第十四章 內(nèi)能的利用 章末綜合復(fù)習(xí) 同步課時(shí)訓(xùn)練作業(yè) 初中物理人教版九年級(jí)全一冊(cè)（2022年）

第十四章內(nèi)能的利用章末綜合復(fù)習(xí)

粉基礎(chǔ)鞏固

一、填空題

1.我國(guó)于2019年5月17日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。如

圖所示，長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭升空時(shí)，燃料燃燒后通過做功，把能轉(zhuǎn)化為能。

【答案】?jī)?nèi)；機(jī)械

【解析】燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，燃料燃燒后通過做功，使火箭升空，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

2.如圖所示是四沖程汽油機(jī)工作的部分沖程示意圖，其中圖是做功沖程，圖是依靠飛輪

的慣性來完成的沖程。

弁砥

甲乙

【答案】乙；甲

【解析】由圖可知，乙圖中的氣門關(guān)閉，活塞下行，所以是做功沖程；甲圖中的排氣門打開，活塞上行，

所以是排氣沖程，該沖程是依靠飛輪的慣性來完成的。

3.利用先進(jìn)工藝和科學(xué)方法，可以使垃圾變廢為寶。若從1噸垃圾中能提煉出140kg燃料油，燃料油的熱

值為4.5x107j/kg,則這些燃料油完全燃燒時(shí)釋放出的熱量為J,這些熱量可以使

kg的水溫度升高50℃。[水的比熱容為4.2x103J/(kg.℃)]

【答案】6.3x109；30000

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【解析】完全燃燒140kg這種燃料油放出的熱量：Qtt=m?w?q=140kgx4.5xl0J/kg=6.3xl0J,由題知，水

吸收的熱量Q，妝=Q欣=6.3義1。9j,由Q?&=cmAt可得，」目=30000kg。

cAt4,2X10J/(Rg)X50

4.如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花被點(diǎn)燃。

此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的沖程相同。某效率為25%的汽油機(jī)在一次工作中消耗了4kg

汽油，該汽油機(jī)對(duì)外做的機(jī)械功為L(zhǎng)(汽油熱值為4.6x107J/kg)

【答案】壓縮;4.6x107

【解析】用力將活塞迅速下壓，棉花被點(diǎn)燃，此過程對(duì)玻璃筒內(nèi)的空氣做功，空氣內(nèi)能增加，溫度升高，

通過熱傳遞，使棉花燃燒，此過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，相當(dāng)于汽油機(jī)的壓縮沖程：燃燒4kg的汽油釋放

的熱量為

788

QK=qm=4.6x10J/kgx4kg=1.84x10J0汽油機(jī)的效率為25%,所以汽油機(jī)對(duì)外做的機(jī)械功W=1.84xl0

Jx25%=4.6xl07J,

5.某臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min,在Is內(nèi)，汽油機(jī)完成了個(gè)工作循環(huán)。如果汽油機(jī)在一

7

段時(shí)間內(nèi)消耗了500g汽油，若這些汽油完全燃燒，可放出熱量J?(qfti)h=4.6xl0J/kg)

【答案】15；2.3X107

【解析】四沖程汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個(gè)工作沖程，做功1次，活塞往復(fù)2次，四沖程

汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min,所以Is內(nèi)，飛輪轉(zhuǎn)30圈，共15個(gè)工作循環(huán)，60個(gè)沖程，做功15次。

500g=0.5kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q4mq汽油=0.5kgx4.6xl07J/kg=2.3xl07J,

6.用天然氣燒水，水燒開后，壺蓋不斷向上跳動(dòng)，此過程中能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的沖程的能

量轉(zhuǎn)化相同；若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把5kg的水從20℃加熱至沸

騰，需完全燃燒m'天然氣。[c*=4.2x103J/(kg-℃),q天然氣=4x10?J/m']

【答案】做功；0.084

【解析】水燒開以后，水蒸氣膨脹對(duì)壺蓋做功，把壺蓋頂起來，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能。這

與汽油機(jī)的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同，在汽油機(jī)的做功沖程中，是將汽油的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能。在

