第十二章 内能及其应用（综合题36道）-【刷好题】2026-2027学年九年级物理上册热点题型专练（2024北师大版北京版）

**基本信息** 聚焦内能核心概念，通过实验探究、计算应用、热机原理及能源效率四大模块，构建“概念-实验-应用”逻辑链条，渗透控制变量法、公式法等科学思维，强化物理观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验探究|4道（如比较吸热能力）|控制变量法（质量/加热时间）、转换法（加热时间反映吸热多少）|从比热容概念出发，通过实验数据推导物质吸热能力差异| |计算应用|12道（如热值/效率计算）|公式法（Q=cmΔt、Q=mq、η=W有/Q放）、单位统一|结合生活实例（热水壶/氢能车），强化能量转化与守恒观念| |热机原理|6道（如冲程判断/能量流向）|四冲程特征分析法（气门状态+活塞方向）、能量流向图解读|从热机结构到工作原理，建立内能与机械能转化模型| |能源与效率|14道（如太阳能/环保分析）|效率提升途径（燃料充分燃烧/减少热损失）、科学评估|联系新能源发展，渗透科学态度与社会责任|

第12章 内能及其应用（综合题36道） 热水壶是家家户户常用的家用电器。 1．探究“比较水和煤油吸热能力”的实验中，采用如图所示加热装置。 （1）除图中所显示的实验器材，本实验还需的测量器材有___________； （2）加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过___________来反映的； （3）实验记录的数据如表。 质量m 相同 加热的时间t/min 0 1 2 3 4 5 水的温度t/℃ 20 26 31 36 41 45 煤油的温度t/℃ 20 33 45 56 66 75 ①分析表中的数据，得到的结论是：质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，___________； ②从上述结论可以进一步得出：___________的吸热本领强。 2．水的比热容是4.2×103焦/（千克•℃），其单位读作___________。它表示的物理含义是：1千克的水，温度升高或降低1℃，___________。人们常说“水是生命之源”，一杯水当喝掉半杯后，剩下水的比热容___________（选填“变大”、“变小”、“不变”）。 3．如图所示，轻巧便携的卡式炉已成为户外野餐的神器，卡式炉又叫便携式丁烷气炉，某种气瓶装有0.1kg液化丁烷气，若该液化丁烷气的热值约为4.8×107J/kg。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求： （1）这瓶丁烷气完全燃烧放出的热量； （2）若把这些丁烷完全燃烧放出的热量用于加热3kg的水，使之从20℃加热到100℃，水吸收了多少热量（标准大气压下）？ （3）此过程烧水的效率是多少？ 4．海陆风是出现于近海地区具有日周期性的地域性气流。昼夜交替过程中，海洋与陆地间的温差导致近地面大气密度和气压的差异。这种差异使气流由高压（低温）区域向低压（高温）区域运动。在图中的虚线框内用箭头表示晚上海陆风的风向。 5．如图所示，把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图（b）所示，由图可以知道：___________是水的温度变化图线（选填“甲”或“乙”），在这个过程中，___________（选填“温度”或“热量”）由热水传给牛奶。 6．用酒精灯给试管加热，试管内水的温度逐渐升高直至沸腾。水沸腾后，橡胶塞从试管口飞出，试管口附近有“白气”产生，如图所示。关于上述过程中能量的变化情况，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧的过程，是化学能转化为内能的过程 B．水升温的过程，是通过热传递使内能增加的过程 C．“白气”是一些固体小冰晶 D．活塞飞出的过程中试管内气体温度升高 7．能量是物理学研究的永恒主题。从最早实用蒸汽机由纽科门发明，瓦特对蒸汽机进行了改良，再到后来的内燃机，热机的发展历程倾注了无数科学家的不懈努力。 （1）如图甲中，经酒精灯加热使水蒸气吸收热量的同时也使叶轮转动，故该过程中水蒸气的内能___________增加（选填“一定”或“不一定”），水蒸气促使叶轮转动的过程相当于图乙中四冲程内燃机的___________冲程。 （2）请说出一项图乙相比图甲的改进之处：___________。 8．世界三大氢能展之一的2026北京国际氢能技术装备展览会于2026年3月在北京召开，氢能再次被世人关注。目前，我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用，请解答下列问题：[已知，] (1)请结合所学的知识，列举一条使用氢能源的优点______。 (2)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若这些热量全部被质量为250kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？ (4)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率沿直线匀速行驶5min，则该氢能源公交车发动机的效率是多少？ 9．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） 10．比热容与生活 (1)夏天，很多上海市区的市民都喜欢崇明来消暑，感觉崇明岛更凉快，因为崇明岛靠海，含有水分多，水的比热容较________（选填“大”或“小”）。夏天同样的太阳照射，温度上升得慢。 (2)质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度_________大，内能_________大。 (3)质量和初温相同的铝块和铜块（c铝>c铜），吸收相同的热量后接触，热量将从________块传向________块。 (4)请简要解释第（3）问中的热量传递方向：_________。 11．