第十四章內(nèi)能的利用(原卷版+解析)

第十四章內(nèi)能的利用（原卷版）知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)回顧知識(shí)點(diǎn)1：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)。（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。3、汽油機(jī)和柴油機(jī)區(qū)別：（1）構(gòu)造區(qū)別：汽油機(jī)汽缸頂部有火花塞，而柴油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴。（2）燃料區(qū)別：汽油機(jī)燃料是汽油，而柴油機(jī)燃料是柴油。（3）工作區(qū)別：①吸氣沖程：汽油機(jī)吸進(jìn)的是汽油和空氣的混合物，柴油機(jī)吸進(jìn)的僅僅是空氣；②壓縮沖程：汽油機(jī)壓縮的是汽油和空氣的混合物，汽油機(jī)壓縮的僅僅是空氣；③做功沖程：汽油機(jī)用火花塞點(diǎn)火（點(diǎn)燃），柴油機(jī)用噴油嘴噴油（壓燃）。知識(shí)點(diǎn)2：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）。（3）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、放熱多少無(wú)關(guān)。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。※在熱機(jī)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。知識(shí)點(diǎn)3：能量的轉(zhuǎn)化與守恒1、能量守恒定律：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量的總量保持不變。（1）能量及其存在的不同形式（各種不同形式的能量）（2）能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（不同形式間是能量轉(zhuǎn)化，同種形式之間是能量轉(zhuǎn)移）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(wú)論是物理學(xué)問(wèn)題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問(wèn)題，所有能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，都遵從能量守恒定律。典例分析考點(diǎn)1熱機(jī)【典例1】（2022?日照）喜歡思考的小明用塑料礦泉水瓶子進(jìn)行了如下游戲探究：瓶中留有少量水，蓋上瓶蓋（如圖甲）；扭轉(zhuǎn)瓶子（如圖乙）；輕輕扭動(dòng)瓶蓋，瓶蓋被瓶?jī)?nèi)的氣體沖出，同時(shí)瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)白霧（如圖丙）。圖乙和圖丙所示的過(guò)程，分別與四沖程內(nèi)燃機(jī)連續(xù)的兩個(gè)沖程相似，這兩個(gè)沖程是（）A．吸氣沖程和壓縮沖程 B．壓縮沖程和做功沖程 C．做功沖程和排氣沖程 D．壓縮沖程和排氣沖程【典例2】（2022?湛江模擬）如圖a為航母上簡(jiǎn)化的蒸汽彈射裝置，能帶動(dòng)艦載機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度，如圖b為四沖程汽油機(jī)的工作示意圖。下列判斷不正確的是（）A．圖a中氣缸內(nèi)的蒸氣體積膨脹，從而推動(dòng)活塞使艦載機(jī)獲得牽引力 B．氣缸內(nèi)的蒸汽推動(dòng)活塞時(shí)，內(nèi)能減小 C．從能量轉(zhuǎn)化角度講，蒸汽彈射裝置工作時(shí)與圖甲所示的原理相似 D．汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的正確順序是甲、乙、丙、丁【典例3】（2022?錦州）2022年6月5日10時(shí)44分，搭載著神舟十四號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭成功發(fā)射?；鸺痫w過(guò)程中，以發(fā)射塔為參照物，火箭是（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的；火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料燃燒后燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為能，此能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與四沖程汽油機(jī)的沖程相同?？键c(diǎn)2熱機(jī)效率【典例4】（2022?鎮(zhèn)江）如圖所示，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．若的值越大，燃料的熱值越大 D．若的值越大，燃料的熱值越大【典例5】（2022?泰安二模）如圖，是我國(guó)自主研制的實(shí)用型地效飛機(jī)，地效飛機(jī)可以低空飛行，能停在水面或地面上，在客運(yùn)、貨運(yùn)、旅游救護(hù)、海洋監(jiān)測(cè)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。地效飛機(jī)某次執(zhí)行任務(wù)，以180km/h的速度勻速飛行了90km，消耗燃油的質(zhì)量為36kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%，已知燃油熱值為4.5×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒，地效飛機(jī)這次執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，下列計(jì)算正確的是（）①地效飛機(jī)飛行的時(shí)間為0.5h；②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量為1.62×109J；③飛機(jī)做的有用功為6.48×108J；④地效飛機(jī)飛行過(guò)程中受到的阻力為7200N。A．①② B．②③④ C．①③④ D．①②③④【典例6】（2022?銅仁市）全球汽車保有量在迅速增長(zhǎng)，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]【典例7】（2022?常德）某臺(tái)四沖程汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min，在1s內(nèi)汽油機(jī)對(duì)外做了次功。如果汽油機(jī)在某段時(shí)間內(nèi)消耗了400g汽油，則汽油完全燃燒可放出熱量為J。（q汽＝4.6×107J/kg）【典例8】（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?！镜淅?】（2022?