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,即水的末溫為100℃,水吸收的熱量為Q吸=C4；mAt=4.2xK)3j/(kg「c)x5

kgx(100℃-20℃)=1.68xl06J。由可用=50%得天然氣完全燃燒放出的熱量Q空!=336x1()6j,

4ft50%50%

山Q?=Vq得天然氣的體積V氣小~=鬻端=0.084m3。

q天然氣4X10J/m3

二、選擇題

7.電動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代化生活了，如電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托車、電風(fēng)扇、電動(dòng)耕田機(jī)等，對(duì)其工作過程

中能量轉(zhuǎn)換表述正確的是（）

A.電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能B.機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能

C.太陽能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能D.內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能

【答案】A

【解析】電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗了電能，將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托車、電風(fēng)扇、電動(dòng)耕

田機(jī)都應(yīng)用了電動(dòng)機(jī)，故A正確。

8.現(xiàn)在流行一款鞋，穿上它走路時(shí)，鞋會(huì)發(fā)光，站著不動(dòng)就不會(huì)發(fā)光。則這款鞋發(fā)光的原理，從能量轉(zhuǎn)化

的角度分析正確的是（）

A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能

B.電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為光能

C.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能，再轉(zhuǎn)化為電能

D.光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能

【答案】A

【解析】穿上鞋走路時(shí)，具有機(jī)械能，鞋會(huì)發(fā)光，具有光能；根據(jù)題意可知，該鞋（發(fā)電鞋）的工作原理

是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，先是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為光能。

9.2019年春節(jié)期間熱映的《流浪地球》被譽(yù)為開啟了中國(guó)科幻電影元年。這部電影講述了多年以后太陽急

速衰老膨脹，無法再給地球提供能量，人類為了拯救地球而點(diǎn)燃木星周圍的可燃?xì)怏w，逃離太陽系的故事。

其中“點(diǎn)燃木星''將地球推開相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

【答案】C

【解析】影片''流浪地球''中，人類為了拯救地球而點(diǎn)燃木星周圍的可燃?xì)怏w，將地球推開，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)

械能，相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的做功沖程。

10.目前我國(guó)已將發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)列為國(guó)家重大科技專項(xiàng)。下列我國(guó)“陸、海、空、天''裝備中動(dòng)力機(jī)械不屬于

熱機(jī)（利用內(nèi)能做功的機(jī)械）的是（）

A.中國(guó)高鐵交流異步牽引電動(dòng)機(jī)B.052D型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦燃?xì)廨啓C(jī)

C.殲20戰(zhàn)機(jī)渦扇15煤油發(fā)動(dòng)機(jī)D.長(zhǎng)征五號(hào)火箭液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)

【答案】A

【解析】燃?xì)廨啓C(jī)、煤油發(fā)動(dòng)機(jī)和液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)都是熱機(jī)，工作時(shí)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，而電動(dòng)機(jī)是把

電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，不符合熱機(jī)的特點(diǎn)，故選A。

11.以下說法正確的是（）

A.物體吸收熱量，溫度一定升高B.熱機(jī)的大量使用有利于環(huán)境的保護(hù)

C.燃料的熱值與燃料的質(zhì)量沒有關(guān)系D.熱機(jī)的工作過程只是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程

【答案】C

【解析】物體吸收熱量，溫度不一定升高，比如晶體物質(zhì)熔化過程中，吸熱但溫度不變，故A錯(cuò)誤；熱機(jī)

在使用時(shí)會(huì)排放出一些有害的氣體，造成環(huán)境污染，故B錯(cuò)誤；熱值只跟燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量

無關(guān)，故C正確；熱機(jī)工作過程中，在壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯(cuò)

誤。

12.單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程的示意圖如圖所示。下列關(guān)于這種內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中四個(gè)沖程的順

序排列正確的是（）

A.丙丁乙甲B.乙丁甲丙C.乙甲丁丙D.甲乙丙丁

【答案】B

【解析】甲圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，此時(shí)活塞向下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該是第三個(gè)沖程——做功沖程；乙