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，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：______，图______所示的冲程是给汽车提供动力的； (3)汽车刹车的过程中，机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程中能量的总和______（选填“增大”“不变”或“减小”）； (4)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图所示的图表，请根据给出的信息计算：完全燃烧0.2kg的汽油能够获得______J的能量，这些能量能产生______J的有用功。（汽油的热值为） 12．汽车已经成为见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)若汽车发动机冷却系统中质量为4kg的水经加热温度从20℃升高到50℃，求水吸收的热量。［］ (4)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，消耗汽油15kg。已知汽油的热值约为，求：①汽油完全燃烧放出的热量Q放；②发动机的效率。 13．如图所示为某型号的联合收割机收割玉米的场景。它以四冲程柴油机作为动力装置，输出功率为120.4kW，收割玉米时，以0.8m/s的速度匀速作业10min，需消耗4.2kg柴油。请解答下列问题：（） (1)柴油机在压缩冲程中压缩的是_________（选填“空气”或“空气与燃料的混合物”）； (2)4.2kg的柴油完全燃烧放出的热量； (3)柴油机的工作效率； (4)请写出一条提高柴油机工作效率的建议。 14．如图所示，家用冷凝式燃气热水器，是符合国家一级能效标准的高效、节能型热水器。其结构简图如图乙所示。工作时，天然气燃烧产生约1500℃的高温烟气，首先在主热交换器中对水流加热，烟气温度降至约250℃；随后，鼓风机转动，将烟气送入冷凝热交换器再次对水流加热，烟气温度进一步降至50℃以下，排出室外。已知图丙中的“额定热负荷”是指热水器正常工作时，天然气稳定燃烧所释放的有效热功率。 (1)热水器工作时，高温烟气在主热交换器中通过_______的方式使水的内能增加；鼓风机工作时，将电能主要转化为_______能。图中A、B为水管接口，为使冷凝热交换器中的烟气温度降得更低，冷水应从接口_______（选填“A”或“B”）进入热水器； (2)根据能效标识图中，额定热负荷可知，该热水器在额定热负荷下工作1min，产生的热量最多为多少焦耳？这些热量能将多少kg的水温度提升40℃?已知水的比热容。 (3)图丙中，额定热负荷情况下，标注的“热水效率”为105%，从传统角度看，效率超过100%，似乎难以理解。小明通过AI助手查阅得知，这其实是计算的基准（分母）不同引起的。天然气燃烧时，会产生水蒸气并“偷走”大量热量，这部分热量在普通热水器中随烟气排出，难以回收。因此，国家标准将燃气完全燃烧释放的热量，扣除水蒸气“偷走”的热量后的结果，定义为“低位发热量”，以此为“基准”，将加热水吸收的热量与“低位发热量”的比值定义为“热水效率”。冷凝式热水器回收了部分水蒸气“偷走”的热量，用于水的加热，因此“热水效率”超过了100%。已知的天然气完全燃烧产生1.6kg水蒸气，1kg水汽化需要吸收的热量，天然气热值。根据图丙中标识的“热效率”105%，可以推算该热水器在小题（2）的状态下，每分钟消耗的天然气体积是多少?（计算结果保留两位小数） 15．如图是某款燃气热水器的结构和工作原理示意图，它采用燃气作为主要燃料，通过燃气燃烧产生的高温烟气，经热交换器，将冷水加热。下表是该燃气热水器的部分技术参数，其中“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。某次，该燃气热水器正常工作，使的水从加热到。[已知水的比热容为] 适用燃气 天然气 热值 额定耗气量 (1)燃气在燃烧过程中未完全燃烧，燃气的热值将_____（选填“变大”“不变”或“变小”）。 (2)该燃气热水器正常工作1min，水吸收的热量为多少？ (3)该燃气热水器正常工作1min，消耗的天然气完全燃烧产生的热量为多少? (4)燃气热水器能效等级是根据热效率来划分的，其中二级能效的热效率，一级能效的热效率。2025年家电补贴标准之一是按能效补贴，一级能效补贴20%、二级能效补贴15%，请通过计算判断该燃气热水器享受20%还是15%的补贴。 16．小羽从冰箱里取出净含量为的盒装牛奶加热（牛奶和热水的质量相等），如图所示。加热过程不考虑热量损失，记录牛奶和水的初温、末温如表2所示， 表2 初温 末温 牛奶 5 40 热水 60 40 (1)牛奶的比热容是_____________； (2)此加热过程中水放出的热量是多少? 17．汽油机是热机的一种，请回答以下问题。 (1)图1中甲、乙是汽油机的其中两个冲程，则甲是________冲程，乙是________冲程（以上两空均选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）； (2)做功冲程是把________能转化成________能，从而获得动力； (3)图2是汽油机的能量流向图，其效率为________×100%（用图中的符号表示）； (4)某汽车在水平路面上行驶，共消耗了0.5kg汽油。[汽油热值q＝4.6×107J/kg，水的比热容] ①假如汽油完全燃烧，求释放的热量？ ②若其释放热量的20%被初温为20℃体积为100L的水完全吸收，求水升高的温度是多少？（结果保留整数） 18．目前在路面上行驶的大多燃油轿车刹车时采用的是传统制动系统——将汽车的动能通过与刹车片摩擦最终转为内能被释放到空气中，形成了能源的浪费。为节约能源，我国制造的新能源混合动力汽车在传动制动系统的基础上加入了能量再生制动系统，如图所示。能量再生制动系统能把汽车刹车制动时消耗的部分机械能转化为电能而储存起来，同时产生汽车所需的制动力，从而有效减少机械制动器中摩擦片的磨损；根据上述信息回答下列问题： (1)某司机制动反应时间为0.5s，这段时间某新能源汽车保持原速前行了10m，则汽车刹车前的速度是多少m/s？ (2)某新能源汽车行驶一段距离共消耗了2kg汽油，则汽油完全燃烧放出的热量是多少J？（q汽油=4.6×107J/kg） (3)若该新能源汽车的质量为2000kg，刹车时轮胎与路面滑行时受到的摩擦阻力为车重的0.1倍，滑行距离为40m，则该车克服摩擦力做功为多少J。 (4)该新能源汽车在刹车时受到水平路面摩擦力一定时，仅使用传动制动系统与同时使用两种系统相比较，那个方式刹车距离更短？