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1 内能分子热运动1.生活中有许多物理现象可以说明物理原理，你认为以下说法中正确的是（）A用锉刀锉铁件时，得到很多细小的铁粉，每一粒铁粉就是一个铁分子B铁丝很难被拉断，说明分子之间只存在引力C铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力D洒在桌面上的酒精，过一会儿都蒸发了，说明一切物体里的分子都在不停地做无规则运动2.如图所示，将两个铅柱的底面削平，削干净，然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一重物都不能把它们拉开，而两块光滑的玻璃贴在一起，不会合成一块的原因是（）A玻璃的分子间不存在引力B玻璃接触面的分子间距离太大，分子间作用力太小C玻璃太硬，斥力大于引力D以上说法都不对3.焊接金属的方法，一是依照荷叶上的水珠自动结合进行焊接，用高温熔化金属，从而使分子间的距离足够近，金属冷却后就焊接到一起了；二是爆破焊接技术，它是将金属表面清洁后靠在一起，然后靠爆炸产生的巨大压力将两金属压接在一起这两种方法都是利用分子间距较 _（选填“大”或“小”）时分子存在_ 力实现焊接的4.指出下列三个现象中共同反映的物理知识：（1）“八月桂花遍地开”时，很远就能闻到香味；（2）在热水中放一些糖，过一会儿水就变甜了；（3）在公共场所，一人吸烟，周围的人都会受到毒害A._；B._5.当香喷喷的豆浆打好后，戴眼镜的小王打开豆浆机，他只闻到香味却看不清楚豆浆请你用学过的物理知识解释其中的原因【趣味链接】6.1827年，英国植物学家布朗把花粉小颗粒放入水中，通过显微镜观察放有花粉的水滴，发现花粉小颗粒在水中像着魔似的不停地运动，每个花粉小颗粒运动的方向和快慢都在变化，不会停下来 这些花粉小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团，由于受到水分子的无规则运动的撞击而不能平衡，从而表现出无规则运动这就是著名的布朗运动【拓宽延伸】布朗运动实质反映了什么？2 热和能分子热运动1.D 解析：铁粉是肉眼可见的，是物体；分子是肉眼看不见的，故A 选项说法错误铁丝很难被拉断，只说明分子之间存在引力，不能说明分子间没有斥力，故B 选项错误铁块很难被压缩，只说明分子间存在斥力，不能说明分子间没有引力，故C 选项错误洒在桌面上的酒精，过一会儿都蒸发了，是酒精分子不停地做无规则运动的结果，故D 选项正确，符合题意故选D2.B 解析：一切物质的分子间都有相互作用的引力和斥力，但分子间的作用力是有范围的把两块纯净的铅压紧，使两个铅块的距离接近分子间引力发生作用的距离，两个铅块就会结合在一起；由于玻璃之间的绝大多数分子间距离较大，大于分子直径的10 倍，故分子间的作用力就十分微弱，两块玻璃无法结合成一块故选B3.大引解析：分子间既有引力又有斥力，当分子间距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间距离稍大时，作用力表现为引力焊接金属就是利用高温或者压力使金属的分子互相渗透来实现焊接的4.不同物质间发生了扩散现象分子不停地做无规则运动解析：扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象；扩散现象是气体分子的内迁移现象，从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时，分子之间发生相互碰撞的结果5.答：只闻到香味，是因为豆浆的分子在做无规则运动；看不清豆浆是因为豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上6.思维点睛：布朗运动的实质是大量分子做无规则热运动的结果解析：（1）布朗运动的主体并不是分子或原子，而是因为分子的无规则运动，使花粉小颗粒受到撞击而振动（2）通过布朗运动，说明了一切物质的分子都在不停地做无规则的热运动内能1.在学习了内能的知识后，几位同学对于内能的知识提出了下列说法，正确的是（）A晓华：炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能3 B晓峰：运动速度大的物体内能大C晓玲：物体的内能与温度无关D晓平：物体对外做功其内能一定增大2.温度、热量和内能三个物理量遇到了一起，下列关于它们的说法正确的是（）A温度高的物体含有的热量比温度低的物体多B热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递C内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体D物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变3.