金昌）小華家里用的是天然氣灶，他嘗試估測(cè)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(kāi)，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?？键c(diǎn)3能量的轉(zhuǎn)化與守恒【典例10】（2022?上海）瀑布從高峰傾瀉而下，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，在此過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的順序?yàn)椋ǎ〢．動(dòng)能→重力勢(shì)能→電能 B．重力勢(shì)能→動(dòng)能→電能 C．電能→重力勢(shì)能→動(dòng)能 D．重力勢(shì)能→電能→動(dòng)能【典例11】（2022?無(wú)錫一模）據(jù)2021年9月29日澎湃新聞，廣西南寧隆生達(dá)發(fā)電力科技有限公司聲稱研發(fā)出一款“突破能量守恒定律”的電機(jī)組。該公司官網(wǎng)稱，這一技術(shù)名為“一種電容補(bǔ)償式自循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”，下列有關(guān)該裝置的分析正確的是（）A．根據(jù)能量守恒定律，該裝置會(huì)一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去 B．如果沒(méi)有能量補(bǔ)充，該裝置最終會(huì)停下來(lái) C．發(fā)電技術(shù)突破了能量守恒定律，證明能量可以不守恒 D．不靠任何能量補(bǔ)充，該裝置可實(shí)現(xiàn)1度電變?yōu)?0度電【典例12】（2022?菏澤）水從高處流向低處后，無(wú)法自發(fā)回到同樣的高度，說(shuō)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(qǐng)列舉一例可再生能源：?！镜淅?3】（2022?紹興）汽車在給人們的出行帶來(lái)便利的同時(shí)，也帶來(lái)了能源消耗、尾氣污染等問(wèn)題。材料一：如圖是一輛小汽車行駛時(shí)的能耗分配圖。汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒時(shí)放出的能量，大約只有13%用于驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)，而其余87%的能量則被損耗掉了。材料二：排出的尾氣除了CO2、H2O外，還有CO、NO、NO2及未燃燒的碳?xì)浠衔锏扔泻怏w。結(jié)合材料：（1）對(duì)汽車行駛時(shí)能量形式的轉(zhuǎn)化與損耗途徑作出分析。（2）請(qǐng)從節(jié)能、減排等方面對(duì)燃油汽車提出技術(shù)改進(jìn)建議。鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1．（2022?鎮(zhèn)江）水燒開(kāi)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（）A．B．C．D．2．（2022?蓮湖區(qū)二模）如圖是生活中常用的高壓鍋。當(dāng)高壓鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到一定值時(shí)，限氣閥會(huì)被高壓蒸汽頂起。這一過(guò)程高壓鍋內(nèi)氣體內(nèi)能會(huì)發(fā)生變化，下列說(shuō)法正確的是（）A．限氣閥被頂起的過(guò)程與汽油機(jī)的做功沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化相同 B．高壓鍋噴嘴處的“白氣”是水蒸氣汽化形成的 C．用明火加熱高壓鍋，是通過(guò)做功改變內(nèi)能 D．高壓鍋是利用大氣壓來(lái)工作的3．（2022?濱州）關(guān)于內(nèi)能和內(nèi)能的利用。下列說(shuō)法中正確的是（）A．5月的街頭，楊花飛絮隨風(fēng)舞，好似雪花滿天飛，說(shuō)明分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng) B．新能源汽車實(shí)現(xiàn)了“零排放”，其效率達(dá)到了100% C．我國(guó)“長(zhǎng)征五號(hào)B”大型運(yùn)載火箭使用氫作燃料，是因?yàn)闅涞拿芏刃?D．內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，主要通過(guò)做功的方式增大汽缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能4．（2022?長(zhǎng)春）內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖如圖所示。內(nèi)燃機(jī)的效率為（）A．7% B．28% C．31% D．34%5．（2022?遂寧）今年，我國(guó)發(fā)射的“天舟四號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和號(hào)”核心艙在太空成功對(duì)接。對(duì)接后，它們一起繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)這一過(guò)程所涉及的物理知識(shí)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．火箭加速升空過(guò)程與汽油機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化形式相同 B．運(yùn)載火箭用液態(tài)氫做燃料，是因其熱值較大 C．對(duì)接后以“天舟四號(hào)”為參照物，“天和號(hào)”是運(yùn)動(dòng)的 D．地面工作人員利用電磁波傳遞信息來(lái)控制對(duì)接過(guò)程6．（2022?瀘州模擬）各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，且能量的轉(zhuǎn)化是有方向的，下面幾幅圖按能量轉(zhuǎn)化的順序，排列正確的是（）①燃煤電廠②空調(diào)③樹(shù)林④太陽(yáng)A．①②③④ B．②③④① C．④③①② D．②①③④二、填空題。7．（2022?上海）四沖程熱機(jī)工作過(guò)程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是沖程，李白在《望廬山瀑布》中寫道：“日照香爐生紫煙”，這是通過(guò)（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式來(lái)改變香爐的內(nèi)能，加熱1千克水，使其溫度上升2℃，則加熱過(guò)程中水吸收的熱量為焦。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]8．（2022?前進(jìn)區(qū)校級(jí)三模）（1）2021年10月16日，搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)火箭在酒泉發(fā)射，火箭加速升空的動(dòng)力由航天發(fā)動(dòng)機(jī)提供，此發(fā)動(dòng)機(jī)（是或不是）熱機(jī)。