初中物理九年级：内能的利用计算题

一、选择题1．下列关于热和能的说法中，错误的是（）A．比热容是物质的一种属性B．古人“钻木取火”，是内能转化为机械能的过程C．一切物体都具有内能D．内燃机在做功冲程是内能转化为机械能的过程2．四冲程柴油机的转数是960r/min，那么它每秒对外做功的次数是（）A．8次B．16次C．480次D．960次3．电动汽车的电池决定了车辆能行驶的里程，工程上用“能量密度”来衡量电池的储电能力，它指的是电池单位质量所存储的电能，“能量密度”相当于我们学过的哪个物理量（）A．热量B．热值C．内能D．比热容4．实验室里的一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精（）A．密度、比热容、热值都不变B．密度、比热容、热值都变为原来的一半C．密度不变，比热容、热值变为原来一半D．密度、比热容变为原来一半，热值不变5．根据所学物理知识，下列描述正确的是（）A．“破镜”不能“重圆”的原因是破损处的分子间只有斥力没有引力B．一桶菜籽油用掉一半后，剩余菜籽油密度和比热容都不变但热值减小C．在内燃机的一个工作循环四个冲程中，有两次做功过程D．甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少6．柴油机与汽油机相比，下列说法错误的是（）A．柴油机有喷油嘴没有火花塞B．柴油机吸气冲程进入汽缸的只有空气C．柴油机效率更低一些D．压缩冲程中，柴油机缸内气体被压缩程度更大7．关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法（）①在压缩冲程中，是机械能转化为内能②在做功冲程中，是内能转化为机械能③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同；上述说法中正确的是（）A．只有①②③B．只有①③C．只有②④D．只有②③④8．如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b 为四冲程汽油机的工作示意图。

下列判断不正确的是（）A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图甲所示的原理相似D．汽油机一个工作循环的正确顺序是，甲乙丙丁9．以下说法正确的是（）A．炎热的夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉爽是因为水的比热容比沙子大B．燃料燃烧不完全时的热值小于完全燃烧时的热值C．四冲程内燃机工作时四个冲程都需要靠燃料来完成D．荡秋千时越荡越低最后静止不动，所以在这个过程中能量是不守恒的10．关于能量转化的实例，下列说法正确的是A．给蓄电池充电是化学能转化为电能B．电动车在行驶过程中将电能转化为机械能C．汽油机的做功冲程是机械能转化为内能D．水轮机带动发电机发电是电能转化为机械能11．周末，小明同学在家与父母一起做清洁卫生，美化家居环境。

人教版初中物理九年级第十四章《内能的利用》测试题（含答案）一、选择题（每小题3分，共33分）1、下列说法正确的是（）A．图甲中活塞对硝化棉做功，硝化棉温度升高，该过程相当于汽油机的压缩冲程B．图乙中塞子冲出时将机械能转化为内能C．图丙中两铅柱之间既存在引力也存在斥力D．图丁中瓶内盛少量水是为了降低瓶内空气的温度，防止瓶子温度过高而破裂2、如图是一台四冲程汽油机工作过程中某一时刻的示意图，设该汽油机的转速恒定为3000r/min，则下列说法中正确的是（）A．图中所示是汽油机的做功冲程B．该冲程中通过做功的方法增加缸内气体的内能C．该汽油机每秒做功50次D．该汽油机排出的尾气温度越高，它的效率就越高3、如图所示为四冲程内燃机工作示意图，下列说法正确的是（）A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙B．飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁C．丁图冲程能量转化：内能转化为机械能D．飞轮转速2400r/min，则该汽油机1s能做功20次4、关于热机，下列说法正确的是（）A．汽油机气缸顶部有喷油嘴，柴油机气缸顶部有火花塞B．汽油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸C．热机是利用内能做功的装置，可将内能转化为机械能D．一般情况下汽油机的压缩比大于柴油机，其功率也更大5、关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（）A．没有燃烧的燃料，热值等于零B．燃料完全燃烧时，它的热值最大C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多6、做同样的有用功，甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下，下列说法中正确的是（）完成工作时间消耗柴油柴油机量3h 5kg甲相同乙2h 6kgA．甲的功率较大，热机效率较低B．甲的功率较大，热机效率较高C．乙的功率较大，热机效率较高D．乙的功率较大，热机效率较低7、2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号F遥运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。

3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生活，长征二号F遥运载火箭用了液态氢作燃料，下列说法正确的是（）A．火箭选用液态氢作燃料，是因为液态氢具有较大的热值B．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能C．火箭加速升空的过程中，航天员的机械能保持不变D．载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态8、小明取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。

初中物理《内能的利用》练习题（附答案）1、热机【知识积累】（1）定义：利用内能做功的机械.。

（2）原理：燃料的化学能→内能→机械能（3）分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等【典型习题】【练习1】关于热机，下列说法正确的是（）A.蒸汽机、柴油机、电动机都属于热机B.做功冲程存在着化学能转化为内能的过程C.汽油机的效率通常高于喷气发动机D.在热机的能量损失中废气带走的能量最多【练习2】内燃机在交通、国防等领域有着广泛的应用。

从能量转化的角度来看,内燃机是把内能转化为_______能的机器。

【练习3】如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（）A.试管口出现的“白雾”是气体B.水蒸气对外做功，内能增加C.水蒸气的温度升高D.这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理【练习4】在汽油机的四个冲程中，都发生能量转化的一组冲程是（）A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.排气冲程和吸气冲程2、汽油机的结构及工作原理【知识积累】内燃机：（1）定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。

（2）原理：利用汽缸内燃烧的汽油或柴油产生高温高压的燃气推动活塞做功。

（3）分类：根据燃料种类的不同，可以分为汽油机和柴油机。

汽油机：（1）结构：进气门、排气门、活塞、汽缸、火花塞、连杆、曲轴（2）工作过程：①冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

②吸气冲程：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气缸。

③压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料的混合物被压缩。

机械能转化为内能。

④做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。

高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。

内能转化为机械能。

⑤排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

（3）特点：①汽油机的一个工作循环包括四个冲程，活塞往复两次，曲轴转动两周，做一次功；②四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，外部获得动力，将内能转化为机械能，其他三个冲程消耗机械能，是靠外部飞轮的惯性来完成的。

第十一章 内能和热机1. 质量为2kg 的某种物质，吸收8.4×104J 的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/(kg ·℃)？ 解：根据Q 吸=cm Δt 可得，它的比热容为c=Q 吸/m Δt =8.4×104J/2kg ×20℃=2.1×103J/（kg ·℃）。

2. 某太阳能热水器中装有质量为50kg 的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。

求这些水吸收的热量。

[水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)] 解：Q 吸=cm （t -t 0）=4.2×103J/(kg ·℃)×50kg ×（45-25）℃=4.2×106J3. 天然气灶烧水，燃烧0.5m 3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃。

已知水的比热容为c =4 .2×103J/（kg •℃），天然气的热值为q =7.0×107J/m 3。

求： （1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放；（2）水吸收的热量Q 吸；（3）燃气灶的效率η。

解：（1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放=qV =7.0×107J/m 3×0.5m 3=3.5×107J/m 3。

（2）水吸收的热量Q 吸=cm （t -t 0）=4 .2×103J/（kg •℃）×100kg ×（70℃-20℃）=2.1×107J 。

（3）燃气灶的效率η= Q 吸Q 放×100% = 2.1×107J/3.5×107J/m 3×100%=60%。

4. 天然气灶使用方便、经济环保．如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg 、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要10min ，已知：水的比热容为 4.2×103J/（kg •℃），天然气的热值为3.5×107J/m 3．求： （1）水吸收的热量；（2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气．解：（1）在一个标准大气压下，水沸腾时的温度t=100℃，水吸收的热量：Q 吸=cm （t ﹣t 0）=4.2×103J/（kg •℃）×3kg ×（100℃﹣20℃）=1.008×106J ．（2）由η=Q 吸Q 放×100%得，天然气完全燃烧放出的热量：Q 放 = Q 吸η= 1.008×106 J 60%= 1.68×106J ．由Q 放=Vq 得，烧开这壶水需要天然气的体积：V = Q 放q= 1.68×106J 3.5×107J/m3 =4.8×10﹣2m 3． 5. 小明学习了热学的知识后，他根据自己家每天烧水、做饭的时间，估算了一下每天所消耗的天然气能将30kg 、20℃的水烧开（在1个标准气压下）．他又查了燃气计量表，计算出每天消耗的天然气约0.5m3．求：（天然气的热值为3.6×107J/m3 ）（1）小明家每天烧水、做饭有效利用的热量为多少？（水的比热容是4.2×103J/（kg •℃）（2）那么小明家每天烧水、做饭至少需要天然气多少m3？ （3）小明家所用炉具的能量利用率是多少？解：（1）有效利用的热量：Q 有用=Q 吸=cm （t -t 0）=4.2×103J/（kg •℃）×30kg ×（100℃﹣20℃）=1.008×107J ； （2）由题知，Q 吸=Q 放，由Q 放=V ′q 得：V ′=Q 放q = 1.008×107 J 3.6×107J/m3 = 0.28 m 3（3）实际消耗的总能量Q 放实=q ×V 总=3.6×107J/m3×0.5m3=1.8×107J ，能量利用率η=Q 有用Q 放实 ×100% = 1.008×107J1.8×107J×100%=56%。

