第十四章 内能的利用（综合题30道） 2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦内能利用核心考点，通过30道综合题系统覆盖热机原理、能量转化及效率计算，注重知识逻辑与实际应用结合，培养能量观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热机原理|5题（如1、12题）|冲程判断、能量转化分析|从热机结构→冲程工作原理→能量转化过程，构建机械运动与内能联系| |能量转化与计算|18题（如2、3、7题）|燃料放热、热量计算、效率求解|以Q=mq、Q=cmΔt、η=W有/Q放为核心，形成“燃烧放热→能量传递→效率评估”逻辑链| |实验探究与应用|7题（如13、19题）|自制装置分析、错题纠正、实际场景应用|结合实验现象（如汽轮机模型）与生活实例（氢能汽车），体现科学探究与社会责任|

第14章 内能的利用（综合题30道） 1．热机的发展历程倾注了无数科学家的不懈努力。我们可以通过身边的物品，简单模拟热机产生动力的过程。 (1)如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。此时，罐内气体对外做了功，气体内能__________（选“A．变大”或“B．变小”）；这一过程的能量转化情况与内燃机的__________冲程相同。 (2)（不定项）如图所示，是一款新型无人驾驶汽车，该车的发动机为汽油机。在汽油机的一个工作循环中，飞轮靠惯性工作的冲程有（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021—2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月，据中国石化消息，两辆以氢为燃料的汽车，实现了北京到上海1500km长距离运输测试，这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。[，]。求： (1)燃料燃烧时将______能转化为______能； (2)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量能使多少质量的10℃水温度升高50℃？ (3)0.6kg的氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s，该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 3．我国在文昌航天发射场用“长征五号遥七”运载火箭成功将通信技术试验卫星十一号顺利送入预定轨道，如图所示。火箭使用液态氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为J/kg。 (1)火箭升空时，燃料燃烧过程中将化学能转换为______能； (2)若火箭发射时携带kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若上一问放出的热量只有20%被水吸收，能将kg、初温为25℃的水加热至多少摄氏度？[，已知当地大气压为1标准大气压] (4)“比冲”是动力学家衡量火箭引擎燃料的能量利用效率的一种标准量。它是火箭发动机产生的推力乘以工作时间再除以消耗掉的总燃料质量，推力单位是N，时间单位是s，质量单位是kg，所以比冲单位是______。假设火箭使用的YF-77氢氧发动机，单台比冲为307（比冲单位未写出），推力为N，工作时间是173s，则单台该发动机消耗燃料质量为多少吨？（结果保留一位小数） 4．我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车匀速行驶了，消耗燃油，汽车发动机行驶时所受到的阻力是1000N。已知燃油的热值为（忽略燃油消耗对汽车质量的影响）。请回答下列问题： (1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少？ (2)汽车牵引力所做的功是多少？ (3)发动机的效率是多少？ (4)无人驾驶汽车在测试过程中，机械能______；测试后油箱中剩余燃油的热值______。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 5．农忙时期渊渊驾驶收割机，在平直的田间作业道路上匀速收割运输作物时，发动机牵引力恒定不变，该车行驶，消耗柴油（）。 (1)随着油箱中柴油质量的减小，其热值______（选填“变大”“变小”或“不变”），柴油燃烧时______转化为______； (2)这些柴油完全燃烧放出了多少热量？ (3)若发动机效率为，则行驶过程中发动机牵引力为多少？ 6．小阳在错题记录本中，记录了如表所示错题，请帮他找出错误之处，分析错因并写出正确的解答过程。 错题记录 错题改正 习题：小阳在网上看到了一款神奇的摆件玩具，如图所示。钢珠从高处落下，经过轨道后又被弹到孔中，继而往复运动，请你分析钢珠在运动过程中的能量的变化并说明理由。 答：钢珠从高处落下过程中，重力势能转化为动能，经过轨道后被弹到孔中的过程中，动能又转化为重力势能，继而往复运动。在往复运动过程中，不需要消耗其他形式的能量，所以钢珠会一直不停地运动。 ①错误之处：___________； ②错因分析：___________； ③正确解答：___________。 7．如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1L的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。 (1)若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ (2)水吸收的热量是多少？ (3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大？ (4)请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。 8．目前，“节能减排”已引起全球关注在垃圾处理之前，通过垃圾分类回收，就可以将垃圾变废为宝，在一定条件下，1t某种分类后的垃圾能“榨”出125kg燃料油，该种燃料油的热值为4×107J/kg。 (1)125kg燃料油完全燃烧能放出多少J的热量？ (2)若（1）中热量的84%被水吸收，可将多少kg的水从20℃升高到70℃？[c水=4.2×103J/（kg·℃）] (3)你认为垃圾除了“榨”油外，还能有什么作用？（写出一条） 9．2025年7月30日，上海首批真无人驾驶出租车开始收费运营。