2024年中考物理（全國(guó)）重點(diǎn) 專題04 內(nèi)能及其應(yīng)用學(xué)生版

專題04內(nèi)能及其應(yīng)用內(nèi)能是物理學(xué)中的核心概念，它涉及到分子動(dòng)理論、熱力學(xué)等多方面的知識(shí)。掌握內(nèi)能及其應(yīng)用對(duì)于學(xué)生深入理解物理原理、提高解題能力具有重要意義。

在命題趨勢(shì)上，內(nèi)能及其應(yīng)用可能將重點(diǎn)考察學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力。題目可能將通過(guò)結(jié)合日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐中的案例，考查學(xué)生對(duì)內(nèi)能概念的理解以及在實(shí)際問(wèn)題中運(yùn)用內(nèi)能知識(shí)的能力。例如，可以考察學(xué)生解釋熱機(jī)工作原理、分析熱機(jī)效率高低的原因等實(shí)際問(wèn)題的能力。

對(duì)于內(nèi)能與其他物理知識(shí)的綜合運(yùn)用也將是命題的重點(diǎn)。例如，內(nèi)能與電能、機(jī)械能等其他形式的能量的轉(zhuǎn)換和利用，以及在電路、光學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用等。這些內(nèi)容可以結(jié)合能量守恒定律、電學(xué)等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考察，要求學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決綜合問(wèn)題。知識(shí)點(diǎn)1：分子熱運(yùn)動(dòng)1.分子熱運(yùn)動(dòng)：（1）物質(zhì)的構(gòu)成：宇宙是由物質(zhì)組成的，物質(zhì)是由分子組成的；分子是由原子組成的，原子是由原子核和核外電子組成的，原子核是由質(zhì)子和中子組成的。2.分子的大小如果把分子看成球形，一般分子的直徑只有百億分之幾米，人們通常以10-10m為單位來(lái)度量分子，因此在一個(gè)物體中，分子的數(shù)目是巨大的。由于分子太小，人們用肉眼和光學(xué)顯微鏡都分辨不出它們，但可以用電子顯微鏡來(lái)觀察分子、原子。①物質(zhì)粒子從大到小排列：宇宙＞銀河系＞太陽(yáng)系＞恒星（太陽(yáng)）＞地球＞分子＞原子＞原子核＞中子＞質(zhì)子＞電子＞夸克②即使很微小的物體，也不是分子，而是由大量分子組成的小顆粒。比如我們看見(jiàn)的花粉粒、掃地時(shí)揚(yáng)起的灰塵、煙囪冒出的煙塵等都不是分子，而是由大量分子聚集而成的小顆粒。3.擴(kuò)散：不同物質(zhì)相互接觸，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。4.分子熱運(yùn)動(dòng)：擴(kuò)散現(xiàn)象等大量事實(shí)表明，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。分子運(yùn)動(dòng)快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。5.分子間作用力：（1）分子間存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同時(shí)存在的：（2）當(dāng)壓縮物體時(shí)，分子斥力大于分子引力，分子間作用力表現(xiàn)為斥力；（3）當(dāng)拉伸物體時(shí)，分子引力大于分子斥力，分子間作用力表現(xiàn)為引力；6.分子動(dòng)理論內(nèi)容：①物質(zhì)是由分子或原子構(gòu)成的；②一切物體的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。③分子間存在相互作用的引力和斥力。知識(shí)點(diǎn)2：內(nèi)能1.內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。（1）因?yàn)橐磺形镔|(zhì)分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，所以物體的內(nèi)能不可能為零，任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能。（2）物體內(nèi)大量分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量稱為分子動(dòng)能。物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)得越快，它們的動(dòng)能越大。同一個(gè)物體（物態(tài)不變），溫度越高，內(nèi)能越大。（3）由于分子之間具有一定的距離，也具有一定的作用力，因而分子具有勢(shì)能，稱為分子勢(shì)能。分子間距發(fā)生變化時(shí)，物體的體積也會(huì)變，其內(nèi)能會(huì)發(fā)生變化。所以分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān)。（4）內(nèi)能大小與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等有關(guān)。2.內(nèi)能的改變：改變物體內(nèi)能的兩種方法：做功和熱傳遞。（1）物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能減??；外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增大。（2）熱傳遞發(fā)生的條件：存在溫度差。熱量總是自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體：a．高溫物體內(nèi)能減小，溫度降低，放出熱量；b．低溫物體內(nèi)能增大，溫度升高，吸收熱量。（3）做功和熱傳遞在改變內(nèi)能方面是等效的，但實(shí)質(zhì)不同：做功改變內(nèi)能屬于能的轉(zhuǎn)化，熱傳遞改變內(nèi)能屬于能的轉(zhuǎn)移。3.溫度、內(nèi)能、熱量：熱量(Q)：在熱傳遞過(guò)程中，傳遞能量的多少叫熱量。(物體含有或具有多少熱量的說(shuō)法是錯(cuò)誤的)；溫度、內(nèi)能、熱量之間的關(guān)系：（1）物體溫度升高，內(nèi)能一定增大，但不一定吸收熱量，因?yàn)樽龉σ部梢允刮矬w的內(nèi)能增大；（2）物體內(nèi)能增大，溫度不一定升高，也不一定吸收熱量，因?yàn)閮?nèi)能增大有可能是因?yàn)闋顟B(tài)改變?cè)斐傻?，做功也可以使物體的內(nèi)能增大；（3）物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大，但溫度可能升高，也可能不變，因?yàn)槲諢崃坑锌赡芨淖兾矬w的狀態(tài)。（4）溫度、熱量與內(nèi)能的關(guān)系（熱量是一個(gè)過(guò)程量，一般說(shuō)傳遞熱量；內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量一般說(shuō)具有內(nèi)能；溫度是一個(gè)狀態(tài)量，一般說(shuō)升高或者降低溫度）知識(shí)點(diǎn)3：比熱容1.比熱容：（1）比熱容定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。（2）比熱容是物質(zhì)的一種屬性，每種物質(zhì)都有自己的比熱容。比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無(wú)關(guān)。（3）水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意義是：1千克的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J。2.熱量的簡(jiǎn)單計(jì)算熱量的計(jì)算：(1)吸熱：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）放熱：Q放=cm△t=cm(t0-t)。其中：Q吸—吸收的熱量，單位：焦（J），Q放—放出的熱量。c—比熱容，單位：焦每千克攝氏度（J/(kg·℃)）m—質(zhì)量，單位：千克（kg）△t—變化的溫度（升高或降低的溫度），單位：攝氏度（℃）；t0—初始溫度、t—末溫。3.“水的比熱容較大”的應(yīng)用：（1）用水取暖或冷卻（2）用水調(diào)節(jié)氣溫知識(shí)點(diǎn)4：熱機(jī)1.熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)械叫熱機(jī)。（1）熱機(jī)的種類：分為蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。（2）內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。內(nèi)燃機(jī)根據(jù)其所使用的燃料分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩類。2.內(nèi)燃機(jī)的工作原理：（1）內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。（2）四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程對(duì)做功沖程起輔助作用，靠飛輪的慣性完成。（3）做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；壓縮沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（4）一個(gè)工作循環(huán)中對(duì)外做功1次，活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)2周，飛輪轉(zhuǎn)2圈。知識(shí)點(diǎn)5：熱機(jī)效率1.熱值：1kg（或1m3）某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。（1）熱值單位：J/kg或J/m3（2）公式：Q＝qm或Q＝qV（q為熱值）。熱值是燃料本身的一種特性，它的大小只取決于燃料的種類，而與燃料的質(zhì)量、放熱多少等無(wú)關(guān)。不同燃料的熱值一般不同。熱值在數(shù)值上等于1kg的某種燃料完全燃燒放出的熱量。熱值反映了燃料在燃燒過(guò)程中，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小。2.熱機(jī)效率：熱機(jī)用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。（1）公式：；（2）提高熱機(jī)效率的途徑：①使燃料充分燃燒；②盡量減小各種熱量損失；③機(jī)器零件間保持良好的潤(rùn)滑、減小摩擦。一、單選題1．（2023·江蘇無(wú)錫·統(tǒng)考一模）火鍋，古稱“古董羹”，因食物投入沸水時(shí)發(fā)出的“咕咚”聲而得名，是中國(guó)獨(dú)創(chuàng)的美食之一，倍受大家的喜愛(ài)。在吃鴛鴦火鍋時(shí)，一般會(huì)發(fā)現(xiàn)油膩的紅鍋比清淡的白鍋先開；冬天吃火鍋時(shí)，火鍋上方“白霧繚繞”；關(guān)于吃火鍋涉及的物理現(xiàn)象，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．