（2）2022年3月23日，神舟十三號(hào)航天員在空間站現(xiàn)場(chǎng)直播授課，王亞平老師在演示“液橋?qū)嶒?yàn)”時(shí)，將兩塊透明板上的水球互相靠近、接觸，合成一個(gè)大水球；再慢慢將兩塊透明板分開(kāi)，水形成一個(gè)長(zhǎng)約10cm的液橋（如圖），說(shuō)明了分子間存在。9．（2022?赤峰）（1）2022年6月5日，搭載神舟十四號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空，中國(guó)空間站建造階段首次載人飛行任務(wù)發(fā)射告捷。神舟十四號(hào)飛船與火箭共同加速升空的過(guò)程中，燃料燃燒提供火箭升空所需的能量，本身質(zhì)量不斷減小，熱值（選填“變大”、“不變”或“變小”）；若以神舟十四號(hào)飛船為參照物，大地是的。（2）一位質(zhì)量為48kg的同學(xué)背著2kg的書(shū)包站立在水平地面上，地面對(duì)這位同學(xué)的支持力大小是N，方向是豎直的。（g＝10N/kg）10．（2021?沈陽(yáng)）利用天然氣燒水，把質(zhì)量為30kg的水，從20℃加熱到100℃，需要燃燒0.42m3的天然氣，則燒水的效率是%；在這個(gè)過(guò)程中能量的總量（選填“變大”、“變小”或“不變”）。[天然氣的熱值為3.2×107J/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]11．（2022?張家界）常用打火機(jī)的打火方式有兩種，一種是用一個(gè)粗糙的小輪摩擦“火石”打火；另一種是利用高壓電裝置打火。從能量轉(zhuǎn)化角度看，前者是把能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；后者是把能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。12．（2022?安徽）小明利用家中的燃?xì)獗砗蜏囟扔?jì)測(cè)量燃?xì)庠顭男?。?kg的水從20℃加熱到60℃，消耗了0.01m3的天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒），已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為4.0×107J/m3，則此次燃?xì)庠顭男蕿椤?3．（2022?清江浦區(qū)模擬）為了質(zhì)證“能量守恒定律”的正確性，歷史上曾經(jīng)提出了如圖所示的永動(dòng)機(jī)模型，其設(shè)計(jì)原理是：在B處放一小鐵球，它會(huì)在強(qiáng)磁鐵A的作用下向上滾動(dòng)，到達(dá)C時(shí)從軌道M上的小孔下落，又沿軌道N回到B處，開(kāi)始往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種永動(dòng)機(jī)方案（選填“可行”或“不可行”），請(qǐng)從具體的過(guò)程分析，寫出你判斷的理由。三、計(jì)算題。14．（2022?錦州）如圖所示是我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的AG600全狀態(tài)新構(gòu)型滅火飛機(jī)。若該飛機(jī)以270km/h的速度勻速直線航行20min，消耗航空燃油1.35t，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為2.25×107W。（航空燃油的熱值為4×107J/kg）求：（1）消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量是多少？（2）飛機(jī)在航行過(guò)程中的阻力是多少？（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？15．（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(duì)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(guò)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500Ah16．（2022?福清市校級(jí)二模）2022年北京冬奧會(huì)舉行期間，有600輛左右氫燃料新能源公交車投放使用。氫燃料是具有清潔無(wú)污染、效率高等優(yōu)點(diǎn)的理想能源。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）q氫＝1.4×103J/kg]求：（1）質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量。（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為400kg、溫度為20℃的水吸收，求水升高的溫度。（3）如果氫燃料公交車以150kW恒定功率勻速直線行駛，其效率為50%，則燃燒0.3kg的氫燃料可使公交車行駛多少時(shí)間？第十四章內(nèi)能的利用（解析版）知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)回顧知識(shí)點(diǎn)1：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)。（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。3、汽油機(jī)和柴油機(jī)區(qū)別：（1）構(gòu)造區(qū)別：汽油機(jī)汽缸頂部有火花塞，而柴油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴。（2）燃料區(qū)別：汽油機(jī)燃料是汽油，而柴油機(jī)燃料是柴油。（3）工作區(qū)別：①吸氣沖程：汽油機(jī)吸進(jìn)的是汽油和空氣的混合物，柴油機(jī)吸進(jìn)的僅僅是空氣；②壓縮沖程：汽油機(jī)壓縮的是汽油和空氣的混合物，汽油機(jī)壓縮的僅僅是空氣；③做功沖程：汽油機(jī)用火花塞點(diǎn)火（點(diǎn)燃），柴油機(jī)用噴油嘴噴油（壓燃）。知識(shí)點(diǎn)2：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）。（3）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、放熱多少無(wú)關(guān)。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?！跓釞C(jī)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。知識(shí)點(diǎn)3：能量的轉(zhuǎn)化與守恒1、能量守恒定律：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量的總量保持不變。