如图所示是模拟点火爆炸装置，当揿动电火花发生器的按钮时，我们可以看到上面的盒盖将_，同时听到“砰”的一声响在此过程中，燃气的 _ 能减少，转化为_ 的_ 能4.通过课本中的实验探究，同学们知道了做功可以改变物体的内能，具体地说：对物体做功，物体的内能会增加那么“物体对外做功，物体的内能会减少吗”？严小明同学对这个猜想设计了如图所示的实验：用酒精灯加热试管中的水，使水沸腾，他看到了水蒸气将木塞冲开，并冒“白气“，这充分说明了水蒸气_，水蒸气内能_，温度_ 在这个过程中 _ 能转化为 _ 能实验说明：_，从而验证了小明的猜想是_（选填“正确”或“错误”）的5.位于芜湖市的“神山铸剑”遗址极富传奇色彩，相传春秋时干将在此设炉造剑，三年成剑，锋利无比干将造剑主要是利用了金属具有良好的_（选填“弹性”、“硬度”或“延展性”），可锻打成剑当年的“淬剑池”如今仍位于山颠，淬剑是指将炽热的金属剑迅速与冷水接触，以增加其硬度淬剑过程中，金属剑的内能_（选填“增大”或“减小”），这主要是通过 _ 方式改变了金属剑的内能6.某物理实践小组的同学为了研究不同颜色的物体的吸热本领，他们把质量、温度都相同的水分别倒入两个相同的玻璃瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶子包起来后放在太阳光下照射，每隔 3min 测一次瓶中水的温度，收集的数据如下：日照时间/min 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 白纸瓶水温/23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30 黑纸瓶水温/23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 在这一过程中，水的内能_（选填“增加”或“减少”），内能变化的方式是_ 对上述数据分析，得到的结论是_【趣味链接】内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子的动能（即分子无规则热运动动能）和分子的势能（即分子间相互作用能）、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等在热学中，由于在热运动中上述后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系【拓宽延伸】慢慢压缩针筒里的气体，加热针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化？金属块在受热膨胀时，金属块内能中哪些部分发生变化？内能1.A 解析：因为任何物体任何温度都有内能，故炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能，4 故 A 说法正确，符合题意；内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，而与整个物体的速度无关，故B 说法错误；物体的内能与温度有关，C 说法错误；物体对外做功，内能减小，D 说法错误故选A2.C 解析：热量不是状态量，不能说含有或者具有热量故A 不正确热传递发生的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体，但内能小的物体温度可能比内能大的物体高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体故B 不正确内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体，能量是从高温物体转移到低温物体故C 正确。物体的内能与温度有关，同时，内能的大小还与质量和体积有关故D 不正确故选C3.飞出去内盒盖机械解析：当揿动电火花发生器的按钮时，酒精会燃烧，酒精燃烧后产生的高温高压的燃气体积膨胀，对外做功，燃气的内能减少，内能转化为盒盖的机械能，使盒盖飞出去4.对木塞做功减小降低内机械物体对外做功，内能减小正确解析：做功和热传递是改变物体内能的两种方式对物体做功，机械能转化为内能，内能增加；物体对外做功，内能转化为机械能，内能减小所以水蒸气对木塞做功，水蒸气内能减小，温度降低，内能转化为机械能实验说明：物体对外做功，物体的内能减少小明的猜想是正确的5.延展性减小热传递解析：（1）干将造剑主要是利用了金属具有良好的延展性（2）炽热的金属剑迅速与冷水接触，金属剑和冷水之间存在温度差，两者之间发生热传递，金属剑放出热量，温度降低，冷水吸收热量，温度升高金属剑的温度降低，内能减小6.增加热传递黑色物体比白色物体吸热本领强解析：（1）由记录的数据可见，水的温度在升高，因此水的内能增加；（2）水的温度升高是由太阳光照射引起的，因此是热传递导致了水的内能增加；（3）由数据可见，黑纸瓶水温升高的快，说明黑色比白色吸热本领强7.