圖中進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，應(yīng)該是第一個(gè)沖程——吸氣沖程；丙圖中進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，應(yīng)該

是第四個(gè)沖程——排氣沖程：丁圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞沒有點(diǎn)火，此時(shí)活塞向上運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該是第二

個(gè)沖程——壓縮沖程。按照四個(gè)沖程的先后順序應(yīng)該是乙、丁、甲、丙。

13.如圖所示是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是（）

r

A.壓縮沖程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B.壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

C.做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D.做功沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

【答案】B

【解析】圖中的氣門關(guān)閉，活塞上行,汽缸容積變小，這是壓縮沖程的特點(diǎn)；在壓縮沖程中，能量轉(zhuǎn)化關(guān)

系是氣體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

14.如圖所示是汽油機(jī)工作時(shí)，做功沖程示意圖，下列說法正確的是（）

A.該沖程中活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次B.該沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.該沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.隨著汽油的燃燒，汽油的熱值會(huì)減小

【答案】C

【解析】在四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功一次，故A錯(cuò)誤；根

據(jù)題圖可知，兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽缸容積增大，因此是做功沖程，在做功沖

程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤、C正確；熱值是物質(zhì)的一種屬性，只與物質(zhì)的種類有關(guān)，因此當(dāng)汽

油不斷減少時(shí)，汽油的熱值不變，故D錯(cuò)誤。

15.李麗周末和家人乘車去游玩，某一時(shí)刻她看到汽車轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速為1800r/min,她向爸爸了解到

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，則此時(shí)汽車在1s內(nèi)完成了（）

A.60個(gè)沖程，做了15次功B.60個(gè)沖程，做了60次功

C.120個(gè)沖程，做了30次功D.30個(gè)沖程，做了30次功

【答案】A

【解析】飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min=30r/s,即該飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)30圈。因?yàn)橐粋€(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四

個(gè)工作沖程、做功1次，所以飛輪轉(zhuǎn)30圈共做功15次、有60個(gè)沖程，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

16.關(guān)于內(nèi)燃機(jī)，下列說法正確的是（）

A.四個(gè)沖程中只有一個(gè)沖程發(fā)生內(nèi)能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化

B.壓縮沖程主要是通過做功的方式增大汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能

C.汽油機(jī)和柴油機(jī)都是通過火花塞點(diǎn)火的

D.只要技術(shù)進(jìn)步，內(nèi)燃機(jī)的效率可以達(dá)到100%

【答案】B

【解析】因?yàn)樵趦?nèi)燃機(jī)的壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化內(nèi)能，在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以內(nèi)燃機(jī)

有兩個(gè)沖程發(fā)生內(nèi)能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化，A錯(cuò)誤；內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程是活塞壓縮氣體對(duì)氣體做功從而增

大了汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能，B正確；汽油機(jī)是通過火花塞點(diǎn)火，而柴油機(jī)是通過壓燃點(diǎn)火的，C錯(cuò)誤；熱機(jī)在

工作時(shí)不可避免地要克服機(jī)械部件間的摩擦做額外功，機(jī)械效率不可能達(dá)到100%,D錯(cuò)誤。

17.下列關(guān)于四沖程內(nèi)燃機(jī)的說法中正確的是（）

A.熱機(jī)效率越高，所做的有用功就越多B.汽油機(jī)在吸氣沖程中吸入汽缸的是空氣

C.一個(gè)工作循環(huán)對(duì)外做功一次D.壓縮沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

【答案】C

【解析】熱機(jī)效率表示的是有用功占燃料完全燃燒釋放熱量的比例，并不是熱機(jī)效率越高，所做的有用功

就越多，A項(xiàng)錯(cuò)。汽油機(jī)在吸氣沖程吸入的是空氣和汽油的混合物，B項(xiàng)錯(cuò)。壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為

內(nèi)能，D項(xiàng)錯(cuò)。

18.某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時(shí)發(fā)電，給電動(dòng)機(jī)供電以調(diào)節(jié)百葉窗的開合。該過程中

