內(nèi)能的利用-2023年中考物理二輪復(fù)習(xí)

專題04內(nèi)能的利用

目錄

二「我專版面后期

【題型一】熱機

【題型二】熱機效率

【題型三】能量轉(zhuǎn)換與守恒

二、最新模考題組練

熱點題型歸納

【題型一】熱機

【典例分析】

如圖所示是某四沖程汽油機工作循環(huán)中的一個沖程，它是（）o

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

【答案】B

【解析】由圖可知，進氣門和排氣門均關(guān)閉，活塞向上運動，即為壓縮沖程，故ACD不符合題意，B符合題意。

故選Bo

【提分秘籍】

1.熱機：利用內(nèi)能做功的機械叫熱機。

熱機的種類：分為蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機。

內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。內(nèi)燃機根據(jù)其所使用的燃料分為汽油機和柴油機兩類。

2.內(nèi)燃機的工作原理

（1）汽油機：四沖程汽油機的結(jié)構(gòu)一汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、火花塞。

沖程一活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。

汽油機的工作過程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

吸氣沖程一靠慣性運動，吸進汽油與空氣的混合物；

壓縮沖程一外界對氣體做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體溫度升高；

做功沖程一化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體溫度升高，氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；

排氣沖程一靠慣性運動，排出廢氣。

（2）柴油機：四沖程柴油機的結(jié)構(gòu)一汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、噴油嘴。

柴油機的工作過程與汽油機幾乎一樣，但有三個區(qū)別：1）吸氣沖程：汽油機吸進的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸

進的僅僅是空氣；2）壓縮沖程：汽油機壓縮的是汽油和空氣的混合物，汽油機壓縮的僅僅是空氣；3）做功沖程：汽

油機用火花塞點火，柴油機用噴油嘴噴油。

【變式演練】

1.（2022?湖南湘潭?統(tǒng)考中考真題）如圖，蒸粽子時，鍋蓋被水蒸氣頂起而發(fā)生“跳動”，下列說法正確的是（）

A.水沸騰時，溫度繼續(xù)升高

B.蒸鍋燙手，因為它含有的溫度多

C.聞到粽香，說明加熱后分子才運動

D.水蒸氣頂起鍋蓋過程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機做功沖程相似

【答案】D

【解析】A.水沸騰時，吸熱溫度保持不變，故A錯誤;

B.溫度不能說“含有"，故B錯誤；

C.一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動，溫度越高無規(guī)則運動越劇烈，故C錯誤；

D.水蒸氣頂起鍋蓋是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，內(nèi)燃機做功沖程也是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故D正確。

故選Do

2.（2022?浙江?中考真題）2022年3月，我國最大推力的氫氧發(fā)動機在北京完成首次試車。氫氧發(fā)動機為火箭騰飛提供

“硬核”動力，結(jié)構(gòu)簡圖如圖。

（1）為便于運輸和儲存，通常采用降溫和壓縮體積的方式將氫氣和氧氣（填物態(tài)變化名稱）后分別儲存于火箭

的液氫貯箱和液氧貯箱；

（2）燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體，使發(fā)動機對火箭持續(xù)做功，直至上升到特定軌道，該過程中能量的轉(zhuǎn)化是o

氧化劑泵渦輪泵燃料泵

閥門,印閥門

【答案】液化內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能

【解析】（1）口］為便于運輸和儲存，采用降溫和壓縮體積的方式，使氫氣和氧氣由氣態(tài)變成液態(tài)，此時發(fā)生的物態(tài)變

化是液化。

（2）⑵火箭發(fā)動機內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓的氣體，具有很大的內(nèi)能，氣體向后噴射從而使得火箭向上運動，故

是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。

3.（2022?江蘇揚州?統(tǒng)考中考真題）利用氣球可以完成下列實驗:

圖1

圖2圖3

(1)在氣球上粘上小塑料顆粒，代表宇宙中的天體，氣球膨脹時，任意一個塑料顆粒周圍的其他的塑料顆粒都與它

，可模擬宇宙膨脹現(xiàn)象。

(2)如圖1所示，充滿氣體的氣球向左噴氣而向右飛出，說明，此過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖

(選填“2”或“3”)中的能量轉(zhuǎn)化是一致的。

【答案】遠離力的作用是相互的3

【解析】(1)口］為了形象的說明宇宙大爆炸，課本上將一個粘有小塑料顆粒的氣球看成宇宙，小塑料顆粒代表宇宙中

的天體，氣球膨脹時，任意一個塑料顆粒周圍的其他的塑料顆粒都與它遠離，表示宇宙中的天體在相互遠離，這里運

用的是類比法。

(2)［2］充滿氣體的氣球向左噴氣而向右飛出，說明力的作用是相互的。

［3］充滿氣體的氣球向左噴氣而向右飛出，氣球內(nèi)的氣體向外噴出，氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為球的機械能，由圖2可

知，進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，屬于壓縮沖程，壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；由圖3可知，

進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，屬于做功沖程，做功沖程的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以充滿氣體的

氣球向左噴氣而向右飛出過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖3中的能量轉(zhuǎn)化是一致的。

【題型二】熱機效率

【典例分析】

中國首次火星探索任務(wù)“天問一號”探測器的成功發(fā)射，是我國綜合國力和創(chuàng)新能力提升的重要標志。如圖所示是某火

箭發(fā)射時的場景，目前運載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料、液態(tài)氧作為助燃劑?；鸺剂系陌l(fā)展如表1所示，表2是

一些燃料的熱值。

表1

第1代第2代第3代第4代

燃料偏二甲月并煤油液態(tài)氫

氧氣和汽油混合

氧化劑四氧化二氮液態(tài)氧液態(tài)氧

表2

燃料熱值燃料熱值

汽油4.6X107J/kg煤油4.6X107J/kg

柴油4.3X107J/kg氫1.4X108J/kg

（1）使用氫作為燃料的主要優(yōu)點是：和、

（2）某火箭發(fā)射時攜帶了3x104kg液態(tài)氫燃料，這些燃料完全燃燒最多能將多少千克初溫為的水加熱至沸騰?

[c*=4.2xlO3J/（kg-℃）,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標準大氣壓]

（3）氫能源車的發(fā)動機工作時將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在氣缸中燃燒。某次測試中，一輛氫能源車以70kW的功率勻速行

駛0.5h,消耗了2kg燃料，求該發(fā)動機的效率。

【答案】（1）熱值大無污染；（2）1.25x107kg；（3）45%

【解析】（1）[1][2]氫作為燃料的主要優(yōu)點熱值大、無污染。質(zhì)量相同的燃料，熱值大的燃燒后釋放出更多的熱量。

氫燃燒后的產(chǎn)物是水，對環(huán)境無污染。

（2）[3]氫燃燒后釋放的熱量為

812

0放=mq=3xl（）4kgxl.4x10J/kg=4.2xlOJ

水吸收的熱量

。吸=(^放=4.2*1()121

由

0吸=C水加（/_/o）

可知，水的質(zhì)量

4.2X1012J

m-=1.25x107kg

3

c水(-0)4.2xl0J/(kg.℃)x(100℃-20℃)

（3）[4]2kg氫完全燃燒釋放的熱量

88

Qx=mxq=2kgx1,4x10J/kg=2.8x10J

汽車發(fā)動機做的功

W=Pt=70xlO3WxO.5x3600S=1.26X108J

發(fā)動機的效率

W

7=一垸*%

a

【提分秘籍】

1.熱值（q）：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值；熱值單位是：J/kg。

（1）燃料燃燒放出熱量：。放=W；（0放是燃料放出的熱量，單位是J;夕是熱值，單位是J/kg；加是質(zhì)量，單位是kg。）

對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞：“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是指燃料的質(zhì)量，如果燃料的質(zhì)量

不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值的數(shù)值；某種燃料是指熱值與燃料的種類有關(guān)；完全燃燒意思

是燃料要完全燒盡，否則1kg燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。

（2）熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小；也就

是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。

2.熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的

WW

一個重要指標。公式：7=—=—

Qqm

3.在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

注意：熱機能量的損失：①燃料未完全燃燒（完全燃燒條件：充足空氣，研磨成細顆粒）；

②廢氣排出帶走能量（廢氣的利用）;

③克服磨擦，消耗能量（使用潤滑劑，減小摩擦）。

【變式演練】

1.（2022?山西?統(tǒng)考中考真題）熱機的效率是衡量汽車發(fā)動機性能的關(guān)鍵指標。2020年9月，我國濰柴集團發(fā)布全球首

款熱機的效率突破50%的商業(yè)化柴油機，這一成果的意義猶如人類歷史上首次百米賽跑突破10so立志成為汽車設(shè)計師

的小明，也想設(shè)計改造發(fā)動機，使熱機的效率達80%?？紤]影響熱機效率的因素，你認為小明可以在哪些方面改進創(chuàng)

