備戰(zhàn)2024中考物理一輪復習單元達標全攻略專題14內(nèi)能的利用含解析

Page12專題14內(nèi)能的利用單元思維導圖單元課標要求單元課標要求1.從能量轉(zhuǎn)化的角度相識燃料的熱值。2.了解熱機的工作原理。知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義。3.知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析問題的意識。4.從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度相識效率。5.知道能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有肯定的方向性?？键c一：熱值1.定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。2.單位：J/kg，讀作“焦耳每千克”。對于氣體燃料，在生活中多以體積來計量，所以氣體燃料熱值的單位是J/m。3.燃燒效率：燃料燃燒時有效利用的熱量與燃料完全燃燒時放出的熱量之比，叫做燃料的燃燒效率。多用百分數(shù)的形式表示。4.提高燃料的利用效率：改善燃燒條件使燃料盡可能地充分燃燒；加大受熱面積，使放出的熱量得到充分利用；盡可能地削減各種熱損失等?！纠}1】（2024四川自貢市）用煤氣灶把2kg、初溫為20℃的水加熱到70℃，消耗了20g煤氣。已知水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），煤氣的熱值為4.0×107J/kg，則水汲取的熱量為______J，煤氣灶燒水的效率為______?！敬鸢浮?1)4.2×105(2)52.5%【解析】（1）水汲取的熱量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J（2）20g煤氣完全燃燒放出的熱量Q放=mq=20×10-3kg×4.0×107J/kg=8×105J燃氣灶燒水的效率η==52.5%考點二：熱機1.定義：熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。使燃料在熱機氣缸內(nèi)燃燒而獲得動力的機器叫內(nèi)燃機，常見的內(nèi)燃機油汽油機和柴油機。2.工作過程：內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。一個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，活塞往復運動各兩次，只有做功沖程對外做功，其余的三個沖程叫協(xié)助沖程，是靠飛輪的慣性來完成的。3.熱機效率(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熱量之比。(2)提高熱機效率的途徑a.削減各種熱量損失；b.削減摩擦，保持良好的潤滑；c.盡可能使燃料充分燃燒?！纠}2】（2024四川甘孜州）下列關(guān)于熱值和熱機效率說法，正確的是（）A.使燃料燃燒更充分，可以增大熱值B.使燃料燃燒更充分，可以提高熱機效率C.柴油機的熱機效率通常為100%D.燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大【答案】B【解析】A．熱值是燃料的特性，與燃燒狀況無關(guān)，故A錯誤；

