《内能的利用》一、单选题1.(2021·海南省)在冬天，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2.(2021·浙江省宁波市)在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程3.(2021·湖南省怀化市)如图所示是四冲程汽油机工作的一个冲程，该冲程是( )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程4.(2021·江苏省苏州市)如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置。下列关于该两组实验的说法正确的是( )39
A.每组实验中，燃料的质量均应相等B.每组实验中，杯中物质的质量均应相等C.甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少D.乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少1.(2021·山东省菏泽市)热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是( )A.四月的菏泽牡丹飘香，说明分子间有空隙B.摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能C.热机通过压缩冲程将机械能转化为内能D.暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高2.(2021·湖南省郴州市)小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃(未沸腾)，共燃烧了7g酒精[c水=4.2×103J/(kg▪℃)，酒精的热值为q=3×107J/kg]。则下面说法正确的是( )A.水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%B.水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%C.水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%D.水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%3.(2021·湖南省邵阳市)小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是( )A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气B.汽油机的效率一般比柴油机的效率高C.汽油机的点火方式是压燃式D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能39
1.(2021·湖南省邵阳市)电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是( )A.电能转化成机械能B.机械能转化成电能C.太阳能转换成机械能D.内能转化成机械能2.(2021·山东省东营市)下列说法正确的是( )A.热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多B.物体的温度不变，它的内能一定不变C.物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递3.(2021·浙江省金华市)立定跳远是我市体育中考项目之一，其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是( )A.起跳时，没有受到地面对他的作用力B.起跳后，能继续往前是由于他具有惯性C.腾空到达最高点时，速度大小刚好减为零D.落地后站稳，机械能全部转化为化学能4.(2021·四川省泸州市)2021年5月15日我国自主研制的天问一号火星探测器成功登陆火星，已知火星表面引力约为地球表面引力的38%，其空气密度约为地球海平面空气密度的1%。下列关于探测器的描述正确的是( )A.进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转化为其它形式的能B.探测器为了找到最佳着陆点，着陆前在火星上空有短暂悬停时间，悬停时探测器不受火星的引力C.探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，动能逐渐增大D.停在火星表面的探测器受到的引力与它对火星表面的压力是一对平衡力5.(2021·山东省泰安市)利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中( )①39
煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J②水吸收的热量是2.1×106J③水温升高了50℃④加热过程中水的内能保持不变A.只有①④正确B.只有②③正确C.只有①②正确D.只有②③④正确1.(2021·四川省自贡市)关于四冲程内燃机，下列说法正确的是( )A.汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的C.燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小D.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能二、多选题2.(2021·黑龙江省七台河市)下列说法正确的是( )A.内燃机消耗的燃料越多，其效率越高B.物体吸收热量，其温度一定升高C.外界对物体做功，物体内能可能增加D.在热传递过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体3.(2021·广东省深圳市)下列说法正确的是( )A.在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高B.同一种物体比热容一定相同C.物体吸热时，温度不一定升高D.燃料的热值越大，热量越多4.(2021·北京市)如图所示，质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上。木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动，运动得越来越快；当木块到达B点时，撤去拉力F，木块持续滑动，运动得越来越慢，最后停在C点。下说法中正确的是( )39
A.木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力B.木块在BC段运动得越来越慢，是由于木块受到的摩擦力越来越大C.木块在BC段运动得越来越慢，是由于木块的机械能转化为内能，机械能逐渐减小D.木块在AB段运动得越来越快，木块的机械能越来越大，机械能没有转化为内能1.(2021·四川省成都市)小帆在老师指导下，用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水)，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像(图2)，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精(q酒精=3×107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，则下列说法中正确的是( )A.c乙=2.4×103J/(kg⋅℃)B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力C.0∼8min乙吸收的热量为3.36×104JD.该酒精灯的加热效率为28%三、填空题2.(2021·河北省)小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度-时间图象如图所示，由图可知，甲物质比热容______(选填“>”“<”或“=”)乙物质比热容。用酒精灯给物体加热，物体内能增大、温度升高，这是通过______方式实现的。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。39
1.(2021·贵州省黔东南苗族侗族自治州)如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由______能转化为______能，这一特点与汽油机______冲程相同。完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量是______J(已知汽油的热值为4.6×107J/kg)。2.(2021·广东省)如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______(选填“守恒”或“不守恒”)。3.(2021·湖北省荆州市)使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是______J；若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气______m3。(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气热值为4.2×107J/m3)4.(2021·黑龙江省绥化市)司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味，这是______现象，小轿车汽油机在______冲程中将机械能转化为内能。5.(2021·青海省)某路灯的灯杆顶端有太阳能电池板和风车，风车转动带动发电机发电，它发电的原理是______现象。若太阳光辐射到该电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧______kg焦炭放出的热量相当(焦炭的热值为3×107J/kg)。6.(2021·黑龙江省齐齐哈尔市)如图所示，试管中的水蒸气将塞子推出的过程中，水蒸气的______转化为塞子的机械能。四冲程汽油机在工作过程中，______冲程与上述能量转化过程相同。7.(2021·黑龙江省鹤岗市)2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为______能。39