新？。假如小明的設(shè)想實現(xiàn)了，會給我們的生活帶來哪些影響？o（寫出一條即可）

【答案】改良發(fā)動機結(jié)構(gòu)節(jié)能（環(huán)保）

【解析】［1］為了提高熱機效率，可以改良發(fā)動機結(jié)構(gòu)，減少能量損失，提高內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。

⑵假如小明的設(shè)想實現(xiàn)了，熱機效率的提高可以減少燃油的消耗，可以節(jié)能和保護環(huán)境。

2.（2022?四川達州?統(tǒng)考中考真題）達州是全國三大氣田之一和川氣東送工程的起點，天然氣資源總量3.8萬億立方米,

探明儲量7000億立方米，年外輸天然氣100億立方米以上，天然氣凈化附產(chǎn)硫磺400萬噸，是亞洲最大的硫磺生產(chǎn)基

地。天然氣屬于（選填“一次”或“二次”）能源。周末，玲玲在家用燃氣灶煮煎蛋面時，她聞到煎雞蛋的香

味，這是現(xiàn)象；若天然氣完全燃燒放出的熱量50%被水吸收，在一標準大氣壓下，燒開質(zhì)量為4kg初溫為

20°。的水需要n?天然氣。［水的比熱容為4.2xlO3j/（kg.0,天然氣的熱值為4.2xlO7J/m3］

【答案】一次擴散0.064

【解析】口］天然氣是自然界現(xiàn)成存在的能源，屬于一次能源。

［2］玲玲能夠聞到雞蛋的香味，是由于分子在不停地做無規(guī)則運動，屬于擴散現(xiàn)象。

［3］因為要將水燒開，所以水吸收的熱量

Q^=cm（ttd）=4.2xl03J/（kg-℃）x4kgx（100℃20℃）=1.344xl06J

而熱水壺的效率為50%,所以燃料放出的熱量

則消耗的天然氣體積

_Qtt_2.688xlO6J

v=0.064m3

一彳-4.2x10,J/n?

3.（2022?山東日照?統(tǒng)考中考真題）使用天然氣燒水，天然氣燃燒所消耗的能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。小明想測

量家中利用天然氣燒開一壺水的效率，他記錄了水壺的容積、水的比熱容和密度、當(dāng)?shù)厮姆悬c、天然氣的熱值、燃

燒的天然氣體積，還應(yīng)記錄就可完成測量。

【答案】化學(xué)初溫

【解析】口］使用天然氣燒水，天然氣燃燒時釋放化學(xué)能，通過熱傳遞轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。

⑵測量家中利用天然氣燒開一壺水的效率，小明需要計算天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量和水吸收的熱量，利用〃=察計算出

2放

效率；由天然氣的熱值、燃燒的天然氣體積可以計算出。放=4%;水壺的容積、水的密度可以得到水的質(zhì)量加，要計

算出。吸=c加伍-4），除了水的比熱容、當(dāng)?shù)厮姆悬c，還應(yīng)記錄水的初溫。

【題型三】能量轉(zhuǎn)換與守恒

【典例分析】

小汽車已成為大多數(shù)家庭出行代步的工具，其發(fā)動機大多數(shù)為汽油機，下列有關(guān)汽油機的說法正確的是（）。

A.汽油機的吸氣沖程吸入的是空氣B.汽油機的效率一般比柴油機的效率高

C.汽油機的點火方式是壓燃式D.汽油機的壓縮沖程是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【答案】D

【解析】A.汽油機的吸氣沖程吸入的是空氣和汽油的混合物，故A錯誤；

B.柴油機是壓燃式，一般是柴油機的效率高，故B錯誤；

C.汽油機的點火方式是用火花塞點火，故C錯誤；

D.汽油機的壓縮沖程中，活塞向上運動，壓縮空氣和汽油的混合物，混合物內(nèi)能增大，溫度升高，是把機械能轉(zhuǎn)化為

內(nèi)能，故D正確。

故選D。

【提分秘籍】

1.能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個

物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。

2.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。

【變式演練】

1.（2022?湖南益陽?統(tǒng)考中考真題）下列能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的情景中，屬于能量轉(zhuǎn)移的是（）