思维点睛：慢慢压缩针筒里的气体，分子势能会发生变化加热针筒里的气体，分子动能会发生变化金属块在受热膨胀时，金属块内分子势能和分子动能都会随着发生变化解析：慢慢压缩针筒里的气体，气体的体积会发生变化，分子间的距离会减小，分子的势能跟分子间的距离有关，因此分子势能会发生变化加热针筒里的气体，气体的温度会升高，由于分子的动能跟温度有关，因此分子动能会发生变化金属块在受热膨胀时，金属块的温度和体积都发生变化，因此分子势能和分子动能都会随着发生变化比热容1.2013年下半年，我国将发射“中华”号探测器并在月球着陆如图所示为月球车在月球上的效果图月球车有提供电力5 的太阳能帆板和宽大的“大脚”，在阳光的照射下月球车在月球表面留下了影子，以下说法错误的是（）A太阳能帆板可以将太阳能转化为电能B探测器的影子是由于光的直线传播形成的C“大脚”的面积较大，可以减小探测器对火星表面的压强D火星上的昼夜温差大，是因为火星表面砂石的比热容大2.如图所示，冷热空气的流动导致了夏季海岸微风的形成关于海岸微风形成的解释下列说法中错误的是（）A白天，在炎热的日光下，暖空气从陆地上升起，海洋上来的冷空气补充，形成了向陆地的海陆风B夜间，暖空气从海洋上升起，陆地上的冷空气补充，形成了向海洋的陆海风C形成陆海风和海陆风的主要原因是水的比热容较大D形成陆海风和海陆风是由潮汐涌动方向决定的3.橘农们从天气预报中得知，晚上将有一场霜冻来临，他们傍晚就开始给橘子树喷水，随着温度的下降，水结成冰，而橘子并没有被冻坏，这是由于水_ 的缘故育秧时，为了防止秧苗冻坏，晚上往秧田里灌水，早上排水，这是利用了水_ 的性质4.为了比较豆浆和牛奶的吸热能力，小刚在家中进行了如下的实验：如图甲所示，在两个相同的塑料瓶中分别装入质量相同、初温都是室温的豆浆和牛奶，两瓶中各装有一支相同的温度计，然后将两个塑料瓶同时浸入热水中观察现象发现：加热相同的时间，豆浆的温度升高较多（1）要使牛奶和豆浆升高相同的温度，应对 _ 加热的时间长些这说明它们升高相同的温度，豆浆吸收的热量比牛奶吸收的热量_（2）小明利用实验数据大致描绘出豆浆和牛奶的温度随时间变化的图线，如图乙所示，则图线 _ 应代表豆浆5.生态宜居的海岛城市是城市的发展定位之一某市实验区规划：预留布置大片绿地、湖面水体等，通过绿廊、水廊来达到冬暖夏凉的效果请你用所学知识解释修建人工湖和内河可以调节气温的主要原因6.【趣味链接】汽车防冻液汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高为了确保安全，可用水循环进行冷却实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）防冻液含量/%30 40 50 60 70 80 90 混合液的凝固点/-17-28-37-49-48-46-28 混合液的沸点/103 104 107 111 117 124 141 在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10 15考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高【拓展延伸】为什么使用防冻液做汽车散热剂？长时间使用防冻液沸点有何变化，为什么？比热容1.D 6 解析：太阳能帆板可以将太阳能转化为电能，A 说法正确 探测器的影子是由于光的直线传播形成的，B 说法正确“大脚”的面积较大，可以减小探测器对火星表面的压强，C 说法正确火星上的昼夜温差大，是因为火星表面砂石的比热容小，D 说法不正确，符合题意 故选 D2.D 解析：由于海水的比热容比陆地上沙石的比热容大，接受太阳辐射能后，海水表面升高的温度少，陆地沙石的比热容相对较小，升高的温度比较多，于是在白天，由于陆地空气温度高，空气上升而形成从海面吹向陆地的风；同理，晚上在相同受冷的情况下，陆地的温度低于海洋的温度，从而形成从陆地吹向海洋的风，故形成了海陆风，故ABC 正确不符合题意，D错误，符合题意故选D3.凝固放热比热容大解析：夜间气温骤降时，水降温直至凝固成冰，放出热量，这样橘子可以吸收水结冰时放出的热，使温度不会降得太低，所以没有冻坏橘子育秧时在秧田里灌水，是因为在相同条件下，水的比热容大，降低相同的温度放出的热量多，起到保温作用，不会产生冻害。4.（1）牛奶少（2）A 解析：（1）由热量计算公式Q=cm t 可知，物体吸收热量的多少跟物体的质量、温度的变化量以及物质的比热容有关实验中控制牛奶和豆浆的质量相同，温度的变化量相同，通过比较加热时间的长短来判断比热容的大小加热相同的时间，豆浆的温度升高较多，说明吸收相同的热量，牛奶升高的温度慢，说明牛奶的比热容大因此要使牛奶和豆浆升高相同的温度，应对牛奶加热的时间长些由于豆浆的比热容小，因此升高相同的温度，吸收的热量少（2）结合题目和图象可知，加热相同的时间，豆浆的温度升高较多，所以 A 图线代表豆浆5.修建人工湖和内河增加城市水的储蓄量，是因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温6.