（1）能量及其存在的不同形式（各種不同形式的能量）（2）能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（不同形式間是能量轉(zhuǎn)化，同種形式之間是能量轉(zhuǎn)移）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(wú)論是物理學(xué)問(wèn)題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問(wèn)題，所有能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，都遵從能量守恒定律。典例分析考點(diǎn)1熱機(jī)【典例1】（2022?日照）喜歡思考的小明用塑料礦泉水瓶子進(jìn)行了如下游戲探究：瓶中留有少量水，蓋上瓶蓋（如圖甲）；扭轉(zhuǎn)瓶子（如圖乙）；輕輕扭動(dòng)瓶蓋，瓶蓋被瓶?jī)?nèi)的氣體沖出，同時(shí)瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)白霧（如圖丙）。圖乙和圖丙所示的過(guò)程，分別與四沖程內(nèi)燃機(jī)連續(xù)的兩個(gè)沖程相似，這兩個(gè)沖程是（）A．吸氣沖程和壓縮沖程 B．壓縮沖程和做功沖程 C．做功沖程和排氣沖程 D．壓縮沖程和排氣沖程【答案】B。【解答】解：如圖乙，扭轉(zhuǎn)瓶子時(shí)，小明施加的外力壓縮瓶?jī)?nèi)的氣體，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這一過(guò)程與四沖程內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程相似；當(dāng)瓶蓋被瓶?jī)?nèi)的氣體沖出時(shí)，是瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)瓶蓋做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這一過(guò)程與四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖程相似。所以A、C、D都錯(cuò)，B正確。故選：B。【典例2】（2022?湛江模擬）如圖a為航母上簡(jiǎn)化的蒸汽彈射裝置，能帶動(dòng)艦載機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度，如圖b為四沖程汽油機(jī)的工作示意圖。下列判斷不正確的是（）A．圖a中氣缸內(nèi)的蒸氣體積膨脹，從而推動(dòng)活塞使艦載機(jī)獲得牽引力 B．氣缸內(nèi)的蒸汽推動(dòng)活塞時(shí)，內(nèi)能減小 C．從能量轉(zhuǎn)化角度講，蒸汽彈射裝置工作時(shí)與圖甲所示的原理相似 D．汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的正確順序是甲、乙、丙、丁【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、圖a中氣缸內(nèi)的蒸氣體積膨脹，從而推動(dòng)活塞，拉動(dòng)牽引繩，使艦載機(jī)獲得牽引力，故A正確；B、氣缸內(nèi)的蒸汽推動(dòng)活塞時(shí)，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，故B正確；C、蒸汽彈射裝置是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與丙圖做功沖程相似，故C錯(cuò)誤；D、甲是吸氣沖程、乙是壓縮沖程、丙是做功沖程、丁是排氣沖程，故D正確。故選：C?！镜淅?】（2022?錦州）2022年6月5日10時(shí)44分，搭載著神舟十四號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭成功發(fā)射。火箭起飛過(guò)程中，以發(fā)射塔為參照物，火箭是運(yùn)動(dòng)（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的；火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料燃燒后燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，此能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與四沖程汽油機(jī)的做功沖程相同?！敬鸢浮窟\(yùn)動(dòng)；機(jī)械；做功?！窘獯稹拷猓海?）火箭發(fā)射過(guò)程中，火箭與發(fā)射塔之間的相對(duì)位置發(fā)生變化，因此火箭是運(yùn)動(dòng)的；（2）火箭起飛過(guò)程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能，四沖程汽油機(jī)做功沖程將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，火箭發(fā)射過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程的原理是相同的。故答案為：運(yùn)動(dòng)；機(jī)械；做功?？键c(diǎn)2熱機(jī)效率【典例4】（2022?鎮(zhèn)江）如圖所示，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．若的值越大，燃料的熱值越大 D．若的值越大，燃料的熱值越大【答案】D?！窘獯稹拷猓喝剂系臒嶂荡笮〔荒苤苯訙y(cè)量，需要通過(guò)水吸收熱量的多少來(lái)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＝；A、若m相同，Δt越小，由q＝可知，燃料的熱值越小，故A錯(cuò)誤；B、若Δt相同，m越大，由q＝可知，燃料的熱值越小，故B錯(cuò)誤；C、若的值越大，即的值越小，由q＝可知，燃料的熱值越小，故C錯(cuò)誤；D、若的值越大，由q＝可知，燃料的熱值越大，故D正確。故選：D?！镜淅?】（2022?泰安二模）如圖，是我國(guó)自主研制的實(shí)用型地效飛機(jī)，地效飛機(jī)可以低空飛行，能停在水面或地面上，在客運(yùn)、貨運(yùn)、旅游救護(hù)、海洋監(jiān)測(cè)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。地效飛機(jī)某次執(zhí)行任務(wù)，以180km/h的速度勻速飛行了90km，消耗燃油的質(zhì)量為36kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%，已知燃油熱值為4.5×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒，地效飛機(jī)這次執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，下列計(jì)算正確的是（）①地效飛機(jī)飛行的時(shí)間為0.5h；②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量為1.62×109J；③飛機(jī)做的有用功為6.48×108J；④地效飛機(jī)飛行過(guò)程中受到的阻力為7200N。A．①② B．②③④ C．①③④ D．①②③④【答案】D?！