A.燃料燃燒時發(fā)熱

B.用熱水袋取暖

C.鉆木取火

D.電動機帶動水泵把地下水送到地面

【答案】B

【解析】A.燃料燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)化，故A不符合題意；

B.用熱水袋取暖，是熱傳遞過程，內(nèi)能從熱水袋轉(zhuǎn)移到其它物體向上，屬于能量的轉(zhuǎn)移，故B符合題意；

C.鉆木取火，是克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)化，故C不符合題意；

D.電動機帶動水泵把地下水送到地面，電動機工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能，屬于能量的轉(zhuǎn)化，故D不符合題意。

故選B。

2.（2022?貴州遵義?統(tǒng)考中考真題）有人設(shè)想的“永動機”如圖所示。下列對該裝置開始轉(zhuǎn)動后的分析正確的是（）

A.裝置所具有的機械能始終不變

B.如果沒有能量補充，裝置最終會停下來

C.根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動下去

D.裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉(zhuǎn)化

【答案】B

【解析】ABC.由于裝置運轉(zhuǎn)過程中需要克服摩擦做功，裝置所具有的機械能會不斷減小，如果沒有能量補充，裝置

最終會停下來，故AC錯誤，B正確；

D.裝置中小球的動能和重力勢能不斷地發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，故D錯誤。

故選B。

3.（2022?山東荷澤?統(tǒng)考中考真題）水從高處流向低處后，無法自發(fā)回到同樣的高度，說明能量的轉(zhuǎn)化具有,

所以盡管能量是守恒的，我們?nèi)匀灰?jié)約能源。請列舉一例可再生能源：o

【答案】方向性（不可逆性）風(fēng)能（水能、太陽能、潮汐能等，）

【解析】[1]⑵水在高處時，由于位置較高，所以高處的水具有較大的重力勢能，當(dāng)水流向低處時，由于水的流速加快,

所處的位置降低，所以水具有的動能增加，重力勢能減小，因此“水往低處流”是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；水從高處流

向低處后，無法自發(fā)回到同樣的高度，說明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。比較常見的可再生能源有太陽能、水能、風(fēng)能、

生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能、地?zé)崮艿取?/p>

最新?？碱}組練

一、單選題

1.（2022?山東濟南?統(tǒng)考一模）2022春節(jié)期間，濟南市全域全時段禁售、禁燃、禁放煙花爆竹。燃放鞭炮實質(zhì)上是鞭炮

內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生爆燃，產(chǎn)生高壓燃氣瞬間沖破鞭炮的過程。這個過程和熱機哪個工作沖程的原理相似（）

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】ABCD.高壓燃氣瞬間沖破鞭炮的過程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，與熱機的做功沖程的原理相似，故C符合題

意，ABD不符合題意。

故選C。

2.（2022?廣東深圳?深圳市寶安中學(xué)（集團）?？寄M預(yù)測）關(guān)于內(nèi)能的利用，下列說法正確的是（）

A.比熱容是物質(zhì)的特性，跟溫度上升的多少無關(guān)

B.燃料燃燒更充分，可以增大燃料的熱值

C.容易燃燒的燃料，熱值一定大

D.單缸四沖程柴油機，飛輪每轉(zhuǎn)1圈，柴油機對外做功1次

【答案】A

【解析】A.比熱容是物質(zhì)的特性，跟溫度上升的多少無關(guān)，故A正確；

B.燃料的熱值是物質(zhì)本身所具有的性質(zhì)，熱值只與燃料的種類有關(guān)，跟燃燒的充不充分無關(guān)，故B錯誤;

C.燃料的熱值是物質(zhì)本身所具有的性質(zhì)，熱值只與燃料的種類有關(guān)，容易燃燒的燃料，熱值不一定大，故C錯誤；

D.單缸四沖程柴油機，飛輪每轉(zhuǎn)2圈，柴油機對外做功1次，故D錯誤。

故選Ao

3.（2022?江蘇南通?統(tǒng)考一模）恩格斯曾說過：“摩擦生火第一次使人支配了一種自然力，從而最終把人和動物分開?！?/p>

如圖所示，“鉆木取火”時（）

A.產(chǎn)生的內(nèi)能無法自主轉(zhuǎn)化為其他形式的能

B.能量的轉(zhuǎn)換與熱機的做功沖程相同

C.手握的木鉆將內(nèi)能轉(zhuǎn)移給了木柴

D.木柴燃燒越充分，其熱值越高

【答案】A

【解析】A.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，所以，“鉆木取火”過程中產(chǎn)生的內(nèi)能無法自主轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故A