思维点睛：因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，防冻液因为含有水，因此其比热容也较大，并且防冻液可以在比较低的温度下不会凝结，所以汽车发动机用防冻液来冷却；长时间使用后，混合液中的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高内能1.生活到处皆物理，留心分析皆学问，在学习了本章的知识后，你认为对下列生活情境的分析，正确的是（）7 A一壶开水冷却后，温度降低，内能不一定减少B冬天用热水袋取暖，人体感到暖和，是用做功的方法改变内能C压在一起的铅片和金片，几年后剖开，切面处互相渗透，属于扩散现象D和平号空间站坠入大气层与空气摩擦生热，是用热传递的方法改变内能2.据某媒体报道，北京冬季创出了一百多年来的最高气温16，是 1840 年北京有气象记录以来冬季里的最高气温，产生这种异常气候的主要原因是人类对地球大气层的严重破坏产生了“温室效应”，则下列说法中正确的是（）A由于大气层中二氧化碳的浓度减少，产生了“温室效应”B由于大气层中二氧化碳的浓度增加，产生了“温室效应”C“温室效应”使地球大气层的内能增加，分子运动减慢D“温室效应”使地球大气层的内能减少，分子运动加快3.天帅同学从早上8：00 开始每隔半小时分别对文化园的气温和园内人工湖的水温进行一次测量，如图所示是他根据记录的数据绘成的温度T 随时间t 变化的图线据图可以判断（）A实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较大B实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较小C实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较大D实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较小4.电冰箱是现代家庭的常用电器之一，在使用过程中，小明发现他家的电冰箱里的食物容易变干和相互“窜味”，他觉得很奇怪，请你从物理角度分析，食物“窜味”属于 _ 现象，电冰箱里的食物主要是通过_ 或_ 方式失去水分的5.盛夏的傍晚，关于去何处纳凉的问题两名同学有了不同的看法：甲同学主张将船划到湖中去；乙同学主张将船停在岸边，上岸散步更凉爽你认为谁的看法合理？为什么？6.【新闻再播】北京时间12 月 19 日 0 时 13 分，中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功将土耳其GK-2 地球观测卫星发射升空并送入预定轨道至此，中国2012 年度航天发射完美收官，航天发射任务实现“满堂红”本次卫星发射是中国“长征”系列运载火箭第174 次航天飞行，如图所示为卫星发射时的照片【拓展延伸】发射卫星的发射架下，都有一个大水池，你知道大水池有什么作用吗？为什么？内能1.C 8 解析：A、一壶开水冷却后，温度降低，内能一定减少，所以该选项不正确B、冬天用热水袋取暖，人体感到暖和，是用热传递的方法改变物体的内能，所以该选项不正确C、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，所以该选项正确D、和平号空间站退役后坠入大气层与空气摩擦生热，是用做功的方法改变物体内能，所以该选项不正确故选C2.B 解析：“温室效应”主要是由大气层中二氧化碳浓度的增加引起的，故A 不符合题意，B 符合题意；“温室效应”使地球大气层的温度升高，内能增加，分子运动加快，故C、D 不符合题意故选 B3.C 解析：水池的水和陆地在同样吸放热条件下，因为水的比热容大，温度变化小，所以温度变化较小的虚线是水温的图线故选C4.扩散蒸发（汽化）升华解析：电冰箱里的食物“窜味”是分子无规则运动的结果，即扩散电冰箱里的食物失去水分是液态的水、固态的冰变成水蒸气的结果5.答：乙同学的看法比较合理傍晚，水和干泥土放出热量，温度降低，在相同情况下，由于水的比热容较大，根据Q=cm t，水的温度变化比较小，温度比较高，陆地温度比较低，所以到岸上散步更凉爽6.思维点睛：发射卫星的火箭点火后，会喷出高温高压的气体，以推动火箭快速升空，这些高温高压的气体具有的内能会向发射架、地面传递，在发射架下的大水池中的水因为比热容较大，同时通过蒸发、沸腾可以吸收大量热量，从而有效保护发射架解析：利用水的比热容较大的特点，同时利用水的汽化吸热内能的利用热机1.热机包括内燃机，柴油机和汽油机都属于内燃机，关于热机的下列说法中正确的是（）9 A汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸C四冲程汽油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程D在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能2.