窘獯稹拷猓孩儆蓈＝可得地效飛機(jī)飛行的時(shí)間：t＝＝＝0.5h，故①正確；②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量為：Q放＝qm＝4.5×107J/kg×36kg＝1.62×109J，故②正確；③發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為η＝40%，由η＝可得飛機(jī)做的有用功為：W＝Q放η＝1.62×109J×40%＝6.48×108J，故③正確；④由W＝Fs可得地效飛機(jī)飛行過(guò)程的牽引力為：F＝＝＝7200N，因?yàn)榈匦эw機(jī)勻速飛行，所以飛機(jī)受到的阻力、牽引力是一對(duì)平衡力，大小相等，受到的阻力：f＝F＝7200N，故④正確。故選：D?！镜淅?】（2022?銅仁市）全球汽車保有量在迅速增長(zhǎng)，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23℃；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1×1011kg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。【解答】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＝＝＝23℃；（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：＝2t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?！镜淅?】（2022?常德）某臺(tái)四沖程汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min，在1s內(nèi)汽油機(jī)對(duì)外做了10次功。如果汽油機(jī)在某段時(shí)間內(nèi)消耗了400g汽油，則汽油完全燃燒可放出熱量為1.84×107J。（q汽＝4.6×107J/kg）【答案】10；1.84×107。【解答】解：汽油機(jī)飛輪1min轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)，那么飛輪1s內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)為20轉(zhuǎn)；汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)就是一個(gè)工作循環(huán)，所以1s內(nèi)的工作循環(huán)數(shù)：n＝10次；汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有4個(gè)沖程，但只有1次對(duì)外做功，所以1s內(nèi)對(duì)外做功數(shù)：n＝10次；汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq汽＝0.4kg×4.6×107J/kg＝1.84×107J。故答案為：10；1.84×107?！镜淅?】（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質(zhì)量相等；實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以便于通過(guò)水升高的溫度來(lái)反映燃料完全燃燒放出的熱量。（2）如圖是小明安裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，其中存在的錯(cuò)誤是溫度計(jì)的玻璃泡沒(méi)有充分浸入到燒杯的水中。（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②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，原因是燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱量有一部分會(huì)散失到空氣中。【答案】（1）質(zhì)量；通過(guò)水升高的溫度來(lái)反映燃料完全燃燒放出的熱量；（2）溫度計(jì)的玻璃泡沒(méi)有充分浸入到燒杯的水中；（3）②；燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱量有一部分會(huì)散失到空氣中?！窘獯稹拷猓海?）由Q放＝mq可知，燃料充分燃燒放出熱量的多少與燃料的種類和燃料的質(zhì)量有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)是必須控制酒精和碎紙片的質(zhì)量相同；控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，便于通過(guò)水升高的溫度來(lái)反映燃料完全燃燒放出的熱量；（2）用溫度計(jì)測(cè)量液體的溫度時(shí)，應(yīng)該讓溫度計(jì)的玻璃泡與被測(cè)液體充分接觸，不能碰到容器的底部和側(cè)壁，由圖可知，溫度計(jì)的玻璃泡沒(méi)有充分浸入到燒杯的水中；（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要控制完全燃燒燃料的質(zhì)量相同，燃燒時(shí)間相同并不能保證燃燒燃料的質(zhì)量相同，所以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)的操作是錯(cuò)誤；由于燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱量有一部分會(huì)散失到空氣中，又或被燒杯等實(shí)驗(yàn)裝置吸收的部分熱量，使Q放大于Q吸，依此計(jì)算出燃料的熱值比實(shí)際要偏小些。故答案為：（1）質(zhì)量；通過(guò)水升高的溫度來(lái)反映燃料完全燃燒放出的熱量；（2）溫度計(jì)的玻璃泡沒(méi)有充分浸入到燒杯的水中；（3）②；燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱量有一部分會(huì)散失到空氣中?！镜淅?】（2022?金昌）小華家里用的是天然氣灶，他嘗試估測(cè)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(kāi)，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。【解答】解：（1）水的體積V水＝4L＝0.004m3；水的質(zhì)量為：m＝ρV水＝1.0×103kg/m3×0.004m3＝4kg；在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，即水的末溫為100℃；水吸收的熱量為：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×4kg×（100℃﹣20℃）＝1.344×106J。（2）天然氣燃燒放出的熱量為：Q放＝qV＝3.2×107J/m3×0.1m3＝3.2×106J。（3）天然氣灶的效率為：η＝＝＝42%。答：（1）水吸收的熱量為1.344×106J。（2）天然氣完全燃燒放出的熱量為3.2×106J。（3）天然氣灶的效率為42%?？键c(diǎn)3能量的轉(zhuǎn)化與守恒【典例10】（2022?上海）瀑布從高峰傾瀉而下，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，在此過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的順序?yàn)椋ǎ〢．