（物理）初中物理内能的利用试题(有答案和解析)及解析一、内能的利用选择题1．如图所示是用电热水壶烧水时的情境，有关描述正确的是（）A. 壶盖被水蒸气顶起时能量的转化与热机压缩冲程能量的转化相同B. 水沸腾时，继续通电，水的温度会升高C. 壶盖与壶口上方的“白气”是由水蒸气汽化形成的D. 烧水过程中，电能转化为内能【答案】 D【解析】【解答】A、烧开水时，壶盖被水蒸气顶起，是水蒸气对壶盖做功的结果，因此这时水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；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，因此是将机械能转化为内能．A不符合题意；B、水沸腾时，需要继续吸收热量，但温度保持不变．B不符合题意；C、水沸腾时看到壶盖与壶口上方的“白气”，这是水沸腾产生大量的水蒸气，水蒸气上升遇冷液化形成的．C不合题意；D、电热水壶烧水时消耗了电能，从而使水的温度升高获得了内能，是把电能转化为内能，D符合题意．故答案为：D．【分析】A、壶盖被水蒸气顶起时内能转化为机械能；热机压缩冲程中机械能转化为内能；B、液体沸腾过程中，继续吸热，温度不变；C、水蒸气不能看到，水沸腾时看到壶盖与壶口上方的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴；D、在能量的转化过程中，要消耗一种形式的能获得另一种形式的能 . 烧水过程中，消耗了电能，获得了内能 .2．下列家用电器中，电能转化成机械能的是（）A. 电饭锅B. 电风扇C. 微波炉D. 电视机【答案】 B【解析】【解答】A、电饭锅是把电能转化为内能，A不符合题意；B、电风扇是把电能转化为机械能，B符合题意；C、微波炉是用来加热物体的，工作时将电能转化为内能，C不符合题意；D、电视机主要是把电能转化为声能和光能，D不符合题意．故答案为：B。

【分析】根据每个选项中能量转化的过程分析判断。

3．在室内种植一些盆栽既能净化空气，又能陶冶情操。

关于放在桌面上的盆栽，下列说法正确的是（）A. 我们看到盆栽绿色的叶子，是因为它反射绿光B. 绿色植物的光合作用是把光能转化为内能C. 盆栽受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力D. 盆栽受到的重力和桌面对它支持力是一对相互作用力力【答案】A【解析】【解答】A、人们见到的植物叶子之所以显绿色的，是因为绿色的叶子能反射绿光，A符合题意；B、绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，B不符合题意；C、盆栽受到的重力作用在盆栽上，对桌面的压力作用在桌面上，不是一个物体上的两个力，不是一对平衡力，C不符合题意；D、盆栽所受的重力与桌面对盆栽的支持力，等值、反向、共线，作用在同一个物体上，符合二力平衡的条件，是一对平衡力，不是一对相互作用力力，D不符合题意.故答案为：A.【分析】（1）不透明物体的颜色由它反射的色光决定；（2）光合作用将光能转化为化学能；（3）平衡力作用在同一物体上，相互作用力作用在相互作用的两个物体上，平衡力和相互作用力，都是大小相等、方向相反、作用在同一直线上，平衡力不一定是同种性质的力，相互作用力是同种性质的力.4．教室里面的节能灯、电风扇、班班通都工作时，下面说法错误的是（）A. 用电器开得越多，总电阻越大B. 用电器开得越多，总电功率越大C. 电风扇主要将电能转化为动能D. 它们之间是并联的【答案】A【解析】【解答】解：A、教室中各用电器是并联的，用电器开得越多，相当于多个电阻并联，根据并联电阻的规律可知，总电阻会变小，故A错误；B、并联电路中，用电器开得越多，总电功率越大，故B正确；C、电风扇工作时，主要将电能转化为动能，故C正确；D、教室的电路与家庭电路相同，各用电器工作时互不影响，是并联的，故D正确．故选A．【分析】（1）家庭电路为并联电路，并联的电阻越多，总电阻越小；（2）并联电路的总功率等于各并联用电器的功率之和；（3）电风扇工作时将电能转化为机械能；（4）家庭电路为并联电路．5．我国是全世界手机用户最多的国家，下列关于手机的说法中错误的是（）A. 人们通过打电话交流，说明声音可以传递信息B. 听筒是利用了电磁感应原理工作的C. 振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用D. 手机充电时是电能转化为化学能【答案】B【解析】【解答】解：A、人们通过打电话交流，这说明声音可以传递信息，故A正确；B、通电导体处于磁场中，就会受到磁力的作用，听筒就是利用这个原理将变化的电流转化为声音的，故B错误；C、做振动用的电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的，故C正确；D、手机充电的过程，消耗的是电能，最后转化为电池的化学能．故选B．【分析】（1）声音可以传递信息；（2）听筒将变化的电流转化为声音，利用的是磁场对电流的作用；（3）电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；（4）手机充电的过程，消耗的是电能，最后转化为电池的化学能．6．下列关于能量的说法中正确的是（）A. 在北方很多地区充分利用风力来发电，风能属于可再生能源B. 物体内能增加，一定要从外界吸收热量C. “神舟”飞船在加速升空过程中，它的动能增加，机械能不变D. 汽油机做功冲程中，将机械能转化为内能【答案】 A【解析】【解答】A、风能属于可再生能源，故A正确；B、物体内能增加，可能从外界吸收热量，也可能是外界对物体做功，故B错；C、神舟”飞船在加速升空过程中，它的动能增加，重力势能也增加，机械能增大，故C 错；D、汽油机做功冲程中，将内能转化为机械能，故D错。

九年级物理第十四章《内能的利用》测试题一．选择题（每题3分，共54分）1、“绿色理念”要求从根本上减小乃至杜绝污染，下列对农作物收割后留下的秸秆的处理方法中，不符合“绿色理念”的是（）A.就地焚烧B.发酵后作为农家肥C.加工成饮料瓶D.发酵制沼气2、如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（）A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程3、甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（）A.甲的功率大于乙的功率B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少4、关于热机错误的说法是（）A.利用内能来做功的机器叫热机B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机C.一切热机的工作过程都包括四个冲程D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率5、一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内（）A、完成20个冲程，做功20次B、完成40个冲程，做功40次C、完成40个冲程，做功10次D、完成20个冲程，做功10次6、如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来。

内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同（）A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程7、下列现象中，利用内能做功的是（）A．冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和B．车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花C．在烈日之下柏油路面被晒熔化了D．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起8、四冲程内燃机工作的共同特点错误的是（）A．都有燃料进入汽缸B．将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外作功C．都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能D．一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成9、关于家用小汽车的说法正确的是（）A．小汽车的发动机一般用汽油机B．汽车发动机用循环水冷却是因为水的热量多C．汽车在行驶过程中，动能保持不变D．质量好的车，汽油机效率可达120%10、1964年，人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯，它的气室示意图如图5所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电，那么（）A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的11、柴油机的效率比汽油机的效率高，主要原因是（）A．柴油的热值比汽油热值大B．柴油机和汽油机的点火方式不同C．汽油机的做功冲程用电火花点燃方式，浪费了一部分能量D．做功冲程中柴油机汽缸内的燃气产生的压强和温度比汽油机里的高12、对于燃料的热值, 下列说法中,属于正确理解的是：（）A、燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比；B、燃料的热值跟燃料的质量成正比；C、容易燃烧的燃料热值一定大。

