内能的利用

考点一：热值与热效率

1.2019 年 6 月 5 日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热

值 _______ 的固体燃料（选填“大”或“小”），燃料的质量减少，热值 _______ （选填“变小”或“不变”）。

2. 苏州如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃。此

过程的能量转化方式与汽油机的 ______ 冲程相同。某效率为 25% 的汽油机在一次工作中消耗了 4 kg 汽油，该汽油

机对外做的机械功为 ______ J 。（汽油热值为 4.6×10 ⁷ J / kg ）

3. 小明家有辆排量 1.6L 的汽车，行驶 100km 油耗约为 5kg ，汽油的热值为 4.6×10 ⁷ J/kg ，若这些汽油完全燃烧，

可放出 _________J 热量，燃油汽车产生的 _________ 对环境会造成污染。

4. 截至 2019 年 4 月 14 日，泸州云龙机场已开通 31 条航线。从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的

初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为 9.2×10 ⁴ N ，经过的路程为 1000 m ，则牵引力所做的功为 ______ J ；若飞

机发动机的效率为 25% ，在此过程中，消耗的汽油为 ______ kg ，这些汽油的体积为 ______ m ³ ．（取汽油的密度

ρ=0.7×10 ³ kg / m ³ ，汽油的热值 q =4.6×10 ⁷ J / kg ）

5. 一个标准大气压下，将质量 1.0kg 的水从 20℃ 加热到沸腾，水吸收的热量是 ________J 。小明家天然气热水器

的热效率是 84% ，他某次洗澡，耗水 40kg ，自来水进热水器的温度是 24℃ ，出热水器的温度是 40℃ ，小明这

次洗澡消耗天然气 ________m ³ 。已知水的比热容是 4.2×10 ³ J/ （ kg℃ ），天然气的热值是 3.2×10 ⁷ J/m ³ 。

6. 为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭，设天然气热值

为 4.2×10 ⁷ J / kg ，完全燃烧 0.2 kg 天然气放出的热量为 ______ J ；若这些热量的 25% 被 12.5 kg 、 30℃ 的水吸收，

能使水的温度升高到 ______℃ 。（ c 水 =4.2×10 ³ J / kg •℃ ）

7. 某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为 2400r/min ，若每次做功冲程对外所做的有用功为 300J ，则该汽

油机的输出功率为 W ，所使用的燃料是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。

8. 某台汽油机飞轮的转速为 1800r/min ，在 1s 内，汽油机完成了 个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗

了 500g 汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 J 。（ q 汽油 =4.6×10 ⁷ J/kg ）

9. 某家庭用的电热水器将体积为 60L ，温度为 20℃ 的自来水加热到 50℃ ，则水吸收的热量为 J ［水的比热容

4.2×10 ³ J/ （ kg·℃ ）］。若热水器的功率为 2000W ，用时 5000s ，则该热水器的效率为 。

10. 某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下 表 所示。加 满 20℃ 的水 后 加热至 70℃ ，已知水的比热容 c 水