如图所示，该款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油，若汽油机的效率为30%，，。求在这段运动过程中： (1)自动行驶过程中，遇到行人要过斑马线时会提前刹停，在刹车过程中汽车的机械能会转化为刹车盘的___________能； (2)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温，质量的水吸收，水的温度会升高到多少℃？ (4)如果汽车匀速运动时受到的阻力为，消耗汽油汽车能够行驶的路程是多少？ 10．如图是我国研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机（上身飞机、下身船），该飞机空载质量48t，单次载水量可达12吨，动力系统由四台相同的涡桨发动机组成。空载状态下该飞机的最大飞行速度为500km/h，最大飞行速度时单台发动机功率为3000kW，效率为40%。某次执行远程森林灭火演练任务，“鲲龙”空载状态下以最大飞行速度飞往400公里外的火场。（到达火场后再在火场附近湖泊吸水） (1)飞机吸水后静止在水面时机身排开水的体积_________（选填“小于”“大于”或“等于”）吸水前机身排开水的体积。飞机投水过程中保持水平匀速飞行，飞机的机械能_________（选填“变大”“不变”或“变小”）； (2)在飞往火场过程中单台发动机对外输出的有用功； (3)已知燃油的热值为，在飞往火场过程中四台发动机共消耗多少燃油？ 11．某品牌锅炉工作时的能量流向如图所示。 (1)由图中信息可知，锅炉工作过程中输出有用功的效率为______。完全燃烧2kg的天然气，水吸收的热量是______J。（已知） (2)汽油机工作一段时间后，油箱里的汽油没有发生变化的是______（填序号）。 ①质量②密度③比热容④热值 (3)若想提高锅炉的效率，可采取的措施是______（写出一条即可）。 12．蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了第一次工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。 (1)一台四冲程内燃机转速为600r/min，则说法正确的是_______。 A．每分钟做功100次，共有600个冲程 B．每秒共40个冲程，曲轴转10圈 C．每分钟完成300个工作循环，做功150次 D．每秒做功5次，曲轴转10圈 (2)新型热机——光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图1，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。上述活塞右移过程相当于汽油机的______。 A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 (3)汽车是常见的交通工具，如图2甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是_______。 A．甲图中活塞对气缸内的气体做功，气体的温度降低 B．乙图中汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，汽油的热值越小 D．冬天汽车都会利用废气中的余热给车内供暖，该举措提高了燃料的利用率 (4)下列运载工具中，不需要利用热机的是______。 A．蒸汽机 B．柴油拖拉机 C．长征系列火箭 D．纯电动汽车 13．某创新实践小组的同学在校园科技节上展示了“自制汽轮机”的实践过程； （1）制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动，如图甲所示。 （2）组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片。 （3）给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转动了起来。 （4）探究思考： ①给烧瓶中的水加热的过程中，是通过______的方式改变水的内能； ②汽轮机工作时，水蒸气对叶轮______，水蒸气的内能______（选填“增加”、“减少”或“不变”），此过程与图丙中汽油机的______（选填字母）冲程工作原理相同； A．B．C．D． ③在标准大气压下，烧瓶中装有300g，初温为20℃的水，将水加热至沸腾需要吸收的热量是______J；酒精灯里的酒精在燃烧的过程中，热值______（选填“变大”“不变”或“变小”），若不计热损失，则需要完全燃烧酒精______g。[，] 14．厨房中的物理知识。 (1)①同样条件下，烧一壶水时，加热时间越长，水的温度就越高。据此可以猜想：质量相同的同种物质，物质吸收的热量可能与________有关。 ②同样条件下，烧开一壶水比烧开半壶水所用时间长。据此可以猜想物质吸收的热量可能与________有关。 (2)水在沸腾前后温度的变化图线如图，BC段表示水继续吸收热量持续沸腾，水的内能增大，温度不变，说明内能大小与________有关。 (3)某同学想探究家中用天然气烧水的效率。他把铁锅放到燃气灶的锅架上，用纯净水瓶向铁锅里加了2千克的水。记录水的初温为22℃，开大火挡位加热。边加热边观察天然气表的示数变化，当观察到天然气表的示数增加了0.02m3时，测量此时水的温度为72℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为3.5×107J/m3，大气压强为1个标准大气压，求： ①水吸收的热量Q吸是多少________？ ②若天然气完全燃烧，放出的热量Q放为多少________？ ③在理想情况下，天然气烧水的效率为多少________？ ④继续观察到天然气表示数，请直接判断当示数又增加了0.02m3时水温为________℃。 ⑤实际使用时，燃气灶的效率并没有这么高，为了提高燃气灶效率，请给使用者提出一条可操作的建议________。 15．某创新实践小组的同学在校园科技节上展示了“自制汽轮机”的实践过程： ①制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动，如图甲所示； ②组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片； ③给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转动了起来； ④探究思考： (1)给烧瓶中的水加热的过程中，是通过_________的方式改变水的内能。 (2)汽轮机工作时，水蒸气对叶轮_________，水蒸气的内能_________（选填“增加”“减少”或“不变”），此过程与图丙中汽油机的_________（选填字母）冲程工作原理相同。 (3)在标准大气压下，烧瓶中装有300g、初温为20℃的水，将水加热至沸腾需要吸收的热量是_________J；若不计热损失，则需要完全燃烧酒精_________g。[，] (4)汽轮机的效率比较低，请你写出一种提高此汽轮机效率的方法：_________（合理即可）。 16．小明利用十一假期外出秋游，用便携式卡式炉来烧开水，消耗的丁烷，把水壶中、温度为20℃水烧开了。【当地为1个标准大气压，丁烷的热值为，水的比热容为，水的密度为】求： (1)水吸收的热量； (2)的丁烷完全燃烧放出的热量； (3)本次卡式炉烧水的效率； (4)请你提出一条提高卡式炉烧水效率的有效措施。 17．热岛效应，指由于人为原因改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象，该现象属于城市气候最明显的特征之一。 (1)在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温较_____________（选填“快”或“慢”）； (2)减弱热岛效应的措施之一：保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的_____________的特性； (3)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水_____________（填某一物态变化）有_____________的作用（选填“吸热”或“放热”）； (4)减弱热岛效应的措施之三：绿色出行。只要是能降低出行中的能耗和污染，就叫做绿色出行。如：__________________________等；（答一种情况即可） (5)研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一： ①大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的。配制防冻冷却液时二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的体积之和，这说明分子之间有_____________； ②某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为_____________J。（已知汽油的密度为，热值为） 18．随着人们生活水平的提高，汽车已经进入千家万户，它给我们的生活提供了便利，特别是促进了社会的发展。请你解答： (1)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率会________（选填“升高”“降低”或“不变”）； (2)汽车发动机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程，将四个冲程图重新排序：________，其中，图________所示的冲程是给汽车提供动力的。 (3)国产某种型号单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功120J，飞轮的转速是，每分钟消耗10g汽油。1分钟内，做________次功。若完全燃烧，则1分钟汽油放出的热量是________J；满负荷工作时热机的效率是________%（汽油的热值为）。 19．如图甲是一种太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，其结构示意图如图乙所示，工作时的能量流程如图丙所示，其中太阳能电池板的核心部件是光电板。某兴趣小组想知道光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们提出了以下猜想： 猜想1：可能与光电板的光照时间有关； 猜想2：可能与光电板的面积有关； 猜想3：可能与光电板的颜色有关。 根据以上猜想，他们设计好实验方案，让太阳光对光电板照射并对蓄电池充电，一段时间后用蓄电池给相同的LED灯供电直到LED灯熄灭，实验记录数据如下表： 序号 光电板的面积/m2 光照时间/min 光电板表面所涂颜色 LED灯的发光时间/min 1 0.1 10 黑色 30 2 0.1 20 黑色 60 3 0.1 30 黑色 90 4 0.2 10 黑色 60 5 0.3 10 黑色 90 6 0.1 10 绿色 20 7 0.1 10 白色 5 (1)如图乙所示，白天控制开关S应与触点 ___________ （选填“b”或“c”）接通，此时蓄电池相当于电路中的 ___________ 。 (2)①由表中 ___________ （填表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，可得出猜想1是正确的； ②由表中数据分析可知：光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积成 ___________ ； ③由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用 ___________ 色最好。 (3)若将上述同规格的两个LED灯串联，由序号1光电板充电的蓄电池对其供电并使其能发光75min，则至少需要的光照时间为 ___________ min（设LED灯电阻不变）。 (4)光电板吸收太阳能的多少还可能与 ___________ 因素有关。（写出一种即可） 20．热机是人们获得动力的重要机械，在学过热机知识基础上，跨学科实践课上同学们组成若干小组分别制作如图所示的简易汽轮机模型。 同学们准备了以下材料：一个空易拉罐、一支去掉笔芯和尾塞的中性笔、一台小风扇、一个酒精灯、一个支架、胶水、护目镜、防火垫等。 具体制作与操作步骤如下： (1)第一步：向空易拉罐内部注入大约半罐水，空易拉罐的作用相当于热机构造中的_______，水的作用是在受热后转化为高温高压的蒸汽，为小风扇运转提供“动力源”； (2)第二步：将去掉笔芯和尾塞的中性笔处理成中空管道，将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封，目的是为了防止_______，影响小风扇运转效果； (3)第三步：将密封好的易拉罐放置在支架上，调整位置，使笔的尖端对准小风扇的扇叶，保证蒸汽喷出时能直接作用于扇叶。当蒸汽从笔的尖端高速喷出推动扇叶转动时，实现的能量转化是_______能转化为_______能。 同学们发现这个汽轮机模型虽结构简单，但完整呈现了热机的核心工作过程，在利用该模型进行操作时，部分小组发现仍然存在可改进之处。 