2023年12月9日发(作者：至强处理器好不好)

一、选择题

1．四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

解析：A

由题意知，柴油机每秒的转数

B．16次 C．480次 D．960次A

960r16r/s

60s而飞轮每转两圈，对外做功一次，所以此柴油机每秒对外做功8次。

故选A。

2．如图所示，试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出，使小叶轮转动，与这一实验过程中能量的转化相同的是汽油机的（ ）

A．吸气冲程

解析：C

B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程C

试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出，水蒸气具有内能，水蒸气使小叶轮转动，小叶轮的机械能变大，这是水蒸气的内能转化为小叶轮的机械能；而汽油机的四冲程中，吸气冲程和排气冲程没有能量的转化，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，那么与这一实验过程中能量的转化相同的是汽油机的做功冲程。

故选C。

3．2020年11月24日，搭载着“嫦娥五号”探测器的长征五号火箭发射成功，标志着中国“探月工程”第三步拉开序幕，长征五号运载火箭采用无毒，无污染的液氢液氧燃料作推进剂，属于绿色环保大型液体运载火箭，下列说法正确的是（ ）

A．液氢燃烧得越充分，其热值就越大

B．燃料燃烧产生高温高压的燃气对火箭做功，燃气的内能会增加

C．高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能

D．通常情况下气态的氢氧是采用高温高压方式进行加注的C

解析：C

A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与有无充分燃烧无关，故A错误；

B．燃气对火箭做功，内能转化为机械能，燃气的内能会减小，故B错误； C．燃气对火箭做功，内能转化为机械能，故C正确；

D．令气体液化的方法有两种，一是降低温度，二是压缩体积。通常情况下气态的氢氧是采用低温、高压进行加注的。

故选C。

4．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C

解析：C

A．破损处的分子依然有引力和斥力，破镜不能重圆的原因是分子间的距离过大，当分子之间的距离大于1010m的10倍时，分子间的作用力变得十分微弱，分子间的引力不足以使物体恢复原状，故A错误；

B．密度、比热容、热值都是物质的属性，均与物体的质量和体积无关，所以剩余菜籽油的密度、比热容、热值都不会改变，故B错误；

C．在内燃机的一个工作循环四个冲程中，压缩冲程活塞会对气缸内的燃料或气体做功，做功冲程气缸内的燃料被点燃后对活塞做功，所以有两次做功的过程，故C正确；

D．热机效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的热量之比，所以虽然甲的效率比乙高，但没有其它条件无法判断消耗汽油的多少，故D错误。

故选C。

5．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C

解析：C

A．柴油机有喷油嘴，而汽油机的顶部有火花塞，故A正确，不符合题意；

B．柴油机吸气冲程进入汽缸的只有空气，汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合物，故B正确，不符合题意；

CD．由于柴油机和汽油机的结构和点燃方式不同，使得柴油机的效率比汽油机的效率高，且在压缩冲程中，柴油机缸内气体被压缩程度更大，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。

故选C。

6．图1为注射器，小芳迅速下压活塞，注射器内的封闭气体温度升高，接着松开手，活塞上升，注射器内的封闭气体温度下降，则（ ） A．活塞下压时，是通过热传递改变气体的内能

B．由于活塞和筒壁之间存在摩擦，最终活塞静止时，活塞高度一定低于下压前的高度

C．活塞上升时的能量转化与题图2甲相同

D．活塞上升时封闭气体的分子动能减小D

解析：D

A．活塞下压时，是通过做功改变气体的内能，故A错误；

B．活塞高度不一定低于下压前的高度，因为有外界做功，也可能高于下压前的高度，故B错误；

C．活塞上升时，由于内能转化为机械能，在汽油机中应该是图2中丙所示的第三个做功冲程，故C错误；

D．活塞上升时，内能转化为机械能，温度降低，分子动能减小，故D正确。

故选D。

7．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C 解析：C

A．题图中，对外做功的能量所占比例表示汽油机的效率。将甲汽油机更换成乙汽油机，效率由30%变成了43%，效率增大，故A错误；

B．尾气带走的能量由3525J变成3642J，该部分能量增大，故B错误；

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，故C正确；

D．摩擦损失的能量由381J变成502J，该部分能量增大，故D错误。

故选C。

8．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．D

解析：D

当窗口无光射入时，室外气压大于室内气压，活塞向左移动，机械能转化为化学能。此过程相当于汽油机4个冲程当中的压缩冲程，在压缩冲程中，活塞向上移动，压缩空气，将机械能转化为内能，发动机的压缩冲程中，活塞向上运动气门关闭。

故选D。

9．2020年2月25日，我国在酒泉卫星发射中心用捷龙一号运载火箭，以“一箭三星”的方式成功将“千乘一号01星”、“星时代-5”卫星和“天启二号”卫星发射升空，如图。对此，下列说法正确的是（ ）

