第十四章 内能的利用 重难点训练 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

暑季研思・九年级全一册物理暑期培优专项讲义 第十四章 内能的利用 题型1 热机的定义与种类 题型2 内燃机的四个冲程 题型3 热值的简单计算 题型4 比较不同燃料的热值大小 题型5 热机的效率公式与计算 题型6 提高热机效率的方法 题型7 能量的转化与转移 题型8 能量守恒定律 题型9 热机燃料燃烧能量走向示意图 题型10 燃料的利用和环境保护 【题型1 热机的定义与种类】 1．制作简易热机模型： 常德市某中学初三年级学生成立了制作简易热机模型项目小组，按照“项目提出、项目分析、项目实施、展示交流”的流程，收集材料并组装了如图所示的简易热机模型。 取一个空易拉罐，向罐内注入一些水。将一个饮料吸管一端削剪成尖嘴状，使尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放在支架上，吸管尖端对准小风扇扇叶，点燃易拉罐下方的酒精灯，从吸管的尖端可喷出水蒸气，推动风扇转动。这样就完成了一个简易热机模型的制作。 (1)该简易热机模型工作时，热机的工作介质是_________（选填“水蒸气”或“酒精燃料”） (2)这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理。当水蒸气从吸管的尖端喷出后，推动风扇转动，水蒸气的内能_________（选填“增大”或“减小”） (3)蒸汽机属于外燃机，也属于热机的一种。与制作在封闭缸体内燃烧燃料的内燃机模型相比较，制作该蒸汽机模型的优点是：________。 2．阅读材料回答问题。 热机是人们获得动力的重要机械，例如燃油汽车中的汽油机、大型轮船使用的柴油机或汽轮机、有些飞机使用的喷气发动机等。热机在生产生活中非常重要，为了更好地了解热机的工作原理。小明制作了如图所示的简易汽轮机模型。他用到的材料有一个空易拉罐、一支去掉笔芯和笔尾的中性笔、一台小风扇，一个酒精灯。易拉罐内注有水，中性笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，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。 根据上述材料，回答下列问题： (1)该简易汽轮机____________（选填“属于”或“不属于”）热机，简易汽轮机的工作物质是__________（选填“水”“蒸汽”或“酒精”）。 (2)易拉罐内的水__________（选填“能”或“不能”）注满。 (3)用手拨动小风扇的扇叶，扇叶转动。点燃酒精灯后，扇叶一直不转，有可能是因为_________________。 3．2025年12月06日，在昭通市昭阳区元宝山体育场迎来了滇超联赛——昭阳赛区的比赛，除了昭通足球队和西双版纳队带来的精彩比赛外，还有一个亮点是足球场上来了个新人——人形机器人进场奔跑，如图所示。人形机器人的瞬时功率密度等于瞬时功率（W）除以自重（kg），下表是某品牌的机器人的部分参数。则下列说法正确的是（　　） 自重 60kg 瞬时功率密度 瞬时功率持续时间 1.5s 驱动形式 液压+电机混合驱动 A．机器人的瞬时功率为 B．机器人在“瞬时功率持续时间”内可做功900J C．机器人的动力是由热机提供 D．若机器人的所有骨骼采用轻量化材料制作，其总质量可以减小20%，则采用轻量化材料制作该机器人时“瞬时功率密度”可达750W/kg 【题型2 内燃机的四个冲程】 4．如图所示，试管里盛有适量的水，加热试管使水沸腾，试管口冒出的“白气”推动管口处的小风车转动。下列说法中正确的是（　　） A．试管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气 B．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度不变 C．实验过程中通过做功使试管内水的内能增大 D．“白气”使小风车转动的过程相当于汽油机的压缩冲程 5．关于汽油机和柴油机的下列说法不正确的是（　　） A．汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的是空气 B．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 C．汽油机的做功冲程使汽车获得动力，其他三个冲程靠惯性完成 D．汽油机转速为3600r/min表示汽油机每秒对外做功15次 6．小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”，通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射，如图所示，与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【题型3 热值的简单计算】 7．某纯电动汽车由电池供电，电动机驱动。若仅考虑电动机用电，忽略其它车载设备耗电，则该车部分参数见下表。“百公里耗电”是指汽车行驶消耗的电能。已知汽车在平直公路上匀速行驶，电池组容量为。 速度/km/h 百公里耗电/ 阻力/N 电动机效率 90 10 300 120 540 (1)若该车以的速度匀速行驶了，求汽车行驶的路程； (2)若该车仅改用汽油机驱动，已知汽油的热值为，汽油机的效率为，要完成题（1）中的行驶路程，至少需要消耗多少的汽油？ (3)已知，若该车以的速度行驶，求能行驶的最大路程。 8．小兰家新买了一辆四轮小轿车，小轿车的部分参数如下表所示。周末全家自驾去司徒小镇旅游，共用时2.5h，消耗汽油20L，假设汽车全程行驶时发动机的功率为额定输出功率。（，，） 质量 1.8 每个轮胎与地面的接触面积 200 发动机额定输出功率/kW 60 (1)求空车静止时对水平路面的压强？ (2)求汽车发动机的效率？ 9．氢气的热值为，完全燃烧0.5kg的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【题型4 比较不同燃料的热值大小】 10．小明同学设计了如图甲两个相同的实验装置，烧杯中分别装入初温和质量相等的a、b两种液体，在酒精灯加热时不断搅拌。请帮助完成“不同物质的吸热能力”和“不同燃料燃烧的放热能力”两个探究活动。 (1)用酒精灯加热液体a、b时，酒精的__________能转化为内能；实验中是通过__________（选填“做功”或“热传递”）来改变液体a和b的内能。 (2)根据实验数据，小明绘制了两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，其加热时间可反映出__________。如果想做一个暖手袋，用液体__________作供暖物质效果更好。 (3)在探究“不同燃料燃烧的放热能力”时，小明仅改变了甲图第二个装置中的部分对象就能完成实验，则应该改变的是__________。 11．如图所示，小红准备了甲、乙、丙三个相同的装置，来探究不同物质的吸热能力和不同燃料的放热能力，其中液体质量、燃料质量均相等。 (1)探究不同物质的吸热能力时： ①选择甲、丙两图进行实验，实验时不同物质吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）； ②小红根据测得的实验数据，画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像（如图丁所示），由图可判断液体______（选填“a”或“b”）的吸热能力强。 (2)探究不同燃料的放热能力时，选择甲、乙两图进行实验，若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精完全燃烧后放出的热量被水全部吸收，温度计示数升高了20℃，则可以计算出酒精的热值为______。[，] 12．小明想比较生活中常见物质的热值大小，找来了酒精、纸片各 5g，组装了如图所示的实验装置。 燃料 加热前的水温//℃ 加热后的水温/℃ 5g酒精 10 27 5g纸片 21 31 (1)小明在两烧杯中装入质量_________（选填“相同”或“不同”）的水，用温度计记录下此时水的温度， 同时点燃酒精和纸片对烧杯进行加热，在加热过程中要使用玻璃棒进行搅拌，其目的是：_________ ， 加热结束后记录水的温度。 (2)实验中记录的数据如表所示，由表中数据可知________的热值更大，原因是燃烧相同质量的酒精和纸片，用________作为燃料使水的温度升高更多。 (3)实验结束后，同学小红认为小明没有控制加热前水的温度相同，所以无法比较酒精与纸片的热值。你认为小红的看法正确吗？____________，理由是：实验中是通过比较________来判断酒精和纸片的热值大小的。 (4)另一同学小亮觉得将水替换为沙子更好，老师却说用沙子也有一定的弊端，请你思考用沙子的好处与弊端分别是什么？ 好处：________； 弊端：________。 【题型5 热机的效率公式与计算】 13．2024年4月，我国研制的全球首款本体热机效率达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。下列关于四冲程柴油机的说法正确的是（     ） A．压缩冲程通过内能转化为机械能，为外界提供动力 B．若该柴油机飞轮的转速为1800 r/min，则柴油机在1 s内对外做功15次 C．柴油机的热机效率可能达到100% D．做功冲程中通过做功的方式增加了汽缸内气体的内能 14．如图所示为便携卡式炉，它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗丁烷25g。已知，，下列说法正确的是（　　） A．加热过程中，水的温度升高，比热容增大 B．水吸收的热量为 C．25g丁烷完全燃烧放出的热量为 D．该卡式炉的加热效率为52.5% 15．实践小组制作了一个简易汽轮机模型，如图所示。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，使风车扇叶转动。[]下列说法正确的是（　　） A．将100g水从20℃加热至沸腾（标准大气压下），水至少需要吸收33600J热量 B．蒸汽使扇叶转动的过程与四冲程汽油机的排气冲程原理相似 C．加热一段时间后，酒精灯内酒精的热值减小 D．此过程中，水的内能转化为机械能，转化效率可达到100% 【题型6 提高热机效率的方法】 16．跨学科实践活动中，合作小组利用易拉罐自制了简易“蒸汽机”。点燃蜡烛，给易拉罐中的水加热。喷嘴喷出的蒸汽成功让风车旋转。下列说法正确的是（     ） A．蜡烛燃烧时，内能转化为化学能 B．水的温度升高时，其比热容变大 C．为提高蒸汽机效率，可加大火量 D．该实验展现热机做功冲程的能量转化 17．如图在易拉罐内装适量水，瓶口密封安装一根吸管并正对风扇。点燃下方蜡烛后，前方的小风扇转动起来。下列说法不正确的是（　　） A．罐内的水在加热过程中，温度升高，内能增加 B．蜡烛用掉一部分后，蜡烛的热值不变 C．将蜡烛改成热值更大的燃料，装置效率提高 D．风扇被转动和热机做功冲程的能量转化相同 18．同学们在物理课上用酒精做燃料制作了一个简易热机模型，工作了一段时间消耗了10g酒精，这些酒精完全燃烧能释放出____J的热量，同学们对热机进行改进后，热机的燃料燃烧得更充分，这会使热机的效率变_____。（酒精热值为） 【题型7 能量的转化与转移】 19．我国自主研制的世界兆瓦级商用浮空风力发电系统S2000成功完成试飞测试，实现人类兆瓦级高空风能工程化、轻量化应用，能有效解决电力孤岛和偏远地区供电难题。 如图甲所示，该浮空风力发电系统，其外形酷似巨型飞艇，总体积为15000m3，内部充入氦气提供浮力，总质量为11t。环翼通过气动效应加速气流，形成巨型风力加速器，使风能利用率比传统风机提升超20%，高空风速大、风能稳定，由于装置形状特殊，最大限度消除了高速气流对装置冲击的影响。系统总发电功率为3MW，年等效满负荷发电小时数为4000h。 已知：悬停位置空气密度为1.2kg/m3，氦气密度为0.18kg/m3，g取10N/kg。请解答下列问题： (1)浮空风力发电系统工作时，将___________能转化为___________能。 (2)如图乙所示，该风力发电系统通过三根完全相同的碳纤维复合缆绳竖直系留在2000m高空稳定悬停，每根缆绳单位长度质量为 1.0kg/m，可同时实现结构支撑、电力输送与数据传输。 ①求该风力发电系统受到的浮力大小。 ②考虑缆绳自重，求该风力发电系统静止悬停时地面对缆绳的拉力大小。 (3)某次试飞测试时，风力发电系统从地面竖直缓慢上升到达预设高度1200m，用时为20min。求这段时间风力发电系统上升时，缆绳对系统的拉力及其所做功的功率。 20．