2026年中考物理一轮复习专题一内能的利用

2026年中考物理一轮复习专题一内能的利用 一、单选题 1.如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于使汽车获得动力的冲程是( ) A. B. C. D. 2.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( ) A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少 B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大 C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少 D.图丁,气缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大 3.厨房不仅是加工食材的场所,也是充满热现象的“实验室”。以下现象及给出的解释,合理的是( ) A.能闻到凉拌菜的香味,说明分子热运动与温度无关 B.用蒸锅将馒头蒸熟的过程是通过热传递的方式改变馒头的内能 C.高压锅限压阀被顶起过程中的能量转化,与热机的压缩冲程相同 D.用高科技的燃气灶,其热效率可以提高到100% 4.花馍是一种传统美食,以下有关用燃气灶蒸花馍的说法正确的是( ) A.燃气燃烧时,化学能转化为内能 B.燃气燃烧越充分,其热值就越大 C.花馍的内能是通过做功的方式增大的 D.刚出锅的花馍温度高,含有的热量多 5.如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( ) A.这种取火器的体积太大,不便于携带 B.取火时是通过做功增加筒内空气的内能 C.取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D.取火的原理与汽油机的做功冲程相同 6.为了研究问题的方便,常引入物理量。下列物理量与其描述内容匹配的是( ) A.速度:物体运动的快慢 B.内能:物体的冷热程度 C.功率:物体做功的多少 D.热值:物质吸热或放热能力 7.2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭成功发射。在火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( ) A.燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能 B.载人飞船的重力势能转化为动能 C.载人飞船的机械能不变 D.火箭发动机的热机效率可达100% 8.大年三十,小明同学在家中帮厨,协助父母为家人烹饪一道高压锅炖排骨的美食。下列说法错误的是( ) A.选择使用高压锅进行炖煮,是因为增大气压能够降低水的沸点,使排骨快速煮熟 B.排气阀排出的“白气”是排出的水蒸气液化形成的 C.气体推动高压锅排气阀跳动、旋转的过程中,锅内气体的内能转化为排气阀的机械能,与汽油机压缩冲程的能量转化方向正好相反 D.炖排骨的过程中,满屋飘香,说明分子在永不停息地做无规则运动 9.端午节,小梅随爸爸妈妈开车先去加油,随后回老家看望爷爷奶奶。下列说法正确的是( ) A.刚一进门,粽香扑鼻而来,表明分子在不停地做无规则运动 B.水常作为汽车发动机冷却剂,是因为水的热值大 C.小汽车内燃机的压缩冲程,将内能转化为机械能 D.小汽车内燃机的曲轴转动一周,对外做功一次 10.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是( ) A.比较不同液体的比热容,可以选择甲丙两图 B.比较不同液体的比热容,可以选择乙丙两图 C.比较不同燃料的热值,可以选择乙丙两图 D.比较不同燃料的热值,不可以选择甲乙两图 11.课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( ) A.矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变 B.瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似 C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能 D.瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴 12.如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( ) A.酒精燃烧将内能转化为化学能B.水的内能增加的方式是热传递 C.蒸汽被喷出后内能保持不变 D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 13.晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机汽缸内气体( ) A.质量变大 B.内能减小 C.体积变大 D.温度升高 14.一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别( ) A.完成80个冲程,对外做功20次 B.完成80个冲程,对外做功40次 C.完成40个冲程,对外做功10次 D.完成40个冲程,对外做功40次 15.如图,2025年4月19日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭成功将试验二十七号卫星01星﹣06星发射。有关发射的描述正确的是( ) A.发射前,以发射塔为参照物,运载火箭是运动的B.发射时,发射塔周围出现大量“白气”是升华现象 C.加速升空过程中,卫星的动能转化为重力势能 D.加速升空过程中,卫星的机械能增大 16.下列说法中正确的是( ) A.雪花缓慢飘落表明温度越低分子运动越慢B.构成物质的分子间同时存在引力和斥力 C.汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能 D.钻木取火是通过热传递的方式改变内能 17.如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( ) A.燃料燃烧时内能转化为化学能 B.燃料箱燃料减少,燃料热值不变 C.燃烧放出热量越多,燃料热值越大 D.火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 18.我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,内能转化为机械能的是( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 19.汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定 20.小勇在厨房煮鸡蛋时,由观察到的现象联想到的物理知识,正确的是( ) A.鸡蛋浸入水中的体积越大,所受浮力越大 B.鸡蛋沉入水底静止时,所受浮力大于重力 C.给水加热,主要是通过做功的方式增大水的内能 D.锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程发生的能量转化相同 21.2025年5月21日,我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道,此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。如图是火箭发射时的情景,下列说法正确的是( ) A.火箭加速升空过程中,力改变了火箭的运动状态 B.火箭加速升空过程中,卫星相对于火箭是运动的 C.火箭以氢为燃料,是因为氢的热值小 D.火箭加速升空过程中,卫星的动能不变,重力势能增大 二、填空题 22.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,将0.2kg温度为27 的水,加热到沸腾时的97 ,此过程中,水吸收的热量为 J;若酒精灯消耗酒精4.9g,则酒精灯的加热效率为 %。[忽略加热过程中水的质量变化,已知,] 23.长征系列运载火箭把神舟二十号载人飞船送入太空,与天宫空间站成功对接后,神舟二十号载人飞船相对于空间站是 (选填“运动”或“静止”)的;火箭应选用热值较 (选填“大”或“小”)的燃料。 24.我国古人曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒粘在木质推杆前端,其结构如图所示。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃,拔出推杆后,吹艾绒就有火苗产生。向内猛推时通过 方式增大内能,这一过程与四冲程内燃机的 冲程相似。 25.铜冰鉴是我国战国时代发明的即可“制冷”又可“制热”的两用“冰箱”,如图甲所示。冰鉴是一件双层器皿,鉴腹内有一尊缶,如图乙所示。冬季,在鉴腹内装入热水用来给尊缶内的酒加热,已知热水质量为150kg、初温为,酒的质量为80kg、初温为,最终两者温度相同为,则给酒加热的热效率为 。[,] 26.小宁家自来水温度为,他把燃气热水器的温度设定为、洗澡时用了20kg的热水。这些水吸收的热量是 J;若加热效率为,则需要完全燃烧 的天然气。 27.如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程,在此冲程中 能转化为 能;若飞轮转速为1800r/min,则该汽油机每秒钟完成 个工作循环;在一段时间内消耗了500g汽油,若这些汽油完全燃烧,则放出的热量是 J。