3.5 比热容 热值&3.6 热机能量的转化与守恒-【一战成名新中考】2025云南中考物理·一轮复习·分层作业本（练册）

参考答案及解析·云南物理 分 层 作 业 本 以得到景物倒立、缩小的实像;若将凸透镜正对燃烧的蜡 烛,当蜡烛距离凸透镜距离最短时,物距最小,像距最大, 最大像距为 20 cm 等于 2f,则物距最小也是 2f,所以物距 至少 20 cm 时. 可以在外壳内移动的半透明膜上得到清 晰的烛焰的像. 18. B ★专项提思维 1　 光学设计性实验 1. (1)①让光线从 BO 射入　 ②反射光线从 OA 射出 (2)将纸板 NOF 前后翻转,观察纸板 NOF 上是否有反射 光线　 纸板 NOF 上不能看到反射光线 2. 在纸片上画出光的传播路径　 光从空气斜射向玻璃界面 时,折射角小于入射角 3. 将蓝玻璃的太阳镜挡在发红光的手电筒的前面　 没有光 透过蓝玻璃的太阳镜 4. 暗室　 将一块大小合适的玻璃板放置在Ⅱ区域　 在玻璃 板上均匀涂满防晒霜,再次打开紫外线灯　 荧光物质有微 弱发光 5. 光的反射　 逐渐增加对桌面的压力大小　 记录光线在刻 度尺上偏离初始位置的距离　 随着压力的增加,光线偏离 初始位置的距离越大 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 模块三　 热　 学 命题点 1　 物态变化 1. -3　 2. 37. 6　 3. D　 4. D　 ②　 - 21　 小 　 5. D　 6. A　 [变式训练]凝固　 7. C　 8. D　 9. CG　 10. 汽化　 11. C 12. B　 [拓展设问](1)7　 固液共存态　 (2)吸收　 小于 13. B　 14. D　 15. C　 16. C　 17. 空气　 水　 温度　 减小 命题点 2　 物态变化实验 1. (1)试管内晶体露出水面,受热不均匀　 使用搅拌器搅拌 或采用水浴法加热　 (2) 48　 5　 小于 　 (3)水的温度高 于晶体的熔点　 吸收　 [拓展设问](1)小于　 (2)不变　 (3)物质受热不均匀,导致温度测量不准确(或物质的质 量较小,熔化过程较快;或温度计的玻璃泡接触试管底或 试管壁;或间隔的时间过长才记录温度的变化情况) 2. (1) -2　 (2)虚　 固液共存　 不能　 (3)持续吸热 (4)吸收的热量　 (5)等于　 [拓展设问]C 3. (1)温度计 A 的玻璃泡未浸在碎冰内部(或温度计 B 的玻 璃泡接触烧杯底)　 (2)晶体　 　 (3)固液共存(或冰水混 合)　 增加　 (4)95　 小于　 (5)不会 4. (1)B　 [变式训练]自下而上　 (2) ②　 (3) 98　 吸热　 不变　 <　 (4)低于　 (5)A　 [拓展设问](1)减少热量损 失,缩短加热时间 　 (2) 陶土网的余温较高,水还能继续 吸收热量　 (3)水珠是烧杯中的水吸热汽化后形成水蒸 气上升到杯盖后,水蒸气遇冷液化形成的　 (4)相同　 不 沸腾　 达到沸点,继续吸热 命题点 3　 分子动理论 1. D　 2. A　 3. CI　 4. D　 [变式训练]扩散　 温度　 5. D　 6. C　 7. BC　 8. 分子在不停地做无规则运动 　 分子间存在 间隙 命题点 4　 内能及其改变方式 1. BF　 2. A　 3. C　 4. 熔化　 热传递　 5. 扩散　 热传递 6. 做功　 热传递　 7. BEFH　 8. A　 9. D　 10. D　 11. A 12. D 命题点 5　 比热容　 热值 1. D　 2. ADG　 3. D　 4. 凝华　 煤油 5. b　 煤油　 2. 52×104 6. (1)质量　 (2)加热时间　 升高的温度　 (3)水　 大于　 (4)A　 食用油　 (5)便于控制相同时间内,水和食用油吸 收的热量相同 7. 热传递　 2. 8×107 　 8. 6×105 　 热传递 9. 3. 36×105 　 33. 6 % 10. 解:(1)水吸收的热量 Q吸 = c水 m水 Δt = 4. 2× 103 J / ( kg·℃ ) × 2. 5 kg × 80 ℃ = 8. 4×105 J; (2)由 η= Q吸 Q放 ×100%可得,煤燃烧放出的热量 Q放 = Q吸 η = 8. 4×105 J 10% = 8. 4×106 J; (3)由 Q= mq 可得,需要完全燃烧煤的质量 m煤 = Q放 q煤 = 8. 4×106 J 3×107 J / kg = 0. 28 kg. 11. 解:(1)水吸收的热量 Q吸 = c水 mΔt = 4. 2×103 J / (kg·℃)× 500 kg×(100 ℃ -20 ℃ )= 1. 