10.5《调查燃料的利用及其对环境的影响》学科素养同步分层练习设计（培优版）2026-2027学年北师大版初中物理九年级全一册

**基本信息** 以“培优版”分层设计为核心，通过基础认知、综合应用、拓展实践三阶路径，覆盖燃料利用、内能、热机效率等知识点，融合科学思维与探究，适配新授课巩固与能力提升。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|分子热运动、内能改变、比热容|选择题1-10聚焦单一概念，如海陆风成因、螺蛳粉热现象分析，强化物理观念| |综合应用|热值计算、热机效率、能量转化|实验探究题12-13（蒸汽机模型、热值测量）与计算题14-17（风力发电、爬楼功率），培养科学思维与探究能力| |拓展实践|能源利用与环境、跨学科应用|科普阅读题18（风寒温度）与综合题19-20（海油观澜号风电平台），体现科学态度与社会责任|

10.5《调查燃料的利用及其对环境的影响》学科素养同步分层练习设计（培优版） 初中物理九年级上册（北师郭玉英新教材） 一、选择题 1．（2023九上·阜宁期中）在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成风。如图为海陆风示意图，此图表示的昼夜状况和风向是（　　） A．白天，海风 B．夜晚，陆风 C．夜晚，海风 D．白天，陆风 2．（2026九上·北川期末）螺蛳粉是柳州有名的小吃，汤鲜、料香、粉滑润，吃起来别有一番风味。以下有关“螺蛳粉”的说法错误的是（　　） A．将粉从汤中捞出，粉的温度降低、内能减小 B．粉还未入口，就能闻到它的气味，说明分子在做无规则运动 C．汤温度高，内能大，含有的热量多 D．粉放入汤中后温度升高，是通过热传递的方式改变的内能 （2026九上·天河期末）如图， 2025年11月，中国空间站航天员启用热风烘烤机，第一次在“太空家园”吃上烤鸡翅.据此回答下题. 3．新鲜出炉的烤翅闻起来“香迷糊了”，这表明 A．分子不停地运动 B．分子间存在引力 C．分子间存在斥力 D．温度越低，分子运动越慢 4．金属烤架的温度从20℃升高到190℃的过程中，其内能 A．逐渐减小 B．保持不变 C．通过做功改变 D．通过热传递改变 5．热风烘烤机通电时，内部的发热体和电风扇正常工作，其能量流向如图，下列选项可能符合能量输出情况的是 A．100J 内能 B．100J 机械能 C．80J 内能和40J机械能 D．80J 内能和20J 机械能 6．铝合金的比热容比不锈钢的大.分别用这两种材料制成质量相同的烤架，再放入烘烤机，它们在相同时间内吸收热量相同，下列选项能反映实验情况的是(选项B两图线重合) A． B． C． D． 7．（2026九上·南宁期末）如图是小宁制作的简易热机模型。向易拉罐内部注入约半罐水，点燃酒精灯，当有蒸汽喷出时风车扇叶转动，同时管口附近出现“白气”。此过程中分析正确的是（　　） A．管口附近出现的“白气”是水蒸气 B．酒精用掉一部分后，酒精的热值会变小 C．蒸汽使扇叶转动过程相当于汽油机的做功冲程 D．通过改进此热机模型的结构，热机效率可达100% 8．（2025九上·柳州月考）螺蛳粉是柳州有名的小吃，汤鲜、料香、粉滑润，吃起来别有一番风味。以下有关“螺蛳粉”的说法错误的是（　　） A．将粉从汤中捞出，温度降低内能减小 B．粉还未入口，就能闻到它的香味是分子运动造成的 C．螺蛳汤温度高，内能大，含有的热量多 D．粉放入汤内后温度升高，是通过热传递的方式改变了内能 9．（2025·泸州）风云雷电， 气象万千，对以下热现象解释正确的是（　　） A．洁白的雾是水蒸气在一定条件下放热凝形成的 B．钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能 C．风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热 D．燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性 10．（2025九上·珠海月考）兴义杠子面是“贵州名点风味小吃”，小翠运用劳动课上学习到的烹饪技能为家人制作了美味的杠子面，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．滚烫的杠子面含有的热量多 B．随着杠子面的温度降低，其内能减小 C．当杠子面完全冷却后，其内能为零 D．刚出锅的杠子面“热”得烫嘴，其中的“热”表示的是内能 11．（2024·李沧模拟）在“碳达峰，碳中和”的政策指导下，我国的风力发电技术得到了大力的推广。