(q汽油=4.6 107J/kg) 28.土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示,木柴添加通道与烟囱相连,通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶(如图丙和丁)。 (1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是 (选填“丙”或“丁”)。 (2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是( ) A.有利于可燃物充分燃烧 B.有利于冷热空气形成对流 C.有利于提高可燃物的热值 D.有利于排出气体和烟尘 (3)1kg干木柴在土灶中完全燃烧,可以让铁锅里2kg的水温度升高50 ,则土灶的烧水效率为 %。() 29.如图所示,是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道A点释放后,钢珠会沿图中轨迹循环往复运动。钢珠离开轨道B点上升的过程中,主要是将 能转化为 能;你认为钢珠在往复运动过程中, (选填“需要”或“不需要”)消耗其他形式的能量。 30.取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量 (选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为 J/kg。酒精和花生米中, 的热值大。 燃料 加热前的水温/ 加热后的水温/ 5.6g酒精 22 70 5.6g花生米 22 52 31.玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区,月夜的最低温度达到-190 ,我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质,液态氨通过蒸发器时,吸收核热源释放的热量变为高温蒸气,蒸气经汇流器聚集,沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板,为结构板加热并变为液态氨,再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器,循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的 能。氨在蒸发器中发生 (填物态变化名称)吸收热量,在铝蜂窝结构板发生液化, 热量。 32.小明参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6 106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 J/ kg,如果用掉一半后,干木柴的热值将 (选填“变大”“变小”或“不变”) 。 33.如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮,其结构简化图如图乙所示。使用时,气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出,这说明力可以改变物体的 ,此过程中的能量转化与内燃机的 冲程相同。 34.2025年2月,江苏地域文明探源工程发布:在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示,古人手搓钻杆,使其与取火板摩擦生热一段时间,即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是 ,与四冲程汽油机的 冲程相同。 35.如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15 105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50 。【汽油热值为,水的比热容为】 36.2025年“五一”假期,武汉光谷空轨单日客流量再创新高。光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统,运行线路全长10.5km,它凭借“人在空中游,景在脚下飞”的独特体验,以及全自动无人驾驶、人脸识别无感通行等创新应用,吸引海内外游客竞相乘坐。 (1)如图所示,光谷空轨列车正在平稳运行。乘客有“景在脚下飞”的体验,是以 为参照物; (2)若空轨列车某次跑完全程需要20min,则空轨列车的平均速度为 km/h; (3)光谷空轨应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术,可实现能耗节约15%左右,助力“碳达峰、碳中和”目标。飞轮储能系统在储能时,利用列车制动时产生的电能驱动电动机,带动飞轮转动;在释能时,飞轮又带动发电机运行,此时飞轮储能系统将 能转化为电能。 37.5月29日,我国探月工程天宫一号顺利升空,琴琴和小林同学一起观看了这一过程,琴琴同学提出:火箭加速上升过程中,燃料燃烧放出热量 (全部/部分)转化为机械能,天宫一号进入轨道后, (有/无)惯性。 38.质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 (填“相同”或“不同”)的;若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收,可使 kg的水温度从30 升高到90 。[酒精的热值为3.0 107J/kg,水的比热容为4.2 103J/(kg )] 39.2025年2月11日,长征八号甲运载火箭成功发射,如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料,这主要是因为液氢的 大,它燃烧过程中将 能转化为内能。 40.如图所示,试管内的水沸腾后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同;课前准备时,给酒精灯添加酒精,闻到了酒精味,这是 现象。 41.小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是 ,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为 。 42.用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒内气体 (选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增大,温度升高,此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。 43.用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气(燃气的热值为),水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 100%。(本小题用题中字母表示) 44.汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是:① ② 。若汽油的热值为,则该工作过程中消耗的汽油质量为 kg。 三、实验题 45.小华做“观察水的沸腾”实验。 (1)实验前打开酒精灯帽,闻到酒精的气味,这说明了 ,实验中酒精灯里的酒精不断减少,它的热值 。 (2)如图所示,水已经沸腾,温度计的示数 ;温度计表面有“水雾”,这是水蒸气 热液化形成的。 46.如图,甲、乙、丙三图装置完全相同,燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 (1)为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是 ; (2)为了比较水和煤油的吸热能力的大小,应该选择 两图进行实验,实验中通过比较 来判断它们吸热的多少。 (3)为了比较不同燃料燃烧放热的能力是否相同,选择 两图进行实验,收集和记录的数据如下表所示。 加热前液体的温度t1/ 燃料燃尽后液体的温度t2/ 煤油 25 44 酒精 25 34 根据实验中收集的数据,可以看出煤油和酒精两种燃料中,热值较大的是 。另一组同学计划用这两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾。他们需要测量和比较燃料 来反映这两种燃料热值的大小关系。 47.如图,甲、乙、丙三图装置完全相同,燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 (1)实验还需要的测量工具是 。 (2)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,应该选择 两图进行实验。根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像(如图丁),由图可知,杯中的水和煤油升高相同的温度时, 吸收的热量多,实验表明, 的吸热能力更强。(选填“水”或“煤油”) (3)为了比较酒精和煤油的热值,应该选择 两图进行实验。在完全燃烧等质量的燃料后,通过比较 (选填序号A:“液体升高的温度”或B:“加热时间”)来判断燃料放出热量的多少;放出的热量越多,说明此燃料的热值越 。 (4)某混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。在某次测试中,蓄电池储存的电能为,由内燃机提供能量,若所用燃料的热值为,共消耗8kg燃料,则这些燃料完全燃烧放出的热量是 J;汽车牵引力做功,同时蓄电池的电能增加了,则内燃机的效率是 。 48.完成以下两个实验: (1)在“观察不同物质吸热升温的现象”中,小明将质量均为50g的沙子和水分别放在两个瓷盘中,用温度计测出室温。如图甲所示,用红外灯照射两个瓷盘一段时间后,通过红外热成像仪记录相应的温度,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图像信息可知:在0~4min内沙子和水吸收的热量之比为 ; 燃料 加热前的水温/ _ 水温的变化/ 酒精 25 65 40 面巾纸碎片 25 44 19 (2)为了比较酒精和面巾纸碎片热值的大小关系,小明组装了如图丙、丁所示两套相同的装置进行了实验。 ①实验中需控制试管中水的质量和初温相同、酒精和面巾纸碎片的质量相同,通过比较 (选填“加热时间”或“水升高的温度”)来反映酒精和面巾纸碎片放出热量的多少; ②小明设计了一张记录实验数据的表格,其中有一项内容漏写了,请你帮他补充完整∶ ; ③实验记录数据如表中所示,分析可知:酒精和面巾纸碎片两种燃料中,热值较大的是 。 如果图丙、丁中加热前水温并不同, (选填“能”或“不能”)得出相同结论。 49.如图所示。甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中 两幅图进行实验,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的关系图像,如图丁所示: ①不同物质吸热的多少是通过 来反映的; ②由图可以看出 液体的吸热本领较大; ③如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是 ; (2)为了研究不同燃料的热值,正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量,并记录数据,利用公式(若a、b液体的比热容已知)计算出了液体吸收的热量,通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比 ; (3)在以上“探究不同物质的吸热能力”和“探究不同燃料的热值”这两个实验中都采用的科学思维方法有_。 A.控制变量法 B.转换法 C.放大法 D.理想实验法 50.小明设计了一组实验,如图11所示,根据所学知识回答下列问题: (1)如图甲所示,先在试管内装上半管有色水,再从管上部慢慢注满酒精,用塞子塞紧管口,上下颠倒几次看到管中液面降低了少许,此现象直接说明分子间有 ; (2)如图乙所示为研究气体扩散的实验装置,二氧化氮气体的密度比空气大,在A、B两种放置玻璃瓶方中,方式 更合理;抽掉玻璃板后,静置一段时间,两瓶气体颜色相同; (3)如图所示,丙、丁、戊三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的初温、质量都相同。请你解答下列问题: ①为控制燃料的质量相同,需要用的测量工具是 ,比较不同燃料热值的实验,应选择 (选填装置序号)两个装置,取少量燃料,使之充分燃烧,通过比较 (选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”)来比较不同燃料热值的大小; ②通过实验得到的燃料热值与实际相比偏 (选填“大”或“小”),你认为出现这种情况的主要原因是: 。 51. (1)小东学习了热机后,想制作一个压缩空气动力小车。 ① 小东将充满气的气球捆绑在小车上,制成压缩空气动力小车,当气球向右喷气时,静止的小车向左运动起来了,如图甲所示。说明力可以改变物体的 。细心的小东还发现喷完气的气球嘴内壁处湿漉漉的,原因是 。 ② 为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接,该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,如图乙所示。该发动机对外做功的是 (填“进气”或“排气”)冲程。若该发动机的转速为,则内发动机对外做功 次。 (2)如图丙所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子,下面的瓶子颜色逐渐变淡,最后颜色均匀地充满两个瓶子。 ① 产生上述现象的原因是 ,此实验中二氧化氮的作用是 ② 此实验在 (填“低温”或“高温”)的环境中进行,上述现象更明显。 ③实验时,有人建议:把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面,装有空气的瓶子放在下面,这样既能表明上述观点,又能使实验现象更明显。你认为这样合理不合理,理由是 四、计算题 52.小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,“出水温度”设置为40 后,开始加热。当水温达到40 时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20 ,加热前天然气表的示数为129.96m3,停止加热后变为130.06m3,天然气的热值q天然气=4.2 107J/m3,水的比热容c水=4.2 103J/(kg• ),1L=1.0 10-3m3。求: (1)水箱中水的质量; (2)水箱中水吸收的热量; (3)该热水器的热效率。 53.小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg) (1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少? (2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3 的水加热至沸腾(水的沸点为83 )。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,] 54.如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船。某次任务中,该船的总质量为。已知g=10N/kg,,。求该船: (1)受到的总重力; (2)静止时排开海水的体积; (3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。 55.小亮看到如图所示的阳光健身海报,决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。爱生活爱运动脂肪完全“燃烧”释放的能量为(即可看作脂肪的热值)。若小亮的质量为,家住11楼,每层楼高为。(取) (1)求小亮所受的重力。 (2)小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家,若电梯匀速运行,求电梯对他做的功。 (3)若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g,求脂肪完全“燃烧”放出的能量。 56.用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求: (1)水吸收的热量; (2)煤气完全燃烧放出的热量; (3)煤气炉加热的效率。 57.“五 一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求: (1)汽车通过隧道的平均速度; (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量; (3)汽车通过隧道发动机的效率。 58.如图所示,是百度开发的一款无人驾驶汽车,汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况,用北斗卫星导航系统进行定位和导航,若该款车在一段平直公路上匀速行驶27km的过程中受到的平均阻力为,消耗汽油2kg。[已知:汽油的热值为,]。求: (1)汽车在该路段匀速行驶过程中发动机牵引力做的功; (2)该汽车发动机的热机效率; (3)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收,整个过程水未沸腾,求水升高的温度。 59.某汽车发动机的能量流向图如图所示,汽车在一段平直公路上匀速行驶23km,发动机牵引力为1200N。已知汽油的热值,水的比热容。请计算: (1)这段路程内牵引力做的功。 (2)这段路程内消耗汽油的质量。 (3)若废气带走的热量被200kg的水全部吸收,水升高的温度。(结果保留整数) 60.如图所示是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在水平路上可以实现负重40kg,其奔跑最大速度为2.5m/s。其运动利用液压系统,为其提供动力的是CatC9 燃油发动机。为使用安全,机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80 。(已知燃油的热值,燃油的密度是) (1)4kg的液压油温度由30 升高到80 需要吸收的热量,求该液压油的比热容c; (2)机械狗使用发动机消耗的燃油能提供的有用功,求该发动机的效率; (3)机械狗沿水平路面匀速奔跑时受到的阻力为100N,求消耗的燃油机械狗运动最远的路程s。 61.如图是一种卡式炉,用丁烷气体为燃料。水壶中装入初温为20 的水,用卡式炉加热至100 ,消耗了丁烷气体。