生活中常见的汽车和摩托车大多是采用四冲程汽油机来工作的四冲程汽油机在一个工作循环中，下列说法不正确的是（）A对外做功一次B有两次能量转化C曲轴转动两周D压缩冲程把内能转化为机械能3.从原理的发现到实际的应用，往往要解决许多技术上的难题如图所示的汽油机只有在做功冲程中燃气才给活塞一个动力，但汽油机却可以连续工作，其中关键部件是（）A火花塞B连杆C曲轴和飞轮D进气门和排气门4.热机是将 _ 能转化成机械能的机器，如图所示是汽油机的_冲程美国大众科学杂志评出2006 2007 年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸中的水请你指出该“六冲程引擎”的一个优点：_ 5.如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮你观察到的现象是_ 图中情景演示的是“四冲程”汽油机工作过程中的_ 冲程，这个情景中 _ 能转化为_ 能【趣味链接】6.如图所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作【拓展延伸】（1）发动机在做功冲程里，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将 _能转化为 _ 能（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如右表所示其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数该发动机在1 s 内做功 _J，单缸排量V=_L 在每个做功冲程里，发动机做功W=_J（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=p V，式中 p 表示燃气对活塞的压强，则 p=_Pa（1 L=10-3 m3）内能的利用热机1.C 排量2.0 L 输出功率120 kW 转速6000 r/min 10 解析：汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，A 选项错误；柴油机吸入的只是空气，B 选项错误；进、排气门都关闭的是压缩冲程和做功冲程，C 选项正确；在柴油机的压缩冲程，机械能转化为空气的内能，D 选项错误故选C2.D 解析：在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，对外做功一次，选项A 说法正确，不符合题意在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能；在做功冲程中，将气体的内能转化为活塞的机械能故在一个工作循环中有两次能量转化，选项B 说法正确，不符合题意在汽油机的一个工作循环中，可以完成四个冲程，活塞往复两次，曲轴转动两周，选项C 说法正确，不符合题意在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，选项D 说法错误，符合题意故选D3.C 解析：解决此题要知道内燃机的工作过程：在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，只有在做功冲程中使机车获得动力，其他三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成 在汽油机的做功冲程中，燃气给活塞一个动力，汽油机的曲轴和飞轮获得动能，虽然在其他冲程没有动力，但由于惯性汽油机可以连续工作；故选C4.内做功提高热机效率（节能、环保）解析：热机就是利用热来工作的，将内能转化为机械能；图中所示火花塞冒出电火花，活塞向下运动，进气门和排气门关闭，是做功冲程；我们都知道热机在工作时产生了大量的热，“六冲程引擎”可以利用水将这些热量转化为水蒸气，再次利用起来，大大地提高了热机的效率，节约了能源5.盒盖被弹飞，塑料盒口有白雾出现做功内机械解析：透明的塑料盒相当于一个气缸，塑料盒的盖相当于活塞，酒精在塑料盒内燃烧，产生高温高压的燃气，推动塑料盒盖运动，把内能转化为机械能，内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，此过程类似于内燃机中的做功冲程6.思维点睛：（1）内机械（2）1.2 1050.5 600（3）1.2 106解析：（1）发动机在做功冲程里，高温高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能（2）发动机在1 s 内做功：W=Pt=120103 W 1 s=1.2 105 J因为四缸总排量为2.0 L，单缸排量：V=2.0 L/4=0.5 L 因为发动机在1 s 内做功 1.2 105 J，发动机有四个缸同时工作，所以每个缸1 s 内做功：W=1.2 105 J/4=3 104 J又因为转速为6000 r/min，四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周，做功一次，所以 1s 内做功 50 次，每个做功冲程做功：W =3104 J/50=600 J（3）因为 W =pV，V=0.5 L=0.5 10-3 m3，所以燃气对活塞的压强：p=W /V=600 J/0.5 10-3 m3=1.2 106 Pa14.2 热机的效率1.