江蘇中考物理重難點(diǎn)試題專項(xiàng)匯編：內(nèi)能

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專題04內(nèi)能

的知識(shí)點(diǎn)撥

【考點(diǎn)分析】

章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度

分子熱運(yùn)動(dòng)：分子動(dòng)理論、擴(kuò)散現(xiàn)象、分子力選擇題、填空題★★

內(nèi)能內(nèi)能選擇題、填空題★★

比熱容填空題、計(jì)算題★★★

熱機(jī)選擇題、填空題★★

內(nèi)能的利用熱值填空題、計(jì)算題★★★

熱效率填空題、計(jì)算題★★

知識(shí)點(diǎn)01：分子熱運(yùn)動(dòng):

1.物質(zhì)的構(gòu)成：

(1)常見物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成;

(2)構(gòu)成物質(zhì)的分子(原子)都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。

(3)固體分子排列整齊，氣體分子可以到處流動(dòng)。

2.擴(kuò)散現(xiàn)象：(微觀：分子、原子層面)

(1)定義：不同的物質(zhì)在相互接觸時(shí)，彼此(分子、原子)進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。

(2)擴(kuò)散現(xiàn)象說明：

①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)；

②分子之間有間隙。

(3)固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，只是擴(kuò)散的快慢不同；

①氣體間擴(kuò)散速度最快，固體間擴(kuò)散速度最慢；

②汽化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。

(3)擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散越快。

由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。

分子的熱運(yùn)動(dòng)定義：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)-

排

3.分子間的作用力：斥

力

(1)分子間的作用力：分子與分子之間存在引力和斥力；

①分子間相互作用的引力和斥力是同時(shí)存在的:

②固體、液體的分子間引力使其保持一定的體積;

③固體、液體很難被壓縮，氣體不能無限壓縮，說明分子之間存在斥力;

(2)分子引力和斥力的特點(diǎn)：

10

①當(dāng)分子間距離等于r。(r0=10-m)時(shí)，分子間引力和斥力相等，合力為0,對(duì)外不顯力；

②當(dāng)分子間距離減小，小于r。時(shí)，分子間引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引力，分

子間作用力表現(xiàn)為斥力；

③當(dāng)分子間距離增大，大于r。時(shí)，分子間引力和斥力都減小，但斥力減小得更快，引力大于斥力，分

子間作用力表現(xiàn)為引力；

④當(dāng)分子間距離繼續(xù)增大，分子間作用力繼續(xù)減小，當(dāng)分子間距離大于10r。時(shí)，分子間作用力就變得

十分微弱，可以忽略了。

即：分子間距離增加，則引力和斥力都減小，但斥力減小得多，引力減小得少，表現(xiàn)為引力；

分子間距離減小，則引力和斥力都增加，但斥力增加得多，引力增加得少，表現(xiàn)為斥力。

知識(shí)點(diǎn)02：內(nèi)能：

1.定義：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能；

2.單位：焦耳(符號(hào)：J)

3.特點(diǎn)：任何物體在任何情況下都有內(nèi)能。

4.影響物體內(nèi)能大小的因素：①溫度；②質(zhì)量；③材料；④存在狀態(tài)；

(1)同一物體，溫度升高，內(nèi)能一定增加；

(2)同一物體，內(nèi)能增加，溫度不一定升高：(晶體在熔化的過程中)

(3)其他條件不變的情況下，物體吸收熱量，內(nèi)能增加，放出熱量，內(nèi)能減少。

5.改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞；

(1)做功：內(nèi)能和其他形式的能(主要是機(jī)械能)的相互轉(zhuǎn)換的過程。

(2)熱傳遞：內(nèi)能從一個(gè)物體送移到另外一個(gè)物體。

6.熱傳遞：

(1)定義：熱傳遞是熱量從高溫物體傳到低溫物體或從同一物體高溫部分傳到低溫部分的過程。

(2)熱量:

①定義：在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。

②符號(hào)：Q；

③單位：熱量的單位是焦耳，單位符號(hào)：Jo

(3)熱傳遞過程中能量的變化：

①熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，溫度降低，內(nèi)能減少；

②低溫物體吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加；

(4)注意：

①在熱傳遞過程中，是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移，能的形式并未發(fā)生改變；

②在熱傳遞過程中，若不計(jì)能量損失，則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量；

③因?yàn)樵跓醾鬟f過程中傳遞的是能量而不是溫度，所以在熱傳遞過程中，高溫物體降低的溫度不一定

等于低溫物體升高的溫度；(溫度的變化量不一定相等)

④熱傳遞的條件：存在溫度差。如果沒有溫度差，就不會(huì)發(fā)生熱傳遞。

做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。

7.熱量和能的區(qū)分：

(1)熱量：熱量是變化量，是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量；(熱量是一個(gè)過程量)

只能說“吸收熱量”或“放出熱量”等，不能說“含”、“有”、“含有”熱量等。

“傳遞溫度”的說法也是錯(cuò)的。

(2)能：能是一個(gè)狀態(tài)量;