初中物理-内能利用-计算题1一．解答题（共11小题）1．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少？（2）该汽车的输出功率为多少？（已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）2．质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以lOm/s 的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？3．莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h），已知汽油的热值为4.6×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油）．求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）4．我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．电压/v 300功率/w 30容量/Ah 100质量/kg 320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点．（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．①内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出多少热量？②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大？③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．5．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．6．液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），问：（1）瓶内燃气的热值是多少？（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？7．（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的70～75%，海洋的贮水量约为1.3×1021千克，海水资源极其丰富．当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应．假定由此导致海水的温度升高0.1℃，则海水将多吸收的热量约为焦[设海水的比热为4.2×103焦/（千克•℃）]（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源．然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水．假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为0.05毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约千克的水．（水的密度ρ水=1.0×103千克/米3）8．由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产．某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表．型号200GF 额定功率50Hz转速1500r/min 额定电流400A额定功率200Kw 效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧能转变为内能，柴油机冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能．（2）发电机的工作原理是（）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V 0.8kW”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V 2.5kW”空调机8台．若其他设备总功率为80kW并照常运行．①试通过计算说明现有发电机能否满足需要．②柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响？（至少两点）9． 2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）．车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率83.3%纯电动汽车电能100km 600N7.2×107J内燃机汽车汽油100km 600N3×108J（1）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面？10．发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸．若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示．（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功J．（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是（对甲、乙、丙、丁重新排序），图所示的冲程内燃机给汽车提供动力．（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比．汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.35kg/m3排气量 1.8L 热值4.6×107（J/kg）发动机最大功率75（kw）空燃比14：1当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率．（计算结果保留一小数）11．一种正在研制中的太阳能动力车如图，它上面的太阳能接收板的有效面积为S=8m2，天气晴朗、接收板正对着太阳时，每1m2面积上每1s内接收到的太阳能是1.0×103J．正常运行时：这种车将太阳能转化成机械能的效率可达12%．求：（1）2h内太阳能动力车接收到的太阳能是多少J？（2）正常运行时该车的功率可达多少kW？（3）若该车（含载重）的总质量为160kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为总重力的，则它在水平路面上匀速行驶的速度可达多少m/s？（运算中取g=10N/kg）初中物理-内能利用-计算题1参考答案与试题解析一．解答题（共11小题）1．（2015•内江）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少？（2）该汽车的输出功率为多少？（已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）【考点】热机的效率；功率的计算．【专题】计算题；比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）根据ρ=求出消耗汽油的质量，利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量，再利用效率公式η=的变形公式W=ηQ放可求出牵引力做的功．（2）知道前进的距离，利用求出汽车运动的时间，利用P=即可求出功率．【解答】解：（1）由ρ=得消耗汽油的质量为：m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3 m3=1.2kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；由η=得，汽油机的有用功：W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；（2）由v=得汽车运动的时间：t===h=400s；汽车的输出功率：P===4.05×104W．答：（1）该汽车发动机做的有用功是1.62×107J；（2）该汽车的输出功率为4.05×104W．【点评】本题考查了学生功、功率的公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式．2．（2015•河南）质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以lOm/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？【考点】燃料的热值；机械效率的计算；功率计算公式的应用．【专题】比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）利用燃料放热公式，求出放出的热量；（2）先利用牵引力的功率和时间求出牵引力所做的功，再根据W=Fs求出牵引力，结合二力平衡得到阻力；（3）先求出有用功，再利用斜面的机械效率公式求出机械效率．【解答】解：（1）汽油燃烧放出的热量为：Q=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；（2）由P=可得牵引力做功为：W=Pt=20000W×600s=1.2×107J，由功的计算公式，可得牵引力为：F===2000N，由于汽车匀速运动，则受到的阻力为f=F=2000N；（3）汽车在斜坡上做的有用功为：W有用=Gh=mgh=6000kg×10N/kg×50m=3×106J，总功为：W总=P额t=100000W×2×60s=1.2×107J，则机械效率为：η=×100%=×100%=25%．（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为5.4×107J；（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为2000N；（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是25%．【点评】此题主要考查了燃料放热、力学功与功率的关系以及机械效率，属于能量综合运算题，难度适中．3．（2014•江西）莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h），已知汽油的热值为4.6×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗0.2kg 汽油）．求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）【考点】有关热机的计算．【专题】热和能．【分析】（1）根据Q=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量；（2）根据题意可知消耗0.2kg汽油获得的能量，根据η=求出发动机的效率．【解答】解：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；（2）根据题意可知，完全燃烧0.2kg汽油获得的能量为W=1kW•h=3.6×106J，汽车发动机的效率：η=×100%=×100%≈39%．答：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为9.2×106J；（2）该汽车发动机的效率最高可达39%．【点评】此题主要考查的是学生对热值和热机效率计算公式的理解和掌握，难度不大．4．（2008•武汉）我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．电压/v 300功率/w 30容量/Ah 100质量/kg 320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点清洁，污染少、能源利用率高．（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．①内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出多少热量？②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大？③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．【考点】热机的效率；功的计算；热量的计算；燃料的热值．【专题】应用题；简答题；压轴题．【分析】内燃机主要讲内能转化为机械能，在燃烧燃料时，产生的废气会污染环境，并且废气带走大部分热量，内燃机的效率很低．要解决此题需要用到计算公式：W=UIt、Q=mq、W=Fs、η=．【解答】解：（1）混合动力汽车启动时，内燃机不工作，只有当蓄电池电能过低或高速行驶时，才用到内燃机，所以混合动力汽车污染少．故答案为：清洁，污染少、能源利用率高．（2）该蓄电池组储存的电能为：W=UI t=300V×100A×3600s=1.08×108J答：该蓄电池可储存1.08×108J的电能．（3）①内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出的热量是：Q=mq=4.475kg×4.0×107J/kg=1.79×108J答：放出的热量是1.79×108J．②分析图可知：车速为50km/h时，受到的阻力位2000N，又因为车做匀速直线运动，所以F=f=2000N答：发动机的动力为2000N．③行驶过程中充入的电能W1=W×（80%﹣60%）=1.08×108J×（80%﹣60%）=2.16×107J车行驶的路程为：s=vt=50km/h×0.5h=25km=250OOm行驶机械功：W2=Fs=2000N×25000m=5×107J内燃机的效率为：η==40%答：内燃机的效率为40%．【点评】此题考查了电功、机械功的计算，并且还考查了热机的效率，及燃料燃烧时的放热公式．考查得很全面．5．（2005•南通）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．【考点】有关热机的计算．【专题】计算题．【分析】热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关，做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关，计算功率要在对应的时间内计算做功的多少，计算效率也应是在对应的时间内燃料完全燃烧放出的热量和做的功．【解答】解：（1）燃气对活塞的平均压力：F=PS=9.0×lO5Pa×30×10﹣4m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N×0.05m=135J；（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1800周，要做功900次，所以P=（4）该汽油机1min消耗汽油质量：m=ρV=0.8×103kg/m3×0.01×10﹣3m3=0.008kg，效率：η=．答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；（3）汽油机的功率为2025W；（4）汽油机的效率为33%．【点评】此题考查热机中压力、功、功率、效率的计算．在计算功率和效率时要注意对应关系．6．（2012•常州）液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），问：（1）瓶内燃气的热值是多少？（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？【考点】燃料的热值；热量的计算．【专题】计算题．【分析】根据水的比热容，计算出水吸收的热量，然后根据炉灶的热效率，可求出燃气燃烧放出的热量，最后根据热值的概念，求出燃气的热值；对照所求热值与石油气热值的关系，判断是否掺假．【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣31℃）=2.898×107J；燃气燃烧放出的热量为：Q放===3.864×107J；瓶内燃气的热值为：q===4.6×107J/kg；（2）通过计算得出的瓶内燃气的热值正好等于液化石油气的热值，即q=q石油气=4.6×107J/kg；故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚；答：（1）瓶内燃气的热值是4.6×107J/kg；（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚．【点评】此题属于热学的综合题，将比热容与热值的相关计算，通过热效率联系在一起；根据相应的计算公式可解答．7．（2002•丽水）（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的70～75%，海洋的贮水量约为1.3×1021千克，海水资源极其丰富．当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应．假定由此导致海水的温度升高0.1℃，则海水将多吸收的热量约为5.46×1023焦[设海水的比热为4.2×103焦/（千克•℃）]（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源．然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水．假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为0.05毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约259.2 千克的水．（水的密度ρ水=1.0×103千克/米3）【考点】燃料的热值．【专题】实验题；电与热、生活用电．【分析】（1）已知海水的质量、温度的变化量、海水的比热容，利用吸热公式Q吸=cm△t求海水吸收的热量；（2）根据题意求出这只水龙头连续滴水一个月流失的体积，再根据密度公式求出流失水的质量．【解答】解：（1）海水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1.3×1021kg×0.1℃=5.46×1023J；（2）流失水的体积：V=2×5×10﹣8m3×24×3600×30=0.2592m3，由ρ=得，流失的水的质量：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.2592m3=259.2kg．故答案为：5.46×1023；259.2．【点评】本题考查了热量公式和电功公式、密度公式的灵活应用，根据题意得出一个月流失水的体积是关键．8．（2007•崇左）由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产．某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表．型号200GF 额定功率50Hz转速1500r/min 额定电流400A额定功率200Kw 效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧化学能转变为内能，柴油机做功冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能．（2）发电机的工作原理是（ B ）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V 0.8kW”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V 2.5kW”空调机8台．若其他设备总功率为80kW并照常运行．①试通过计算说明现有发电机能否满足需要．②柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响？（至少两点）【考点】内燃机的四个冲程；噪声及来源；发电机的构造和原理．【专题】计算题；简答题；压轴题．【分析】（1）柴油发电机主要是通过燃烧柴油，将化学能转化为内能，再通过做功冲程，将内能转化为机械能，从而带动发电机来发电的．（2）闭合电路的一段导体在磁场中做切割磁感线运动时，可以产生感应电流，根据此现象制成了发电机，可据此作答．（3）①首先计算出学校各种用电设备的总功率、总电流，再和发电机铭牌上的数值进行比较即可．②柴油发电机的污染主要来自两方面：一、机器运转过程中产生的噪音，二、燃料燃烧产生的废气污染．【解答】解：（1）柴油机的四个冲程中，在压缩冲程的末端，空气被压缩，温度升高；做功冲程的开始，喷入雾状柴油后，柴油自然，化学能转化为内能，而此时内能有转化为机械能，带动飞轮转动做功；最后通过发电机将机械能转化为电能．故答案为：化学，做功．（2）A、电磁铁利用了电流的磁效应，不合题意；C、D、通电线圈在磁场中转动，体现了磁场对电流的作用力，不合题意；而发电机的工作原理是电磁感应现象，故选B．（3）①由题意知：P总=0.1kW×50×4+0.8kW×40+2.5kW×8+80kW=152kW＜200kw×80%，I总=200×A+8×A+40×A+A≈690.9A＞400A，故不能满足需要．②主要包括：大气污染和噪音污染．【点评】此题主要考查了柴油机能量转化和发电机的工作原理，在解答（3）题时，一定要考虑到额定电流的要求，以免造成错解．9．（2010•宁夏）2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）．车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率83.3%纯电动汽车电能100km 600N7.2×107J内燃机汽车汽油100km 600N3×108J（1）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面？【考点】热机的效率；功的计算．【专题】计算题；简答题；信息给予题．【分析】（1）牵引力做的功等于牵引力和汽车在牵引力方向上通过的距离的乘积，即W力=FS；内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，即η=×100%．（2）纯电动节能环保车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．【解答】解：（1）①汽车牵引力做的有用功等于牵引力和汽车前进距离的乘积∴W力=FS=600N×100×103m=6×107J②内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，∴η=×100%=×100%=20%答：汽车牵引力做的有用功为6×107J，内燃机汽车的效率为20%．（2）由题意“纯电动节能环保车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体”及计算结果归纳出环保车的特点：节能体现在该电动车的效率高，环保体现在噪音小、无废气排放．答：节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放．【点评】本题从电动环保汽车入手，结合社会热点问题“节能减排”对物理知识进行考查，是新课改下比较流行的一种题型，重点考查学生基础知识的掌握程度和灵活应用的能力．10．（2013•佛山）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸．若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示．（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功 4.5×106J．（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙甲丁丙（对甲、乙、丙、丁重新排序），丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力．（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比．汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.35kg/m3。