已知水的比热容为,丁烷的热值为。求: (1)丁烷气体燃烧的过程,能量是如何转化的? (2)水吸收的热量; (3)丁烷气体完全燃烧放出的热量; (4)卡式炉的加热效率。 62.空气能热泵热水器是一种新型热水器,其工作原理示意图如图所示。工作物质在蒸发器中吸收空气的热迅速汽化,之后被压缩机压缩成高温高压的气体,然后在冷凝器内液化放出热量,并对冷水加热使水温升高。如表是某型号热泵热水器的部分参数,其中65kg/h表示此热水器进水温度为15 ,出水温度为55 时,每小时可出热水65kg。【】请完成下列问题: 额定制热水量 65kg/h 额定电压/频率 220V/50Hz 额定输入功率 800W 水箱型号 100L (1)65L水从15 升高到55 时吸收的热量是多少?若这些热量由热值为的燃气提供,至少需要多少燃气? (2)“能效比”是衡量热泵性能的重要指标,它是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。该热水器的能效比是多少?(计算结果保留两位小数) (3)请结合工作原理从能量的角度思考,说明该热水器比纯电加热的热水器节能的原因。 63.如图所示是一种便携式气炉,用丁烷气体为燃料。一次烧水时,将2kg、初温为10 的水加热至90 ,消耗了0.05kg丁烷气体。已知水的比热容为,丁烷的热值为。求: (1)加热过程中水吸收的热量Q水; (2)加热过程中气炉的加热效率 。 64.如图所示是某混动汽车,其发动机热机效率高约40%(忽略其电能回收过程)。已知该车在某平直测试路面上匀速行驶了一段路程,消耗了1kg汽油。发动机的牵引力恒为1000N,所使用的汽油热值约为。求: (1)这些汽油完全燃烧放出的热量; (2)汽车在该过程中行驶的路程。 65.如图所示为我国自行设计研制的“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机工作,效率可达。在这种情况下,飞机飞行消耗燃油的质量为。已知燃油的热值为。在本次飞行过程中,求: (1)燃油完全燃烧放出的热量为多少J? (2)飞机输出的机械能为多少J? (3)每台发动机输出的功率为多少? 五、综合题 66.2025年5月28日,总质量约为的“棋子湾”轮从海口新海港缓缓驶出,经过13h航行到达广西防城港,总航程约286km,成功开辟了桂琼陆岛客货滚装运输第二通道,助力海南自由贸易港建设。(g取) (1)轮船内燃机工作时, (选填“压缩”或“做功”)冲程对外做功; (2)求该航程轮船的平均速度约为多少; (3)质量为的汽车静止在水平甲板上,汽车对甲板的压强约为。求轮胎与甲板的总接触面积约为多少; (4)若轮船所受阻力为重力的0.02倍,求该航程轮船克服阻力所做的功;实际航行时,驱动内燃机所消耗的燃油能量总比克服阻力做的功多,请从物理学角度简要分析原因(写出一条即可)。 67.抽水蓄能是利用电网用电低谷期过剩的电能,通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水库储存起来,然后待用电高峰期再释放上水库中的水,冲击水电站中的水轮发电机组发电,输送回电网,工作原理示意图如图所示。我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站,上水库容量为4.5 107m3,上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落400m高度,冲击水轮发电机组发电,可获得1.44 1014J的电能。(,g取10N/kg) (1)抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的 能,在需要的时候再通过发电机组转化为 能,输送回电网; (2)水轮发电机组的发电效率为多少? 68.巡检机器人可对高压输电线进行巡检,如图,其相关参数见表。机器人的电机可切换为电动机或发电机。水平匀速巡检时,蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功。当蓄电池储能降至0.1E0时,停止电能输出,巡检终止。下坡巡检时,电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电,将能量储存起来。 质量 54kg 最大巡检速度 4 蓄电池满电时储能 0.2kW h 电动机最大输出功率 100W (1)下坡时,发电机利用 原理发电; (2)请完成以下能量转化流程图 : (3)若充满电的机器人保持、水平巡检1.2h,则巡检路程为 km,牵引力为 N,蓄电池储能剩余 kW h; (4)如图巡检线路,当机器人到达A点时,蓄电池储能为0.95。随后机器人先下坡巡检(电机切换为发电机),后水平巡检(电机切换为电动机),巡检全程速度大小保持不变AB段重力势能减少量为J。充电过程中,重力势能每减少1J,转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J。水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍,则水平阶段匀速巡检的最大路程为 m。(g=10N/kg) 69.2025年5月15日,全国最大光伏能源双燃料汽车运输船,在广州南沙正式命名为“远海口”轮,并交付首航,如图所示。该船采用先进(液化天然气)双燃料主机,日常运行时,使用天然气,燃油作为应急补充。该船还配备峰值输出功率302.8千瓦的分布式太阳能光伏并网系统,为目前同类船舶装载的最大光伏发电系统。 (1)太阳能光伏并网系统利用太阳能的方式是将太阳能转化为 能。 (2)阳光每天中午平均照射3h,该船上的太阳能光伏并网系统以峰值功率能发电多少度?太阳能电池板的光电转换效率约为20%,一块太阳能电池板的面积为2.5,中午时太阳能电池板接收到的太阳辐射的功率为1200,船上至少铺设了多少块太阳能电池板? (3)若运输量相同的传统燃油汽车运输船某次航行需要消耗1000t燃油,“远海口”号双燃料汽车运输船航行相同的航线,燃料全部用天然气,需要消耗液化天然气的质量为620t。已知宣传“远海口”号主机可节省不少于20%的能耗(能耗指的是燃料完全燃烧时放出的总热量),请你通过计算判断对该主机的宣传是否真实?(燃油的热值为,液化天然气的热值为) 70.跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。 (1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能 ; (2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能 ;(答出一条即可) (3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施: 。 六、科普阅读题 71.阅读短文,回答问题。 液态空气储能 据报道,青海格尔木“60MW/600MW h”液态空气储能示范项目正在加速建设,即将投入运行。液态空气储能是通过压缩、液化空气储存能量,并在需要时通过加热、膨胀空气释放能量。 充电阶段:在电力富余时段,电能驱动压缩机将空气压缩至高压状态,并通过净化装置去除水分、二氧化碳等杂质,避免液化过程中结冰堵塞管道。压缩后的空气经制冷系统冷却至-194 ,达到液化状态后存储于低温常压储罐中,体积仅为室温气态时的。 发电阶段:用电高峰时,液态空气从储罐释放,吸收热量迅速汽化,体积膨胀形成常温高压气体。高压气体推动膨胀机(或涡轮机)运转,驱动发电机产生电能回馈电网。 液态空气可以发电。液态空气储能技术的成功运用为我国储能产业发展开辟了新的道路。 (1)由于二氧化碳的凝固点比氧气 ,所以在液化过程中容易结冰堵塞管道。 (2)在充电阶段,压缩后的空气经制冷系统冷却时,内能 ;在发电阶段,高压气体推动膨胀机(或涡轮机)运转,将内能转化成了 。 (3)根据材料内容,概括液态空气储能的好处: 。(至少说出两条) 72.阅读短文,回答问题。 燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备,图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮起,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700 的高温烟气,此时红色指示灯亮起,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示,“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 3 107J/m3 额定耗气量 1.8m3/h 燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率,能效等级是根据热效率来划分的,其中三级能效的热效率不得低于84%,二级能效的热效率不得低于88%,而一级能效的热效率则不得低于96%。 (1)某次洗浴,热交换器在10min内将质量为100kg的水的温度升高20 ,则该过程中水吸收的热量为 J。(水的比热容为c水=4.2 103J/(kg• )) (2)此次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作10min。若该过程燃气完全燃烧,则放出的热量为 J。 (3)请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于 级。 2026年中考物理一轮复习专题一内能的利用 参考答案 1.B 【详解】A.