九年級物理上冊同步考點(diǎn)：12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（專題訓(xùn)練）【六大題型】（解析版）

九年級物理上冊同步考點(diǎn)：12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（專題訓(xùn)練）【六大題型】（解析版）九年級物理上冊同步考點(diǎn)：12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（專題訓(xùn)練）【六大題型】（解析版）PAGEPAGE1九年級物理上冊同步考點(diǎn)：12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（專題訓(xùn)練）【六大題型】（解析版）12.4\o"12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化"機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化(專題訓(xùn)練)【六大題型】TOC\o"1-3"\h\u【題型1做功改變物體內(nèi)能】 1【題型2熱機(jī)定義】 5【題型3四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程】 7【題型4有關(guān)熱機(jī)的計算】 11【題型5燃料的熱值及其計算】 14【題型6熱機(jī)的效率】 23【題型1做功改變物體內(nèi)能】1．(2023?武威)如圖所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,迅速壓下活塞,觀察到硝化棉燃燒起來.在下壓活塞的過程中,下列說法正確的是()A．氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能 B．筒內(nèi)氣體溫度降低 C．筒內(nèi)氣體的內(nèi)能不變 D．活塞對筒內(nèi)氣體做了功【答案】D【分析】做功可以使內(nèi)能與機(jī)械能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化：對物體做功,物體內(nèi)能會增加;物體對外做功,物體內(nèi)能會減少.【解答】解：ABC、下壓活塞時,活塞對筒內(nèi)的空氣做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能,使氣體的內(nèi)能增加、溫度升高,當(dāng)溫度升高達(dá)到棉花的著火點(diǎn)時,筒內(nèi)棉花燃燒起來,故ABC錯誤;D、活塞下壓擠壓空氣,壓縮空氣體積,對空氣做了功,故D正確.故選：D.2．(2023?懷化)古代人們常用鉆木取火,下列情況改變內(nèi)能方式與其不同的是()A．甲圖：冬天搓手取暖 B．乙圖：小朋友溜滑梯臀部發(fā)熱 C．丙圖：熱雞蛋放在冷水中冷卻 D．丁圖：壓縮空氣使其內(nèi)能增大【答案】C【分析】改變物體內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞;做功實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化;熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移.【解答】解：鉆木取火時,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,屬于通過做功改變物體的內(nèi)能;A、冬天搓手時,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,屬于通過做功改變物體的內(nèi)能,故A不符合題意;B、小朋友溜滑梯臀部發(fā)熱,這是通過做功的方式來改變內(nèi)能,故B不符合題意;C、熱雞蛋放在冷水中冷卻,是冷水從熱雞蛋吸收熱量,使熱雞蛋內(nèi)能減小,是通過熱傳遞改變內(nèi)能的,故C符合題意;D、將活塞迅速下壓,活塞對筒內(nèi)空氣做功,使其內(nèi)能增大,溫度升高,達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn),是通過做功改變內(nèi)能的,故D不符合題意.故選：C.3．(2023?杜集區(qū)校級模擬)"二氧化碳跨臨界直冷制冰”技術(shù)原理是以二氧化碳為制冷劑的一種制冷技術(shù).技術(shù)原理簡化如圖,下列說法正確的是()?A．壓縮機(jī)對氣態(tài)CO2做功,CO2的內(nèi)能減小,溫度降低 B．CO2經(jīng)過冷凝器時,發(fā)生了液化現(xiàn)象 C．液態(tài)CO2經(jīng)過膨脹閥時一部分變?yōu)闅鈶B(tài)CO2,此過程需要放熱 D．CO2經(jīng)過蒸發(fā)器時由氣態(tài)變成了液態(tài)【答案】B【分析】(1)對物體做功,物體的內(nèi)能增加,溫度升高;(2)物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫液化;(3)物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫汽化,汽化吸熱.【解答】解：A、壓縮機(jī)對氣態(tài)CO2做功,CO2的內(nèi)能增大,溫度升高,故A錯誤;B、CO2經(jīng)過冷凝器時,由氣態(tài)變成液態(tài),發(fā)生了液化現(xiàn)象,故B正確;C、液態(tài)CO2經(jīng)過膨脹閥時一部分變?yōu)闅鈶B(tài)CO2,發(fā)生汽化現(xiàn)象,此過程需要吸熱,故C錯誤;D、CO2經(jīng)過蒸發(fā)器時由液態(tài)變成了氣態(tài),故D錯誤.故選：B.4．(2022秋?細(xì)河區(qū)期末)冬天人們常搓手取暖,這是通過做功方式來改變物體的內(nèi)能;小營放學(xué)一進(jìn)家門,就聞到媽媽炒菜的香味,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,炒菜涼了就不香了原因是溫度低分子無規(guī)則運(yùn)動變慢.【答案】做功;擴(kuò)散;溫度低分子無規(guī)則運(yùn)動變慢.【分析】物質(zhì)是由分子組成的,組成物質(zhì)的分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,分子無規(guī)則運(yùn)動快慢與溫度有關(guān);做功與熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式.【解答】解：冬天,搓手能讓手變暖,搓手取暖是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能.由于菜中的芳香類物質(zhì)分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動,通過擴(kuò)散現(xiàn)象充滿整個房間,所以小營放學(xué)一進(jìn)家門,就聞到媽媽炒菜的香味,炒菜涼了就不香了原因是溫度低分子無規(guī)則運(yùn)動變慢.故答案為：做功;擴(kuò)散;溫度低分子無規(guī)則運(yùn)動變慢.5．(2022秋?龍港區(qū)期末)如圖是一個叫"空氣火箭”的玩具,當(dāng)用力擊打氣包時,氣包內(nèi)的空氣會迅速的把"火箭”發(fā)射出去.這一過程中,是氣包內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為"火箭”的機(jī)械能,氣包內(nèi)的氣體對外做功其溫度將降低.【答案】內(nèi);機(jī)械;降低.【分析】做功可以改變物體的內(nèi)能,物體對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低.【解答】解：當(dāng)用力擊打氣包時,氣包內(nèi)的氣體會迅速的把"火箭”發(fā)射出去.這一過程中,是氣包內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為"火箭”的機(jī)械能,氣包內(nèi)的氣體對外做功其溫度將降低.故答案為：內(nèi);機(jī)械;降低.6．(2022秋?宜州區(qū)期末)將裝有少量乙醚的薄壁金屬管固定于桌面,用皮塞塞緊,來回快速拉動纏在金屬管外的皮繩.可觀察到皮塞從管口飛出,如圖所示.此過程中,皮繩對金屬管做功,使其溫度升高;并通過做功方式使管內(nèi)密閉氣體的內(nèi)能增大;溫度升高的氣體迅速膨脹,于是氣體推出皮塞,氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為皮塞的機(jī)械能.