风力发电机发电时，风机叶片在风力的推动下转动，然后带动发电机发电。输入风机的风能的功率为，发电机1h输出电能约为。若传动装置和齿轮箱的能量损失不计，发电机的效率为80%，则风机的效率约为（　　） A．30% B．40% C．50% D．60% 二、实验探究题 12．（2026·伊春）跨学科实践：制作简易蒸汽机模型 【项目提出】 了解热机的原理，制作简易蒸汽机模型。 【项目实施】 将一支去掉笔芯和笔尾的中性笔，笔尖朝外，插入一个装有约半罐水的易拉罐中，用胶将罐的开口处密封。再将易拉罐放在如图所示的支架上，使笔尖对准小风扇。点燃酒精灯，过一会儿扇叶转动起来。 【项目交流】 （1）气流冲击使风车转起来，这与热机的　 　 冲程原理相同。 （2）实验中若闻到酒精气味，属于　 　 现象。 （3）喷气时，笔尖应对准风车的　 　 （选填“扇叶”或“轴心”），能使风车转动得更快。 （4）实验时，发现喷出的水汽较少，风车转动较慢，改进方法是____ 。 A．向酒精灯内添加酒精 B．将酒精灯改换为煤油灯（q酒精＜q煤油） 13．（2025九上·龙岗月考）小李想测出蜡烛的热值q，他利用如图所示的装置进行测量，A容器内装有 150g的水，防风罩B的下端开了通气孔。 水的初温/℃ 25 燃烧前蜡烛的质量/g 20.6 水的末温/℃ 40 燃烧后蜡灿的质量/g 20 （1）为充成实验，需要的测量工具是　 　和　 　； （2）实验中，小李是通过　 　间接测是出蜡烛燃烧放出的热量； （3）实验中，水的温度升高内能增加，这是通过　 　方式改变物体的内能； （4）实验前后，小李测量的数据如表所示，则蜡烛的热值约为　 　J/kg； （5）小李跟同学讨论后，认为实验中测出的蜡烛的热值跟真实值相比偏　 　。 三、计算题 14．（2024九上·鼓楼期中）随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。某地有一风力发电站，其中一台风力发电机1s内提供的电能约为，若供电热水壶使用，70%被壶中100g的水吸收，求： （1）水吸收的热量； （2）水升高的温度； （3）若该风力发电机1年内提供的电能W约为，若改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则需要完全燃烧多少千克煤炭。（煤炭的热值q约） 15．（2024九上·龙沙期中）随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。某地有一风力发电站，其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J，1年内提供的电能约为4.8×1011J。求： （1）若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70%被水吸收，可以使100g常温下的水升高多少摄氏度　 　；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （2）若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则需要完全燃烧多少千克煤炭　 　。（煤炭的热值q约3.0×107J/kg） 16．（2026·潮阳模拟）随着全民运动的普及，日常碎片化健身成为新风尚。小希同学想利用上下楼的时间加强体能训练，决定回家由乘电梯改为爬楼梯。小希的质量为，家住11楼，每层楼高为，某次从1楼到11楼爬楼回家，用时。（g取）求： （1）小希受到的重力大小？ （2）小希这次爬楼克服重力做功的功率？ （3）这次爬楼所做的功相当于燃烧多少克脂肪放出的能量？（脂肪的热值为） 17．（2023九上·成都期中）如图所示是乡镇道路两旁安装的“风光互补路灯”。其顶部装有发电机，中间有太阳能电池板，当无风有光时，可以通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者也可同时发电，日夜为蓄电池充电。1台“风光互补路灯”1年大约可发电3.9×109J，已知c水=4.2×103J/（kg·℃），煤炭的热值为3×107J/kg。问： （1）若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，则每台这样的路灯每年至少可节约多少千克煤炭？ （2）若每年节约能量14%被水吸收，在标准大气压下，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？ 四、科普阅读题 18．