一、选择题1．下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（）A．0℃的冰没有内能B．做功可以改变物体的内能C．物体放出热量，温度一定要降低D．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能2．下列所举的事例中，属于机械能转化为内能的是（）A．冬天双手摩擦生热取暖B．用电水壶给水加热C．衣服在阳光下暴晒升温D．火箭起飞加速升空3．下列关于热和能的说法中，错误的是（）A．比热容是物质的一种属性B．古人“钻木取火”，是内能转化为机械能的过程C．一切物体都具有内能D．内燃机在做功冲程是内能转化为机械能的过程4．下列说法中正确的是（）A．物体吸收热量，温度一定升高B．热值越大的燃料，燃烧时放出的热量就越多C．组成物质的分子之间，引力和斥力是同时存在的D．不同物体的温度越高，内能越大5．2020年11月24日04时30分，中国首个月球采样返回任务“嫦娥五号”发射升空，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅，下列说法正确的是（）A．火箭发射时，尾部产生大量白气，这是水汽化产生的水蒸气B．火箭加速升空时，将燃料的化学能转化为重力势能C．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢热值大D．火箭升空过程中，与空气摩擦，通过热传递使内能增加6．图示是甲、乙两台汽油机的能量流向及比例，下列说法正确的是（）A．若将甲汽油机更换成乙汽油机，机械效率将减小B．若将甲汽油机更换成乙汽油机，尾气带走的能量将减小C．甲、乙汽油机尾气带走的能量占所有损失能量的比例最大D．甲、乙汽油机摩擦损失的能量相同7．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如下图所示。

在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：N2O4（光照)=O2+2NO，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小。

当窗口无光射入时，活塞移动，该过程相当于下图汽油机四个冲程中的（）A．B．C．D．8．某班同学在物理课上完成一组小实验：①来回迅速摩擦双手；②黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下；③将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光；④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。

初中物理内能的利用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、内能的利用选择题1．当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%．已知汽车整车质量为1500kg，油箱容积为50L．（汽油热值q=3.3×107J/L，g=10N/kg）．下列说法中错误的是（）A. 汽车匀速前进受到的阻力是1200NB. 这时汽车牵引力做功的功率3.6×104WC. 牵引力做的有用功1.65×109JD. 汽车行驶的路程为550km【答案】 C【解析】【解答】解：A、汽车匀速前进受到的阻力：f=0.08G=0.08mg=0.08×1500kg×10N/kg=1200N；故A正确；B、因为汽车匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车受到的牵引力：F=f=1200N，汽车行驶的速度：v=108km/h=30m/s，这时汽车牵引力做功的功率：P= = =Fv=1200N×30m/s=3.6×104W；故B正确；C、汽油完全燃烧放出的热量为：Q放=Vq=3.3×107J/L×50L=1.65×109J，因为汽车的效率η= =40%，所以牵引力做的有用功：W有用=ηW总=40%×1.65×109J=6.6×108J，故C错误；D、根据W=Fs可得，汽车行驶的路程为：s= = =5.5×105m=550km．故D正确．故选C．【分析】（1）根据G=mg和汽车受到的阻力是整车重的0.08倍求出阻力的大小；（2）汽车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件求出牵引力的大小，又知道汽车行驶的速度，根据P= = =Fv求出汽车牵引力做功的功率；（3）知道汽油的热值和油箱容积，可利用公式Q放=Vq计算出汽油完全燃烧放出的热量，又知道汽车的效率为40%，可利用公式W有用=ηW总计算出牵引力做的有用功；（4）利用公式W=Fs的公式变形计算出汽车行驶的路程．2．下列家用电器，主要利用电流热效应工作的是（）A. 收音机B. 电烤炉C. 电风扇D. 电视机【答案】B【解析】【解答】解：A、收音机工作时，主要将电能转化为声能，不是利用电流的热效应，不合题意；B、电烤箱工作时，主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应，符合题意；C、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，不合题意；D、电视机工作时，主要将电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，不合题意．故选B．【分析】当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．明确各用电器使用时的能量转化可做出判断．3．现在节约能源的现象越来越多.比如在香港的一家健身馆，在地面上就装有压电材料，利用健身者对地面的压力来产生电能，并为室内照明供电.在这一过程中实现的能量转化形式是：（）A. 电能----机械能----光能和内能B. 机械能----光能和内能----电能C. 电能----光能和内能----机械能D. 机械能----电能----光能和内能【答案】D【解析】【解答】健身者的运动具有机械能，通过在地面上的压电材料产生电能，电能再照明供电，转化为光能和内能.所以过程为：机械能----电能----光能和内能.D符合题意，ABC不合题意.故答案为：D.【分析】直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的，由此分析解答.4．下列有关热机的说法正确的是（）A. 内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程C. 汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源D. 热机的使用缓解了城市的热岛效应【答案】 A【解析】【解答】解：A. 为使冷却效果好，内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，故A正确；B．内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程，故B错；C．汽油是一次能源，不能循环使用，故C错；D．热机的使用加重了城市的热岛效应，故D错。

初中物理内能的利用试题(有答案和解析)含解析一、内能的利用选择题1．关于功、内能和热量，下列说法中正确的是（）A. 内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体B. 物体的温度不变，内能一定不变C. 温度高的物体含有的热量比温度低的物体多D. 物体的内能不可以转换成机械能【答案】 A【解析】【解答】A、发生热传递的条件是温度的高低，不是内能的大小，内能小的物体也可能是温度高的物体，所以，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，A符合题意；B、冰块熔化，吸收热量，温度不变，内能增加，B不合题意；C、热量是一个过程量，不能说“某物体含有或具有多少热量”，C不合题意；D、汽油机的做功冲程，将内能转化为了机械能，D不合题意．故答案为：A．【分析】A、发生热传递的条件的是物体间存在温度差，与物体内能的多少无关；B、物体吸收热量，内能一定增大，放出热量，内能一定减小 . 在晶体熔化和凝固过程中，虽然物体的的内能发生的变化，但温度不变，只是物体的状态了生了变化；C、热量是一个过程量，它表示物体在能量转化或转移的过程中，能量变化的多少，只能说“吸收”或“放出”，而不能说“含有”；D、物体的内能和机械能之间可以相互转化 .2．热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。

下列相关说法正确的是（）A. 热机是把机械能转变为内能的装置B. 四冲程内燃机的一个工作循环对外做功1次C. 使用热值大的燃料可提高热机效率D. 采取有效的措施可以使热机效率达到100%【答案】B【解析】【分析】（1）热机是将内能转化为机械能的机器．（2）四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程．（3）燃料的热值：1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值；热机的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．（4）热机的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，减少热的损失，可以提高效率．【解答】解；A、热机是利用内能来工作的机器，其中能量的转化是将内能转化为机械能．不符合题意．B、四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程，一个工作循环对外做一次功；说法正确，符合题意．C、燃料的热值是燃料的特性，燃料的热值大，只能说明完全燃烧1kg的燃料放出的热量多，而热机的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，采用使用热值大的燃料，并不能提高热机的效率．故C不符合题意．D、热机工作时，总要克服摩擦做功、总有部分能量散失到空中，用来做有用功的能量一定小于燃料完全燃烧产生的能量，所以热机效率一定小于1．故D不符合题意．故选B．【点评】本题考查内燃机的四个冲程以及热机的效率；明确内燃机的四个冲程中压缩冲程、做功冲程能量的转化，以及燃料的燃烧和能量的转化的知识点；注意无论采取什么措施，热机的效率总小于1．3．下列说法中正确的是（）A. 电动机是利用电磁感应现象制成的B. 发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的C. 动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能【答案】C【解析】【解答】解：A、发电机是利用电磁感应现象制成的，故A错误；B、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故B错误；C、动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的，故C正确；D、汽油机的做功冲程是将内能转化成机械能，故D错误．故选：C．【分析】（1）发电机和动圈式话筒都是利用电磁感应原理制成的；（2）电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的；（3）做功冲程是将内能转化为机械能．4．下列有关热机的说法正确的是（）A. 内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程C. 汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源D. 热机的使用缓解了城市的热岛效应【答案】 A【解析】【解答】解：A. 为使冷却效果好，内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，故A正确；B．内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程，故B错；C．汽油是一次能源，不能循环使用，故C错；D．热机的使用加重了城市的热岛效应，故D错。