根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是（　　） ①试管内的冷水放入热水中变热 ②煤气炉将冷水烧热 ③一球上升一球下降（不考虑摩擦影响） ④小灯泡通电发光 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 21．下列选项可能符合能量流向的是（　　） A． B． C． D． 【题型8 能量守恒定律】 22．阅读短文，回答问题。 饮水鸟 图甲饮水鸟是一款玩具，其结构如图乙中A所示。给鸟头部滴些水，玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出液体，头部的液体在重力作用下又回到底部，如图乙中C所示，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。 (1)给头部滴水的目的是利用水蒸发___________热量，使头部温度下降。 (2)头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会___________（填物态变化名称），使头部气压___________尾部气压。 (3)饮水鸟并非“永动机”，其原因是运动过程消耗了___________能，转化为鸟的___________能。 23．（多选）《天工开物》中描绘了我国古代造纸过程中将湿纸膜“透火焙干”的场景，如图所示，在巷中生火，使砖的温度升高，将一张张湿纸膜贴在砖墙上，湿纸膜就能快速变干，干透后揭下来就是成品纸了。对上述情景的分析正确的是（     ） A．湿纸膜贴在砖墙上不受摩擦力的作用 B．若木柴未完全燃烧会导致能量不守恒 C．湿纸膜能快速变干是因为温度越高，蒸发越快 D．砖温升高是通过热传递的方式改变了砖的内能 24．下列说法正确的是（     ） A．甲图中，壶中水的温度在升高过程中，内能变大 B．小球按乙图弹跳路径，弹跳到最高点时，动能为零 C．丙图中，由于能量守恒，永动机是能造出来的 D．丁图中，高温铁水的内能一定大于冰山的内能 【题型9 热机燃料燃烧能量走向示意图】 25．汽油机汽缸在某时刻的状态如图甲所示，这是____________冲程，如图乙是汽油机的能量流向图，可算出它的热机效率为____________。 26．如图所示是某汽车汽油机的能量流向图，完全燃烧0.5kg的汽油，该汽油机能够输出_____J的有用功；已知该汽车水箱容积为，当水箱中的冷却水温升高40℃时可以对外吸收_______J的热量。[汽油的热值为，水的比热容为] 27．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：_______。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为_______。 【题型10 燃料的利用和环境保护】 28．如图所示是氢能源“智轨”电车（三编组），无需铺设有形轨道，采用激光雷达感知技术、毫米波雷达感知技术等环境感知手段。该“智轨”电车（三编组）创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统，还配备钛酸锂电池，“智轨”电车运行时，氢燃料电池作为牵引主动力，锂电池则在启动加速阶段提供辅助动力，车辆惰行（电车无牵引力也无制动，靠惯性行驶）、停站时，燃料电池为锂电池充电；制动时，锂电池回收制动能量，实现能量的循环利用。已知常温条件下，在70MPa压强下氢燃料的热值为。“智轨”电车部分参数如下表：（三编组即三节车厢编组） 项目 参数 车重（含人） 满载 50吨 最大载客量 60kg/人 300人 储氢罐 每节编组 1个 车轮 每节编组 4个 续航 满氢满电综合续航 245km 锂电续航 35km (1)“智轨”电车进站时，车上的乘客看到站台往后退，则乘客选择的参照物是__________（选填“电车”或“站台”）。 (2)若“智轨”电车（三编组）满载时以35km/h匀速直线行驶时1h，该过程电车受到的阻力为总重的0.05倍，求该过程电车动力做的功。（g取10N/kg） (3)已知某燃油公交车（满载60人）的平均油耗为30L/100km，汽油的二氧化碳排放量为2.5kg/L。某两地区相距为18km，若启用“智轨”电车（三编组）替代5辆公交车运送300人，求减少的二氧化碳排放量。 (4)若氢燃料电池的能量转化效率为50%，该“智轨”电车（三编组）“纯氢运行”（只有氢燃料电池工作）的能耗（能耗定义：电车通过每公里所消耗的能量）为。求“智轨”电车（三编组）三个储氢罐可存储的氢气总质量。 29．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)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___________%。（） 30．过春节时，乌力吉去看望住在牧区的爷爷奶奶，一家人常常在蒙古包里围炉而坐，喝茶聊天。为提高煤炉的效率，他和爸爸为爷爷奶奶改制了如图所示的双加热煤炉。这种炉子使用蜂窝煤，在给上方壶内水加热的同时，还能给炉壁间的水加热。某次煮茶，炉子消耗0.28kg蜂窝煤，将壶内温度为18℃，质量为5kg水加热到98℃沸腾的同时，还把炉壁间10kg水从20℃加热至60℃，已知水的比热容，蜂窝煤热值约，在这一过程中： (1)双加热煤炉的加热效率大约是多少？ (2)这种蜂窝煤中间的孔洞有什么作用？ (3)你认为这种双加热煤炉与传统的煤炉相比有什么好处？ / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $暑季研思・九年级全一册物理暑期培优专项讲义 第十四章 内能的利用 题型1 热机的定义与种类 题型2 内燃机的四个冲程 题型3 热值的简单计算 题型4 比较不同燃料的热值大小 题型5 热机的效率公式与计算 题型6 提高热机效率的方法 题型7 能量的转化与转移 题型8 能量守恒定律 题型9 热机燃料燃烧能量走向示意图 题型10 燃料的利用和环境保护 【题型1 热机的定义与种类】 1．制作简易热机模型： 常德市某中学初三年级学生成立了制作简易热机模型项目小组，按照“项目提出、项目分析、项目实施、展示交流”的流程，收集材料并组装了如图所示的简易热机模型。 取一个空易拉罐，向罐内注入一些水。将一个饮料吸管一端削剪成尖嘴状，使尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放在支架上，吸管尖端对准小风扇扇叶，点燃易拉罐下方的酒精灯，从吸管的尖端可喷出水蒸气，推动风扇转动。