正確；

B.“鉆木取火”過程中把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能；熱機的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械

能，故能量的轉(zhuǎn)換與熱機的做功沖程不同，故B錯誤；

C.鉆木取火時鉆與木頭相互摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為木頭的內(nèi)能，是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能，而并非是能量

的轉(zhuǎn)移，故C錯誤；

D.燃料的熱值是燃料本身的一種特性，熱值大小與燃料燃燒情況無關(guān)，故D錯誤。

故選Ao

4.（2022?內(nèi)蒙古包頭?包頭市第二十九中學(xué)校考三模）從物理學(xué)角度，對下列現(xiàn)象的解讀正確的（）

A.炎炎夏日打開冰箱門看到白氣是冰箱內(nèi)的水蒸氣液化放熱形成

B.在室內(nèi)灑水降溫是因為水的比熱容大

C.發(fā)生熱傳遞時溫度從高溫物體傳向低溫物體

D.燒水時壺蓋被頂起和熱機的做功沖程原理相同

【答案】D

【解析】A.打開冰箱門時空氣中的水蒸氣遇冷變成小水珠，形成“白氣”，不是冰箱內(nèi)水蒸氣的液化現(xiàn)象，故A錯誤;

B.夏天在室內(nèi)灑水降溫，利用了水蒸發(fā)吸熱的原理，故B錯誤；

C.發(fā)生熱傳遞時，熱量總是從高溫物體傳遞給低溫物體，故C錯誤；

D.壺蓋被水蒸氣頂起時是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，熱機做功沖程也是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以能量的轉(zhuǎn)化形式相同，故D

正確。

故選Do

5.（2023?遼寧鞍山?統(tǒng)考一模）關(guān)于圖所示的熱現(xiàn)象，說法正確的是（）

燃硝化棉

A.圖甲中炙熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的冰塊沒有內(nèi)能

B.圖乙中冬天搓手取暖是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能

C.圖丙中用濕毛巾冷敷降溫是通過熱傳遞的方式減小人體的內(nèi)能

D.圖丁中能量轉(zhuǎn)化與汽油機做功沖程能量轉(zhuǎn)化都是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【答案】C

【解析】A.不管物體溫度高低，都具有內(nèi)能，一切物體都具有內(nèi)能，故A錯誤；

B.冬天搓手取暖是通過做功的方式改變手的內(nèi)能，此過程中將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤;

C.用濕毛巾冷敷降溫，濕毛巾從人體吸收熱量，使人體降溫，內(nèi)能減小，所以是通過熱傳遞的方式減小人體的內(nèi)能,

故C正確；

D.向下壓活塞，對筒內(nèi)空氣做功，空氣內(nèi)能增加，溫度升高，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；汽油機做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為

機械能，二者能量轉(zhuǎn)化不同，故D錯誤。

故選Co

二、填空題

6.（2022?云南昆明?統(tǒng)考一模）如圖所示，2022冬奧會主火炬以“微火”取代熊熊燃燒的大火，傳遞低碳、環(huán)保的綠色奧

運理念，實現(xiàn)了奧運歷史上的一次點火創(chuàng)新?！拔⒒稹庇汕鍧崥淠茉醋鳛槿剂瞎┙o。氫燃料流量約為1.2立方米/小時。

與以往熊熊燃燒的火炬相比，大約能夠節(jié)省99.9%的能量，充分體現(xiàn)了環(huán)保理念。氫氣的熱值為L4xl08j/kg表示的物

理意義是o若氫氣的密度為0.09kg/n?,每小時流過的氫氣完全燃燒放出J的熱量。

【答案】1kg氫氣完全燃燒放出的熱量是1.4xl08j|.512xl07

【解析】臼氫氣的熱值為L4xlO8j/kg,它表示的意思是1千克的氫氣完全燃燒放出的熱量是1.4X108J。

[2]每小時流過的氫氣的質(zhì)量

m=Vp-1,2m3/hxlhx0.09kg/m3=0.108kg

每小時流過的氫氣完全燃燒放出熱量

2=,^^0.108kgxl.4xl08J/kg=1.512xl07J

7.（2022?江蘇鹽城?統(tǒng)考一模）如圖是一位“發(fā)明家”設(shè)計的一種永動機。利用上水池的水使水輪發(fā)電機發(fā)電，然后，利

用發(fā)電機發(fā)出的電能驅(qū)動抽水機把下水池的水再抽回上水池（一部分電能供用電器使用）。這樣不斷循環(huán)下去，就可以

制成一個永動機。這個永動機______（能/不能）持續(xù)運轉(zhuǎn)，因為它違背了定律，實際上，抽水、發(fā)電時都有一

部分能量轉(zhuǎn)化為能。

【答案】不能能量守恒內(nèi)