【答案】做功;機(jī)械能【分析】知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,對于做功改變內(nèi)能時,若對物體做功時,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,當(dāng)物體對外做功時,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.【解答】解：來回拉皮繩對金屬管做功使其內(nèi)能增加,金屬管溫度會升高,內(nèi)能會增大;因金屬管與管內(nèi)氣體會有溫度差,所以金屬管會把熱量傳遞給管內(nèi)氣體,乙醚的溫度也會升高,乙醚的內(nèi)能增加,溫度升高;乙醚氣體迅速膨脹,于是氣體推出皮塞,對塞子做功,最終氣體的內(nèi)能會轉(zhuǎn)換為塞子的機(jī)械能,會看到塞子跳起來.故答案為：做功;機(jī)械能.7．(2023?蘆淞區(qū)模擬)將下題空白補(bǔ)充完整：(1)圖甲的現(xiàn)象說明：分子間存在引力;圖乙的現(xiàn)象說明：溫度越高,分子熱運(yùn)動越劇烈.圖丙演示氣體擴(kuò)散現(xiàn)象,其中一瓶裝有密度比空氣大的紅棕色二氧化氮?dú)怏w,另一瓶裝有空氣,為利于證明氣體發(fā)生擴(kuò)散,裝二氧化氮?dú)怏w的應(yīng)是B(填"A”或"B”)瓶.(2)如圖丁實驗,當(dāng)迅速地來回拉動繩子,過一會兒筒內(nèi)的乙醚會沖開塞子,這是用做功的方式使其內(nèi)能增加;當(dāng)塞子被沖開后,乙醚蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能.【答案】(1)引力;溫度;B;(2)做功;機(jī)械.【分析】(1)分子間存在相互作用的引力和斥力;溫度對分子熱運(yùn)動的影響,溫度越高,分子熱運(yùn)動越劇烈;擴(kuò)散現(xiàn)象,是指分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,通過兩只瓶內(nèi)的氣體顏色變化,來反映二氧化氮?dú)怏w分子在做無規(guī)則運(yùn)動;由于空氣的密度小于二氧化氮?dú)怏w,所以一般情況下空氣處于二氧化氮?dú)怏w的上方;(2)改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞,熱傳遞過程也就是能量的轉(zhuǎn)移過程,做功過程是能量的轉(zhuǎn)化過程.【解答】解：(1)兩鉛塊擠壓后能吊住大鉤碼,不易分開,說明分子間存在著相互作用的引力;墨水在熱水中比在冷水中擴(kuò)散得快,原因是熱水溫度比冷水溫度高,溫度越高,分子運(yùn)動越劇烈,所以看到熱水變色比冷水變色快;二氧化氮?dú)怏w的顏色是紅棕色的,而且比空氣的密度大,空氣要處于二氧化氮?dú)怏w的上方,所以裝二氧化氮?dú)怏w的應(yīng)是B,說明二氧化氮?dú)怏w分子在永不停息做無規(guī)則運(yùn)動;(2)當(dāng)迅速地來回拉繩子,克服摩擦對銅管做功,過一會兒筒內(nèi)的乙醚會沖開塞子,說明了乙醚的溫度升高,內(nèi)能增加,當(dāng)把塞子沖開后,乙醚蒸汽的內(nèi)能減少,轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能.故答案為：(1)引力;溫度;B;(2)做功;機(jī)械.【題型2熱機(jī)定義】 8．(2023?新疆)人類最早發(fā)明的熱機(jī)是()A．蒸汽機(jī) B．內(nèi)燃機(jī) C．噴氣發(fā)動機(jī) D．火箭發(fā)動機(jī)【答案】A【分析】熱機(jī)是利用內(nèi)能對外做功的機(jī)械,據(jù)此分析.【解答】解：熱機(jī)是指各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械,17世紀(jì)人類發(fā)明了熱機(jī),最早的熱機(jī)是蒸汽機(jī);內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)都是19實際后期發(fā)明出來的,故A正確.故選：A.9．(2022秋?云州區(qū)期末)近年來,我國科技高速發(fā)展,航天事業(yè)成果輝煌!未來,國人暢游月球?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實.未來的你將駕駛自己設(shè)計的月球車在月球上暢游,但月球上沒有大氣,你設(shè)計的月球車做動力裝置的設(shè)備應(yīng)為()A．柴油機(jī) B．汽油機(jī) C．空氣噴氣發(fā)動機(jī) D．電動機(jī)【答案】D【分析】月球表面沒有空氣,燃料不能燃燒.【解答】解：月球表面沒有空氣,燃料不能燃燒,所以柴油機(jī)、汽油機(jī)、空氣噴氣發(fā)動機(jī)都不能使用,故應(yīng)該使用電動機(jī),故ABC錯誤、D正確.故選：D.10．(2023?沛縣三模)如圖所示是發(fā)動機(jī)采用循環(huán)流動的水進(jìn)行了冷卻,這是利用水的比熱容較大的特性,發(fā)動機(jī)工作時,利用燃?xì)獾膬?nèi)能獲得機(jī)械能,這一轉(zhuǎn)換是在做功沖程中實現(xiàn)的.若水箱中裝有10kg的水,水溫上升10℃,水吸收的熱量為4.2×105J.[c水＝4.2×103J/(kg?℃)]【答案】比熱容;機(jī)械;4.2×105.【分析】與其它液體相比,水的比熱容較大大,在質(zhì)量和升高的溫度相同時,水吸收的熱量最多;在四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中,燃料燃燒產(chǎn)生大量的高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊龉?將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;知道水的質(zhì)量和比熱容以及上升的溫度,根據(jù)Q吸＝cmΔt求出水吸收的熱量.【解答】解;汽車發(fā)動機(jī)工作過程中,不可避免地產(chǎn)生很多熱量,這些熱量如不及時帶走會影響機(jī)器的正常工作.由公式Q＝cmΔt知,在質(zhì)量和升高的溫度相同時,與其它液體比較,因為水的比熱容較大大,所以吸收的熱量最多,冷卻效果最好;內(nèi)燃機(jī)就是把燃料燃燒得到的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置;在四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程中,做功沖程中將燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,為熱機(jī)工作提供動力;水吸收的熱量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg?℃)×10kg×10℃＝4.2×105J.故答案為：比熱容;機(jī)械;4.2×105.11．(2023?本溪二模)如圖是飛機(jī)在高空飛行時產(chǎn)生的尾跡云.其產(chǎn)生的原因是發(fā)動機(jī)中的燃料燃燒后產(chǎn)生大量的水蒸氣,噴出的水蒸氣在高空遇到冷空氣放熱液化(物態(tài)變化名稱),在此過程是水蒸氣的內(nèi)能減少.噴氣式發(fā)動機(jī)是(填"是”或"不是”)熱機(jī).【答案】液化;減少;是.【分析】(1)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫做液化,液化放熱;(2)熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置.【解答】解：(1)噴出的水蒸氣在高空遇到冷空氣放熱液化,水蒸氣內(nèi)能減小;(2)噴氣式發(fā)動機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置,符合熱機(jī)的特點(diǎn).故答案為：液化;減少;是.【題型3四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程】 12．(2023?蘆淞區(qū)模擬)如圖所示,吹氣球時,氣球沒握住飛跑了!撿起氣球會發(fā)現(xiàn)之的嘴部溫度變低了,該過程與內(nèi)燃機(jī)四沖程中相同的是()A． B． C． D．【答案】C【分析】氣球內(nèi)的氣體向外噴出,氣體對外做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化成球的機(jī)械能,球內(nèi)氣體的溫度降低;在汽油機(jī)的做功沖程中,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.