这样就完成了一个简易热机模型的制作。 (1)该简易热机模型工作时，热机的工作介质是_________（选填“水蒸气”或“酒精燃料”） (2)这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理。当水蒸气从吸管的尖端喷出后，推动风扇转动，水蒸气的内能_________（选填“增大”或“减小”） (3)蒸汽机属于外燃机，也属于热机的一种。与制作在封闭缸体内燃烧燃料的内燃机模型相比较，制作该蒸汽机模型的优点是：________。 【答案】(1)水蒸气 (2)减小 (3)模型简单，易于制作 【详解】（1）酒精燃料燃烧后加热水产生水蒸气，大量的水蒸气会从小孔喷出，推动风车转动，对风车做功，将内能转化为机械能，因此工作的物质是水蒸气。 （2）当水蒸气从吸管的尖端喷出后，推动风扇转动，水蒸气对外做功，内能减小。 （3）与制作在封闭缸体内燃烧燃料的内燃机模型相比较，该蒸汽机模型简单，易于制作。 2．阅读材料回答问题。 热机是人们获得动力的重要机械，例如燃油汽车中的汽油机、大型轮船使用的柴油机或汽轮机、有些飞机使用的喷气发动机等。热机在生产生活中非常重要，为了更好地了解热机的工作原理。小明制作了如图所示的简易汽轮机模型。他用到的材料有一个空易拉罐、一支去掉笔芯和笔尾的中性笔、一台小风扇，一个酒精灯。易拉罐内注有水，中性笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，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。 根据上述材料，回答下列问题： (1)该简易汽轮机____________（选填“属于”或“不属于”）热机，简易汽轮机的工作物质是__________（选填“水”“蒸汽”或“酒精”）。 (2)易拉罐内的水__________（选填“能”或“不能”）注满。 (3)用手拨动小风扇的扇叶，扇叶转动。点燃酒精灯后，扇叶一直不转，有可能是因为_________________。 【答案】(1) 属于 蒸汽 (2)不能 (3)小风扇中摩擦力大、易拉罐密封性差、蒸汽提供的动力不足 【详解】（1）[1][2]热机是将内能转化为机械能的机器。该简易汽轮机中，酒精灯加热使水变成蒸汽，蒸汽喷出时推动扇叶转动，将蒸汽的内能转化为扇叶的机械能，所以属于热机。其工作物质是蒸汽，因为是蒸汽喷出推动扇叶，所以工作物质是蒸汽。 （2）如果易拉罐内的水注满，水受热变成蒸汽后没有膨胀的空间，无法形成足够的压力喷出推动扇叶，所以易拉罐内的水不能注满。 （3）用手拨动小风扇扇叶能转动，说明扇叶本身可以转动。点燃酒精灯后扇叶一直不转，有可能是小风扇中摩擦力大，易拉罐密封性差，酒精灯提供的热量不足，水产生的蒸汽量过少，蒸汽喷出的力量不足以推动扇叶转动。 3．2025年12月06日，在昭通市昭阳区元宝山体育场迎来了滇超联赛——昭阳赛区的比赛，除了昭通足球队和西双版纳队带来的精彩比赛外，还有一个亮点是足球场上来了个新人——人形机器人进场奔跑，如图所示。人形机器人的瞬时功率密度等于瞬时功率（W）除以自重（kg），下表是某品牌的机器人的部分参数。则下列说法正确的是（　　） 自重 60kg 瞬时功率密度 瞬时功率持续时间 1.5s 驱动形式 液压+电机混合驱动 A．机器人的瞬时功率为 B．机器人在“瞬时功率持续时间”内可做功900J C．机器人的动力是由热机提供 D．若机器人的所有骨骼采用轻量化材料制作，其总质量可以减小20%，则采用轻量化材料制作该机器人时“瞬时功率密度”可达750W/kg 【答案】D 【详解】A．题给“瞬时功率密度”为 600 W/kg，而机器人的质量为 60 kg，则其“瞬时功率”应为 故A错误； B．若能保持此 36 kW 的功率1.5s，则做功为 故B错误； C．机器人采用“液压 + 电机驱动”，并非热机提供动力，故C错误； D．若将机器人总质量减小 20%，则质量变为 在总输出功率不变时，则新的瞬时功率密度为 故D正确。 故选D。 【题型2 内燃机的四个冲程】 4．如图所示，试管里盛有适量的水，加热试管使水沸腾，试管口冒出的“白气”推动管口处的小风车转动。下列说法中正确的是（　　） A．试管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气 B．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度不变 C．实验过程中通过做功使试管内水的内能增大 D．“白气”使小风车转动的过程相当于汽油机的压缩冲程 【答案】B 【详解】A．试管口冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误； B．水在沸腾的特点是继续吸收热量，温度保持不变，故B正确； C．实验中通过酒精灯加热使水的内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能，故C错误； D．“白气”推动小风车转动的过程，是内能转化为机械能；汽油机压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能，因此该过程相当于汽油机的做功冲程，故D错误。 故选B。 5．关于汽油机和柴油机的下列说法不正确的是（　　） A．汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的是空气 B．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 C．汽油机的做功冲程使汽车获得动力，其他三个冲程靠惯性完成 D．汽油机转速为3600r/min表示汽油机每秒对外做功15次 【答案】D 【详解】A．汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机在吸气冲程中吸入气缸的只有空气，故A正确，不符合题意； B．汽油机通过火花塞点燃混合气体，点火方式是点燃式，柴油机通过压缩空气高温引燃柴油，点火方式是压燃式，故B正确，不符合题意； C．汽油机的做功冲程是内能转化为机械能，使汽车获得动力；吸气、压缩、排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的，故C正确，不符合题意； D．汽油机转速，四冲程汽油机飞轮每转2圈完成１个工作循环，对外做功1次，所以每秒对外做功30次，故D错误，符合题意。 故选D。 6．