【解析】因為抽水發(fā)電，發(fā)電又抽水的過程中，是機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化，在此過程中，有部分機械能和部

分電能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即機械能和電能都會逐漸減少，所以機械能和電能的總量不守恒，發(fā)電機和抽水機就不可能不

停地運轉(zhuǎn)下去，不可能永遠有供用電器工作的電。

8.（2021?新疆阿勒泰??？级＃?020年12月30日11時32分，由中國航天科技集團四院自主研制的迄今我國直徑最

大、裝藥量最大、工作時間最長的固體分段式助推器——民用航天3.2米3分段大型固體火箭發(fā)動機地面熱試車在西安

取得圓滿成功?；鸺铀偕者^程中，對于火箭搭載的衛(wèi)星來說，動能,重力勢能，衛(wèi)星的機械能是

由火箭燃料的能轉(zhuǎn)化而來的。使用液氫作為燃料是因為液氫的大。

【答案】增大增大化學(xué)熱值

【解析】口］火箭加速升空過程中，衛(wèi)星的質(zhì)量不變，速度增大，所以動能變大。

⑵火箭加速升空過程中，衛(wèi)星的質(zhì)量不變，高度增大，所以重力勢能變大。

［3］衛(wèi)星的動能和重力勢能都變大，即衛(wèi)星的機械能變大；衛(wèi)星增加的機械能是由火箭燃料的化學(xué)能首先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，

然后內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機械能得到的。

［4］運載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，是因為液態(tài)氫具有較大的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的液態(tài)氫時，可以釋放出

更多的熱量。

9.（2022?江蘇鎮(zhèn)江?校聯(lián)考模擬預(yù)測）高速行駛的汽車突然剎車，車內(nèi)的人由于身體會向前傾，駕駛員通過踩

剎車可以使行駛中的汽車突然停止，說明力可以改變汽車的o汽油機一個工作循環(huán)中有四個沖程，圖是汽油機

工作循環(huán)中的沖程。

【答案】慣性運動狀態(tài)做功

【解析】［1］高速行駛的汽車突然剎車時，人的下半身會隨車一起停止運動，而人的上半身由于慣性仍會保持原來的運

動狀態(tài)，故人的身體會向前傾。

［2］駕駛員踩剎車時，對車施加力，使得行駛中的汽車停止，汽車的運動狀態(tài)發(fā)生改變，說明力可以改變汽車的運動狀

［3］由圖中可知，此時進氣門與排氣門均關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下運動，故可知是做功沖程。

10.（2022?安徽?校聯(lián)考模擬預(yù)測）全球首款熱效率達50%的商業(yè)化柴油機已發(fā)布，如果應(yīng)用在汽車上將會節(jié)約更多的

燃料。假設(shè)某輛柴油機汽車原效率為40%,每年消耗柴油1800kg,換用新的柴油機后，每年可以節(jié)約燃油kgo

【答案】360

【解析】每年消耗柴油1800kg,柴油放出的熱量為

Q放=〃的=1800kgxq

則柴油機有效利用的能量為

%=40%QA=40%mq=40%x1800kgxq=72Qq

換用新的柴油機后，每年消耗的汽油質(zhì)量為

720q

刃=經(jīng)？包法=1440kg

新O

qq

每年可以節(jié)約燃油

Am=冽原-刃新=1800kg-1440kg=360kg

故每年可以節(jié)約燃油為360kg。

三、實驗題

II.（2022?江蘇鎮(zhèn)江?統(tǒng)考二模）如圖在“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”實驗中，小華實驗組選用碎紙片