加熱后，一股“火鍋味道”迎面撲來(lái)說(shuō)明溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈B．火鍋沸騰后，繼續(xù)加熱，溫度不變C．紅鍋先開說(shuō)明油的沸點(diǎn)比水低D．白鍋因液面缺少油膜阻礙，湯液蒸發(fā)較快2．（2023·廣東廣州·?？既＃┫铝姓f(shuō)法正確的是（）A．只要對(duì)物體做功，物體內(nèi)能就會(huì)增大B．?dāng)U散可以發(fā)生在氣體之間、液體之間，不能發(fā)生在固體之間C．物體內(nèi)能增大，溫度一定升高D．?dāng)U散現(xiàn)象中，分子可以從低溫物體運(yùn)動(dòng)到高溫物體3．（2023·江蘇無(wú)錫·統(tǒng)考一模）下列有關(guān)汽油機(jī)的說(shuō)法正確的是（）A．采取有效措施，汽油機(jī)效率能達(dá)到100%B．除了做功沖程，其余三個(gè)沖程均是靠飛輪的慣性來(lái)完成C．汽油機(jī)的壓縮沖程，主要是用熱傳遞的方法增加了氣缸內(nèi)的物質(zhì)的內(nèi)能D．某臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min，在1s內(nèi)該汽油機(jī)做功10次4．（2023·廣西柳州·統(tǒng)考一模）如圖為某汽車上四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．使汽車獲得動(dòng)力的沖程是丁B．飛輪轉(zhuǎn)速3000r/min，則該汽油機(jī)1s能做功25次C．甲圖中能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．一個(gè)工作循環(huán)過(guò)程依次是乙、甲、丁、丙5．（2023·江蘇泰州·?？既＃┤鐖D所示，甲、乙、丙三圖的裝置完全相同，燒杯內(nèi)液體的初溫與質(zhì)量相同，燃料的質(zhì)量相同，假設(shè)燃料都完全燃燒且不考慮熱量損失。下列判斷不正確的是（）A．甲、乙兩圖裝置可“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒放出的熱量”B．甲、丙兩圖裝置可“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”C．甲、丙兩圖實(shí)驗(yàn)中，用秒表記錄液體加熱時(shí)間D．甲、乙兩圖實(shí)驗(yàn)中，用秒表記錄燃料充分燃燒所用時(shí)間6．（2023·安徽蚌埠·校聯(lián)考一模）如圖所示，對(duì)于圖片中所描述的物理過(guò)程，下列分析中正確的是（）A．圖甲，厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時(shí)，空氣的內(nèi)能減少B．圖乙，瓶子內(nèi)的空氣推動(dòng)塞子跳起時(shí)，空氣的內(nèi)能增大C．圖丙，試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)了塞子沖出時(shí)，水蒸氣的內(nèi)能減少D．圖丁，汽缸內(nèi)的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣體的內(nèi)能增大二、多選題7．（2023·河南信陽(yáng)·校聯(lián)考一模）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．0℃的水凝固成0℃的冰，溫度不變，內(nèi)能減小B．不同燃料燃燒時(shí)，放出熱量越多的熱值越大C．對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能可能增大D．熱量總是從熱量多的物體向熱量少的物體轉(zhuǎn)移8．（2023·湖南衡陽(yáng)·衡陽(yáng)市第十五中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）下列說(shuō)法中正確的是（）A．把一塊﹣10℃的冰放到0℃的房間里，冰不會(huì)熔化B．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水做冷卻劑，主要利用水密度較大的特點(diǎn)C．內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，主要是用做功的方法增加了氣缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能D．火箭使用液態(tài)氫作燃料，是因?yàn)橐簯B(tài)氫含有的熱量多三、填空題9．（2023·陜西西安·統(tǒng)考三模）在四沖程汽油機(jī)中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是沖程；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，當(dāng)汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒不充分時(shí)會(huì)冒“黑煙”，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率（選填“升高”、“不變”或“降低”）；發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器常用水做冷卻劑，因?yàn)樗妮^大。10．（2023·江蘇泰州·?？既＃榉乐未髿馕廴?，泰州環(huán)保部門購(gòu)置了一種新裝備，其中有一邊行駛一邊向空中噴霧的汽車-霧炮車，噴向空中的水霧能使塵埃粒子快速沉降到地面，起到凈化空氣的作用。（1）噴向空中的水霧，有許多在掉落地面之前已經(jīng)在空中散失了，其中發(fā)生的物態(tài)變化是，此過(guò)程需要熱：水霧在空氣中散開（選填“屬于”或“不屬于”）擴(kuò)散現(xiàn)象；（2）該霧炮車的發(fā)動(dòng)機(jī)是四沖程汽油機(jī)，汽油的熱值是，則完全燃燒汽油放出的熱量是。11．（2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花，快速壓下活塞，可觀察到棉花著火燃燒。此過(guò)程與四沖程汽油機(jī)的沖程能量轉(zhuǎn)化相同；如乙圖所示的是汽油機(jī)的沖程，若飛輪的轉(zhuǎn)速為，在1s內(nèi)，汽油機(jī)做功次。12．（2023·山東臨沂·統(tǒng)考一模）2022年11月29日，神舟十五號(hào)飛船在酒泉發(fā)射升空，并于2022年11月30日凌晨對(duì)接于空間站組合體的前向?qū)涌?。至此，空間站首次實(shí)現(xiàn)了“三艙三船”的最大構(gòu)型?，F(xiàn)在請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）火箭的燃料主要使用液態(tài)氫是因?yàn)樗臒嶂担ㄟx填“大”或“小”）；（2）飛船在脫離火箭之前，相對(duì)于火箭是的；（3）飛船隨火箭在加速上升過(guò)程中，飛船的機(jī)械能（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（4）返回艙返回時(shí)，與大氣層發(fā)生劇烈摩擦，變成一個(gè)火球（如圖），將能轉(zhuǎn)化為能，這是通過(guò)的方式改變物體的內(nèi)能。13．（2023·山東臨沂·統(tǒng)考一模）高速公路上常常會(huì)見(jiàn)到“限速”或“保持車距”的提示牌。對(duì)于高速行駛的汽車，“限速”和“保持車距”可以有效避免突發(fā)情況下急剎車時(shí)，由于汽車具有不能及時(shí)停住而造成交通事故。炎熱的夏日，駕車行駛在平直的高速公路上，常常會(huì)看到公路遠(yuǎn)處似乎有“積水”，“積水”中還有汽車、電線桿等物體的倒影，如圖所示，但行駛至該處時(shí)“積水”卻消失了。這種現(xiàn)象稱之為“公路盛景”，是由于光通過(guò)不均勻的空氣時(shí)發(fā)生形成的。車的動(dòng)力是由發(fā)動(dòng)機(jī)的沖程提供的。14．（2023·安徽池州·統(tǒng)考三模）現(xiàn)在的城市住宅基本上都使用管道天然氣，若用熱值為的天然氣在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將一壺質(zhì)量為2kg、初溫為的水加熱至沸騰，假設(shè)天然氣燃燒放出的熱量有被水吸收，則需要完全燃燒的天然氣?！尽克?、實(shí)驗(yàn)題15．（2023·河南洛陽(yáng)·統(tǒng)考一模）為了比較不同物質(zhì)比熱容的大小，實(shí)驗(yàn)小組使用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)中，需要使用相同的酒精燈給沙子和水加熱，其目的是；（2）經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：質(zhì)量相同的水和沙子，吸收相同的熱量，水溫度升高的少，說(shuō)明水的吸熱能力更，即水比沙子的大；（3）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，完成實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行了反思，如果把物質(zhì)吸熱升高的溫度和容器盛水水面升高做類比，如圖乙，那么比熱容和容器的下列哪個(gè)屬性類似。A．高度B．容積C．底面積D．表面積16．（2023·四川內(nèi)江·校考一模）某同學(xué)在做研究影響物質(zhì)吸熱多少的因素的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到如下的數(shù)據(jù)表：液體質(zhì)量/g初溫/℃末溫/℃加熱時(shí)間/min①水300203012②水15020306③煤油30020306④煤油30020253（1）加熱時(shí)間的長(zhǎng)短表明了；（2）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論是：同種物質(zhì)升高相同溫度時(shí)，吸收熱量的多少與物質(zhì)的有關(guān)；（3）分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論是：；（4）下列研究實(shí)例中所采用的研究方法與上述實(shí)驗(yàn)采用的方法相同的是：()。A．研究電流的形成原因時(shí)，將電流類比成水流，從分析水流的形成來(lái)入手分析電流的形成B．研究聲音的產(chǎn)生時(shí)，用小球去接觸正在發(fā)聲的音叉，小球被反復(fù)彈起，從而證明正在發(fā)聲的音叉在振動(dòng)C．研究同一直線上兩個(gè)力的合力時(shí)，求出合力的大小，用合力產(chǎn)生的效果來(lái)代替兩個(gè)力產(chǎn)生的總效果D．研究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小關(guān)系時(shí)，保持接觸面粗造程度不變，改變壓力大小，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化17．（2023·山東菏澤·?？既＃┤鐖D所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都是7g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。