图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,气体流出汽缸,属于排气冲程,故A不符合题意; B.图中进气门关闭,排气门关闭,活塞向下运动,火花塞点火,属于做功冲程,该冲程中内能转化成机械能,使汽车获得动力,故B符合题意; C.图中进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,该冲程中机械能转化为内能,故C不符合题意; D.图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,气体流入汽缸,属于吸气冲程,故D不符合题意。 故选B。 2.C 【详解】A.厚玻璃内的空气被压缩时,对厚玻璃内的空气做了功,机械能转化为内能,内部空气的内能增加,温度升高,故A错误; B.瓶子内的空气推动塞子跳起时,瓶内空气对瓶塞做功,内能转化为机械能,瓶内空气的内能减少,故B错误; C.试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,试管内的水蒸气对塞子做了功,水蒸气的内能减少,温度降低,故C正确; D.图丁中两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程,气缸内的高温高压的燃气推动活塞向下运动时,对外做功,内能转化为机械能,气体的内能减小,故D错误。 故选C。 3.B 【详解】A.能闻到凉拌菜的香味,说明分子在不停地做无规则运动,不能说明分子热运动的剧烈程度与温度无关,故A错误; B.用蒸锅将馒头蒸熟的过程中,水蒸气将热量传递给馒头,是通过热传递的方式改变馒头的内能,故B正确; C.高压锅限压阀被水蒸气顶起,是水蒸气对阀门做功的结果,因此这时水蒸气的内能转化为限压阀的机械能;压缩冲程活塞向上运动,压缩燃料混合物对其做功,使气缸内的气体的内能增加,温度升高,因此是将机械能转化为内能,故C错误; D.燃气灶在工作过程中总有能量损失,所以燃气灶的效率总小于100%,故D错误。 故选B。 4.A 【详解】A.燃气燃烧时,发生化学反应,将燃料的化学能转化为内能,故A正确; B.热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧以及放热多少等因素无关,故B错误; C.花馍的内能是通过热传递的方式增大的,故C错误; D.热量是过程量,不是状态量,只能说“传递热量”或者“吸收”“放出”热量,不能说“含有”热量,故D错误。 故选A。 5.B 【详解】A.由图可知,这种取火器全长接近15cm,横截面直径约为2.5cm,体积较小,便于携带,故A错误; BC.取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,推杆对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,温度升高,是通过做功增大了筒内空气的内能,故B正确,C错误; D.手推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,机械能转化为内能,相当于四冲程汽油机的压缩冲程,故D错误。 故选B。 6.A 【详解】A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度越大,表示物体运动得越快,速度越小,表示物体运动得越慢,故A符合题意; B.内能是物体内部所有分子所具有的分子势能、分子动能的总和,不是表示物体的冷热程度,温度是表示物体冷热程度的物理量,故B不符合题意; C.功率是描述物体做功快慢的物理量,通常把单位时间内所做的功叫做功率,故C不符合题意; D.热值是指单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,它是描述燃料燃烧放热能力的物理量,而比热容是描述热传递过程中物质吸热能力或放热能力的物理量,故D不符合题意。 故选A。 7.A 【详解】A.火箭加速升空过程中,燃料燃烧将化学能转化为内能,高温高压燃气推动火箭运动,将内能转化为火箭的机械能,故A正确; B.火箭加速升空时,质量不变,高度增加,重力势能增大,速度增加,动能增大,因此不是重力势能转化为动能,而是燃料的内能转化为机械能,故B错误; C.火箭加速升空时,动能和重力势能都在增加,所以机械能总量在增大,故C错误; D.热机工作时必然有能量损失,如废气带走热量、摩擦生热等,因此火箭发动机的热机效率不可能达到100%,故D错误。 故选A。 8.A 【详解】A.高压锅通过增大气压提高水的沸点,使水在更高温度下沸腾,从而加快炖煮速度,而非降低沸点,故A错误,A符合题意; B.“白气”是小水珠,是高温水蒸气遇冷液化形成,故B正确,B不符合题意; C.气体推动排气阀跳动时,内能转化为机械能;汽油机压缩冲程将机械能转化为内能,两者转化方向相反,故C正确,C不符合题意; D.香味扩散是分子无规则运动的结果,故D正确,D不符合题意。 故选A。 9.A 【详解】A.能闻到粽香,是分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中被闻到,故A正确; B.水作冷却剂是因为水的比热容大,不是热值大,故B错误; C.内燃机压缩冲程是机械能转化为内能,故C错误; D.内燃机一个工作循环曲轴转两周,对外做功一次,故D错误。 故选A。 10.A 【详解】AB.比较不同液体的比热容,根据控制变量法,应改变液体种类、控制其他因素相同。故应选择燃料种类相同、液体种类不同的甲和丙来进行,故A正确,B错误; CD.比较不同燃料的热值,根据控制变量法,应改变燃料种类、控制其他因素相同。故应选择液体种类相同、燃料种类不同的甲和乙来进行,故CD错误。 故选A。 11.B 【详解】A.矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状,瓶子的形状发生了改变,说明力可以使物体发生形变,故A正确,不符合题意。 B.瓶盖弹出前,拧瓶子时,瓶子体积变小,压缩瓶内气体,是对气体做功,瓶内气体内能增大,此过程与汽油机的压缩冲程类似,都是将机械能转化为内能;而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误,符合题意。 C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体对瓶盖做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能,使瓶盖获得动能而飞出,故C正确,不符合题意。 D.瓶盖被弹出时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴,从而出现白雾现象,故D正确,不符合题意。 故选B。 12.B 【详解】A.酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故A不符合题意; B.加热过程中,易拉罐中的水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能,故B符合题意; C.蒸汽喷出后,对外做功,内能转化为机械能,内能减小,故C不符合题意; D.因为热量损失,所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能,故D不符合题意。 故选B。 13.D 【详解】四冲程柴油机中的压缩冲程,活塞向上移动,汽缸内气体体积变小,气体质量不变,压缩冲程将机械能转化为内能,内能变大,温度升高,故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 14.A 【详解】四冲程内燃机一个工作循环,活塞往复两次、飞轮转两周,完成四个冲程,对外做功一次,当飞轮的转速是2400r/min,即40r/s时,每秒内完成80个冲程,对外做功20次,故A正确,BCD错误。 故选A。 15.D 【详解】A.发射前,运载火箭相对于发射塔位置不变,以发射塔为参照物,运载火箭是静止的,故A错误; B.发射时,发射塔周围“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象,故B错误; C.加速升空过程中,卫星质量不变,速度增大、高度增大,动能和重力势能都增大,是燃料燃烧的内能转化为机械能,不是动能转化为重力势能,故C错误; D.加速升空过程中,卫星动能增大,重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大,故D正确。 故选D。 16.B 【详解】A.分子运动是微观的、肉眼看不见的分子无规则热运动 。雪花缓慢飘落是宏观物体(雪花)在重力、空气阻力等作用下的机械运动,并非分子运动,所以不能通过雪花飘落速度说明温度与分子运动快慢的关系,故A 错误; B.分子间的引力和斥力是同时存在的。当分子间距离较小时,斥力起主要作用;当分子间距离较大时,引力起主要作用,它们共同维持分子间的相互作用,故B 正确; C.汽油机做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功,是将燃气的内能转化为活塞的机械能,从而为汽车提供动力,并非机械能转化为内能,故C 错误; D.钻木取火时,克服摩擦做功,机械能转化为木头的内能,使木头温度升高达到着火点而燃烧,是通过做功的方式改变内能;热传递是由于温度差引起的热量转移现象(如传导、对流、辐射 ),钻木取火不属于热传递,故D 错误。 故选B。 17.B 【详解】A.燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能,故A错误; BC.