A．火箭加速上升时机械能不断增大

B．火箭加速上升时将动能不断转化为势能

C．火箭加速上升，将机械能转化为内能

D．卫星入轨后绕地球高速旋转，是将光能转化为动能A

解析：A

AC．火箭加速上升时，内能转化为机械能，机械能不断增大，故A正确，C错误；

B．火箭加速上升时，将内能转化为动能和重力势能，动能和重力势能都在不断增大，故B错误；

D．卫星入轨和绕地球高速旋转，动能和重力势能不断相互转化，故D错误。

故选A。

10．下列有关热机的说法中不正确的是（ ）

A．热机效率不能达到100%

B．一般采用增大热机功率的方法来提高热机的效率

C．热机的效率越高，在输出同样功的情况下，消耗燃料越少

D．热机的大量使用会造成环境污染B

解析：B

A．任何机械的效率都不可能达到100%，故A正确，不符合题意；

B．功率和效率是完全不同的两个物理量，它们之间没有任何关系，故B错误，符合题意；

C．热机输出同样功指的是做的有用功相同，效率越高说明做的总功越少，则消耗燃料越少，故C正确，不符合题意；

D．热机的燃料燃烧会产生大量有毒气体，所以热机的大量使用会造成环境污染，故D正确，不符合题意。

故选B。

11．下列关于能量转化和转移现象的说法中，错误的是（ ）

A．暖瓶塞跳起时，内能转化为机械能

C．内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能

解析：D

B．给蓄电池充电，电能转化为化学能

D．用热水袋取暖时，能量的形式发生变化D A．暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械，故A正确，A不符合题意；

B．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能。故 B正确，B不符合题意；

C．内燃机的压缩冲程，活塞对混合气体做功，机械能转化为内能，故C正确，C不符合题意；

D．利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移，能量的形式不变，故D错误，D符合题意。

故选D。

12．关于热值和热机被率，下列说法正确的是(^ )

A．1kg汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热植

B．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值

C．使燃料燃烧更充分，可提高热机的效率

D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高C

解析：C

AB．1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，1kg汽油在气缸内不可能完全燃烧。故AB错误；

C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，可以提高热机的效率，故C正确；

D．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，与燃料的热值无关，故D错误。

故选C。

13．夜幕下的广场，孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯，这种滑板车在人的助力下可以滑行起来，同时轮子会发光，停下来时就不发光。关于这种滑板车发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（ ）

A．机械能转化为电能，再转化为光能

B．电能转化为机械能，再转化为光能

C．机械能转化为光能，再转化为电能

D．光能转化为机械能，再转化为电能A

解析：A

人运动时具有机械能，而轮子发光需要电能，所以滑板车发光的能量转化是：机械能转化为电能，电能再转化为光能。故A正确，BCD错误。

故选A。

14．质量为5kg的汽油，用去一半后，剩下的汽油（

） A．密度、比热容、热值都变为原来的一半

B．密度不变，比热容、热值变为原来的一半

C．密度、比热容变为原来的一半，热值不变

D．密度、比热容、热值都不变D

解析：D

密度、比热容、热值三个物理量，是从不同的角度来描述物质的特性，同种物质的密度、比热容、热值只与物质的种类和状态有关，是一般不发生变化的量，质量为5kg的汽油用去一半后，质量、体积发生变化，但剩下的汽油的密度、比热容、热值都不变，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

二、填空题

15．某品牌太阳能热水器，向其中注入100kg水，阳光照射一段时间后，水温从30℃升高到70℃。若水吸收的热量是用燃烧煤来提供，且用煤加热的效率为50%，则需完全燃烧103J/（kg·℃），煤的热值约为3.5×107J/kg}96kg

______kg煤。C水=4.2×解析：96kg

水温从30℃升高到70℃，需要吸收的热量

Q吸=cmΔt= 4.2×103J/（kg·℃）×100kg×(70℃-30℃)=1.68×107J

则放出的热量

1.68107JQ放===3.36×107J

50％需要的煤

Q吸3.36107Jm煤===0.96kg

q3.5107J/kg16．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此冲程的能量转化情况与______（选填“乙”或“丙”）图相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，飞轮的转速为______r/min。

Q放乙2400

解析：乙

2400

[1]如图甲为汽油机的做功冲程，内能转化为机械能；图乙中，试管中的水蒸气对塞子做功，将内能转化为机械能；图丙中，向下压活塞，对筒内气体做功，机械能转化为内能；故图甲中的能量转化情况与图乙相同。

[2]如果此汽油机每秒内对外做功20次，则每秒完成20个工作循环，飞轮每秒转40圈，所以，飞轮的转速为2400r/min。

17．一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，其效率为30%，消耗100g汽油，对外做功______J（q汽油4.610J/kg）38×106

解析：38×106

100g汽油完全燃烧所放出的热量为

7Q放mq100103kg4.6107J/kg4.6106J

由W100%可得对外做功的能量

Q放WQ放30%4.6106J1.38106J

18．水沸腾后会顶起壶盖，此过程能量转化情况与四冲程的汽油机的______冲程相似；若汽油机每秒内对外做功20次，则它的飞轮转速为______r/min。做功2400

解析：做功

2400

[1]水沸腾后会顶起壶盖，此过程水蒸气对外做功，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；四冲程汽油机的做功冲程中，是燃气膨胀外对做功，将内能转化为机械能，二者的能量转化相似。