请从做功与能量的转化角度解释其中的原因？ 19．焦炭是一种常见的能源，生活中我们可以用它来进行烧烤、煮火锅，某工地使用焦炭来烧水。（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，焦炭的热值为3×107J/kg）求： (1)4kg的水从25℃加热到100℃，需要吸收多少热量； (2)若不计热量损失，需要完全燃烧多少kg的焦炭； (3)使用焦炭作为燃料会对环境产生什么影响。 20．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 21．内能在人类的生活生产起到至关重要的作用，也是人类利用历史最悠久的能量。 (1)物体的内能是指组成物体的所有___________的总和。0℃的冰块___________（选填“具有”或“不具有”）内能。太阳能热水器是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变水的内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水，内能较大的是___________（选填“水蒸气”或“水”）。 (2)如图所示，小孙给自行车胎打气，当用力将活塞向下压时（　　） A．筒内空气对外做功，空气内能减少 B．筒内空气对外做功，空气内能增加 C．活塞对筒内空气做功，空气内能增加 D．活塞对筒内空气做功，空气内能减少 (3)关于内能、热量、热值、热机，下列说法正确的有（　　） A．0℃的冰块内能大于零 B．温度高的物体含有的热量多 C．用热值较大的燃料可以提高热机的效率 D．反复弯折铁丝，铁丝温度升高，能量的转化与汽油机的压缩冲程相同 22．天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至90℃，用时约10min。已知：天然气的热值为3.5×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： (1)天然气燃烧时将 _______能转化成 _____能。 (2)这过程中水吸收多少热量； (3)若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要多少m3的天然气。 23．小城家浴室安装了如图甲所示的混水阀，冬天时，混水阀将冷水管中的冷水与热水管中的热水按照一定比例混合，可以使出水温度稳定在适宜洗澡的。某次洗澡过程中，混水阀冷水管出冷水。[] (1)热水与冷水混合后，冷水的温度升高，冷水的比热容_____________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 (2)不计热量损失，则热水管出热水的质量是多少？ (3)如图乙所示，是小城家安装的天然气热水器，利用热水器将、初温为的冷水加热至，需要消耗的天然气，则该热水器的加热效率是多少? 24．我国古代走马灯是世界上最早的热机雏形，是具有悠久历史的民间工艺制品，体现了古代人民卓越智慧与创造力，同学们在老师的带领下进行了如下活动： 任务一：分析走马灯的结构及原理 走马灯：如图甲是走马灯的外形，图乙为走马灯的内部结构图，它利用灯笼内部点燃的蜡烛所产生的上升热气流，推动灯笼内部上方的叶轮，带动与叶轮连接的轴承，使轴承转动。轴承连有纸马，烛光将纸马的影子投在灯笼四壁上，纸马不断走动，形成了灯笼四壁上投影的不断前进，从而产生动画的现象。 (1)由走马灯转动原理可知，走马灯是将内能转化为___________能。 (2)叶轮的旋转属于机械运动，其边缘转过0.4m路程所用的时间为10s，请你计算叶轮边缘平均转动速度是多少。 任务二：制作走马灯 老师鼓励学生利用身边的器材制作走马灯，通过实际操作了解走马灯工作原理，学生经过讨论制作的模型如图丙所示，根据模型制作实物。取两个纸杯，将一个纸杯底部均匀剪出若干条竖缝，形成叶片状结构，将其向外折叠使每个扇叶呈倾斜角度，便制成了走马灯的叶轮。在另一纸杯的侧面剪出一个窗口用于放置蜡烛，最后用一根铁丝按照图丁组装两个纸杯，便制作成走马灯。 (3)点燃蜡烛，上方叶轮就转动起来，请从力学角度分析上方叶轮转动的原因。 任务三：转速优化设计 (4)小组同学发现走马灯的转速较慢，若要增大走马灯中叶片的转动速度，在使用的燃料或走马灯的结构等方面可以怎样改进？请你针对一个方面写出改进建议并说明理由。 25．2025年4月24日17时17分，神舟二十号载人飞船升空，与空间站组合体对接完成。由陈冬、陈中瑞、王杰3名航天员组成，陈冬担任指令长。乘组包括2名航天驾驶员和1名飞行工程师，陈冬即将成为第二批航天员中首位三次飞天的航天员，陈中瑞、王杰均为第三批航天员，即将踏上个人首飞之旅。 在轨驻留期间，神舟二十号航天员乘组将迎来天舟九号货运飞船和神舟二十一号载人飞船的来访，计划于今年10月下旬返回东风着陆场。 (1)火箭在发射升空过程中，从能量转化的角度考虑，是将_____________能转化为_____________能； (2)“神舟二十号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中，组合体的运动状态_____________（选填“改变”或“不变”）； (3)火箭一般选用热值_____________（填“较大”或“较小”）的燃料； (4)航天员在完全失重的太空轨道舱中，能正常进行的实验是_____________； A．用天平测量质量 B．用弹簧测力计测量拉力 (5)你认为下列提高火箭发动机效率的途径中说法错误的是_____________。 A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少输出功率 C．尽量减少摩擦 D．尽量减少热量损失 26．在“比较不同物质的吸热能力”实验中，小源用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的水和煤油，用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像如图乙所示，单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，酒精灯的加热效率为28%，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3×107J/kg，求： (1)由图乙可知，_____ 的吸热能力较强。 (2)加热4min，水吸收的热量是多少？ (3)煤油的比热容是多少？ (4)加热4min，消耗酒精多少g？ 27．端午节煮粽子纪念屈原。 (1)将水煮沸后继续加热，水的温度________（选填“A．升高”“B．降低”或“C．不变”）； (2)掀开锅盖看到冒出大量的“白气”，这是锅内水蒸气遇冷________形成的（填物态变化的名称）；闻到粽子的香味，这说明分子在不停地做________运动； (3)煮熟粽子需要一定的温度，但在高原地区拉萨煮粽子不容易煮熟，要用高压锅才能煮熟，请分析下表等信息并结合所学知识解释原因。_______________。 沸点/℃ 90 100 105 110 114 118 120 124 128 气压/kPa 70 101 121 143 163 189 199 226 258 28．如图所示是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10min匀速移动1.2km，受到地面的阻力为80N。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。 (1)①在工作过程中，燃油发动机把燃料燃烧放出的___________能转化为机械能； ②机械狗负重40kg匀速移动时发动机的输出功率是多少________？ (2)机械狗使用发动机消耗120kg的燃油能提供的有用功，若该发动机的效率，求燃油的热值； (3)若一台该型号机械狗的燃油发动机正常使用年平均消耗燃油465kg，如果将发动机效率提高了，求一年可以节约燃油的质量。 29．近日，一种零成本、高效率的健身方式——“三伏天爬楼梯”在社交媒体上走红，被不少减肥者称为“暴汗神器”。小亮查阅资料知道，爬楼梯每分钟消耗的能量要比慢跑多，人运动所需的能量可来源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1g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60kg，家住26楼，每层楼高为3m。（g取） (1)如图所示，小亮爬楼梯时重力势能逐渐_________（选填“增大”“减小”或“不变”）；小亮与爸爸的体重之比是，那么他们用相同时间从一楼爬到26楼，则爬楼的功率之比是_________。 (2)小亮回家乘电梯从1楼到26楼，若电梯匀速上升，求一次电梯对他做的功。 (3)若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为10g，求脂肪完全“燃烧”放出的能量。 30．汽车给我们的生活提供了便利。 (1)汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂，这是利用了水的______大的特点。 (2)行驶过程中，闻到尾气有汽油味，说明此时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值______（选填“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）。 (3)关于汽车发动机的热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机效率越高，热机做功越快 B．热机效率越高，热机做的有用功越多 C．热机效率越高，消耗的燃料越少 D．减少机械摩擦和热损失可以提高热机效率 31．亚飞家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣．她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此绘制出如图所示的“区域—温度”坐标图。 （1）从图中你发现_____的温度最高，这种现象我们称为“城市热岛效应”； （2）亚飞想起陆游的一句诗“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游的那个时代人们已经察觉到城市暖于郊区。分析城市“热岛效应”的主要原因，一是工厂、交通工具排放大量的废气，释放出许多_____；二是建筑物、马路中的沙石、水泥的_____小，在相同的日照条件下温度上升明显；三是城市的水面小，水吸热_____（多/少）；四是楼群林立，难以形成对流； （3）如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议：_____。 32．图甲是我国自主研发的一款四冲程汽油机的某个工作冲程。将该汽油机安装在小汽车中测试时，该汽油机的输出功率P和车速v的关系如图乙所示。[，汽油的热值取4.5×107J/kg]。 (1)图甲是汽油机的______冲程； (2)汽油机用循环流动的水冷却气缸。若流入气缸周围的冷却水的质量为5kg，温度为25℃，从气缸周围流出的这些冷却水温度为85℃，则流过气缸周围的冷却水吸收的热量是多少？ (3)若小汽车在测试过程中以90km/h的速度匀速直线行驶10min，消耗汽油1.6kg，则此过程中汽油机的效率是多少？ (4)根据所学物理知识并结合生活实际，请你写出热机对环境存在______污染。（写出一个即可） 33．科学家们最新设计了一款无人驾驶汽车。该汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款汽车是科学家发明的单缸六冲程汽油机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程汽油机相同，在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温高压水蒸气，推动活塞再次做功，第六冲程是将剩余的水蒸气排出气缸，进入冷凝器，变成可再次注入气缸的水。 (1)在推动活塞做功的过程中，水蒸气的温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”），内能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)如果这种单缸六冲程汽油机飞轮转速为，则该汽油机1s内对外做功______次。 (3)该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油2kg。