热值是燃料的特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,所以燃料箱燃料减少,热值不变。热值与放出热量的多少无关,故B正确,故C错误; D.火箭前进时,是将燃气的内能转化为机械能,由于有热量损失,燃料不可能全部燃烧等因素影响,燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能,故D错误。 故选B。 18.C 【详解】柴油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 19.C 【详解】热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关。维护后燃烧更充分,说明相同质量的汽油燃烧,释放的热量更多,但热值不变。故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 20.A 【详解】A.根据阿基米德原理,浮力大小等于物体排开液体的重力,因此鸡蛋浸入水中的体积越大,排开的水越多,所受浮力越大,故A正确; B.由对沉入水底的鸡蛋受力分析可得,鸡蛋沉入水底静止时,浮力小于重力,故B错误; C.给水加热主要是通过热传递的方式增大水的内能,故C错误; D.锅盖被水蒸气顶起的过程是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能的过程,类似于内燃机的做功冲程,故D错误。 故选A。 21.A 【详解】A.火箭点火升空.向后喷出尾气,推动火箭高速运动,是力改变了火箭的运动状态,故A正确; B.火箭加速升空过程中,卫星相对于火箭,位置没有发生变化,卫星是静止的,故B错误; C.火箭以氢为燃料,是因为氢的热值大,完全燃烧相同质量的燃料,热值大的燃料可以放出更多的热量,故C错误; D.火箭加速升空过程中,卫星的质量不变,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大,故D错误。 故选A。 22. 40 【详解】[1]水的质量,水的比热容,水升高的温度 水吸收的热量 [2]酒精的热值,消耗的酒精质量 酒精完全燃烧放出的热量 酒精灯的加热效率 23. 静止 大 【详解】[1]长征系列运载火箭把神舟二十号载人飞船送入太空,与天宫空间站成功对接后,神舟二十号载人飞船与空间站之间的相对位置不再发生改变,所以以空间站为参照物,神舟二十号载人飞船是静止的。 [2]火箭发射需要较大的能量,根据公式(其中Q为燃料完全燃烧放出的热量, m为燃料的质量, q为燃料的热值),在燃料质量相同的情况下,燃料的热值越大,完全燃烧放出的热量就越多,火箭获得的能量就越多,所以火箭应选用热值大的燃料。 24. 做功 压缩 【详解】[1]当向内猛推推杆时,对套筒内的空气做功,将机械能转化为空气的内能,使空气内能增大,温度升高,达到艾绒的着火点,从而使艾绒被点燃。 [2]在四冲程内燃机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内的气体,也是将机械能转化为内能,与这一过程的能量转化情况相同。 25.20% 【详解】酒吸收的热量 水放出的热量 给酒加热的热效率 26. 0.05 【详解】[1]这些水吸收的热量为 [2]天然气完全燃烧放出的热量为 则需要天然气的体积为 27. 内 机械 15 2.3 107 【详解】[1]由图可知,两个气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,因此是做功冲程; [2]汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能; [3]四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min=30r/s,即在1s内飞轮转30r;因为每完成一个工作循环飞轮转2r,所以该汽油机在1s内完成了15个工作循环; [4]500g汽油完全燃烧放出的热量 28.(1)丁 (2)C (3)3.5 【详解】(1)在丁中有通风口,进入更多的空气,能使木柴充分燃烧,所以移动式土灶设计更合理的是丁 (2)土灶设计烟囱的作用是:烟囱有利于空气流通,为可燃物燃烧提供充足氧气,有利于充分燃烧;烟囱能使冷热空气形成对流,促进燃烧;有利于排出有害气体和烟尘。而燃料的热值是燃料本身的特性,只与燃料种类有关,烟囱不能提高燃料热值,故选C。 (3)干木柴放出的热量Q放=mq=1kg 1.2 107J/kg=1.2 107J 水吸收热量 则土灶的烧水效率 29. 动 重力势 需要 【详解】[1][2]钢珠离开轨道B点上升的过程中,质量不变,速度减小,动能减小;高度增大,重力势能增大,主要是将动能转化为重力势能。 [3]根据能量守恒定律,钢珠在往复运动过程中,由于受到摩擦力等阻力的作用,机械能会逐渐减小,所以需要消耗其他形式的能量来维持运动。 30. 不相等 1.8 106 酒精 【详解】[1]质量相等的酒精和花生米充分燃烧,加热相同质量的水,水升高的温度不同,说明水吸收的热量不同,而水吸收的热量来自燃料燃烧放出的热量,所以质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量不相等。 [2]水升高的温度为 水吸收的热量为 因为花生米充分燃烧放出的热量等于水吸收的热量,花生米的质量5.6g=0.0056kg,根据热值公式 [3]质量相等的不同燃料完全燃烧,使相同质量的水升高的温度越高,说明燃料放出的热量越多,热值越大。酒精加热后水的温度升高得更多,所以酒精的热值大。 31. 内 汽化 放出 【详解】[1][2]液态氨通过蒸发器时,吸收核热源释放的热量变为高温蒸气,氨在此过程中吸收热量,内能增大,由液态变为气态,是发生了汽化现象,同时核热源将核能转化为氨的内能。 [3]蒸气经汇流器聚集,沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板,为结构板加热并变为液态氨,氨由气态变为液态,是发生了液化现象,液化需要放出热量。 32. 不变 【详解】[1]干木柴的热值为 [2]热值是燃料的特性,其大小只与燃料的种类有关,而与燃料的质量无关,用掉一半后,干木柴的热值不变。 33. 运动状态 做功 【详解】[1]力可以改变物体的形状和运动状态,因此气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出,这说明力可以改变物体的运动状态。 [2]在喷出彩条的过程中,罐内的压缩空气对彩条做功,空气内能转化为彩条的机械能,罐内气体内能减少;汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能,所以与做功冲程能量转化相同。 34. 机械能转化为内能 压缩 【详解】[1][2]摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能,能量转化方式是机械能转化为内能。四冲程汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,吸气冲程和排气冲程没有能量转化,故与四冲程汽油机的压缩冲程相同。 35. 4600 【详解】[1]大型客机C919在高空水平定速巡航飞行时,做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力 则牵引力做功为 汽油完全燃烧放出的热量为 则飞机发动机的热机效率为 [2]回收的能量为 则水的质量为 36.(1)列车 (2)31.5 (3)机械 【详解】(1)乘客以列车为参照物时,由于景相对于列车的位置不断发生变化,所以有“景在脚下飞”的体验。 (2)空轨列车的平均速度为 (3)在释放能量时,飞轮带动发电机运行,飞轮由于转动具有机械能,此时飞轮储能系统将机械能转化为电能。 37. 部分 有 【详解】[1]火箭加速上升过程中,受到大气的阻力,火箭克服阻力做功,燃料燃烧放出热量会有一部分转化为火箭表面的内能,只有有一部分转化为机械能。 [2]一切物体在任何情况下都有惯性,天宫一号进入轨道后有惯性。 38. 相同 50 【详解】[1]热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的质量以及燃烧条件无关,所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同。 [2]酒精完全燃烧放出的热量 由题意, 由,则水的质量 39. 热值 化学 【详解】[1]该火箭的芯二级以液氢为燃料,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]液氢燃烧时,消耗化学能,产生内能,将化学能转化为内能,再通过发动机转化为机械能推动火箭。 40. 做功 扩散 【详解】[1]试管内的水沸腾后,水蒸气内能增加,塞子受到水蒸气的压力冲出去,所以水蒸气的内能转换为塞子的机械能,而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能,能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。 [2]向酒精灯内添加酒精时,闻到了酒精味,这是酒精的扩散现象,表示分子在永不停息地做无规则运动。 41. 