和酒精為燃料進行了實驗：

（1）實驗除了溫度計，還需要的測量工具是；

（2）燒杯中液體的種類（選填“相同”或“不同”）質(zhì)量（選填“相等”或“可以不等”）；

(3)燃料完全燃燒后，圖甲的溫度計示數(shù)升高較多，則(選填“酒精”或“碎紙片”)放出的熱量更多；

(4)酒精完全燃燒后，將500g水的溫度從2(TC升高至70。。則水吸收的熱量為Jo[c*=4200J/(kg.℃)]

【答案】托盤天平相同相等酒精105000

【解析】(1)[1]實驗是為了探究“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”，故實驗中要稱取相同質(zhì)量的燃料，因

此還需要的測量工具是托盤天平。

(2)[2]實驗是為了比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量，故要對質(zhì)量相等的相同的液體進行加熱，根據(jù)公式

Q=cmAt原理，可以通過比較燒杯內(nèi)液體變化量的多少來推斷質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量的多少。

(3)[3]圖甲的溫度計示數(shù)升高較多，則溫度變化量也較大，根據(jù)公式Q=cmAt原理可知，實驗中，酒精放出的熱量

更多。

(4)[4]水吸收的熱量為

Q=cm\t=4200J/(kg-℃)x0.5kgx(70℃-20℃)=105000J

四、計算題

12.(2022?江蘇常州?統(tǒng)考模擬預(yù)測)某品牌家用太陽能熱水器的曬水箱容積為50L,裝滿水經(jīng)2.5小時曝曬后水溫能升

高27℃。已知這種曬水箱的熱效率是50%,太陽光垂直照射地表面時，地表吸收的熱量為。o=1.26xl()3j/(s-m2)；p水

=1.0><103kg/m3>c^=4.2x103J/(kg.℃)；煤的熱值q衍3xl()7j/]暫

(1)求50L水溫度升高27℃所吸收的熱量；

(2)求上述熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的煤釋放的熱量；

(3)求該曬水箱需要安裝受陽光垂直照射的面積。

【答案】(1)5.67xlO6J；(2)0.189kg；(3)Im2

【解析[解：(1)水的質(zhì)量為

m=pV=1.0xl03kg/m3x50xl0-3m3=50kg

水溫度升高27℃所吸收的熱量為

6

。吸=%7M=4.2x103J/(kg?℃)x50kgx27℃=5.67x10J

(2)上述熱量相當(dāng)于完全燃燒煤的質(zhì)量為

。放吸：5.67xl06j

=0.189kg

qq3xlO7J/kg

（3）由題干的條件可知，曬水箱的熱效率為

。吸=___________________5.67xl()6j__________

=50%

1.26x103J/(s-m2)x2.5x3600sx5

則需要安裝的受陽光垂直照射面積S為

答：（1）50L水溫度升高27℃所吸收的熱量為5.67xl06j；

（2）上述熱量相當(dāng)于完全燃燒0.189kg的煤釋放的熱量；

（3）該曬水箱需要安裝受陽光垂直照射的面積為Im?。

13.（2022?云南曲靖?統(tǒng)考模擬預(yù)測）小明家新買來一臺燃氣熱水器，如圖所示，該燃氣熱水器主要是利用天然氣燃燒

來加熱水的，假設(shè)該燃氣熱水器每秒能放出100mL、末溫為50℃的熱水，水的初溫為15℃,某次洗漱時小明放了10s

的水,該過程消耗了0.014m3的天然氣（只有有水流出時,該熱水器才會工作）國^-=4.2x107J/m3,c*=4.2x103J/（kg-℃）］o

求：

（1）10s內(nèi)放出的水吸收的熱量；

（2）該過程中熱水器加熱水的效率；（假設(shè)該過程中天然氣完全燃燒）

（3）若天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量全部由干木柴來提供，需要完全燃燒0.049kg干木柴，則干木柴的熱值。

【答案】(1)1.47x]05J；(2)25%；(3)1.2xlO7J/kg

【解析】解：(1)燃氣熱水器10s內(nèi)放出水的體積

V=100mL/sxlOs=l000mL=lL=lxl0-3m3

由0=￡知道，燃氣熱水器10s內(nèi)放出水的質(zhì)量

m=pV=\^\03kg/m3xlxlO_3m3=lkg

10s內(nèi)放出的水吸收的熱量

35

Q貯c水m(/-Zo)=4.2xlOJ/(kg?℃)xlkgx(50℃-15℃)=1.47xlOJ

(2)天然氣完全燃燒放出的熱量