發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是（）

A.電能一機(jī)械能一光能B.光能一機(jī)械能->電能

C.光能T電能T機(jī)械能D.機(jī)械能T電能一光能

【答案】C

【解析】太陽能板在光照時(shí)發(fā)電，即把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；電能供給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,

調(diào)節(jié)百葉窗的開合。故該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是光能一電能T機(jī)械能。

19.隨著人們的生活水平的提高，汽車走進(jìn)千家萬戶。關(guān)于小汽車涉及的知識(shí)說法正確的是（）

A.用甘油做發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑B.發(fā)動(dòng)機(jī)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.精心保養(yǎng)可使發(fā)動(dòng)機(jī)的效率達(dá)到100%D.排出的尾氣對(duì)環(huán)境沒有任何污染

【答案】B

【解析】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是利用水來做冷卻劑的，這是利用了水比熱容大的性質(zhì)，故A錯(cuò)誤；發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，

做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；隨著科技的發(fā)展，熱機(jī)的效率

可以提高，但總存在摩擦，要做額外功，效率一定不會(huì)達(dá)到100%,故C錯(cuò)誤；汽車排放的廢氣含有二氧化

硫等有害氣體會(huì)污染環(huán)境，故D錯(cuò)誤。

20.拖拉機(jī)、輪船、火車等生活中常見的交通工具，其動(dòng)力大都來源于內(nèi)燃機(jī)。下面對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的有關(guān)敘

述中，不合理的是（）

A.內(nèi)燃機(jī)靠產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)庾龉.內(nèi)燃機(jī)用水來冷卻，是因?yàn)樗谋葻崛荽?/p>

C.內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣浪費(fèi)了大量的能量D.內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【答案】D

【解析】?jī)?nèi)燃機(jī)在做功沖程中靠產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)鈱?duì)外做功，故A正確；因?yàn)樗谋葻崛葺^大，相同

質(zhì)量的水和其他物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以用水冷卻，故B正確；內(nèi)燃機(jī)在排氣

沖程排放的廢氣仍然具有很高的溫度，帶走了大量的內(nèi)能，所以廢氣的利用是提高利用率的主要措施，故C

正確；內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程，通過壓縮體積使得汽缸內(nèi)的氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，溫度升高，內(nèi)能增加，

然后在做功沖程，對(duì)外做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯(cuò)誤。

21.對(duì)于圖中所示的四幅圖，下列說法中正確的是（）

A.甲圖中軟木塞飛出時(shí)，管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能增加

B.乙圖中兩個(gè)壓緊的鉛塊能吊起鉤碼，主要是因?yàn)榉肿娱g存在引力

C.丙圖中活塞向上運(yùn)動(dòng)是內(nèi)燃機(jī)的做功沖程

D.丁圖中小朋友下滑時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

【答案】B

【解析】A、甲圖中軟木塞飛出時(shí)，管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能減少，故A錯(cuò)誤；B、丙圖中兩個(gè)壓緊的鉛塊能吊起

鉤碼，主要是因?yàn)榉肿娱g存在引力，故B正確；C、乙圖中活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，是

內(nèi)燃機(jī)的排氣沖程，故C錯(cuò)誤；D、丁圖中小朋友下滑時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。

三、實(shí)驗(yàn)探究題

22.如圖所示，某小組同學(xué)使用相同的器材組裝了甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，其中，燃料的質(zhì)量均相等都

為10g。燒杯中a、b兩種液體的質(zhì)量和初溫也相同，當(dāng)燃料燃盡時(shí)，立即讀取相應(yīng)溫度計(jì)的讀數(shù)，分別為

t甲、t乙、t丙,且有t甲>t乙>1內(nèi)。

AA

溫度計(jì)溫度計(jì)溫度計(jì)

液體。.液體a液體6

NT7燃料1<3即O燃料2甑丁燃料1

甲乙丙

(1)選擇甲、丙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可以探究比較.