比如，其中的某一个小组观察到风扇转动得很慢，同学们交流后发现这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是______。 A．更换一个更细的喷嘴 B．换用加热效率更高的热源 C．降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 21．如图所示是简单的热机工作模拟实验：用酒精灯加热试管中的水，一段时间后橡胶塞被“顶出”。 (1)该实验中，水蒸气膨胀对橡胶塞________，内能转化为橡胶塞的________能，这个过程与四冲程汽油机的________（选填图中编号）冲程能量转化相同。 A．B．C．D． (2)关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量就越多 B．物体的内能增加，温度一定升高 C．物体温度升高，一定吸收了热量 D．两个内能相同的物体相互接触时，也可能发生热传递 (3)一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3600r/min，下列说法正确的是（　　） A．每秒对外做功60次 B．对外做功越快，柴油机效率越高 C．每秒有120个冲程 D．每秒活塞往复60次 22．一款智能送餐机器人的重力为500N，如果机器人在水平路面上以0.4m/s的速度沿直线匀速运动20m，它所受到的阻力为60N。 (1)请在图乙中用力的示意图画出机器人的重力G； (2)在此过程中，重力做功________J，牵引力的功率为________W； (3)在此过程中，机器人主要将电能转化为________能。机器人受到的合力为________牛。 23．汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分： (1)如图（a）（b）（c）（d）为汽车内燃机工作四个冲程的示意图。图________是提供动力的冲程，其余三个冲程都是靠飞轮的惯性带动曲轴连杆转动。图（b）中气体的温度________（选填“升高”或“降低”）。 (2)图是某汽车发动机能量分配图，该发动机的效率是________。 (3)若某汽车以72km/h的速度匀速行驶1小时，发动机做的有用功为1.8×108J，消耗汽油15kg。已知汽油的热值约为4.6×107J/kg，求： ①汽油完全燃烧放出的热量Q放； ②发动机的效率。 24．发动机是汽车的核心部件，发动机的质量好坏决定了整车的性能和品质，现代汽车发动机主要分汽油机与柴油机两类。 (1)图1的d所示为汽油机___________（选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”）冲程，将___________能转化为___________能。图2是汽油机的能量流向图，其热机效率为___________（用图2中的物理量符号表示）； (2)如图3为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机___________（填字母） A．热机效率较大 B．热机效率较小 C．产生的有用机械能较少 D．损耗的能量较少 (3)由图2、图3可知汽油机的效率比较低，以下措施不能提高汽油机效率的是___________（填序号） ①使燃料更充分燃烧②减少机械间的摩擦 ③尽量选用功率更大的发动机④将燃烧排出的废气再利用 (4)A、B、C三台汽油机中燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图如图4所示，则___________（选填“A”“B”或“C”）汽油机的效率最高，消耗质量相同的燃料时，___________（选填“A”“B”或“C”）汽油机输出的机械能最多。 25．某同学在笔记中记录了如下错题，请你帮他找出错误之处，分析错因并写出正确的解答过程。 错题记录 错题改正 某商家在宣传一款价格低廉的“自发热石墨烯”保暖内衣时，声称该内衣内含石墨烯材料，穿戴时无需消耗其它能量，凭借石墨烯特殊的物质结构和极好的热稳定性，就能凭空产生热量，在任何时间和环境中都能实现“自发热”功能。请你利用所学的物理知识，判断该商家对“自发热”功能的宣传是否科学，并解释其原因。 答：该商家的宣传具有科学性。利用石墨烯特殊的物质结构和极好的热稳定性，无需消耗能量即可产生热量，是可以实现“自发热”功能。 错误之处：___________。 错因分析：___________。 正确解答：___________。 26．氢燃料是一种清洁、效率高的能源，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知某氢能源公交车行驶一段路程消耗了0.6kg的氢燃料[；]，试问： (1)传统汽车采用汽油作为燃料，汽油属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；从热学角度说氢作为燃料的优点是______； (2)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (3)若这些热量全部被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； (4)若这些能量恰好能够供应该氢能源公交车以70kW的恒定功率匀速行驶10min，则该氢能源公交车的效率是多少？ 27．2025年2月举世瞩目的第九届亚冬会在哈尔滨胜利召开，此次亚冬会哈尔滨市在太阳岛、冰雪大世界等著名景区安装了“风光互补路灯”如图所示，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者可同时发电，并可日夜为蓄电池充电，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能，请回答下列问题： (1)该路灯是将太阳能或者风能转化为______能的装置，太阳能和风能都是清洁能源。 (2)若焦炭的热值为，一盏这样的路灯每年可节约多少千克的焦炭？ (3)若每年节约的能量有21%被水吸收，则可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？[水的比热容为，大气压强为标准大气压] 28．“向深空，再出发”，2025年5月29日，在我国西昌卫星发射中心，天问二号探测器由长征三号运载火箭成功发射升空，开启了我国行星探测工程的新征程。 (1)长征三号运载火箭使用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的___________；在火箭点火发射时将燃料燃烧后的___________能转化为___________能。 (2)火箭发射塔修建在水池上，利用了水的___________较大，可以吸收更多的热，从而保护了发射塔不被高温烧毁。 (3)为应对深空探测中低温、低光照的复杂环境，天问二号采用了新型的扇形柔性太阳电池阵。其中应用的新型太阳电池的光电转换效率提升至34%。太阳能帆板是一种把太阳能转化为___________能的装置。 29．某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·∘C），酒精的热值是3.0×107J/kg，加热时每只酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。那么请问： (1)图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像? (2)加热满2min时，水吸收了多少热量? (3)给水加热2min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量? (4)试求出沙子的比热容?（得数保留整数） 30．月背“挖土”、“广寒”探秘——嫦娥六号任务圆满成功，实现世界首次月球背面采样。 (1)嫦娥六号发射成功 5月3日长征五号遥八运载火箭顺利将嫦娥六号探测器送入预定轨道。长征五号运载火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的______；火箭发射时液态氢燃烧产生的______能转化为了运载火箭的机械能。 (2)月背智能采样 嫦娥六号着陆器通过钻具钻取和机械臂抓取两种方式分别采集月壤样本和月表岩石。经查资料发现月壤中含有核聚变需要的氦－3，氦－3发生核聚变释放的能量相当于汽油完全燃烧释放的能量。不考虑热量损失，氦－3发生核聚变释放的能量可以将多少千克初温为的水加热至沸腾？[一个标准大气压下，，汽油的热值为，保留1位小数] (3)月背“土”特产回家 取样完成后，推力为的主发动机经将返回器送至高的环月轨道，若主发动机的能量利用率为，则该过程中主发动机消耗的能量为多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．(1) B 做功 (2)ABD 【详解】（1）[1]根据内能改变的规律：物体对外做功时，自身内能减小，内能转化为机械能。因此罐内气体对外做功后，气体内能变小。 [2]内燃机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，能量转化同样是内能转化为机械能，因此该过程和内燃机做功冲程能量转化相同。 （2）汽油机一个工作循环包含4个冲程，只有做功冲程可以独立对外做功，提供动力；剩余的吸气冲程、压缩冲程、排气冲程，都需要依靠飞轮的惯性来完成运转，故选ABD。 2．(1) 化学 内 (2)400kg (3)50% 【详解】（1）[1][2]氢燃料燃烧时，将氢燃料的化学能转化为内能，供车辆使用。 （2）氢燃料完全燃烧放出的热量 水吸收的热量等于燃料放出的热量，即 ， 水的质量 （3）大巴车的有用功 该氢燃料电池大巴车的效率 3．(1)内 (2) (3) (4)； 【详解】（1）燃料燃烧是化学变化，过程中燃料的化学能转化为内能（表现为燃烧产生的高温高压气体），内能再通过气体膨胀做功转化为火箭的机械能，推动火箭升空。 （2） （3）水吸收的热量 这些热量能使kg、初温为25℃的水温度升高，由得， 水的初温为25℃，已知当地大气压为1标准大气压，水的沸点为，并且水沸腾时吸收热量，温度不变。所以水的温度不可能从再升高，当时水的温度最多只能升高到。 （4）“比冲”是发动机产生的推力乘以工作时间再除以消耗掉的总燃料质量，推力单位是N，时间单位是s，质量单位是kg，故比冲单位是。 单台该发动机消耗燃料质量 4．(1) (2) (3) (4) 不变 不变 【详解】（1）燃油完全燃烧放出的热量为 （2）汽车匀速行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，即 则汽车牵引力所做的功为 （3）汽车发动机的效率为 （4）[1]无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，在汽车匀速行驶的过程中，速度、质量和高度均不变，因此动能和重力势能不变，机械能不变。 [2]燃料的热值是燃料的一种特性，只取决于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，所以测试后油箱中剩余燃油的热值不变。 5．(1) 不变 化学能 内能 (2) (3) 【详解】（1）[1]热值是燃料的固有属性，与燃料的质量无关。 [2][3]柴油燃烧是化学反应，将储存的化学能转化为内能。 （2）这些柴油完全燃烧放出的热量为 （3）已知发动机效率为 ，则发动机输出的机械功为 行驶距离为 发动机牵引力为 6． 在往复运动过程中，不需要消耗其他形式的能量 没有考虑往复运动过程中，由于摩擦机械能会转化为内能 钢珠从高处落下时，重力势能转化为动能；经过轨道最低点时，动能最大；上升进入孔中时，动能又转化为重力势能。但由于存在摩擦和空气阻力，一部分机械能会转化为内能，因此钢珠的机械能逐渐减少，运动幅度逐渐减小，最终停止，不可能永远运动下去。 【详解】【小题1】钢珠在运动过程中，与轨道有摩擦，与空气有阻力，一部分机械能会转化为内能，导致钢珠的机械能逐渐减少，因此每次到达的高度会逐渐降低，最终会停止运动。题目中的回答违背了能量守恒定律。 【小题2】忽略了摩擦和空气阻力会使机械能转化为内能，导致机械能不断减少，最终停止。 【小题3】略。 7．(1) (2) (3)35% (4)见解析 【详解】（1）由题可知，固体酒精完全燃烧，放出的热量 （2）由可得，水的质量 所以水吸收的热量 （3）固体酒精炉的热效率为 （4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。 8．(1) (2) (3)垃圾可以进行发电 【详解】（1）125kg燃料油完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 则吸收热量的水的质量 （3）垃圾可以进行发电（或制作肥料、生产建筑材料等，合理即可）。 9．(1)内 (2) (3)75 (4) 【详解】（1）在刹车过程中，汽车的机械能会转化为刹车盘的内能。因为刹车时，刹车盘与刹车片之间存在摩擦，通过做功的方式将机械能转化为内能，使刹车盘温度升高。 （2）已知汽油质量，汽油的热值，则4kg汽油完全燃烧放出的热量 （3）废气带走的能量 因为这些能量全部被水吸收，所以 根据吸热公式，可得水升高的温度 所以水的温度会升高到 （4）已知汽油机的效率，根据，可得汽车做的有用功 因为汽车匀速运动，所以汽车受到的牵引力 根据W=Fs，可得汽车能够行驶的路程 10．