專題06內(nèi)能的利用(知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)+例題講解+過關(guān)練習(xí))-備戰(zhàn)2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)幫(原卷版+解析)

專題06內(nèi)能的利用【考點(diǎn)分析】章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度內(nèi)能的利用熱機(jī)選擇題、填空題★★熱值填空題、計(jì)算題★★★熱效率填空題、計(jì)算題★★【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】一、熱機(jī)：1.內(nèi)能的利用方式：熱傳遞和做功；（1）利用內(nèi)能來加熱：從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程；（2）利用內(nèi)能來做功：從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2.熱機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)械：常見熱機(jī)：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等；3.內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類；4.汽油機(jī)：（1）汽油機(jī)的特點(diǎn)：①汽油在氣缸里面燃燒時(shí)生成高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞做功，活塞移動(dòng)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；②活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程；③多數(shù)汽油機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作；（2）汽油機(jī)的四個(gè)沖程：①吸氣沖程：進(jìn)氣閥門打開，排氣閥門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)。（同時(shí)吸入汽油與空氣）②壓縮沖程：進(jìn)氣閥門、排氣閥門都關(guān)閉；活塞向上運(yùn)動(dòng)；機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。③做功沖程：進(jìn)氣閥門、排氣閥門都關(guān)閉；火花塞點(diǎn)火；汽油燃燒放熱膨脹，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，對外做功；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(只有做功沖程對外做功)④排氣沖程：進(jìn)氣閥門關(guān)閉，排氣閥門打開；活塞向上運(yùn)動(dòng)；排出廢氣。一個(gè)工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，活塞往復(fù)2次（4沖程），對外做功1次。5.柴油機(jī)的工作原理：（1）柴油機(jī)的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程；（2）在吸氣沖程里，吸進(jìn)氣缸的只有空氣；（3）在壓縮沖程中，活塞把空氣的體積壓縮得非常小，使得空氣的溫度很高；（4）在壓縮沖程結(jié)束的時(shí)候，氣缸內(nèi)空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點(diǎn)，此時(shí)從噴油嘴噴出的霧狀柴油，遇到熱空氣便立刻燃燒起來；（5）柴油機(jī)工作過程中壓強(qiáng)比較大，要求各有關(guān)零部件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此柴油機(jī)比較笨重。6.柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別：①汽油機(jī)氣缸頂部有火花塞，柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴；②汽油機(jī)吸氣沖程吸入的是汽油與空氣的混合物，柴油機(jī)吸氣沖程只吸入空氣；③汽油機(jī)點(diǎn)火方式為點(diǎn)燃式，柴油機(jī)點(diǎn)火方式壓燃式；④汽油機(jī)的效率低，柴油機(jī)效率高；⑤汽油機(jī)機(jī)體較輕，柴油機(jī)機(jī)體較重?！纠}1】關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的下列說法中正確的是（）A．汽油機(jī)頂部有噴油嘴B．在柴油機(jī)的壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為柴油和空氣混合物的內(nèi)能C．進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程D．柴油機(jī)在吸氣沖程中吸入柴油和空氣【變式1】下列所示的交通工具工作過程中使用熱機(jī)的是（）A．自行車B．柴油車C．電動(dòng)自行車D．皮筏艇【例題2】如圖所示的某單缸四沖程汽油機(jī)說法正確的是（）A．飛輪慣性完成沖程的是乙、丙、丁B．四沖程內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中工作過程依次是丁丙乙甲C．甲圖中能量的轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．乙圖中汽缸內(nèi)氣體溫度會(huì)下降【變式2】如圖所示是四沖程汽油機(jī)的剖面圖，關(guān)于其四個(gè)沖程的描述錯(cuò)誤的是（）A．吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸B．壓縮沖程中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃料混合物的內(nèi)能C．做功沖程中，具有很明顯的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程D．排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量中很大部分【例題3】某四沖程汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速是1500R/min，那么1min里，該汽油機(jī)的沖程數(shù)和燃?xì)庾龉Υ螖?shù)分別是（）A.3000個(gè)，6000次B.6000個(gè)，3000個(gè)C.3000個(gè)，750次D.750個(gè)，3000次【變式3】一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速是1440轉(zhuǎn)/分，那么在每秒鐘內(nèi)（）A.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?2次，活塞完成48個(gè)沖程B.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)1440轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?20次，活塞完成2880個(gè)沖程C.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)1440轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?440次，活塞完成1440個(gè)沖程D.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?4次，活塞完成24個(gè)沖程【例題4】與汽油機(jī)相比較，柴油機(jī)（）A．氣缸頂部無火花塞，吸入氣缸的是空氣，效率較高B．氣缸頂部無火花塞，吸入氣缸的是柴油，效率較高C．氣缸頂部有火花塞，吸入氣缸的是空氣，效率較低D．有火花塞，吸入氣缸的是柴油和空氣的混合燃料，效率高【變式4】下列關(guān)于汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別，說法正確的是（）A．構(gòu)造上，汽油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴，柴油機(jī)氣缸頂部有火花塞B．吸氣沖程中，柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機(jī)吸入汽缸的是空氣C．在壓縮沖程末，柴油機(jī)的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式，汽油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式D．在做功沖程中，柴油機(jī)的燃?xì)鉁囟群蛪簭?qiáng)比汽油機(jī)里的高二、熱值：1.概念：把某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值；用符號(hào)q表示；2.大小：熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量；3.公式：固體：（或液體、氣體：）（1）其中：m為燃料的質(zhì)量，V為燃料的體積，q為燃料的熱值；（2）公式變形：①（已知熱值及燃料質(zhì)量，求燃燒放出的熱）②（已知燃燒放出的熱及熱值，求燃料的質(zhì)量）4.單位：焦每千克（符號(hào)是J/kg）。（1）固體：J/kg；（2）液體：J/L；（3）氣體：J/m3；5.影響因素：熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類和狀態(tài)有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、放熱多少等均無關(guān)；6.物理意義及常見物質(zhì)的熱值：（1）物理意義：表示物體燃燒放熱的能力；（2）常見熱值：①煤氣的熱值約為3.9×107J/m3，物理意義為：體積為1m3的煤氣完全燃燒放出的熱量為3.9×107J。②焦炭的熱值3.0×107J/kg，物理意義為：質(zhì)量為1kg的煤氣完全燃燒放出的熱量為3.0×107J。【例題5】下列關(guān)于熱值的說法正確的是（）A．燃料燃燒時(shí)，用的燃料越多，燃料的熱值越大B．燃料燃燒時(shí)，放出的熱量越多，燃料的熱值越大C．相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時(shí)，放出熱量較多的燃料，熱值較大D．相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時(shí)，放出熱量較多的燃料，熱值較大【變式5】關(guān)于q=QA．熱值與燃料完全燃燒放出的熱量成正比B．若燃料燃燒不充分時(shí)，熱值將減小C．當(dāng)燃料未燃燒時(shí)，其熱值為零D．某種燃料的熱值大小與是否充分燃燒無關(guān)【例題6】已知天然氣的熱值為4.0×107J/m3，完全燃燒2.1m3的天然氣可以獲得J的熱量，不計(jì)熱量損失，這些熱量可以使500kg的水，溫度升高℃。【c水＝4.2×103J/(kg·℃)】【變式6】為了減少大氣污染，可對秸稈進(jìn)行回收加工制成秸稈煤，完全燃燒5kg秸稈煤放出的熱量是J，若放出的熱量有40%被水吸收，可使kg的水溫度升高80℃?！疽阎猶秸稈煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃）】三、熱機(jī)的效率：1.概念：用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率；2.公式：（1）Q吸：被加熱物體吸收的熱量；（Q吸=cm△t）（2）Q放：燃料完成燃燒放出的熱量；（Q放=qm）3.在熱機(jī)的能量損失中，廢氣帶走的能量最多。4.提高熱機(jī)的熱效率方法：（1）廢氣回收利用：減少機(jī)械散熱和廢氣帶走熱量；（2）使燃料充分燃燒：霧化液體燃料、粉碎固體燃料，通氣足夠；（3）減少機(jī)械摩擦損失?！纠}7】關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說法正確的是（）A．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)的效率B．熱機(jī)的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的能量越多C．熱機(jī)的效率越高說明做功越快D．熱機(jī)損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機(jī)械摩擦損失的【變式7】據(jù)新華社報(bào)道，2020年4月8日，中國新疆塔里木盆地傳來振奮人心的消息：人們新發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)量達(dá)到2.28億噸的石油，如圖所示。