（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)要觀察比較兩種燃料的熱值大??；（2）比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)通過(guò)反映物體吸熱的多少；（3）如圖丁所示的是小東同學(xué)在探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的影響因素”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中封閉著等質(zhì)量的空氣且與U形管相連，容器內(nèi)各有一段電阻絲以如圖所示的方式接入電路中，小東利用圖丁可以探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與關(guān)系，三個(gè)實(shí)驗(yàn)中用到的共同研究問(wèn)題的方法是。五、計(jì)算題18．（2023·山東德州·統(tǒng)考二模）我國(guó)已經(jīng)從餐飲廢油（俗稱“地溝油”）中成功提煉出供飛機(jī)使用的生物航空煤油（以下簡(jiǎn)稱生物航煤），其熱值與傳統(tǒng)的航空煤油熱值相當(dāng)，是一種綠色環(huán)保的能源。興趣小組想知道生物航煤熱值的大小，于是完全燃燒了0.7kg的生物航煤給水加熱，將40kg的水從20℃加熱到70℃，該加熱裝置的熱效率是30%，已知水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃）。求：（1）此過(guò)程中水吸收的熱量；（2）此過(guò)程中生物航煤完全燃燒放出的熱量；（3）生物航煤的熱值。19．（2023·山東濟(jì)寧·?？既＃┠承吞?hào)汽車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上以72km/h的速度勻速行駛了10km，消耗汽油2kg。已知該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功率為60kW，汽油的熱值q＝5×107J/kg。假設(shè)汽油完全燃燒，求：（1）該型號(hào)汽車在以此過(guò)程中做的有用功是多少？（2）該型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？20．（2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模）氫燃料電池車（如圖所示），車輛排放物是水，不產(chǎn)生任何污染物。假設(shè)某國(guó)產(chǎn)氫燃料電池車總質(zhì)量為5×103kg，在某次測(cè)試中該車勻速行駛時(shí)受到的阻力是車重的0.02倍，在0.5h內(nèi)行駛了28km的路程，消耗的氫能源為0.4kg（不考慮氫能源燃料消耗對(duì)車質(zhì)量的影響）。求該測(cè)試過(guò)程中氫燃料電池車：（已知q氫＝1.4×108J/kg，g取10N/kg）（1）行駛的平均速度為多少km/h；（2）行駛時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（3）牽引力做的功；（4）氫能源燃燒釋放的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。

