當火

箭在大氣層中快速飛行時，會與大氣層發生劇烈摩擦，內能會增大，這是通過做功的方式

改變物體的內能。

(3)[7]改變內能的另一種方式是熱傳遞，熱傳遞是能量的轉移。沒有太陽照射時，衛星的內

能會減小，溫度會降低，這種改變內能的方式屬于熱傳遞。

24.145B5.5x1爐制冷3.6x10451

【詳解】

(1)口]翼載指飛機的最大起飛質量與機翼面枳的比值；機翼面積

72.5xlO3kg,

S=---------=145m-

500kg/m2

(2)[2]ACD.一根頭發的直徑約60囚n左右，單絲纖維直徑只有3~5W“比頭發細，具

有很好的隔音和保溫效果(導熱能力相對較弱)，故ACD正確，不符合題意；

B.其密度

5kg，

P=77=+=5kg/m

VIm

玻璃的密度約為2.4xl03kg/m3,所以“超細航空級玻璃棉”密度比玻璃的密度小很多，故B

錯誤，符合題意。

答案第10頁，共13頁

故選B。

(3)[3]在萬米高空，機艙外的大氣壓為2.5xl()4pa,機艙內的氣壓為8.0><10叩2,所以，在

機體每平方米上產生的壓力差

NF=F向外-F向桁p內S-p2=(p內？^)S=(8.0x104Pa-2.5x104Pa)x1m2=5.5x104N

[4]能將機外-50」以卜?的冷空氣不斷壓縮，導致送入艙內的空氣溫度達到50口以上，同時系

統依靠傳感器的自動控制，所以機體上的空調要不斷制冷，使艙內氣壓和溫度達到舒適

值。

(4)[5]飛機水平勻速巡航時，處于平衡狀態，受到平衡力的作用，發動機巡航推力與受

到的阻力平衡力，大小相等，故阻力為

/=F=3.6x|04N

[6]燃料完全燃燒放出的熱量

0=mg=l800kgx4.5x107J/kg=8.1x1(),OJ

發動機獲得的機械能

W杈由〃0=4O%x8.1x1010J=3.24x

發動機巡航的距離

5=v/=920km/hx0.5h=460km=^60000m

飛機的推進功(推力所做的功)

W推爐FS=36X104N*460000m=1.656乂10l0J

發動機的推進效率

,咻力_1.656xlO">J