汽油机的效率为，那么在这段运动过程中，[已知：汽油的热值为；求： ①汽油完全燃烧放出的热量是多少？ ②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，这些废气的能量全部被质量100kg、初温的水吸收，水升高到的温度是多少？（1标准大气压下） ③如果汽油机的效率提高到，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少kg？ 34．汽油机广泛用作汽车的动力源。 (1)在加油站附近能闻到汽油的气味，这是由于分子在不停地做______运动。 (2)四冲程汽油机在工作过程中，内能转化为机械能的冲程是（　　） A．压缩冲程 B．做功冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程 (3)汽油热值为。某汽车行驶一段路程，消耗了2kg汽油，若汽油完全燃烧，则放出的热量为______J。 35．目前，“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视。请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整； (1)___________； (2)___________； (3)一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力为1200N，燃烧了0.3kg汽油。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）求： ①牵引力做了多少功； ②这些汽油完全燃烧放出的热量； ③发动机的效率。（结果保留到0.1%） 36．蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂，思考乐财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下的实验探究：财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中，标明A、B，放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水，将冰袋从冰箱中拿出放入水中，并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度，如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化曲线； (1)思考乐露露同学发现：蓄冷剂熔化前温度在升高，其分子热运动速度变______； (2)，水和蓄冷剂之间发生热传递，思考乐宇婷同学说其热传递方向为______； (3)，蓄冷剂______吸热更快； (4)，容器1中水的温度降低，若热量全部被冰袋吸收，经过计算，思考乐汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为______； (5)思考乐汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂______更好，理由是______ 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． 天平、停表 加热时间的长短 煤油升高的温度大于水升高的温度 水 2． 焦每千克摄氏度 4.2×103焦 不变 3．（1）4.8×106J（2）1.008×106J（3）21% 4． 5． 甲 热量 6．AB 7． 不一定 做功 见详解 【详解】1．[1]“比较水和煤油吸热能力”的实验中，需要用相同的电加热器给质量相等的不同物质加热，通过加热时间的长短比较吸收热量的多少，通过升高的温度比较物质的吸热能力的强弱，所以实验中需要的测量工具为：温度计、天平、停表。 [2]相同的电加热器在相同的时间放出相同的热量，物质在相同的时间吸收相同的热量。所以加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的。 [3][4]分析表中的数据，加热5min，水升高的温度为，煤油升高的温度为，得到的结论是：质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度，说明水的吸热能力大于煤油的吸热能力。 2．[1][2]水的比热容是4.2×103焦/（千克·℃），其单位读作：焦每千克摄氏度。它表示的物理含义是：1千克的水，温度升高或降低1℃，吸收或放出的热量为4.2×103焦。 [3]比热容是物质的属性，与物质的种类和状态等有关，与质量和体积无关，一杯水当喝掉半杯后，剩下水的比热容不变。 3．（1）这瓶丁烷气完全燃烧放出的热量为 （2）3kg的水从20℃加热到100℃吸收的热量为 （3）此过程烧水的效率是 4．晚上时，陆地以沙石为主，比热容小，温度下降快，海水比热容大，温度下降慢，即温度高，热空气向上升，风会从陆地吹向海洋。风向入下图所示： 5．[1]热水初始温度高于凉牛奶，图线甲的起点温度更高，符合热水的初始状态。 [2]热传递的规律是热量从高温物体传向低温物体，而非温度传递，温度只是热传递过程中体现的状态量。 6．A．酒精燃烧的过程，是酒精的化学能转化为火焰的内能的过程，故A正确； B．做功和热传递都可以改变物体的内能，水升温的过程，是通过热传递使内能增加的过程，故B正确； C．“白气” 是水蒸气遇冷液化形成的小液滴，小冰晶是固态，故C错误； D．橡胶塞飞出时，试管内气体对外做功，内能减小，温度会降低，故D错误。 故选AB。 7．[1]由图甲可知，水蒸气吸收热量时内能增加，而从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气会对叶轮做功，将水蒸气的内能会转化为风车的机械能，所以水蒸气的内能不一定增加。 [2]水蒸气促使叶轮转动的过程与汽油机的做功冲程类似，汽油机的做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。 [3]甲图燃料在外部燃烧，热损失多，效率低，乙图燃料在汽缸内部燃烧，热损失少，效率相对较高。 8．(1)无污染 (2) (3)80℃ (4)50% 【详解】（1）氢能源的优点：清洁无污染，热值高，燃烧产物为水。 （2）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是 （3）水吸收的热量 水升高的温度 （4）公交车做功 发动机效率 9．(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。 10．(1)大 (2) 一样 水蒸气 (3) 铜 铝 (4)铝的比热容大，吸收相同热量后温度升高较少，初温相同，故铝块温度低于铜块，热量从铜块传向铝块。 【详解】（1）水的比热容较大。在质量和吸收热量相同的情况下，比热容越大，温度变化越小。所以夏天同样太阳照射，崇明岛靠海，水分多，水比热容大，温度上升慢，会感觉更凉快。 （2）[1][2]质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度一样大，而100℃的水变成100℃水蒸气要吸收热量，内能增大，所以水蒸气内能更大。 （3）[1][2]由可知，相同质量和初温的铝块和铜块，吸收的热量相同，由于c铝>c铜，所以铝块升高的温度小，铜块升高的温度大，则铜块的末温高于铝块的末温，故相互接触后，热量由铜块传递给铝块。 （4）见（3）。 11．(1) 降低 (2) 丙、甲、丁、乙 丁 (3) 不变 (4) 9.2×106 2.76×106 【详解】（1）汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟”说明燃烧不充分，说明做相同的有用功，消耗的燃料增多，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值变小，所以效率降低。 （2）[1]甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；丙中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；乙中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；丁中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；故先后顺序为：丙、甲、丁、乙。 [2]其中做功冲程，即丁冲程，该冲程将内能转化为机械能，给汽车提供动力。 （3）汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和不变。 （4）[1]汽油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧0.2kg的汽油产生的热量Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J [2]由图可知，有用功的能量所占比例为η=100%-33%-30%-7%=30% 所以机械效率为η=30%；因此产生的有用功W=Q放×30%=9.2×106J×30%=2.76×106J 12．(1) d 升高 (2)25% (3) (4)①，②26.1% 【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）根据公式可知，水吸收的热量为 （4）①根据公式，汽油完全燃烧放出的热量 ②发动机的效率 13．(1)空气 (2) (3)40% (4)可以采取的措施有： 使柴油充分燃烧（如改进喷油嘴、增加空气供应量） 。 减少热量损失（如给柴油机加装保温装置） 。 减少机械摩擦（如定期保养、更换润滑油）。 【详解】（1）柴油机吸气冲程只吸入空气，压缩冲程中压缩的是空气，压缩升温后再喷入柴油。 （2）4.2kg柴油完全燃烧放出的热量 （3）根据P=得柴油机10min做的功 则柴油机的工作效率 （4）见答案。 14．(1) 热传递 机械 B (2)，10 (3)0.04 【详解】（1）[1]热水器工作时，高温烟气与水存在温度差，水吸收热量，高温烟气通过热传递的方式使水的内能增加。 [2]鼓风机工作时，消耗电能，主要将电能转化为机械能，使空气流动。 [3]为使水吸收交换器中的烟气更多的热量，冷水应从接口B进入，这样冷水能与烟气更充分地接触，吸收更多的热量。 （2）热水器在额定热负荷下工作1min，产生的热量最多为 由得，水的质量为 （3）每分钟水吸收的热量为，由热水效率为105%得，“低位发热量”为……① 设每分钟消耗天然气的体积为V，则放出的总热量为……② 水汽化吸收的总热量为……③ 则“低位发热量”、放出的总热量及水汽化吸收的热量之间的关系为……④ 联立①②③④得，每分钟消耗的天然气体积是 15．(1)不变 (2) (3) (4)享受15%的补贴 【详解】（1）热值是燃料的特性，与燃料是否完全燃烧无关，所以燃气在燃烧过程中未完全燃烧，燃气的热值不变。 （2）该燃气热水器正常工作1min，水吸收的热量为 （3）该燃气热水器正常工作1min，消耗天然气的体积为 这些天然气完全燃烧产生的热量为 （4）该燃气热水器的效率为 根据题目中能效等级的评判标准可知，该燃气热水器属于二级能效，所以该燃气热水器享受15%的补贴。 16．(1) (2) 【详解】（1）水的比热容， 水降低的温度 牛奶升高的温度 牛奶的质量为 热水放出的热量 因为不计热量损失，所以牛奶吸收的热量 牛奶的比热容为 （2）已知水的质量，水的比热容，水降低的温度 热水放出的热量 17．(1) 排气 压缩 (2) 内 机械 (3) (4)2.3×107J；11℃ 【详解】（1）[1]甲图进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。 [2]乙图进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 （2）[1][2]做功冲程是把燃料燃烧产生的内能转化为活塞的机械能，从而获得动力的。 （3）由图可知，热机做的有用功是E2，总能量是燃气内能E，热机效率为 （4）①汽油完全燃烧释放的热量 ②100L水的质量为 根据吸热公式，水升高的温度 18．(1)20m/s (2)9.2×107J (3)8×104J (4)仅使用传动制动系统刹车时，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，摩擦力大小不变，所以同时使用两种系统刹车距离更短。 【详解】（1）汽车原来的速度 （2）汽油完全燃烧放出的能量 （3）受到的摩擦阻力 该车克服摩擦力做功 （4）略。 19．