小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”，通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射，如图所示，与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【详解】空气推动“小火箭”升空时，瓶内压缩空气对外做功，内能转化为机械能。吸气冲程、排气冲程没有能量转化；压缩冲程将机械能转化为内能；只有做功冲程是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C 。 【题型3 热值的简单计算】 7．某纯电动汽车由电池供电，电动机驱动。若仅考虑电动机用电，忽略其它车载设备耗电，则该车部分参数见下表。“百公里耗电”是指汽车行驶消耗的电能。已知汽车在平直公路上匀速行驶，电池组容量为。 速度/km/h 百公里耗电/ 阻力/N 电动机效率 90 10 300 120 540 (1)若该车以的速度匀速行驶了，求汽车行驶的路程； (2)若该车仅改用汽油机驱动，已知汽油的热值为，汽油机的效率为，要完成题（1）中的行驶路程，至少需要消耗多少的汽油？ (3)已知，若该车以的速度行驶，求能行驶的最大路程。 【答案】(1)180km (2)4kg (3)300km 【详解】（1）汽车行驶的路程 （2）由于汽车匀速行驶，处于平衡状态，故牵引力与阻力为一对平衡力，即 根据可得牵引力做的有用功为 汽油完全燃烧放出的热量 需要消耗汽油的质量 （3）当汽车以速度行驶时，百公里耗电 行驶耗电 可得90km/h时电动机效率 因为 所以120km/h时电动机效率 电池组容量 根据可得此时有用功为 当速度为时，牵引力等于阻力，根据可得能行驶的最大路程 8．小兰家新买了一辆四轮小轿车，小轿车的部分参数如下表所示。周末全家自驾去司徒小镇旅游，共用时2.5h，消耗汽油20L，假设汽车全程行驶时发动机的功率为额定输出功率。（，，） 质量 1.8 每个轮胎与地面的接触面积 200 发动机额定输出功率/kW 60 (1)求空车静止时对水平路面的压强？ (2)求汽车发动机的效率？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）已知空车质量，单个轮胎接触面积，总接触面积 根据重力公式得空车重力 水平路面上压力 根据压强公式得 （2）已知发动机额定功率，行驶时间，汽油体积，由得 根据密度公式得 由得汽油燃烧放出热量 根据效率公式得 9．氢气的热值为，完全燃烧0.5kg的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 不变 【详解】0.5kg氢气完全燃烧放出热量 热值是燃料的一种固有特性，氢气用去一半后，剩余氢气的热值不变。 【题型4 比较不同燃料的热值大小】 10．小明同学设计了如图甲两个相同的实验装置，烧杯中分别装入初温和质量相等的a、b两种液体，在酒精灯加热时不断搅拌。请帮助完成“不同物质的吸热能力”和“不同燃料燃烧的放热能力”两个探究活动。 (1)用酒精灯加热液体a、b时，酒精的__________能转化为内能；实验中是通过__________（选填“做功”或“热传递”）来改变液体a和b的内能。 (2)根据实验数据，小明绘制了两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，其加热时间可反映出__________。如果想做一个暖手袋，用液体__________作供暖物质效果更好。 (3)在探究“不同燃料燃烧的放热能力”时，小明仅改变了甲图第二个装置中的部分对象就能完成实验，则应该改变的是__________。 【答案】(1) 化学 热传递 (2) 液体吸收热量的多少 b (3)液体b 【详解】（1）[1]用酒精灯加热液体a、b时，酒精燃烧经历化学反应，酒精的化学能转化为内能。 [2]实验中是通过热传递来改变液体a和b的内能，液体a和b吸收热量，内能增大。 （2）[1]实验中用相同的电加热器加热，加热时间相同时，液体吸收热量相同，图中的加热时间可反映出液体吸收热量的多少。 [2]质量相同的a、b液体，升高相同温度时，b加热时间较长，说明b吸收的热量较多，由得，b物质的吸热能力强，则想做一个暖手袋，用液体b作供暖物质效果更好。 （3）在探究“不同燃料燃烧的放热能力”时，应用质量相同的不同燃料完全燃烧加热同一液体，小明仅改变了甲图第二个装置中的部分对象就能完成实验，则应该改变的是液体b。 11．如图所示，小红准备了甲、乙、丙三个相同的装置，来探究不同物质的吸热能力和不同燃料的放热能力，其中液体质量、燃料质量均相等。 (1)探究不同物质的吸热能力时： ①选择甲、丙两图进行实验，实验时不同物质吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）； ②小红根据测得的实验数据，画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像（如图丁所示），由图可判断液体______（选填“a”或“b”）的吸热能力强。 (2)探究不同燃料的放热能力时，选择甲、乙两图进行实验，若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精完全燃烧后放出的热量被水全部吸收，温度计示数升高了20℃，则可以计算出酒精的热值为______。[，] 【答案】(1) 加热时间 (2) 【详解】（1）[1]选择甲、丙装置进行实验时，使用相同的燃料（相同的加热装置），相同时间内放出的热量相同，所以不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的（加热时间越长，吸收的热量越多）。 [2]由图丁所示可知，液体在内温度上升，质量相同的液体在内温度上升，故液体的吸热能力强。 （2）水的质量 水吸收的热量 根据题意，可知，由可知，酒精的热值 12．小明想比较生活中常见物质的热值大小，找来了酒精、纸片各 5g，组装了如图所示的实验装置。 燃料 加热前的水温//℃ 加热后的水温/℃ 5g酒精 10 27 5g纸片 21 31 (1)小明在两烧杯中装入质量_________（选填“相同”或“不同”）的水，用温度计记录下此时水的温度， 同时点燃酒精和纸片对烧杯进行加热，在加热过程中要使用玻璃棒进行搅拌，其目的是：_________ ， 加热结束后记录水的温度。 (2)实验中记录的数据如表所示，由表中数据可知________的热值更大，原因是燃烧相同质量的酒精和纸片，用________作为燃料使水的温度升高更多。 (3)实验结束后，同学小红认为小明没有控制加热前水的温度相同，所以无法比较酒精与纸片的热值。你认为小红的看法正确吗？____________，理由是：实验中是通过比较________来判断酒精和纸片的热值大小的。 (4)另一同学小亮觉得将水替换为沙子更好，老师却说用沙子也有一定的弊端，请你思考用沙子的好处与弊端分别是什么？ 好处：________； 弊端：________。 【答案】(1) 相同 使水受热均匀 (2) 酒精 酒精 (3) 不正确 水温的变化量 (4) 好处：沙子的比热容较小，温度变化量更明显(或稳定性高，沙子不像水那样容易蒸发，因此在长时间加热过程中，沙子的质量变化较小) 弊端：沙子是固体，流动性较差，用玻璃棒搅拌不方便，容易导致受热不均匀(或实验完成后，沙子容易散落，清理起来相对麻烦) 【详解】（1）[1]为了通过水吸收的热量反映燃料燃烧放出的热量，需控制水的质量相同 [2]加热过程中用玻璃棒搅拌，目的是使水受热均匀，避免局部过热影响实验结果。 （2）[1][2]酒精和纸片温度变化量为， 燃烧相同质量的酒精和纸片，酒精使水升高的温度更高，说明酒精放出的热量更多，因此酒精的热值更大；原因是用酒精作为燃料使水的温度升高更多。 （3）[1][2]小红的看法不正确； 实验中是通过比较水温的变化量来判断热值大小，与加热前的初始温度无关，只要比较温度变化量即可反映燃料放热多少。 （4）[1]好处：沙子的比热容较小，吸收相同热量下温度变化量更明显，便于观察；或沙子不易蒸发，质量变化小； [2]弊端：沙子是固体，流动性差，搅拌不方便，易受热不均匀；或沙子易散落，清理麻烦。 【题型5 热机的效率公式与计算】 13．2024年4月，我国研制的全球首款本体热机效率达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。下列关于四冲程柴油机的说法正确的是（     ） A．压缩冲程通过内能转化为机械能，为外界提供动力 B．若该柴油机飞轮的转速为1800 r/min，则柴油机在1 s内对外做功15次 C．柴油机的热机效率可能达到100% D．做功冲程中通过做功的方式增加了汽缸内气体的内能 【答案】B 【详解】A．压缩冲程中活塞向上运动压缩气体做功，将机械能转化为内能，没有对外做功，无法提供动力，故A错误； B．四冲程柴油机，一个工作循环包含4个冲程，飞轮转2圈。对外做功1次，转速 故每秒对外做功次数 15 次，故B正确； C．热机工作时会有大量热量损失，热机效率不可能达到100%，故C错误； D．做功冲程是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，气体的内能减少，故D错误。 故选B。 14．如图所示为便携卡式炉，它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗丁烷25g。已知，，下列说法正确的是（　　） A．加热过程中，水的温度升高，比热容增大 B．水吸收的热量为 C．25g丁烷完全燃烧放出的热量为 D．该卡式炉的加热效率为52.5% 【答案】D 【详解】A．比热容是物质本身的特性，与温度变化无关，故A错误； B．水吸收的热量为，故B错误； C．丁烷燃烧放出的热量为，故C错误； D．该卡式炉的加热效率，故D正确。 故选D。 15．实践小组制作了一个简易汽轮机模型，如图所示。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，使风车扇叶转动。[]下列说法正确的是（　　） A．将100g水从20℃加热至沸腾（标准大气压下），水至少需要吸收33600J热量 B．蒸汽使扇叶转动的过程与四冲程汽油机的排气冲程原理相似 C．加热一段时间后，酒精灯内酒精的热值减小 D．此过程中，水的内能转化为机械能，转化效率可达到100% 【答案】A 【详解】A．标准大气压下水的沸点为，温度变化量 则 ，故A正确； B．蒸汽推动扇叶转动，是将内能转化为机械能，和四冲程汽油机的做功冲程原理相同，故B错误； C．热值是燃料本身的特性，只和燃料的种类有关，与酒精质量无关，因此酒精燃烧后热值不变，故C错误； D．能量转化过程中，一定存在内能散失、机械摩擦损耗等，转化效率一定小于，故D错误。 故选A。 【题型6 提高热机效率的方法】 16．跨学科实践活动中，合作小组利用易拉罐自制了简易“蒸汽机”。点燃蜡烛，给易拉罐中的水加热。喷嘴喷出的蒸汽成功让风车旋转。下列说法正确的是（     ） A．蜡烛燃烧时，内能转化为化学能 B．水的温度升高时，其比热容变大 C．为提高蒸汽机效率，可加大火量 D．该实验展现热机做功冲程的能量转化 【答案】D 【详解】A．蜡烛燃烧是化学反应，所以是化学能转化为内能，故A错误； B．比热容是物体的特性，不会随着温度的改变而改变。所以水的温度升高时，比热容不变，故B错误； C．热机效率是指做有用功的能量与放出总能量的比值，加大火量只会增加燃料燃烧时候的总能量，不能提升热机效率，故C错误； D．热机做功冲程是将内能转化成机械能的过程，图中的能量转化也是内能到机械能，所以该实验可以展现热机做功冲程的能量转化，故D正确。 故选D。 17．如图在易拉罐内装适量水，瓶口密封安装一根吸管并正对风扇。点燃下方蜡烛后，前方的小风扇转动起来。下列说法不正确的是（　　） A．罐内的水在加热过程中，温度升高，内能增加 B．蜡烛用掉一部分后，蜡烛的热值不变 C．将蜡烛改成热值更大的燃料，装置效率提高 D．风扇被转动和热机做功冲程的能量转化相同 【答案】C 【详解】A．罐内的水在加热过程中，通过热传递的方式吸收热量，温度升高，内能增加，故A正确； B．热值与燃料的质量、燃烧程度等均无关，用掉一部分后，蜡烛的热值不变，故B正确； C．将蜡烛改成热值更大的燃料，虽然燃料完全燃烧放出的热量增加，但装置效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，由于不知道有用功如何变化，所以不能确定装置效率一定提高，故C错误； D．风扇被转动时，是内能转化为机械能，热机做功冲程也是内能转化为机械能，二者能量转化相同，故D正确。 本题选择不正确的，故选C。 18．同学们在物理课上用酒精做燃料制作了一个简易热机模型，工作了一段时间消耗了10g酒精，这些酒精完全燃烧能释放出____J的热量，同学们对热机进行改进后，热机的燃料燃烧得更充分，这会使热机的效率变_____。