知識(shí)點(diǎn)03：比熱容：

1.定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物

質(zhì)的比熱容。

2.符號(hào)：c；

?_Q吸/放

3.公式:C-

m-At

4.單位：焦每千克攝氏度；單位符號(hào)：J/(kg?e)；

5.物理意義：物體吸熱或放熱能力；(物體比熱容越大，吸熱能力越強(qiáng))

(1)水的比熱容是c水=4.2X10，J/(kg?℃)；

(2)物理意義為：1kg的水，溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量為4.2義10打。

6.說明：

(1)比熱容是物質(zhì)的一種特性，比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，

比熱容與物質(zhì)的質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。

(2)水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因?yàn)樗谋葻崛荽蟆?/p>

(3)比較比熱容的方法：

①質(zhì)量相同，升高溫度相同，比較吸收熱量多少(加熱時(shí)間)：吸收熱量多，比熱容大。

②質(zhì)量相同，吸收熱量(加熱時(shí)間)相同，比較升高溫度：溫度升高慢(低)，比熱容大。

7.熱量的計(jì)算公式：Q=cmAt

①溫度升高時(shí)用：Q(t—to)；②溫度降低時(shí)用：0放=011(to-t);

③只給出溫度變化量時(shí)用：Q=cmAt

Q：熱量一一焦耳(J)；C：比熱容一一焦耳每千克攝氏度(J/(kg?℃))

m：質(zhì)重----千克(kg)；

t：末溫?cái)z氏度(C)；to:初溫一一攝氏度(℃)

知識(shí)點(diǎn)04：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)能的主移_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)猓?/p>

推動(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

(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(duì)

外做功；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(只有做功沖程對(duì)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)周，活塞往復(fù)2次(工沖程)，對(duì)外做功」_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。

知識(shí)點(diǎn)05：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?。簾嶂翟跀?shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量;

3.公式：固體：q=3(或液體、氣體：q=3)

mV

(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。放=q相(已知熱值及燃料質(zhì)量，求燃燒放出的熱)

②加="(已知燃燒放出的熱及熱值，求燃料的質(zhì)量)

q

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3.9XlO’J/m',

物理意義為：體積為1m，的煤氣完全燃燒放出的熱量為3.9XIO'J。

②焦炭的熱值3.0X10,J/kg,

物理意義為：質(zhì)量為1kg的煤氣完全燃燒放出的熱量為3.0XIO'J。

知識(shí)點(diǎn)06：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：7=—xlOO%

Q放

(1)Q吸：被加熱物體吸收的熱量；(Q?=cmAt)

(2)Q放：燃料完成燃燒放出的熱量；(Qxqm)

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。

知識(shí)點(diǎn)07：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)械能一內(nèi)能光合作用光能一化學(xué)能

發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)械能一電能燃料燃燒化學(xué)能一內(nèi)能

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電能一機(jī)械能電池供電化學(xué)能f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?duì)外做功的機(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。

防真題拔高強(qiáng)化￡

檢測(cè)時(shí)間：100分鐘試題滿分：100分難度系數(shù)：0.57

一.選擇題（共7小題，滿分14分，每小題2分）

1.（2分）（2023?徐州）在汽油機(jī)的工作循環(huán)中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，對(duì)外提供動(dòng)力的沖程是（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

解：四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程；其中

壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確。

故選：Co

2.（2分）（2023?常州）家用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)獨(dú)特的尾翼結(jié)構(gòu)，能使其旋翼自動(dòng)迎風(fēng)，如圖甲所示。海邊,

僅在海陸風(fēng)因素的影響下，圖乙、圖丙所示的情形通常分別發(fā)生在（）

旋J

甲乙丙

A.白天、夜晚B.夜晚、白天C.白天、白天D.夜晚、夜晚

解：水的比熱容比泥土、沙石的大，白天太陽(yáng)照射時(shí)，水面溫度上升得慢，陸地溫度上升得快，熱空氣

上升，冷空氣補(bǔ)充，風(fēng)從海面吹向陸地，形成海風(fēng)，所以白天風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋翼朝向大海，如圖乙所示；

晚上，氣溫下降，水面溫度下降得慢，溫度高一些，熱空氣上升，風(fēng)從陸地吹向海面，形成陸風(fēng)，所以

夜晚風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋翼朝向陸地，如圖丙所示。

故選：Ao

3.（2分）（2023?蘇州）在沿海地區(qū)，炎熱、晴朗的天氣里常常出現(xiàn)“海陸風(fēng)”，當(dāng)出現(xiàn)如圖所示風(fēng)向時(shí)，

通常（）

高空氣流

----?