一、單選題1．（2023·安徽·校聯(lián)考一模）有兩個(gè)溫度為質(zhì)量相等的金屬球，先把甲球放入溫水杯中，熱平衡后水溫升高了；取出甲球，將乙球放入該杯中，熱平衡后水溫又升高了10℃（末溫未達(dá)100℃），則甲球比熱容c甲和乙球比熱容c乙，大小的關(guān)系是（）A． B．C． D．以上三種情況都有可能2．（2023·四川成都·統(tǒng)考二模）小李家使用的熱水器，30min內(nèi)均勻消耗了900g的天然氣，將30kg的水從25℃加熱到50℃。已知水的比熱容為，天然氣的熱值為，天然氣的密度為3kg/m3，則關(guān)于該過(guò)程的說(shuō)法正確的是（）A．水吸收的熱量是B．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率為25%C．天然氣的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能D．如果將此熱水器效率再提高5%，則加熱時(shí)間將節(jié)約1.5min3．（2023·河南周口·統(tǒng)考一模）如圖所示，規(guī)格相同的甲、乙兩容器中分別裝有3kg和2kg的純凈水，并用不同加熱器加熱，不計(jì)熱損失，得到如圖丙所示的水溫與加熱時(shí)間的關(guān)系圖，已知水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），則下列說(shuō)法正確的是（）