（酒精热值为） 【答案】 高 【详解】消耗酒精的质量 酒精完全燃烧释放的热量为 热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，燃料燃烧更充分则燃烧损失的能量减少，有用功的能量占总能量的比例增大，因此热机的效率变高。 【题型7 能量的转化与转移】 19．我国自主研制的世界兆瓦级商用浮空风力发电系统S2000成功完成试飞测试，实现人类兆瓦级高空风能工程化、轻量化应用，能有效解决电力孤岛和偏远地区供电难题。 如图甲所示，该浮空风力发电系统，其外形酷似巨型飞艇，总体积为15000m3，内部充入氦气提供浮力，总质量为11t。环翼通过气动效应加速气流，形成巨型风力加速器，使风能利用率比传统风机提升超20%，高空风速大、风能稳定，由于装置形状特殊，最大限度消除了高速气流对装置冲击的影响。系统总发电功率为3MW，年等效满负荷发电小时数为4000h。 已知：悬停位置空气密度为1.2kg/m3，氦气密度为0.18kg/m3，g取10N/kg。请解答下列问题： (1)浮空风力发电系统工作时，将___________能转化为___________能。 (2)如图乙所示，该风力发电系统通过三根完全相同的碳纤维复合缆绳竖直系留在2000m高空稳定悬停，每根缆绳单位长度质量为 1.0kg/m，可同时实现结构支撑、电力输送与数据传输。 ①求该风力发电系统受到的浮力大小。 ②考虑缆绳自重，求该风力发电系统静止悬停时地面对缆绳的拉力大小。 (3)某次试飞测试时，风力发电系统从地面竖直缓慢上升到达预设高度1200m，用时为20min。求这段时间风力发电系统上升时，缆绳对系统的拉力及其所做功的功率。 【答案】(1) 风 电 (2) (3) 【详解】（1）风力发电过程中，将风能（机械能）转化为电能。 （2）根据阿基米德原理，浸在空气中的浮空系统排开空气的体积等于自身体积，即 该风力发电系统受到的浮力 浮空系统总质量 重力 三根缆绳总质量 缆绳重力 整体静止悬停时受力平衡，向上的浮力等于向下的总重力与地面对缆绳的拉力之和，即，变形得 （3）系统缓慢上升，处于平衡状态，对浮空系统受力分析：向上的浮力等于向下的系统重力与缆绳拉力之和，即 因此缆绳对系统的拉力 拉力做的功： 上升时间 拉力的功率 20．根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是（　　） ①试管内的冷水放入热水中变热 ②煤气炉将冷水烧热 ③一球上升一球下降（不考虑摩擦影响） ④小灯泡通电发光 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 【答案】D 【详解】①冷水放入热水中，属于热传递，发生了内能的转移； ②煤气燃烧时，先将化学能转化为内能，通过热传递将冷水加热成为热水，发生了能量的转化和转移； ③一球上升一球下降，属于机械能在两球之间的转移，发生了能量转移； ④小灯泡通电发光，将电能转化为内能和光能，发生了能量的转化，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 21．下列选项可能符合能量流向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变，但任何实际的能量转化过程都伴随着能量的耗散，效率不可能达到100%。 A．图中输入1000J内能，输出500J机械能和500J电能。内能转化为其他能量时必然会有能量散失，而图中意味着能量转化效率为100%，这在现实中是不可能实现的，故A不符合题意； B．图中输入1000J机械能，输出200J内能和900J电能。输出的总能量为200J+900J=1100J，大于输入的能量1000J。这违背了能量守恒定律，能量不能无中生有，故B不符合题意； C．图中热机输入1000J内能，输出1000J机械能。热机是将内能转化为机械能的装置。此图表示内能被100%地转化为了机械能，热机效率为100%，这是不可能实现的，任何热机工作时都必然有部分能量以热量的形式散失，故C不符合题意； D．图中用电器输入1000J电能，输出900J机械能和100J内能。这符合电动机工作时的能量转化情况：消耗电能，主要转化为机械能（有用能量），同时一部分电能因电流热效应和机械摩擦等转化为内能（耗散的能量）。输入总能量为1000J，输出总能量为900J+100J=1000J，遵循能量守恒定律。这种能量转化是可能发生的，故D符合题意。 故选D。 【题型8 能量守恒定律】 22．阅读短文，回答问题。 饮水鸟 图甲饮水鸟是一款玩具，其结构如图乙中A所示。给鸟头部滴些水，玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出液体，头部的液体在重力作用下又回到底部，如图乙中C所示，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。 (1)给头部滴水的目的是利用水蒸发___________热量，使头部温度下降。 (2)头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会___________（填物态变化名称），使头部气压___________尾部气压。 (3)饮水鸟并非“永动机”，其原因是运动过程消耗了___________能，转化为鸟的___________能。 【答案】(1)吸收 (2) 液化 低于 (3) 内 机械 【详解】（1）蒸发属于汽化的一种，汽化过程需要吸收热量，因此给头部滴水后，水蒸发吸收热量，使头部温度降低。 （2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的气态乙醚遇冷，由气态变为液态，该物态变化为液化；气态乙醚液化后，头部玻璃泡内气体减少，气压减小，因此头部气压小于尾部气压。 （3）永动机是指不需要消耗能量就能持续对外做功的机器，饮水鸟运动过程中，消耗了周围环境的内能，将内能转化为鸟运动的机械能，因此它不是永动机。 23．（多选）《天工开物》中描绘了我国古代造纸过程中将湿纸膜“透火焙干”的场景，如图所示，在巷中生火，使砖的温度升高，将一张张湿纸膜贴在砖墙上，湿纸膜就能快速变干，干透后揭下来就是成品纸了。对上述情景的分析正确的是（     ） A．湿纸膜贴在砖墙上不受摩擦力的作用 B．若木柴未完全燃烧会导致能量不守恒 C．湿纸膜能快速变干是因为温度越高，蒸发越快 D．砖温升高是通过热传递的方式改变了砖的内能 【答案】CD 【详解】A．