[2]单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，燃气对外做功一次，飞轮转动两周，若汽油机每秒内对外做功20次，则每分钟内对外做功1200次，飞轮转速为2400r/min。

19．如图是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中______图是做功冲程，另外一图是依靠飞轮的______来完成的冲程。

乙惯性

解析：乙

惯性

[1]甲排气孔开，故是排气冲程，而乙图活塞向下，进气口和出气口都关闭，故乙图是做功冲程。

[2]甲图是排气冲程，是依靠飞轮的惯性来完成的。

1010J/m3，则20．可燃冰是一种固态晶体燃料。若某次开采出来的可燃冰热值为1.008×0.01m3的这种可燃冰完全燃烧后会放出______J的热量，这些热量全部被水吸收后，可以将______kg的水从20℃加热到100℃。可燃冰燃烧时，将______能转化为内能。008×108300化学

解析：008×108

300

化学

[1]0.01m3的这种可燃冰完全燃烧后会放出的热量为

QVq0.01m31.0081010J/m31.008108J [2]由Q吸c水mt可得

Q吸1.008108Jm300kg

c水t4.2103J/(kg℃)(100℃20℃)[3]可燃冰燃烧时，将化学能转化为内能。

三、解答题

21．利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140 kg燃107 J/kg，

料油，燃料油的热值为4.5×(1)这些燃料油完全燃烧时释放出的热量是多少？

(2)这些热量的50%可以被水吸收，能使多少kg的水温度升高50 ℃。（水的比热容为4.2×103

J/（kg·℃））

109 J；（2）1.5×104 kg

解析：（1）6.3×(1)

这些燃料油完全燃烧时释放出的热量是

Q放mq=140kg4.5107J/kg=6.3109J

(2)

这些热量的50%可以被水吸收，水吸收的热量为

Q吸=50%Q放50%6.3109J=3.15109J

根据Q吸cmt可知，水的质量为

Q吸3.15109J4m==1.510kg

3ct4.210J/kg℃50℃答：(1)

这些燃料油完全燃烧时释放出的热量是6.3109J；

(2)

能使1.5104kg的水温度升高50 ℃。

22．“垃圾分类，绿色环保”，合理分类并利用垃圾可以变废为宝。某垃圾处理厂处理垃圾时，在一定条件下，1t分类后的垃圾能“榨”出140kg燃料油。若某小区每天产生3t垃107J/kg，q煤

=3×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求：

圾，[该燃料油的热值q =4.0×(1)这3t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量；

(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤；

(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105

kg的水吸收，则水的温度升高多少。

解析：(1)1.681010J；(2)560kg；(3)12℃

(1)这3t垃圾“榨”出的燃料油质量为

m3140kg420kg

完全燃烧能释放的热量为

Q放mq420kg4.0107J/kg1.681010J

(2)根据热值计算公式可知，这些热量相当于完全燃烧煤的质量为

mQ放q煤1.681010J560kg

73.010J/kg(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105kg的水吸收，则水吸热的热量为 Q吸Q放30%1.681010J5.04109J

根据吸热公式Q吸c水mt可知

Q吸5.04109Jt12C

35c水m4.210J/(kgC)10kg且有

t末t初t20C12C32C<100C

答：(1)这3t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放1.681010J热量；

(2)这些热量相当于完全燃烧560kg煤；

(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105

kg的水吸收，则水的温度升高12℃。

23．某中学为学生供应开水，用锅炉将100kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了3kg的无103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg。

烟煤。水的比热容是4.2×求∶(1)锅炉内的水吸收的热量是多少？

(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？

(3)锅炉此次烧水的热效率是多少？

解析：(1)3.36×107J；(2)1.02×108J；(3)33%

(1)

锅炉内的水吸收的热量是

Q吸c水mt1t24.2103J/(kg℃)100kg(100-20)℃=3.36107J

(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是

Q放mq3kg3.4107J/kg=1.02108J

(3)

锅炉此次烧水的热效率是

Q吸3.36107J100%100%=33%

8Q放1.0210J答：(1)锅炉内的水吸收的热量是336107J；

(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是1.02108J；

(3)锅炉此次烧水的热效率是33%。

24．小明家用天然气灶烧水，燃料0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已103J/（kg·107J/m3。求：

知水的比热容c＝4.2×℃），天然气的热值q＝7.0×(1)水吸收的热量Q吸；

(2)0.5m3

的天然气完全燃料放出的热量Q；

(3)燃气灶的效率η。

解析：(1) 2.1×107J；(2) 3.5×107J；(3) 60%

解：(1)由QcmΔt知道，水吸收的热量

Q吸＝cm（t-t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（70℃-20℃）＝2.1×107J

(2)由Q放mq知道，天然气完全燃烧放出的热量

Q放＝qV＝7.0×107J/m3×0.5m3＝3.5×107J (3)由=Q吸100%知道，燃气灶的效率

Q放Q吸2.1107J=100%=100%60%

7Q放3.510J答：(1)水吸收的热量是2.1×107J；

(2)0.5m3

的天然气完全燃料放出的热量3.5×107J；

(3)燃气灶的效率60%。