A．由丙圖知，甲杯中水的比熱容小于乙B．甲、乙兩杯中的加熱器每分鐘放出的熱量之比為9︰4C．加熱相同的時(shí)間，甲、乙兩杯水升高的溫度之比2︰3D．加熱相同時(shí)間時(shí)，兩杯水將吸收相等的熱量4．（2023·四川成都·成都實(shí)外?？家荒＃┬∶魍瑢W(xué)為了比較質(zhì)量均為200g的水和燃油的吸熱能力，利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)酒精燈完全一樣，加熱10min后每個(gè)酒精燈消耗酒精5g（q酒精=3×107J/kg），水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時(shí)間變化圖像（如圖乙）。若單位時(shí)間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相等，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．煤油的末溫比水的高，所以吸熱能力更強(qiáng)B．10min酒精完全燃燒放出的熱量為1.5×104JC．20min內(nèi)煤油吸收的熱量為1.26×104JD．他使用的酒精燈的加熱效率為8.4%5．（2023·山東日照·?？级＃┤鐖D所示，用甲、乙兩種燃料分別對(duì)質(zhì)量和初溫相同的水進(jìn)行加熱，兩圖裝置均相同。燃料的質(zhì)量用m表示，燃料充分燃盡時(shí)水升高的溫度用Δt表示（水未沸騰）（）