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)了塔里木盆地下方富含石油！石油燃燒時(shí)能釋放出巨大的能量[已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q石油=4.4×107J/kg]。求：（1）200g石油完全燃燒放出的熱量多少J？（2）若這些熱量的42%被水吸收，可以使多少kg的水的溫度升高40℃？四、能量的轉(zhuǎn)化和守恒：1.能量的轉(zhuǎn)化實(shí)例：實(shí)例能量轉(zhuǎn)化實(shí)例能量轉(zhuǎn)化摩擦生熱機(jī)械能→內(nèi)能光合作用光能→化學(xué)能發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)械能→電能燃料燃燒化學(xué)能→內(nèi)能電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電能→機(jī)械能電池供電化學(xué)能→電能2.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移區(qū)分：（1）能量的轉(zhuǎn)化：一種能量形式轉(zhuǎn)化為另一種能量形式，比如說光能轉(zhuǎn)化為熱能；（2）能量的轉(zhuǎn)移：是一個(gè)物體的能量轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，能量性質(zhì)不孌；3.能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化具有方向性：能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移其實(shí)指的就是熱傳導(dǎo)，根據(jù)熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容，熱傳導(dǎo)的過程是有方向性的。這個(gè)過程可以向一個(gè)方向自發(fā)地進(jìn)行，但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進(jìn)行，因此能量的的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。4.能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。5.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學(xué)問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵從能量守恒定律。6.永動(dòng)機(jī)：不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙ν庾龉Φ臋C(jī)械；永動(dòng)機(jī)永遠(yuǎn)不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗`背了能量守恒定律?！纠}8】下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化和守恒，說法正確的是（）A．即使科技再發(fā)達(dá)也不可能制造出永動(dòng)機(jī)B．能量守恒定律只適用于能量的轉(zhuǎn)化過程C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律D．根據(jù)能量守恒定律，機(jī)械能總和不變【變式8】學(xué)習(xí)了內(nèi)能及能量的轉(zhuǎn)化和守恒后，同學(xué)們在一起梳理知識(shí)時(shí)交流了以下想法，你認(rèn)為不正確的是（）A．做功改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化 B．物體放出熱量，發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)移，其溫度一定降低 C．水電站主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中總會(huì)有損耗，但能量的總量保持不變【例題9】用水壺?zé)畷r(shí)，壺中水蒸氣將壺蓋頂起，水蒸氣的轉(zhuǎn)化為壺蓋的能?！咀兪?】根據(jù)能量守恒定律，下列說法中僅發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的一組是（）A．試管中的冷水放入熱水中變熱B．煤氣爐將冷水燒熱C．用打氣筒打氣，筒壁變熱D．小燈泡通電發(fā)光跟蹤訓(xùn)練1．熱機(jī)的特點(diǎn)是將燃料燃燒獲得內(nèi)能，然后通過做功驅(qū)動(dòng)機(jī)器。它們都是利用了儲(chǔ)存在燃料中的（）A．勢能 B．電能 C．化學(xué)能 D．機(jī)械能2．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例，你認(rèn)為正確的是（）A．摩擦生熱時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．汽油機(jī)的做功沖程﹣﹣機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．給蓄電池充電，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能3．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A．蓄電池充電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．植物進(jìn)行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．燃料燃燒發(fā)熱時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．發(fā)電機(jī)工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能4．下列說法正確的是（）A．質(zhì)量相等的兩塊金屬，升高相同的溫度，比熱容大的放出熱量少B．質(zhì)量相等的兩種燃料完全燃燒，熱值大的燃料放出的熱量多C．冰水混合物吸收熱量，溫度不變，內(nèi)能也不變D．液體的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓增大而降低5．下列說法正確的是（）A．物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，只要溫度不變，物體的內(nèi)能就不變B．內(nèi)能小的物體也可能將熱量傳給內(nèi)能大的物體C．對一個(gè)物體做功，這個(gè)物體內(nèi)能一定增加D．物體的溫度越高，所含熱量越多6．關(guān)于能量守恒定律，下列說法正確的是（）A．能量可以憑空消失B．能量可以憑空產(chǎn)生C．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變D．熱機(jī)在工作的過程中不遵循能量守恒定律7．與汽油機(jī)相比較，柴油機(jī)（）A．氣缸頂部無火花塞，吸入氣缸的是空氣，效率較高B．氣缸頂部無火花塞，吸入氣缸的是柴油，效率較高C．氣缸頂部有火花塞，吸入氣缸的是空氣，效率較低D．有火花塞，吸入氣缸的是柴油和空氣的混合燃料，效率高8．小明家使用天然氣灶來給水加熱，天然氣完全燃燒放出的熱量只有63%被水吸收。有一次，他用該灶給質(zhì)量為3kg、溫度為20℃的水加熱用了0.04m3的天然氣，q＝4.4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）。假設(shè)天然氣完全燃燒，則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這些水升高的溫度是（）A．108℃ B．100℃ C．88℃ D．80℃9．近年來，我國民用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)取得了長足進(jìn)步，接近國際先進(jìn)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的水平某品牌汽車以80km/h的速度勻速行駛時(shí)，儀表盤顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是1800r/min，若做功沖程每次做功6000J，則下列有關(guān)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的說法錯(cuò)誤的是（）A．每秒飛輪轉(zhuǎn)60圈B．每秒完成60個(gè)沖程C．每秒對外做功15次D．發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是90kW10．小葉看見面點(diǎn)師傅將面拉成長條，放入滾燙的油中就炸出了香脆可口的油條，于是很想了解油的吸熱能力。在老師指導(dǎo)下，他用酒精燈分別加熱質(zhì)量為50g、初溫為20℃的油和水，記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。若單位時(shí)間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，酒精的熱值為3×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。下列說法正確的是（）加熱時(shí)間（min）消耗酒精（g）末溫（℃）油2188水2150A．2min內(nèi)油吸收的熱量為3×104JB．他使用的酒精燈的加熱效率為21%C．油的末溫比水的高，所以吸熱能力更強(qiáng)D．油的吸熱能力與其吸收的熱量多少有關(guān)11．一款汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是30%，則其每消耗6kg汽油，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能是J，在損失的能量中，帶走的能量最多。若損失的能量完全被水吸收，可使kg的水升高50℃。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q汽＝4.6×107J/kg]12．如圖所示是四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的沖程。若此內(nèi)燃機(jī)1s內(nèi)對外做功20次，則曲軸的轉(zhuǎn)速是r/min。在一個(gè)工作循環(huán)中消耗了20g汽油（q汽油＝4.6×107J/kg），若這臺(tái)汽油機(jī)的效率為30%，則一個(gè)工作循環(huán)中輸出的有用機(jī)械能為J。13．用燃?xì)庠顭?0kg的水從20℃加熱到70℃，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）這些熱量相當(dāng)于多少體積的煤氣完全燃燒放出的熱量？（煤氣的熱值為4.2×107J/m3）14．2017年5月，中國首次海域天然氣水合物（可燃冰）試采成功。100cm3可燃冰可釋放約為1.5×10﹣2m3天然氣。已知q天然氣＝2.1×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）。則：（1）求100cm3可燃冰釋放出的天然氣完全燃燒放出的熱量；（2）若將上述的天然氣通過燃?xì)庠罱o水加熱，可使1kg的水從20℃升高到65℃，求水吸收的熱量；（3）求該燃?xì)庠畹臒嵝?。真題過關(guān)一、選擇題（共10小題）：1．（2022?柳州）下列關(guān)于熱機(jī)的說法正確的是（）A．熱機(jī)的效率為100%B．熱機(jī)只有汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種C．好的熱機(jī)工作時(shí)不排放廢氣D．熱機(jī)工作時(shí)都要利用燃料的化學(xué)能2．（2022?宜昌）關(guān)于燃料及其熱值，下列說法中正確的是（）A．沒有燃燒的燃料，熱值等于零B．燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大C．燃料的熱值與質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無關(guān)D．燃料燃燒時(shí)溫度越高，放出的熱量越多3．（2022?巴中）小明家新買了小汽車，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A．汽車長時(shí)間行駛輪胎會(huì)發(fā)熱，這是通過做功改變內(nèi)能B．汽車啟動(dòng)時(shí)，小明聞到汽油味說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，四個(gè)沖程中只有做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．