(1)1.26×106J (2) (3)见解析 【详解】（1）水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(100℃-25℃)=1.26×106J （2）若不计热量损失，焦炭完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.26×106J 需要完全燃烧煤炭的质量 （3）燃烧焦炭会产生一氧化碳等有害气体，污染空气，还会产生二氧化碳（温室气体），影响环境。 20．(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。 21．(1) 分子热运动的分子动能和分子势能 具有 热传递 水蒸气 (2)C (3)AD 【详解】（1）[1]内能是物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和。 [2]一切物体（无论温度高低）都具有内能，0℃的冰块分子仍在运动，因此具有内能。 [3]太阳能热水器通过吸收太阳能，使水的温度升高，是通过热传递（能量的转移）改变水的内能。 [4]质量相同、温度相同(都是100℃)的水蒸气和水，水蒸气是水的气态形式，分子间势能更大，因此内能更大。 （2）AB．当用力将活塞向下压时，是活塞对空气做功，不是空气对外做功，且内能应增加，故AB不符合题意； CD．用力压活塞时，活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，空气内能增加，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 （3）A．一切物体（无论温度高低）都具有内能， 故内能大于零，故A正确； B．热量是过程量，不能说“物体含有热量”， 故B错误； C．热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，与燃料热值无关，用热值较大的燃料无法提高热机的效率，故C错误； D．反复弯折铁丝，是通过做功（机械能转化为内能）使铁丝温度升高；汽油机压缩冲程是活塞对气体做功，机械能转化为内能，两者能量转化形式相同，故D正确。 故选AD。 22．(1) 化学 内 (2) (3)0.042m3 【详解】（1）天然气作为燃料储存了化学能，燃烧时释放能量，将化学能转化为内能来加热水。 （2）水吸收的热量 （3）由可得天然气完全燃烧放出的热量 由公式得需要天然气的体积 23．(1)不变 (2)30kg (3)90% 【详解】（1）比热容是物质的一种特性，与温度无关，因此冷水温度升高时，其比热容不变。 （2）冷水吸收的热量 不计热量损失，热水放出的热量等于冷水吸收的热量 由得热水质量 （3）冷水吸收的热量 天然气完全燃烧放出的热量 该热水器的加热效率 24．(1)机械 (2) (3)点燃蜡烛，上升的热气流对叶轮叶片施加力的作用，力可以改变物体的运动状态，因此叶轮由静止开始转动。 (4)换用燃烧更旺的燃料（如酒精棉）；理由：燃烧更旺的燃料能产生更多热气流，增大对叶轮的推力，根据力的作用效果，可提高叶轮转动速度。 【详解】（1）由走马灯转动原理可知，点燃的蜡烛所产生的上升热气流，推动灯笼内部上方的叶轮，即走马灯热气流的内能转化为叶轮转动的机械能。 （2）叶轮边缘平均转动速度 （3）略。 （4）改进建议一：换用燃烧更旺的燃料（如酒精棉）；理由：燃烧更旺的燃料能产生更多热气流，增大对叶轮的推力，根据力的作用效果，可提高叶轮转动速度。 改进建议二：增大叶轮叶片的倾斜角度；理由：倾斜角度增大,热气流对叶片的作用力更明显，能更有效地改变叶轮的运动状态，加快转动速度。 25．(1) 内 机械 (2)改变 (3)较大 (4)B (5)B 【详解】（1）[火箭在发射升空过程中，燃料燃烧产生内能，再转化为火箭的机械能。 （2）“神舟二十号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中，做曲线运动，运动方向发生改变，因此组合体的运动状态改变。 （3）火箭选用热值较大的燃料，与质量相同的其它燃料相比，完全燃烧放出的热量较多。 （4）A．用天平测量质量时，被测物体及砝码由于受重力，从而对天平盘产生压力，当左右压力平衡时，测量出物体的质量，所以在完全失重的太空中，不能用天平测量质量，故A不符合题意； B．弹簧测力计是根据弹簧弹力与弹簧伸长的长度成正比的原理工作的，与重力无关，可以在完全失重的太空轨道舱中用弹簧测力计测量拉力，故B符合题意。 故选B。 （5）提高热机效率的方法有：尽量使燃料充分燃烧、减少各种热损失，特别是废气带走的热量、减小摩擦等；而功率是表示热机做功快慢的物理量，大小与效率无关，故B错误，ACD正确。 故选B。 26．(1)水 (2)3.36×104J (3)2.1×103J/（kg•℃） (4)4g 【详解】解：（1）由图可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，水升高的温度慢，因此水吸热能力强； （2）水的质量 由图乙得，加热4min水升高的温度 根据公式 （3）相同时间加热，水和煤油吸收热量相等，即 煤油升高的温度 煤油质量和水相等故可得 （4）根据加热效率得酒精燃烧放出的总热量 得酒精质量 27．(1)C (2) 液化 无规则 (3) 高原地区海拔高，气压低，水的沸点低于煮熟粽子所需温度，难以煮熟；高压锅可增大锅内气压，提高水的沸点，从而能煮熟粽子。 【详解】（1）水沸腾的特点是持续吸热，但温度保持不变，所以水煮沸后继续加热，温度不变，故选C。 （2）水蒸气为气态，“白气”是液态小水滴，气态变为液态的物态变化是液化，所以“白气”是锅内水蒸气遇冷液化形成。 闻到粽子香味属于扩散现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。 （3）由表格数据可知，液体的沸点随气压减小而降低。高原地区海拔高，大气压强小，水的沸点低于100℃，达不到煮熟粽子所需的温度；高压锅密闭性好，能增大锅内气压，根据沸点与气压的关系，气压增大时水的沸点升高，可达到煮熟粽子的温度，因此用高压锅能煮熟粽子。 28．(1) 内 (2) (3)15kg 【详解】（1） 燃油发动机是热机，工作时将燃料燃烧放出的内能转化为机械能。 