=4.2×10 ³ J/ （ kg•℃ ），干 木材 的热值 q=1.2×10 ⁷ J/kg 。

（ 1 ）水 需 要吸收 多 少热量 ？

（ 2 ）电热水器正常工作时至少 需 要 多长 时间 ？

（ 3 ）如果用干 木材替代 电热水器烧水，效率为 14% ， 需 要 多 少干 木材？

考点 二 ：热机 及 其工作循环

1. 如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中 属于 做功冲程的是（ ）。

2. 如图，汽油机 处于 工作过程中的某个冲程，对此冲程下 列叙述 正 确 的是（ ）。

A ．压缩冲程，机械能转化为内能； B ．压缩冲程，内能转化为机械能；

C ．做功冲程，机械能转化为内能； D ．做功冲程，内能转化为机械能

3. 小 柯 在 科技馆看 到 许多奇思妙想和趣味实验 ；

奇思妙想﹣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 汽缸的水。则 第五 冲

程相 当于 图中四冲程汽油机的 （填 序 号）。

4. 我 们 经常会 看 到一 边 行驶一 边 向空中 喷雾 的汽车， 人们形象 地将 它称 为 雾炮 车（如图）。 喷 向空中的水 雾 能使

尘埃粒子快 速 沉降 到地 面 ， 起 到 净 化空气的作用。

（ 1 ） 喷 向空中的水 雾 ，有 许多 在 掉 向地 面之前 已经在空中 散失 了， 还 能 起 到 降 温作用。其 原理 是 ______ 。

（ 2 ）该 雾炮 车的发动机是 柴 油机。 柴 油机四个冲程中的 ______ 冲程 实现 了内能转化为机械能，从 而驱 动 雾炮 车 前

进。

5. 常 规潜艇以 四冲程 柴 油内燃机为动力，工作时 包括 吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能

的是 冲程； 核潜艇 利用 核反应堆 发生 核裂 变 提供 动力，其 核 能是 （选填“ 新 能源”或“常 规 能源”）；在

海面 下 潜艇 上 浮 过程中 受 到的 重 力 下 潜 过程中 受 到的 重 力（选填“ 等于 ”、“小 于 ”或“大 于 ”）。

考点 三 ：能量的转化 和 转 移

1. 某 智 能 百叶窗 的 叶片 上 贴 有太 阳 能 板 ，在 光照 时发电， 给 电动机 供 电 以调节百叶窗 的开 合 。该过程中发生的能

量转 换 是（ ）。

A ．电能 → 机械能 →光 能； B ． 光 能 → 机械能 → 电能； C ． 光 能 → 电能 → 机械能； D ．机械能 → 电能 →光

2. 关于 热 和 能，正 确 的 说法 是（ ）。

A ．热 传递 过程中，内能大的物体放出热量； B ．热机做功冲程中，内能转化为机械能；

C ．物体内能减少，温度一 定降低 ； D ．燃料的热值 越 大，燃烧时放出的热量 越多

参 考 答案

考点一：热值与热效率

1.2019 年 6 月 5 日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热

值 _______ 的固体燃料（选填“大”或“小”），燃料的质量减少，热值 _______ （选填“变小”或“不变”）。

【答案】 大；不变。

【解析】 发箭发射 需 要 较 大能量， 而 这些能量来自 于 燃料燃烧 释 放的热量。燃料的热值 越 大，相同质量下完全燃

烧 释 放的热量 越多 ，这 样 可 以实现 小质量大能量的 目 的，从 而 减小火箭的 重 量，所 以 火箭发射时 应 选用热值大的

固体燃料；燃料的热值是燃料的一 种 固有 特性 ，与燃料的质量、体积 等因素均无关 。

2. 苏州如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃。此

过程的能量转化方式与汽油机的 ______ 冲程相同。某效率为 25% 的汽油机在一次工作中消耗了 4 kg 汽油，该汽油

机对外做的机械功为 ______ J 。（汽油热值为 4.6×10 ⁷ J / kg ）

【答案】 压缩； 4.6×10 ⁷ 。

【解析】 （ 1 ）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小 撮 干燥的棉 絮 ，用力将活塞迅速向下压，棉 絮 燃烧 起 来； 说

明压缩筒内空气做功，使空气的内能 增 大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能， 故 该过程

中，与内燃机的压缩冲程相同；

（ 2 ）汽油完全燃烧放出的热量： Q 放 =mq=4kg×4.6×10 ⁷ J/kg=1.84×10 ⁸ J ；

输出的机械能为： E=ηQ 放 =25%×1.84×10 ⁸ J=4.6×10 ⁷ J 。

故答案 为：压缩； 4.6×10 ⁷ 。

3. 小明家有辆排量 1.6L 的汽车，行驶 100km 油耗约为 5kg ，汽油的热值为 4.6×10 ⁷ J/kg ，若这些汽油完全燃烧，

可放出 _________J 热量，燃油汽车产生的 _________ 对环境会造成污染。

【答案】 2.3×108 ； 噪声 （或 尾 气）。

【解析】 这些汽油完全燃烧放出的热量： q=mq=5kg×4.6×10 ⁷ J/kg=2.3×10 ⁸ J ；燃油汽车产生的 噪声 （或 尾

气）会对环境会造成污染。

故答案 为： 2.3×108 ； 噪声 （或 尾 气）。