小明認(rèn)為隨著科技發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)效率可以達(dá)到100%4．（2022?鎮(zhèn)江）水燒開時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣將壺蓋頂起，汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，能量轉(zhuǎn)化與之相同的是（）5．（2022?赤峰）汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，哪個(gè)沖程存在著化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程（）6．（2022?懷化）如圖所示，在試管內(nèi)裝少量水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時(shí)間，塞子沖出，內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程中與之原理相似的是（）A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程7．（2022?鎮(zhèn)江）如圖所示，用甲、乙兩種燃料分別對質(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mΔtD．若Δtm8．（2022?十堰）為實(shí)現(xiàn)國家關(guān)于“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，東風(fēng)汽車集團(tuán)研發(fā)了一款新型汽車。與某款汽車同樣油耗和使用條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，尾氣中“汽油味”明顯降低，動(dòng)力更強(qiáng)勁。如圖為其發(fā)動(dòng)機(jī)某一沖程示意圖，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A．尾氣中“汽油味”降低，是因?yàn)槠驮谄字腥紵容^完全B．該沖程為做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)效率可達(dá)100%D．該發(fā)動(dòng)機(jī)減少了碳排放，有利于節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)9．（2022?瀘州）2022年6月5日上午，神舟十四號(hào)載人飛船搭乘長征二號(hào)F運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。3名航天員將在太空進(jìn)行為期6個(gè)月的科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究和生活，長征二號(hào)F運(yùn)載火箭用了液態(tài)氫作燃料，下列說法正確的是（）A．火箭選用液態(tài)氫作燃料，是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有較大的熱值B．火箭加速升空的過程中，火箭的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．火箭加速升空的過程中，航天員的機(jī)械能保持不變D．載人飛船進(jìn)入預(yù)定軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，處于平衡狀態(tài)10．（2022?成都）小葉看見面點(diǎn)師傅將面拉成長條，放入滾燙的油中就炸出了香脆可口的油條，于是很想了解油的吸熱能力。在老師指導(dǎo)下，他用酒精燈分別加熱質(zhì)量為50g、初溫為20℃的油和水，記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。若單位時(shí)間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，酒精的熱值為3×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。下列說法正確的是（）加熱時(shí)間（min）消耗酒精（g）末溫（℃）油2188水2150A．2min內(nèi)油吸收的熱量為3×104JB．他使用的酒精燈的加熱效率為21%C．油的末溫比水的高，所以吸熱能力更強(qiáng)D．油的吸熱能力與其吸收的熱量多少有關(guān)二、填空題（共5小題）：11．（2022?廣東）班級(jí)廚藝展示活動(dòng)中，用煤氣爐烹飪食物主要是通過（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式增大食物的內(nèi)能；現(xiàn)場香氣四溢屬于現(xiàn)象，表明分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)?；顒?dòng)結(jié)束，剩余煤氣的熱值（選填“變大”“變小”或“不變”）。12．（2022?蘭州）一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，只有第三個(gè)沖程中燃?xì)鈱ν庾龉Γ渌麤_程是靠飛輪的來完成的；若飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min，則該汽油機(jī)每秒鐘做功次。13．（2022?朝陽）如圖所示，將水加熱至沸騰后，塞子被沖出，此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的沖程相同。若單缸四沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min，則1s內(nèi)完成個(gè)沖程。14．（2022?常州）天然氣熱水器將40kg的水從15℃加熱到65℃，此過程中天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收，水吸收熱量J，天然氣完全燃燒釋放熱量J，需要消耗天然氣kg，這是通過方式改變水的內(nèi)能。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q天然氣＝4×107J/kg]15．（2022?銅仁市）全球汽車保有量在迅速增長，截止2011年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛。設(shè)汽車的燃油為汽油，每輛汽車每年耗油約2.1t，若不計(jì)熱量損失，這些燃料完全燃燒可供1×106kg的水溫度升高℃；汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取30%，如果能把內(nèi)燃機(jī)的效率提高1%，全球每年可以節(jié)約kg燃油，從而減小全球的碳排放，為環(huán)保作出貢獻(xiàn)。[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），汽油的熱值為4.6×107J/kg]三、實(shí)驗(yàn)探究題（共1小題）：16．（2022?泰州）在“比較酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出的熱量”實(shí)驗(yàn)中。（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類這一個(gè)因素有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制酒精和碎紙片的相等；實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以便于。（2）如圖是小明安裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，其中存在的錯(cuò)誤是。（3）小華糾正了小明的錯(cuò)誤，又組裝了一套相同的實(shí)驗(yàn)裝置，備好秒表。在兩燃燒皿中分別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進(jìn)行如下操作：①先點(diǎn)燃酒精，再點(diǎn)燃碎紙片。②保證酒精和碎紙片燃燒時(shí)間相同，讀取溫度計(jì)的示數(shù)。③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計(jì)的示數(shù)。小紅認(rèn)為上述操作中，操作是錯(cuò)誤的。小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃料的熱值，發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實(shí)際熱值，原因是。四、計(jì)算題（共4小題）：17．（2022?貴港）某學(xué)校，需要把1000kg的水從20℃加熱到80℃。[q天然氣＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]求：（1）這些水吸收的熱量；（2）若用天然氣加熱，不計(jì)熱量損失，需要完全燃燒多少m3的天然氣？18．（2022?金昌）小華家里用的是天然氣灶，他嘗試估測該灶的效率。小華在水壺中加入4L水，水的初溫是20℃，然后將水燒開，他觀察天然氣表發(fā)現(xiàn)此次燒水用了0.1m3天然氣，天然氣的熱值為3.2×107J/m3，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃），當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓。求：（1）水吸收的熱量Q吸（不計(jì)水的熱量損失）；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量Q放；（3）天然氣灶的效率η。19．（2022?梧州）氫燃料具有清潔、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是理想的能源之一，目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q氫＝1.4×108J/kg。問：（1）質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少？（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為500kg、溫度為15℃的水吸收，水升高的溫度是多少？（3）若這些熱量恰好能供某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛5min，則該氫能源公交車的效率是多少？20．（2022?甘肅）綠色環(huán)保已成為人們生活中重要的理念。電動(dòng)汽車是一種節(jié)能環(huán)保的交通工具，某電動(dòng)汽車部分參數(shù)如下。若某次車滿載時(shí)，車和人的總質(zhì)量為1.8噸，四個(gè)車輪與水平地面接觸面積分別為50cm2（g＝10N/kg）。求：（1）滿載時(shí)汽車對水平地面的壓強(qiáng)；（2）若汽車以108km/h的速度在平直高速公路勻速行駛20分鐘，行駛的距離是多少；（3）若汽車在額定功率下沿平直公路以10m/s的速度勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)效率為80%，則汽車在行駛過程中受到的阻力大小。額定乘客人數(shù)5電動(dòng)機(jī)額定電壓500V電動(dòng)機(jī)額定功率100kW電池容量500Ah專題06內(nèi)能的利用【考點(diǎn)分析】章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度內(nèi)能的利用熱機(jī)選擇題、填空題★★熱值填空題、計(jì)算題★★★熱效率填空題、計(jì)算題★★【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】一、熱機(jī)：1.內(nèi)能的利用方式：熱傳遞和做功；（1）利用內(nèi)能來加熱：從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程；（2）利用內(nèi)能來做功：從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2.熱機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)械：常見熱機(jī)：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等；3.內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類；4.