【详解】[1]一个标准大气压下水的沸点是100 ,该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2 103J/(kg ) 2kg (100 -20 )=6.72 105J [2]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72 105J 天然气的热值为 42. 做功 压缩 【详解】[1][2]改变物体内能有两种方法:做功、热传递;用打气筒打气时,活塞对筒内气体做功,使气体的内能增大,温度升高,此过程中机械能转化成内能;汽油机压缩冲程中,活塞对汽缸内的气体做功,机械能转化成内能,打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。 43. 【详解】[1][2]已知燃气的热值为,完全燃烧燃气的体积为V,燃烧过程中燃气放出的热量为Q放=qV 该燃气灶的热效率为 44. 1.61 105 机械 3.5 10-3 【详解】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和,燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2 105J+4.1 104J=1.61 105J [3]该工作过程中消耗的汽油质量为 45.(1) 分子在不停地做无规则运动 不变 (2) 不变 放 【详解】(1)[1]打开酒精灯的灯帽,会闻到酒精的气味,这是扩散现象,说明酒精气体分子是不停地做无规则运动的。 [2]热值是燃料本身的特性,不随燃料质量的变化而变化,实验中酒精灯里的酒精不断减少,质量减少,但它的热值不变。 (2)[1]水在沸腾过程中吸热,温度保持不变,实验中水已经沸腾,那么温度计的示数保持不变。 [2]温度计表面有“水雾”,是因为烧杯中产生的水蒸气,在温度计表面遇冷放热液化形成的小水珠。 46.(1)天平 (2) 乙、丙 加热时间 (3) 甲、乙 煤油 燃料减少的质量 【详解】(1)实验中为了量取质量相等的水和煤油,需要用具天平测量水和煤油的质量。 (2)[1]为了比较水和煤油的吸热能力的大小,应该用相同的热源,本实验中用相同的酒精灯,给质量相等的不同液体加热,所以应选择乙、丙两图的实验。 [2]实验中通过比较加热时间来判断吸收热量的多少,加热时间越长,吸收的热量越多。 (3)[1]为了比较不同燃料燃烧放热的能力是否相同,应该选取不同的燃料,给质量相同的同种液体加热,应选择甲、乙两图进行实验。 [2]由表中数据可以看出,水的初温都是,分别用煤油和酒精加热,燃料全部燃烧后,用煤油加热的水,温度升高得更多,说明质量相等的煤油和酒精,完全燃烧,煤油放出的热量更多,煤油的热值较大。 [3]另一组同学计划用这两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾。让两种燃料放出相同的热量,测量和比较燃料减少的质量来反映这两种燃料热值的大小。两种燃料放出相同的热量,哪种燃料质量减少的少,说明它的热值大。 47.(1)秒表 (2) 乙、丙 水 水 (3) 甲、乙 A 大 (4) 42% 【详解】(1)实验需要测量时间,所以除了温度计外,还需要秒表。 (2)[1]要比较不同物质的吸热能力,需要用相同热源给相同质量的不同液体加热,比较液体升高相同温度所需时间或相同时间内升高的温度。所以应该选择乙和丙。 [2][3]由图丁可知,当杯中质量相等的水和煤油升高相同的温度时,水需要的加热时间大于煤油的加热时间,即水吸收的热量多,因此水的吸热能力更强。 (3)[1][2][3]为了比较酒精和煤油的热值,应加热相同质量的同种液体,所以应选择甲和乙。比较热值时,让相同质量的燃料全部燃烧,通过比较液体升高的温度来判断放热多少。液体升高的温度越高,说明液体吸收的热量越多,说明燃料放出的热量越多,热值越大。 (4)[1][2]燃料完全燃烧放出的热量 增加的电能为 内燃机的效率为 48.(1)1:1 (2) 水升高的温度 燃料燃尽时的水温/ 酒精 能 【详解】(1)实验中用同一红外灯照射,相同时间内沙子和水吸收的热量相等,因此在0~4min内,两者吸收的热量之比为。 (2)[1]实验中,燃料燃烧放出的热量被水吸收,在水的质量和初温相同的情况下,水升高的温度越高,说明燃料放出的热量越多,因此通过“水升高的温度”反映热量多少。 [2]表格需记录燃料燃烧前后水的温度,已有“加热前的水温”和“水温的变化”,缺失的是“燃料燃尽时的水温/ ”。 [3]热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量。由表格可知,酒精燃烧后水升高的温度(40 )大于面巾纸碎片的(19 ),说明相同质量的酒精放出的热量更多,因此酒精的热值较大。 [4]若加热前水温不同,可通过“水温的变化量()”来比较燃料放出的热量(),因此仍能得出结论。 49.(1) 甲、丙 加热时间 b 0.9 103 (2)偏小 (3)AB 【详解】(1)[1]研究不同物质的吸热能力应控制燃料相同,被加热的液体种类不同,故此应选甲、丙两图进行实验。 [2]不同的液体都是从相同的燃料燃烧时放出的热量中吸收热量的,故此燃料对液体加热时间越长,液体吸收的热量越多,可通过加热时间来反映吸热的多少。 [3]在相同质量的不同液体吸收相同的热量时,温度变化越小的吸热本领越强,从图丁中可看到0-10min对液体加热时间相同,即两种液体吸收相同的热量时,b液体的温度变化较小,说明b液体的吸热本领较大。 [4]由于不同液体都是从同种燃料燃烧放出的热量中吸热的,故此燃料每分钟放出的热量是相同的,b液体在20min内 b液体每分钟吸收的热量为 a液体在10min内 a液体每分钟吸收的热量 两种液体质量相同,单位时间内燃料放出热量相同,即两种液体相同时间内吸收的热量相同。则有,即 则a液体的比热容是 (2)由于燃料燃烧时可能存在燃烧不充分,且有部分热量散失,液体吸收的热量要比燃料燃烧放出的热量要小,故该热值与实际燃料的热值相比偏小。 (3)控制变量法:两个实验均控制了多个变量(如研究吸热能力时控制燃料、质量;研究热值时控制液体、质量); 转换法:“探究不同物质的吸热能力”中物质吸热多少通过 “加热时间” 转换,“探究不同燃料的热值”中燃料放热多少通过 “液体升温” 转换。放大法、理想实验法未在实验中使用。 故选AB。 50.(1)间隙 (2)A (3) 天平 丁、戊 温度计升高的度数 小 燃料燃烧放出的热量不能全部被液体吸收 【详解】(1)水和酒精混合后总体积变小,是因为分子间存在间隙,水分子和酒精分子占据了彼此的分子间隙,因此该现象直接说明分子间有间隙。 (2)因为二氧化氮密度比空气大,若按B方式二氧化氮放在上方,气体混合可能是“重力作用下的下沉”,无法证明是分子的无规则运动;而A方式将二氧化氮放在下方,空气在上方,抽去玻璃板后两瓶气体逐渐混合,能排除重力干扰,证明是分子扩散,因此选A。 (3)[1]测量燃料质量的工具是天平。 [2][3]比较不同燃料的热值,需控制“加热同种液体、燃料质量相同”,因此选择丁、戊两个装置,燃料不同,液体均为b;燃料热值无法直接测量,通过“液体升温高低”反映燃料放热多少,因此比较温度计升高的度数。 [4][5]燃料完全燃烧放出的热量不能全部被液体吸收会有部分散失,如被装置吸收、向空气散热,导致液体实际吸收的热量小于燃料放出的热量,因此计算出的热值比实际值偏小。 51.(1) 运动状态 水蒸气对外做功,内能减少,温度降低,液化形成小水珠 进气 20 (2) 分子在永不停息地做无规则运动 使实验现象更明显 高温 不合理,二氧化氮密度较大,会在重力作用下缓慢向下运动 【详解】(1)[1]当气球向右喷气时,静止的小车向左运动起来,气球中的空气被喷出时,由于力的作用是相互的,气体对车施加了力的作用,小车由静止变为运动,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。 [2]喷完气的气球嘴内壁处湿漉漉的,是因为压缩空气对外做功,内能减小,温度降低,其中的空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴附着在气球嘴内壁。 [3]进气冲程中,压缩空气进入气缸,推动活塞做功,所以该发动机对外做功的是进气冲程。 [4]发动机的一个工作循环有两个冲程,曲轴转一周,对外做功一次,若该发动机的转速为,即1秒转20周,即对外做功20次。 (2)[1]由于一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下瓶中的二氧化氮分子运动到上瓶中,上瓶中的空气分子运动到下瓶中,最后两个瓶子的颜色均匀,两种气体之间发生了扩散现象。 [2]此实验中二氧化氮的作用是使实验现象更明显,便于观察分子的运动。二氧化氮是红棕色气体,空气是无色的,这样两种气体相互扩散时,颜色的变化很容易被观察到。 [3]此实验在高温的环境中进行,上述现象更明显。因为温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散现象就越明显,所以在高温环境下,二氧化氮和空气的扩散会更快,现象更显著。 [4]这样不合理,理由是二氧化氮的密度比空气大,若把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面,装有空气的瓶子放在下面,二氧化氮由于密度较大,会在重力作用下缓慢向下运动,不能单纯地说明是分子在不停地做无规则运动导致的扩散现象,会对实验结果产生干扰。 52.(1)40kg (2)3.36 106J (3)80% 【详解】(1)把“进水量”设置为40L,则水箱中水的体积 由得水箱中水的质量 (2)由题意可得,水吸收的热量 (3)使用天然气的体积 天然气完全燃烧释放的热量 该热水器的热效率 53.