日常生活中，我们使用了干木柴、煤炭、液化石油气、天然气、酒精等多种燃料。关于燃料的热值，下列说法中属于正确理解的是（）11 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D就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关2.载重大汽车使用的一般是柴油机，而小汽车使用的一般是汽油机，这是因为柴油机的效率比汽油机高。柴油机的效率高是由于（）A柴油的热值比汽油的热值大B柴油的比热容比汽油的比热容大C柴油机气缸里的燃气产生的压强比汽油机里的高D柴油的密度比汽油的密度大3.上海大众汽车有限公司正推出氢燃料电池轿车，用氢气作燃料是利用氢气的_ 大的优点在标准大气压下，若氢气灶的热效率为80%，则 3 kg 氢气完全燃烧放出的热量可将_kg的水从 20加热到沸腾已知氢气的热值为1.4 108J/kg，水的比热容为4.2 103 J/（kg?）4.一台单缸四冲程汽油机，做功冲程中将_ 能转化为 _ 能以汽油为燃料的某品牌小汽车行驶100 km 发动机牵引力所做的功为1.15 108 J，消耗汽油10 kg，小汽车发动机的效率为_（汽油的热值q汽油=4.6 107 J/kg）5.小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，他用一个脸盆装6 kg 的水，水面的表面积为 0.1 m2，经太阳垂直照射15 min，温度升高了5，则水吸收的热量为_J，这部分热量是由_ 能转化来的；若地表植物接收太阳能的能力与水相同，则每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为_J；若绿色植物在光合作用下每吸收1103 J 的太阳能可以放出0.05 L 的氧气，那么，100 m2绿地每秒可以放出_L的氧气6.近年来，我国部分省份开始推广使用乙醇汽油，乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成已知乙醇的热值为2.4 107 J/L，汽油的热值为3.3 107 J/L设混合后总体积不变，请计算乙醇汽油的热值为多少？（解答要求：写出依据的主要公式，有数据代入，答案中必须明确写出数值和单位）【趣味链接】液化石油气，（Liquefied Petroleum Gas，简称 LPG），石油产品之一，为无色气体或黄棕色油状液体，是丙烷和丁烷的混合物，通常伴有少量的丙烯和丁烯。一种强烈的气味剂乙硫醇被加入液化石油气，这样石油气的泄漏会很容易被发觉。液化石油气主要用作石油化工原料，用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气，可作为工业、民用、内燃机燃料。液化石油气在1910 年由沃尔特 史内林博士首次生产出来，1912 年出现了第一个商业产品。液化石油气的热值高达4.6 107 J/kg，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9 107 J/kg 的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户某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100 kg、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0.84 kg 通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%【拓宽延伸】（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？14.2 热机的效率1.D 12 解析：燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，A、B、C 不符合题意，D 正确故选D2.C 解析：柴油机的效率比汽油机的效率高说明柴油机损耗的能量比汽油机损耗的能量少，是因为柴油机在压缩冲程压缩的程度比汽油机大，燃烧更充分，燃气产生的压强更大，转化成的有用功更多故选C3.热值1000 4.