(2)當(dāng)燃料燃盡時(shí)通過讀取的溫度計(jì)示數(shù)可以判斷..(選填“a”或"b”)的比熱容較小o

(3)為比較兩種燃料的熱值，應(yīng)選擇,兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燃料1的熱值卬與燃料2的熱值q2相比,

qi.6(選填?或

【答案】(1)兩種液體的比熱容(2)a(3)甲、乙；>

【解析】(1)為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量相同，通

過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷兩種液體比熱容的大小關(guān)系，應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)

甲、丙所示實(shí)驗(yàn)中所用燃料種類與質(zhì)量相同，則燃料燃燒釋放的熱量相等，即Q，尸Q而，燃料燃燒釋放的熱

量被燒杯中的液體吸收，則Qa=Qb,甲、丙兩實(shí)驗(yàn)燒杯中液體的初溫相等，末溫tw>t丙,則AtqAAt內(nèi)，即Ata>Atb,

因?yàn)镼=Qb,m相等,Ata>Atb,Q=cmAt,所以由c=,可知，Ca<Cb。

(3)為了比較熱值大小，要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得

出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇甲、乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；由題意知，甲、乙兩實(shí)驗(yàn)燒杯中液體的初

溫相等，末溫tQt乙，則At戶At乙，由圖甲、乙所示實(shí)驗(yàn)可知，兩燒杯中的液體種類即比熱容c、質(zhì)量m

都相等，由熱量公式Q=cmAt可知，Q,,>Qz,燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則燃料釋放的熱

量QI>Q2,由于甲、乙兩實(shí)驗(yàn)所使用的燃料質(zhì)量m相同而種類不同，由Q=mq可知，qi>q2o

四、綜合應(yīng)用題

23.河南有“中華糧倉(cāng)”之稱，如圖為某型號(hào)的聯(lián)合收割機(jī)收制麥子的場(chǎng)景，它以柴油機(jī)作為動(dòng)力裝置，收

割麥子時(shí)，以2m/s的速度勻速行駛30min,可將糧箱收滿。(q柴油=5x10?J/kg,p,?=0.8xl03kg/m3)

(1)若柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速為7200r/min,則該柴油機(jī)在3s內(nèi)做功次，有個(gè)沖程。

(2)若收割機(jī)勻速行駛過程中受到的阻力恒為5x1及N,求收割機(jī)收割滿一糧箱做多少功及其功率。

(3)收割麥子時(shí)柴油機(jī)的工作效率為40%,則收割機(jī)工作兩小時(shí)要消耗多少升柴油？

【答案】(1)180；720(2)1.8xlO8J；lxl05W(3)45L

【解析】(1)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速為72(X)r/min=120r/s,因?yàn)椴裼蜋C(jī)一個(gè)工作循環(huán)經(jīng)歷四個(gè)沖程，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2

次，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2r,對(duì)外做功1次，所以，該柴油機(jī)在1s內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)120r,做功60次，經(jīng)歷240

個(gè)沖程；則在3s內(nèi)做功180次，有,720個(gè)沖程。

⑵行駛時(shí)間t=30min=l800s,由v=^得，收割機(jī)勻速行駛的路程：s=vt=2m/sxl800s=3600m,收割機(jī)勻

速行駛，根據(jù)二力平衡條件可得，收割機(jī)受到的牽引力F=f=5xlO4N,則收割機(jī)收割滿一糧箱做的功：

W,=Fs=5xlO4Nx3600m=1.8xlO8Jo

則收割機(jī)的功率：P=?衛(wèi)絲1=1X105W。

t1800s

(3)收割機(jī)工作兩小時(shí)做的功：W=4W!=4X1.8x108J=7.2x]08J,

由11=^x100%得，柴油完全燃燒放出的熱量：Q=9」,2：IO8J=18X109J,

Q040%

山Q=mq得,需要柴油的質(zhì)量：m柴油三/『三篝/=36kg,

由片得，柴油的體積：V全=施奇式0.045m3=45L。

24.為了凈化中心城區(qū)空氣，環(huán)衛(wèi)工人每天清晨都駕駛灑水車對(duì)市區(qū)道路灑水(如圖)。下表是某灑水車的相

關(guān)數(shù)據(jù)。已知水的密度為1.0x103kg/m3,汽油的熱值為4.6x107j/kg,g=10N/kg?