1.(2021·黑龙江省七台河市)一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min，则该汽油机每秒钟完成______个冲程，对外做功______次。2.(2021·四川省达州市)如图所示是四冲程汽油机的______冲程，该冲程中，汽缸内燃气的内能______(选填“变大”“变小”“不变”)；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，可使水温升高到______℃。[q油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]3.(2021·江苏省南京市)小明一家驾车旅行。(1)加油时，闻到汽油味，说明分子在______；(2)图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是______；(3)若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是______J，车所受牵引力是______N，车的工作效率是______%。(ρ汽油=0.8×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg,g取10N/kg)4.(2021·湖北省十堰市如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，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柴油机的______冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧______m3的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将______kg20℃的水烧开。(c水=4.2×103J/(kg⋅℃)；q天燃气=4×107J/m3)5.(2021·江苏省泰州市)目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。(1)该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，这是利用物体间______，同时说明了力可以改变物体的______。(2)该背包每小时消耗10kg汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为______J。汽油燃烧将______能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有______。(q汽油=4.6×107J/kg)(3)该背包飞行高度可达近3000m，在此高度人会感到有所不适，这是因为大气压随高度的增加而______。6.(2021·江苏省苏州市)阅读材料，回答问题某研究小组对“塞贝克效应”进行了初步的学习研究，塞贝克效应是指由于两种不同导体成或半导体的温度差异而引起两种物质间产生电压差的热电现象。例如将两种不同金属两端连接组成回路，如果使两个接触点的温度不同，则在回路中将出现电流，金属的塞贝克效应在一定条件下是可观的。39
研究小组依据上述理论，制作了一个“蜡烛电厂”。如图甲，蜡烛电厂分为蜡烛、装置和用电器三个部分，其中装置部分有铁丝A(中间接入了灯泡和电流表)、铜丝B、水冷装置C、铁丝、钢丝的两端紧密相连。点燃蜡烛，小量程电流表指针偏转。他们对蜡烛电厂的发电效率进行了研究。蜡烛、装置、用电器三部分的效率分别为η1、η2、η3，并且重点研究了输出功率与两端的温度差、接入电路的用电器的电阻这两个因素的关系，根据实验数据绘制出如图乙所示图象。问题：(1)此蜡烛电厂的电能是由蜡烛的______能转化而来的；(2)根据三部分的效率，可知此蜡烛电厂的发电总效率η=______；(3)根据图像可以看出：温差一定时，输出功率随电阻的增大而______；温差因素对输出功率的影响规律是______；(4)根据塞贝克效应，选择合适的两种金属和电流表组成电路，可通过电流的大小来监测______。1.(2021·山东省枣庄市)如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于______冲程，该冲程将机械能转化为______能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功______次。2.(2021·甘肃省武威市)2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的______能转化为燃气的内能，卫星的机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。39
1.(2021·甘肃省武威市)如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为______冲程；汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的______大的特性。2.(2021·四川省南充市)汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是______；汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧40g的汽油所释放的热量为______J。3.(2021·安徽省)中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9kW，从能量转化的角度分析，“9kW”表示的物理意义是：______。4.(2021·四川省遂宁市)如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩冲程中气缸内气体内能增加是通过______方式实现的；正常工作1min，柴油机输出的有用功______J，消耗柴油______kg，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为______N。(q柴油=4.0×107J/kg)型号HR05b活塞行程100mm转速2400r/min输出功率8kW效率40%5.(2021·四川省泸州市)人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的______(选填“热值”“热量”或“温度”)不同，完全燃烧0.28m3的天然气可放出______J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让______kg的水温度升高20℃[已知天然气热值q=3.0×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)]。四、计算题39
1.(2021·黑龙江省七台河市)小琦家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射水温由原来的25℃升高到45℃(已知：水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)，焦炭的热值q=3.0×107J/kg，水的密度ρ=1.0×103kg/m3)。问：(1)在这4h内水吸收的热量为多少焦耳？(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭？2.(2021·四川省攀枝花市)英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源，攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内盛有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。求：(1)水吸收的热量；(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。(q煤气=3.9×107J/m3)3.(2021·黑龙江省大庆市)某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×107J，消耗汽油1kg(假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取q=5×107J/kg，g=10N/kg)。针对这一过程，求：(1)汽车行驶的路程；(2)汽车受到的阻力；(3)汽车发动机的效率。39