（2024九上·惠阳开学考）风寒温度人们都有这样的体验：走在街上，穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应。风寒效应会影响人体对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来，人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时，在人体皮肤和周围空气之间有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用：当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走。风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度，并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系。下表是在气温为时，风寒温度和风速的关系。 风速 风寒温度 （1）风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式____。 A．辐射 B．传导 C．对流 D．汗液蒸发 （2）一个质量为的人散失热量，如果人体没有产生相应的热量，则体温将下降　 　人体的比热容取。 （3）冬天人们会用暖水袋取暖是因为水的　 　大，这是利用　 　方式改变人的内能。 （4）根据所给数据计算出，当气温为，风速为时，风寒温度为　 　，此时地面的水会结冰吗？　 　填“会”“不会”。 五、综合题 19．（2025·广州模拟）海油观澜号是中国首个深远海浮式风电平台，装机容量为7.25兆瓦，在水中漂浮并捕捉风能发电，如图所示。海油观澜号由浮式基础和风机组成，整体高度超过200m，总质量达。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱；浮式基础上方是高为83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大扇叶在风力带动下驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量达。 （1）当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，水平扇叶A将　 　（选填“顺时针”或“逆时针”）转动； （2）风平浪静叶片不动时，海油观澜号受到的浮力是多少　 　？排开海水的体积是多少　 　？（海水密度取，g取） （3）海油观澜号投产用来代替发电效率为36%的煤炭发电站，一年可以节约煤炭的质量是　 　？请你通过计算分析，一标准大气压下，这些煤炭完全燃烧放出的热量能否让质量为、初温为50℃的水温度升高到　 　℃。[，] 20．（2025·新兴模拟）2023年5月20日，中国首座深远海浮式风电平台海油观澜号(如图甲)并人文昌油田群电网，正式为海上油气田输送电力。海油观澜号是我国首个水深超100 m、离岸距离超100 km的“双百”深远海浮式风电项目。海油观澜号由浮式基础和风机组成，整体高度超200m，总质量达1.1×104 t，通过九根锚链固定在海洋某处，单台机组每年可输出绿色电力2.2×107kW·h。 （1）海油观澜号的风机叶片采用了翼型技术，如图乙所示。当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，由于流体在流速大的地方压强　 　，水平扇叶A将　 　(选填“顺时针”或“逆时针”)转动。 （2）海油观澜号到达作业区域后，为降低浮式基础的重心，项目组会往浮式基础内灌水。这一个过程中，浮式基础受到的浮力　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）风平浪静叶片不动时，海油观澜号受到的浮力为　 　N，排开海水的体积为　 　m2。(海水密度取 1.0×103 kg/m3，g 取 10 N/kg，不考虑锚链对平台的作用) （4）海上油气田原来用天然气发电，如果天然气的发电效率为22%，则海油观澜号单台机组每年输送过来的电力至少可以为油气田节约　 　m3天然气。(天然气的热值取3.0×107J/m) 答案解析部分 1．【答案】B 【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算 【解析】【解答】根据题意可知，地面的比热容小，到了晚上，陆地的降温更快，则此时地面上方空气的温度低，密度大，则陆地上方冷空气下降，而海面的空气就会流过来补充。