内机械25%5.1.26105太阳1.4 1027 解析：（1）Q吸=cm t=4.2 103 J/（kg?）6 kg 5=1.26 105 J；这些能量是由于光照得到的，因此是太阳能转化而来的（2）每平方米水面1 s 吸收的太阳能51.26 10 JQ1400J0.1 1560吸，由题知，地表植物接收太阳能的能力与水相等，所以每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为1400 J（3）100 m2绿地每秒吸收的热量：Q=1001400 J=1.4 105 J，因为绿色植物在光合作用下每吸收1 103 J 的太阳能可以放出0.05 L 的氧气，则100 m2绿地每秒可以放出氧气的体积：531.410 JV0.05L7L10 J6.设乙醇汽油的体积为V，由于混合后总体积不变，根据Q=qv 得，汽油完全燃烧放出的热量：Q汽油=V 90%q汽油=0.9 Vq汽油，乙醇完全燃烧放出的热量：Q乙醇=V 10%q乙醇=0.1 Vq乙醇，所以，乙醇汽油的热值为：777QQ0.9V3.3 10 J/L0.1 V2.4 10 J/Lq3.21 10 J/LVV乙醇汽油答：乙醇汽油的热值为3.21 107 J/L思维点睛：（1）水吸收的热量为：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg?）100kg（100-31）=2.898107J；燃气燃烧放出的热量为：77Q2.898 10 JQ3.864 10 J75%75%吸放；瓶内燃气的热值为：77Q3.864 10 Jq4.6 10 J/kgm0.84kg放气（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=4.6107J/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14.3 能量的转化和守恒1.根据能量的转化和守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中，其总量_电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能该现象说明能量的转化具有_13 2.某研究性学习小组对能量转化现象进行了研究，他们利用铁丝、镍铬丝、灵敏电流计等器材组成一个闭合电路，如图所示，A点为铁丝和镍铬丝绞合在一起组成的加热点用打火机给A点加热时，观察到灵敏电流计的指针发生了明显偏转，这一实验现象说明了能可以转化成 _能3.下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（）A水轮机带动发电机发电电能转化为机械能B燃料燃烧化学能转化为内能C汽油机的做功冲程机械能转化为内能D给蓄电池充电化学能转化为电能4.根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是:（）ABCD5.下图表示白炽电灯将电能转化为光能和内能的大致比例，由此可以计算出白炽电灯的发光效率为 _6.【科技前沿】下图是火箭发射时的壮观情景【问题延伸】火箭发射升空时，燃料通过燃烧将能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的能14.3 能量的转化和守恒1.保持不变方向性2.内电小灯泡通电发光试管内的冷水放入热水中变热14 3.B4.D5.10%6.化学机械第十四章内能的利用1.随着石油的价格不断上涨，双燃料汽车逐渐进入人们的生活，这种汽车以天然气或汽油作为燃料以下说法正确的是（）A燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%15 C在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大D汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小2.据中央人民广播电台报道：我国科学家在南海发现了一种俗称“可燃冰”的冰块状天然气水合物，能源总量可达全国石油总量的一半，燃烧 1 m3的可燃冰释放的能量与164 m3天然气相当由上文可以判断，“可燃冰”（）A具有较高的内能B具有较大的比热容C具有较大的热值D只有燃烧时才有内能3.我国是一个航天大国，2013 年将实施“天宫一号”与“神舟十号”载人飞行任务，开展载人天地往返运输系统首次应用性飞行。发射飞船的火箭常用液态氢作燃料，相同质量的氢和汽油完全燃烧，氢放出的热量约为汽油的3 倍下列说法正确的是（）A火箭发动机是一种热机B氢的热值约为汽油热值的三分之一C火箭上升时，以发射塔为参照物，火箭是静止的D火箭加速上升过程中，机械能保持不变4.随着我国经济的高速发展，人们的生活水平日益提高，春梅家就刚刚购买了一辆小轿车。轿车的发动机也是一种热机，关于“热机”，下列说法中正确的是（）A做功冲程的能量转化是机械能转化为内能B改进技术，可以使热机的效率达到100%C用水循环来降低热机的温度，主要是利用水蒸发时吸热的特性D冬天晚上要把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时水凝固胀坏水箱5.