【解答】解：氣球內(nèi)的氣體向外噴出,氣體對外做功,氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成球的機(jī)械能,球內(nèi)氣體的溫度降低,汽油機(jī)的做功沖程中也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,二者的能量轉(zhuǎn)化情況相同;A中兩個氣門關(guān)閉、活塞上行,為壓縮沖程;B中排氣門打開,為排氣沖程;C中兩個氣門關(guān)閉、活塞下行,為做功沖程;D中進(jìn)氣門打開,為吸氣沖程,故C正確.故選：C.13．(2023?黃石模擬)為培養(yǎng)學(xué)生動手能力,提高物理學(xué)科素養(yǎng),金初九年級物理社團(tuán)李老師在社團(tuán)課中帶領(lǐng)學(xué)生們制作了水火箭,如圖是某水火箭的簡易原理圖.使用打氣筒向水火箭內(nèi)不斷打氣,當(dāng)內(nèi)部氣體壓強(qiáng)增大到一定程度時,會使水從水火箭中向下噴出,從而使水火箭升空.結(jié)合材料,你認(rèn)為以下說法錯誤的是()A．利用打氣筒向水火箭內(nèi)打氣的過程,水火箭中空氣的內(nèi)能在增大 B．使用打氣筒打氣時能量轉(zhuǎn)化過程與汽油機(jī)的壓縮沖程相同 C．水火箭加速升空階段機(jī)械能在增大 D．水向下噴出會使水火箭升空是由于力的作用是相互的【答案】C【分析】(1)做功可以改變物體的內(nèi)能,物體對外做功,內(nèi)能減少,外界對物體做功,內(nèi)能增加;(2)汽油機(jī)的壓縮沖程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;(3)影響動能的因素是物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動的速度,影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度,其中動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能.在分析各個能量的變化時,根據(jù)各自的影響因素進(jìn)行分析;(4)物體間力的作用是相互的.【解答】解：A、利用打氣筒向水火箭內(nèi)打氣的過程中,壓縮筒內(nèi)空氣做功,水火箭中空氣的內(nèi)能在增大,故A正確;B、向燒瓶內(nèi)打氣的過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,汽油機(jī)的壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;能量轉(zhuǎn)化方式是相同的,故B正確;C、水火箭加速升空階段,質(zhì)量減小,高度和速度都變大,則動能和勢能都減小,所以機(jī)械能減小,故C錯誤;D、水火箭向下噴水,給水一個向下的力,由于物體間力的作用是相互的,水給水火箭一個向上的力,使水火箭升空,故D正確.故選：C.14．(2023?清江浦區(qū)二模)"禮花筒”是一些喜慶場合烘托氣氛的必備用品,如圖所示,"禮花筒”使用時,利用筒內(nèi)高壓的空氣膨脹,將彩帶噴向空中.與其能量轉(zhuǎn)化相同的是內(nèi)燃機(jī)的()A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】C【分析】內(nèi)燃機(jī)的做功沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;壓縮沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)為內(nèi)能.【解答】解：內(nèi)燃機(jī)的做功沖程,高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊龉?將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;禮花筒內(nèi)的高壓空氣膨脹對外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的做功沖程.故ABD錯誤,C正確.故選：C.15．(2023?黃岡三模)糖炒板栗是人們冬季喜愛的美食.如圖所示,在炒板栗時常要在鍋中放入一些砂石,關(guān)于糖炒板栗,下列說法正確的是()A．炒板栗時,鍋中的沙子升溫快是因為沙子的比熱容大 B．炒板栗的過程主要是通過做功的方式使板栗內(nèi)能增大的 C．板栗炸裂時的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同 D．板栗香氣的濃烈程度與板栗的溫度無關(guān)【答案】C【分析】(1)對于比熱容小的物質(zhì)來講,同樣吸收熱量,其溫度升高很快,這也是我們利用的主要特點(diǎn)之一;(2)改變物體內(nèi)能的方式有：做功與熱傳遞兩種方式;(3)汽油機(jī)的一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成,其中壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能;(4)分子的無規(guī)則運(yùn)動的速度與物體的溫度有關(guān).【解答】解：A、在炒板栗時,由于鍋底的溫度較高,很容易把板栗炒煳,所以鍋中總要放些沙子,由于沙子的比熱容小,沙子很容易被炒熱,這樣沙子被炒熱后可以均勻地把熱量傳遞給板栗,這樣炒出的板栗比較好吃,故A錯誤;B、在炒板栗時,是通過熱傳遞的方式使板栗內(nèi)能增大,故B錯誤;C、板栗炸裂時是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機(jī)的做功沖程相同,故C正確;D、板栗香氣的濃烈程度是分子的無規(guī)則運(yùn)動程度,熱運(yùn)動的激烈程度與溫度有關(guān),溫度越高,分子運(yùn)動越劇烈,故D錯誤.故選：C.16．(2022秋?臨邑縣期末)2022年11月29日23時08分,由航天科技集團(tuán)五院研制的神舟十五號載人飛船,由長征二號F運(yùn)載火箭穩(wěn)穩(wěn)托舉,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心一飛沖天,將費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸3名航天員送入太空.在此過程中運(yùn)載火箭相當(dāng)于一個熱機(jī),它升空時的工作過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的做功沖程,燃料燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能后再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.【答案】做功;機(jī)械.【分析】熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,它的一個工作循環(huán)包括四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣沖程,其中壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.【解答】解：運(yùn)載火箭相當(dāng)于一個熱機(jī),它升空時的工作過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中做功沖程;做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程,而它升空時燃料燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能然后再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.故答案為：做功;機(jī)械.17．(2022秋?鄒城市期末)如圖1,把燃料放在帶活塞的厚玻璃筒里,把活塞迅速上壓,筒內(nèi)空氣溫度升高,這是通過做功(選填"熱傳遞”或"做功”)途徑使管內(nèi)氣體的內(nèi)能增加;與圖2中汽油機(jī)B(填字母)沖程的能量轉(zhuǎn)化情況相同.【答案】做功;B.【分析】(1)改變物體內(nèi)能的方式：做功和熱傳遞;(2)燃料燃燒,產(chǎn)生高溫高壓的氣體對活塞做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;汽油機(jī)的四個沖程中,壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.【解答】解：圖1,把燃料放在帶活塞的厚玻璃筒里,把活塞迅速上壓,活塞會壓縮空氣做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使空氣的內(nèi)能增加,溫度升高,說明做功可以改變物體的內(nèi)能;這與汽油機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化情況相同,在壓縮沖程中也是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,圖B是汽油機(jī)的壓縮沖程.