(1) 大于 变小 (2) (3) 【详解】（1）飞机静止在水面时漂浮，满足。吸水后飞机总重力增大，浮力随之增大；根据阿基米德原理，水的密度不变，浮力增大则排开水的体积增大，因此吸水后排开水的体积大于吸水前； 飞机投水过程中水平匀速飞行，速度、高度不变，但总质量减小：动能（与质量和速度有关）减小，重力势能（与质量和高度有关）减小；机械能是动能与势能之和，因此机械能变小。 （2）已知路程，速度，由得 单台发动机功率 由得有用功 （3）四台发动机的总有用功 由热机效率公式得燃油燃烧放出的总热量 由热值公式得消耗燃油质量 11．(1) 35% (2)②③④ (3)见解析 【详解】（1）[1]由图可知，燃料燃烧放出的热量为100%，其中25%散失到空气，传给底座和炉子40%，则水吸收的有用热量占比为，即锅炉的效率为35%。 [2]完全燃烧2kg的天然气放出的热量为 水吸收的热量为 （2）汽油燃烧后质量会减少，因此质量发生变化。密度是物质的特性，与质量、体积无关，汽油种类不变，密度不变。比热容是物质的特性，仅与物质种类和状态有关，汽油种类不变，比热容不变。热值是燃料的特性，仅与燃料种类有关，汽油种类不变，热值不变。故②③④符合题意，①不符合题意。 故选②③④。 （3）提高锅炉的效率核心在于增加有用热量占比，减少额外损失，如给锅炉外壳加保温层，优化燃烧方式等。 12．(1)D (2)C (3)D (4)D 【详解】（1）四冲程内燃机的工作规律：一个工作循环包含4个冲程，曲轴转2圈，对外做功1次。 转速为600r/min（即10r/s），每分钟曲轴转600圈，完成个工作循环，对应个冲程，对外做功300次； 每秒曲轴转10圈，完成5个工作循环，对应20个冲程，对外做功5次。 A．每分钟做功300次、1200个冲程，故A错误； B．每秒20个冲程、曲轴转10圈，故B错误； C．每分钟完成300个工作循环、做功300次，故C错误； D．每秒做功5次、曲轴转10圈，故D正确。 故选D。 （2）汽油机的做功冲程：内能转化为机械能，推动活塞运动。 光发动机中，分解使气压增大，推动活塞右移（内能转化为机械能），对应汽油机的做功冲程。 A．吸气冲程是吸入气体，无能量转化，故A不符合题意； B．压缩冲程是机械能转化为内能，故B不符合题意； C．做功冲程是内能转化为机械能，与活塞右移过程一致，故C符合题意； D．排气冲程是排出废气，无能量转化，故D不符合题意。 故选C。 （3）A．甲图中活塞对气体做功，气体内能增大、温度升高，故A错误； B．乙图中有用机械能占比为，故效率为28%，故B错误； C．热值是燃料的特性，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．利用废气余热供暖，提高了燃料释放能量的利用率，故D正确。 故选D。 （4）热机是将内能转化为机械能的机器（如蒸汽机、柴油机、火箭发动机）；纯电动汽车是将电能转化为机械能，不利用热机。 A．蒸汽机是热机，故A不符合题意； B．柴油拖拉机的柴油机是热机，故B不符合题意； C．火箭发动机是热机，故C不符合题意； D．纯电动汽车不利用热机，故D符合题意。 故选D。 13． 热传递 做功 减少 C 不变 3.36 【详解】[1]改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，用酒精灯给烧瓶中的水加热，是通过热传递改变水的内能。 [2][3][4]汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。而汽油机工作时压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，A图中进气门打开，是吸气冲程；D图中排气门打开，是排气冲程，C图中两气门关闭，活塞下行，火花塞点火，所以是汽油机的做功冲程，B图中两气门关闭，活塞上行，所以是汽油机的压缩冲程，所以汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，与图中汽油机的做功冲程工作原理相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 [5]将水加热至沸腾需要吸收的热量是 [6]热值是燃料的属性，与燃料的质量无关，因此酒精灯里的酒精在燃烧的过程中，热值不变。 [7]若不计热损失，则需要完全燃烧酒精的质量为 14．(1) 升高的温度 质量 (2)状态 (3) 4.2×105J 7×105J 60% 100 加装聚火罩，减少热损失，可提高燃气灶效率 【详解】（1）[1]相同的情况下，加热时间越长，水吸收的热量越多，温度升高得越多。因此，质量相同的同种物质，升高的温度越高，吸收的热量越多，质量相同的同种物质，物质吸收的热量可能与升高温度有关。 [2]水的比热容和温度变化相同，只有水的质量不同，吸收的热量不同，所以物质吸收热量的多少与物质的质量有关。 （2）水继续吸收热量持续沸腾，水汽化为水蒸气，水的状态变化，水的内能增大，温度不变，说明内能大小与状态有关。 （3）[1]水吸收的热量 [2]天然气完全燃烧，放出的热量 [3]天然气烧水的效率 [4]当示数又增加了0.02m3时，水温再次升高72℃-22℃=50℃ 而此时水温为72℃+50℃>100℃，高于标准大气压下水的沸点，则此时水已经沸腾，温度为100℃。 [5]提高燃气灶效率的方法：保证足够的空气，使天然气尽可能充分燃烧或加装聚火罩，减少热损失，可提高燃气灶效率。 15．(1)热传递 (2) 做功 减小 C (3) 1.008105 3.36 (4)在小孔处加润滑油 【详解】（1）改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，用酒精灯给烧瓶中的水加热，是通过热传递改变水的内能。 （2）[1][2][3]汽轮机工作时，水蒸气推动叶轮转动，对叶轮做功，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，所以内能减少。与汽油机工作时的做功冲程的能量转化是一样的。A图中进气门打开，是吸气冲程；D图中排气门打开，是排气冲程，C图中两气门关闭，活塞下行，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，B图中两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，所以汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，与图C中汽油机的做功冲程工作原理相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）[1]水加热至沸腾需要吸收的热量是 [2]不计热损失，酒精燃烧放出的热量等于水吸收的热量，根据得，需要完全燃烧酒精的质量为 （4）汽轮机工作过程中，需要克服摩擦做功，导致效率比较低，所以提高汽轮机效率的方法，可以在小孔处加润滑油。 