1.(2021·黑龙江省鹤岗市)每到周末，小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时，燃烧了1kg的木材，刚好把初温为20℃，质量为2kg的水烧开(假设木材能够完全燃烧)。已知当地气压为1标准大气压，木材的热值为q=1.2×107J/kg，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。求：(1)完全燃烧1kg木材能放出多少焦耳的热量？(2)2kg的水被烧开吸收了多少热量？(3)小晶烧水的效率是多少？2.(2021·四川省广安市)菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2kg的菜油从20℃加热到170℃(未沸腾)，求：(1)菜油吸收的热量[取c菜油=2.0×103J/(kg⋅℃)]；(2)如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少m3的天然气(假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为4.0×107J/m3)。39
1.(2021·湖北省宜昌市)小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天燃气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。求：(1)在这个过程中水吸收了多少热量？(2)请你帮小明算出天然气的热值。2.(2021·山东省潍坊市)某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入V=2.5L水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“△V=0.105m3”，该同学查得煤气的热值q=4×107J/m3，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，求：(1)水吸收的热量；(2)燃气灶烧水效率。3.(2021·湖南省衡阳市)“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过高速路段A点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段B点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为1150N，消耗的汽油为3kg。(汽油的热值为4.6×107J/kg)求：39
(1)汽车在AB之间的速度；(2)汽车在行驶过程中牵引力做的功；(3)汽车发动机的效率。1.(2021·云南省)中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。表1第1代第2代第3代第4代燃料氧气和汽油混合偏二甲肼煤油液态氢氧化剂四氧化二氮液态氧液态氧表2燃料热值燃料热值汽油4.6×107J/kg煤油4.6×107J/kg柴油4.3×107J/kg氢1.4×108J/kg39
(1)使用氢作为燃料的主要优点是：______和______。(2)某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，当地大气压为1标准大气压](3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。五、综合题1.(2021·湖南省张家界市)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，某研究小组对汽车开展调查研究。(1)图甲是汽车的刹车结构示意图，根据图片分析，这是______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)；某段道路的标志牌如图乙所示，为什么同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度______。(2)(多选)汽车在行驶过程中遇到危急情况要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离。下列行为会使停车距离变长的是______。A.疲劳驾驶B.酒后驾驶C.接听电话D.开车前系好安全带(3)内燃机有四个工作冲程，图丙是内燃机的______冲程。39
(4)假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电30千瓦时，若电能转化为机械能效率为85%，则汽车匀速行驶时受到阻力为______N。若质量和外形完全相同的燃油汽车，它的能量转化率为30%，以相同速度在同一路面上匀速行驶，每行驶百公里需要消耗的燃油为______kg。(汽油的热值为q=4.6×107J/kg，结果保留1位小数)(5)若电价为0.6元/千瓦时，汽油价格为7.0元/升，每行驶百公里，电动汽车比燃油汽车节省______元。(汽油的密度ρ=0.71×103kg/m3，结果保留1位小数)1.(2021·江苏省扬州市)阅读短文，回答问题。白鹤滩水电站位于云南省巧家县和四川省宁南县交界处的金沙江干流之上，总装机容量1600万千瓦，居全球第二，预计今年7月1日前首批机组发电，2022年7月实现全部机组发电。建成后，白鹤滩水电站年均发电量可达6×1010千瓦时，在同等满足电力系统用电需求的情况下，水电站每年可节约标准煤约2×107吨，减少排放二氧化碳约5160万吨。对我国碳达峰、碳中和目标实现，对促进西部开发，实现“西电东送”都具有深远的意义。(1)水电站中的发电机组是______能转化为______能的装置，它是利用______原理工作的。(2)拦河大坝形状为上窄下宽的原因是______；汛期相较于枯水期，大坝底部所受液体压强会______。(3)水力发电站使用热值为2.9×107J/kg的标准煤，估算其发电效率为______。(4)若水电站输电的功率为6.6×105kW，采用1100kV特高压输电，则输电电流为______A。(5)大坝修建成拱形，且向上游凸出，这样设计的目的是______。39
答案和解析1.【答案】B【解析】解：人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能。故选：B。做功可以改变物体的内能；汽油机的压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。本题考查了做功改变物体内能的利用以及汽油机中的能量转化，难度不大。2.【答案】C【解析】解：当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。故选：C。燃料燃烧，将化学能转化为内能，气体膨胀对软木塞做功；在汽油机的做功冲程中，气体对外做功。本题考查了做功改变物体内能、内燃机的工作过程，难度不大。3.【答案】B【解析】解：由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞上移，是压缩冲程。故选：B。进气门、排气门关闭，活塞上移，据此判断是哪一个冲程。本题考查了内燃机四个冲程的工作过程，属于基础知识。4.【答案】B【解析】解：AB、根据比较不同燃料燃烧放出的热量大小和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求，容器中被加热物质的质量都要相同，而探究探究“不同物质吸热升温现象”实验时，不需要控制燃料的质量相同，故A错误，B正确；C、甲组实验中，可以根据加热时间来比较吸热的多少，故C错误；D、乙组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少，故D错误。故选：B。39
(1)为比较不同燃料燃烧放出的热量大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，液体升温越高，则燃料放出的热量越多；(2)探究“不同物质吸热升温现象”，需要用相同的加热装置，燃烧相同的燃料(根据转换法，确保相同时间放出的热量相同)，加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度；本题将“比较不同燃料燃烧放出的热量大小”和探究“不同物质吸热升温现象”两个实验作比较，考查相同和不同之处及转换法和控制变量法，为易错题。5.【答案】C【解析】解：A、四月的菏泽牡丹飘香，是牡丹的芳香分子无规则运动的结果，故A错误；B、摩擦生热是克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；C、在热机(内燃机)的压缩冲程中，将机械能转化为内能，故C正确；D、暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，故D错误。故选：C。(1)物质是由分子或原子组成的，构成物质的分子总在不停地做无规则运动，分子间存在相互作用的引力和斥力；(2)改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递；(3)在热机(内燃机)的压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程中，内能转化为机械能；(4)水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多。本题考查了分子的无规则运动、改变物体内能的方法、压缩冲程的能量转化、水的比热容较大的应用，属于基础题目。6.【答案】B【解析】解：质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃吸收的热量：Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100×10-3kg×(90℃-20℃)=2.94×104J；完全燃烧7g酒精放出的热量：Q放=qm=3×107J/kg×7×10-3kg=2.1×105J；酒精灯的效率为：η=Q吸Q放×100%=2.94×104J2.1×105J×100%=14%。故ACD错误，B正确。故选：B。知道水的质量、比热容以及水的初温、末温，根据Q吸=cm(t-t0)39