68×108 J; (2)天然气完全燃烧放出的热量 Q放 =Vq= 12 m3 ×4. 2×107 J / m3 = 5. 04×108 J; 燃气锅炉烧水时的效率 η= Q吸 Q放 ×100% = 1. 68×108 J 5. 04×108 J ×100%≈33. 3%; (3)可燃冰的热值 q可燃冰 = 160q= 160×4. 2×107 J / m3 = 6. 72×109 J / m3 , 由 Q=Vq 可得,若换用可燃冰燃烧放出相同的热量,应使 用可燃冰的体积 V可燃冰 = Q放 q可燃冰 = 5. 04 ×108 J 6. 72×109 J / m3 = 0. 075 m3 . 12. 解:(1)水吸收的热量 Q吸 = c水mΔt= 4. 2×103 J / (kg·℃ ) ×80 kg×30 ℃ = 1. 008× 107 J; (2)干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则有 Q放 =Q吸 = 1. 008×107 J, 由 Q=mq 可得,干木柴的质量 m干木柴 = Q放 q干木柴 = 1. 008 ×107 J 1. 2×107 J / kg = 0. 84 kg; (3)吸收的总的太阳能 W总 = 2 m2 ×5 h×2. 52×106 J / (m2 ·h)= 2. 52×107 J, 热水器的效率 η= Q吸 W总 ×100% = 1. 008×107 J 2. 52×107 J ×100% =40%; 开发利用太阳能的优点是:节能、环保. (合理即可) 13. (1)氢的热值大　 氢燃料清洁环保(合理即可) 解:(2)液态氢完全燃烧释放的热量 Q放 =mq氢 = 3×104 kg×1. 4×108 J / kg = 4. 2×1012 J, 1 个标准大气压下水的沸点为 100 ℃ ,由 Q吸 = c水 mΔt 可 得,液态氢燃料完全燃烧能将初温为 20℃ 的水加热至沸 腾的质量最多为 m′= Q吸 c水 Δt , 不计热量损失 Q吸 =Q放 = 4. 2×1012 J,代入公式可得,m′ = 4. 2×1012 J 4. 2×103 J / (kg·℃ ) ×(100 ℃ -20 ℃ ) = 1. 25×107 kg; (3)氢能源车所做的功 W=Pt′= 70 000 W×0. 5×3 600 s = 1. 26×108 J, 氢完全燃烧释放的热量 Q放 ′=m″q氢 = 2 kg×1. 4×108 J / kg = 2. 8×108 J, 该发动机的效率 η = W Q放 ′ × 100% = 1. 26×108 J 2. 8×108 J × 100% = 45%. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 2 参考答案及解析·云南物理 分 层 作 业 本 　 命题点 6　 热机　 能量的转化与守恒 1. D　 2. C　 3. BC 4. 4. 2×104 　 做功 5. 解:(1)汽车平均速度 v= s t = 360 km 4 h = 90 km / h; (2)消耗汽油的质量 m=Vρ= 25×10-3 m3 ×0. 8×103 kg / m3 = 20 kg; 燃烧释放的热量 Q放 = qm= 4. 5×107 J / kg×20 kg = 9×108 J; (3)汽车发动机做的机械功 W=Pt= 25 kW×4 h = 3. 6×108 J, 发动机的机械效率 η= W Q ×100% = 3. 6×108 J 9×108 J ×100% = 40%. 6. A　 7. C 命题点 7　 能源与可持续发展 1. A　 2. B　 3. B　 4. A　 5. C　 6. 风能　 电能 7. 核聚变　 [拓展设问]一次 8. 可再生　 不能　 [变式训练]聚　 9. 不可　 化学 ★专项提思维 2　 热学设计性实验 1. 将两个矿泉水瓶同时放在太阳下的同一地点晒相同时间, 分别读出 2 支温度计的示数进行比较　 包裹有黑色卡纸 的矿泉水瓶内的温度计示数较高 2. 撤去酒精灯,观察水是否沸腾　 水停止沸腾 3. 使煤油和菜籽油完全燃烧完　 甲中水的温度升高的多 4. 将玻璃板放在水面上,缓慢向上拉动玻璃板　 弹簧测力计 的示数变大 5. 质量　 温度　 观察两个烧杯中水的凝固情况,测量其对应 的凝固点　 两个烧杯中水的凝固点不同 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 模块四　 力　 学 大单元一　 机械运动　 力　 力与运动 命题点 1　 长度和时间的测量与估测 1. B　 2. C　 3. B　 4. B　 5. A　 6. C　 7. BE　 8. BD 　 9. 