B．使燃料燃燒更充分，可以增大有效利用的能量，提高熱機的效率，故B正確；

C．任何機器的做功時都不行避開的做額外功，效率不行能達到100%，故C錯誤；

D．熱值是燃料的特性，與放出熱量的多少無關(guān)，故D錯誤。

考點三：能量的轉(zhuǎn)化與守恒能量既不會殲滅，也不會產(chǎn)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)移的過程中，能量的總量不變，這就是能量守恒定律?！纠}3】（2024黑龍江龍東農(nóng)墾森工）目前長沙城區(qū)的老居民小區(qū)正在進行水路改造，改造中用到了一種打孔工具﹣﹣沖擊鉆，沖擊鉆工作時，鉆頭在電動機的帶動下不斷地沖擊墻壁，打出圓孔，如圖所示，沖擊鉆在工作過程中，其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是（）A．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 C．只有機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 D．有電能、機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化【答案】D【解析】（1）當電流通過電動機時，電流做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能；（2）鉆頭沖擊墻壁，克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；由此分析可知，在該過程中存在電能、機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。《內(nèi)能及其利用》單元綜合素養(yǎng)精準達標模擬檢測試卷（答題時間90分鐘，試卷滿分100分）一、選擇題（每小題3分，共30分）1.（2024四川樂山市）下列說法正確的是（）A.內(nèi)燃機的做功沖程是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程B.海邊晝夜溫差變更比沙漠中小，是因為水的比熱容比沙石的小得多C.“鉆木取火”是通過熱傳遞的方式變更物體的內(nèi)能D.冬天，水蒸氣在寒冷的玻璃上凝華形成冰花【答案】D【解析】A．內(nèi)燃機的做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程，故A錯誤；B．海邊晝夜溫差變更比沙漠中小，是因為水的比熱容比沙石的大，故B錯誤；C．“鉆木取火”是通過做功方式變更物體的內(nèi)能，故C錯誤；D．冬天，水蒸氣在寒冷的玻璃上凝華形成冰花，故D正確。2．（2024齊齊哈爾）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不行缺少的一部分，現(xiàn)代汽車多數(shù)采納四缸汽油發(fā)動機，每個氣缸都進行四沖程循環(huán)。如圖所示是汽油機工作的四個沖程示意圖，其中表示做功沖程的是（） A． B． C． D．【答案】C【解析】A.進氣門開啟，活塞下行，燃料和空氣的混合物進入汽缸，是吸氣沖程；故A不符合題意；B.兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，故B不符合題意；C.兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，火花塞噴出電火花，是做功沖程，故C符合題意；D.排氣門開啟，活塞上行，廢氣被排出汽缸，是排氣沖程；故D不符合題意。3．（2024上海）四沖程柴油機在工作過程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是（）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】在內(nèi)燃機的做功沖程中能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，壓縮沖程中能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。四沖程柴油機在做功沖程中，高溫高壓燃氣推動活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確。4．（2024湖北濱州）現(xiàn)在流行一款鞋，穿上它走路時，鞋會發(fā)光，站著不動就不會發(fā)光。則這款鞋發(fā)光的原理，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析正確的是（）A．機械能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能 B．電能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為光能 C．機械能轉(zhuǎn)化為光能，再轉(zhuǎn)化為電能 D．光能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為電能【答案】A【解答】穿上鞋走路時，具有機械能，鞋會發(fā)光，具有光能；依據(jù)題意可知，該鞋（發(fā)電鞋）的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，先是機械能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為光能。