故答案為：做功;B.18．(2023?南開區(qū)三模)如圖甲所示,用酒精燈加熱試管中的水,當(dāng)水沸騰一段時間以后,塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出.塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出這一過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.汽油機(jī)的工作過程與這一實驗過程中能量的轉(zhuǎn)化是一致的是丁(選填"乙”、"丙”或"丁”).【答案】內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;丁【分析】解決此題要知道做功可以改變物體的內(nèi)能：當(dāng)對物體做功時,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,當(dāng)物體對外做功時,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.四沖程汽油機(jī)一個工作循環(huán)有四個沖程,分別是吸氣、做功、壓縮和排氣,其中只有做功沖程對外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;另外還有壓縮沖程有能量轉(zhuǎn)化,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.【解答】解：當(dāng)試管內(nèi)水被酒精燈加熱后,水蒸氣的內(nèi)能逐漸增大,最后會把塞子沖出去,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為了塞子的機(jī)械能;汽油機(jī)的做功沖程是汽油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,圖丁此過程兩個氣門關(guān)閉,電火花打火,活塞向下運(yùn)動,所以是做功沖程.故答案為：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;丁.【題型4有關(guān)熱機(jī)的計算】 19．(2023?肇源縣一模)下列說法正確的是()A．1kg水溫度升高1℃時,吸收的熱量為4.2×103J B．如果汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min,那么1s能完成20個工作循環(huán) C．人在照鏡子的時候,總是靠近鏡子去看,其原因是靠近時像會變大 D．照相機(jī)成像和水中倒影的形成原理是一樣的【答案】A【分析】(1)水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃),它表示質(zhì)量為1kg的水溫度升高1℃時所吸收的熱量為4.2×103J.(2)四沖程汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)2圈,完成4個沖程,并對外做功1次.(3)平面鏡成的像與物體大小相等.(4)照相機(jī)成像是凸透鏡成像,屬于光的折射,水中倒影的形成原理是光的反射.【解答】解：A．由于水的熱容為4.2×103J/(kg?℃),表示1kg水溫度升高1℃時,吸收的熱量為4.2×103J,故A正確;B．如果汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min,那么1s能轉(zhuǎn)20r.2r完成一個工作循環(huán),所以1s能10個工作循環(huán),故B錯誤;C．根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)知,人在照鏡子的時候,靠近鏡子去看時像大小不變,故C錯誤;D．照相機(jī)成像是凸透鏡成像,屬于光的折射,水中倒影的形成原理是光的反射,所以不一樣,故D錯誤.故選：A.20．(2022秋?益陽期末)某單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min,下列關(guān)于該汽油機(jī)的說法正確的是()A．1min完成吸氣沖程2400次 B．1min完成2400個沖程 C．1s完成20個工作循環(huán) D．1s對外做功40次【答案】C【分析】四沖程汽油機(jī)的1個工作循環(huán)中,完成4個沖程,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)2圈,對外做功1次,結(jié)合汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速得出正確選項.【解答】解：四沖程汽油機(jī)的1個工作循環(huán)中,完成4個沖程,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)2圈,對外做功1次.AB、四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min,則該飛輪1min轉(zhuǎn)2400圈,完成1200個工作循環(huán),完成吸氣沖程1200次,完成4800個沖程,故AB錯誤;CD、2400r/min＝40r/s,則該飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)40圈,完成20個工作循環(huán),對外做功20次,故C正確、D錯誤.故選：C.21．(2023?海陵區(qū)三模)檢修發(fā)動機(jī)時需要抬起圖示中的引擎蓋,此時該引擎蓋可看作省力杠桿.四沖程汽油機(jī)在工作時,每秒飛輪轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),則發(fā)動機(jī)每分鐘完成3600個沖程.該汽車?yán)鋮s系統(tǒng)用水來冷卻發(fā)動機(jī),這是利用水的比熱容較大特點(diǎn)來工作的.【答案】省力;3600;比熱容較大【分析】(1)動力臂大于阻力臂的杠桿是省力杠桿,動力臂小于阻力臂的杠桿是費(fèi)力杠桿,動力臂等于阻力臂的杠桿是等臂杠桿;(2)汽油機(jī)一個工作循環(huán)完成4個沖程,飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈,對外做功1次;(3)水的比熱容較大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比,升高相同的溫度,水吸收的熱量較多.【解答】解：檢修發(fā)動機(jī)時需要抬起圖示中的引擎蓋,此時動力臂大于阻力臂,所以該引擎蓋可看作省力杠桿;四沖程汽油機(jī)在工作時,每秒飛輪轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),則每分鐘飛輪轉(zhuǎn)了1800轉(zhuǎn),由于汽油機(jī)一個工作循環(huán)完成4個沖程,飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈,對外做功1次,所以發(fā)動機(jī)每分鐘完成3600個沖程;該汽車?yán)鋮s系統(tǒng)用水來冷卻發(fā)動機(jī),這是利用水的比熱容較大的特點(diǎn),因為相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比,升高相同的溫度,水吸收的熱量較多.故但為：省力;3600;比熱容較大.22．(2023?南充)某單缸四沖程汽油機(jī),飛輪每分鐘轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn),則每秒對外做功25次,每次對外做功115J,該汽油機(jī)的效率為25%,連續(xù)工作1小時需消耗汽油0.9kg(q汽油＝4.6×107J/kg).【答案】25;0.9.【分析】(1)四沖程汽油機(jī)1個工作循環(huán)完成4個沖程,飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈,對外做功1次;(2)根據(jù)題意求出汽油機(jī)1小時對外所做的功,根據(jù)效率公式求出汽油完全燃燒放出的熱量,根據(jù)Q放＝mq求出消耗汽油的質(zhì)量.