1　 3. 50 命题点 2　 参照物的选取及运动状态的判断 1. B　 2. C　 3. A　 4. A　 5. D　 6. C　 7. 运动　 电磁波 8. 运动　 岸上的树 命题点 3　 速度的理解及相关计算 1. C　 2. B　 3. 5　 运动　 4. 95 200(或 9. 52×104 )　 容易 5. (1)时间　 路程　 (2)位置没有发生变化　 静止　 (3)匀 速直线运动　 大　 大于　 (4)15　 大于　 (5)3 6. (1)时间　 速度　 (2)匀速直线　 2　 (3)速度　 (4)相同 (5)路程　 6　 2 7. 0　 10　 8. C　 9. 1. 5　 货车司机 10. (1)v= s t 　 (2)停表　 (3)让小车在同一位置停下来,便 于测出小车行驶相同路程的时间　 (4)较小　 (5)25. 0 50. 0 　 小于 　 ( 6) 偏小 　 【拓展设问】 ( 1) 偏大 　 (2) 2v1v2 v1 +v2 11. B 命题点 4　 力　 弹力　 重力 1. D　 2. C　 3. B　 4. 相互　 运动状态　 喷出的气体　 5. B　 6. D　 7. 2. 2　 8. 0. 1　 1. 5　 9. A　 10. 正比　 150 命题点 5　 牛顿第一定律　 惯性 1. 惯性　 2. 牛顿　 惯性　 3. 惯性　 运动状态　 4. = 　 汽车 头枕　 5. CEG　 6. BEGI　 7. C　 8. C　 9. D　 10. A　 11. C 12. (1)同一　 速度　 (2)远　 做匀速直线运动　 伽利略　 声音传播条件的实验　 [拓展设问]D 命题点 6　 二力平衡　 同一直线上二力的合成 1. D　 2. B　 3. D　 4. A　 5. B　 6. D　 7. 左　 20 8. 200　 静止　 9. A 10. (1)相等　 相反　 木块和桌面之间存在摩擦力　 平衡 (2)丙　 可以减小摩擦力对实验的影响 　 (3)同一直线 上　 (4)把卡片从中间剪开,观察小卡片运动情况 [拓展设问] 　 6 11. B　 12. B 命题点 7　 摩擦力 1. AE　 2. BCH　 3. 小　 增大　 4. C　 5. D　 6. 5　 竖直向上 　 [拓展设问]减小　 5　 7. 向前　 减小 8. (1)匀速　 二力平衡　 等于　 (2)压力　 (3)乙、丙 (4)无关 　 ( 5) 不需要 　 ( 6) 错误 　 没有控制压力大小 相同 9. 20　 30　 30　 思路点拨:(1)F1 　 (2)F2 　 (3)F2 　 滑动摩 擦力大小与物体运动的速度无关 10. 0　 10 11. 3　 5　 [拓展设问](1)静止　 变速　 (2)2　 4　 5 12. 20　 20　 35　 思路点拨:(1)GA+GB 　 (2)GA+GB (3)2GA+GB 13. 四　 不变　 【解析】当沙桶与沙子的总重力为 G 时,物块 A 处于静止状态,长木板 B 向左做匀速直线运动,则物块 A 受到四个力的作用:重力和支持力、弹簧对 A 向右的拉 力和 B 对 A 向左的摩擦力. 若向沙桶中再加入沙子,长木 板 B 对桌面压力不变,则桌面对长木板 B 的滑动摩擦力 大小不变. ★专项提思维 3　 画指定力的示意图 1. 如答图所示　 　 　 　 　 　 　 　 2. 如答图所示 第 1 题答图 　 　第 2 题答图 3. 如答图所示 【变式训练 1】如答图所示 第 3 题答图 变式训练 1 题答图 【变式训练 2】如答图所示 变式训练 2 题答图 4. 如答图所示 5. 如答图所示 第 4 题答图 第 5 题答图 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 3 分层作业本·云南物理 模 块 三 热 学 命题点 5　 比热容　 热值(必考) 考向 1 对比热容、热值的理解(8 年 6 考) 1. [2024 福建]水约占人体体重的 60% ~ 70%,有助 于调节体温,原因之一是水具有较大的 ( D ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　A. 热值 B. 密度 C. 温度 D. 比热容 2. (多选)[2023 扬州改编]下列现象,不能用 ∙∙∙ 比热 容知识来解释的是 ( ADG ) A. 夏天炎热时,在教室洒水来进行物理降温 B. 阳光照射下,湿泥土比干泥土升温慢 C. 用保温饭盒给饭菜保温,在饭盒下层注热水 D. 家庭中常用沸水来给餐具进行杀菌消毒 E. 城市之中利用建造的人工湖来调节气温 F. 炒花生时将花生放在沙子中翻炒 G. 