5．（2024山東棗莊）中國古詩詞是對自然現(xiàn)象和社會生活的反映，蘊含著很多科學道理。下列對劃線部分的相關(guān)科學說明不合理的是（）A．道狹草木長，夕露沾我衣?？諝庵械乃魵庥隼淠坌纬陕吨?，是液化現(xiàn)象 B．花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴。溫度上升，分子運動加快 C．煮豆燃豆萁，豆在釜中泣。燃燒秸稈的過程，是熱能轉(zhuǎn)化成了化學能 D．千淘萬淥雖辛苦，吹盡狂沙始到金。金不活潑，在自然界中以單質(zhì)形式存在【答案】C【解析】（1）液化是由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，在液化過程中須要放出熱量；（2）一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，且溫度越高，分子運動越猛烈?；ㄏ惴肿釉诳諝庵凶鰺o規(guī)則運動越快，人們聞到的花香味越濃烈；（3）依據(jù)化學變更中的能量轉(zhuǎn)化來分析；（4）依據(jù)金屬的化學性質(zhì)來分析。A.夕露沾我衣，露是空氣中的水蒸氣，遇冷會變成液態(tài)小水珠，發(fā)生的是液化現(xiàn)象，故A正確；B.春晴天暖，氣溫上升，花朵分泌的芳香油分子在空氣中做無規(guī)則運動的速度加快，這是擴散現(xiàn)象，從而使人可以聞到濃濃的花香，故B正確；C.燃料燃燒的過程中是化學能轉(zhuǎn)化為熱能，故C錯誤；D.金化學性質(zhì)穩(wěn)定，所以“金”在自然界中常以單質(zhì)狀態(tài)存在，故D正確。6．（2024蘇州）小李家運用的燃氣熱水器，將30kg的水從20℃加熱到45℃，消耗了0.15m3的自然氣。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），自然氣的熱值為4×107J/m3，則下列與該過程有關(guān)的計算結(jié)果和分析正確的是（）A．水汲取的熱量與水的末溫成正比B．水汲取的熱量是3.15×105JC．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5%D．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無關(guān)【答案】C【解析】A．由Q吸=cm（t﹣t0）知，水汲取的熱量與水的質(zhì)量和上升的溫度成正比，故A錯誤；B．將30kg的水從20℃加熱到45℃，水汲取的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×30kg×（45℃﹣20℃）=3.15×106J，故B錯誤；C．自然氣完全燃燒放出熱量：Q放=V自然氣q=0.15m3×4×107J/m3=6×106J，熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率：η=Q吸/Q放×100%=52.5%，故C正確；D．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度有關(guān)，因為環(huán)境溫度越低，加熱的時間越長，其散失的熱量越多，則熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率越低，故D錯誤。7．（2024武漢）某品牌無人駕駛汽車在一段平直馬路上勻速行駛6.9km，用時5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽車的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。通過計算可知，下列結(jié)果正確的是（）①汽車行駛速度是20km/h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107J③汽車牽引力做功的功率是30kW④汽車發(fā)動機的效率是20%A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④【答案】D【解析】（1）已知汽車行駛的時間和路程，利用速度公式即可求解；（2）依據(jù)Q放=mq可求熱量；（3）依據(jù)車受到的阻力為車重的0.1倍求得車受到的阻力，因為勻速行駛，所以牽引力等于阻力，利用W=Fs可求得該汽車牽引力所做的功，再利用P=求功率；（4）依據(jù)燃油密度和體積求得其質(zhì)量，利用Q=mq可求得消耗的總能量，再利用效率公式求出該汽車的效率。①汽車的行駛速度：v===72km/h，故①錯誤；（2）消耗的燃油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，故②正確；（3）因為勻速行駛，所以汽車受到的牽引力：F=f=2×103N，該汽車牽引力所做的功：W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J，該汽車牽引力所做功的功率：P===40000W=40kW，故③錯誤；（4）汽車消耗燃油的產(chǎn)生的熱量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，該汽車的效率：η==×100%=20%，故④正確。8．（2024大慶）如圖所示，是汽油機工作時的四個沖程，其中屬于做功沖程的是（） ABCD【答案】C．