求出水吸收的热量；知道酒精的热值和质量，根据公式Q放=qm求出7g酒精完全燃烧放出的热量，利用η=Q吸Q放×100%求出酒精灯的效率。本题考查了吸热公式和燃料完全燃烧放热公式及效率公式的应用，较为简单。7.【答案】D【解析】解：A、在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故A错误；B、压缩冲程柴油机压缩程度更大，压缩冲程末温度更高，所以柴油机属于压燃式，它的机械效率更高，故B错误；C、在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故C错误；D、汽油机在压缩冲程，将机械能转化内能，故D正确。故选：D。柴油机和汽油机的主要区别：(1)汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功。(2)柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大；柴油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，点燃方式是压燃式。燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功。柴油机的压缩比例更大、温度更高、做功更多，效率更高。本题考查了学生对汽油机和柴油机区别的掌握，属于热机基础内容的考查，识记性内容，比较简单。8.【答案】A【解析】解：电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机都应用了电动机，故A正确。故选：A。在做能量的转化这种题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。本题考查了电动机的能量转化，难度不大。9.【答案】C39
【解析】解：A、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故A错误；B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；C、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。故选：C。(1)某种物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；(2)内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，内能的大小与温度、质量、状态有关；(3)做功和热传递都可以改变物体的内能；(4)发生热传递的条件是存在温度差。本题考查了学生对内能、热值、热传递的理解，属于基本概念的考查，是学生容易出错的地方。10.【答案】B【解析】解：A、由于物体间力的作用是相互的，运动员对起跳时对地面一个向下的力，反过来地面会对运动员一个向上力，故A错误；B、由于运动员具有惯性，所以运动员起跳后能继续向前运动，故B正确；C、运动员到达最高点时，竖直方向上速度为零，水平方向上速度不为零，故C错误；D、运动员在运动过程中会克服空气阻力对外做功，机械能没有全部转化为化学能，故D错误。故选：B。(1)物体间力的作用是相互的；(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；(3)运动员到达最高点时，竖直方向上速度为零，水平方向上速度不为零；(4)运动员在运动过程中会克服空气阻力对外做功。本题主要考查了相互作用力、惯性以及能量转化，难度不大。11.【答案】A【解析】解：A、进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转化为内能，故A正确；B、探测器着陆前在火星上空悬停时，探测器继续受火星的引力，故B错误；39
C、探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，质量不变、速度变小，所以动能逐渐减小，故C错误；D、停在火星表面的探测器受到的引力与它对火星表面的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。故选：A。(1)克服摩擦做功，可将机械能转化为内能；(2)跟在地球上类似，火星对其附近的物体也会产生引力；(3)动能的影响因素是质量和速度；(4)一对平衡力必须符合四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。本题以火星探测器登陆火星为背景，考查了多个力学知识点的理解与应用，体现了物理知识与高科技领域的联系，难度不大。12.【答案】B【解析】解：①煤气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.105m3×4×107J/m3=4.2×106J，故①错误；②由η=Q吸Q放=50%得水吸收的热量：Q吸=Q放×50%=4.2×106J×50%=2.1×106J，故②正确；③由Q吸=cm△t得水温度升高值：△t=Q吸cm=2.1×106J4.2×103J/(kg·℃)×10kg=50℃，故③正确；④在加热过程中，水吸收热量，温度升高、内能增加，故④错误。可见，只有②③正确。故选：B。(1)知道煤气的体积和热值，根据Q放=Vq求出煤气完全燃烧放出的热量；(2)知道热水器烧水的效率，利用η=Q吸Q放求水吸收的热量；(3)求出了水吸收的热量，知道水的质量、比热容，利用Q吸=cm△t求水升高的温度；(4)在加热过程中，水吸收热量，温度升高、内能增加。本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式、吸热公式、效率公式的应用，是一道较为简单的计算题。13.【答案】D39
【解析】解：A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误；B、汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是通过压燃式点火的，故B错误；C、燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值保持不变，故C错误；D、压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，气体的内能变大，故D正确。故选：D。(1)柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都是热机，因为燃料都是在气缸内燃烧，又都叫做内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；(2)在点火方式上，汽油机是点燃式，柴油机是压燃式；(3)某种质量物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；(4)改变内能的方法有两个：做功和热传递。此题考查的是我们对于热机有关的物理概念或规律的认识，属于基础题。14.【答案】CD【解析】解：A、热机效率是指热机所做有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比，这个比值越大，效率就越高，内燃机消耗的燃料越多，所做有用功多少未知，其效率不一定越高，故A错误；B、物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高。如晶体熔化时，吸收热量，温度保持不变，故B错误；C、外界对物体做功，其它形式能转化为内能，物体的内能增加，故C正确；D、热传递时，热量总是自发地从高温物体转移到低温物体，故D正确。故选：CD。A、热机效率是指热机所做有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比，这个比值越大，效率就越高；B、物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高。如晶体熔化时，吸收热量，温度保持不变；C、外界对物体做功，其它形式能转化为内能，物体的内能增加；D、热传递时，热量总是自发地从高温物体转移到低温物体。本题考查基本概念的理解，涉及热机效率、内能及其改变方式，难度不大。15.【答案】AC【解析】解：A、柴油机属于压燃式，所以在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，故A正确；B、同一种物体在状态不同时，比热容不同，故B错误；39
C、晶体熔化吸热，但温度保持不变，全部熔化后，继续吸热，温度又会上升，故C正确；D、燃料燃烧后放出的热量的多少与燃料的热值、燃料的质量、燃烧情况有关，只根据热值无法判定热量的多少，故D错误。故选：AC。(1)柴油机属于压燃式，汽油机属于点燃式，在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高。(2)质量是1kg的物体，温度升高1℃，吸收的热量叫这种物质的比热容。比热容是物质本身的一种特性，决定于物质的种类和状态，与质量、热量、温度变化无关。(3)物体吸收热量，内能一定增加，但是温度不一定升高，例如晶体的熔化过程和液体的沸腾过程。(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，由Q放=mq分析判断。本题考查了对柴油机和汽油机工作原理、热值、内能与温度关系等知识的理解和应用，综合题，正确理解相关的知识点是关键。16.【答案】AC【解析】解：A、木块在AB段和BC段对桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以所受的摩擦力不变，即木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力，故A正确；B、木块在BC段运动得越来越慢，是由于摩擦力改变了木块的运动状态，摩擦力的大小不变，故B错误；C、木块在BC段运动得越来越慢，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，使得机械能逐渐减小，故C正确；D、木块在AB段运动得越来越快是因为受到了拉力的作用，木块的高度和质量不变，重力势能不变，质量不变，速度变大，动能变大，所以木块的机械能越来越大；此过程中，木块与桌面之间存在摩擦，有一部分机械能转化为内能，故D错误。故选：AC。(1)滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；(2)力可以改变物体的运动状态；(3)(4)克服摩擦做功，机械能转化为内能；机械能等于动能和势能的和。本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素、力的作用效果、机械能的变化，难度不大。17.【答案】CD【解析】解：AB、根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的239
倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，甲为水；根据c=Qm△t可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：c乙=12×4.2×103J/(kg⋅℃)=2.1×103J/(kg⋅℃)，故A错误；C、用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0∼8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量：Q乙=Q水=c水m水△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J，故C正确；D、酒精完全燃烧放出的热量为：Q放=m酒精q=0.004kg×3×107J/kg=1.2×105J；酒精灯的加热效率为：η=Q吸Q放=3.36×104J1.2×105J=28%，故D正确。故选：CD。(1)(2)根据c=Qm△t求出乙的比热容；(3)根据Q吸=cm△t求出乙吸收的热量；(4)根据Q放=mq求出酒精放出的热量，根据效率公式求出效率。本题考查了比热容的计算、吸热和放热公式的应用、效率的计算，考查的知识点较多。18.【答案】< 热传递 不变【解析】解：(1)用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，相同时间内，两种物质吸收的热量相同；由图象可知，甲物质比乙物质的温度升高的快，根据吸热公式Q=cm△t，可知甲物质的比热容小于乙物质的比热容；(2)用酒精灯给物体加热，物体吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式实现的；(3)热值是燃料的一种特性，不随质量的改变而改变，故酒精灯中剩余的酒精热值不变。故答案为：<；热传递；不变。(1)知道用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热，观察图象，在相同时间内，甲物质比乙物质的温度升高的快，根据吸热公式Q=cm△t可知，甲、乙物质的比热容大小关系；(2)改变物体内能的方式有做功和热传递；(3)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值，热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类和状态有关。本题考查了吸热公式Q=cm△t的应用，对改变物体内能方式和热值概念等知识的理解，要知道用相同的酒精灯加热，在相同时间内，物质吸收的热量相同，能从图象得出相关信息是关键。19.【答案】机械 内 压缩 2.3×10739
【解析】解：用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由机械能转化为内能，这一特点与汽油机的压缩冲程相同。完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量是：Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J。故答案为：机械；内；压缩；2.3×107。(1)压缩体积的过程，将机械能转化为内能，压缩冲程就是将机械能转化为内能。(2)知道汽油的质量、热值，利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量。正确分析能量转化的实例，理解内燃机工作中的能量转化现象，熟练运用热值求出燃料燃烧放出的热量，可解答此题。20.【答案】热值 内 不守恒【解析】解：(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。(2)火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学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机械能，使得火箭的机械能增大，所以机械能不守恒。故答案为：热值；内；不守恒。(1)运载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时，可以释放出更多的热量；(2)燃料的燃烧属于化学变化，将化学能转化为内能；火箭是热机的一种，它的工作原理就是将内能转化为机械能；根据机械能的变化判断机械能是否守恒。本题考查了对热值、能量的转化等知识的理解和应用，对于实际问题，要了解具体情况后结合所学知识解答。21.【答案】6.72×105 0.04【解析】解：(1)水吸收的热量为：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(95℃-15℃)=6.72×105J；(2)由η=Q吸Q放可得，天然气完全燃烧放出的热量为：Q放=Q吸η=6.72×105J40%=1.68×106J；由Q放=Vq，可得，需要燃烧的天然气的体积为：V=Q放q=1.68×106J4.2×107J/m3=0.04m3。故答案为：6.72×105；0.04。(1)39
知道水的比热容、质量、初温度和末温度，利用Q吸=cm△t求出水吸收的热量；(2)根据η=Q吸Q放变形公式求天然气完全燃烧放出的热量；根据Q放=Vq变形公式求出烧这些水需要天然气的体积。本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的应用，熟练运用公式及变形公式即可正确解题。22.【答案】扩散 压缩【解析】解：给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明汽油分子在做无则规运动；在内燃机的四个冲程中，压缩冲程使机械能转化为气体的内能，其内能增加，温度升高。故答案为：扩散；压缩。一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，即扩散，温度越高，分子运动越剧烈；内燃机的压缩冲程中机械能转化为内能程，做功冲程中将内能转化为机械能。此类题目考查知识了内燃机的四个冲程、扩散现象，要结合相关知识点进行分析解答，是中考的难点。23.【答案】电磁感应 0.9【解析】解：风车转动带动发电机发电，发电机的工作原理是电磁感应现象；由题知，Q放=mq=2.7×107J，需要完全燃烧焦炭的质量：m=Q放q=2.7×107J3×107J/kg=0.9kg。故答案为：电磁感应；0.9。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象；知道焦炭的热值q和焦炭完全燃烧放出的热量(太阳光辐射到该太阳能电池板的能量)，利用Q放=mq求需要完全燃烧焦炭的质量。本题考查了电磁感应现象、燃料完全燃烧放热公式的应用，属于基础题。24.【答案】内能 做功【解析】解：在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，在这个实验中，燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能，所以利用内能做功的实质是内能转化为其他形式能的过程；39
四冲程汽油机在工作过程中，做功冲程，内能转化为动能。故答案为：内能；做功。利用内能做功的实质是内能转化为其他形式能的过程；四冲程汽油机在工作过程中，做功冲程将内能转化为动能。本题考察内燃机的四个冲程能量转化过程，要深刻掌握基础知识。25.【答案】热值 机械【解析】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。火箭在推力作用下，加速上升，是内能转化为机械能。故答案为：热值；机械。(1)运载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时，可以释放出更多的热量；(2)火箭是热机的一种，它的工作原理就是将内能转化为机械能。本题的解题关键是正确理解热机的工作原理和热值的概念，基础题。26.【答案】80 20【解析】解：已知飞轮转速为2400r/min=40r/s，因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，所以该汽油机1s完成20个工作循环，80个冲程，对外做功20次，活塞往复40次。故选：80；20。内燃机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程。本题主要考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系，关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。27.【答案】做功 变小 43【解析】解：图中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，在这一过程中化学能转化为内能再转化为机械能，汽缸内燃气的内能；完全燃烧0.5kg汽油放出的热量42%被吸收，Q放=m汽油q汽油=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J；根据Q吸=42%Q放=42%cm△t可知，水升高到的温度为：△t=Q吸cm=42%×Q放c水m=2.3×107J/(kg⋅℃)×42%4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg=23℃，t=t0+△t=20℃+23℃=43℃。39