此时空气从沿陆地吹向大海，形成陆风，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【分析】根据Q=cm△t，结合比热容大小的知识，比较海水和陆地升温或降温的快慢，进而确定空气密度变化，弄清空气流动方向即可。 2．【答案】C 【知识点】热量的概念；温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能；分子热运动 【解析】【解答】A．将米粉从汤中捞出后不断放热，则温度降低后内能减小，故A正确，不符合题意； B．闻到粉的香味，其实是香味分子在不停做无规则运动，故B正确，不符合题意； C．热量是一个过程量，只能说“吸收或放出”，不能说含有，故C错误，符合题意； D．粉吸收汤的热量，属于能量的转移，则是通过热传递的方式改变了内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 【分析】A.温度降低，内能减小；温度升高，内能增大； B.根据分子运动的知识判断； C.在热传递的过程中内能转移的多少叫热量； D.热传递的本质是能量的转移，做功的本质是能量的转化。 【答案】3．A 4．D 5．D 6．C 【知识点】热传递改变物体内能；热机的效率；探究不同物质的吸热能力；分子热运动；分子间相互作用力 【解析】【分析】 （1）分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子无规则运动越剧烈。 （2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。 （3）热风烘烤机工作时，将电能转化为内能和机械能，由输入能量分析输出能量。 （4）质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的物质升高的温度小。 3．解：新鲜出炉的烤翅闻起来“香迷糊了”，这表明了分子在永不停息地做无规则运动，且温度越高分子无规则运动越剧烈，故A正确，BCD错误。 故选：A。 4．解：金属烤架的温度从20℃升高到190℃的过程中，其内能逐渐增大，通过热传递的方式改变物体的内能，故D正确，ABC错误。 故选：D。 5．解：热风烘烤机工作时，将电能转化为内能和机械能，由图可知，电能为100J，输出80J内能和20J机械能，故D正确，ABC错误。 故选：D。 6．解：铝合金的比热容比不锈钢的大，质量相同的铝合金和不锈钢加热相同的时间，即吸收相同的热量，铝合金升高的温度小，故C正确，ABD错误。 故选：C。 7．【答案】C 【知识点】液化及液化放热；燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程 【解析】【解答】A．“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是水蒸气，故A错误； B．热值是燃料的特性，只与燃料种类有关，与质量无关。酒精用掉一部分后，热值不变。故B错误； C．蒸汽推动风车转动，将内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程原理相同。故C正确； D．热机工作时，不可避免有能量损失，效率不可能达到 100%。故D错误。 故选C。 【分析】白气是水蒸气液化形成的小水滴；热值是燃料的特性，一般保持不变；汽油机的做功冲程，内能转化为机械能；热机效率不可能到达100%。 8．【答案】C 【知识点】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能；热传递改变物体内能；分子热运动 【解析】【解答】 A.物体的内能与温度有关，温度降低时，内能会减小。将粉从汤中捞出，粉的温度降低，其内能也随之减小，故A正确不合题意； B.粉还未入口就能闻到香味，是香味分子运动造成的，故B正确不符合题意； C.热量是一个过程量，描述的是热传递过程中传递能量的多少，不能说物体“含有热量”。虽然螺蛳汤温度高、内能大，但不能表述为“含有的热量多”，故C错误符合题意； D.粉放入汤内后，汤的热量传递给粉，使粉的温度升高，这是通过热传递的方式改变了粉的内能，故D正确不合题意。 故选C。 【分析】A.根据内能和温度的关系判断； B.根据分子运动的知识判断； C.根据热量的定义判断； D.热传递改变内能的本质为能量的转移，做功改变内能的本质为能量的转化。 9．【答案】C 【知识点】液化及液化放热；凝华及凝华放热；做功改变物体内能；燃料的热值 【解析】【解答】 A.洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热液化形成的，故A错误； B.钻木取火是利用克服摩擦做功的方式改变物体的内能，故B错误； C.风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度，人体向周围环境放热造成的，故C正确； D.燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢热值大的特性，故D错误。 故选C。 【分析】 A.物质由气态直接变成固态的过程，叫凝华，凝华放热； B.改变物体内能方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移； C.当相互接触的物体间有温度差时，热量会从高温物体向低温物体传递； D.液态氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比，会放出更多的热量。 10．【答案】B 【知识点】热量的概念；内能的概念；温度、热量与内能的关系 【解析】【解答】A：热量是“过程量”，描述热传递过程中能量的转移，不能说物体“含有热量”因此 A 错误。 B：内能与温度密切相关，温度降低时，物体的内能会减小。子面温度降低，其内能减小，B正确。 C：一切物体在任何温度下都具有内能(分子永不停息地做无规则运动)，因此杠子面完全冷却后，内能也不为零，C错误。 D：刚出锅的杠子面“热”得烫嘴，这里的“热”描述的是温度(物体的冷热程度)，而非内能，D错误。 故选B。 【分析】这道题考查内能、热量、温度的概念辨析，核心是明确三者的区别与联系： 热量是过程量，只能说“吸收”或“放出"热量，不能说“含有”热量； 内能与物体的温度、质量、状态等有关，温度降低时，内能减小；一切物体在任何温度下都具有内能，不会为爱 “热”的含义需结合语境判断，如“烫嘴的热"指温度高，“内能的热"是能量形式的表述。 11．【答案】B 【知识点】热机的效率 【解析】【解答】根据发电效率，风力发电机1h消耗的机械能为： 根据风机的功率为3×106W，则1h风机产生的风能为： 则风机的效率约为：，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【分析】利用，计算机械能，根据W=Pt，计算总能量，根据，计算风机效率。 12．【答案】（1）做功 （2）扩散 （3）扇叶 （4）B 【知识点】燃料的热值；热机；热机的四个冲程；杠杆的平衡分析法及其应用；分子热运动 【解析】【解答】（1）酒精灯加热罐内水产生高温高压水蒸气，气流冲击扇叶使其转动，水蒸气的内能转化为扇叶的机械能；热机做功冲程中燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，二者原理相同。 （2）酒精分子不停做无规则运动，从酒精灯处扩散到空气中，进入人的鼻腔使人闻到酒精气味，该现象属于扩散现象。 （3）根据杠杆原理，力臂越长，用力越省力，转动效果越明显。笔尖对准扇叶时，气流的作用力臂更长，风车更容易转动。 （4）A、酒精灯内部酒精量的多少不影响喷出的水汽的量，故A错误。 B、煤油的热值更高，火焰温度更高，能加快水汽化速度，增加喷出的水汽量，B正确。 故选：B。 【分析】（1）热机四冲程分别为吸气、压缩、做功、排气；做功冲程中高温高压气体推动活塞运动，将内能转化为机械能。 （2）一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。 （3）根据蒸汽机的工作原理分析。 （4）喷出的水汽较少，可能水水量过多、吸收的热量较少。 13．【答案】（1）温度计；天平 （2）水升高的温度 （3）热传递 （4）1.575×107J/kg （5）小 【知识点】燃料的热值 【解析】【解答】（1）比较热值的原理为Q=mq，所以需要使用天平测量质量，使用温度计测量温度； （2）测量热值，是通过水升高的温度间接测是出蜡烛燃烧放出的热量； （3）使用酒精灯加热，是通过热传递改变物体内能； （4）水吸收的热量Q=cm=4.2×103J/（kg·℃）×0.15kg×15℃=9450J，不考虑热量损失，则蜡烛的热值q=。 【分析】比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。 14．