【解答】解：四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速：3500r/min＝50r/s,即汽油機(jī)飛輪每秒轉(zhuǎn)50圈,由于四沖程汽油機(jī)1個工作循環(huán)完成4個沖程,飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈,對外做功1次,所以該汽油機(jī)每秒對外做功25次;汽油機(jī)1小時對外所做的功：W總＝3600×25×115J＝1.035×107J,由η＝可知,汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝＝＝4.14×107J,由Q放＝mq可知,消耗汽油的質(zhì)量：m＝＝＝0.9kg.故答案為：25;0.9.23．(2023?新余一模)如圖所示,是汽油機(jī)的壓縮沖程,下列各事例中的能量轉(zhuǎn)化過程,其中與汽油機(jī)壓縮沖程中的能量轉(zhuǎn)化相同的是鉆木取火(選填"火箭發(fā)射”、"鉆木取火”、"碳烤牛肉”、"拉弓射箭”).若汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速為1800r/min,則1s內(nèi)對外做功15次.【答案】鉆木取火;15.【分析】汽油機(jī)在做功沖程中,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,在壓縮沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,分析各事例中的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況,得出結(jié)論;(2)汽油機(jī)在一個工作循環(huán)中,曲軸轉(zhuǎn)2圈,完成4個沖程,對外做功1次.【解答】解：汽油機(jī)壓縮沖程中的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;火箭點(diǎn)火升空時,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故不符合題意;鉆木取火是通過做功的方式改變內(nèi)能的,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故符合題意;碳烤牛肉是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能,故不符合題意;拉弓射箭是將彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能,故不符合題意;汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速為1800r/min＝30r/s,即1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)30圈,因曲軸轉(zhuǎn)2圈,對外做功1次,所以1s內(nèi)對外做功15次.故答案為：鉆木取火;15.【題型5燃料的熱值及其計算】 24．(2023?邵陽)2023年5月30日,長征二號F遙十六運(yùn)載火箭搭載神舟十六號載人飛船成功發(fā)射(如圖).火箭使用一種叫做偏二甲肼的液體燃料,是因為該燃料具有較大的()A．熱值 B．比熱容 C．密度 D．體積【答案】A【分析】熱值是燃料的一種特性,熱值越大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時,釋放出的熱量越多.【解答】解：火箭使用一種叫做偏二甲肼的液體燃料,主要的原因是它具有較大的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的該液體燃料時,可以釋放出更多的熱量,故A正確,BCD錯誤.故選：A.25．(2023?郯城縣二模)關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量、熱值和比熱容,下列說法正確的是()A．溫度高的物體內(nèi)能大 B．物體吸收熱量,溫度不一定升高 C．燃料燃燒越充分,放出的熱量越多,燃料的熱值越大 D．水的比熱容較大,相同情況下加熱水和沙子,水的溫度升高得快【答案】B【分析】(1)一切物體都具有內(nèi)能,內(nèi)能包括分子動能和分子勢能,所以,內(nèi)能的大小與物體的溫度、質(zhì)量和體積有關(guān);(2)任何物體都有內(nèi)能;物體的內(nèi)能改變,其溫度不一定改變,比如晶體的熔化、凝固和液體的沸騰過程;物體溫度升高,內(nèi)能一定增加;(3)熱值是指1kg燃料完全燃燒放出的熱量,是燃料的一種特性,和燃料的密度、是否燃燒、是否完全燃燒等無關(guān),和燃料的種類有關(guān).(4)如果加熱相同的時間,質(zhì)量相同的水和沙子,利用吸收熱量的計算公式Q吸＝cmΔt,即可判斷.【解答】解：A．內(nèi)能的多少與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān),溫度高的物體內(nèi)能不一定大,故A錯誤;B．物體吸收了熱量,其溫度不一定升高,內(nèi)能一定增大,例如晶體的熔化,吸收熱量、內(nèi)能增大、溫度不變,故B正確;C．熱值是燃料的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料燃燒的是否充分等因素?zé)o關(guān),故C錯誤;D．質(zhì)量相同的水和沙子,加熱相同的時間,即吸收相同的熱量,又因為水的比熱容大于沙子的比熱容,根據(jù)吸收熱量的計算公式Q吸＝cmΔt,水升高的溫度低,即溫度升高的更慢,故D正確.故選：B.26．(2023?伊通縣四模)可燃冰完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍,這說明可燃冰具有較大的()A．密度 B．熱值 C．內(nèi)能 D．比熱容【答案】B【分析】1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫這種燃料的熱值.【解答】解：在同等條件下,包含質(zhì)量相同,"可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍,由q＝可知,"可燃冰”的熱值很大.故選：B.27．(2023?雁塔區(qū)校級一模)小明假期里學(xué)習(xí)了蒸包子的生活技能,豐富了假期生活.用蒸鍋在天然氣灶上燒水蒸包子的過程中,下列說法中正確的()A．水沸騰時,持續(xù)吸熱,溫度不斷升高 B．包子的溫度越高,內(nèi)能越大 C．天然氣燃燒越充分,熱值越大 D．用手拿包子感覺燙是通過做功的方式改變內(nèi)能的【答案】B【分析】(1)沸騰的特點(diǎn)是吸熱,但溫度保持不變;(2)物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動具有的動能和分子勢能的總和叫內(nèi)能;內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān);(3)1kg的某種燃料完全燃燒所釋放出的熱量是燃料的燃燒值,熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒情況無關(guān);(4)改變內(nèi)能的方法有兩個：做功和熱傳遞.【解答】解：A、沸騰后,水繼續(xù)吸熱,水的溫度保持不變,不再升高,故A錯誤;B、包子的溫度越高,質(zhì)量、狀態(tài)不變,具有的內(nèi)能越大,故B正確;C、熱值是燃料本身的一種特性,熱值由燃料本身決定,與燃料是否充分燃燒無關(guān),故C錯誤;D、用手拿包子感覺燙,這是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能的,故D錯誤.故選：B.28．(2023?云南)(多選)2023年3月30日,長征二號丁運(yùn)載火箭將宏圖一號01組衛(wèi)星發(fā)射升空,該組衛(wèi)星是國際上首個四星編隊飛行的對地成像系統(tǒng).下列說法正確的是()A．火箭用液態(tài)氫作燃料,因為氫的熱值較大 B．火箭升空過程中,以火箭為參照物,發(fā)射臺是運(yùn)動的 C．衛(wèi)星在繞地球運(yùn)行過程中運(yùn)動狀態(tài)不變 D．衛(wèi)星升空過程中,動能增大,重力勢能不變【答案】AB【分析】(1)熱值是燃料的一種特性,熱值越大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時,釋放出的熱量越多.(2)被研究物體相對于參照物,位置發(fā)生了變化,就說物體是運(yùn)動的,反之,就是靜止的.(3)物體運(yùn)動狀態(tài)的變化包括速度的變化和運(yùn)動方向的變化.(4)當(dāng)質(zhì)量一定時,動能隨速度越的增加而增大;重力勢能隨高度的增加而增大.【解答】解：A、根據(jù)Q放＝qm可知,火箭用液態(tài)氫作燃料,是因為質(zhì)量相同時其熱值較大,產(chǎn)生的熱量多,故A正確;B、火箭升空過程中,以火箭為參照物,發(fā)射臺與火箭之間的位置不斷發(fā)生變化,所以發(fā)射臺是運(yùn)動的,故B正確;C、衛(wèi)星在繞地球運(yùn)行過程中速度和高度不斷變化,所以運(yùn)動狀態(tài)是變化的,故C錯誤;D、衛(wèi)星升空過程中,速度變大,則動能增大,高度增加,則重力勢能變大,故D錯誤.