汽车的发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的_ 能转化成为柴油机或汽油机的机械能汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的_ _ 较大的特点在发动机压缩冲程中，通过_ 的方式改变了气缸内气体的内能6.转速为 1200 r/min的四冲程单缸内燃机，若每工作循环做功600 J，该内燃机的功率为_W 若汽缸的横截面积为200 cm2，活塞一个冲程运动的距离是30 cm，则做功冲程产生的平均压力是_N，压强是 _Pa【趣味链接】火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗，其质量不断减小，是变质量飞行体现代火箭可用作快速远距离运送工具，如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具，以及其他飞行器的助推器等如用于投送作战用的战斗部(弹头)，便构成火箭武器。火箭是目前唯一能使物体达到宇宙速度，克服或摆脱地球引力，进入宇宙空间的运载工具，而火箭的速度是由火箭发动机工作获得的【拓展延伸】（1）“神州飞船”是由我国自行研制的长征运载火箭发射升空的当火箭在空中高速飞行时，它的头部与空气摩擦，温度可升至几千摄氏度，为了防止烧坏火箭内部搭载的仪器和设备，常在火箭的头部涂有一层特殊的材料，为什么？（2）用水作汽车发动机的冷却液，液态氢作火箭的燃料，是由于（）A水的比热容较小，氢的热值较大B水的比热容较大，氢的热值较小C水的比热容较大，氢的热值较大D水的比热容较小，氢的热值较小第十四章内能的利用1.C 解析：由Q放=mq 可知，燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关，故A 错；以天然气为燃料时，仍有热散失，仍需克服摩擦做额外功，其机械效率不能达到100%，故 B 错；在16 压缩冲程中，对燃料混合物做功，使其温度升高，内能增大，故C 正确；使用天然气作燃料的目的是保护环境、成本低，故D 错故选C2.C 解析：燃烧 1 m3的可燃冰释放的能量与164 m3天然气相当，说明完全燃烧相同体积可燃冰和天然气，可燃冰放出的热量多，即可燃冰的热值大故选C3.A 解析：火箭发动机也是靠燃烧燃料获得动力的，是热机，所以A 是正确的相同质量的氢和汽油完全燃烧，氢放出的热量约为汽油的3 倍，说明氢的热值约为汽油热值的3 倍，所以 B 是错误的火箭发射时，火箭离发射塔的距离越来越大，以发射塔为参照物，火箭是运动的，所以C 是错误的火箭加速上升时，质量一定，速度变大，动能变大；高度变大，重力势能变大，则机械能变大，所以D 是错误的故选A4.D 解析：热机的做功冲程利用高温高压的气体推动活塞运动，获得机械能，将内能转化为机械能，所以 A 是错误的；使用热机不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到 100%，所以 B 是错误的；水的比热容比较大，在升高相同的温度时需要吸收更多的热量，所以利用水来降低热机的温度，所以C 是错误的；水凝固时体积变大，会胀坏水箱，所以冬天要把水箱中的水放出，所以D 是正确的故选D5.内比热容做功解析：汽车发动机把燃料燃烧放出的内能转化为机械能；用水来作汽车发动机的散热剂，主要是利用了水的比热容较大的特点，在相同条件下，它可以吸收更多的热；发动机压缩冲程中，活塞向上压缩气体，使得气缸内气体的内能增加，温度升高，故是通过做功改变物体内能的6.6 1032 1031 105解析：（1）曲轴每转两圈对外做功一次，1 min 转动 1200 周，则转两周，需要的时间：t=60 s/（12002）=0.1 s；故该内燃机的功率：P=W/t=600 J/0.1 s=6103 W；（2）做功冲程产生的平均压力：F=W/s=600 J/0.3 m=2000 N；压强：p=F/S=2000 N/0.02 m2=1 105 Pa思维点睛：答：（1）当火箭在空中高速飞行时，它的头部与空气摩擦升温，这时火箭的头部涂有的特殊材料在高温下熔化和汽化吸热，降低火箭头部的温度，防止烧坏火箭内部搭载的仪器和设备（2）C 解析：（1）物态变化中，熔化、汽化、升华是吸热的，凝固、液化、凝华是放热的此题考查的是汽化和熔化吸热在生活中的应用，是一道理论联系实际的题目（2）用水作汽车发动机的冷却液，为的就是在发动机同样放热的情况下，水因为具有较大的比热容而可以吸收更多的热量而起到较好的散热效果；液态氢作火箭的燃料，考虑的主要是氢这种燃料的热值比较大故选C第十五章电流和电路17 15.1 两种电荷1.人类对原子结构的探究最早是从静电现象开始的对静电现象的认识，下列说法中正确的是（