【答案】（1）1s内所产生的电能有70%被水吸收，则水吸收的热量：Q吸=70%W电=70%×1.8×104J=1.26×104J （2）水升高的温度： （3）一台风力发电机1年内提供的电能约为4.8×1011J，火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，煤炭完全燃烧产生的热量： 煤炭质量： 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值 【解析】【分析】（1）本题考查热量的计算，已知电能以及水吸收电能的效率，根据公式Q吸=70%W电，可计算水吸收的热量。 （2）本题考查比热容公式的应用，根据公式，可计算水升高的温度。 （3）本题考查热值公式的应用，首先根据火力发电机的电能转化效率求出煤炭燃烧需要放出的热量，再根据热值公式可得，计算需要燃烧煤炭的质量。已知风力发电机1年内提供的电能4.8×1011J，火力发电机的电能转化效率40%，由，可得煤炭燃烧需要放出的热量。 （1）1s内所产生的电能（70%被水吸收），则水吸收的热量 Q吸=70%W电=70%×1.8×104J=1.26×104J （2）水升高的温度 （3）一台风力发电机1年内提供的电能约为4.8×1011J，火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，煤炭完全燃烧产生的热量 煤炭质量 15．【答案】（1）30℃ （2） 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值 【解析】【解答】（1）根据题意可知，水吸收能量为； 则水升高的温度为。 （2）根据题意可知，煤炭完全燃烧释放的能量为， 需要煤炭的质量为。 【分析】（1）根据计算水吸收的热量，根据计算水升高的温度； （2）根据计算煤炭燃烧放出的热量，根据计算需要煤炭的质量。 （1）若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70%被水吸收，水吸收能量为 升高的温度为 （2）火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则煤炭完全燃烧释放的能量为 需要煤炭的质量为 16．【答案】（1）解：小希的重力为 （2）解：从1楼到11楼，用时 小希上升的高度 小希这次爬楼克服重力做的功为 小希这次爬楼克服重力做功的功率为 （3）解：根据题意可知 相当于燃烧脂肪的质量为 【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；重力及其大小的计算；功的计算及应用 【解析】【分析】(1) 本小问考查重力基础计算，直接套用即可求出人体重力。 (2) 本小问考查功与功率综合计算，先算出实际上升高度，利用求克服重力做功，再结合功率定义式求解功率，注意统一时间单位为秒。 (3) 本小问结合热值公式计算燃料质量，爬楼消耗的机械能等效为脂肪燃烧释放的热量，利用计算脂肪质量，最后完成千克与克的单位换算。 （1）小希的重力为 （2）从1楼到11楼，用时 小希上升的高度 小希这次爬楼克服重力做的功为 小希这次爬楼克服重力做功的功率为 （3）根据题意可知 相当于燃烧脂肪的质量为 17．【答案】解：（1）由题意可知，1台“风光互补路灯”1年大约可发电3.9×109J， 则煤炭完全燃烧释放的热量为Q放=W电=3.6×109J； 那么每台这样的路灯每年至少可节约煤炭的质量为。 答：每台这样的路灯每年至少可节约120kg的煤炭。 （2） 若每年节约能量14%被水吸收， 则水吸收的热量为Q吸=W电×14%=3.6×109J×14%=5.04×108J； 可加热到沸腾水的质量为。 答：可将1500kg的水由20℃加热到沸腾。 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；热机的效率 【解析】【分析】 （1）由题知，煤炭完全燃烧释放的热量等于此路灯每年的发电量，根据Q放=mq求出每台这样的路灯每年至少可节约煤炭的质量； （2）每年节约能量14%被水吸收，据此可求水吸收的热量，在标准大气压下水的沸点为100℃，根据Q吸=cm（t-t0）求出可加热到沸腾水的质量。 18．【答案】（1）C （2）0.02 （3）比热容；热传递 （4）-2；不会 【知识点】熔点和凝固点；热传递改变物体内能；比热容的定义及其计算公式；热量的计算 【解析】【解答】(1)风加速了人体周围空气流动速度，加强了对流，从而加快了对流散失的热量，故ABD错误，C正确； 故选：C。 (2)一个质量为的人散失热量 ，由Q放=cm△t可知，降低的温度为； (3)由于水的比热容较大，则相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量会更多，因此暖水袋中用水做传热介质；用暖水袋取暖是利用热传递的方法改变内能； (4)当气温为5℃，风速为35km/h时，风寒温度为T=t-0.2(℃·h)/km×v=5-0.2(℃·h)/km×35km/h= -2℃；此时水的温度为5℃， 大于0℃，即水温没有达到凝固点，因此地面的水不会结冰。 故答案为：(1)C；(2)0.02；(3)比热容；热传递；(4)-2；不会。 【分析】(1)根据文章描述可知，风加速了人体周围空气流动速度，加强了对流，从而加快了对流散失的热量； (2)已知散失的热量、人体质量与比热容，根据Q放=cm△t可求出下降的体温； (3)水的比热容比较大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。做功和热传递是改变物体内能的两种方式， 暖水袋取暖利用的是热传递； (4)根据题意可求出风寒的温度；一标准大气压下，水的凝固点为0℃，据此判断水会不会结冰。 19．【答案】（1）顺时针 （2）； （3）；60 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；流体压强与流速的关系；阿基米德原理 【解析】【解答】（1） 风力发电机的风机叶片具有质量轻，选择密度小的材料，叶片下凸上平，下方空气流速大，压强小，产生向下的压力差，故顺时针转动； （2）第1空，海油观澜号的重力为 风平浪静叶片不动时，海油观澜号在水中漂浮，浮力等于重力，即海油观澜号受到的浮力为； 第2空，由阿基米德原理可得排开海水的体积为： （3）第1空，第2空，由题意可知，利用煤炭发电站产生与海油观澜号一年发电量相同的电量，煤炭完全燃烧所释放的热量为： 完全燃烧煤炭的质量为； 第2空，由热量计算公式可知，质量为、初温为50℃的水吸收以上煤炭完全燃烧所释放的热量，设水的末温为t，则 解得：。 故答案为：（1）顺时针；（2）；（3）；60。 【分析】（1）根据质量轻分析，根据流体流速大压强小分析； （2）根据浮力等于重力结合阿基米德原理分析； （3）根据燃气发电效率计算煤炭完全燃烧放出的热量，再根据Q放=mq计算煤炭的质量； 利用Q吸=cm（t-t0）求得水的末温，再进行判断。 （1）由图可知，扇叶A的下表面凸起，上表面平直，当当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，扇叶A的下表面空气流速大，压强小，上表面空气流速小，压强大，在上、下表面的压强差下，扇叶A上下表面所受空气压力合力向下，所以水平扇叶A将顺时针转动。 （2）[1][2]海油观澜号的重力为 风平浪静叶片不动时，海油观澜号在水中漂浮，浮力等于重力，即海油观澜号受到的浮力为 排开海水的体积为 （3）[1][2]利用煤炭发电站产生与海油观澜号一年发电量相同的电量，煤炭完全燃烧所释放的热量为 完全燃烧煤炭的质量为 质量为、初温为50℃的水吸收以上煤炭完全燃烧所释放的热量，假设可以升高到t℃；则 20．【答案】（1）小；顺时针 （2）变大 （3）1.1×108；1.1X104 （4）1.2X107 【知识点】热量的计算；流体压强与流速的关系；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用 【解析】【解答】（1）由图乙，当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，由于流体在流速大的地方压强小，会产生向下的压力差，使水平扇叶A将顺时针转动。 （2）浮式基础处于漂浮状态，所受的浮力等于重力，往浮式基础内灌水，重力变大，所以浮式基础受到的浮力变大。 （3）海油观澜号漂浮在水面，总质量为 1.1×104 t = 1.1×107 kg，根据浮沉条件可知，海油观澜号受到的浮力为： F浮=G=mg=1.1×107 kg x 10 N/kg =1.1×108 N 排开海水的体积为： （4）海油观澜号单台机组每年输送过来的电力为： W= 2.2×107kW·h = 2.2×107 x 3.6 x 106J = 7.92 x 1013J 天然气燃烧放出的热量为： 需要天然气的体积为： 【分析】（1）在气体或液体中，流速越大的位置，压强越小； （2）浮式基础处于静止状态，根据浮沉条件进行分析； （3）海油观澜号处于漂浮状态，已知海油观澜号的总质量，根据F浮=G=mg求出海油观澜号受到的浮力，根据求出排开海水的体积； （4）根据海油观澜号单台机组每年输送过来的电力和天然气的发电效率，利用求出天然气燃烧放出的热量，根据求出天然气的体积。 学科网（北京）股份有限公司 $