发生火灾时,消防员用水来扑火 3. [2024 连云港]下列关于燃料的热值说法正确的 是 ( D ) A. 燃料燃烧越充分,其热值越大 B. 燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少 C. 一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将 减小 D. 焦炭的热值是 3. 0×107 J / kg,完全燃烧 1 kg 焦炭能放出 3. 0×107 J 的热量 考向 2 比较不同物质吸热的情况(2021. 15) 4. [2021 省卷 15 题 2 分]民间俗语“霜降有霜,米谷 满仓”,霜的形成属于　 凝华　 (填物态变化名 称)过程. 如图所示,用相同的酒精灯分别对质 量、初温均相同的煤油和蓖麻油加热相同时 间,观察到蓖麻油比煤油的温度变化大,说明 　 煤油　 的比热容更大. 第 4 题图 5. [2024 烟台]在探究“物质的吸热能力与哪些因 素有关”的实验中,用质量是 0. 3 kg 的水和表 中等质量的另一种物质进行对比,作出的图像 如图所示. 实验过程中,水和另一种物质在相 同时间内吸收的热量相等,分析图像可以得出 图线　 b　 (选填“a”或“b”)对应的物质为水, 另一种物质为　 煤油　 ,这种物质在 0 ~ 5 min 内吸收的热量为　 2. 52×104 　 J. 物质 比热容 c / [J / (kg·℃)] 水 4. 2×103 酒精 2. 4×103 煤油 2. 1×103 蓖麻油 1. 8×103 第 5 题图 6. [2023 西山区校级月考]为了比较水和食用油的 吸热能力,小明用如图 1 所示的两个完全相同 的装置进行实验,记录实验数据如下表. 图 1 　 图 2 　 图 3 第 6 题图 物质 质量 / g 初温 t1 / ℃ 末温 t2 / ℃ 加热时 间 / min 水 60 20 45 6 食用油 60 20 68 6 (1)实验中应保证两烧杯中水和食用油的　 质 量　 相等. (2)实验通过比较　 加热时间　 来反映水和食用 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 22 分层作业本·云南物理 模 块 三 热 学 油吸收热量的多少,通过比较　 升高的温度　 来 判断水和食用油吸热能力的差异. (3)若实验中要使水和食用油升高到相同的温 度,则　 水　 加热的时间更长;此过程中水吸 收的热量　 大于　 (选填“大于” “等于”或“小 于”)食用油吸收的热量. (4)图 2 是同学们根据实验数据画出的图像, 其中　 A 　 (选填“A” 或“B”) 图线温度上升 快,A 物质是　 食用油　 . (5)在对实验进行反思时,有同学设计了图 3 所示的装置. 与原装置相比,该方案具有的优 点是:　 便于控制相同时间内,水和食用油吸 收的热量相同　 (写出一个即可). 考向 3 比热容、热值的相关计算(必考) 　 第 7 题图 7. [2024 盘龙区模拟]艾灸是中华 医学的瑰宝,利用艾条燃烧产 生的热量刺激人体穴位,能够 达到防病治病的目的. 如图,艾 灸过程中是通过　 热传递　 的 方式改变人体内能,若一根质量为 0. 05 kg 的 艾条完全燃烧能放出 1. 4×106 J 的热量,则该 艾条的热值为　 2. 8×107 　 J / kg. 8. [2024 昆明一模]云南复杂的地貌及得天独厚的 气候条件,孕育了丰富的野生菌资源,野生菌 是当地人喜爱的美食之一,制作美味的鸡枞油 时需要用到菜油,菜油最适宜的烹饪温度在 150 ℃到 180 ℃之间,小明爸爸将 2 kg 的菜油 从 20 ℃加热到 170 ℃ (未沸腾),菜油吸收的 热量是　 6×105 　 J;将鸡枞放入油锅炸制过程 中是通过　 热传递　 的方式改变了鸡枞的内 能. [菜油的比热容取 2. 0×103 J / (kg·℃ )] 9. [2023 鄂州]小勇同学购买了一款户外分体式燃 气炉,准备去户外野炊. 用该燃气炉烧水时,把 初温为 20 ℃ 的 1 kg 水加热到 100 ℃ ,燃烧了 0. 025 m3 天然气. 则水吸收的热量为　 3. 36× 105 　 J,假设天然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效 率为　 33. 6%　 . [c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃),天然 气的热值取 4×107 J / m3] 10. [2022 省卷 24 题 8 分]顺口溜“五月五、过端午、 蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”,生 动地呈现了某地端午文化习俗. 