空車質(zhì)量水罐容積裝滿水時(shí)車輪與地面的總接觸面積額定功率

4t6m30.5m2100kW

(1)灑水車的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

(2)灑水車裝滿水時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少？

(3)灑水車在水平路面上以額定功率勻速行駛1000m,用時(shí)3min,試計(jì)算此過程汽車所受到的阻力多大?

此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒汽油1.2kg,則發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為多大？

【答案】⑴做功(2)2x105Pa(3)1.8xlO4N；32.6%

【解析】(1)汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括：吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程。做功沖程中高溫高壓的燃?xì)?/p>

對(duì)活塞做功，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。

⑵由p=m/v可得，灑水車裝滿水時(shí)水的質(zhì)量m=pV=l.0x103kg/m3x6m3=6xIO3kg

335

汽車和水的總重G.fi=GV+G1K=(m4：+m*)g=(4xl0kg+6xl0kg)xlON/kg=lxlON

5

該灑水車裝滿水時(shí)對(duì)地面的壓力F=Gfi=lxl0N

該灑水車裝滿水時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)p[ixi°：N-2xlO5Pa

(3)灑水車行駛1000m用時(shí)3min,由P=w/t得，這段時(shí)間內(nèi)做的功

W=Pt=100xl03Wx3x60s=1.8xlO7J

由W=Fs得牽引力F1.8xlO4N

s1000m

灑水車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以灑水車受到的阻力f=F卒=1.8x104N

汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq=1.2kgx4.6xl07J/kg=5.52xlO7J

則發(fā)動(dòng)機(jī)的效率背＜1。。%=：崇哈卜100%=32.6%

(3能力提升

25.汽車剎車時(shí)，由于摩擦，汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為__________能，這些能量不能自動(dòng)地用來驅(qū)動(dòng)汽車；而

有些新能源汽車有“動(dòng)能回收裝置”，即在剎車時(shí)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為能并

為電池充電，之后電池又可以再次驅(qū)動(dòng)汽車。

【答案】?jī)?nèi)；電

【解析】汽車剎車時(shí)，由于要克服摩擦做功(摩擦生熱)，則汽車的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；剎車時(shí)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工

作，將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并為電池充電。

26.瀘州沱江六橋全程長(zhǎng)4km,橋面設(shè)計(jì)為雙向8車道，中間預(yù)留了輕軌線路，于2018年1月通車。一輛

小轎車做勻速直線運(yùn)動(dòng)通過全程，速度為50km/h,受到的阻力恒為660N,通過全程所需的時(shí)間為

min,牽引力所做的功為J；若通過全程消耗了0.2kg的汽油，汽油機(jī)的效率

為。（已知熱值q/=4.4x107J/kg）

【答案】4.8；2.64x106；30%

【解析】由v=：可得，通過全程所需的時(shí)間t=V=*；=（）.08h=4.8min；因?yàn)樾∞I車勻速通過大橋，所以牽

tv50km/h

引力F=f=660N,牽引力所做的功W=Fs=660Nx4xltfm=2.64xl06J；汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq汽=0.2

kgx4.4xl07J/kg=8.8xlO6J,汽油機(jī)的效率n=￡xl00%=型絆lxl（X）%=30%。

Q88x10。J

27.電火花發(fā)生器點(diǎn)燃塑料盒內(nèi)的酒精氣體能將盒蓋噴出很遠(yuǎn)（如圖）。此過程中的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的

沖程相類似。實(shí)驗(yàn)時(shí)在盒內(nèi)滴入2xl（y4kg酒精，這些酒精完全燃燒放出的熱量是

【答案】做功；6x答3

【解析】酒精氣體被點(diǎn)燃，氣體膨脹做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與汽油機(jī)做功沖程相類似。

Q=mq灑忖=2x10-4kgx3xlO7J/kg=6xl03J。

28.如圖所示，是小普同學(xué)跟爺爺學(xué)習(xí)氣功的四個(gè)基本動(dòng)作。由此他聯(lián)想到熱機(jī)的四個(gè)沖程，以下與做功