【解析】解決此題要知道內(nèi)燃機的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，推斷沖程名稱可用口訣：“先看氣門開關(guān)情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關(guān)上壓縮關(guān)下功．”進行分析．A．進氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；不符合題意；B．兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，不符合題意；C．兩氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，符合題意；D．排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；不符合題意．9.（重點題）依據(jù)能量守恒定律，下列情形可能發(fā)生的是（）A．隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展和提高，永動機是可以制成的B．兩個斜面相對連接，小球從左斜面滾下后沖上右斜面C．電水壺里的水沸騰后斷電，水的沸騰卻始終持續(xù)下去D．出槍膛的子彈射穿木板后，以更快的速度接著運動【答案】B【解析】A.永動機違反了能量的轉(zhuǎn)化與守恒，不行能實現(xiàn)，故A錯誤；B.兩個斜面相對接，小球從左斜面滾下后，由于具有動能，會接著沖上右斜面，故B正確；C.在電水壺的運用過程中，消耗了電能，而水的溫度上升，內(nèi)能增加，斷電后，水不再汲取熱量，水的沸騰會停止，故C錯誤；D.子彈射穿木板的情景，子彈高速運動，說明子彈具有動能，由于摩擦生熱會使動能減小，它的速度減慢，故D錯誤。10.（創(chuàng)新題）能量的轉(zhuǎn)化是自然界普遍的現(xiàn)象．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的觀點錯誤的是（）水果電池光合作用鉆木取火電磁感應A.水果電池是電能轉(zhuǎn)化為化學能B.光合作用是光能轉(zhuǎn)化為化學能C.鉆木取火是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.電磁感應現(xiàn)象是電能轉(zhuǎn)化為機械能【答案】AD【解析】A.水果電池是化學能轉(zhuǎn)化為電能B.光合作用是光能轉(zhuǎn)化為化學能C.鉆木取火是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.電磁感應現(xiàn)象是機械能轉(zhuǎn)化為電能二、填空題（每空1分，共28分）11.（2024四川遂寧）2024年6月23日9時43分，我國在四川西昌衛(wèi)早放射中心用長征三號乙運載火箭勝利放射了北斗導航系統(tǒng)最終一顆組網(wǎng)衛(wèi)星，標記著北斗導航衛(wèi)星全球組網(wǎng)勝利，能夠為全球用戶供應全天候、高精度的定位、導航和授時服務。長征三號乙運載火箭發(fā)動機用的是偏二甲肼作為燃料，其熱值是4.25×107J/kg，若完全燃燒2噸偏二甲肼，共放出J熱量；火箭加速上升時，火箭的機械能（選填“增大”、“減小”或“不變”）。【答案】8.5×1010；增大?！窘馕觥浚?）完全燃燒2噸偏二甲肼所放出的熱量：Q放＝mq＝2×103kg×4.25×107J/kg＝8.5×1010J；（2）火箭加速升空過程中，質(zhì)量不變，速度增大，所以其動能增大；同時高度增大，所以其重力勢能增大；火箭的動能和勢能均能大，所以它的機械能增大。12.（2024新疆兵團）055型驅(qū)除艦是我國新一代主力驅(qū)除艦，也是我國打造藍水海軍的重要力氣：(1)我國055型驅(qū)除艦南昌艦的排水量為1.2×104t，南昌艦滿載時，受到的浮力為_________N，排開水的體積為_________m3（海水的密度取1×103kg/m3）。在有風的天氣，南昌艦以相同的速度逆風行駛比順風行駛時，艦體外側(cè)面受到的大氣壓強更_________（填“大”或“小”）；(2)南昌艦進行反潛訓練時，聲吶系統(tǒng)是利用_________（填“超聲波”或“次聲波”）探測敵方潛艇的。南昌艦將產(chǎn)生的尾氣和冷空氣混合后再排出，目的是為了減弱敵方的_________（填“紅外”或“紫外”）探測。南昌艦以柴油作為動力燃料，每消耗1t柴油產(chǎn)生的可利用的能量為1.72×1010J，柴油的熱值為4.3×107J/kg，則南昌艦熱機的效率為_________?！敬鸢浮?1)1.2×1081.2×104小(2)超聲波紅外40%【解析】(1)依據(jù)阿基米德原理有排開水的體積為流體在流速越大的位置，壓強越小。逆風行駛比順風行駛時，船的外側(cè)空氣相對船的速度更大一些，故壓強更小一些。(2)超聲波的指向性強，用來制作聲吶。物體的溫度越高，向外輻射的紅外線越強。降低溫度，可以降低紅外輻射。柴油完全燃燒放出的能量為效率為13.（2024陜西?。┪覈芏喑鞘薪ㄔO(shè)中建有大型綠地，綠地中的人工湖具有“吸熱”功能，盛夏季節(jié)能大大減弱四周地區(qū)的“熱島效應”，這是利用了水的______的特性。我區(qū)天香公園中就有一個人工湖，若湖水的質(zhì)量為1.5×107kg，若水溫平均上升0.7℃，則湖水汲取的熱量為______J，這些水汲取的熱量，相當于完全燃燒______kg的焦炭所放出的熱量（q焦炭=3.0×107J/kg）【答案】比熱容大