湿纸膜静止在竖直砖墙上，湿纸膜有向下运动的趋势，因此湿纸膜受到竖直向上的摩擦力作用，故A错误； B．能量守恒是自然界的普遍规律，总能量永远守恒。木柴未完全燃烧只是部分化学能未释放，总能量仍然守恒，故B错误； C．砖墙温度高，湿纸膜温度升高后水分蒸发加快，因此快速变干，故C正确； D．木柴燃烧放热，热量通过热传递转移给砖墙，使砖内能增加，温度升高，故D正确。 故选CD。 24．下列说法正确的是（     ） A．甲图中，壶中水的温度在升高过程中，内能变大 B．小球按乙图弹跳路径，弹跳到最高点时，动能为零 C．丙图中，由于能量守恒，永动机是能造出来的 D．丁图中，高温铁水的内能一定大于冰山的内能 【答案】A 【详解】A.对于质量一定的物体，温度越高，内能越大；壶中水的质量不变，温度升高，内能增大，故A正确； B.小球斜向弹跳，到达最高点时竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，因此动能不为零，故B错误； C.永动机违反能量守恒定律，不可能被制造出来，故C错误； D.内能的大小不仅和温度有关，还和物体的质量有关；冰山的质量远大于高温铁水，因此高温铁水的内能可能小于冰山的内能，故D错误。 故选A。 【题型9 热机燃料燃烧能量走向示意图】 25．汽油机汽缸在某时刻的状态如图甲所示，这是____________冲程，如图乙是汽油机的能量流向图，可算出它的热机效率为____________。 【答案】 做功 30% 【详解】图甲中两个气门关闭，活塞向下运动，把内能转化为机械能，所以图甲为汽油机的做功冲程； 该汽油机的热机效率是 26．如图所示是某汽车汽油机的能量流向图，完全燃烧0.5kg的汽油，该汽油机能够输出_____J的有用功；已知该汽车水箱容积为，当水箱中的冷却水温升高40℃时可以对外吸收_______J的热量。[汽油的热值为，水的比热容为] 【答案】 【详解】由能量流向图得，汽油机的效率 完全燃烧0.5kg汽油放出的总热量 输出有用功 水箱容积 水的质量 水吸收的热量 27．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：_______。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为_______。 【答案】 0.1 【详解】【小题1】由图知，损失的能量为，获得的有用的机械能是，则燃料完全燃烧释放的能量 【小题2】根据可得该工作过程中消耗的汽油质量 【题型10 燃料的利用和环境保护】 28．如图所示是氢能源“智轨”电车（三编组），无需铺设有形轨道，采用激光雷达感知技术、毫米波雷达感知技术等环境感知手段。该“智轨”电车（三编组）创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统，还配备钛酸锂电池，“智轨”电车运行时，氢燃料电池作为牵引主动力，锂电池则在启动加速阶段提供辅助动力，车辆惰行（电车无牵引力也无制动，靠惯性行驶）、停站时，燃料电池为锂电池充电；制动时，锂电池回收制动能量，实现能量的循环利用。已知常温条件下，在70MPa压强下氢燃料的热值为。“智轨”电车部分参数如下表：（三编组即三节车厢编组） 项目 参数 车重（含人） 满载 50吨 最大载客量 60kg/人 300人 储氢罐 每节编组 1个 车轮 每节编组 4个 续航 满氢满电综合续航 245km 锂电续航 35km (1)“智轨”电车进站时，车上的乘客看到站台往后退，则乘客选择的参照物是__________（选填“电车”或“站台”）。 (2)若“智轨”电车（三编组）满载时以35km/h匀速直线行驶时1h，该过程电车受到的阻力为总重的0.05倍，求该过程电车动力做的功。（g取10N/kg） (3)已知某燃油公交车（满载60人）的平均油耗为30L/100km，汽油的二氧化碳排放量为2.5kg/L。某两地区相距为18km，若启用“智轨”电车（三编组）替代5辆公交车运送300人，求减少的二氧化碳排放量。 (4)若氢燃料电池的能量转化效率为50%，该“智轨”电车（三编组）“纯氢运行”（只有氢燃料电池工作）的能耗（能耗定义：电车通过每公里所消耗的能量）为。求“智轨”电车（三编组）三个储氢罐可存储的氢气总质量。 【答案】(1)电车 (2) (3)67.5kg (4) 【详解】（1）乘客看到站台往后退，说明站台相对于所选参照物位置向后改变，站台相对于电车的位置向后变化，因此参照物是电车。 （2）满载总质量，总重力 阻力 匀速直线行驶时牵引力与阻力是一对平衡力，所以 行驶路程 动力做功 （3）运送300人需要公交车数量 5辆公交车总行驶路程 总耗油量 减少的二氧化碳排放量 （4）满氢纯氢运行里程 运行需要总机械能 氢气完全燃烧放出总热量 由得，氢气总质量 29．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)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___________%。（） 【答案】(1)丁 (2)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）干木柴完全燃烧放出的热量为 水吸收的热量为 土灶的烧水效率为 30．过春节时，乌力吉去看望住在牧区的爷爷奶奶，一家人常常在蒙古包里围炉而坐，喝茶聊天。为提高煤炉的效率，他和爸爸为爷爷奶奶改制了如图所示的双加热煤炉。这种炉子使用蜂窝煤，在给上方壶内水加热的同时，还能给炉壁间的水加热。某次煮茶，炉子消耗0.28kg蜂窝煤，将壶内温度为18℃，质量为5kg水加热到98℃沸腾的同时，还把炉壁间10kg水从20℃加热至60℃，已知水的比热容，蜂窝煤热值约，在这一过程中： (1)双加热煤炉的加热效率大约是多少？ (2)这种蜂窝煤中间的孔洞有什么作用？ (3)你认为这种双加热煤炉与传统的煤炉相比有什么好处？ 【答案】(1) (2)增大煤与空气的接触面积，同时保证空气流通，为燃烧提供充足氧气，让煤燃烧更充分，提高燃烧利用率。 (3)可以充分利用燃料燃烧放出的热量，将原本从炉壁散失的废热利用起来加热水，减少热量损失，提高煤炉的加热效率，节约燃料，更加节能。 【详解】（1）壶内水吸热 炉壁间水吸热 总吸热 蜂窝煤完全燃烧放出的热量 加热效率 （2）略 （3）略 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $