（滿分：100分 時間：90分鐘）
一、選擇題（3分×12=36分）（每小題只有一個選項最符合題意）
1．下列交通或運輸工具中，動力設(shè)備不是熱機的是（ ）
A B C D
A．遠(yuǎn)洋貨輪 B． C919客機 C．載重汽車 D．木帆船
【答案】D
【詳解】遠(yuǎn)洋貨輪、C919客機、載重汽車工作時都要使用化石能源作燃料，工作時將內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機械能，都是使用熱機工作的；木帆船是利用風(fēng)力工作的，工作時沒有使用熱機，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。
2．根據(jù)汽油機和柴油機的區(qū)別，下列說法錯誤的是（ ）
A．汽油機氣缸頂部有一個火花塞，柴油機氣缸頂部是一個噴油嘴
B．汽油機吸入的是空氣，柴油機吸入的是空氣和柴油的混合物
C．做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
D．壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】B
【詳解】A．汽油機汽缸頂部有一個火花塞，柴油機汽缸頂部是個噴油嘴，故A正確，不合題意；
B．工作過程中，汽油機吸入的是空氣和汽油的混合物，柴油機吸入的是空氣，B錯誤，符合題意；
C．做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確，不符合題意；
D．壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確，不符合題意。
故選B。
3．關(guān)于燃料及其熱值，下列說法中正確的是（ ）
A．沒有燃燒的燃料，其熱值等于零 B．燃料的熱值與其質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無關(guān)
C．燃料完全燃燒時，它的熱值最大 D．燃料燃燒時溫度越高，放出的熱量越多
【答案】B
【詳解】ABC.1kg某種燃料完全燃燒放出的能量，叫做這種燃料的熱值，熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān)，故AC錯誤，B正確；
D. 由Q=mq可知，燃料燃燒放出的熱量與熱值和質(zhì)量有關(guān)，與溫度無關(guān)，故D錯誤。
故選B。
4．如圖是柴油車在4S店保養(yǎng)的情景，下列說法正確的是（ ）
A．柴油機吸入氣缸的是霧化柴油和空氣的混合物
B．為柴油發(fā)動機加潤滑油，減小摩擦，可以提高熱機效率
C．柴油機的效率大于汽油機，柴油機做的功一定比汽油機多
D．若柴油不能完全燃燒，柴油的熱值會變小
【答案】B
【詳解】A．在吸氣沖程中，柴油機吸入的是空氣，故A錯誤；
B．為發(fā)動機加潤滑油，減小摩擦，在有用功一定時，減小了額外功，可提高熱機效率，B正確；
C．用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率；做功多少和功率和做功時間有關(guān)，故C錯誤；
D．燃料的熱值是燃料的一種特性，只決定于燃料的種類，與質(zhì)量和燃燒情況等無關(guān)，故D錯誤。
故選B。
第4題圖 第5題圖
5. 如圖所示是某單缸四沖程汽油機的工作示意圖。下列說法正確的是（ ）
A．一個工作循環(huán)的正確順序是：丁、丙、甲、乙
B．甲圖沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
C．丙圖沖程是做功沖程，對外提供動力
D．飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min，則該汽油機每秒鐘做功30次
【答案】C
【詳解】甲圖：兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；乙圖：排氣門打開，活塞向上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程；丙圖：兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程，將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；丁圖：進(jìn)氣門打開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程。
A．熱機的四個沖程依次是吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，即丁、甲、丙、乙，故A錯誤；
B．甲圖的沖程是壓縮沖程，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；
C．丙圖是做功沖程，將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，對外提供動力，故C正確；
D．飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min=30r/min，則該汽油機每秒鐘轉(zhuǎn)動30轉(zhuǎn)，而每2轉(zhuǎn)做1次，因而每秒做功15次，故D錯誤。所以選C。
6．如圖所示試管中裝有水，用帶玻璃管的膠塞塞住，在玻璃管口處放一個紙做的小葉輪，加熱試管使水沸騰后，小葉輪轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（ ）
A．玻璃管口冒出的“白氣”是汽化成的水蒸氣 B．小葉輪的轉(zhuǎn)動是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
C．小葉輪的轉(zhuǎn)動是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．內(nèi)燃機中的壓縮沖程與此相同
【答案】B
【詳解】A．冒出的“白氣”，是水蒸氣上升遇冷液化形成的小水滴，故A錯誤；
BC．高溫的水蒸氣可以驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動，水蒸氣自身的溫度會降低，內(nèi)能會減少，轉(zhuǎn)化成了葉輪的機械能，故B正確，C錯誤；
D．內(nèi)燃機的壓縮沖程是壓縮空氣做功，將機械能轉(zhuǎn)為內(nèi)能，故D錯誤。所以選B。
7．關(guān)于熱機的效率，下列說法正確的是（ ）
A.在做功同樣多的情況下，熱機的效率越高消耗的燃料越多；
B.一般情況下柴油機的效率比汽油機的高；
C.熱機的效率越高說明做功越快；
D.熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的
【答案】B。
【解析】A．熱機的效率越高，做有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值越大，即在做功相同的情況下，消耗的燃料較少，或消耗相同的燃料，做功較多，故A錯誤。
B．一般情況下柴油機的效率比汽油機的高，多用在重型機器上，故B正確；
C．熱機的效率是有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，熱機的效率越高說明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高說明做功越快，效率和功率是兩個不同的物理量，二者之間沒有必然聯(lián)系，故C錯誤；
D．根據(jù)內(nèi)燃機的能量流向，熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較多，故D錯誤。故選B。
8．生活中能量轉(zhuǎn)化的實例很多，下列描述中正確的是（ ）。
A．摩擦生熱是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
B．燃料燃燒放熱是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
C．電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉(zhuǎn)化為機械能；
D．摩擦起電是把電能轉(zhuǎn)化為機械能
【答案】C。
【解析】A. 摩擦生熱是克服摩擦做功，摩擦過程中，消耗了機械能，內(nèi)能增大，把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；
B. 燃料燃燒放熱是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；
C. 電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；
D. 摩擦起電是消耗了機械能，獲得了電能，故是把機械能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤。故選C。
9．2020年11月24日凌晨4時30分，我國在文昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征五號運載火箭將“嫦娥五號”發(fā)射升空，下列說法正確的是（ ）
A．用液態(tài)氫作燃料，是因為氫在燃燒時的溫度高
B．氫在燃燒過程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．火箭在大氣層中高速升空時，火箭克服摩擦，能量不守恒
D．火箭在大氣層中高速升空時，其頭部會發(fā)熱的能量轉(zhuǎn)化過程與鉆木取火相同
【答案】D.
【詳解】A．火箭常用液態(tài)氫作燃料是因為液態(tài)氫的熱值大，在相同情況下完全燃燒放出的熱量多，故A正確；
B．氫在燃燒過程中，釋放出熱量，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；
C．火箭在大氣層中高速升空時，火箭克服摩擦，但是能量的總量是不變的，是守恒的，故C錯誤；
D．火箭在大氣層中高速升空時，其頭部會發(fā)熱的能量轉(zhuǎn)化過程為機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能與鉆木取火相同，故D正確。所以選D。
10．自然界的能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，也可以從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式。如圖所示的事例中，能量的形式發(fā)生了轉(zhuǎn)移的是（ ）
①圖甲：高溫的電爐絲使周圍的空氣溫度上升
②圖乙，流星從夜空快速滑過發(fā)出耀眼的光亮
③圖丙：試管中高溫水蒸氣彈出管口的橡膠塞
④圖?。簼q潮時海水涌入水壩沖擊水輪機轉(zhuǎn)動
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】C.
【詳解】①高溫電爐絲使周圍空氣溫度上升，將熱量傳遞給空氣，能量發(fā)生轉(zhuǎn)移，A符合題意；
②流星從夜空快速滑過，與大氣摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使物體溫度升高，發(fā)出耀眼的光亮，此過程中能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，故B不符合題意；
③試管中高溫水蒸氣將管口的橡膠塞彈出，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的機械能，此過程中能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，故C不符合題意；
④漲潮時海水涌入水壩沖擊水輪機，將海水的機械能轉(zhuǎn)移到水輪機上，使水輪機轉(zhuǎn)動，D符合題意。
故選C。
11．某品牌汽車以72km/h的速度勻速行駛時，儀表盤顯示發(fā)動機轉(zhuǎn)速是1800r/min，若做功沖程每次做功6000J，則下列有關(guān)該汽車發(fā)動機的說法錯誤的是（ ）
A．每秒完成60個沖程 B．每秒對外做功15次
C．發(fā)動機提供的牽引力為4500N D．發(fā)動機的輸出功率是80kW
【答案】D
【詳解】AB．發(fā)動機轉(zhuǎn)速是1800r/min，則飛輪1s轉(zhuǎn)動的圈數(shù)n= EQ \F(1800r, 60s) =30r/s
飛輪轉(zhuǎn)動兩圈對外做功一次，所以該發(fā)動機1s對外做功15次，每對外做功一次完成四個沖程，故1s完成的沖程個數(shù)為15×4=60
故A、B正確，不符合題意；
C．汽車的速度v=72km/s=20m/s 1s汽車運動的路程s=vt=20m/s×1s=20m
做功沖程每次做功6000J，發(fā)動機1s對外做功15次，則發(fā)動機1s做功
W=6000J×15=9×104 J
由W=Fs可知，發(fā)動機提供的牽引力F= EQ \F(W, s) = EQ \F(9×104 J
, 20m) =4500N
故C正確，不符合題意；
D．發(fā)動機的輸出功率P= EQ \F(W,t) =Fv=4500N×20m/s=9×104 W=90kW
故D錯誤，符合題意。
12．小葉看見面點師傅將面拉成長條，放入滾燙的油中就炸出了香脆可口的油條，于是很想了解油的吸熱能力。在老師指導(dǎo)下，他用酒精燈分別加熱質(zhì)量為50g、初溫為20℃的油和水，記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。若單位時間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。下列說法正確的是（ ）
A．2min內(nèi)油吸收的熱量為3×104J B．他使用的酒精燈的加熱效率為21%
C．油的末溫比水的高，所以吸熱能力更強 D．油的吸熱能力與其吸收的熱量多少有關(guān)
【答案】B
【詳解】A．由題意可知，油和水的質(zhì)量相等，都為m=50g=0.05kg，
2min內(nèi)水的溫度由t0=20℃上升到t=50℃，則水吸收的熱量為
Q吸=cm（t?t0） =4.2×103 J/（kg·℃）×0.05 kg×（50℃-20℃）= 6.3×103J
2min內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，則油吸收的熱量為
Q油吸= Q水吸= 6.3×103J 故A錯誤；
B．由題意可知，酒精的熱值為q=3×107J/g，加熱2min消耗了m酒精=1g=1×10-3kg的酒精，則完全燃燒1g酒精放出的熱量為
Q放=qm酒精=3×107J/g×1×10-3kg = 3×104J
則酒精燈的加熱效率為η= EQ \F(Q油吸, Q放) = EQ \F(6.3×103 J, 3×104 J) =21%
故B正確；
C．相同質(zhì)量和相同初溫的油和水吸收相同的熱量，末溫度越低表示物質(zhì)吸熱能力越強，因為油的末溫比水的高，所以油吸熱能力更弱，故C錯誤；
D．物質(zhì)的吸熱能力即比熱容是物質(zhì)的一種特性，與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與其吸收的熱量多少無關(guān)，故D錯誤。
所以選B。
二、填空題（每空1分，共計23分）
13．能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的_______保持不變。這個規(guī)律叫做________。
【答案】總量，能量守恒定律。
【詳解】能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。這個規(guī)律叫做能量守恒定律。
14．若將皮球從離地某一高度O點處拋出，皮球落地后又彈起。它的部分運動軌跡如圖所示，皮球經(jīng)過同一高度的A、B兩點時，在A點時的機械能______（選填“大于”、“等于”或“小于”）B點時的機械能，此過程中，皮球的一部分機械能轉(zhuǎn)化成______，整個過程中能量____（選填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】大于，內(nèi)能，守恒。
【詳解】皮球在運動過程中受阻力作用，阻力做功使皮球的機械能減少，一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A、B兩點相比較，B點在A點之后，其機械能的總量少于A點，在整個過程中，能的總量是守恒的。
15．某單缸四沖程內(nèi)燃機的其中一個沖程剖面圖如圖所示。由圖可知，該內(nèi)燃機是 _____（填“汽油機”或“柴油機”）。若該內(nèi)燃機一個工作循環(huán)對外做功30J，則燃料完全燃燒所放出的熱量一定____（填“大于”、“等于”或“小于”）30J。
【答案】汽油機；大于。
【詳解】由圖可知，內(nèi)燃機的頂端是火花塞，所以該內(nèi)燃機是汽油機。
熱機在工作過程中，排放廢氣等會帶走大量的熱量，所以內(nèi)燃機一個工作循環(huán)對外做功30J，則燃料完全燃燒所放出的熱量一定大于30J。
第15題圖 第16題圖 第17題圖
16. 2022年10月，衛(wèi)星夸父一號搭乘長征二號運載火箭發(fā)射升空，開啟對太陽的探測之旅。如圖所示，火箭加速上升過程中，夸父一號的機械能 _____（選填“增大”、“減小”或“不變”），火箭加速上升過程中的能量轉(zhuǎn)化與四沖程內(nèi)燃機的 _____沖程相同。長征二號運載火箭以偏二甲肼作為燃料，主要利用了這種燃料 _____大的特性。
【答案】增大，做功，熱值。
【詳解】火箭在加速上升過程中，質(zhì)量不變、速度增大，動能增大；質(zhì)量不變、高度增大，重力勢能增大；而動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，使得機械能增大。
火箭加速上升過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，與四沖程內(nèi)燃機的做功沖程相同。運載火箭采用“偏二甲肼”作為火箭的燃料，原因是“偏二甲肼”的熱值大，完全燃燒相同質(zhì)量的“偏二甲肼”和其它燃料相比，可以釋放出更多的熱量。
17．為使艦載機在短時間內(nèi)達(dá)到起飛速度，某航母上安裝了蒸汽彈射裝置。如圖所示為其工作原理示意圖，高壓蒸汽推動活塞牽引艦載機加速向右運動，2s左右艦載機即可達(dá)到起飛速度。此過程中，蒸汽的內(nèi)能會______（選填“增大”或“減小”），其能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的______沖程相同。
【答案】減小， 做功。
【詳解】高壓蒸汽推動活塞牽引艦載機加速向右運動，蒸氣產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能，蒸汽的內(nèi)能會減小。
內(nèi)燃機的做功沖程中也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以上述能量轉(zhuǎn)化與做功沖程相同。
18．2022年6月5日10時44分，搭載“神舟十四號”載人飛船的“長征二號F遙十四”運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射；
（1）火箭主要用液態(tài)氫作為燃料時因為液態(tài)氫的________大，燃料燃燒后燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的_______能，此能量轉(zhuǎn)化過程與四沖程汽油機的______沖程相同，火箭______熱機（選填“屬于”或“不屬于”）；
（2）升空過程中，飛船外面的整流罩與大氣產(chǎn)生強烈摩擦，以_______（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式產(chǎn)生大量熱量。為保護(hù)飛船安全，整流罩必須具有極好的_______（選填“導(dǎo)熱性”或“隔熱性”）。
【答案】（1）熱值，機械，做功，屬于；（2）做功，隔熱性。
【詳解】（1）液氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的液氫和其他燃料，液氫可以釋放更多的熱量，所以用液氫作為燃料是因為液氫的熱值大?；鸺剂系幕瘜W(xué)能先轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，再通過做功將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。四沖程汽油機的做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以此能量轉(zhuǎn)化過程與四沖程汽油機的做功沖程相同。熱機的工作原理是通過對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故火箭屬于熱機。
（2）升空過程中，飛船外面的整流罩與大氣產(chǎn)生強烈摩擦，克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以以做功的方式產(chǎn)生大量熱量。為保護(hù)飛船安全，防止大量的熱量傳入飛船內(nèi)，整流罩必須具有極好的隔熱性。
19．完全燃燒1.4g酒精釋放熱量4.2×104J。這些熱量全部被0.2kg的液體A吸收，液體的溫度升高了50℃。則：
（1）酒精的熱值是______J/kg；
（2）計算液體A的比熱容是多大______？
（3）完全燃燒2.8g酒精釋放的熱量全部被0.4kg的液體A吸收。則液體升高的溫度Δt′＝____℃（不考慮散熱）；現(xiàn)用如圖所示裝置加熱0.4kg的液體A，液體升高的溫度也為Δt′，燃燒酒精的質(zhì)量多于2.8g。有哪些原因會導(dǎo)致這個結(jié)果？寫出兩點：
①從燃料燃燒的角度分析：______；②______。
【答案】（1）3×107 ；（2）4.2×103J/（kg?℃）；（3）50 ；①酒精燃燒過程中不可能完全燃燒；②加熱過程中有熱量散失。
【詳解】（1）酒精的熱值為
q= EQ \F(Q放, m酒) = EQ \F(4.2×104 J, 1.4×10-3 kg) =3×107J/kg
（2）由題意可知，液體A吸收的熱量為
Q吸=Q放=4.2×104J
液體A的比熱容為c= EQ \F(Q, m×Δt) = EQ \F(4.2×104 J, 0.2kg×50°C) = 4.2×103J/（kg?℃）
（3）不計熱量損失時，液體A吸收的熱量等于燃料燃燒放出的熱量，則此時液體吸收的熱量為
QA吸=Q燃料放=qm=3×107J/kg×2.8×10-3kg=8.4×104J