机械狗匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，因此牵引力为； 牵引力做功 输出功率 （2）燃油完全燃烧放出的热量 燃油热值 （3）效率提高后，一年需要的有用功W有不变、燃油热值q不变，因此，整理得改进后消耗燃油质量 ， 新效率，节约燃油质量 29．(1) 增大 (2) (3) 【详解】（1）重力势能的大小与质量和高度有关，小亮爬楼梯时，质量不变，高度逐渐增加，根据重力势能的影响因素可知，重力势能逐渐增大。 两人爬楼高度h、时间t相同，由功率公式得他们爬楼的功率之比是 （2）小亮的重力 从1楼到26楼，上升的高度 电梯匀速运行时，电梯对小亮的支持力��与重力��是一对平衡力，大小相等，则电梯对小亮做的功 （3）脂肪完全“燃烧”放出的能量 30．(1)比热容 (2)B (3)D 【详解】（1）水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时，水吸收的热量多。所以汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂，这是利用了水的比热容大的特点。 （2）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧等均无关。所以行驶过程中汽油没有完全燃烧，汽油的热值不变，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （3）A．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，热机做功越快，是指功率大，而热机效率和功率是两个不同的物理量，热机效率高，功率不一定大，故A错误； B．热机效率高，说明热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比大，但做的有用功不一定多，因为有用功还与燃料燃烧放出的总能量有关，故B错误； C．热机效率高，说明热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比大，但消耗的燃料不一定少，因为还与做的有用功多少有关，故C错误； D．减少机械摩擦和热损失，能使更多的燃料燃烧产生的能量转化为有用功，从而可以提高热机效率，故D正确。 故选D。 31． 市中心 热量 比热容 少 增大绿化面积 【详解】[1]由图可以看出图中气温最高的是市中心，气温最低的是农田。 [2][3][4]引起热岛效应的原因有：工厂、交通工具等排放大量的废气，给空气带来大量的热量，使空气温度升高；城市建筑材料的沙石的比热容较小，质量相同时，根据可知，在相同的日照下（吸收相同的热量）温度上升较快；液体蒸发的快慢与液体的温度，液体的表面积和液体表面的空气流速有关，城市水面小，水蒸发慢，吸收热量少；建筑物较高，空气难以形成对流。 [5]由图可以看出图中气温最低的区域是农田，原因是水多，水的比热容又大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，使该区域气温较低；因此降低市中心环境气温的办法可以增大绿化面积、建人工湖等。 32．(1)做功 (2) (3) (4)噪声污染或废气污染 【详解】（1）图甲中，汽油机的火花塞点火、活塞向下运动，进气门和排气门均关闭，符合做功冲程的特征（做功冲程是内能转化为机械能的过程）。 （2）根据吸热公式： 已知，， 计算得： （3）计算有用功：由图乙可知，车速时，输出功率，行驶时间 有用功 计算汽油完全燃烧放出的热量：已知汽油质量，热值 汽油完全燃烧放出的热量 计算效率： （4）热机工作时会产生噪声污染（机械振动、排气等产生的声音），或废气污染（燃烧燃料排放的有害气体）。 33．(1) 降低 减小 (2)20 (3)；100℃；1.5kg 【详解】（1）[1][2]在推动活塞做功的过程中，水蒸气对活塞做功，内能转化为机械能，所以水蒸气的温度降低，内能将减小； （2）已知飞轮转速为，每秒飞轮转动的圈数为30r，根据单缸六冲程汽油机一个工作循环飞轮转3圈对外做功2次可知，每秒对外做功的次数为20次； （3）①根据可得汽油完全燃烧放出的热量为； ②根据废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的比可得水吸收的热量为； 根据可得水升高的温度为； 根据可得水的末温为 但在1标准大气压下，水的沸点是，所以水升高到后温度不再变化，即水升高到的温度是； ③设汽车行驶这段路程做的有用功为W，原来汽油机效率，则；效率提高到后，。所以，根据可得 解得。 34．(1)无规则 (2)B (3) 【详解】（1）闻到汽油气味是扩散现象，本质是分子在不停地做无规则的运动。 （2）在四冲程汽油机中，吸气冲程和排气冲程中不发生能量转化。在压缩冲程，将机械能转化为内能；在做功冲程中，将内能转化为机械能。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）完全燃烧2kg汽油，放出的热量是 35．(1)机械摩擦损耗一部分能量 (2)废气带走一部分能量 (3)3.6×106J，1.38×107J，26.1% 【详解】（1）根据热机能量损失可知，一小部分是机械摩擦损耗的分能量 （2）热机能量损失中废气带走的能量是所有损失中最多的，因此该位置应为废气带走。 （3）①汽车在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以牵引力为1200N，则牵引力做功 W=Fs=1200N×3km=1200N×3000m=3.6×106J ②燃烧了0.3kg汽油，完全燃烧放出的热量Q=mq=0.3kg×4.6×107J/kg=1.38×107J ③发动机的效率 36．(1)大 (2)从水到蓄冷剂 (3)A (4)210J (5) A A吸热快，可以使蛋糕保持低温 【详解】（1）蓄冷剂熔化前温度在升高，温度升高，分子运动变剧烈，其分子热运动速度变大。 （2），水和蓄冷剂之间发生热传递，水的温度较高，蓄冷剂温度较低，热量从水到蓄冷剂。 （3），容器1水温降得最快，放出的热量较多，故蓄冷剂A吸收热量更快。 （4）容器1中水的温度降低，若热量全部被冰袋吸收，水放出的热量为 100g蓄冷剂吸收的热量为，故每克蓄冷剂A吸收的热量为 （5）[1][2]在深圳市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂A，A吸热快，可以使蛋糕保持低温。 学科网（北京）股份有限公司 $