(1)4200N, 7 10⁴Pa (2)8.4 105J, 0.056kg 【详解】(1)摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg 10N/kg=4200N 摩托车对地面的压强 (2)水吸收热量Q吸=c水m水 t=4.2 103J/(kg ) 2.5kg (83 -3 )=8.4 105J 燃气释放热量 燃气质量 54.(1) (2) (3) 【详解】(1)该船受到的总重力 (2)船只漂浮,静止时,受到的浮力为 则排开海水的体积 (3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量 55.(1) (2) (3) 【详解】(1)小亮所受的重力 (2)小亮随电梯做匀速直线运动,小亮所受的支持力与重力大小是平衡力,大小相等,即 小亮在支持力方向上移动的距离 电梯对小亮所做的功 (3)脂肪完全“燃烧”放出的能量 56.(1); (2); (3)40% 【详解】(1)水吸收的热量 (2)煤气完全燃烧放出的热量 (3)煤气炉加热的效率 57.(1)20m/s (2) (3)30% 【详解】(1)汽车通过隧道的平均速度 (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量 (3)汽车通过隧道牵引力做的有用功 汽车通过隧道发动机的效率 58.(1)2.7 107J (2)30% (3)45 【详解】(1)汽车行驶的路程 因为汽车在平直公路上匀速行驶,所以汽车处于平衡状态,其牵引力与所受阻力大小相等,即牵引力 发动机牵引力做的功 (2)汽油完全燃烧放出的热量 该汽车发动机的热机效率 (3)废气带走的能量 根据题意,水吸收的热量 水升高的温度 59.(1) (2)2kg (3)36 【详解】(1)这段路程内牵引力做的功为 (2)由图可知,汽车发动机做有用功的效率为 由可得,汽油燃烧释放的热量为 由可得,消耗汽油的质量 (3)废气带走的热量为 由得,200kg的水升高的温度为 60.(1) (2)50% (3) 【详解】(1)根据题意,由吸热公式可得,液压油的比热容 (2)根据密度公式可知消耗燃油的质量 燃油完全燃烧放出的总热量 该发动机的效率 (3)机械狗沿水平路面匀速奔跑时,处于平衡状态,其牵引力F等于受到的阻力f,即 消耗的燃油所做的有用功,由做功公式可得,机械狗运动最远的路程 61.(1)燃料燃烧,将化学能转化为内能 (2) (3) (4)70% 【详解】(1)丁烷气体燃烧发生化学反应,同时释放出热量和光,所以该过程将储存在丁烷燃料中的化学能转化为内能和光能。 (2)将初温为20 的水,加热至100 ,水吸收的热量 (3)25g丁烷完全燃烧放出的热量 (4)卡式炉的加热效率 62.(1),0.273kg (2)3.79 (3)见详解 【详解】(1)已知水的体积为65L,换算单位为,根据密度计算公式,可得水的质量为 根据热量计算公式,可得65L水从15 升高到55 时吸收的热量是 燃气完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量,即 已知,燃气的热值为,根据热量计算公式,可得需要燃气的质量 (2)根据题意,热水器在额定输出功率800W的情况下工作1小时,可以将65kg的水从15 加热到55 ,这个过程中水吸收的热量为,根据电功计算公式,可得热水器消耗的电能 “能效比”是衡量热泵性能的重要指标,它是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值,因此该热水器的能效比为 (3)该热水器工作时,消耗的电能主要用于驱动压缩机,将空气中的热量转移到水中,水获得的热量等于消耗的电能与从空气中吸收的热量之和,因此,水吸收的热量大于其消耗的电能;而纯电加热的热水器,是将电能直接转化为内能来加热水,在不计热量损失的情况下,水吸收的热量等于消耗的电能,所以在为水提供相同热量的情况下,空气能热泵热水器消耗的电能更少,所以更节能。 63.(1) (2)28% 【详解】(1)加热过程中水吸收的热量 (2)0.05kg丁烷气体完全燃烧放出的热量 因此气炉的加热效率 64.(1) (2) 【详解】(1)这些汽油完全燃烧放出的热量 (2)发动机对外做的有用功为 汽车在该过程中行驶的路程 65.(1) (2) (3) 【详解】(1)根据燃料完全燃烧放热公式,其中燃油质量 燃油热值,则 (2)发动机效率,根据效率公式,可得飞机输出的机械能 (3)飞行时间 四台发动机的总功率为 每台发动机的功率为 66.(1)做功 (2)22 (3)0.08 (4) ,见解析 【详解】(1)内燃机的四个冲程中,做功冲程将内能转化为机械能,对外做功。 (2)轮船的平均速度 (3)汽车静止在甲板上,对甲板的压力等于其重力,即 根据压强公式 得轮胎与甲板的总接触面积 (4)轮船总重力 阻力 轮船匀速航行时,牵引力等于阻力(),行驶距离 克服阻力做功 内燃机工作时,能量会通过散热、废气带走能量、机械摩擦消耗能量等方式损失,因此燃料燃烧释放的能量除了克服阻力做功,还有一部分用于这些能量损失,导致消耗的燃油能量总比克服阻力做的功多。 67.(1) 重力势 电 (2)80% 【详解】(1)[1]抽水过程中,电动抽水机消耗电能,将水抽到高处,水的高度增加,重力势能增大,所以是将过剩的电能转化为水的重力势能。 [2]发电时,上水库的水冲击水轮发电机组,水的机械能转化为电能,所以通过发电机组转化为电能输送回电网。 (2)上水库容量为,水的密度为,水的质量m= V=1.0 103 kg/m3 4.5 107m3=4.5 1010kg 水的重力为G=mg=4.5 1010kg 10N/kg=4.5 1011N 水从高度400m处下落,重力做功W=Gh=4.5 1011N 400m=1.8 1014J 水轮发电机组输出的电能为1.44 1014J,故发电效率 68.(1)电磁感应 (2)化学 (3) 4.8 90 0.08 (4)8000 【详解】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应,发电机是利用电磁感应来工作的。 (2)由材料可知,下坡巡检时,电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电,将能量储存起来,蓄电池的充电过程,消耗电能转化为化学能,并将化学能储存在蓄电池内。 (3)[1]巡检路程为s=v0t=4km/h 1.2h=4.8km [2]机器人的速度 由得到牵引力为 [3]消耗的电能W消=P0t=0.1kW 1.2h=0.12kW h 蓄电池储能剩余W剩=W-W消=0.2kW h-0.12kW h=0.08kW h (4)充电能量 0.95 0.2kW h+1.25 10-2kW h=0.2025kW h>0.2kW h 蓄电池能充满电,储存能量为0.2kW h。 蓄电池可用的能量0.2kW h-0.1 0.2kW h=0.18kW h=6.48 105J 水平阶段机器人所受阻力大小f=0.15G=0.15m0g=0.15 54kg 10N/kg=81N 水平阶段匀速巡检的最大路程为 69.(1)电 (2); (3)是真实的 【详解】(1)太阳能光伏发电消耗太阳能,同时为电路提供电能,所以是将太阳能转化为电能。 (2)已知分布式太阳能光伏并网系统的峰值输出功率为302.8千瓦,所以阳光照射3h能发电的度数为 一块太阳能电池板接收到的太阳辐射功率 一块太阳能电池板的发电功率 船上的太阳能电池板的块数 所以船上至少铺设了505块太阳能电池板。 (3)已知,运输船航行相同的航线,消耗燃油的质量为 消耗液化天然气的质量为 所以,传统燃油汽车运输船运输过程中完全燃烧燃油产生的能量为 双燃料汽车运输船运输过程中完全燃烧天然气产生的能量为 则新型汽车运输船比传统燃油汽车运输船能节省能耗率为 可见,对该主机的宣传是真实的。 70.(1) 内能 机械能 (2)见解析 (3)见解析 【详解】(1)[1][2][3]酒精燃烧,是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来,然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐,水吸热迅速的汽化,形成大量的水蒸气,水蒸气对扇叶做功,将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 (2)在测试过程中,发现扇叶不转动,可能水蒸气的内能太小,笔尖喷出的蒸汽太少。 (3)在易拉罐上半部分覆盖保温层,可以减少热量的损失,提高汽轮机效率。 71.(1)高 (2) 减小 机械能 (3)安全,无污染;能量储存时间长 【详解】(1)当进行气体液化操作时,环境温度降低过程中,凝固点相对较高的二氧化碳更容易达到其凝固点从而凝固成固态冰状物质,进而堵塞管道 。由于二氧化碳的凝固点比氧气高,因此二氧化碳更容易在低温下结冰。 (2)[1]压缩后的空气经制冷系统冷却时,温度降低,其内能减小。 [2]高压气体推动膨胀机运转,消耗内能,获得机械能,该过程将内能转化为机械能。 (3)阅读材料可知,液态空气储能属于清洁能源,不污染环境;液态空气可在低温常压储罐中长期储存,适合电网调峰需求。 72.(1)8.4 106 (2)9 106 (3)二 【详解】(1)该过程中水吸收的热量为Q吸=c水m t=4.2 103J/(kg• ) 100kg 20 =8.4 106J (2)此次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作10min消耗的天然气为 则该过程燃气完全燃烧放出的热量为 (3)燃气热水器的热效率为 故该燃气热水器的能效等级属于二级。 学科网(北京)股份有限公司 $