液體A升高的溫度為Δt′= EQ \F(Q水吸, cm) = EQ \F(8.4×104 J, 4.2×103J/（kg?℃）×0.4kg) = 50℃）
②實際操作過程中，酒精燃燒并不充分，酒精燃燒放出的熱量不可能被水完全吸收，這都會導(dǎo)致酒精實際用量比計算得出酒精的質(zhì)量大。
三、實驗探究題（每空1分，共18分）
20．如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把木塞沖開，有的同學(xué)由這個裝置聯(lián)想到內(nèi)燃機：
（1）酒精燈燃燒，___________能轉(zhuǎn)化為 ___________能；
（2）水的溫度升高，水汽化產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣，增加了試管內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能；
（3）水蒸氣沖開瓶塞后，水蒸氣的溫度 ___________，內(nèi)能 ___________；
（4）水蒸氣沖開瓶塞的過程，_____能轉(zhuǎn)化為 ______能，這相當(dāng)于四沖程內(nèi)燃機的 _____沖程。
【答案】（1）化學(xué)，內(nèi)；（3）降低，減小；（4）內(nèi)， 機械，做功。
【詳解】（1）燃料燃燒，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，所以酒精燈燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
（3）水蒸氣沖開瓶塞過程中，水蒸氣對瓶塞做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機械能，所以水蒸氣的內(nèi)能減小，溫度降低。
（4）水蒸氣沖開瓶塞的過程，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機械能；四沖程內(nèi)燃機的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故這一過程的能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機做功沖程相同。
21．取一只透明的膠卷盒，底部鉆一小孔，剛好能將電子式火花發(fā)生器的放電針管繁緊地塞進(jìn)孔中，打開塑料盒蓋，向塑料盒蓋中滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后啟動電火花發(fā)生器的按鈕。
（1）實驗中，你將觀察到的現(xiàn)象是______；
（2）在此過程中，酒精燃燒后的燃?xì)鈱ν庾龉?，燃?xì)獾腳_____能減少，轉(zhuǎn)化為______能；
（3）根據(jù)這個原理，可以制造的機械是______；
（4）請你寫出一條可能影響實驗成敗的原因______。
【答案】（1）塑料盒蓋飛出去；（2）內(nèi)，機械；（3）熱機；（4）塑料盒蓋蓋得太緊或酒精太少等.
【詳解】（1）電子式火花發(fā)生器點火后，觀察到酒精燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能會將塑料盒蓋會飛出去。
（2）酒精燃燒后的產(chǎn)生的內(nèi)能對外做功，燃?xì)獾膬?nèi)能減少，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
（3）根據(jù)燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能做功這個原理，可以制造出的機器是熱機。
（4）要把塑料盒蓋彈出，需要一定的能量，如果盒中的酒精太少產(chǎn)生的內(nèi)能不夠大，將無法把盒蓋彈出，如果盒蓋蓋得太緊，酒精蒸汽產(chǎn)生的能量將無法把盒蓋彈出，所以塑料盒蓋蓋得太緊或酒精太少等會影響實驗的成敗。
22．小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，考慮到燃料燃燒放出的熱量可以被水吸收，就設(shè)計一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系，他和同學(xué)組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行實驗，記錄結(jié)果如表。
（1）小明認(rèn)為煤油和菜籽油的質(zhì)量可取相等也可取不相等，小華認(rèn)為應(yīng)該取相等質(zhì)量的煤油和菜籽油，根據(jù)他們的實驗記錄表格，你認(rèn)為 _____（選填“小明”或“小華”）的想法是正確的；
（2）安裝實驗器材時，應(yīng)按照 _____（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序安裝。為了保證實驗結(jié)論的可靠，小明同學(xué)應(yīng)該選擇兩套完全相同的裝置，在實驗中還應(yīng)控制兩杯水的初溫和 _____相等；
（3）分析得出：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是 _____；
（4）同學(xué)們測出燒杯中水的質(zhì)量及燃燒掉燃料的質(zhì)量，利用實驗中測得的數(shù)據(jù)，算出了煤油和菜籽油的熱值，和燃料熱值表中的數(shù)值相比較發(fā)現(xiàn)偏小了很多，不可能的原因是 _____；
A．煤油和菜籽油沒有完全燃燒
B．燒杯吸收了部分熱量
C．測出的煤油和菜籽油的質(zhì)量偏小
D．煤油和菜籽油燃燒放出的熱散失到空氣中一部分
（5）另一組同學(xué)分別燃燒A、B兩種燃料，將初溫和質(zhì)量相同的水加熱至剛好沸騰，發(fā)現(xiàn)A燃料消耗的質(zhì)量小，說明A燃料的熱值更 _____。
【答案】（1）小華；（2）自下而上，質(zhì)量；（3）煤油；（4） C ；（5）大.