沖程最相似的是（）

A.鼻孔吸氣B.氣沉丹田C.排山倒海D.打完收工

【答案】C

【解析】熱機(jī)做功沖程的主要特點(diǎn)是對(duì)外做功，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。小普同學(xué)跟爺爺學(xué)習(xí)

氣功的四個(gè)基本動(dòng)作中，只有排山倒海與做功沖程相似。

29.西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭，于2019年4月20日將第四十四顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功送上太

空。下列說法中正確的是（）

A.火箭使用液氫燃料，主要是利用了液氫的比熱容大

B.火箭升空過程中，燃料燃燒將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星加速升空過程中，其動(dòng)能和重力勢(shì)能均增大

D.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星加速升空過程中，其慣性增大

【答案】C

【解析】發(fā)射火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的液態(tài)

氫其他物質(zhì)時(shí)，可以釋放出更多的熱量，故A錯(cuò)誤；火箭升空的過程中，燃料燃燒釋放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)

械能，故B錯(cuò)誤；北斗導(dǎo)航衛(wèi)星加速升空的過程中，速度增大，高度增大，因此動(dòng)能和重力勢(shì)能都增大，

機(jī)械能增大，故C正確；北斗導(dǎo)航衛(wèi)星加速升空過程中，其質(zhì)量不變，慣性不變，故D錯(cuò)誤。

30.某載重汽車自重12t,車輪與地面的總接觸面積為0.5nR汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行

駛時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為210kW,每行駛43s消耗柴油700g,柴油的熱值為4.3x1()7j7kg。下列說法中

()

①完全燃燒700g柴油放出的熱量為3.01X109J

②該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)效率為30%

③汽車的牽引力為L(zhǎng)05X104N

④若公路所能承受的最大壓強(qiáng)為8xl05Pa,汽車最多能裝載40t的貨物

A.只有①②正確B.只有③④正確C.只有①③正確D.只有②③正確

【答案】D

77

【解析】①完全燃燒700g柴油放出的熱量:Qw=m?9=0.7kgx4.3xl0J/kg=3.01xl0J,故①錯(cuò)誤；②柴

油發(fā)動(dòng)機(jī)做功：W=Pt=210xl03Wx43s=9.03xl06J,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：『醫(yī)xl機(jī)％嗡：：：；卜100%=30%,

故②正確；③汽車速度：v=72km/h=72x9m/s=20m/s,由P=2=?=Fv得，汽車的牽引力：

F=^=21°^W=1.05X104N,故③正確；④由得，公路所能承受的最大壓力：F=pS=8xlO5Pax0.5m2=4xl05

N,汽車與貨物的質(zhì)量之和：m,產(chǎn)?q=^￡=4xl04kg=40t,汽車最多能裝載貨物質(zhì)量：m=m總-m,=40M2

t=28t,故④錯(cuò)誤。綜上，①④錯(cuò)誤，②③正確.

31.小天收集了一些數(shù)據(jù)填在下表中。如果該車滿載貨物后在平直的公路上勻速行駛100m,貨車受到的阻

力是車重的看。那么在此過程中：(g取lON/kg)

(1)該貨車牽引力是多少?牽引力所做的功是多少?

(2)燃油完全燃燒放出的熱量是多少？

(3)該貨車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？

品牌型號(hào)東風(fēng)XX外形尺寸5xl.9x23(m)