故答案为：做功；变小；43℃。(1)根据气门的关闭和活塞的运行情况判断是哪一个冲程，在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能；(2)知道汽油的质量和热值，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求放出的热量；由Q放=Q吸=cm△t，得到t=Q吸cm+t0算出升高到的温度。解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，同时考查了学生对公式Q放=mq和Q吸=cm△t的了解与掌握，计算时注意升高了(△t)、升高到(末温)和升高(△t)的区别。28.【答案】不停地做无则规运动 机械能转化为内能 3.6×107 1.5×103 37.5【解析】解：(1)给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在不停地做无则规运动；(2)图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；(3)根据密度公式ρ=mV算出汽油的质量为：m=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×1×10-3m3=0.8kg，汽油完全燃烧释放出的热量为：Q放=mq汽油=0.8kg×4.5×107J/kg=3.6×107J；车的质量为m'=1.5t=1.5×103kg，车受到的重力：G=m'g=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N；车所受阻力：f阻=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N；因为车匀速行驶，所以牵引力F=f阻=1.5×103N；牵引力做的功：W=Fs=1.5×103N×9×103m=1.35×107J；车的效率：η=WQ放×100%=1.35×107J3.6×107J×100%=37.5%。故答案为：(1)不停地做无则规运动；(2)机械能转化为内能；(3)3.6×107；1.5×103；37.5。(1)一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，即扩散；(2)根据气门的关闭和活塞的运行方向判断属于什么冲程，并分析能量转化情况；(3)由密度公式算出汽油的质量，由Q=mq求出汽油燃烧释放的热量；根据G=mg算出车的总重力，根据车匀速行驶，受到的阻力为车重的0.1倍和二力的平衡可求得牵引力的大小；则由功的公式可求得牵引力做的功；由效率公式求出汽车发动机的效率。39
本题考查了分子热运动、热机的工作过程、密度公式、热量公式、重力公式、功的公式以及效率公式的应用，是一道综合题，有一定的难度。29.【答案】压缩 0.21 12.5【解析】解：(1)在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速向下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同。(2)由题可知，天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，由Q放=Vq得，需要天然气的体积：V=Q放q天然气=8.4×106J4×107J/m3=0.21m3；(2)水吸收的热量：Q吸=50%Q放=50%×8.4×106J=4.2×106J，由Q吸=cm△t得，水的质量：m=Q吸c水△t=4.2×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×(100℃-20℃)=12.5kg。故答案为：压缩；0.21；12.5。(1)改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功时(如压缩气体做功、克服摩擦做功)，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。(2)因为天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，可以利用公式V=Q放q天然气求天然气的体积；在一标准大气压下水的沸点为100℃，根据题意可知，Q吸=50%Q放，利用Q吸=cm(t-t0)求出加热水的质量。此题主要考查了改变物体内能的方法以及内燃机工作过程中能量的转化，热值公式、放热公式和吸热公式的掌握与运用，注意在一标准大气压下水的沸点为100℃。30.【答案】力的作用是相互的 运动状态 4.6×108 化学 方向性 减小【解析】解：(1)该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔向后喷出，由于物体间力的作用是相互的，从而使人获得飞行动力，使人离地面越来越远，说明了力可以改变物体的运动状态；(2)10kg汽油完全燃烧放出的热量为：Q放=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J；39
汽油燃烧时将化学能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，这是因为能量的转移和转化具有方向性；(3)人在近3000m的高空会感到有所不适，是因为大气压随海拔高度的增加而减小。故答案为：(1)力的作用是相互的；运动状态；(2)4.6×108；化学；方向性；(3)减小。(1)物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态；(2)由Q放=mq可求出汽油完全燃烧放出的热量；汽油燃烧时将化学能转化为内能；能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变；(3)大气压随海拔高度的增加而减小。本题考查了力的相互作用、力的作用效果、大气压强与高度的关系、燃料热值的计算以及能量转化方向性的理解等，有一定综合性。31.【答案】化学 η1η2η3 先增大后减小 电阻一定时，温差越大，输出功率越大 环境温度变化【解析】解：(1)电厂能量转化方向：蜡烛燃烧把化学能转化为内能，电厂装置把内能转化为电能，用电器把电能转化为其它形式能；(2)发电总效率是指用电器最终转化得到的能量与输入能量的比，故总效率大小等于蜡烛、装置、用电器三部分的效率之积为：η=η1η2η3；(3)根据图像可知，温差一定时，输出功率随电阻的增大而先增大后减小；温差因素对输出功率的影响规律是：电阻一定时，温差越大，输出功率越大；(4)塞贝克效应是一种热电现象，故选择合适的两种金属和电流表组成电路，可通过电流的大小来监测环境温度变化。故答案为：化学；η1η2η3；先增大后减小；电阻一定时，温差越大，输出功率越大；环境温度变化。(1)蜡烛燃烧把化学能转化为内能，电厂装置把内能转化为电能；(2)发电总效率是指用电器最终转化得到的能量与输入能量的比，故总效率大小等于蜡烛、装置、用电器三部分的效率之积；(3)根据图像分析，输出功率与电阻的关系以及温差对输出功率的影响规律；(4)塞贝克效应是一种热电现象，故可通过电流的大小来监测环境温度变化。本题考查学生的科学探究能力和控制变量法的应用，以及能量利用效率的理解，难度适中。32.【答案】压缩 内 30【解析】解：从图中可以看出，两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，此冲程中，机械能转化为内能；飞轮的转速是60r/s，因为飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1s可以完成2×60=12039
个冲程，完成四个冲程，对外做功一次，所以1s可以做功30次。故答案为：压缩；内；30。汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，根据气门的闭合情况和活塞的运动方向判定是哪个冲程；内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能；四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算。33.【答案】化学 增大【解析】解：燃料燃烧的过程化学能转化为内能，加速上升过程中，卫星的动能和重力势能都变大，所以卫星的机械能增大。故答案为：化学；增大。燃料燃烧的过程化学能转化为内能，加速上升过程中，卫星的动能和重力势能都变大。本题考查能量之间的相互转化，属于基础题。34.【答案】做功 比热容【解析】解：四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的；汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。故答案为：做功；比热容。(1)四冲程汽油机工作时，活塞在气缸中往复运动两次，完成一个工作循环，做一次功，共计四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；(2)水的比热容较大，相同质量的水和其他物质，在升高相同温度的情况下，水吸收的热量最多。本题考查了四个冲程汽油机的能量转化、水的比热容大的应用的理解，是中考的热点题目。35.【答案】压缩冲程 1.84×105【解析】解：汽车的四冲程汽油机工作时，压缩冲程，活塞向上运动，压缩空气，对空气和汽油的混合物做功，活塞的机械能转化为空气和汽油的混合物的内能；40g汽油完全燃烧时释放的热量：Q放=mq=0.04kg×4.6×107J/kg=1.84×105J；故答案为：压缩冲程；1.84×105。39