【詳解】（1）根據(jù)控制變量的思想，應(yīng)該取相等質(zhì)量的煤油和菜籽油，故小華正確。
（2）為保證用火焰的外焰加熱，且溫度計的玻璃泡不能接觸容器底和容器壁，所以先安裝下面器材，再安裝上面器材，按照自下而上的順序安裝。
實驗時需要控制甲、乙兩杯水的初溫和質(zhì)量相同，比較升高的溫度。
（3）質(zhì)量相同的煤油和菜籽油完全燃燒后，水升高的溫度越高，水吸收的熱量越多，表明燃料放出的熱量越多，根據(jù)q= EQ \F(Q, m) 可知，燃料的熱值越大，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，煤油燒水時水的溫度高，則煤油的熱值大。
（4）實驗過程中，燃料沒有完全燃燒或燃料燃燒產(chǎn)生的熱量有部分散失于空氣中，燃料燃燒放出的熱量沒有全部被水吸收，加熱裝置也會吸收一部分熱量，這些因素會使水吸收的熱量偏小，由Q吸=Q放=mq可知，測出的熱值比真實值小，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（5）另一組同學(xué)分別燃燒甲、乙兩種燃料將初溫和質(zhì)量相同的水加熱至剛好沸騰，則水吸收的熱量相同，燃料燃燒放出的熱量相同，發(fā)現(xiàn)甲燃料消耗的質(zhì)量小，根據(jù)q= EQ \F(Q, m) 可知甲燃料的熱值更大。
四、計算題（共12分）
23．用煙煤燒水時，將10kg的水從20℃加熱到100℃，燃燒了1.4kg的煙煤。水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），煙煤的熱值約為3×107J/kg。試求：
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）1.4 kg的煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？
（3）熱效率是多少?
（4）分析熱效率不高的兩種原因。
【答案】（1）3.36×106J；（2）4.2×107J；（3）8%；（4）見解析。
【解析】（1）Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100-20）℃=3.36×106J
（2）Q放＝mq＝1.4kg×3×107J/kg＝4.2×107J
（3）η= EQ \F( Q吸, Q放) = EQ \F(3.36×106J, 4.2×107J) = 8%
（4）熱效率不高的原因有：煙煤沒有完全燃燒，熱傳遞的過程中有熱量損失等。
五、綜合題（11分）
24．小軍從說明書中了解到他家汽車的發(fā)動機為汽油機，發(fā)動機的能量流向如圖甲所示。某段時間內(nèi)，汽車消耗了500g汽油，若汽油的熱值q＝4.6×107J/kg。請完成以下問題：
（1）該汽車發(fā)動機的熱機效率為 _____；圖乙所示為汽油機的 _____沖程。
（2）這段時間內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量為多少？
（3）這段時間內(nèi)冷卻水吸收的熱量是多少？
（4）發(fā)動機用循環(huán)流動的水冷卻氣缸。若流入氣缸周圍的冷卻水溫度是65℃，從氣缸周圍流出的冷卻水溫度是80℃，則這段時間內(nèi)流過氣缸周圍的冷卻水質(zhì)量是多少？[結(jié)果保留整數(shù)，水的比熱容c＝4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】（1）31%，做功；（2）2.3×107J；（3） 6.9×106J ；（4）110kg.
【詳解】（1）該汽車發(fā)動機的熱機效率為
η=1-33%-30%-6%=31%
根據(jù)圖乙可知，汽油機兩氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程。
（2）汽油完全燃燒放出的熱量
Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J
（3）這段時間內(nèi)冷卻水吸收的熱量
Q吸=Q放×30%=2.3×107J×30%=6.9×106J
（4）這段時間內(nèi)流過氣缸周圍的冷卻水質(zhì)量
m′= EQ \F(Q水吸, cΔt) = EQ \F(6.9×106J, 4.2×103J/（kg?℃）×（80-65）℃) = 110kg
物質(zhì)種類
加熱時間（min）
消耗酒精（g）
末溫（℃）
油
2
1
88
水
2
1
50
燃料
加熱前的水溫/℃
燃料燃盡后的水溫/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34

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