動(dòng)能→重力勢(shì)能→電能 B．重力勢(shì)能→動(dòng)能→電能 C．電能→重力勢(shì)能→動(dòng)能 D．重力勢(shì)能→電能→動(dòng)能【答案】B?！窘獯稹拷猓浩俨紡母叻鍍A瀉而下，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，又將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，所以能量轉(zhuǎn)化是重力勢(shì)能→動(dòng)能→電能。故選：B?！镜淅?1】（2022?無(wú)錫一模）據(jù)2021年9月29日澎湃新聞，廣西南寧隆生達(dá)發(fā)電力科技有限公司聲稱研發(fā)出一款“突破能量守恒定律”的電機(jī)組。該公司官網(wǎng)稱，這一技術(shù)名為“一種電容補(bǔ)償式自循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”，下列有關(guān)該裝置的分析正確的是（）A．根據(jù)能量守恒定律，該裝置會(huì)一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去 B．如果沒(méi)有能量補(bǔ)充，該裝置最終會(huì)停下來(lái) C．發(fā)電技術(shù)突破了能量守恒定律，證明能量可以不守恒 D．不靠任何能量補(bǔ)充，該裝置可實(shí)現(xiàn)1度電變?yōu)?0度電【答案】B?！窘獯稹拷猓篈C、發(fā)電的過(guò)程中，其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，會(huì)有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此，裝置不能一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去，但總的能量是守恒的，故AC錯(cuò)誤；B、如果沒(méi)有能量補(bǔ)充，轉(zhuǎn)化的電能會(huì)越來(lái)越少，裝置最終會(huì)停下來(lái)，故B正確；D、根據(jù)能量守恒定律可知，不靠任何能量補(bǔ)充，1度電可變?yōu)?0度電的裝置是不能實(shí)現(xiàn)的，故D錯(cuò)誤。故選：B?！镜淅?2】（2022?菏澤）水從高處流向低處后，無(wú)法自發(fā)回到同樣的高度，說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，所以盡管能量是守恒的，我們?nèi)匀灰?jié)約能源。請(qǐng)列舉一例可再生能源：水能。【答案】方向性；水能?！窘獯稹拷猓核畯母咛幜飨虻吞幍倪^(guò)程中，水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；水從高處流向低處后，無(wú)法自發(fā)回到同樣的高度，即無(wú)法自發(fā)地將水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，所以這一現(xiàn)象說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性；水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等都屬于可再生能源。故答案為：方向性；水能?！镜淅?3】（2022?紹興）汽車在給人們的出行帶來(lái)便利的同時(shí)，也帶來(lái)了能源消耗、尾氣污染等問(wèn)題。材料一：如圖是一輛小汽車行駛時(shí)的能耗分配圖。汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒時(shí)放出的能量，大約只有13%用于驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)，而其余87%的能量則被損耗掉了。材料二：排出的尾氣除了CO2、H2O外，還有CO、NO、NO2及未燃燒的碳?xì)浠衔锏扔泻怏w。結(jié)合材料：（1）對(duì)汽車行駛時(shí)能量形式的轉(zhuǎn)化與損耗途徑作出分析。（2）請(qǐng)從節(jié)能、減排等方面對(duì)燃油汽車提出技術(shù)改進(jìn)建議?！窘獯稹看穑海?）汽車行駛時(shí)的能量轉(zhuǎn)化分析：汽油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能，然后再轉(zhuǎn)化為活塞機(jī)械能，最后為汽車機(jī)械能，轉(zhuǎn)化率很低；損耗途徑分析：絕大部分是以熱能形式損失的，部分是未完全燃燒的碳?xì)浠衔飺p失，還有少量是汽油蒸發(fā)損失。（2）技術(shù)改進(jìn)建議：減少散熱器、排氣管和發(fā)動(dòng)機(jī)的熱損失；減少汽油的蒸發(fā)；使汽油充分燃燒；研制和使用混合動(dòng)力或者純電動(dòng)的新能源汽車。鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1．（2022?鎮(zhèn)江）水燒開(kāi)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（）A．B．C．D．【答案】C?！窘獯稹拷猓核疅_(kāi)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(kāi)，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程，此沖程沒(méi)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(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程，此沖程沒(méi)有能量轉(zhuǎn)化，故D不符合題意。故選：C。2．（2022?蓮湖區(qū)二模）如圖是生活中常用的高壓鍋。當(dāng)高壓鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到一定值時(shí)，限氣閥會(huì)被高壓蒸汽頂起。這一過(guò)程高壓鍋內(nèi)氣體內(nèi)能會(huì)發(fā)生變化，下列說(shuō)法正確的是（）A．限氣閥被頂起的過(guò)程與汽油機(jī)的做功沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化相同 B．高壓鍋噴嘴處的“白氣”是水蒸氣汽化形成的 C．用明火加熱高壓鍋，是通過(guò)做功改變內(nèi)能 D．高壓鍋是利用大氣壓來(lái)工作的【答案】A?！窘獯稹拷猓篈、限氣閥會(huì)被高壓蒸汽頂起，鍋內(nèi)氣體膨脹對(duì)外做功，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能，這一過(guò)程與汽油機(jī)的做功沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化相同，故A正確；B、高壓鍋噴嘴處的“白氣”是高溫水蒸氣遇到外部較冷的空氣液化而成的小水滴，故B錯(cuò)誤；C、用明火加熱高壓鍋，鍋內(nèi)食物吸收熱量、溫度升高，是通過(guò)熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；D、高壓鍋可以增大鍋內(nèi)液面上方氣體的壓強(qiáng)，使鍋內(nèi)液體的沸點(diǎn)升高，但高壓鍋不是利用大氣壓工作的，故D錯(cuò)誤。