人第十四章内能的利用
一、选择题（共12题）
光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如图所示。在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质 发生反应：，活塞导致室内气压增大：在无光条件下，室内发生接转动“逆向反应”，导致室内气压减小。当窗口有光射入时，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．
向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较
A．不变 B．变大 C．变小 D．先变大后变小
从能量转化的角度来看，下列说法错误的是
A．电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B．铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C．发电机工作时主要将机械能转化为电能
D．电热水壶工作时电能转化为内能
如图是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖会飞出。以下四个事例中能量转化与此相同的是
A．钻木取火
B．汽油机的做功冲程
C．流星与空气摩擦生热、发光
D．用打气筒给轮胎打气时，气筒壁会发热
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中正确的是
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入气缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使气缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，机械能转化为内能
D．排气冲程中，废气带走的能量只是燃料燃烧释放能量的极少部分
如图所示的用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是
A. 手提电脑
B. 电烤箱
C. 洗衣机
D. 电视机
当煤价上涨时，有些不法商贩将煤矿石破碎后掺在优质煤中高价出售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列哪个物理量
A．质量 B．温度 C．比热容 D．热值
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
关于功和能，下列说法正确的是
A． 的物体没有内能
B．物体的机械能越多，内能就越多
C．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量
D．在热机的做功冲程中，内能转化为机械能
一个小孩从高度相同、长度不同的两个滑 梯、 上分别滑下到底端，如图所示，下列说法中
①忽略运动阻力，他的重力势能全部转化为动能
②不忽略运动阻力，他在滑下过程中，机械能守恒
③忽略运动阻力，从 滑梯上滑到底端速度较大
④不忽略运动阻力，从 滑梯上滑到底端速度较大
A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有②④正确
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
小明放学回家，看到妈妈正在做饭，小明的分析正确的是
①回到家中就能闻到饭菜香味是分子无规则运动的结果；
②用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为气压越大，水的沸点升高；
③用燃气灶炒菜，燃料燃烧时将化学能转化为内能；
④盛热汤的碗很烫，是因为热汤把温度传给了碗。
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
二、填空题（共3题）
热机是各种将燃气或蒸汽的 能转化为 能的发动机，汽油机和柴油机统称为 。
如图甲为固体的熔化实验装置，图乙是质量 的固体的熔化时的图象。该物质的液态的比热 。根据图乙的图象和相关知识，该物质从第 分钟至第 分钟共吸收 热。如果从第 分钟开始到该物质刚沸腾时，完全燃烧了热值为 的酒精 ，则此过程中热转化效率是 。
扬州京华城人工湖具有“吸热”功能，盛夏季节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若湖水的质量为 ，若水温平均升高 ,则湖水吸收的热量为 。若这些热量由燃烧天然气提供，则至少需要燃烧 的天然气。[ ， ]。
三、综合应用题（共4题）
如图所示是几种不同的燃料在烧烧，下表列出了几种燃料的热值。
(1) 从表中可以看出酒精的热值是 ，它的物理意义是 ；
(2) 燃烧 的酒精可放出的热量是 ，如果放出相同的热量，完全燃烧干木柴的质量是 。航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的 很大。
能量的转移和转化的区别关键看能量的形式有无改变。
(1) 如果能量的形式没有发生变化，例如： ，就是能量的转移。
(2) 如果能量的形式发生变化，例如： ，就是能量的转化。
双能源（汽油和天然气）汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐。（已知汽油的热值为 、天然气的热值为 ）
(1) 内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为 能的机器。
(2) 完全燃烧 汽油放出的热量与完全燃烧 的天然气放出的热量相等。
(3) 在如图所示的四幅图中，与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验，汽油机利用内能来做功的冲程的原理图是 图，在 图的情景中存在着化学能转化为内能的过程。
如图是我国用长征火箭发射“嫦娥五号”探测器时的壮观情景。
(1) 火箭升空过程中动能 ，机械能 。（前两空均选填“变大”“变小”或“不变”）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且 比较大，同时将其制成液态的优点是 。
(2) 当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能会 ，这是通过 的方式改变物体的内能。
(3) 在没有太阳照射时，卫星表面的温度会急剧下降，这时卫星的内能会减小，这种改变内能的方式属于 。
答案
一、选择题（共12题）
1. 【答案】A
【解析】当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。
A选项：图中两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故A正确；
B选项：图中进气门打开，是吸气冲程，故B错误；
C选项：图中排气门打开，是排气冲程，故C错误；
D选项：图中两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D错误。
2. 【答案】A