16．(1) (2) (3) (4)为了减少热损失，对卡式炉的火焰加防风罩，或对水壶做保温处理，或用质量、比热容比铝壶小的铁壶。 【详解】（1）水的质量为 水吸收的热量为 （2）丁烷完全燃烧放出的热量为 （3）烧水的效率为 （4）见答案。 17．(1)快 (2)比热容大 (3) 汽化 吸热 (4)减少私家车使用次数/乘坐公共交通工具 (5) 间隙 【详解】（1）城市地表多为比热容较小的水泥、砖石，相同日照（吸收相同热量）时，比热容小的物质升温更快，因此城市比郊区升温快。 （2）水的比热容大，吸收相同热量时温度升高幅度更小，因此城区的水体、绿地可以限制城市温度升高，减弱热岛效应。 （3）[1][2]喷雾后液态水变为气态水蒸气，该物态变化是汽化，汽化过程吸热，可以降低环境温度。 （4）绿色出行只要符合低能耗、低污染即可，合理举例即可，如减少私家车使用次数（或步行、骑自行车 、乘坐公共交通工具）。 （5）[1]两种物质混合后总体积小于混合前体积之和，说明分子之间存在间隙，分子互相进入对方间隙，因此总体积减小。 [2]汽油质量 完全燃烧放热 18．(1)降低 (2) 丙、甲、丁、乙 丁 (3) 750 4.5×105 20 【详解】（1）燃料燃烧不充分时，提供做同样的有用功的能量需要消耗更多的燃料，因此发动机的效率会降低。 （2）[1]甲图中活塞向上运动，两个气门关闭，为压缩冲程；图乙的活塞向上运动，进气门关闭，排气门打开，为排气冲程；图丙的活塞向下运动，进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程；图丁中活塞向下运动，两气门关闭，是做功冲程。汽油机的一个工作循环中四个冲程按先后顺序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，所以正确的顺序为丙、甲、丁、乙。 [2]给汽车提供动力的是做功冲程，所以是图丁所示的冲程。 （3）[1]汽油机一个工作循环飞轮转2转，对外做功一次，所以1min内，飞轮转1500转，完成750个工作循环，对外做功750次。 [2]满负荷工作lmin消耗10g汽油，完全燃烧释放的热量 [3]1min内，汽油机满负荷工作时对外做功 则满负荷工作时热机的效率是 19．(1) b 用电器 (2) 1、2、3 正比 黑色 (3)12.5 (4)光照强度 【详解】（1）[1]白天，不需要用灯照明，太阳能路灯白天开关S应与b接通，太阳能电池板将太阳能转化为电能，储存在蓄电池中。 [2]此时蓄电池消耗电能，相当于电路中的用电器。 （2）[1]实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯的发光时间来反映的。由表中1、2、3三组数据可知光电板面积和光电板颜色相同，光照时间不同，LED灯的发光时间不同，反映了光电板吸收太阳能的多少不同，故可验证猜想1是正确的。 [2]由表中1、4、5三组数据可知，LED灯的发光时间和光电板的面积的比值相同，所以光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积成正比。 [3]由表中数据1、6、7可知，光电板面积、光照时间相同，黑色光电板可供灯发光的时间最长，所以，制作太阳能光电板用黑色最好。 （3）序号1中光电板充电10min蓄电池提供的电能 上述同规格的两个LED灯串联，发光75min，需要电能 则至少需要的光照时间 （4）除了以上影响因素，影响光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度和光照角度有关。 20．(1)气缸 (2)蒸汽泄漏 (3) 内 机械 AB 【详解】（1）在热机中，高温高压的燃气是在气缸中燃烧，推动活塞对外做功，故空易拉罐的作用相当于热机构造中的气缸。 （2）此实验目的是制作简易汽轮机，利用蒸汽推动风扇转动，用胶将罐的开口处密封，防止蒸汽泄漏，将更多的内能转化为机械能。 （3）[1][2]此实验是利用蒸汽推动风扇转动，是将内能转化为机械能。 [3]A. 更换一个更细的喷嘴，可提高蒸汽流速，喷射力度更集中，可行，故A符合题意； B.换用加热效率更高的热源，能产生更多高压蒸汽，增大喷射力，可行，故B符合题意； C.降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心，蒸汽推动风扇转动的效果要差于喷射在扇叶处，不可行，故C不符合题意。 故选AB。 21．(1) 做功 机械 C (2)D (3)CD 【详解】（1）[1][2]实验中，橡胶塞被“顶出”时，水蒸气膨胀对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。 [3]A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意； B．图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意； D．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。 故选C。 （2）A．热量是过程量，只能说放出热量，或吸收热量，不能说含有的热量，故A错误； B．物体的内能增加，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，不断吸收热量，内能增大，温度保持不变，故B错误； C．物体温度升高，则内能增大了，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误； D．内能的影响因素有温度、质量等，所以两个内能相同的物体，温度可能不相等，则相互接触时，可能会发生热传递，故D正确。 故选D。 （3）ACD．一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3600r/min，合60r/s，由于单缸四冲程柴油机的一个工作循环，完成4个冲程，飞轮转2r，活塞往复2次，对外做1次功，所以柴油机每秒有120个冲程，活塞往复60次，对外做功30次，故A错误，CD正确； B．柴油机对外做功越快，柴油机的功率越大，功率大小不影响柴油机的效率，故B错误。 故选CD。 22．(1) (2) 0 24 (3) 机械 0 【详解】（1）略 （2）做功包含两个因素：有力作用；物体在力的方向上移动距离。