A．若m相同，Δt越小，燃料的熱值越大B．若Δt相同，m越大，燃料的熱值越大C．若m與Δt的比值越大，燃料的熱值越大D．若m與Δt的比值越小，燃料的熱值越大6．（2023·廣東深圳·二模）探究某物質(zhì)熔化和沸騰的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，把100g某種固體碾碎放入試管中，插入溫度計(jì)，再將試管放在裝有水的燒杯中加熱（物質(zhì)在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等）。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖像如圖乙所示，從開始加熱到實(shí)驗(yàn)結(jié)束的10min內(nèi)消耗4g酒精，酒精的熱值3.0×107J/kg，這種物質(zhì)的液態(tài)比熱容c=1.5×103J/(kg·℃)，下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的（）A．該物質(zhì)在第5min末的內(nèi)能大于第4min末的內(nèi)能B．在AB段和BC段，該物質(zhì)吸收的熱量相同C．該物質(zhì)固態(tài)時(shí)的比熱容為3.0×103J/(kg·℃)D．該裝置能量的轉(zhuǎn)化效率為50%7．（2023·湖北武漢·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）關(guān)于四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作描述正確的是（）A．吸氣沖程時(shí)，吸入的是空氣B．通過(guò)噴油嘴壓燃點(diǎn)火，在壓縮沖程時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C．做功沖程時(shí)，若每次對(duì)外做功1000J，則2400r/min的發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為20kWD．排氣沖程時(shí)，排出的廢氣已經(jīng)沒(méi)有內(nèi)能了全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能了二、填空題8．（2023·安徽滁州·統(tǒng)考一模）某物理興趣小組的同學(xué)，繪制了用煤爐給水加熱過(guò)程中水溫隨加熱時(shí)間變化的圖像，如圖所示。若在0~4min內(nèi)加熱質(zhì)量為16kg的水，完全燃燒了280g的煤，則煤爐的效率為%。[c水=4.2×103J/（kg?℃），q煤=3×107J/kg]

9．（2023·河南許昌·統(tǒng)考二模）親身體驗(yàn)和深入思考是學(xué)習(xí)物理的重要方法。將底面削平、削干凈的鉛柱A、B壓緊后能吊起質(zhì)量為200g的大鉤碼，若每個(gè)鉛柱的質(zhì)量為100g，則鉛柱B對(duì)鉛柱A的引力為N；此時(shí)鉛柱AB間（選填“存在”或“不存在”）斥力。（g取10N/kg）