汽油機(jī)：（1）汽油機(jī)的特點(diǎn)：①汽油在氣缸里面燃燒時(shí)生成高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞做功，活塞移動(dòng)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；②活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程；③多數(shù)汽油機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作；（2）汽油機(jī)的四個(gè)沖程：①吸氣沖程：進(jìn)氣閥門打開，排氣閥門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)。（同時(shí)吸入汽油與空氣）②壓縮沖程：進(jìn)氣閥門、排氣閥門都關(guān)閉；活塞向上運(yùn)動(dòng)；機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。③做功沖程：進(jìn)氣閥門、排氣閥門都關(guān)閉；火花塞點(diǎn)火；汽油燃燒放熱膨脹，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，對外做功；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(只有做功沖程對外做功)④排氣沖程：進(jìn)氣閥門關(guān)閉，排氣閥門打開；活塞向上運(yùn)動(dòng)；排出廢氣。一個(gè)工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，活塞往復(fù)2次（4沖程），對外做功1次。5.柴油機(jī)的工作原理：（1）柴油機(jī)的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程；（2）在吸氣沖程里，吸進(jìn)氣缸的只有空氣；（3）在壓縮沖程中，活塞把空氣的體積壓縮得非常小，使得空氣的溫度很高；（4）在壓縮沖程結(jié)束的時(shí)候，氣缸內(nèi)空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點(diǎn)，此時(shí)從噴油嘴噴出的霧狀柴油，遇到熱空氣便立刻燃燒起來；（5）柴油機(jī)工作過程中壓強(qiáng)比較大，要求各有關(guān)零部件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此柴油機(jī)比較笨重。6.柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別：①汽油機(jī)氣缸頂部有火花塞，柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴；②汽油機(jī)吸氣沖程吸入的是汽油與空氣的混合物，柴油機(jī)吸氣沖程只吸入空氣；③汽油機(jī)點(diǎn)火方式為點(diǎn)燃式，柴油機(jī)點(diǎn)火方式壓燃式；④汽油機(jī)的效率低，柴油機(jī)效率高；⑤汽油機(jī)機(jī)體較輕，柴油機(jī)機(jī)體較重。【例題1】關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的下列說法中正確的是（）A．汽油機(jī)頂部有噴油嘴B．在柴油機(jī)的壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為柴油和空氣混合物的內(nèi)能C．進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程D．柴油機(jī)在吸氣沖程中吸入柴油和空氣【答案】C【解析】解：A、汽油機(jī)的頂部有火花塞，柴油機(jī)的頂部有噴油嘴，故A錯(cuò)誤；B、因?yàn)椴裼蜋C(jī)吸入氣缸的只有空氣，在柴油機(jī)的壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C、四沖程汽油機(jī)在工作過程，進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程，故C正確；D、柴油機(jī)在吸氣沖程中吸入氣缸的只有空氣，故D錯(cuò)誤。故選：C。【變式1】下列所示的交通工具工作過程中使用熱機(jī)的是（）A．自行車B．柴油車C．電動(dòng)自行車D．皮筏艇【答案】B【解析】解：熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置；AD、自行車、皮筏艇是消耗人體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故AD錯(cuò)誤；B、柴油車是熱機(jī)的一種，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確；C、電動(dòng)自行車是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯(cuò)誤。故選：B?！纠}2】如圖所示的某單缸四沖程汽油機(jī)說法正確的是（）A．飛輪慣性完成沖程的是乙、丙、丁B．四沖程內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中工作過程依次是丁丙乙甲C．甲圖中能量的轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．乙圖中汽缸內(nèi)氣體溫度會(huì)下降【答案】D【解析】解：甲圖：氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；乙圖：排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，是排氣沖程，氣缸內(nèi)氣體溫度會(huì)下降，故D正確；丙圖：氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是做功沖程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；丁圖：進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是吸氣沖程；熱機(jī)的四個(gè)沖程依次是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，即丁甲丙乙，故B錯(cuò)誤；在熱機(jī)的四個(gè)沖程中，只有做功沖程做功，其他三個(gè)沖程是靠飛輪的慣性完成的，依靠飛輪慣性完成的沖程是：甲、乙、丁沖程，故A錯(cuò)誤。故選：D?！咀兪?】如圖所示是四沖程汽油機(jī)的剖面圖，關(guān)于其四個(gè)沖程的描述錯(cuò)誤的是（）A．吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸B．壓縮沖程中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃料混合物的內(nèi)能C．做功沖程中，具有很明顯的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程D．排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量中很大部分【答案】C【解析】解：A、在汽油機(jī)在吸氣沖程中，進(jìn)氣門打開、排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸，故A正確；B、在壓縮沖程中，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，則燃料混合物的內(nèi)能變大，此過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故B正確；C、在做功沖程中，燃?xì)鈱钊龉?，?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；D、在排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的大部分，故D正確。故選：C?！纠}3】某四沖程汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速是1500R/min，那么1min里，該汽油機(jī)的沖程數(shù)和燃?xì)庾龉Υ螖?shù)分別是（）A.3000個(gè)，6000次B.6000個(gè)，3000個(gè)C.3000個(gè)，750次D.750個(gè)，3000次【答案】C【解析】單缸四沖程汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)（4個(gè)沖程），曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，活塞往復(fù)2次，對外做功1次。飛輪轉(zhuǎn)速是1500R/min，則有750個(gè)工作循環(huán)；所以該汽油機(jī)在1min內(nèi)可以完成750×4=3000個(gè)沖程，可以做750次功。故選：C?！咀兪?】一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速是1440轉(zhuǎn)/分，那么在每秒鐘內(nèi)（）A.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?2次，活塞完成48個(gè)沖程B.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)1440轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?20次，活塞完成2880個(gè)沖程C.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)1440轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?440次，活塞完成1440個(gè)沖程D.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱钊龉?4次，活塞完成24個(gè)沖程【答案】A【解析】四沖程汽油機(jī)完成1個(gè)工作循環(huán)，要經(jīng)過四個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2轉(zhuǎn)，對外做功1次。由題知，飛輪轉(zhuǎn)速是1440轉(zhuǎn)/分鐘=24轉(zhuǎn)/秒；因?yàn)轱w輪轉(zhuǎn)動(dòng)2轉(zhuǎn)為一個(gè)工作循環(huán)，對外做功1次，完成4個(gè)沖程，所以內(nèi)燃機(jī)每秒鐘曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱ν庾龉?2次，完成48個(gè)沖程。故選：A。【例題4】與汽油機(jī)相比較，柴油機(jī)（）A．氣缸頂部無火花塞，吸入氣缸的是空氣，效率較高B．氣缸頂部無火花塞，吸入氣缸的是柴油，效率較高C．氣缸頂部有火花塞，吸入氣缸的是空氣，效率較低D．有火花塞，吸入氣缸的是柴油和空氣的混合燃料，效率高【答案】A【解析】解：汽油機(jī)頂部有火花塞，柴油機(jī)為噴油嘴，汽油機(jī)吸入的是空氣和汽油的混合物物質(zhì)，柴油機(jī)吸入的空氣，柴油機(jī)效率高，故BCD不符合題意，A符合題意。故選：A?！咀兪?】下列關(guān)于汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別，說法正確的是（）A．構(gòu)造上，汽油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴，柴油機(jī)氣缸頂部有火花塞B．吸氣沖程中，柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機(jī)吸入汽缸的是空氣C．在壓縮沖程末，柴油機(jī)的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式，汽油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式D．在做功沖程中，柴油機(jī)的燃?xì)鉁囟群蛪簭?qiáng)比汽油機(jī)里的高【答案】D【解析】解：A、柴油機(jī)和汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)不同：柴油機(jī)的氣缸上是噴油嘴，汽油機(jī)的頂部有火花塞，故A錯(cuò)誤；B、在吸氣沖程，柴油機(jī)吸入氣缸的只是空氣，汽油機(jī)吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，故B錯(cuò)誤；C、在做功沖程，汽油機(jī)的點(diǎn)火方式叫點(diǎn)燃式，柴油機(jī)的點(diǎn)火方式叫壓燃式，故C錯(cuò)誤；D、柴油機(jī)的壓縮比例更大，柴油機(jī)燃?xì)鈮簭?qiáng)比汽油機(jī)的更高，故D正確。故選：D。二、熱值：1.概念：把某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值；用符號(hào)q表示；2.