在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程；知道汽油的质量、热值，根据Q=mq求出汽油完全燃烧时释放的热量。本题考查了汽油机的四冲程特点、燃料完全燃烧放热公式Q=mq的应用，难度不大。36.【答案】1s可将9000J太阳能转化为电能【解析】解：太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，“9kW”表示1s可将9000J太阳能转化为电能。故答案为：1s可将9000J太阳能转化为电能。太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，据此结合电功率的概念分析解答。此题考查能量转化，理解电功率的概念是关键。37.【答案】做功 4.8×105 0.03 400【解析】解：(1)柴油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物做功，活塞的机械能转化为气缸内气体的内能；(2)根据P=Wt知柴油机输出的有用功为：W=Pt=8×103W×60s=4.8×105J；根据效率公式η=WQ放得燃料完全燃烧放出的热量为：Q放=Wη=4.8×105J40%=1.2×106J；利用Q=mq知消耗柴油的质量为：m=Q放q柴油=1.2×106J4.0×107J/kg=0.03kg；飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动2400周，要对外做功1200次，一次做功为：W'=Wn=4.8×105J1200=400J做功冲程中燃气对活塞的平均压力为：F=W's=400J100×10-3m=4×103N。故答案为：做功；4.8×105 ；0.03；4×103。(1)压缩冲程将机械能转化为内能，气体温度升高，做功冲程将内能转化为机械能；(2)根据W=Pt算出柴油机输出的有用功；根据效率公式η=WQ放算出燃料完全燃烧放出的热量；利用Q=mq计算消耗柴油的质量；飞轮(曲轴)每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动39
2400周对外做功的次数，进而计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，由W=Fs算出做功冲程中燃气对活塞的平均压力。此题考查热机中压力、功、效率的计算，关键是对公式和公式变形的理解和应用，在计算过程中要注意单位的换算。38.【答案】热值 8.4×106 100【解析】解：(1)热值是燃料的一种特性，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同；(2)完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量：Q放=Vq=0.28m3×3.0×107J/m3=8.4×106J，由题知Q吸=Q放=8.4×106J，由Q吸=cm△t可知，水的质量：m=Q吸c△t=8.4×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×20℃=100kg。故答案为：热值；8.4×106；100。(1)热值是燃料的一种特性，热值不同的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量也不同；(2)根据Q放=Vq求出完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量；由题知Q吸=Q放，后利用Q吸=cm△t的变形公式计算水的质量。本题考查了热值的含义、燃料燃烧的公式Q放=Vq和Q吸=cm△t的熟练应用，难度不大。39.【答案】解：(1)由ρ=mV得，太阳能热水器中的水质量：m水=ρv=1×103kg/m3×0.5m3=500kg，水吸收的热量：Q吸=cm水△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×500kg×(45℃-25℃)=4.2×107J；(2)由η=Q吸Q放得，焦炭需放出的热量：Q放=Q吸η=4.2×107J20%=2.1×108J；由Q放=mq得，需要焦炭的质量：m焦炭=Q放q=2.1×108J3.0×107J/kg=7kg。答：(1)在这4h内水吸收了4.2×107J的热量；(2)放出这些热量需要燃烧7kg焦炭。【解析】(1)由水的体积和密度，利用m=ρV计算质量，知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q吸=Q放×20%计算焦炭放出的热量，已知焦炭的热值和放出的热量，利用Q放=mq计算焦炭的质量。本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用，利用好“Q吸=Q放×20%=m'q×20%”是本题的关键。40.【答案】解(1)水吸收的热量：Q吸=c水m1△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×26℃=1.092×107J；(2)39
设完全燃烧煤气的质量为m2，因为Q放=Q吸=m2q煤气，所以完全燃烧煤气的质量：m2=Q放q煤气=1.092×107J3.9×107J/kg=0.28kg。答：(1)水吸收的热量为1.092×107J；(2)这些热量相当于完全燃烧0.28kg煤气放出的热量。【解析】(1)知道水的质量、温度升高值，根据吸热公式计算水吸收的热量；(2)由题知，完全燃烧煤气放出的热量等于水吸收的热量，利用Q放=mq计算需要完全燃烧多少煤气。本题考查了太阳能热水器使用、吸热公式计算、燃料燃烧放热计算，虽知识点多，但条件已给出，难度不大。41.【答案】解：(1)由v=st得，汽车行驶的路程为：s=vt=25m/s×600s=1.5×104m；(2)因为汽车匀速直线行驶，所以受到的阻力和牵引力是平衡力，汽车受到的阻力为：f=F=Ws=3×107J1.5×104m=2×103N；(3)1kg汽油完全燃烧放出的热量为：Q放=mq=1kg×5×107J/kg=5×107J；汽车发动机的效率为：η=WQ放×100%=3×107J5×107J×100%=60%。答：(1)汽车行驶的路程为1.5×104m；(2)汽车受到的阻力为2×103N；(3)汽车发动机的效率为60%。【解析】(1)根据速度公式v=st的变形公式s=vt求出汽车行驶的路程；(2)根据汽车匀速行驶受到的阻力和牵引力是平衡力，根据公式W=Fs的变形公式求出牵引力的大小即可得出汽车受到的阻力；(3)根据公式Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量；根据效率的公式η=WQ放×100%计算发动机的效率。本题考查了速度公式、做功公式、燃烧放热公式、效率公式的综合应用，关键是公式及其变形时的灵活运用。42.39
【答案】解：(1)完全燃烧1kg木材能放出的热量：Q放=qm=1.2×107J/kg×1kg=1.2×107J。(2)1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，则2kg的水被烧开吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J。(3)小晶烧水的效率：η=Q吸Q放×100%=6.72×105J1.2×107J×100%=5.6%。答：(1)完全燃烧1kg木材能放出1.2×107J的热量。(2)2kg的水被烧开吸收了6.72×105J的热量。(3)小晶烧水的效率是5.6%。【解析】(1)知道木材的热值和质量，根据Q放=qm可求出完全燃烧1kg木材能放出的热量。(2)知道水的比热容、质量以及水的初温、末温。根据公式Q吸=cm(t-t0)可求出2kg的水被烧开吸收的热量。(3)根据效率公式η=Q吸Q放×100%可求出小晶烧水的效率。本题考查了吸热公式和燃料完全燃烧释放热量公式以及效率公式的应用，是一道较为简单的计算题。43.【答案】解：(1)菜油吸收的热量为：Q吸=c菜油m△t=2.0×103 J/(kg⋅℃)×2kg×(170℃-20℃)=6×105J；(2)Q吸=Q放=qV，天然气的体积为：V=Q放q=6×105J4.0×107J/m3=0.015m3。答：(1)菜油吸收的热量为6×105J；(2)这些热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.015m3的天然气。【解析】(1)已知菜油的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q=cm△t计算水吸收热量。(2)已知燃料的热值和完全燃烧放出的热量，利用公式V=Qq计算燃料的体积。此题考查热量计算公式和热值问题的应用，难度不大。44.【答案】解：(1)在这个过程中水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J；(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸η=5.04×105J36%=1.4×106J，天然气的热值q天然气=Q放V=1.4×106J0.035m3=4×107J/m3答：(1)在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；(2)天然气的热值为4×107J/m339