一、选择题1．如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（）A．一个工作循环的正确顺序是∶甲乙丙丁B．甲图冲程能获得动力C．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程D．丁图冲程存在内能转化为机械能的过程2．实验室里的一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精（）A．密度、比热容、热值都不变B．密度、比热容、热值都变为原来的一半C．密度不变，比热容、热值变为原来一半D．密度、比热容变为原来一半，热值不变3．以下现象中属于能量转移的是（）A．启动汽车发动机，汽车向前开B．利用电饭煲烧饭C．利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电 D．试管中的冷水放入热水中变热4．关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（）A．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律B．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能C．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能D．热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体5．下列说法正确的是（）A．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值B．“摩擦生热”现象中的“热”的含义是指内能C．做功相同时，热机的效率越高消耗的燃料越多D．一杯热水逐渐变凉时，这杯水的热量不断减小6．2020年11月23日嫦娥五号发射升空，12月17日圆满完成探月任务返回地面，关于它的说法下列错误的是（）A．发射时用的燃料热值越大，燃烧时放出的热量越多B．发射塔下大水池中装有水，利用水的比热容大特性C．发射时，发射塔周围出现大量白气，是液化形成的D．嫦娥五号返回器外表面的材料，具有良好的耐高温性和隔热性7．关于四冲程内燃机，下列说法中错误的是（）A．热机效率越高，所做的有用功就越多B．柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气C．一个工作循环中活塞往复运动2次、曲轴转动2周D．只有做功冲程是将内能转化为机械能8．下列说法正确的是（）A．汽油的热值比柴油的热值大，完全燃烧时比柴油产生的热量多B．用锯条锯木头时温度升高，是通过热传递改变内能C．塑料吸盘能“吸”在墙壁上，说明分子间存在引力D．闻到远处的花香，说明分子在不停地做无规则运动9．小明用煤气炉烧水时，进行了如下思考，正确的是（）A．煤气燃烧越充分，其热值越大B．只要煤气燃烧足够充分，效率就可以达到100%C．壶内水温度升高的过程中内能增大D．水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高10．周末，小明同学在家与父母一起做清洁卫生，美化家居环境。

人教版初中物理九年级全册第14章内能的利用练习题【含答案及解析】姓名___________ 班级____________ 分数__________题号一二三四五六总分得分一、选择题1. 某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是（）A. 热机B. 电动机C. 发电机D. 电热水器2. 下列关于热学知识的说法正确的是( )A. 烧开水是通过做功的方式增加水的内能B. 冰在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加C. 柴油机的效率可以达到100%D. 端午粽子飘香，说明分子间存在引力3. 如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是( )A. 乙、甲、丁、丙B. 甲、乙、丙、丁C. 乙、丙、丁、甲D. 甲、丙、丁、乙4. 关于柴油机与汽油机的区别，下面叙述错误的是( )A. 构造上，柴油机气缸顶部有一个喷油嘴而没有火花塞B. 工作过程中，柴油机与汽油机只有一个冲程不同C. 柴油机的效率比汽油机高D. 柴油机比汽油机经济，但是比较笨重5. 汽油机工作时，汽缸内温度最高的时刻是( )A. 吸气冲程结束时B. 做功冲程结束时C. 压缩冲程结束，电火花点火的瞬间D. 压缩冲程结束，电火花点火后的瞬间6. 如图所示为喷气式飞机和火箭在飞行中的情景，下列关于它们的说法正确的是( )A. 飞机和火箭使用的发动机，都是利用空气来助燃的B. 飞机和火箭使用的发动机，都不是利用空气来助燃的C. 飞机和火箭都是利用高温、高压气体产生的反作用力来飞行的D. 飞机和火箭都是利用机械能转化为内能来飞行的7. 实验小组同学发现，相同情况下烧开一壶水，用天然气比用煤气的量要少，其原因是由于这两种燃料具有不同的（）A. 质量B. 热值C. 比热容D. 密度8. 为了提高热机效率，应尽可能做到( )A. 采用优质燃料B. 降低热机功率C. 减少热机的各种热损失，保持良好的润滑D. 避免使用热机9. 下列说法错误的是（）A. 物体温度越高，其内部分子运动越剧烈；B. 做功和热传递均可以改变物体的内能；C. 固体中分子排列较紧密，说明分子间只有引力，没有斥力；D. 内燃机的效率比蒸汽机的高10. 在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是( )A. 丙和丁B. 乙和丁C. 甲和乙D. 甲和丙11. 在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法正确的是( )A. 机械能一定守恒B. 各种形式的能量都守恒C. 各种形式能的总量一定守恒D. 内能一定守恒二、填空题12. 世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意，比如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，能的转化过程是_________，图中________(选填“甲”或“乙”)是汽油机的工作原理图。

人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用经典知识题库单选题1、利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。

已知水的比热容为4.2×103J/kg·℃，煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。

下列说法中（）①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J②水吸收的热量是2.1×106J③水温升高了50℃④加热过程中水的内能保持不变A．只有①④正确B．只有②③正确C．只有①②正确D．只有②③④正确答案：B①由Q放=Vq知道，煤气完全燃烧放出的热量是Q=Vq=0.105m3×4×107J/m3=4.2×106J放故①错误；②由于该热水器烧水的效率是50%，所以，水吸收的热量是Q=Q放η=50%×4.2×106J=2.1×106J吸故②错误；③由Q=cmΔt知道，水温升高了Δt=Qcm=2.1×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg=50°C故③正确；④加热过程中水的温度升高内能增大，故④错误。

故选B。

2、下列关于热机的说法中，错误的是（）A．热机是把内能转化为机械能的装置B．热机是把机械能转化为内能的装置C．对内燃机不断革新，也不能把气体的内能全部转化为机械能D．即使没有漏气、也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能答案：BAB．热机通过消耗燃料对外做功，把内能转化为机械能的装置，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；CD．机械工作时不可避免地要产生摩擦，所以能量在转化的过程中肯定有散失，即使机器不断革新，没有漏气、也没有摩擦等能量损失，工作时气缸也会发生热传递、废弃还要带走部分热量，因此内燃机不能把内能全部转化为机械能，故CD正确，不符合题意。

故选B。

3、汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着机械能转化为内能的过程（）A．B．C．D．答案：BA．图中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，吸气冲程没有能量转化，故A不符合题意；B．图中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，是机械能转化为内能，故B符合题意；C．图中的两个气阀都关闭，活塞下运动，为做功冲程，是内能转化机械能，故C不符合题意；D．图中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，排气冲程没有能量转化，故D不符合题意。

