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第六单元 内能的利用【过关测试】（解析版）
一、选择题
1.下图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（ ）。
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C。
【解析】四冲程汽油机利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、
排气四个冲程，其中压缩冲程和做功冲程都是两个气门关闭，火花塞上产生电火花的是做功冲程。
2.单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有（ ）。
A．吸气、做功和排气冲程 B．吸气、压缩和做功冲程
C．压缩、做功和排气冲程 D．吸气、压缩和排气冲程
【答案】D。
【解析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，只有做功冲程对外
输出功，其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成的，故选D。
3.以下机械不属于热机的是（ ）。
A． 火车 B． 超音速汽车
C． 电饭锅 D． 摩托车
【答案】C。
【解析】火车、超音速汽车、摩托车都是把内能转化成机械能的装置，属于热机；电饭锅是利
用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，不属于热机，故C正确；故选C。
4.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（ ）。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！A． B． C． D．
【答案】C。
【解析】四冲程汽油机的四个工作冲程是：吸气、压缩、做功、排气，区分它们的依据有活塞
的运动方向、进气阀和排气阀的开闭情况，如活塞向下运动、进气阀和排气阀都关闭时，是燃气推
动活塞做功，是做功冲程，所以选项C正确。
5.关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）。
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多；
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高；
C．热机的效率越高说明做功越快；
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
【答案】B。
【解析】A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相
同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；
C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的
比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者
之间没有必然联系，故C错误；
D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。故选B。
6.2016年8月．我国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为
“墨子号”。发射卫星和火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）。
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较低的沸点 D．较高的热值
【答案】D。
【解析】发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃
烧相同质量的氢和其它燃料相比，可以释放出更多的热量，故D正确。故选D。
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！7.为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）。
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全；
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失；
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦；
D．尽量增加热机的工作时间
【答案】D。
【解析】ABC.热机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．所以减少热
量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩
擦都可以减少热量的损失，提高效率．故ABC正确，不符合题意；
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故D错误，符合题
意。
8.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已
知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧．通过计算可知，下列
结果正确的是（ ）。
①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%
A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④
【答案】D。
【解析】①汽车行驶速度是： ，故①错误；
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：
，故②正确；
③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是：
，故③错误；
④汽车发动机的做的功为： ，
汽车发动机的效率是： ，故④正确。故选D。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9.下列关于能量及其转化的描述，说法正确的是（ ）。
A．热传递改变物体内能的实质是温度的转移；
B．把 的冰块放在0°C的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加；
C．“城市热岛效应”的产生主要是因为人类大量使用太阳能；
D．根据能量守恒定律，能量不会消灭，但可以创造，所以人类在不断地开发和利用新能源
【答案】B。
【解析】A．热传递改变物体内能的实质是内能的转移，不是温度的转移，故A错误；
B．将 的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，一段时间后，冰块从冰箱中吸收热量，内能一
定增加，故B正确；
C．“城市热岛效应”的产生主要是城市得钢筋水泥面积大，而郊区的水份多，又因为水的比
热容大于钢筋水泥的比热容，在同等日照时间的前提下，城市的温度较高，与太阳能的使用无关，
故C错误；
D．根据能量守恒定律，能量既不会消灭，也不会凭空产生，故D错误。故选B。
10.下列关于能量的说法中正确的是（ ）。
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能；
B．电热水壶工作时是将内能转化为电能；
C．水力发电是将水的机械能转化为电能；
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
【答案】C。
【解析】A．洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误；
B．电热水壶工作时是将电能转化为内能，故B错误；
C．水力发电是将水的机械能转化为电能，故C正确；
D．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一
个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变，故D错误。故选C。
11.如图所示，哪种机器是不可能制造出来的（ ）。
A． 使用蓄电池的电动汽车 B． 一种设想中的永动机
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！C． 蒸汽机车 D． 飞机
【答案】B。
【解析】永动机是指违反热力学基本定律的永不停止运动的发动机．
由能量守恒定律可知，能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，
或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定
律．
因为能量的转化是有方向性的，自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用
的能量．如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来，所以永动机违背了能量守恒定律，是不可
能制成的，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
12.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是
（ ）。
A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能；
B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能；
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能；
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
【答案】A。
【解析】A．绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确；
B．太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水
的内能，故B错误；