大小：熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量；3.公式：固體：（或液體、氣體：）（1）其中：m為燃料的質(zhì)量，V為燃料的體積，q為燃料的熱值；（2）公式變形：①（已知熱值及燃料質(zhì)量，求燃燒放出的熱）②（已知燃燒放出的熱及熱值，求燃料的質(zhì)量）4.單位：焦每千克（符號(hào)是J/kg）。（1）固體：J/kg；（2）液體：J/L；（3）氣體：J/m3；5.影響因素：熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類和狀態(tài)有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、放熱多少等均無關(guān)；6.物理意義及常見物質(zhì)的熱值：（1）物理意義：表示物體燃燒放熱的能力；（2）常見熱值：①煤氣的熱值約為3.9×107J/m3，物理意義為：體積為1m3的煤氣完全燃燒放出的熱量為3.9×107J。②焦炭的熱值3.0×107J/kg，物理意義為：質(zhì)量為1kg的煤氣完全燃燒放出的熱量為3.0×107J。【例題5】下列關(guān)于熱值的說法正確的是（）A．燃料燃燒時(shí)，用的燃料越多，燃料的熱值越大B．燃料燃燒時(shí)，放出的熱量越多，燃料的熱值越大C．相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時(shí)，放出熱量較多的燃料，熱值較大D．相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時(shí)，放出熱量較多的燃料，熱值較大【答案】D【解析】解：AB、燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān)，與放出熱量的多少、燃料的質(zhì)量和燃料的燃燒程度無關(guān)，故A、B錯(cuò)誤；CD、相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時(shí)，放出熱量越大的燃料，其熱值越大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。【變式5】關(guān)于q=QA．熱值與燃料完全燃燒放出的熱量成正比B．若燃料燃燒不充分時(shí)，熱值將減小C．當(dāng)燃料未燃燒時(shí)，其熱值為零D．某種燃料的熱值大小與是否充分燃燒無關(guān)【答案】D【解析】解：A、熱值是質(zhì)量為1kg的燃料完全燃燒時(shí)所釋放出的熱量，熱值是燃料本身的特性，與熱量無關(guān)，故A不符合題意；B、熱值的大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒程度無關(guān)，故B不符合題意；C、熱值是燃料的一種特性，與燃料是否燃燒無關(guān)，故C不符合題意；D、熱值是由燃料本身特性決定的，與燃料是否充分燃燒無關(guān)，故D符合題意；故選：D。【例題6】已知天然氣的熱值為4.0×107J/m3，完全燃燒2.1m3的天然氣可以獲得J的熱量，不計(jì)熱量損失，這些熱量可以使500kg的水，溫度升高℃?！綾水＝4.2×103J/(kg·℃)】【答案】8.4×107；40?！窘馕觥客耆紵?.1m3的天然氣放出的熱量Q放＝Vq＝2.1m3×4.0×107J/m3＝8.4×107J；由于不計(jì)熱量損失，則Q吸＝Q放＝8.4×107J；故水升高的溫度Δt＝eq\f(Q吸,cm)＝eq\f(8.4×107J,4.2×103J/（kg·℃）×500kg)＝40℃?！咀兪?】為了減少大氣污染，可對秸稈進(jìn)行回收加工制成秸稈煤，完全燃燒5kg秸稈煤放出的熱量是J，若放出的熱量有40%被水吸收，可使kg的水溫度升高80℃。【已知q秸稈煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃）】【答案】1.05×108；125?！窘馕觥拷猓和耆紵?kg秸稈煤可放出的熱量：Q放＝m秸稈煤q秸稈煤＝5kg×2.1×107J/kg＝1.05×108J；由題意可知，水吸收的熱量為：Q吸＝Q放×40%＝1.05×108J×40%＝4.2×107J；由Q吸＝cm△t可得水的質(zhì)量：m=Q故答案為：1.05×108；125。三、熱機(jī)的效率：1.概念：用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率；2.公式：（1）Q吸：被加熱物體吸收的熱量；（Q吸=cm△t）（2）Q放：燃料完成燃燒放出的熱量；（Q放=qm）3.在熱機(jī)的能量損失中，廢氣帶走的能量最多。4.提高熱機(jī)的熱效率方法：（1）廢氣回收利用：減少機(jī)械散熱和廢氣帶走熱量；（2）使燃料充分燃燒：霧化液體燃料、粉碎固體燃料，通氣足夠；（3）減少機(jī)械摩擦損失?！纠}7】關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說法正確的是（）A．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)的效率B．熱機(jī)的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的能量越多C．熱機(jī)的效率越高說明做功越快D．熱機(jī)損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機(jī)械摩擦損失的【答案】A【解析】解：A．使燃料燃燒更充分，可以增大有效利用的能量，提高熱機(jī)的效率，故A正確；B．熱機(jī)的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比，當(dāng)熱機(jī)做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高，故B錯(cuò)誤；C．熱機(jī)的效率越高說明用來做有用功的能量占燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比大，做功越快是指功率大，功率和效率沒有關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．熱機(jī)工作時(shí)，熱機(jī)損失的能量中，廢氣帶走的熱量多，機(jī)械摩擦損失的不是主要的，故D錯(cuò)誤。故選：A。【變式7】據(jù)新華社報(bào)道，2020年4月8日，中國新疆塔里木盆地傳來振奮人心的消息：人們新發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)量達(dá)到2.28億噸的石油，如圖所示。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)了塔里木盆地下方富含石油！石油燃燒時(shí)能釋放出巨大的能量[已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q石油=4.4×107J/kg]。求：（1）200g石油完全燃燒放出的熱量多少J？（2）若這些熱量的42%被水吸收，可以使多少kg的水的溫度升高40℃？【答案】（1）8.8×106J；40℃?！窘馕觥拷猓海?）石油的質(zhì)量：m＝200g＝0.2kg；石油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq石油＝0.2kg×4.4×107J/kg＝8.8×106J；（2）若這些熱量的42%被水吸收，則有：Q吸＝42%Q放＝42%×8.8×106J＝3.696×106J；由Q吸＝cm△t可得：m水＝Q吸c(diǎn)水四、能量的轉(zhuǎn)化和守恒：1.能量的轉(zhuǎn)化實(shí)例：實(shí)例能量轉(zhuǎn)化實(shí)例能量轉(zhuǎn)化摩擦生熱機(jī)械能→內(nèi)能光合作用光能→化學(xué)能發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)械能→電能燃料燃燒化學(xué)能→內(nèi)能電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電能→機(jī)械能電池供電化學(xué)能→電能2.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移區(qū)分：（1）能量的轉(zhuǎn)化：一種能量形式轉(zhuǎn)化為另一種能量形式，比如說光能轉(zhuǎn)化為熱能；（2）能量的轉(zhuǎn)移：是一個(gè)物體的能量轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，能量性質(zhì)不孌；3.能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化具有方向性：能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移其實(shí)指的就是熱傳導(dǎo)，根據(jù)熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容，熱傳導(dǎo)的過程是有方向性的。這個(gè)過程可以向一個(gè)方向自發(fā)地進(jìn)行，但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進(jìn)行，因此能量的的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。4.能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。5.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學(xué)問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵從能量守恒定律。6.永動(dòng)機(jī)：不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙ν庾龉Φ臋C(jī)械；永動(dòng)機(jī)永遠(yuǎn)不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗`背了能量守恒定律。【例題8】下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化和守恒，說法正確的是（）A．即使科技再發(fā)達(dá)也不可能制造出永動(dòng)機(jī)B．能量守恒定律只適用于能量的轉(zhuǎn)化過程C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律D．根據(jù)能量守恒定律，機(jī)械能總和不變【答案】A【解析】解：A、根據(jù)能量守恒定律，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中總有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這部分內(nèi)能不可能自動(dòng)地再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如果沒有能量的補(bǔ)充，最終會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，所以不可能造出永動(dòng)機(jī)，故A正確；B、能量守恒定律既適用于能量轉(zhuǎn)化過程，也適用于能量的轉(zhuǎn)移過程，故B錯(cuò)誤；C、“摩擦生熱”是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，所以也符合能量守恒定律，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)能量守恒定律，自然界中能的總量保持不變，但是機(jī)械能不一定守恒，故D錯(cuò)誤；故選：A。【變式8】學(xué)習(xí)了內(nèi)能及能量的轉(zhuǎn)化和守恒后，同學(xué)們在一起梳理知識(shí)時(shí)交流了以下想法，你認(rèn)為不正確的是（）A．做功改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化 B．物體放出熱量，發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)移，其溫度一定降低 C．水電站主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中總會(huì)有損耗，但能量的總量保持不變【答案】B【解析】解：A、做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，做功改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化，故A正確；B、晶體凝固過程中，放熱，內(nèi)能變小，但溫度不變，故B錯(cuò)誤；C、水電站主要將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；D、能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中總會(huì)有損耗，但能量的總量保持不變，故D正確。