第十四章《内能的利用》测试卷一、单选题(共15小题)1.下列图形中，属于内能转化为机械能的是()A．滑下滑梯B．弯折铁丝C．做功冲程D．压缩空气点火2.下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是()A．热气球上升的过程B．铅球自由下落的过程C．跳水运动员将跳板踏弯的过程D．跳伞运动员在空中匀速下落的过程3.下列有关能量转化的实例中，说法不正确的是()A．不计空气阻力和摩擦，滚摆上升的过程中，动能转化为重力势能B．汽油机在做功冲程中，机械能转化为内能C．干电池、蓄电池对外供电时，化学能转化为电能D．植物吸收太阳光进行光合作用时，光能转化为化学能4.生活中能量转化的实例很多．下列描述中，错误的是()A．摩擦生热是把机械能转化为内能B．摩擦起电是把电能转化为机械能C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能5.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是() A．烧水时，水蒸气顶起壶盖B．闭合开关后，灯泡发光C．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷D．给电动自行车的蓄电池充电6.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，这表明()A．甲的功率比乙的大B．甲做的功比乙的多C．甲消耗的柴油比乙的少D．甲柴油机内能转化为机械能的百分比大7.汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是()A．柴油B．汽油和空气C．汽油D．空气8.把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加．下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是()A．是由水的内能转化来的B．是由水的重力势能转化来的C．是由乒乓球的内能转化来的D．是由乒乓球的化学能转化来的9.如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是()A．光电池板是将电能转化为光能B．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能C．照明灯是将内能转化为电能D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能10.如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来．内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程11.人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械－热机，下面这些机械中不属于热机的是()A．电动机B．柴油机C．汽油机D．蒸汽机12.如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲程试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程13.如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是()A．光电池板是将电能转化为光能B．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能C．照明灯是将内能转化为电能D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能14.下列用电器工作时，能量转化的主要形式与电饭锅相同的是()A．电烤箱B．空调C．电风扇D．洗衣机15.单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，曲轴转过()A．720°B．180°C．150°D．90°二、填空题(共3小题)16.按如图所示装置进行实验，把试管中的水加热至沸腾，试管上方的小叶轮会转动起来，此过程中能量的转化与热机工作中的________冲程能量的转化相同．17.在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是________冲程，如图所示的是汽油机的________冲程．四个冲程中利用飞轮惯性工作的冲程是________．18.柴油的热值是3.3×107J/kg，酒精的热值是3.0×107J/kg.完全燃烧相同质量的柴油和酒精，放出热量较多的是________．放出6.6×108J的热量，需要完全燃烧柴油和酒精的质量分别是________ kg、________ kg.从环境保护的角度，较为“清洁”的燃料是________．三、实验题(共3小题)19.比较不同燃料的热值实验：(1)为保证实验结论的可靠，小王同学在实验中应保持水的质量、________、以及两个烧杯等都应相同．(2)实验数据记录如下表，根据表中数据，估算出燃料2的热值是________ J/kg.(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏________(大/小)，出现这样情况的主要原因是________________________________________________________________________．(写出一点)20.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量和烧杯内液体的质量也相同．(1)比较不同燃料的热值，则应选________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验．(2)有同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关．要研究物体温度升高吸收热量的多少与质量的关系，需要选取质量________(选填“相同”或“不同”)的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究．(3)若要研究物体温度升高吸收热量的多少与物质种类的关系，需要选用质量相同的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究，这种研究物理问题的方法叫________________________________________．21.比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧．(1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①①两项内容漏写了，请你帮他补充完整．(2)实验后小明根据实验数据利用公式Q＝cmΔt算出了水吸收的热量，结合“10 g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠，请说明理由__________.四、计算题(共3小题)22.完全燃烧70 g的酒精可以释放出2.1×106J的热量，如果所放出的热量中有60%被质量为5 kg温度为20 ①的水所吸收，试求：(1)酒精的热值；(2)水温可以升高多少？23.下表是某品牌小轿车的一些技术参数．其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大．空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比．汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量．该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为1.35 kg/m3,1 min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次．请你计算发动机在最大功率工作时，(1)1 min内做的有用功(2)做一次功消耗汽油的质量(3)发动机的效率24.如图所示，简易太阳能热水器受光面积1.2 m2，内装80 kg水，太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J，如果60%的热量被水吸收，问：(1)20 ①的水晒3 h后水温是多少摄氏度？(2)煤气的热值是4.2×107J/kg，若煤气灶的效率为40%，则烧热这些水(达到上一问中水的末温)需燃烧多少煤气？答案解析1.【答案】C【解析】A项，滑下滑梯时，与滑梯发生摩擦做功，将机械能转化为内能，不合题意；B项，弯折铁丝时，是通过做功将机械能转化为内能，不合题意；C项，在内燃机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，符合题意；D项，压缩点火，属压缩气体做功，将机械能转化为内能，不合题意．2.【答案】B【解析】A项，热气球上升的过程，高度增加，是空气对气球做功，机械能增加，故A不符合题意；B项，铅球自由下落的过程中，高度下降，速度增加，是重力势能转化为动能，故B符合题意；C.跳水运动员将跳板踏弯的过程中，跳板形变的程度增加，弹性势能增加，并非减小转化成动能，故C不符合题意；D项，跳伞运动员在空中匀速下落的过程，速度不变，高度下降，是动能不变，重力势能减小，故D不符合题意．3.【答案】B【解析】A项，滚摆在上升的过程中，不计空气阻力和摩擦，机械能守恒，动能转化为重力势能，叙述正确，不符合题意；B项，汽油机在做功冲程中，内能转化为机械能，叙述错误，符合题意；C项，干电池、蓄电池对外供电时，将化学能转化为电能，叙述正确，不符合题意；D项，植物吸收太阳光进行光合作用时，将光能转化为化学能贮存在体内，叙述正确，不符合题意．4.【答案】B【解析】A项，摩擦生热是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A正确；B项，摩擦起电是电子的转移，可以把机械能转化为电能，故B错误；C项，电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；D项，燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能转化为内能，故D正确．5.【答案】C【解析】A项，烧水时，水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意；B项，闭合开关后，灯泡发光，是通过电流做功改变物体的内能，是能量的转化过程，不符合题意；C项，冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是通过热传递改变了手的内能，是能量的转移过程，符合题意；D项，给电动自行车的蓄电池充电，是电能转化为化学能储存起来，是能量的转化过程，不符合题意．6.【答案】D【解析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．比值越大，热机的效率越高．甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，说明甲柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，所以D正确；功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机的效率是两个完全不同的概念，所以A错误；B选项中，甲做功多，比值不一定大，所以B错误；C选项犯了同样的错误，消耗柴油少，用来做有用功的能量与消耗的总能量之比不一定大，所以C错误．7.【答案】B【解析】四冲程汽油机的吸气冲程中，吸入的气缸的气体是汽油和空气的混合物．8.【答案】B【解析】松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加．9.【答案】B【解析】A项，这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，故A说法错误；B项，“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，风能属于机械能的一种，故B说法正确；C项，照明灯工作时，将电能转化为光能，故C说法错误；D项，蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将电能转化为化学能，故D说法错误．10.【答案】C【解析】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机械能；在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．11.【答案】A【解析】蒸汽机、汽油机、柴油机都是利用热机工作的，工作过程中都是将内能转化为机械能．而电动机是利用电能转化成机械能的．12.【答案】C【解析】水蒸气把橡皮塞冲出；这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程．13.【答案】B【解析】A项，这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，故A说法错误；B项，“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，风能属于机械能的一种，故B说法正确；C项，照明灯工作时，将电能转化为光能，故C说法错误；D项，蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将电能转化为化学能，故D说法错误．14.【答案】A【解析】电饭锅工作时，主要将电能转化为内能．A项，电烤箱是将电能转化为内能，与电饭锅的能量转化相同，符合题意；B项，空调依靠压缩机工作，将电能转化为机械能，不合题意；C项，电风扇主要将电能转化为机械能，不合题意；D项，洗衣机主要将电能转化为机械能，不合题意．15.【答案】A【解析】汽油机，完成一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，所以转动720°.16.【答案】做功【解析】由图可知，从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气会对叶轮做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能．17.【答案】压缩做功吸气冲程、压缩冲程和排气冲程【解析】在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程；根据图示可知，进气门和排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程．四个冲程中，对外提供内能的冲程只有做功冲程，其它三个冲程都是依靠惯性完成的，因此利用飞轮惯性工作的冲程有：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程.18.【答案】柴油20 kg22 kg酒精【解析】(1)由Q＝qm知，完全燃烧相同质量的柴油和酒精，放出热量较多的应该是热值大的燃料，所以放出热量较多的是柴油．(2)由Q＝mq得，需要完全燃烧柴油：Q柴油＝＝＝20 kg.(3)由Q＝mq得，需要完全燃烧酒精：Q酒精＝＝＝22 kg.(4)从环境保护的角度，较为“清洁”的燃料是酒精．19.【答案】(1)燃料的质量(2)1.2× 107(3)小燃料燃烧放出的热不能被水全部吸收【解析】(1)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；(2)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20 ①，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10 ①，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×107J/kg；(3)因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小．20.【答案】(1)甲、乙甲、丙(2)不同，同种(3)不同种，控制变量法．【解析】(1)为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验．(2)猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关．要研究物体温度升高吸收热量的多少与质量的关系，需要选取质量不同的同种物质进行研究．(3)若要研究物体温度升高吸收热量的多少与物质种类的关系，需要选用质量相同的不同种物质进行研究，这种研究物理问题的方法叫控制变量法．21.【答案】(1)①加热后的水温/①①10 g碎纸片(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收【解析】(1)①需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量；①根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等；(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收，故算出的酒精热值要小于真实值．22.【答案】解：(1)①Q放＝mq，①酒精的热值：q＝＝＝3×107J/kg.(3)水吸收的热量：Q吸＝60%×Q放＝60%×2.1×106J＝1.26×106J,①Q吸＝cmΔt,①水升高的温度：Δt＝＝＝60 ①.答：(1)酒精的热值为3×107J/kg；(2)水温可以升高60 ①.【解析】(1)根据公式Q＝mq求出酒精的热值；(2)根据Q吸＝60%×Q放求出水吸收的热量，再根据公式Q吸＝cmΔt求出水升高的温度．23.【答案】解：(1)1 min内做的有用功：W＝Pt＝7.5×104W×60 s＝4.5×106J.(2)燃气的质量：m＝ρv＝1.35 kg/m3×1.8×10－3m3＝2.43×10－3kg,因为空燃比是14①1，所以燃油的质量是整个质量的，做一次功消耗的汽油质量：2.43×10－3kg×＝1.62×10－4kg.(3)1 min内汽油燃烧释放的热量：Q＝mq＝1.62×10－4kg×4.6×107J/kg×2600＝1.94×107J,发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝23.2%.答：(1)1 min内做的有用功为4.5×106J.(2)做功一次消耗汽油的质量是1.62×10－4kg.(3)发动机的效率是23.2%.【解析】(1)根据公式W＝Pt进行计算，要注意把功率单位换算成W，把时间单位换算成s.(2)根据m＝ρv算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量．(3)发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值．24.【答案】解：(1)①太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J,①太阳能热水器3 h得到太阳的辐射热量为：Q＝1.2 m2×3×60 min×7.56×104J/(m2·min)＝16329600 J,而Q吸＝Qη＝16329600 J×60%＝9797760 J,又①C＝4.2×103J/(kg·①)，m＝80 kg,①Δt＝＝＝29.2 ①，从而可知t＝Δt＋t0＝29.2 ①＋20 ①＝49.2 ①.(2)①Q吸＝9797760 J，η热＝40%，①煤气燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝24494400 J,又①q气＝4.2×107J/kg,①m气＝＝＝0.5832 kg.答：(1)20 ①的水晒3 h后水温是49.2 ①.(2)烧热这些水需燃烧0.5832 kg煤气．【解析】(1)已知太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J，便可以计算出太阳能热水器3 h 得到太阳的辐射热量Q，已知60%的热量被水吸收，从而可利用公式Q吸＝Qη求出水吸收的热量，已知水的质量和比热容，可利用公式Δt＝计算出温度变化，已知水的初温，可利用公式t＝Δt ＋t0计算出末温．(2)已知水吸收的热量和煤气灶的效率，可利用公式Q放＝计算出煤气燃烧放出的热量，已知煤气的热值，可利用公式m气＝计算质量．。

一、填空题1.将质量相等的甲、乙两个铜块放在沸水里煮相当的时间后，先取出甲铜块放在某种液体中待热平衡后液体温度升高到40℃；取出甲后，再将乙铜块放入此液体中待热平衡后液体的温度升高到50℃（不计热量损失），则此液体的初温度是______℃．2.烈日下的海边，沙子热得烫脚，而海水却不怎么热，这是由于海水比沙子的大而造成的。

沙子被晒热，这是用的方式改变了沙子的内能。

⒊指明下列事物中内能改变的方法：⑴一盆热水放在室内，一会儿就凉了________；⑵高温高压的气体，迅速膨胀，对外做功，温度降低________；⑶铁块在火炉中加热，一会热得发红________；⑷电烙铁通电后，温度升高________；⑸用打气筒给车胎打气，过一会儿筒壁变热。