4.41×1010

1470

【解析】（1）盛夏季節(jié)人工湖能大大減弱四周地區(qū)的“熱島效應”，這是因為水的比熱容比較大，相同質(zhì)量的水和其他物質(zhì)相比較時，汲取或放出相同的熱量時，水的溫度變更小。

（2）湖水汲取的熱量：

Q吸=cm1△t=4.2×103J/（kg?℃）×1.5×107kg×0.7℃=4.41×1010J；

（3）由題可知，Q放=Q吸=4.41×1010J，

由Q放=m2q可得須要焦炭的質(zhì)量：

m2===1470kg。

14．（2024廣西北部灣）汽車的發(fā)動機常用水作為降溫的物質(zhì)，這是因為水的_________較大的原因。汽油的熱值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃燒放出的熱量是___________J。目前熱機的效率還比較低，在熱機的能量損失中，_______帶走的能量最多，設(shè)法利用這部分能量，是提高燃料利用率的重要措施?！敬鸢浮勘葻崛?.6×107廢氣【解析】汽車的發(fā)動機常用水作為降溫的物質(zhì)，是因為水的比熱容較大的原因；1kg汽油完全燃燒放出的熱量是Q=qm=4.6×107J/kg×1kg=4.6×107J；熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量最多。15．（2024海南）2024年6月5日，我國首次用固體燃料運載火箭把“文昌物聯(lián)一號”衛(wèi)星勝利送上太空?；鸺派鋾r要選用熱值_______的固體燃料（選填“大”或“小”），燃料的質(zhì)量削減，熱值_______（選填“變小”或“不變”）?！敬鸢浮看蟛蛔儭窘馕觥堪l(fā)箭放射須要較大能量，而這些能量來自于燃料燃燒釋放的熱量。燃料的熱值越大，相同質(zhì)量下完全燃燒釋放的熱量越多，這樣可以實現(xiàn)小質(zhì)量大能量的目的，從而減小火箭的重量，所以火箭放射時應選用熱值大的固體燃料；燃料的熱值是燃料的一種固有特性，與燃料的質(zhì)量、體積等因素均無關(guān)。16.（2024湖北荊州）2024年4月25日上午，習近平總書記來到荊州港碼頭乘船，沿江察看荊江兩岸生態(tài)環(huán)境和發(fā)展建設(shè)狀況，強調(diào)長江經(jīng)濟帶建設(shè)要“共抓大愛護，不搞大開發(fā)”。合理分類和利用垃圾可以愛護環(huán)境、變廢為寶。在肯定條件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。若燃料油的熱值為4.0×107J/kg，某城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生50t生活垃圾，則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為J．在一個標準大氣壓下，這些熱量的30%被500m330℃的水汲取，則水溫能上升℃．[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]【答案】2.8×1011；40?！窘馕觥浚?）50t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量：Q放＝mq＝50×140kg×4.0×107J/kg＝2.8×1011J；（2）由ρ＝得，水的質(zhì)量：m′＝ρV＝1.0×103kg/m3×500m3＝5×105kg，水汲取的熱量：Q吸＝30%Q放＝30%×2.8×1011J＝8.4×1010J，由Q吸＝cm△t得，水上升的溫度：△t＝＝＝40℃。17．（2024湖北濱州）用液化氣灶燒水，把1.5kg初溫為20℃的水加熱到100℃，須要汲取的熱量為J．若上述過程中完全燃燒了0.021kg液化氣，且只有60%的熱量被水汲取，則液化氣的熱值為J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】5.04×105；4×107。【解析】（1）水汲取的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；（2）由題知，Q吸＝Q放×60%＝m液化氣q×60%，須要液化氣的體積：q液化氣＝＝＝4×107J/kg。18．（2024海南）我國在南海進行的可燃冰試采獲得勝利．可燃冰是一種固態(tài)晶體，在常溫壓下會快速（填物態(tài)變更）為氣態(tài)．它的熱值約為1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃燒后可放出J的熱量，若這些熱量60%被水汲取，可以將kg的水從0℃加熱到100℃．（C水=4.2×103J/（kg?℃））【答案】升華；2.8×1010；4×104．【解析】物質(zhì)由固態(tài)干脆變成氣態(tài)的過程叫做升華，升華吸熱；知道可燃冰的質(zhì)量和熱值，依據(jù)Q放=mq求出完全燃燒釋放熱量的計算，依據(jù)η=×100%求出水汲取的熱量，再依據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出加熱水的質(zhì)量．（1）可燃冰在常溫壓下會快速變?yōu)闅鈶B(tài)，此過程為升華過程；（2）2m3的可燃冰完全燃燒釋放的熱量： Q放=Vq=2m3×1.4×1010J/m3=2.8×1010J，由η=×100%可得，水汲取的熱量：Q吸=ηQ放=60%×2.8×1010J=1.68×1010J，由Q吸=cm（t﹣t0）可得，加熱水的質(zhì)量：m===4×104kg．19.（2024齊齊哈爾）菜油最相宜的烹飪溫度在150℃至180℃之間．用自然氣將質(zhì)量為0.02kg的菜油從室溫20℃加熱到170℃，自然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油汲取．則菜油汲取了J熱量，燃燒了m3的自然氣．（取c菜油=2.0×103J/（kg?℃），自然氣的熱值為4×107J/m3）【答案】6×103；2.5×10﹣4．【解析】本題考查了學生對吸熱公式、燃料燃燒放熱公式的駕馭和運用，因條件已給出，難度不大．知道菜油的質(zhì)量、比熱容和菜油的初溫柔末溫，利用吸熱公式求菜油汲取的熱量；知道效率，利用效率公式可以求出自然氣放出的熱量，依據(jù)公式Q=Vq求出體積．菜油汲取的熱量：Q吸=c菜油m（t﹣t0）=2×103J/（kg?℃）×0.02kg×（170℃﹣20℃）=6000J；自然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油汲取，則自然氣放出的熱量為：Q放===10000J；由Q=Vq得自然氣的體積為：V===2.5×10﹣4m3．20．（2024吉林）自然氣熱水器將40kg的水由22℃加熱到42℃水的內(nèi)能增加了J，水的內(nèi)能增加是通過方式實現(xiàn)的，若自然氣燃燒放出的熱量有84%被水汲取，須要消耗kg的自然氣。已知c水=4.2×103J/（kg?℃），q自然氣=4×107J/kg?！敬鸢浮?.36×106；熱傳遞；0.1。【解析】（1）水汲取的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（42℃-22℃）=3.36×106J；（2）水從火汲取熱量，內(nèi)能增加、溫度上升，是利用熱傳遞變更水的內(nèi)能；（3）由η=得，自然氣完全燃燒放出的熱量：，由Q放=mq得，須要自然氣的質(zhì)量：。三、分析簡答題（21小題4分、22小題6分，共10分）21.（2024四川自貢市）如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時間后，視察(1)會發(fā)生什么現(xiàn)象：__________________；(2)說明所發(fā)生的現(xiàn)象：___________________?！敬鸢浮?1)見解析(2)見解析【解析】(1)由圖可知，將水加熱一段時間后，塞子受到水蒸氣的壓力而沖出去，且管口出現(xiàn)了白霧。(2)酒精燃燒時將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為水和水蒸氣的內(nèi)能，水蒸氣的內(nèi)能通過做功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子機械能，使得塞子沖出去，塞子沖出時內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，內(nèi)能減小，溫度降低，水蒸氣遇冷液化為小水珠，管口出現(xiàn)了白霧。22.（2024云南模擬題）在乒乓球競賽中，高拋發(fā)球時，不計空氣阻力，請你回答下列問題：（1）在乒乓球上升的過程中，乒乓球的能量是如何轉(zhuǎn)化的？其機械能如何變更？（2）乒乓球運動到最高點時，是否處于平衡狀態(tài)？請說明理由．【答案】（1）在乒乓球上升的過程中，乒乓球的質(zhì)量不變，速度變小，動能減小，同時高度上升，重力勢能變大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；機械能為動能和勢能之和，所以不計空氣阻力，機械能大小不變；（2）乒乓球運動到最高點時，不處于平衡狀態(tài)；因為乒乓球運動到最高點時，只受重力作用，合外力不為零．【解析】本題考點有動能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒；平衡狀態(tài)的推斷．（1）影響動能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運動的速度，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)稱為機械能．在分析各個能量的變更時，依據(jù)各自的影響因素進行分析．