故選：A。3．（2022?濱州）關(guān)于內(nèi)能和內(nèi)能的利用。下列說(shuō)法中正確的是（）A．5月的街頭，楊花飛絮隨風(fēng)舞，好似雪花滿天飛，說(shuō)明分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng) B．新能源汽車實(shí)現(xiàn)了“零排放”，其效率達(dá)到了100% C．我國(guó)“長(zhǎng)征五號(hào)B”大型運(yùn)載火箭使用氫作燃料，是因?yàn)闅涞拿芏刃?D．內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，主要通過(guò)做功的方式增大汽缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能【答案】D。【解答】解：A、5月的街頭，楊花飛絮隨風(fēng)舞，好似雪花滿天飛，描述的是宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不屬于分子熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、新能源汽車實(shí)現(xiàn)了“零排放”，但是不能排除機(jī)械間的摩擦，不能排除熱量的散失，所以機(jī)械效率不會(huì)達(dá)到100%，故B錯(cuò)誤；C、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)量的液態(tài)氫和其它燃料相比，液態(tài)氫可以釋放出更多的熱量，故C錯(cuò)誤；D、內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，活塞壓縮氣缸內(nèi)物質(zhì)做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能，故D正確。故選：D。4．（2022?長(zhǎng)春）內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖如圖所示。內(nèi)燃機(jī)的效率為（）A．7% B．28% C．31% D．34%【答案】D?！窘獯稹拷猓河蓛?nèi)燃機(jī)的能量流向圖知，用來(lái)做有用功的能量占燃料完全燃燒放出能量的34%，即內(nèi)燃機(jī)的效率為34%。故選：D。5．（2022?遂寧）今年，我國(guó)發(fā)射的“天舟四號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和號(hào)”核心艙在太空成功對(duì)接。對(duì)接后，它們一起繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)這一過(guò)程所涉及的物理知識(shí)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．火箭加速升空過(guò)程與汽油機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化形式相同 B．運(yùn)載火箭用液態(tài)氫做燃料，是因其熱值較大 C．對(duì)接后以“天舟四號(hào)”為參照物，“天和號(hào)”是運(yùn)動(dòng)的 D．地面工作人員利用電磁波傳遞信息來(lái)控制對(duì)接過(guò)程【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、火箭加速升空過(guò)程與汽油機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化都是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A正確；B、運(yùn)載火箭用液態(tài)氫做燃料，是因其熱值較大，故B正確；C、天舟四號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和號(hào)”對(duì)接后一起繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，以“天舟四號(hào)”為參照物，“天和號(hào)”是靜止的，故C錯(cuò)誤；D、電磁波能在真空中傳播，地面工作人員利用電磁波傳遞信息來(lái)控制對(duì)接過(guò)程，故D正確。故選：C。6．（2022?瀘州模擬）各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，且能量的轉(zhuǎn)化是有方向的，下面幾幅圖按能量轉(zhuǎn)化的順序，排列正確的是（）①燃煤電廠②空調(diào)③樹(shù)林④太陽(yáng)A．①②③④ B．②③④① C．④③①② D．②①③④【答案】C。【解答】解：各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，且能量的轉(zhuǎn)化是有方向的，地球上大多數(shù)能量都直接或間接來(lái)自于太陽(yáng)能，植物通過(guò)光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為自身的生物質(zhì)能，再經(jīng)過(guò)地殼變動(dòng)在地質(zhì)作用下，最終形成煤炭，發(fā)電廠將煤炭的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，家用電器再將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，故四幅圖中能量的轉(zhuǎn)化順序?yàn)椋禾?yáng)→樹(shù)林→燃煤電廠→空調(diào)；即序號(hào)為④③①②，故C正確。故選：C。二、填空題。7．（2022?上海）四沖程熱機(jī)工作過(guò)程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是做功沖程，李白在《望廬山瀑布》中寫道：“日照香爐生紫煙”，這是通過(guò)熱傳遞（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式來(lái)改變香爐的內(nèi)能，加熱1千克水，使其溫度上升2℃，則加熱過(guò)程中水吸收的熱量為8.4×103焦。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】做功；熱傳遞；8.4×103?！窘獯稹拷猓海?）四沖程熱機(jī)在做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（2）香爐在陽(yáng)光照射下，從陽(yáng)光中吸收熱量、內(nèi)能增加，是通過(guò)熱傳遞的方式來(lái)改變的內(nèi)能；（3）1千克水溫度上升2℃吸收的熱量為：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×2℃＝8.4×103J。故答案為：做功；熱傳遞；8.4×103。8．（2022?