故選：AB.29．(2023春?郯城縣期中)2022年11月29日,神舟十五號飛船在酒泉發(fā)射升空,并于2022年11月30日凌晨對接于空間站組合體的前向?qū)涌?至此,空間站首次實現(xiàn)了"三艙三船”的最大構(gòu)型.現(xiàn)在請回答下列問題：(1)火箭的燃料主要使用液態(tài)氫是因為它的熱值大(選填"大”或"小”).(2)飛船在脫離火箭之前,相對于火箭是靜止的.(3)飛船隨火箭在加速上升過程中,飛船的機(jī)械能增大(選填"增大”、"減小”或"不變”).(4)返回艙返回時,與大氣層發(fā)生劇烈摩擦,變成一個火球(如圖),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能.【答案】(1)大;(2)靜止;(3)增大;(4)機(jī)械;內(nèi);做功.【分析】(1)液態(tài)氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的氫時,可以釋放出更多的熱量;(2)判斷物體是運(yùn)動的還是靜止的,要看它和參照物之間的位置關(guān)系,如果位置變化了,說明該物體是運(yùn)動的,否則是靜止的;(3)物體加速上升,速度增大,動能增大,高度升高,重力勢能增大;(4)飛船與空氣摩擦做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為飛船的內(nèi)能,溫度升高.【解答】解：(1)運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料,原因是液態(tài)氫具有較大的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的氫時,可以釋放出更多的熱量;(2)飛船在脫離火箭之前,飛船和火箭是同向同速運(yùn)動的,相對于火箭來說飛船是靜止的;(3)火箭在加速上升過程中,速度增大、動能增大,高度變大,重力勢能變大,使得機(jī)械能增大;(4)飛船與空氣摩擦做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為飛船的內(nèi)能,溫度升高,這是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能.故答案為：(1)大;(2)靜止;(3)增大;(4)機(jī)械;內(nèi);做功.30．(2023?商南縣三模)在冬季旅行時,如果能夠吃一份熱乎乎的食物,那是十分幸福的事情.如圖是一款自熱裝置的使用過程.甲圖,把自動加熱包放到盒里,倒入涼水;乙圖,把盛食物的另一個容器放入盒中;丙圖,蓋上蓋子,裝置自動加熱,水放出的熱量大于(選填"大于”"等于”或"小于”)食物吸收的熱量.若倒入盒子中100g初溫是5℃的水,則這些水升溫到100℃,吸收的熱量是3.99×104J,若這些熱量由固體酒精提供,則需要消耗的酒精是1.9g.[水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃),固體酒精的熱值是2.1×107J/kg]【答案】大于;3.99×104;1.9.【分析】(1)根據(jù)熱損失來回答即可;(2)已知水的質(zhì)量、比熱容、初溫和末溫,根據(jù)Q吸＝c水m(t﹣t0)可求出水吸收的熱量;(3)根據(jù)題意可知酒精完全燃燒放出的熱量,已知酒精的熱值,根據(jù)Q放＝qm′可求出需要完全燃燒酒精的質(zhì)量.【解答】解：(1)水放出的熱量有一部分被容器吸收,所以水放出的熱量大于食物吸收的熱量;(2)將水燒開吸收的熱量：Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg?℃)×0.1kg×(100℃﹣5℃)＝3.99×104J;(3)由題可知酒精完全燃燒放出的熱量：Q放＝Q吸＝3.99×104J,由Q放＝qm′可知需要完全燃燒酒精的質(zhì)量：m′＝＝＝0.0019kg＝1.9g.故答案為：大于;3.99×104;1.9.31．(2023?洪山區(qū)校級模擬)燃燒秸稈是造成霧霾天氣的原因之一,為保護(hù)環(huán)境,在市郊建起了加工秸稈制成秸稈煤發(fā)電的工廠.完全燃燒0.5kg的秸稈煤可放出1.05×107J的熱量;若這些熱量被質(zhì)量為100kg,初溫為20℃的水吸收,則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可使水溫升高到45℃.該電廠年發(fā)電量可達(dá)9×107kW?h,與發(fā)電效率20%的同等規(guī)模的火電廠相比,除可減少CO2的排放量,每年還能節(jié)約5.4×107kg標(biāo)準(zhǔn)煤.(q秸稈煤＝2.1×107J/kg,q標(biāo)準(zhǔn)煤＝3.0×107J/kg)【答案】1.05×107;45;5.4×107.【分析】(1)知道秸稈煤的質(zhì)量和秸稈煤的熱值,利用公式Q放＝mq可計算秸稈煤完全燃燒放出的熱量;(2)知道水的質(zhì)量、水的比熱容,根據(jù)Q放＝Q吸＝cmΔt可計算水升高的溫度,再計算水的末溫;(3)知道秸稈電廠每年可提供的電能,根據(jù)η＝×100%求出標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒釋放的熱量,利用Q放＝mq求出每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量.【解答】解：(1)秸稈煤完全燃燒釋放的熱量：Q放＝m秸稈煤q秸稈煤＝0.5kg×2.1×107J/kg＝1.05×107J.(2)由題意可知,水吸收的熱量為：Q吸＝Q放＝1.05×107J,由Q吸＝cmΔt可得,水升高的溫度：Δt＝＝＝25℃,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可使水溫升高到：t＝t0+Δt＝20℃+25℃＝45℃;(3)秸稈電廠每年可提供電能：W＝9×107kW?h＝9×107×3.6×106J＝3.24×1014J,由η＝×100%可得,標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒釋放的熱量：Q放＝＝＝1.62×1015J,由Q放＝mq可得,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量：m＝＝＝5.4×107kg.故答案為：1.05×107;45;5.4×107.32．(2023?甘州區(qū)校級模擬)隨者科技的發(fā)展,無人駕駛技術(shù)日趨成熟.如圖所示是利用5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛的純電動汽車,其質(zhì)量為1.8t,車輪與路面接觸的總面積為750cm2,該車在水平路面上勻速直線行駛12km,用時10min,這一過程中汽車發(fā)動機(jī)的功率恒為24kW.(汽油熱值q＝4.5×107J/kg,g取10N/kg)求：(1)在這一過程中汽車的速度是多少?(2)該車靜止在水平路面上對路面的壓強(qiáng)是多少?(3)在這一過程中汽車受到的阻力是多少?(4)該車百公里消耗電能1.8×108J,若這些能量完全由燃燒汽油來獲得,相當(dāng)于完全燃燒汽油多少千克?【答案】(1)在這一過程中汽車的速度是20m/s;(2)汽車靜止在水平地面上時,對地面的壓強(qiáng)為2.4×105Pa;(3)在這一過程中汽車受到的阻力為1200N;(4)該車百公里消耗電能1.8×108J,若這些能量完全由燃燒汽油來獲得,相當(dāng)于完全燃燒汽油4千克.【分析】(1)利用速度計算公式求得在這一過程中汽車的速度;(2)汽車靜止在水平地面上時,對地面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)F＝G＝mg求出其大小,根據(jù)p＝求出對地面的壓強(qiáng);(3)根據(jù)P＝＝＝Fv求出汽車的牽引力,汽車勻速行駛時受到的阻力和牽引力是一對平衡力,大小相等,據(jù)此求出阻力;(4)利用Q放＝mq計算汽油的質(zhì)量.【解答】解：(1)汽車在該路段的速度：v＝＝＝20m/s;(2)汽車靜止在水平地面上時,對地面的壓力：F壓＝G＝mg＝1.8×103kg×10N/kg＝1.8×104N,對地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝2.4×105Pa;(3)由P＝＝＝Fv可得汽車的牽引力：F＝＝＝1200N,因汽車勻速行駛時受到的阻力和牽引力是一對平衡力,大小相等,所以,在這一過程中汽車受到的阻力f＝F＝1200N;(4)由題意知,Q放＝W總＝1.8×108J,汽油的質(zhì)量：m＝＝＝4kg.