蒸粽子是利 用水沸腾产生的蒸气进行加热. 若将 2. 5 kg 的水加热到沸腾,水温升高了 80 ℃ [ c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃ ),q煤 = 3×107 J / kg],在此 过程中,求: (1)水吸收的热量; (2) 采用煤炉加热, 煤炉加热水的效率为 10%,煤燃烧放出的热量; (3)需要完全燃烧煤的质量. 解:(1)水吸收的热量 Q吸 = c水 m水 Δt = 4. 2 × 103 J / ( kg·℃) × 2. 5 kg × 80 ℃=8. 4×105 J; (2)煤燃烧放出的热量 Q放 = Q吸 η =8. 4×10 5 J 10% =8. 4×106 J; 11. [2017 省卷 25 题 9 分]可燃冰是一种新型能源, 它是水和天然气在高压低温情况下形成的类 冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世 界难题,据中央电视台 2017 年 5 月 18 日报 道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领 先. 用燃气锅炉烧水时,把质量为 500 kg,初温 为20 ℃的水加热到100 ℃,共燃烧了12 m3 天然 气. 已知水的比热容 c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃), 天然气热值 q = 4. 2×107 J / m3,可燃冰的热值为 同体积天然气的 160 倍. 求: (1)水吸收的热量; (2)燃气锅炉烧水时的效率; (3)若换用可燃冰,应使用多少 m3 可燃冰. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 32 分层作业本·云南物理 模 块 三 热 学 12. [2019 省卷 23 题 8 分]太阳能是 21 世纪重点开 发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走 进了千家万户. 如图所示,某家庭太阳能热水 器接收太阳能总有效面积为 2 m2,1 m2 面积 上 1 h 接收到的太阳能平均为 2. 52×106 J. 若 阳光照射该热水器 5 h,可以使质量为 80 kg 的 水温度升高 30 ℃. [c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃), q干木柴 = 1. 2×107 J / kg]. 求: 第 12 题图 (1)水吸收的热量; (2)若这些水吸收的热量 全部由燃烧干木柴来提 供,需要完全燃烧多少千 克干木柴(假设干木柴完 全燃烧放出的热量全部被水吸收); (3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳 能的优点. 解:(1)水吸收的热量 Q吸 =c水 mΔt= 4. 2×103 J / (kg·℃)×80 kg×30 ℃=1. 008×107 J; (2)干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则 有 Q放 =Q吸 =1. 008×107 J, 干木柴的质量m干木柴 = Q放 q干木柴 = 1. 008×10 7 J 1. 2×107 J / kg =0. 84 kg; (3)吸收的总的太阳能 W总 =2 m2×5 h×2. 52×106 J / (m2·h)= 2. 52×107 J, 热水器的效率 η= Q吸 W总 ×100%=1. 008 ×107 J 2. 52×107 J ×100%=40%; 开发利用太阳能的优点是:节能、环保. (合理即可) 13. [2021 省卷 24 题 9 分]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 氧化剂 氧气和 汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢 四氧化二氮 液态氧 液态氧 表 2: 燃料 热值 燃料 热值 汽油 4. 6×107 J / kg 煤油 4. 6×107 J / kg 柴油 4. 3×107 J / kg 氢 1. 