10．（2023·安徽亳州·?？寄M預(yù)測(cè)）天然氣熱水器將40kg的水從15℃加熱到65℃，此過(guò)程中天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收，需要消耗天然氣kg。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然氣=4×107J/kg]11．（2023·江蘇泰州·泰州市第二中學(xué)附屬初中?？级＃┬∶髟谔骄勘刍攸c(diǎn)時(shí)，用酒精燈加熱50g的冰，每2分鐘完全燃燒的酒精質(zhì)量均為0.1g，保持加熱效率不變時(shí)，冰的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。由此可知：冰全部熔化成水后4分鐘吸收熱量為J，該實(shí)驗(yàn)中酒精燈的加熱效率為%，BC過(guò)程中被加熱物質(zhì)的內(nèi)能將增加J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3×107J/kg]

12．（2023·寧夏銀川·寧夏銀川二十四中?？家荒＃幭牡哪茉磧?chǔ)備充足，煤炭、風(fēng)能、太陽(yáng)能等多種能源富集互補(bǔ)，是全國(guó)首個(gè)新能源綜合示范區(qū)，新能源利用率超過(guò)95%，居西北第一，同時(shí)水和天然氣價(jià)格也相對(duì)低廉。（1）小峰家常用天然氣燒水。水燒沸騰時(shí)，壺蓋不斷向上跳動(dòng)，此過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的沖程的能量轉(zhuǎn)化相同；（2）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下用天然氣把一壺2kg的水從25℃加熱至剛沸騰時(shí)，水吸收了多少的熱量；[]（3）若燃燒天然氣放出的熱量有40%被水吸收，則燒開（2）中的那壺水至少需要燃燒多少天然氣？（天然氣熱值為，設(shè)天然氣完全燃燒）13．（2023·寧夏銀川·?？级＃?018年12月8日，我國(guó)長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射嫦娥四號(hào)探測(cè)器，成功將嫦娥四號(hào)探測(cè)器送上太空。

（1）火箭升空時(shí)，火箭尾部的推進(jìn)裝置中的推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生熱氣，通過(guò)噴口向火箭后部噴出氣流，利用使火箭受到向前的力。（2）火箭以液態(tài)氫做為燃料，這主要是因?yàn)橐簯B(tài)氫比其它燃料的大。（3）與在地球上相比，航天員在太空上的質(zhì)量，受到的重力。（選填“變大”、“不變”或“變小”）14．（2023·山東菏澤·統(tǒng)考二模）如圖所示是質(zhì)量是200g固體的熔化實(shí)驗(yàn)裝置和根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的曲線圖，如果從開始記錄到剛沸騰時(shí)，完全燃燒了熱值為3.0×107J/kg的酒精5g，假設(shè)酒精燈在相等的時(shí)間內(nèi)提供的內(nèi)能一樣多，此過(guò)程中，則CD段吸收的熱量為J，ABCD段的熱轉(zhuǎn)化效率是。[該物質(zhì)液態(tài)時(shí)的比熱容為1.5×103J/（kg·℃）]

15．（2023·江蘇無(wú)錫·?？家荒＃榱颂骄磕澄镔|(zhì)的熔化特點(diǎn)，小芳同學(xué)用酒精燈（火焰大小保持不變）均勻加熱0.4kg該種固體，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的圖線如圖所示。通過(guò)查閱資料已知該物質(zhì)液態(tài)時(shí)的比熱容為3×103J/（kg·℃）。該物質(zhì)是（選填“晶體”或“非晶體”），在B點(diǎn)時(shí)的內(nèi)能（選填“大于”、“小于”或“等于”）在A點(diǎn)時(shí)的內(nèi)能，經(jīng)測(cè)量整個(gè)過(guò)程消耗熱值為3.0×107J/kg的酒精25g（酒精完全燃燒），則整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的加熱效率為。

16．（2023·山東濟(jì)寧·統(tǒng)考一模）某型號(hào)汽車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上以80km/h的速度勻速行駛了6km，消耗汽油1.5L，已知汽油的密度為ρ汽油=0.7×103kg/m3，熱值q汽油=4.5×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為40%。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水降溫是利用水的較大的特點(diǎn)；在此過(guò)程中汽油的熱值