。【解析】(1)根据Q吸=c水m水(t-t0)得出在这个过程中水吸收的热量；(2)根据Q放=Q吸η得出天然气完全燃烧放出的热量，根据q天然气=Q放V得出天然气的热值。本题考查燃料完全燃烧放出热量、水吸收热量、效率的计算，综合性强，难度适中。45.【答案】解：(1)已知V=2.5L=2.5dm3=2.5×10-3m3，由ρ=mV可得，水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg，烧开这壶水，水吸收的热量为：Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×2.5kg×(100℃-20℃)=8.4×105J；(2)煤气燃烧放出的热量：Q放=△Vq=0.105m3×4×107J/m3=4.2×106J，燃气灶烧水效率为：η=Q吸Q放×100%=8.4×105J4.2×106J×100%=20%。答：(1)水吸收的热量为8.4×105J；(2)燃气灶烧水效率为20%。【解析】(1)由密度公式变形可求得水的质量，根据Q吸=c水m△t算出烧开这壶水，水吸收的热量；(2)根据Q放=Vq算出煤气燃烧放出的热量；根据η=Q吸Q放×100%算出燃气灶烧水效率。本题考查了密度公式、吸热公式、放热公式以及热效率公式的应用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型。46.【答案】解：(1)A、B 两地之间的距离为s=78km-42km=36km，汽车行驶的时间为t=8：45-8：15=30min=0.5h，则从A处到B处的平均速度：v=st=36km0.5h=72km/h；(2)汽车匀速行驶时汽车受到的牵引力等于其受到的阻力，f=F=1150N，汽车在行驶过程中牵引力做的功：W=Fs=1150N×36000m=4.14×107J；(3)汽油燃烧放出的热量：Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J，则发动机的效率：η=WQ×100%=4.14×107J1.38×108J=30%。答：(1)汽车在AB之间的速度为72km/h；(2)汽车在行驶过程中牵引力做的功为4.14×107J；(3)39
汽车发动机的效率为30%。【解析】(1)由题知汽车从A处到B处所用的时间和A到B的路程，利用速度公式v=st计算小汽车在A、B之间的平均速度；(2)汽车匀速行驶时汽车受到的牵引力等于其受到的阻力，根据W=Fs计算汽车在行驶过程中牵引力做的功；(3)根据Q=mq计算汽油燃烧放出的热量，根据η=WQ×100%计算发动机的效率。本题考查速度公式、做功公式、燃料燃烧放出燃料公式、机械效率公式的灵活运用。47.【答案】热值大 无污染【解析】解：(1)运载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时，可以释放出更多的热量，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染；(2)3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q=mq=3×104kg×1.4×108J/kg=4.2×1012J，一标准大气压下水的沸点为100℃，水的质量为：m'=Qc水△t=4.2×1012J4.2×103J/(kg⋅℃)×(100℃-20℃)=1.25×107kg；(3)氢能源车所做的功为：W=Pt=70000W×0.5×3600s=1.26×108J，2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q'=m″q=2kg×1.4×108J/kg=2.8×108J，该发动机的效率为：η=WQ'×100%=1.26×108J2.8×108J×100%=45%。答：(1)热值大；无污染；(2)这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾；(3)该发动机的效率为45%。(1)运载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时，可以释放出更多的热量，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染；(2)根据Q=mq计算3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量，根据比热容公式的变形m=Qc△t计算水的质量；(3)根据W=Pt计算氢能源车所做的功，根据Q=mq计算2kg液态氢完全燃烧释放的热量，根据机械效率公式η=WQ×100%计算该发动机的效率。本题考查了学生对燃料热值的了解、燃烧放热公式、比热容公式、机械效率公式的掌握和运用，综合性强。48.【答案】省力 39
在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同 ABC 压缩 918 7.8 59【解析】解：(1)O点为支点，刹车油右侧的活塞对金属杆的力是阻力，脚对刹车踏板的力是动力，且动力臂大于阻力臂，所以这是一个省力杠杆；在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同；(2)疲劳驾驶、酒后驾驶、打手机都会使司机反映迟钝或者注意力不集中，增加反应时间，可使停车距离变长；开车前系好安全，不会增加反应距离的大小，不会影响到反应时间，不会使停车距离变长，故选ABC；(3)由图可知，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；(4)电能转化为机械能效率为85%，由公式W=Fs得该电动汽车匀速行驶时受到的牵引力为：F=Ws=30×3.6×106J×85%100×103m=918N。电动汽车在平直公路上匀速行驶，阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以，f=F=918N由公式η=WQ得汽油释放的总能量：Q=Wη'=30kW⋅h30%=100kW⋅h=3.6×108J，因为Q=mq，所以需要汽油的质量：m=Qq=3.6×108J4.6×107J/kg≈7.8kg；(5)燃油汽车每百公里耗油7.8kg，汽油价格为7.0元/L，由ρ=mV可得，燃油汽车每百公里耗油的体积：V=mρ=7.8kg0.71×103kg/m3≈11.0×10-3m3=11.0L，则每百公里燃油汽车的费用为11.0L×7.0元/L=77元，每百公里电动汽车消耗的电能30kW⋅h，电动汽车充电价格为0.6元/kW⋅h，则每百公里电动汽车的费用30kW⋅h×0.6元/kW⋅h=18元，所以，每百公里电动汽车比该燃油汽车节省的费用为77元-18元=59元。故答案为：(1)39
省力；在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同；(2)ABC；(3)压缩；(4)918；7.8；(5)59。(1)动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆；对机动车的行驶速度进行限制，可用影响动能的因素分析，由于动能与质量和速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车的速度低；(2)开车前系好安全，不会增加反应距离的大小，不会影响到反应时间，不会使停车距离变长；(3)两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程；(4)电能转化为机械能效率为85%，根据公式W=Fs，可计算牵引力的大小；又因为电动汽车在平直公路上匀速行驶，阻力和牵引力是一对平衡力，大会小相等，可求出阻力大小。根据效率公式，求出燃油放出的总能量，再根据热值公式计算消耗燃油的质量；(5)知道燃油汽车百公里耗油量和价格可求燃油汽车100km的费用，根据表格数据求出电动汽车100km消耗的电能，根据电费价格求出费用，两者的差值即为节省的费用。本题了汽车的杠杆、动能、能量的转化，热值的相关计算，功的公式的灵活运用，涉及到的知识面比较广，综合性强，有一定难度。49.【答案】机械 电 电磁感应 水的压强随深度的增加而增大 变大 37.24% 600 将水的压力转移到大坝两端，减轻坝体中心的压力，使大坝更加牢固【解析】解：(1)水电站的发电机是把机械能转化为电能的装置，它利用了电磁感应原理工作；(2)大坝形状做成上窄下宽的原因是水的压强随深度增加而增大，汛期的水深度比枯水期高，所以大坝底部受到的压强也大；(3)由题干知水电站每年可节约标准煤约2×107吨，则可知节约的煤完全燃烧放出的总热量Q=qm=2.9×107J/kg×2×107×103kg=5.8×1017；由题知水电站年均发电量可达6×1010千瓦时，则W=6×1010×3.6×106J=2.16×1017J；则η=WQ×100%=2.16×1017J5.8×1017J×100%=37.24%；(4)由公式P=UI可得I=PU=6.6×105kW1100kV=600A；(5)拱形大坝可以将水的压力分移到大坝两端，减轻坝体中心的压力，使得大坝更加牢固。故答案为：(1)机械；电；电磁感应；(2)水的压强随深度的增加而增大；变大；(3)37.24%；(4)600；(5)39
将水的压力转移到大坝两端，减轻坝体中心的压力，使得大坝更加牢固。(1)发电机是把其他能源转化为电能的装置，原理是电磁感应；(2)液体的压强与深度有关；(3)通过Q=qm可计算出水电站节约的煤完全燃烧释放的热量，再通过效率公式η=WQ可计算发电效率；(4)由公式P=UI可计算出输电电流；(5)拱形大坝可以将水的压力分移到大坝两端，减轻坝体中心的压力。本题考查了能源的转化与利用、电功率公式、液体压强的特点等知识，都是基础内容，需考生好好掌握。39