故選：B。【例題9】用水壺?zé)畷r(shí)，壺中水蒸氣將壺蓋頂起，水蒸氣的轉(zhuǎn)化為壺蓋的能。【答案】內(nèi)；機(jī)械能?！窘馕觥繜_水時(shí)，壺蓋被水蒸氣頂起，是水蒸氣對壺蓋做功的結(jié)果，這時(shí)水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能。故答案為：內(nèi)；機(jī)械能?！咀兪?】根據(jù)能量守恒定律，下列說法中僅發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的一組是（）A．試管中的冷水放入熱水中變熱B．煤氣爐將冷水燒熱C．用打氣筒打氣，筒壁變熱D．小燈泡通電發(fā)光【答案】A【解析】解：A、試管中的冷水放入熱水中吸收熱量，內(nèi)能增大，溫度升高，僅發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)移，故A符合題意；B、煤氣爐將冷水燒熱，煤氣燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是能量的轉(zhuǎn)化；冷水吸熱，內(nèi)能增大，屬于熱傳遞，是能量的轉(zhuǎn)移，故B不符合題意；C、用打氣筒打氣，活塞壓縮空氣做功，空氣內(nèi)能增大，是能量的轉(zhuǎn)化；筒壁吸收熱量，內(nèi)能增大，屬于熱傳遞，是能量的轉(zhuǎn)移，故C不符合題意；D、小燈泡通電發(fā)光，將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，是能量的轉(zhuǎn)化，故D不符合題意。故選：A。跟蹤訓(xùn)練1．熱機(jī)的特點(diǎn)是將燃料燃燒獲得內(nèi)能，然后通過做功驅(qū)動(dòng)機(jī)器。它們都是利用了儲(chǔ)存在燃料中的（）A．勢能 B．電能 C．化學(xué)能 D．機(jī)械能【答案】C【解析】解：所有的燃料都儲(chǔ)存了化學(xué)能，而熱機(jī)工作的過程是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過做功的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程，故ABD錯(cuò)誤、C正確。故選：C。2．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例，你認(rèn)為正確的是（）A．摩擦生熱時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．汽油機(jī)的做功沖程﹣﹣機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．給蓄電池充電，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【解析】解：A、摩擦生熱時(shí)，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；B、汽油機(jī)在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C、給蓄電池充電，消耗了電能，得到了化學(xué)能，因此是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，故C正確；D、電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，消耗了電能，得到了機(jī)械能和內(nèi)能（電流的熱效應(yīng)），電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選：C。3．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A．蓄電池充電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．植物進(jìn)行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．燃料燃燒發(fā)熱時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．發(fā)電機(jī)工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】C【解析】解：A、給蓄電池充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；B、植物進(jìn)行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B錯(cuò)誤；C、燃料燃燒發(fā)熱時(shí)，消耗自身的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確；D、發(fā)電機(jī)工作時(shí)是用來發(fā)電，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，不是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選：C。4．下列說法正確的是（）A．質(zhì)量相等的兩塊金屬，升高相同的溫度，比熱容大的放出熱量少B．質(zhì)量相等的兩種燃料完全燃燒，熱值大的燃料放出的熱量多C．冰水混合物吸收熱量，溫度不變，內(nèi)能也不變D．液體的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓增大而降低【答案】B【解析】解：A、由Q＝cm△t可知，質(zhì)量相等的兩塊金屬，升高相同的溫度，比熱容大的吸收的熱量多，故A錯(cuò)誤；B、由Q放＝mq可知，質(zhì)量相等的兩種燃料完全燃燒，熱值大的燃料放出的熱量多，故B正確；C、冰水混合物吸收熱量，固態(tài)冰熔化為液體水，溫度不變，內(nèi)能增大，故C錯(cuò)誤；D、液體的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓增大而升高，故D錯(cuò)誤。故選：B。5．下列說法正確的是（）A．物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，只要溫度不變，物體的內(nèi)能就不變B．內(nèi)能小的物體也可能將熱量傳給內(nèi)能大的物體C．對一個(gè)物體做功，這個(gè)物體內(nèi)能一定增加D．物體的溫度越高，所含熱量越多【答案】B【解析】解：A、內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān)；溫度不變時(shí)，物體的內(nèi)能也可能改變，如晶體的熔化過程、凝固過程，其內(nèi)能是改變的，故A錯(cuò)誤；B、發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，內(nèi)能小的物體可能溫度高，所以內(nèi)能小的物體也可能將熱量傳給內(nèi)能大的物體，故B正確；C、在沒有熱傳遞的情況下，對一個(gè)物體做功，物體的內(nèi)能一定增加，故C錯(cuò)誤；D、熱量是一個(gè)過程量，不能說含有多少熱量，只能說吸收或放出熱量，故D錯(cuò)誤；故選：B。6．關(guān)于能量守恒定律，下列說法正確的是（）A．能量可以憑空消失B．能量可以憑空產(chǎn)生C．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變D．熱機(jī)在工作的過程中不遵循能量守恒定律【答案】C【解析】解：AB、能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，故AB錯(cuò)誤；C、據(jù)能量守恒定律，能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變，故C正確；D、能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤；故選：C。7．與汽油機(jī)相比較，柴油機(jī)（）A．氣缸頂部無火花塞，吸入氣缸的是空氣，效率較高B．氣缸頂部無火花塞，吸入氣缸的是柴油，效率較高C．氣缸頂部有火花塞，吸入氣缸的是空氣，效率較低D．有火花塞，吸入氣缸的是柴油和空氣的混合燃料，效率高【答案】A【解析】解：汽油機(jī)頂部有火花塞，柴油機(jī)為噴油嘴，汽油機(jī)吸入的是空氣和汽油的混合物物質(zhì)，柴油機(jī)吸入的空氣，柴油機(jī)效率高，故BCD不符合題意，A符合題意。故選：A。8．小明家使用天然氣灶來給水加熱，天然氣完全燃燒放出的熱量只有63%被水吸收。有一次，他用該灶給質(zhì)量為3kg、溫度為20℃的水加熱用了0.04m3的天然氣，q＝4.4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）。假設(shè)天然氣完全燃燒，則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這些水升高的溫度是（）A．108℃ B．100℃ C．88℃ D．80℃【答案】D【解析】解：0.04m3的天然氣完全燃燒放出的熱量Q放＝Vq＝0.04m3×4.4×107J/m3＝1.76×106J，3kg水吸收的熱量Q吸＝ηQ放＝63%×1.76×106J＝1.1088×106J，3kg升高的溫度Δt=Q水的末溫t＝t0+Δt＝20℃+88℃＝108℃＞100℃，因?yàn)樵谝粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，水沸騰后，吸收熱量，溫度保持不變，所以在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這些水的末溫是100℃，這些水升高的溫度Δt′＝t′﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃。故選：D。9．近年來，我國民用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)取得了長足進(jìn)步，接近國際先進(jìn)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的水平某品牌汽車以80km/h的速度勻速行駛時(shí)，儀表盤顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是1800r/min，若做功沖程每次做功6000J，則下列有關(guān)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的說法錯(cuò)誤的是（）A．每秒飛輪轉(zhuǎn)60圈B．每秒完成60個(gè)沖程C．每秒對外做功15次D．發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是90kW【答案】A【解析】解：（1）因曲軸每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，飛輪的轉(zhuǎn)速是1800r/min＝30r/s，所以ls轉(zhuǎn)動(dòng)30周，要做功15次，完成60個(gè)沖程，故A錯(cuò)誤，BC正確；（2）做功沖程一次對外做的功：W0＝6000J；汽油機(jī)的功率：P=W故選：A。10．小葉看見面點(diǎn)師傅將面拉成長條，放入滾燙的油中就炸出了香脆可口的油條，于是很想了解油的吸熱能力。在老師指導(dǎo)下，他用酒精燈分別加熱質(zhì)量為50g、初溫為20℃的油和水，記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。若單位時(shí)間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，酒精的熱值為3×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。下列說法正確的是（）加熱時(shí)間（min）消耗酒精（g）末溫（℃）油2188水2150A．2min內(nèi)油吸收的熱量為3×104JB．他使用的酒精燈的加熱效率為21%C．油的末溫比水的高，所以吸熱能力更強(qiáng)D．油的吸熱能力與其吸收的熱量多少有關(guān)【答案】B【解析】解：A、2min內(nèi)水吸收的熱量為：Q水＝c水mΔt水＝4.2×103J/（kg?℃）×50×10﹣3kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×103J，由于單位時(shí)間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，所以2min內(nèi)煤油吸收的熱量也為6.3×103J，故A錯(cuò)誤；B、燃料完全燃燒放出的熱量的熱量為：Q放＝mq＝1×10﹣3kg×3×107J/kg＝3×104J，他使用的酒精燈的加熱效率為：η=Q吸QC、油的末溫比水的末溫高，則油的吸熱能力比水弱，故C錯(cuò)誤；D、比熱容是反映不同物質(zhì)的吸熱能力，比熱容與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與其吸收的熱量多少無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：B。