變速箱A85空車質(zhì)量1.5噸

最高車速120km/h滿載時(shí)載貨量2.5噸

空載百公里油耗12L燃油密度0.8xl03kg/m3

滿載百公里油耗20L燃油熱值5xl07J/kg

【答案】(1)4x103N；4x105j(2)8X105J(3)50%

【解析】(1)滿載貨物時(shí)貨車的總質(zhì)量

m=mr+m?=1.5t+2.5t=4t=4x103kg

貨車的總重力

G=mg=4x103kgx10N/kg=4x104N

由題意知，貨車受到的阻力

f^G=^x4xl04N=4xl03N

因?yàn)樵撥嚌M載貨物后在平直的公路上勻速行駛

所以，根據(jù)二力平衡條件可知，該貨車的牽引力

F=f=4xl03N

牽引力所做的功

W=Fs=4xl()3Nx100m=4xl05J

(2)由表格數(shù)據(jù)可知，貨車滿載百公里油耗為20L

則貨車行駛100m=0.1km消耗燃油的體積

V燃『畿x20L=0.02L=2xl(Pm3

由P專得，消耗燃油的質(zhì)量

353

m燃油=p燃油V燃油=0.8xl()3kg/mx2xlO_m=0.016kg

燃油完全燃燒放出的熱量

Q后m燃油q懣油=0.016kgxSxlO7J/kg=8xlO5J

(3)該貨車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

n=^xl00%=^xl00%=50%

32.目前正在我市進(jìn)行試驗(yàn)飛行的國(guó)產(chǎn)大型水陸兩棲飛機(jī)“鯨龍”AG600裝有4臺(tái)國(guó)產(chǎn)WJ6渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)

機(jī)，是國(guó)家為滿足森林滅火和水上救援的迫切需要，研制的大型特種用途民用飛機(jī)。飛機(jī)在空中滿載時(shí)的

最大巡航速度為460km/h,發(fā)動(dòng)機(jī)巡航推力為5X104N。

(1)AG600在高空所受的大氣壓強(qiáng)，比水面附近的大氣壓強(qiáng)；為了執(zhí)行滅火任務(wù)飛機(jī)停在水面吸

水，隨著吸水量增加，它受到的浮力(選填“增大”、“不變”或“減小

(2)某次試飛中AG600以最大速度滿載巡航lh,消耗燃油2xl()3kg,燃油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能為

J,發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率為(燃油的熱值取4.6xl()7j/kg)。

【答案】（1）小;增大;（2）9.2x10'0；25%

【解析】（1）大氣壓隨著高度的增加而減小，所以鯨龍AG600水陸兩棲飛機(jī)在高空所受的大氣壓強(qiáng)，比水

面附近的大氣壓強(qiáng)??；

為了執(zhí)行滅火任務(wù)飛機(jī)停在水面吸水，隨著吸水量增加，飛機(jī)自身總重G增加，由漂浮條件F；￥=G可知，

它受到的浮力增大；

（2）燃油完全燃燒獲得的內(nèi)能：

Q=mq=2xl03kgx4.6x]07J/kg=9.2x1O'°J；

由丫=:得，AG600以最大速度滿載巡航lh,通過的路程：

s=vt=460km/hx1h=460km=4.6x105m；

推力所做的功：

45lo

Wff=Fs=5xlONx4.6xlOm=2.3xlOJ；

發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率為：

—x100%=xl00%=25%。

1~9.2X1O10;

33.中國(guó)首次火星探索任務(wù)“天間一號(hào)”探測(cè)器的成功發(fā)射，是我國(guó)綜合國(guó)力和創(chuàng)新能力提升的重要標(biāo)志。

如圖所示是某火箭發(fā)射時(shí)的場(chǎng)景，目前運(yùn)載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料、液態(tài)氧作為助燃劑?；鸺剂?/p>

的發(fā)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

燃料氧氣和汽油混合偏二甲腫煤油液態(tài)氫

氧化劑四氧化二氮液態(tài)氧液態(tài)氧

表2

燃料熱值燃料熱值

汽油4.6x107J/kg煤油4.6xlO7J/kg

柴油4.3x107J/kg氫1.4xlO8J/kg

（1）使用氫作為燃料的主要優(yōu)點(diǎn)是：和

（2）某火箭發(fā)射時(shí)攜帶了3xl0%g液態(tài)氫燃料，這些燃料完全燃燒最多能將多少千克初溫為20℃的水加熱

至沸騰？[C水=4.2xl03j/(kg?℃),當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]

(3)氫能源車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在氣缸中燃燒。某次測(cè)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(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

【答案】(1)熱值大；無污染;

(2)這些燃料完全燃燒最多能將1.25x107kg初溫為20℃的水加熱至沸騰；

(3)該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為45%

【解析】(1)運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的

氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量，另外氫氣燃燒