（2）處于平衡狀態(tài)的物體肯定受到非平衡力的作用，對乒乓球運動到最高點時進行受力分析即可解答．四、計算題（每題各9分，共18分）23．（2024沈陽模擬）在“探究水沸騰時溫度變更的特點”試驗中，用酒精燈給燒杯中的水加熱，燒杯中盛有20℃、質(zhì)量為100g的水，在一個標準大氣壓下加熱至沸騰，假如完全燃燒酒精3g。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），酒精的熱值為3.0×107J/kg]求：（1）水汲取的熱量是多少？（2）此過程中酒精燈燒水的熱效率。（3）科學探討表明：1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽須要汲取2.26×103J的熱量。水起先沸騰后持續(xù)視察沸騰現(xiàn)象，同時發(fā)覺水的質(zhì)量削減了5g，求此過程水汽化成水蒸氣所汲取的熱量?！敬鸢浮浚?）水汲取的熱量是3.36×104J；（2）酒精燈燒水的熱效率是37.3%；（3）5g，100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽須要汲取的熱量是1.13×104J?！窘馕觥浚?）一個標準大氣壓下水的沸點為100℃，即需將水加熱至100℃，水汲取的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×104J；（2）3g酒精完全燃燒釋放的熱量：Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J；酒精燈燒水的熱效率：η=×100%=×100%≈37.3%；（3）1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽須要汲取2.26×103J的熱量，則5g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽須要汲取的熱量：Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。24．（2024太原模擬題）可燃冰是一種新型能源，它是水和自然氣在高壓低溫狀況下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)，主要成分是甲烷，其開采是世界難題，據(jù)中心電視臺2024年5月18日報道，我國可燃冰已試采勝利，技術(shù)處于世界領(lǐng)先，用燃氣鍋爐燒水時，把質(zhì)量為500kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了12m3自然氣，已知水的比熱容c水=4.2×103J/（kg?℃），自然氣的熱值q=4.2×107J/m3，可燃冰的熱值為同體積自然氣的160倍，求：（1）水汲取的熱量；（2）燃氣鍋爐燒水時的效率；（3）若換用可燃冰，應運用多少m3可燃冰．【答案】（1）水汲取的熱量為1.68×108J；（2）燃氣鍋爐燒水時的效率為33.3%；（3）若換用可燃冰，應運用0.075m3可燃冰．【解析】（1）水汲取的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×500kg×=1.68×108J；（2）自然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=Vq自然氣=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J；燃氣鍋爐燒水時的效率：η=×100%=×100%≈33.3%；（3）可燃冰的熱值為同體積自然氣的160倍，則可燃冰的熱值：q可燃冰=160q自然氣=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3，若換用可燃冰燃燒放出相同的熱量，應運用可燃冰的體積：V可燃冰===0.075m3．五、綜合素養(yǎng)題（25題8分、26題6分，共14分）25.（2024蘭州模擬）開發(fā)新能源，共創(chuàng)碧波藍天。太陽能等新型能源的開發(fā)和利用是解決社會發(fā)展的能源危機、環(huán)境污染的必由之路。如圖所示，是世界上最大的太陽能飛機，重達2.3噸，該飛機機身和機翼均采納極輕的碳纖維材料，機翼上安裝有高效太陽能電池板，能供應65kW的最大功率，該飛機的最大飛行速度為40km/h。假設(shè)飛機停在水平地面時輪與地面的總接觸面積為，g取10N/kg，求：(1)太陽能屬于________(選填“可再生”或“不行再生”)能源。(2)飛機停在水平地面時對地面的壓強大小。(3)當飛機發(fā)動機的輸出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平勻速飛行時，發(fā)動機的牽引力大小。(4)若飛機發(fā)動機保持60kW的輸出功率勻速飛行1h，發(fā)動機輸出的能量為多大？這些能量相當于多少升的