重力竖直向下，机器人水平运动，竖直方向移动距离为0，因此重力做功为； 机器人匀速直线运动，牵引力与阻力平衡，大小相等，即 牵引力的功率 （3）机器人消耗电能，获得运动的机械能，因此主要将电能转化为机械能；机器人做匀速直线运动，处于平衡状态，平衡力的合力为。 23．(1) （d） 升高 (2)25% (3)①6.9×108J；②26.1% 【详解】（1）[1]图（d）中两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，为做功冲程，将内能转化为机械能，对外提供动力。 [2]图（b）中，进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，该冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能，活塞对气体做功，气体的内能增大，温度升高。 （2）发动机效率是指发动机对外输出的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量之比。在本题中，来自燃料的能量为100%，发动机对外做功(提供动力)占比为25%，所以发动机效率就是25%。 （3）①汽油完全燃烧放出的热量 ②发动机的效率 24．(1) 压缩 机械 内 (2)B (3)③ (4) B B 【详解】（1）[1][2][3]图1的d所示的冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动，故为压缩冲程，将机械能转化为内能。 [4]热机效率的定义是热机对外做的有用机械能与燃料完全燃烧放出的总能量之比。由汽油机能量流向图可知，总能量用E表示，有用机械能用E2表示，因此其效率为 （2）AB．由图可知，甲汽油机有用机械能的占比为25%，乙汽油机有用机械能的占比为30%，所以，甲汽油机热机效率较小，乙汽油机热机效率较大，故A不符合题意，B符合题意； CD．由图可知，甲损耗的能量为1800J，占比为75%，则甲获取的总能量 获得的有用机械能 同样，由图可知，乙损耗的能量为1400J，占比为70%，则乙获取的总能量 获得的有用机械能 即，故CD不符合题意。 故选B。 （3）①使燃料更充分燃烧，可以让燃料释放出更多的能量用于做有用功，从而提高热机效率； ②减少机械间的摩擦，可以减少额外功的消耗，使更多的能量用于做有用功，提高热机效率； ③功率是表示做功快慢的物理量，选用功率更大的发动机并不能改变热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值，即不能提高热机效率； ④将燃烧排出的废气再利用，可以充分利用燃料释放的能量，提高热机效率。 故③符合题意，所以答案为③。 （4）[1]从柱状图中可以看出，B汽油机输出的机械能与燃料完全燃烧释放的内能之间的比例最大，因此B汽油机的效率最高。 [2]由于B汽油机的效率最高，当消耗相同质量的燃料时，B汽油机输出的机械能最多。 25． 该商家的宣传具有科学性 该商家的宣传违背了能量守恒定律 该商家的宣传不具有科学性。石墨烯产生的热量是需消耗能量的 【详解】[1][2][3]根据能量守恒定律可知，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一物体，或从一种形式转化为另一种形式；该商家宣传中提到“凭借石墨烯特殊的物质结构和极好的热稳定性，就能凭空产生热量”违背了能量守恒定律，故该商家的宣传不具有科学性，故正确解答应为：该商家的宣传不具有科学性，石墨烯产生的热量是需消耗能量的。 26．(1) 不可再生 热值大 (2)8.4×107J (3)50℃ (4)50% 【详解】（1）[1]传统汽车采用汽油作为燃料，汽油属于不可再生能源，在短时间内无法再生。 [2]从热学角度说氢作为燃料的优点是热值大，完全燃烧的质量相同时，氢释放的热量大。 （2）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 （3）由题意可知水吸收的热量 由得水升高的温度为 （4）由得，公交车行驶10min做的有用功 该氢能源公交车的效率 27．(1)电 (2)120kg (3)2250kg 【详解】（1）太阳能电池板、风力发电机发电时，将太阳能、风能转化为电能。 （2）节约的电能等于焦炭完全燃烧放出的热量，故 由得焦炭质量 （3）标准大气压下，水的沸点为100℃，水升高的温度 水吸收的热量为节约能量的21%，则水吸收的热量 由得水的质量 28．(1) 热值 内 机械 (2)比热容 (3)电 【详解】（1 ）[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][3]燃料燃烧后产生高温高压的燃气，具有大量的内能；火箭升空时，燃气的内能转化为火箭的机械能。 （2 ）火箭发射塔修建在水池上，利用了水的比热容较大，相同条件下，水可以比其他物质吸收更多的热，从而保护了发射塔不被高温烧毁。 （3 ）太阳能帆板是太阳电池板，它的作用是把太阳能转化为电能。 29．(1)a图 (2)4.2×104J (3)4.8×104J (4) 【详解】（1）由图像可知，加热2min，a中物质温度的升高量大于b中物质温度的升高量，用两只完全相同的酒精灯分别给质量相等沙子和水加热时，相同的时间内沙子和水吸收的热量相等，因水的比热容比沙子大，由可知，吸收相同的热量，沙子升温快，水升温慢，所以图a表示的是沙子吸热升温的图像，图b表示的是水吸热升温的图像。 （2）加热2min水升高的温度 水吸收的热量 （3）消耗酒精的质量 消耗的酒精如果完全燃烧放出的热量 （4）用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热，沙子和水吸收的热量相同，沙子吸收的热量 沙子升高的温度 沙子的比热容 30．(1) 热值 内 (2)2053.6kg (3)1×108J 【详解】（1）[1]液态氢的热值大，则等质量的液态氢和其他燃料完全燃烧，液态氢放出的热量更多，所以长征五号运载火箭使用液态氢作为燃料。 [2]火箭发射时液态氢燃烧，将化学能转化为内能，然后向后喷出燃气，将内能转化为运载火箭的机械能。 （2）1g氦－3发生核聚变释放的能量相当于15kg汽油完全燃烧释放的能量。则1g氦－3发生核聚变释放的能量为Q=Q放=mq=15kg×4.6×107J/kg=6.9×108J 这些能量将20℃的水加热至沸腾，则水吸收的热量为Q吸=Q放=6.9×108J 故可加热水的质量为 （3）主发动机所做的有用功为W=Fs=3000N×15×103m=4.5×107J 该过程中主发动机消耗的能量为 学科网（北京）股份有限公司 $