【解析】燃料的热值是燃料的一种属性，它只跟燃料的种类有关与燃料的质量无关，故选A。
3. 【答案】B
【解析】方法—：
电风扇工作时，消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能，故A正确；
铅蓄电池充电的过程，消耗电能，得到化学能，所以将电能转化为化学能，故B错误；
发电机发电时，消耗了机械能，得到电能，所以将机械能转化为电能，故C正确；
电水壶工作时消耗了电能，使水的温度升高，得到内能，故将电能转化为内能，故D正确。
方法二：
判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到了什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；
电风扇工作时主要将电能转化为机械能，故A正确；
铅蓄电池充电时将电能转化为化学能，故B错误；
发电机工作时主要将机械能转化为电能，故C正确；
电热水壶工作时电能转化为内能，故D正确。
4. 【答案】B
5. 【答案】A
【解析】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；
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；
在做功冲程中，内能转化为机械能，故C错误；
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。
6. 【答案】C
【解析】A、电脑工作过程中，将电能转化为内能和光能。此选项不符合题意；
B、电烤箱工作过程中，将电能转化为内能。此选项不符合题意；
C、洗衣机工作过程中，将电能转化为机械能。此选项符合题意；
D、电视机工作过程中，将电能转化为内能、光能、声能。此选项不符合题意。
7. 【答案】D
【解析】热值是燃料的一种特性，是指 某种燃料完全燃烧放出的热量；
热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤的热值降低，所以可以用热值来区分。而从比热容、质量、温度无法区分，故D正确。
8. 【答案】D
9. 【答案】D
【解析】一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物体都有内能，故A错误；
影响机械能的因素是质量、速度、高度以及弹性形变，而影响内能的因素是温度、质量以及状态，因此机械能与内能没有必然的连接，故B错误；
物体内能增加，可以是从外界吸收了热量，也可以是外界对物体做功，故C错误；
在热机的做功冲程中，内能转化为机械能，故D正确。
10. 【答案】C
【解析】一个小孩从高度相同、长度不同的两个滑梯 、 上分别滑下到底端，可以分两个情况讨论：
（）忽略运动阻力，则小孩子在下滑过程中，受到竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，运动方向沿斜面向下，运动过程中，只有重力做功（支持力与运动方向垂直，不做功），故机械能守恒，重力势能全部转化为动能，①正确；而滑梯高度相同，故小孩子在初始位置是的重力势能相等，到达底端的动能也就相等，由此可知，从两个滑梯上滑到底端速度相等，故③错误；
（）不忽略运动阻力，则小孩子在下滑过程中，受到竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的阻力，运动方向沿斜面向下，运动过程中，只有重力和阻力做功（支持力与运动方向垂直，不做功），重力做功，重力势能转化为动能，阻力做功，机械能转化为内能，故机械能部守恒，故②错误；小孩子由静止滑下，具有的总能量是一定的（最高位置处的重力势能），斜面越长，阻力做功越多，越多能量转化为内能，到达底端处的动能越小，小孩子的速度越小，故不忽略运动阻力，从滑梯 上滑到底端速度较大，④正确；
总之，①④正确，②③错误；
故选C。
11. 【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；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．
12. 【答案】A
【解析】①能闻到饭菜的香味是分子的无规则运动产生扩散的结果，故①正确；
②用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为液体的沸点随气压增大而升高，故②正确；
③燃气灶是通过燃料的燃烧放出热量，将燃料化学能转化为内能，故③正确；
④盛热汤的碗很烫，是因为热汤把热量传给了碗，故④错误。
二、填空题（共3题）
13. 【答案】内；机械；内燃机
14. 【答案】；
【解析】根据 计算该物质吸收的热量；
热转化效率是指水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量之比，其中 ，
由图象知，该物质在第 温度为 ，在第 温度为 ，所以
。
15. 【答案】；
【解析】水吸收的热量：，
由题知，；由 得完全燃烧天然气的体积：。
三、综合应用题（共4题）
16. 【答案】
(1) 的酒精完全燃烧时放出的热量为
(2) ；；热值
【解析】
(2) 燃烧 的酒精可放出的热量：
；
由 得，放出相同的热量，完全燃烧干木柴的质量：
；
航天器发动机用氢做燃料，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。
17. 【答案】
(1) 热传递
(2) 煤的燃烧
18. 【答案】
(1) 机械
(2)
(3) 乙；丙；甲乙丙
【解析】
(2) 汽油完全燃烧放出的热量：，因为 ，所以需要完全燃烧天然气的体积：。
(3) 甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能。丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。由以上分析不难看出：压缩冲程是机械能转化成内能，与此原理相同的是乙图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是丙图；甲图中酒精燃烧，将化学能转化为内能；乙图中棉花燃烧将化学能转化为内能，丙图中燃料在气缸内燃烧将化学能转化为内能，所以在甲乙丙图的情景中都存在着化学能转化为内能的过程。
19. 【答案】
(1) 变大；变大；热值；减小体积，便于储存
(2) 增大；做功
(3) 热传递
【解析】
(1) 火箭升空过程中速度和高度都变大，所以动能和重力势能都变大，因为机械能是动能和势能的总和，故机械能变大。
火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且热值比较大，相同质量的氢燃料完全燃烧时可以放出更多热量。
液态氢比气态氢的分子间隙更小，密度更大，由 可知将其制成液态的优点是减小体积，便于储存。
(2) 改变内能的方式之一是做功，做功是能量的转化，例如将机械能转化为内能。当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能会增大，这是通过做功的方式改变物体的内能。
(3) 改变内能的另一种方式是热传递，热传递是能量的转移。没有太阳照射时，卫星的内能会减小，温度会降低，这种改变内能的方式属于热传递。