⑹两手互相摩擦取暖________。

4.炎热的夏天，在太阳的照射下，海滨浴场沙滩上沙子的温度升高、内能增大，这是通过方式改变内能的。

而海水的温度明显低于沙滩的温度其原因是。

5.汽车发动机用水做冷却剂，这是利用了水的比热容的性质，一杯水倒出一半后，剩下水的比热容（选填“变大”、“变小”或“不变”）6.世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。

用天然气灶烧水的过程是通过（选填“做功”或“热传递”）的方法改变谁的内能。

在标准大气压下，将5kg初温Wie20℃的水烧开，需吸收热量 J[水的比热容C水=4.2×103J/(kg.℃）].7.汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能．8.质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容乙液体的比热容（填“大于”、“等于”或“小于”）．如果乙液体的质量为1kg，初温为20℃，加热一段时间后温度升高到50℃，吸收的热量为 1.26×105J，则乙液体的比热容为J/（kg•℃）．二、选择题1.下面关于分子运动论和物体内能变化的说法，正确的是（）A. 铁水冷却，温度降低，内能一定不降低B. 压在一起的铅片和金片几年后剖开，切面互相渗透，属于扩散现象C. 冬天用热水袋取暖，人体感到暖和，是做功改变物体的内能D. 和平号空间站退役后坠入大气层与空气摩擦生热，是热传递改变物体内能2.关于物体的温度、热量、内能的说法，正确的是( )A.物体的温度越高，所含的热量越多B.物体的比热越大，温度越高C.物体的内能越大，热量越多D.物体的温度越高，内能越大3.以下说法正确的是（）A.量筒里上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天，界面模糊。

初中物理《九年级》第十四章 内能的利用-能量的转化和守恒 考试练习题姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1、学习了能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时根据生活经验，交流了以下想法，你认为正确的是（ ）A ．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化B ．一个单摆摆动多次后最终停了下来，说明能量的总量逐渐减小C ．空调既可以制热也可以制冷，说明能量的转化和转移没有方向性D ．用电蒸锅蒸煮医疗器械，将电能转化为内能知识点：能量的转化和守恒 【答案】AD【详解】A ．自然界中存在不同形式的能量，各种不同形式的能量在一定条件下可以相互转化，故 A 正确；B ．一个单摆摆动多次后最终停了下来是因为存在摩擦阻力，机械能转化为内能，即机械能减少了，但能量的总量保持不变，故 B 错误；C ．能量的转化和转移有方向性，例如热传递时，热量总是从高温物体传递到低温物体，故 C 错误；D ．用电蒸锅蒸煮医疗器械时，消耗了电能，使器械的内能增大，是将电能转化为内能的过程，故 D 正确。

故选AD 。

2、“嫦娥一号”靠太阳能电池板提供电能，它能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量的转化和储存的方式是（ ）A ．太阳能转化为电能，再转化为电能B ．太阳能转化为电能，再转化为化学能C ．太阳能转化为内能，再转化为化学能D ．太阳能转化为电能，再转化为光能知识点：能量的转化和守恒 【答案】B【详解】太阳能电池板把太阳能转化成电能，多余的电能通过化学反应转化成化学能储存在蓄电池里，选项 B 符合题意。

故选 B 。

3、下列现象中，机械能转化为内能的是A ．燃料燃烧B ．水力发电站C ．钻木取火D ．水沸腾时，把壶盖顶起知识点：能量的转化和守恒 【答案】C【分析】自然界的能量既不会消失，也不会创生，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上．【详解】A 、燃料燃烧过程是将化学能转化为内能，故 A 错误；B 、水力发电站是将机械能转化为电能，故 B 错误；C 、钻木取火是摩擦生热，是机械能转化为内能，故 C 正确；D 、水沸腾时，把壶盖顶起，是将内能转化为机械能，故 D 错误．故选C ．4、理发用电吹风在吹热风工作时，是将电能转化为_____ 能和 ____ 能。