答：(1)在這一過程中汽車的速度是20m/s;(2)汽車靜止在水平地面上時,對地面的壓強(qiáng)為2.4×105Pa;(3)在這一過程中汽車受到的阻力為1200N;(4)該車百公里消耗電能1.8×108J,若這些能量完全由燃燒汽油來獲得,相當(dāng)于完全燃燒汽油4千克.33．(2023?肥城市二模)很多家用電器在用遙控器關(guān)機(jī)后,電源并沒有斷開,處于待機(jī)狀態(tài),用電器還要消耗電能.已知小華家一個月因用電器待機(jī)消耗的電能為1.68×106J,c水＝4.2×103J/(kg?℃),q天然氣＝4.2×107J/m3.求：(1)若這些電能全部用來燒水,能使質(zhì)量為10kg、初溫為40℃的水升高到的溫度;(2)若用熱效率為60%的燃?xì)庠钐峁┻@些能量,需要完全燃燒天然氣的體積.(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))【答案】(1)若這些電能全部用來燒水,能使質(zhì)量為10kg、初溫為40℃的水升高到的溫度為80℃;(2)若用熱效率為60%的燃?xì)庠钐峁┻@些能量,需要完全燃燒天然氣的體積為0.07m3.【分析】(1)根據(jù)Q吸＝W得出水吸收的熱量,根據(jù)Δt＝得出水升高的溫度;(2)燃?xì)庠畹臒嵝蕿?0%,如果用天然氣來提供這些能量,根據(jù)Q放＝得出天然氣完全燃燒放出的熱量,再利用Q放＝Vq天然氣求出天然氣的體積.【解答】解：(1)小華家一個月因用電器待機(jī)消耗的電能為1.68×106J,若這些電能全部用來燒水,則水吸收的熱量為Q吸＝W＝1.68×106J,則水升高的溫度為Δt＝＝＝40℃;所以水升高到的溫度t＝t0+Δt＝40℃+40℃＝80℃;(2)由η＝可知,Q放＝＝＝2.8×106J;由Q放＝V天然氣q天然氣可知,天然氣的體積：V天然氣＝＝≈0.07m3.答：(1)若這些電能全部用來燒水,能使質(zhì)量為10kg、初溫為40℃的水升高到的溫度為80℃;(2)若用熱效率為60%的燃?xì)庠钐峁┻@些能量,需要完全燃燒天然氣的體積為0.07m3.34．(2023?新安縣一模)圖甲為某風(fēng)景區(qū)中的一段盤山公路.以汽油為燃料的觀光汽車,重為6×104N,沿該盤山公路(盤山公路近似處理為如圖乙所示的斜面)以36km/h的速度勻速行駛,經(jīng)過10min從山腳到達(dá)山頂;汽車上山時沿路面獲得的牽引力恒為9×103N.已知汽油完全燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為30%,汽油熱值q＝4.5×107J/kg,求：(1)汽車上山時牽引力的功率為多大?(2)汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油?(3)若山高為0.45km,該斜面的機(jī)械效率是多少?【答案】(1)汽車上山時牽引力的功率為9×104W;(2)汽車從山腳到山頂消耗了4千克的汽油;(3)若山高為0.45km,該斜面的機(jī)械效率是50%.【分析】(1)此題已知汽車的速度,可根據(jù)功率公式P＝Fv進(jìn)行求解,首先將速度單位進(jìn)行轉(zhuǎn)化,然后再代值計算;(2)在(1)中求出了汽車牽引力的功率,根據(jù)W＝Pt可求出汽車做的有用功,然后利用汽車的效率求出總功(燃燒汽油釋放的能量),再利用熱值公式求得消耗的汽油質(zhì)量;(3)知道總功,利用W＝Gh求出有用功,利用η＝計算該斜面的機(jī)械效率.【解答】解：(1)汽車的速度為：v＝36km/h＝10m/s,汽車上山時牽引力的功率：P＝＝＝Fv＝9×103N×10m/s＝9×104W;(2)t＝10min＝600s,根據(jù)P＝可得牽引力所做的功：W總＝Pt＝9×104W×600s＝5.4×107J,根據(jù)η＝、Q＝qm可得W＝ηQ＝ηqm,可汽車從山腳到山頂消耗汽油的質(zhì)量：則m＝＝＝4kg;(3)若山高為0.45km,該斜面的機(jī)械效率：η′＝×100%＝＝＝50%.答：(1)汽車上山時牽引力的功率為9×104W.(2)汽車從山腳到山頂消耗了4千克的汽油.(3)若山高為0.45km,該斜面的機(jī)械效率是50%.【題型6熱機(jī)的效率】 35．(2023?單縣二模)關(guān)于內(nèi)能及其應(yīng)用(已知c水＞c煤油),下列說法正確的是()A．氣體吸收熱量以后對外做功,內(nèi)能一定增加 B．四沖程柴油機(jī)一個工作循環(huán)做功兩次,曲軸轉(zhuǎn)動兩周,活塞往復(fù)一次 C．熱機(jī)效率高的汽油機(jī)比熱機(jī)效率低的汽油機(jī)消耗的汽油少 D．質(zhì)量、初溫相同的水和煤油放出相同的熱量后,水的溫度高于煤油的溫度【答案】D【分析】(1)改變內(nèi)能的方式,做功和熱傳遞;(2)一個工作循環(huán)中,只有做功沖程對外做功,活塞往復(fù)運(yùn)動2次,曲軸轉(zhuǎn)動2周,對外做功1次;(3)熱機(jī)的效率是指熱機(jī)用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比,比值越大,則效率越高;(4)因為水的比熱容較大：相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,吸收或放出相同的熱量,水的溫度升高或降低的少;升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的熱量多.【解答】解：A、氣體吸收熱量以后對外做功,內(nèi)能可能減少,故A錯誤;B、內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)中活塞往復(fù)運(yùn)動2次,曲軸轉(zhuǎn)動2周,對外做功1次,故B錯誤;C、汽油機(jī)的效率是汽油機(jī)用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比,汽油機(jī)效率高,說明汽油機(jī)有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比大,不能說明消耗的汽油少,故C錯誤;D、質(zhì)量相同、初溫相同的水和煤油,放出相同的熱量;因為Q＝cmΔt,而水的比熱容大,所以由Δt＝可知,水的溫度變化小,故水的末溫高一些,而煤油的末溫低一些,故D正確.故選：D.36．(2023?陜西模擬)如圖所示為某種型號的由柴油機(jī)提供動力的水泵機(jī)組,它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕,體積小,功率大,省時省油.若該水泵機(jī)組的效率為40%,正常工作1小時可以將54m3的水抽到20m高處,則下列說法中不正確的是(取g＝10N/kg,q柴油＝4.3×107J/kg)()A．柴油機(jī)通過做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．水泵機(jī)組對水做功1.08×107J C．水泵機(jī)組的有用功功率為3000W D．上述過程水泵機(jī)組消耗的柴油約6.3kg【答案】D【分析】(1)柴油機(jī)通過做功沖程將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能;(2)根據(jù)G＝mg＝ρVg計算水的重力,根據(jù)W＝Gh計算水泵機(jī)組對水做功;(3)根據(jù)P＝計算水泵機(jī)組的有用功功率;(4)根據(jù)Q放＝計算水泵機(jī)組消耗的柴油放出的熱量,根據(jù)m＝計算耗柴油的質(zhì)量.【解答】解：A、柴油機(jī)通過做功沖程將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能,故A正確;B、水的重力G＝mg＝ρVg＝1.0×103kg/m3×54m3×10N/kg＝5.4×105N,水泵機(jī)組對水做功W＝Gh＝5.4×105N×20m＝1.08×107J,故B正確;C、水泵機(jī)組的有用功功率為P＝＝＝3000W,故C正確;D、上述過程水泵機(jī)組消耗的柴油放出的熱量Q放＝＝＝2.7×107J,消耗柴油的質(zhì)量m柴油＝＝≈0.63kg,故D錯誤.故選：D.37．(2022秋?順德區(qū)期末)如圖是某汽油機(jī)的主要能量流向和相關(guān)參數(shù)圖,下列說法正確的是()A．有用機(jī)械能所占比例最大 B．廢氣帶走的能量占比為25% C．該汽油機(jī)的效率為35% D．減少機(jī)械摩擦不能提高汽油機(jī)效率【答案】C【分析】(1)熱機(jī)在工作過程中造成能量損失的因素有：①燃料很難全部燃燒;②排出的廢氣帶走能量;③熱機(jī)部件要散熱;④克服運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件之間的摩擦消耗能量;(2)提高熱機(jī)效率的方法：①盡量讓燃料充分燃燒;②設(shè)法利用廢氣的能量;③減少能量損失;④保證良好的潤滑.