C．太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；
D．太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误。
13.图是德州开发区使用的“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（ ）。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！A．光电池板是将电能转化为光能；
B．照明灯是将内能转化为电能；
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能；
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
【答案】C。
【解析】光电池板是将光能转化为电能；照明灯是将电能转化为光能；小风扇利用风力发电，
将机械能转化为电能；蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能．所以C项正确。
二、填空题
14.如图所示试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的________能转化为塞子的机械能.四冲
程汽油机工作过程中的________冲程与上述能量转化过程相同。
【答案】内；做功。
【解析】试管内水蒸气将塞子推出的过程中对塞子做功，水蒸气的内能减少转化为塞子的机械
能，四冲程汽油机的四个冲成为：吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程；
做功冲程中高温高压气体推动活塞运动，对活塞做功，内能转化为机械能，与上述能量转化过
程相同。
15.汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功______次，活塞往复运动______次｡
【答案】25；50。
【解析】[1][2]四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4
个冲程，对外做功1次，该汽油机的转速为
表示飞轮每秒转动的圈数为50，则曲轴转动50周，活塞往复运动50次，每秒完成25个工作
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！循环，对外做功25次。
16.在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是________冲程；某品牌汽车行驶100km
消耗汽油7kg，这些汽油完全燃烧能放出________ J的热量。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）
【答案】做功；3.22×108。
【解析】（1）内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程；
（2）7kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q =mq=4.6×107J/kg×7kg=3.22×108J。
放
17.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，如图所示是表示汽油机的______冲程，汽油机
在某次工作时消耗汽油0．2 kg，这些汽油完全燃烧放出_______J的热量；汽车汽油机工作过程中，
水箱中的水温度会升高，这是通过_______的方式使水的内能增加。(汽油的热值为4．6×107J／
kg)．
【答案】压缩；9.2×106；热传递。
【解析】由图可知，两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；
汽油完全燃烧产生的热量利用公式Q=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；
汽油机的温度比水的温度高，所以热量会从汽油机传向水，这是通过热传递的方式改变水的内
能。
18.汽车刹车的过程，伴随着能量从_______转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总
和_______（增大/不变/缩小）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车，这
是因为能量的转移和转化具有_______性。
【答案】机械能（动能）；不变；方向。
【解析】据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散
失到空气中，此过程能量的总和是不变的；
因为能量的转移和转化具有方向性，所以散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱
动汽车。
三、实验探究题
7
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19.如图所示，甲、乙和丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是 ，烧杯内的液体质量和
初温也相同。
(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中：
①如图丁是甲、丙装置中a、b两种液体吸热后温度随时间变化的图象，由图可以看出，
______液体的比热容较大：
②小明再用 水和 水做实验，以吸收的热量 为纵坐标，升高的温度 为横坐标，分
别画出 和 水的 图象，它们都是过原点的直线，即 ，进一步分析发现，这
两条直线的k值之比与对应水的______之比相等（选填“密度”或“质量”）；
(2)在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中：
①应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______（选填“温度”
或“加热时间”）来反应的；
②若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的仪器是______，利用此实验方法计算
出的热值将比真实值偏______；
③该实验在取燃料和水时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取
水量不能过少的原因是：______。
【答案】b；质量；甲乙；温度；天平；小；水会沸腾，温度不变，不便于比较。
【解析】(1)[1]质量和初始温度均相同的a、b两种液体，升高相同的温度，b的加热时间长，
则b的吸热能力强，比热容大。
[2]根据 可知， 中的 ，则有 ， ，故
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！即这两条直线的 值与对应水的质量之比相等。
(2)[3][4]比较不同燃料的燃烧值，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，故应选择
甲乙两图进行实验，通过温度的变化来反映的；温度计示数变化越大，表明吸收的热量越多，即该
物质放出的热量多，热值大。
[5]利用上述装置估测燃料的热值，要控制燃料的质量相等，需要用天平来测量。
[6]由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使 小于 ，依此
计算出燃料的热值比真实值要偏小些。
[7]当燃料质量一定时，如果所取水量过少，则水吸热后容易沸腾，沸腾时水的温度不变，不
能根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。
四、计算题
20.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为2.5×104kg，温泉水的初
温是80℃，供暖后温度降到40℃．温泉水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。试求：
（1）这些温泉水每天放出的热量是多少？
（2）若这些热量由热值是3.0×107J/kg的焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？
【答案】（1）4.2×109J；（2）140kg。
【解析】（1）根据题意温泉水放出的热量是：
Q =c m△t=4.2×103J/（kg·℃）×2.5×104kg×（80-40）℃=4.2×109J
放 水
（2）根据题意知道Q =Q =4.2×109J
吸 放
由Q =mq知道需要的焦炭的质量是m=Q /q=4.2×109J/3.0×107J/kg=140kg。
放 放
21.某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃，
水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，试求，
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器
的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×07J的热量，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为
3.5×107J/kg）。
【答案】（1）8.4×106J；（2）30%；（3）0.8kg。
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Q =cm（t-t）=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×（50℃-10℃）=8.4×106J；
吸 0
(2)该热水器的效率： ；
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，由Q =mq得完全燃烧煤的质量：
放
。
答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；(2)这段时间该热水器的效率是
30%；(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧0.8kg煤。
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