初中物理-内能利用-计算题1一．解答题（共11小题）1．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少（2）该汽车的输出功率为多少（已知：汽油的密度为×103kg/m3，汽油的热值为×107J/kg）2．质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以lOm/s 的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：（1）的汽油完全燃烧放出的热量为多少（已知汽油的热值为×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少3．莲莲家的汽车尾部上标有“”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达（kW•h），已知汽油的热值为×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗汽油）．求：（1）的汽油完全燃烧时放出的热量为多少（2）该汽车发动机的效率最高可达多少（结果保留整数）4．我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．电压/v300功率/w30容量/Ah100质量/kg320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点．（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f 和车速v的关系如图所示．①内燃机若完全燃烧燃油能放出多少热量②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．5．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为×lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油．汽油的密度ρ=×103kg/m3；汽油的热值为×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．6．液化石油气的热值高达×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=×103J/（kg•℃），问：（1）瓶内燃气的热值是多少（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚7．（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的70～75%，海洋的贮水量约为×1021千克，海水资源极其丰富．当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应．假定由此导致海水的温度升高℃，则海水将多吸收的热量约为焦[设海水的比热为×103焦/（千克•℃）]（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源．然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水．假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约千克的水．（水的密度ρ水=×103千克/米3）8．由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产．某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表．型号200GF额定功率50Hz转速1500r/min额定电流400A额定功率200Kw效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧能转变为内能，柴油机冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能．（2）发电机的工作原理是（）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V ”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V ”空调机8台．若其他设备总功率为80kW并照常运行．①试通过计算说明现有发电机能否满足需要．②柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响（至少两点）9． 2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）．车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率纯电动汽车电能100km600N×107J%内燃机汽车汽油100km600N3×108J（1）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面10．发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸．若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示．（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功J．（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是（对甲、乙、丙、丁重新排序），图所示的冲程内燃机给汽车提供动力．（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比．汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度m3排气量热值×107（J/kg）发动机最大功率75（kw）空燃比14：1当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率．（计算结果保留一小数）11．一种正在研制中的太阳能动力车如图，它上面的太阳能接收板的有效面积为S=8m2，天气晴朗、接收板正对着太阳时，每1m2面积上每1s内接收到的太阳能是×103J．正常运行时：这种车将太阳能转化成机械能的效率可达12%．求：（1）2h内太阳能动力车接收到的太阳能是多少J（2）正常运行时该车的功率可达多少kW（3）若该车（含载重）的总质量为160kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为总重力的，则它在水平路面上匀速行驶的速度可达多少m/s（运算中取g=10N/kg）初中物理-内能利用-计算题1参考答案与试题解析一．解答题（共11小题）1．（2015•内江）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少（2）该汽车的输出功率为多少（已知：汽油的密度为×103kg/m3，汽油的热值为×107J/kg）【考点】热机的效率；功率的计算．【专题】计算题；比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）根据ρ=求出消耗汽油的质量，利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量，再利用效率公式η=的变形公式W=ηQ放可求出牵引力做的功．（2）知道前进的距离，利用求出汽车运动的时间，利用P=即可求出功率．【解答】解：（1）由ρ=得消耗汽油的质量为：m=ρV=×103kg/m3××10﹣3 m3=，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq= kg××107J/kg=×107J；由η=得，汽油机的有用功：W=ηQ放=30%××107J=×107J；（2）由v=得汽车运动的时间：t===h=400s；汽车的输出功率：P===×104W．答：（1）该汽车发动机做的有用功是×107J；（2）该汽车的输出功率为×104W．【点评】本题考查了学生功、功率的公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式．2．（2015•河南）质量为3t的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t的砂石．汽车先以lOm/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了lOmin，消耗汽油，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场．g取10N/kg．试问：（1）的汽油完全燃烧放出的热量为多少（已知汽油的热值为×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少【考点】燃料的热值；机械效率的计算；功率计算公式的应用．【专题】比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）利用燃料放热公式，求出放出的热量；（2）先利用牵引力的功率和时间求出牵引力所做的功，再根据W=Fs求出牵引力，结合二力平衡得到阻力；（3）先求出有用功，再利用斜面的机械效率公式求出机械效率．【解答】解：（1）汽油燃烧放出的热量为：Q=mq=××107J/kg=×107J；（2）由P=可得牵引力做功为：W=Pt=20000W×600s=×107J，由功的计算公式，可得牵引力为：F===2000N，由于汽车匀速运动，则受到的阻力为f=F=2000N；（3）汽车在斜坡上做的有用功为：W有用=Gh=mgh=6000kg×10N/kg×50m=3×106J，总功为：W总=P额t=100000W×2×60s=×107J，则机械效率为：η=×100%=×100%=25%．（1）的汽油完全燃烧放出的热量为×107J；（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为2000N；（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是25%．【点评】此题主要考查了燃料放热、力学功与功率的关系以及机械效率，属于能量综合运算题，难度适中．3．（2014•江西）莲莲家的汽车尾部上标有“”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达（kW•h），已知汽油的热值为×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗汽油）．求：（1）的汽油完全燃烧时放出的热量为多少（2）该汽车发动机的效率最高可达多少（结果保留整数）【考点】有关热机的计算．【专题】热和能．【分析】（1）根据Q=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量；（2）根据题意可知消耗汽油获得的能量，根据η=求出发动机的效率．【解答】解：（1）的汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=××107J/kg=×106J；（2）根据题意可知，完全燃烧汽油获得的能量为W=1kW•h=×106J，汽车发动机的效率：η=×100%=×100%≈39%．答：（1）的汽油完全燃烧时放出的热量为×106J；（2）该汽车发动机的效率最高可达39%．【点评】此题主要考查的是学生对热值和热机效率计算公式的理解和掌握，难度不大．4．（2008•武汉）我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．电压/v300功率/w30容量/Ah100质量/kg320（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点清洁，污染少、能源利用率高．（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f 和车速v的关系如图所示．①内燃机若完全燃烧燃油能放出多少热量②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．【考点】热机的效率；功的计算；热量的计算；燃料的热值．【专题】应用题；简答题；压轴题．【分析】内燃机主要讲内能转化为机械能，在燃烧燃料时，产生的废气会污染环境，并且废气带走大部分热量，内燃机的效率很低．要解决此题需要用到计算公式：W=UIt、Q=mq、W=Fs、η=．【解答】解：（1）混合动力汽车启动时，内燃机不工作，只有当蓄电池电能过低或高速行驶时，才用到内燃机，所以混合动力汽车污染少．故答案为：清洁，污染少、能源利用率高．（2）该蓄电池组储存的电能为：W=UIt=300V×100A×3600s=×108J答：该蓄电池可储存×108J的电能．（3）①内燃机若完全燃烧燃油能放出的热量是：Q=mq=××107J/kg=×108J答：放出的热量是×108J．②分析图可知：车速为50km/h时，受到的阻力位2000N，又因为车做匀速直线运动，所以F=f=2000N答：发动机的动力为2000N．③行驶过程中充入的电能W1=W×（80%﹣60%）=×108J×（80%﹣60%）=×107J车行驶的路程为：s=vt=50km/h×=25km=250OOm行驶机械功：W2=Fs=2000N×25000m=5×107J内燃机的效率为：η==40%答：内燃机的效率为40%．【点评】此题考查了电功、机械功的计算，并且还考查了热机的效率，及燃料燃烧时的放热公式．考查得很全面．5．（2005•南通）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为×lO5Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油．汽油的密度ρ=×103kg/m3；汽油的热值为×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．【考点】有关热机的计算．【专题】计算题．【分析】热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关，做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关，计算功率要在对应的时间内计算做功的多少，计算效率也应是在对应的时间内燃料完全燃烧放出的热量和做的功．【解答】解：（1）燃气对活塞的平均压力：F=PS=×lO5Pa×30×10﹣4m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N×=135J；（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1800周，要做功900次，所以P=（4）该汽油机1min消耗汽油质量：m=ρV=×103kg/m3××10﹣3m3=，效率：η=．答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；（3）汽油机的功率为2025W；（4）汽油机的效率为33%．【点评】此题考查热机中压力、功、功率、效率的计算．在计算功率和效率时要注意对应关系．6．（2012•常州）液化石油气的热值高达×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=×103J/（kg•℃），问：（1）瓶内燃气的热值是多少（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚【考点】燃料的热值；热量的计算．【专题】计算题．【分析】根据水的比热容，计算出水吸收的热量，然后根据炉灶的热效率，可求出燃气燃烧放出的热量，最后根据热值的概念，求出燃气的热值；对照所求热值与石油气热值的关系，判断是否掺假．【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸=cm（t﹣t0）=×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣31℃）=×107J；燃气燃烧放出的热量为：Q放===×107J；瓶内燃气的热值为：q===×107J/kg；（2）通过计算得出的瓶内燃气的热值正好等于液化石油气的热值，即q=q石油气=×107J/kg；故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚；答：（1）瓶内燃气的热值是×107J/kg；（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚．【点评】此题属于热学的综合题，将比热容与热值的相关计算，通过热效率联系在一起；根据相应的计算公式可解答．7．（2002•丽水）（1）地球上海洋的面积约占地球表面积的70～75%，海洋的贮水量约为×1021千克，海水资源极其丰富．当前某些发达国家公然践踏国际规则，肆意排放CO2，引起温室效应．假定由此导致海水的温度升高℃，则海水将多吸收的热量约为×1023焦[设海水的比热为×103焦/（千克•℃）]（2）淡水资源缺乏是一个全球性难题，世界各国都在倡导节约用水，合理利用水资源．然而生活中常有一些细节被人们所忽略，如水龙头不拧紧会滴水．假设某水龙头没拧紧每秒钟会滴下两滴水，每滴水约为毫升，照此计算，这只水龙头连续滴水一个月（30天）会流失约千克的水．（水的密度ρ水=×103千克/米3）【考点】燃料的热值．【专题】实验题；电与热、生活用电．【分析】（1）已知海水的质量、温度的变化量、海水的比热容，利用吸热公式Q吸=cm△t求海水吸收的热量；（2）根据题意求出这只水龙头连续滴水一个月流失的体积，再根据密度公式求出流失水的质量．【解答】解：（1）海水吸收的热量：Q=cm△t=×103J/（kg•℃）××1021kg×℃=×1023J；（2）流失水的体积：V=2×5×10﹣8m3×24×3600×30=，由ρ=得，流失的水的质量：m=ρ水V=×103kg/m3×=．故答案为：×1023；．【点评】本题考查了热量公式和电功公式、密度公式的灵活应用，根据题意得出一个月流失水的体积是关键．8．（2007•崇左）由于降水偏少以及火力发电用煤安排不足等原因，全国大多数省份供电不足，频频跳闸停电，影响居民生活及农业生产．某校为了维持正常教学用电，自购了一台发电机，铭牌上的参数如下表．型号200GF额定功率50Hz转速1500r/min额定电流400A额定功率200Kw效率80%请回答下列问题：（1）柴油发电机由柴油机和发电机两部分组合而成，工作时的能量转化是：柴油燃烧化学能转变为内能，柴油机做功冲程中内能转变为机械能，最后通过发电机转化为电能．（2）发电机的工作原理是（ B ）A、电流的磁效应；B、电磁感应现象；C、磁场对电流有作用力；D、通电线圈在磁场中转动（3）到了夏天，全校50个教室，各个教室要增开“220V 100W”的电风扇4台，学生公寓、教师办公室要增开“220V ”的空调机40台，多媒体教室、会议室、计算机房要增开“220V ”空调机8台．若其他设备总功率为80kW并照常运行．①试通过计算说明现有发电机能否满足需要．②柴油发电机对学校的环境会造成哪些影响（至少两点）【考点】内燃机的四个冲程；噪声及来源；发电机的构造和原理．【专题】计算题；简答题；压轴题．【分析】（1）柴油发电机主要是通过燃烧柴油，将化学能转化为内能，再通过做功冲程，将内能转化为机械能，从而带动发电机来发电的．（2）闭合电路的一段导体在磁场中做切割磁感线运动时，可以产生感应电流，根据此现象制成了发电机，可据此作答．（3）①首先计算出学校各种用电设备的总功率、总电流，再和发电机铭牌上的数值进行比较即可．②柴油发电机的污染主要来自两方面：一、机器运转过程中产生的噪音，二、燃料燃烧产生的废气污染．【解答】解：（1）柴油机的四个冲程中，在压缩冲程的末端，空气被压缩，温度升高；做功冲程的开始，喷入雾状柴油后，柴油自然，化学能转化为内能，而此时内能有转化为机械能，带动飞轮转动做功；最后通过发电机将机械能转化为电能．故答案为：化学，做功．（2）A、电磁铁利用了电流的磁效应，不合题意；C、D、通电线圈在磁场中转动，体现了磁场对电流的作用力，不合题意；而发电机的工作原理是电磁感应现象，故选B．（3）①由题意知：P总=×50×4+×40+×8+80kW=152kW＜200kw×80%，I总=200×A+8×A+40×A+A≈＞400A，故不能满足需要．②主要包括：大气污染和噪音污染．【点评】此题主要考查了柴油机能量转化和发电机的工作原理，在解答（3）题时，一定要考虑到额定电流的要求，以免造成错解．9．（2010•宁夏）2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程可视为匀速直线运动）．车型能源测试距离牵引力有用功百公里耗能效率纯电动汽车电能100km600N×107J%内燃机汽车汽油100km600N3×108J（1）请通过计算，在表格内填写汽车牵引力做的有用功及内燃机汽车的效率；（2）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能、环保主要体现在哪几个方面【考点】热机的效率；功的计算．【专题】计算题；简答题；信息给予题．【分析】（1）牵引力做的功等于牵引力和汽车在牵引力方向上通过的距离的乘积，即W力=FS；内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，即η=×100%．（2）纯电动节能环保车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．【解答】解：（1）①汽车牵引力做的有用功等于牵引力和汽车前进距离的乘积∴W力=FS=600N×100×103m=6×107J②内燃机汽车的效率等于牵引力做的功和耗能的比值，∴η=×100%=×100%=20%答：汽车牵引力做的有用功为6×107J，内燃机汽车的效率为20%．（2）由题意“纯电动节能环保车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体”及计算结果归纳出环保车的特点：节能体现在该电动车的效率高，环保体现在噪音小、无废气排放．答：节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放．【点评】本题从电动环保汽车入手，结合社会热点问题“节能减排”对物理知识进行考查，是新课改下比较流行的一种题型，重点考查学生基础知识的掌握程度和灵活应用的能力．10．（2013•佛山）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸．若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示．（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功×106J．（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙甲丁丙（对甲、乙、丙、丁重新排序），丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力．（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比．汽车发动机数据表1min内完成工作循环2600次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度m3排气量热值×107（J/kg）发动机最大功率75（kw）空燃比14：1当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率．（计算结果保留一小数）【考点】内燃机的四个冲程；功的计算；功率的计算．【专题】压轴题；功、功率、机械效率．【分析】（1）已知发动机的最大功率，直接根据W=Pt即可求出汽车1min内做的有用功；（2）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点；。