前進(jìn)區(qū)校級(jí)三模）（1）2021年10月16日，搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)火箭在酒泉發(fā)射，火箭加速升空的動(dòng)力由航天發(fā)動(dòng)機(jī)提供，此發(fā)動(dòng)機(jī)是（是或不是）熱機(jī)。（2）2022年3月23日，神舟十三號(hào)航天員在空間站現(xiàn)場(chǎng)直播授課，王亞平老師在演示“液橋?qū)嶒?yàn)”時(shí)，將兩塊透明板上的水球互相靠近、接觸，合成一個(gè)大水球；再慢慢將兩塊透明板分開(kāi)，水形成一個(gè)長(zhǎng)約10cm的液橋（如圖），說(shuō)明了分子間存在引力?！敬鸢浮浚?）是；（2）引力?！窘獯稹拷猓海?）火箭升空過(guò)程中，相當(dāng)于熱機(jī)的做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以航天發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)；（2）在天宮課堂“液橋”實(shí)驗(yàn)中，兩塊透明板上的水球接觸后合成一個(gè)液橋，說(shuō)明分子間存在引力。故答案為：（1）是；（2）引力。9．（2022?赤峰）（1）2022年6月5日，搭載神舟十四號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空，中國(guó)空間站建造階段首次載人飛行任務(wù)發(fā)射告捷。神舟十四號(hào)飛船與火箭共同加速升空的過(guò)程中，燃料燃燒提供火箭升空所需的能量，本身質(zhì)量不斷減小，熱值不變（選填“變大”、“不變”或“變小”）；若以神舟十四號(hào)飛船為參照物，大地是運(yùn)動(dòng)的。（2）一位質(zhì)量為48kg的同學(xué)背著2kg的書(shū)包站立在水平地面上，地面對(duì)這位同學(xué)的支持力大小是500N，方向是豎直向上的。（g＝10N/kg）【答案】（1）不變；運(yùn)動(dòng)；（2）500；向上?！窘獯稹拷猓海?）熱值是燃料的特性，與燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān)；所以燃料燃燒提供火箭升空所需的能量，本身質(zhì)量不斷減小，熱值不變；以神舟十四號(hào)飛船為參照物，大地在遠(yuǎn)離飛船，所以是運(yùn)動(dòng)的；（2）質(zhì)量為48kg的同學(xué)背著2kg的書(shū)包，總重力為：G＝mg＝（48kg+2kg）×10N/kg＝500N；人對(duì)地面的壓力方向豎直向下，大小等于人和書(shū)包的總重力，即：F壓＝G＝500N；地面給人的支持力與人對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力，大小相等，方向相反，即：地面對(duì)這位同學(xué)的支持力大小是500N，方向是豎直向上的。故答案為：（1）不變；運(yùn)動(dòng)；（2）500；向上。10．（2021?沈陽(yáng)）利用天然氣燒水，把質(zhì)量為30kg的水，從20℃加熱到100℃，需要燃燒0.42m3的天然氣，則燒水的效率是75%；在這個(gè)過(guò)程中能量的總量不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）。[天然氣的熱值為3.2×107J/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]【答案】75；不變?！窘獯稹拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×30kg×（100℃﹣20℃）＝1.008×107J；天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝0.42m3×3.2×107J/m3＝1.344×107J；燒水的效率：η＝＝＝75%；（2）根據(jù)能量守恒定律可知，在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能的總量保持不變。故答案為：75；不變。11．（2022?張家界）常用打火機(jī)的打火方式有兩種，一種是用一個(gè)粗糙的小輪摩擦“火石”打火；另一種是利用高壓電裝置打火。從能量轉(zhuǎn)化角度看，前者是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；后者是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！敬鸢浮繖C(jī)械；電?！窘獯稹拷猓簭哪芰哭D(zhuǎn)化的角度看，摩擦點(diǎn)火，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；高電壓火花點(diǎn)火，是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故答案為：機(jī)械；電。12．（2022?安徽）小明利用家中的燃?xì)獗砗蜏囟扔?jì)測(cè)量燃?xì)庠顭男?。?kg的水從20℃加熱到60℃，消耗了0.01m3的天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒），已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為4.0×107J/m3，則此次燃?xì)庠顭男蕿?2%。【答案】42%?！窘獯稹拷猓核盏臒崃浚篞吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（60℃﹣20℃）＝1.68×105J；天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝0.01m3×4.0×107J/m3＝4×105J；此次燃?xì)庠顭男剩害牵剑剑?2%。故答案為：42%。13．（2022?清江浦區(qū)模擬）為了質(zhì)證“能量守恒定律”的正確性，歷史上曾經(jīng)提出了如圖所示的永動(dòng)機(jī)模型，其設(shè)計(jì)原理是：在B處放一小鐵球，它會(huì)在強(qiáng)磁鐵A的作用下向上滾動(dòng)，到達(dá)C時(shí)從軌道M上的小孔下落，又沿軌道N回到B處，開(kāi)始往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種永動(dòng)機(jī)方案不可行（選填“可行”或“不可行”），請(qǐng)從具體的過(guò)程分析，寫出你判斷的理由小鐵球在C處受到磁鐵的吸引力大于在B處受到的吸引力，所以小鐵球運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)不會(huì)從小孔下落，而會(huì)被磁鐵吸引，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中能量的總量保持不變，所以都服從能量守恒定律，小鐵球在軌道受摩擦力的作用，有部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以永動(dòng)機(jī)模型不可行。?！敬鸢浮坎豢尚校恍¤F球在C處受到磁鐵的吸引力大于在B處受到的吸引力，所以小鐵球運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)不會(huì)從小孔下落，而會(huì)被磁鐵吸引，在