11．一款汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是30%，則其每消耗6kg汽油，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能是J，在損失的能量中，帶走的能量最多。若損失的能量完全被水吸收，可使kg的水升高50℃。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q汽＝4.6×107J/kg]【答案】8.28×107；廢氣；920?！窘馕觥拷猓和耆紵?kg汽油放出的熱量為：Q放＝q汽m＝4.6×107J/kg×6kg＝2.76×108J，由η=WQ放可知發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為：W＝Q放η＝2.76×108廢氣的溫度最高，在損失的能量中，廢氣帶走的能量最多；損失的能量為：E＝Q放﹣W＝2.76×108J﹣8.28×107J＝1.932×108J，則水吸收的能量為：Q吸＝E＝1.932×108J，由Q吸＝c水m′Δt可知水的質(zhì)量為：m′=Q故答案為：8.28×107；廢氣；920。12．如圖所示是四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的沖程。若此內(nèi)燃機(jī)1s內(nèi)對外做功20次，則曲軸的轉(zhuǎn)速是r/min。在一個(gè)工作循環(huán)中消耗了20g汽油（q汽油＝4.6×107J/kg），若這臺(tái)汽油機(jī)的效率為30%，則一個(gè)工作循環(huán)中輸出的有用機(jī)械能為J。【答案】做功；2400；2.76×105。【解析】解：（1）圖中，內(nèi)燃機(jī)兩氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞由上向下運(yùn)動(dòng)，汽缸容積變大，是做功沖程；（2）四沖程內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)2圈，完成4個(gè)沖程，并對外做功1次；內(nèi)燃機(jī)每秒內(nèi)對外做功20次，曲軸轉(zhuǎn)40圈，則每分鐘對外做功1200次，曲軸轉(zhuǎn)2400圈，因此曲軸的轉(zhuǎn)速為2400r/min；（3）已知m＝20g＝0.02kg，Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.02kg＝9.2×105J，燃料放出的總熱量相當(dāng)于機(jī)械做的總功，由熱機(jī)效率公式η=WW有＝ηQ放＝30%×9.2×105J＝2.76×105J。故答案為：做功；2400；2.76×105。13．用燃?xì)庠顭?，?0kg的水從20℃加熱到70℃，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）這些熱量相當(dāng)于多少體積的煤氣完全燃燒放出的熱量？（煤氣的熱值為4.2×107J/m3）【答案】（1）水吸收的熱量是8.4×106J；（2）這些熱量相當(dāng)于0.2m3的煤氣完全燃燒放出的熱量?！窘馕觥拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×106J；（2）由題意可知，煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Q吸＝8.4×106J，由Q放＝Vq可得，需要煤氣的體積：V=Q放q答：（1）水吸收的熱量是8.4×106J；（2）這些熱量相當(dāng)于0.2m3的煤氣完全燃燒放出的熱量。14．2017年5月，中國首次海域天然氣水合物（可燃冰）試采成功。100cm3可燃冰可釋放約為1.5×10﹣2m3天然氣。已知q天然氣＝2.1×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）。則：（1）求100cm3可燃冰釋放出的天然氣完全燃燒放出的熱量；（2）若將上述的天然氣通過燃?xì)庠罱o水加熱，可使1kg的水從20℃升高到65℃，求水吸收的熱量；（3）求該燃?xì)庠畹臒嵝?。【答案】?）100cm3可燃冰釋放出的天然氣完全燃燒放出的熱量為3.15×105J；（2）水吸收的熱量為1.89×105J；（3）該燃?xì)庠畹臒嵝蕿?0%?！窘馕觥拷猓海?）100cm3可燃冰可釋放約為1.5×10﹣2m3天然氣，1.5×10﹣2m3天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝1.5×10﹣2m3×2.1×107J/m3＝3.15×105J；（2）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（65℃﹣20℃）＝1.89×105J；（3）該燃?xì)庠畹臒嵝剩害?Q答：（1）100cm3可燃冰釋放出的天然氣完全燃燒放出的熱量為3.15×105J；（2）水吸收的熱量為1.89×105J；（3）該燃?xì)庠畹臒嵝蕿?0%。真題過關(guān)一、選擇題（共10小題）：1．（2022?柳州）下列關(guān)于熱機(jī)的說法正確的是（）A．熱機(jī)的效率為100%B．熱機(jī)只有汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種C．好的熱機(jī)工作時(shí)不排放廢氣D．熱機(jī)工作時(shí)都要利用燃料的化學(xué)能【答案】D【解析】解：A、在使用熱機(jī)過程中，廢氣會(huì)帶走一部分熱量、燃料不可能完全燃燒、不可避免的要克服機(jī)器部件摩擦做額外功，效率不可能達(dá)到100%，故A錯(cuò)誤。B、根據(jù)熱機(jī)的概念，只要將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械都屬于熱機(jī)，蒸汽機(jī)、火箭、柴油機(jī)、汽油機(jī)等都屬于熱機(jī)，故B錯(cuò)誤。C、任何熱機(jī)工作時(shí)都會(huì)排放廢氣，故C錯(cuò)誤。D、熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，所以熱機(jī)工作時(shí)都要利用燃料的化學(xué)能，故D正確。故選：D。2．（2022?宜昌）關(guān)于燃料及其熱值，下列說法中正確的是（）A．沒有燃燒的燃料，熱值等于零B．燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大C．燃料的熱值與質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無關(guān)D．燃料燃燒時(shí)溫度越高，放出的熱量越多【答案】C【解析】解：（1）熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量無關(guān)，與燃料是否完全燃燒無關(guān)，與產(chǎn)生的熱量無關(guān)，故AB錯(cuò)誤、C正確；（2）由Q放＝mq可知，燃料燃燒放出的熱量，與燃料的質(zhì)量、熱值和是否完全燃燒有關(guān)，與燃燒的溫度無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：C。3．（2022?巴中）小明家新買了小汽車，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A．汽車長時(shí)間行駛輪胎會(huì)發(fā)熱，這是通過做功改變內(nèi)能B．汽車啟動(dòng)時(shí)，小明聞到汽油味說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，四個(gè)沖程中只有做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．小明認(rèn)為隨著科技發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)效率可以達(dá)到100%【答案】D【解析】解：A、汽車長時(shí)間行駛輪胎會(huì)發(fā)熱，這是通過克服摩擦做功改變輪胎內(nèi)能的，故A正確；B、小明聞到汽油味，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正確；C、內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確；D、熱機(jī)在工作過程中，不可避免地要克服機(jī)械間的摩擦而做額外功，因此熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%，故D錯(cuò)誤。故選：D。4．（2022?鎮(zhèn)江）水燒開時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣將壺蓋頂起，汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，能量轉(zhuǎn)化與之相同的是（）【答案】C【解析】解：水燒開時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣將壺蓋頂起，水蒸氣的內(nèi)能會(huì)轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能；A、汽油機(jī)進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，此沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A不符合題意；B、汽油機(jī)進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程，此沖程沒有能量轉(zhuǎn)化，故B不符合題意；C、汽油機(jī)進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，此沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C符合題意；D、汽油機(jī)進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程，此沖程沒有能量轉(zhuǎn)化，故D不符合題意。故選：C。5．（2022?赤峰）汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，哪個(gè)沖程存在著化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程（）【答案】C【解析】解：A、圖中的一個(gè)氣閥打開，活塞向下運(yùn)動(dòng)，所以為吸氣沖程；B、圖中的兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以為壓縮沖程，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；C、圖中的兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，活塞下運(yùn)動(dòng)，所以為做功沖程，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能；D、圖中的一個(gè)氣閥打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以為排氣沖程；在做功沖程中，燃料燃燒時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后對外做功時(shí)內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確。故選：C。6．（2022?懷化）如圖所示，在試管內(nèi)裝少量水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時(shí)間，塞子沖出，內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程中與之原理相似的是（）A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程【答案】C【解析】解：水蒸氣將橡膠塞噴出時(shí)，水蒸氣對塞子做功，水蒸氣的內(nèi)能會(huì)轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；汽油機(jī)的做功沖程中，燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，即二者的能量轉(zhuǎn)化方式相似，故C符合題意。故選：C。7．（2022?鎮(zhèn)江）如圖所示，用甲、乙兩種燃料分別對質(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mΔtD．若Δtm【答案】D【解析】解：燃料的熱值大小不能直接測量，需要通過水吸收熱量的多少來體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少，而水吸收熱量的多少跟水的質(zhì)量和升高的溫度有關(guān)，因此為了比較熱值大小可以利用Q吸＝Q放，而Q吸＝c水m水Δt，Q放＝mq，即c水m水Δt＝mq，解得：q=cA、若m相同，Δt越小，由q=cB、若Δt相同，m越大，由q=cC、若mΔt的值越大，即Δtm的值越小，由qD、若Δtm的值越大，由q=故選：D。