【解答】解：ABC、由兩圖知,燃料完全燃燒的內(nèi)能,有用機(jī)械能所占比為35%,即該汽油機(jī)的效率為35%;廢氣帶走的能量占比為40%;機(jī)械自身消耗的能量占比為1﹣35%﹣40%＝25%,故AB錯誤,C正確;D、減少機(jī)械摩擦能提高汽油機(jī)效率,故D錯誤.故選：C.38．(2023?濱海新區(qū)模擬)(多選)為了節(jié)約能源,需要提高熱機(jī)效率,有關(guān)熱機(jī)效率的下列說法正確的是()A．盡量使燃料充分燃燒有助于提高熱機(jī)效率 B．熱機(jī)的功率越大,效率就越高 C．盡量減少廢氣帶走的熱量有助于提高熱機(jī)效率 D．采用先進(jìn)的制造技術(shù)能將熱機(jī)的效率提高到100%【答案】AC【分析】熱機(jī)效率指熱機(jī)用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值,比值越大,效率越高;熱機(jī)效率與熱機(jī)的功率大小無關(guān);使用熱機(jī)時,真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龅挠杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵龝r所釋放能量的一部分,熱機(jī)的效率不能達(dá)到100%.【解答】解：ABC、熱機(jī)效率是指熱機(jī)用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比,所以減少熱量的損失、使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機(jī)部件間的摩擦,都可以提高效率,但是熱機(jī)效率與熱機(jī)的功率無關(guān),熱機(jī)的功率越大,熱機(jī)的效率不一定越高,故AC正確、B錯誤;D、在熱機(jī)工作中總是要不可避免的克服機(jī)器零件之間的摩擦做額外功,因此熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%,故D錯誤.故選：AC.39．(2023?廬陽區(qū)校級三模)如圖,是一臺內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖.根據(jù)圖中給出的信息,現(xiàn)完全燃燒0.5kg的汽油,該汽車能獲得的機(jī)械能為6.9×106J(汽油的熱值為4.6×107J/kg).【答案】6.9×106.【分析】根據(jù)Q放＝mq計算燃料完全燃燒放出的熱量,根據(jù)圖中所示計算該熱機(jī)的效率,根據(jù)W＝Q放η計算汽車獲得的機(jī)械能.【解答】解：汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J,該內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%,汽車獲得的機(jī)械能W＝Q放η＝2.3×107J×30%＝6.9×106J.故答案為：6.9×106.40．(2023?徐州二模)某新能源環(huán)衛(wèi)車,其燃料為天然氣.環(huán)衛(wèi)車以44kW的恒定功率勻速行駛25min,燃燒了2kg的天然氣,該天然氣完全燃燒放出的熱量是8.8×107J,該車發(fā)動機(jī)的效率是75%;若發(fā)動機(jī)氣缸曲軸的轉(zhuǎn)速是2400r/min,則該汽油機(jī)每秒鐘對外做功20次.(q天然氣＝4.4×107J/kg)【答案】8.8×107;75;20.【分析】根據(jù)Q＝mq計算天然氣完全燃燒放出的熱量;根據(jù)W＝Pt計算有用功,根據(jù)η＝×100%計算該車發(fā)動機(jī)的效率;發(fā)動機(jī)氣缸曲軸轉(zhuǎn)2r對外做功1次,根據(jù)數(shù)學(xué)方法計算每秒鐘對外做功的次數(shù).【解答】解：天然氣完全燃燒放出的熱量Q放＝mq天然氣＝2kg×4.4×107J/kg＝8.8×107J;該環(huán)衛(wèi)車行駛25min做的有用功W＝Pt＝44000W×25×60s＝6.6×107J,該車發(fā)動機(jī)的效率η＝×100%＝×100%＝75%.發(fā)動機(jī)氣缸曲軸的轉(zhuǎn)速：2400r/min＝40r/s,由于發(fā)動機(jī)氣缸曲軸轉(zhuǎn)2r對外做功1次,所以該汽油機(jī)每秒鐘對外做功的次數(shù)n＝＝20.故答案為：8.8×107;75;20.41．(2023?賓陽縣模擬)某型號專用車在車型測試中,在一段平直的公路上勻速行駛5.6km,受到的平均阻力是3×103N,消耗燃油1.5L(假設(shè)燃油完全燃燒).若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3,熱值q＝4×107J/kg,求：(1)專用車牽引力所做的功;(2)這段時間內(nèi)消耗燃油的質(zhì)量;(3)燃油放出的熱量;(4)該專用車的熱機(jī)效率.【答案】(1)專用車牽引力所做的功是1.68×107J;(2)這段時間內(nèi)消耗燃油的質(zhì)量是1.2kg;(3)燃油放出的熱量為4.8×107J;(4)該專用車的熱機(jī)效率是35%.【分析】(1)由于汽車勻速行駛,所以汽車的牽引力F等于受到的阻力f,根據(jù)功的公式W＝Fs進(jìn)行計算.(2)根據(jù)密度公式算出消耗燃油的質(zhì)量.(3)根據(jù)Q＝mq算出放出的熱量.(4)將(1)中算出的功與(3)中算出的熱量代入熱機(jī)效率公式η＝就可以算出該車的熱機(jī)效率.【解答】解：(1)因為汽車勻速行駛,所以F＝f＝3×103N,牽引力所做的功：W＝Fs＝3×103N×5.6×103m＝1.68×107J;(2)消耗燃油的質(zhì)量：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.2kg;(3)燃油完全燃燒放出的熱量：Q＝mq＝1.2kg×4×107J/kg＝4.8×107J;(4)熱機(jī)效率：η＝×100%＝×100%＝35%.答：(1)專用車牽引力所做的功是1.68×107J;(2)這段時間內(nèi)消耗燃油的質(zhì)量是1.2kg;(3)燃油放出的熱量為4.8×107J;(4)該專用車的熱機(jī)效率是35%.42．(2023?隆回縣二模)負(fù)壓救護(hù)車能"負(fù)壓隔離”,使外界環(huán)境免受污染,防止疫情進(jìn)一步擴(kuò)散,主要用于傳染病員的安全隔離與轉(zhuǎn)運(yùn),被稱為"特大號的N95口罩”.如果某負(fù)壓救護(hù)車沿水平路面勻速直線行駛10km,消耗柴油1.05kg,發(fā)動機(jī)做功1.26×107J,求：[c水＝4.2×103J/(kg?℃),q柴油＝4×107J/kg](1)消耗的柴油完全燃燒釋放的熱量;(2)救護(hù)車發(fā)動機(jī)的效率;(3)若1.05kg柴油完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收,可將多少千克的水從10℃加熱到60℃.【答案】(1)消耗的柴油完全燃燒釋放的熱量為4.2×107J;(2)救護(hù)車發(fā)動機(jī)的效率為30%;(3)若1.05kg柴油完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收,可將200kg的水從10℃加熱到60℃.【分析】(1)根據(jù)Q放＝mq求出消耗的柴油完全燃燒釋放的熱量;(2)根據(jù)效率公式求出救護(hù)車發(fā)動機(jī)的效率;(3)根據(jù)題意可知水吸收的熱量,根據(jù)Q吸＝cm(t﹣t0)求出水的質(zhì)量.【解答】解：(1)消耗的柴油完全燃燒釋放的熱量：Q放＝m柴油q柴油＝1.05kg×4×107J/kg＝4.2×107J;(2)救護(hù)車發(fā)動機(jī)的效率：η＝×100%＝×100%＝30%;(3)根據(jù)題意可知,水吸收的熱量：Q吸＝Q放＝4.2×107J,由Q吸＝cm(t﹣t0)可知,水的質(zhì)量：m＝＝＝200kg.答：(1)消耗的柴油完全燃燒釋放的熱量為4.2×107J;(2)救護(hù)車發(fā)動機(jī)的效率為30%;(3)若1.05kg柴油完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收,可將200kg的水從10℃加熱到60℃.43．(2023?漢濱區(qū)校級一模)氫燃料具有清潔無污染、效率高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是世紀(jì)最理想的能源.如圖甲是某款氫能源公交車,其行駛時所受的阻力與速度的關(guān)系如圖乙所示,請根據(jù)所給的信息回答下面的問題.(1)如果該氫燃料公交車以15m/s的速度勻速直線行駛,求此時汽車的運(yùn)行功率.(2)如果該汽車以15m/s的速度勻速行駛,燃燒0.3kg的氫燃料可勻速行駛7min,求該公交車的效率?[c水＝4.2×103J/(kg?℃),q氫＝1.4×108J/k