4×108 J / kg 　 第 13 题图 (1) 使用氢作为燃料的主要优点 是:　 氢的热值大　 和　 氢燃料清 洁环保(合理即可) 　 . (2)某火箭发射时携带了 3×104 kg 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× 103 J / (kg·℃ ),当地大气压 为 1 个标准大气压] (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 70 kW 的功率匀速行驶 0. 5 h,消耗了 2 kg 燃料,求该发动机的效率. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 42 分层作业本·云南物理 模 块 三 热 学 命题点 6　 热机　 能量的转化与守恒(必考) 考向 1 热机及热机的效率(必考) 1. [2024 临沂]2024 年 4 月 20 日,我国研制的全球 首款本体热效率达 53. 09 %的柴油机正式亮相 世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界 纪录. 如图所示是内燃机的四个冲程,气缸内 气体的内能最小的是 ( D ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 2. [2024 新疆]下列运载工具中,不需要利用热机 的是 ( C ) A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机 C. 纯电动汽车 D. 长征系列火箭 3. (多选)如图所示,与下列实验有关的说法正确 的是 ( BC ) 第 3 题图 A. 甲图,水蒸气将塞子推出的过程能量转化 与汽油机吸气冲程相似 B. 乙图,用力将活塞下压的过程中能量转化 与汽油机压缩冲程相似 C. 丙图,瓶塞向上跳起的过程中能量转化与 汽油机做功冲程相似 D. 丁图,塞子从管口跳出的过程中能量转化 与热机排气冲程相似 第 4 题图 4. [2023 云南 13 题 2 分]质量为 1 kg 的水温度升高 10 ℃ 吸收的热量 为 　 4. 2×104 　 J. 如图所示的是 汽油机的　 做功　 冲程. [c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃ )] 5. [2024 山西]山西拥有丰富的历史 文化遗产. 暑假期间小明一家从平遥古城自驾 前往五台山,进行古建筑研学旅行. 平遥古城 到五台山全程约 360 km,驾车前往大约需要 4 h. (汽油的热值 q 取 4. 5×107 J / kg,汽油的密 度ρ 取 0. 8×103 kg / m3) (1)求汽车的平均速度. (2)汽车全程消耗汽油 25 L,求汽油完全燃烧 放出的热量 Q. (3)若汽车发动机全程的平均功率为 25 kW, 求汽车发动机的效率. 解:(1)汽车平均速度 v= s t =360 km 4 h =90 km / h. (2)消耗汽油的质量 m=Vρ=25×10-3 m3×0. 8×103 kg / m3 =20 kg; 燃烧释放的热量 Q放 =qm=4. 5×107 J / kg×20 kg=9×108 J. (3)汽车发动机做的机械功 W=Pt=25 kW×4 h=3. 6×108 J; 发动机的机械效率 η=W Q ×100%=3. 6 ×108 J 9×108 J ×100%=40%. 考向 2 能量的转化与守恒(8 年 4 考) 6. [2023 成都]我们生活在能量的世界,社会的进 步和发展离不开能量. 对于能量、能源的认识, 下列说法正确的是 ( A ) A. 做功过程实质是能量的转化或转移过程 B. 能量转化具有方向性,所以能量不守恒 C. 核燃料能量转化效率可达 100%,需大力 发展 D. 煤、石油、天然气提供的能量源自地球本身 7. [2019 省卷 7 题 3 分]2019 年 4 月 30 日,云南省 政府新闻办发布消息,我省 33 个贫困县(市、 区)达到脱贫标准,退出了贫困序列. 脱贫过程 中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板,头顶小 风扇”的新能源路灯. 下列说法正确的是 ( C ) A. 小风扇的作用是为太阳能电池板散热 B. 太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的 机械能 C. 这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发 电为一体的发电用电设备 D. 太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部 转化为电能 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 52