8．（2022?十堰）為實(shí)現(xiàn)國家關(guān)于“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，東風(fēng)汽車集團(tuán)研發(fā)了一款新型汽車。與某款汽車同樣油耗和使用條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，尾氣中“汽油味”明顯降低，動(dòng)力更強(qiáng)勁。如圖為其發(fā)動(dòng)機(jī)某一沖程示意圖，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A．尾氣中“汽油味”降低，是因?yàn)槠驮谄字腥紵容^完全B．該沖程為做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)效率可達(dá)100%D．該發(fā)動(dòng)機(jī)減少了碳排放，有利于節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)【答案】C【解析】解：A、尾氣中“汽油味”明顯降低，這說明汽油的燃燒率較高，燃燒的較完全，故A正確；B、兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞向下運(yùn)動(dòng)，為做功沖程，此沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確；C、汽車在工作時(shí)不可避免的要克服機(jī)械部件間的摩擦做額外功，機(jī)械效率一定小于100%，故C錯(cuò)誤；D、該發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣中“汽油味”明顯降低，動(dòng)力更強(qiáng)勁，在做相同有用功時(shí)，消耗的燃料少，減少了碳排放，有利于節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)，故D正確。故選：C。9．（2022?瀘州）2022年6月5日上午，神舟十四號(hào)載人飛船搭乘長征二號(hào)F運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。3名航天員將在太空進(jìn)行為期6個(gè)月的科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究和生活，長征二號(hào)F運(yùn)載火箭用了液態(tài)氫作燃料，下列說法正確的是（）A．火箭選用液態(tài)氫作燃料，是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有較大的熱值B．火箭加速升空的過程中，火箭的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．火箭加速升空的過程中，航天員的機(jī)械能保持不變D．載人飛船進(jìn)入預(yù)定軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，處于平衡狀態(tài)【答案】A【解析】解：A、火箭使用液氫做燃料，液氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的液氫和其他燃料，液氫可以釋放更多的熱量，故A正確；B、火箭加速升空過程中，速度和高度都增加，動(dòng)能增加，重力勢能增加，機(jī)械能增加，不是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B錯(cuò)誤；C、火箭加速升空過程中，航天員隨火箭加速升空，航天員質(zhì)量不變，速度增加動(dòng)能增加，高度增加重力勢能增加，機(jī)械能增加，故C錯(cuò)誤；D、載人飛船進(jìn)入預(yù)定軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，其運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生了變化，處于非平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選：A。10．（2022?成都）小葉看見面點(diǎn)師傅將面拉成長條，放入滾燙的油中就炸出了香脆可口的油條，于是很想了解油的吸熱能力。在老師指導(dǎo)下，他用酒精燈分別加熱質(zhì)量為50g、初溫為20℃的油和水，記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。若單位時(shí)間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，酒精的熱值為3×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。下列說法正確的是（）加熱時(shí)間（min）消耗酒精（g）末溫（℃）油2188水2150A．2min內(nèi)油吸收的熱量為3×104JB．他使用的酒精燈的加熱效率為21%C．油的末溫比水的高，所以吸熱能力更強(qiáng)D．油的吸熱能力與其吸收的熱量多少有關(guān)【答案】B【解析】解：A、2min內(nèi)水吸收的熱量為：Q水＝c水mΔt水＝4.2×103J/（kg?℃）×50×10﹣3kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×103J，由于單位時(shí)間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，所以2min內(nèi)煤油吸收的熱量也為6.3×103J，故A錯(cuò)誤；B、燃料完全燃燒放出的熱量為：Q放＝mq＝1×10﹣3kg×3×107J/kg＝3×104J，他使用的酒精燈的加熱效率為：η=Q吸QC、油的末溫比水的末溫高，則油的吸熱能力比水弱，故C錯(cuò)誤；D、比熱容是反映不同物質(zhì)的吸熱能力，比熱容與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與其吸收的熱量多少無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：B。二、填空題（共5小題）：11．（2022?廣東）班級(jí)廚藝展示活動(dòng)中，用煤氣爐烹飪食物主要是通過（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式增大食物的內(nèi)能；現(xiàn)場香氣四溢屬于現(xiàn)象，表明分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。活動(dòng)結(jié)束，剩余煤氣的熱值（選填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮繜醾鬟f；擴(kuò)散；不變?！窘馕觥拷猓河妹簹鉅t烹飪食物，食物從鍋中吸收熱量，用熱傳遞的方式增大食物的內(nèi)能；食物的香氣四溢是擴(kuò)散現(xiàn)象，說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闊嶂凳侨剂系囊环N性質(zhì)，活動(dòng)結(jié)束，燃燒一部分后，剩余煤氣的種類沒變，故其熱值不變。故答案為：熱傳遞；擴(kuò)散；不變。12．（2022?蘭州）一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，只有第三個(gè)沖程中燃?xì)鈱ν庾龉?，其他沖程是靠飛輪的來完成的；若飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min，則該汽油機(jī)每秒鐘做功次?！敬鸢浮繎T性；10?！窘馕觥拷猓核臎_程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程組成的；在內(nèi)燃機(jī)工作的四個(gè)沖程中，只有做功沖程對外做功，其它沖程是靠飛輪的慣性來工作的；四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min，則該飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)20圈；因?yàn)橐粋€(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個(gè)工作沖程，做功1次，所以，1s內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)20圈，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)20次，共10個(gè)工作循環(huán)，做功10次。故答案為：慣性；10。13．（2022?朝陽）如圖所示，將水加熱至沸騰后，塞子被沖出，此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的沖程相同。若單缸四沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min，則1s內(nèi)完成個(gè)沖程?！敬鸢浮浚?）做功；（2）40?！窘馕觥拷猓海?）將水加熱至沸騰后，塞子被沖出，在此過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，做功沖程也是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（2）飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)20圈，完成10個(gè)工作循環(huán)，要經(jīng)過40個(gè)沖程。故答案為：（1）做功；（2）40。14．（2022?常州）天然氣熱水器將40kg的水從15℃加熱到65℃，此過程中天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收，水吸收熱量J，天然氣完全燃燒釋放熱量J，需要消耗天然氣kg，這是通過方式改變水的內(nèi)能。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q天然氣＝4×107J/kg]【答案】8.4×106；1×107；0.25；熱傳遞?！窘馕觥拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（65℃﹣15℃）＝8.4×106J，由η=Q吸Q放×100%可得，天然氣完全燃燒釋放的熱量：Q由Q放＝mq得，需要消耗天然氣的質(zhì)量：m=Q（2）用天然氣燒水的過程中，水吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增大，這是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能。故答案為：8.4×106；1×107；0.25；熱傳遞。15．（2022?銅仁市）全球汽車保有量在迅速增長，截止2011年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛。設(shè)汽車的燃油為汽油，每輛汽車每年耗油約2.1t，若不計(jì)熱量損失，這些燃料完全燃燒可供1×106kg的水溫度升高℃；汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取30%，如果能把內(nèi)燃機(jī)的效率提高1%，全球每年可以節(jié)約kg燃油，從而減小全球的碳排放，為環(huán)保作出貢獻(xiàn)。[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），汽油的熱值為4.6×107J/kg]【答案】23；1×1011。【解析】解：（1）由題知，這些汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝2.1×103kg×4.6×107J/kg＝9.66×1010J；由題知，不計(jì)熱量損失，水吸收的熱量為Q吸＝Q放＝9.66×1010J，由Q吸＝cm△t可得水升高的溫度：△t=Q（2）每輛汽車做有用功所需燃油：2.1t×30%＝0.063t，內(nèi)燃機(jī)效率提高后為：30%+1%＝31%，效率提高后每輛汽車每年所需燃油量：0.63t31%每輛車每年節(jié)約燃油：2.1t﹣2t＝0.1t全球每年節(jié)約燃油：1.0×109×0.1t＝1×108t＝1×1011kg。故答案為：23；1×1011。三、實(shí)驗(yàn)探究題（共1小題）：16．（2022?泰州）在“比較酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出的熱量”實(shí)驗(yàn)中。（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類這一個(gè)因素有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制酒精和碎紙片的相等；實(shí)驗(yàn)中還