.空氣流I

海洋

A.發(fā)生在白天，且陸地溫度較高

B.發(fā)生在白天，且海水溫度較高

C.發(fā)生在夜晚，且陸地溫度較高

D.發(fā)生在夜晚，且海水溫度較高

解：水的比熱容比泥土、沙石的大，白天太陽(yáng)照射時(shí)，水面溫度上升得慢，陸地溫度上升得快，熱空氣

上升，冷空氣補(bǔ)充，風(fēng)從海面吹向陸地，形成海風(fēng)；

晚上，氣溫下降，水面溫度下降得慢，溫度高一些，熱空氣上升，風(fēng)從陸地吹向海面，形成陸風(fēng)，由圖

可知，此時(shí)地面附近的空氣從陸地吹向海洋，形成陸風(fēng)，故出現(xiàn)如圖所示風(fēng)向時(shí)，通常發(fā)生在夜晚，且

海水溫度較高。

故選：Do

4.（2分）（2023?揚(yáng)州）下列與比熱容有關(guān)的生活現(xiàn)象，描述正確的是（）

A.沙漠地區(qū)晝夜溫差小

B.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用水做冷卻劑

C.在太陽(yáng)光的照射下，干泥土比濕泥土升溫慢

D.“早穿棉襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”是我國(guó)沿海地區(qū)的生活寫照

解：A.沙漠地區(qū)的砂石多，白天太陽(yáng)照射，砂石吸收熱量，由于砂石的比熱容小，因此溫度變化大，氣

溫升得很高；晚上，砂石放出熱量，由于砂石的比熱容小，因此溫度變化大，氣溫降得很低，故會(huì)出現(xiàn)

早晚溫差大的現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；

B.水的比熱容大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；吸

收或放出相同的熱量，水升高或降低的溫度少，因此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用水做冷卻劑，故B正確；

C.水的比熱容較大，所以濕泥土的比熱容比干泥土要大一些；在陽(yáng)光照射下吸熱相同，由At=￡唆可

cm

知，濕泥土升溫慢一些，干泥土的溫度升高得更快，故C錯(cuò)誤；

D.因?yàn)樯匙拥谋葻崛葺^小，白天，吸收熱量后，沙子的溫度升高的多，氣溫較高；夜晚，放出熱量后，

沙子的溫度下降的多，氣溫較低；由此可知沙漠地區(qū)白天黑夜的溫差大，產(chǎn)生了“早穿棉襖午穿紗，圍

著火爐吃西瓜”的現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。

故選:Bo

5.（2分）（2023?連云港）下列事例中，用熱傳遞的方式來改變物體內(nèi)能的是（）

A.古人鉆木取火

B.冬天雙手摩擦取暖

C.一杯熱水慢慢變涼

D.人從滑梯滑下臀部發(fā)熱

解：A、鉆木取火是摩擦生熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于做功改變物體內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；

B、冬天雙手互相摩擦，手會(huì)發(fā)熱，是通過做功方式改變了手的內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；

C、一杯熱水慢慢變涼，即熱水放出熱量，這是通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的，故C正確；

D、人從滑梯滑下臀部發(fā)熱，克服摩擦做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功改變了物體的內(nèi)能，故D

錯(cuò)誤；

故選：Co

6.（2分）（2023?梁溪區(qū)二模）如圖所示，甲、乙、丙、丁是單缸內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程，該內(nèi)燃

機(jī)工作時(shí)飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min。以下說法正確的是（）

11

-CTm片產(chǎn)W'

?W11

甲乙丙丁

A.該內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程正確的順序是丙、甲、丁、乙

B.該內(nèi)燃機(jī)每秒完成20次做功沖程

C.丁沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

D.甲、乙、丁三個(gè)沖程是靠飛輪的慣性完成的

解：A、甲圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，

乙圖是進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，此時(shí)活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程，

丙圖中進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，此時(shí)活塞向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程，

丁圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，此時(shí)活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，

所以，該內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程正確的順序是乙、甲、丁、丙，故A錯(cuò)誤；

B、由題知，該內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min=40r/s,因飛輪每轉(zhuǎn)2周對(duì)外做功一次，所以該內(nèi)

燃機(jī)每秒完成20次做功沖程，故B正確；

C、丁沖程是做功沖程，該沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；

D、內(nèi)燃機(jī)4個(gè)沖程中只有做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能獲得動(dòng)力，其它三個(gè)沖程都是靠慣性來完成，所

以，甲、乙、丙三個(gè)沖程是靠慣性完成的，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

7.（2分）（2023?無錫模擬）下列關(guān)于各節(jié)日我們常吃的美食，說法正確的是（）

A.清明節(jié)一一兩個(gè)青團(tuán)很容易粘到一起，是因?yàn)榻M成青團(tuán)的材料分子間沒有斥力

B.臘八節(jié)一一臘八粥加熱后粥香四溢，說明溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈

C.中秋節(jié)一一雪月餅的溫度為0℃,說明它的內(nèi)能為零

D.春節(jié)一一用水將餃子煮熟，是通過做功的方式改變了餃子的內(nèi)能

解：A.兩個(gè)青團(tuán)很容易粘到一起，是因?yàn)榻M成青團(tuán)的材料分子間有引力，也有斥力，故A錯(cuò)誤；

B.臘八粥加熱后粥香四溢，說明分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，故B

正確；

C.一切物體都有內(nèi)能，雪月餅的溫度為0℃,說明它的內(nèi)能不為零，故c錯(cuò)誤；

D.改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞，用水將餃子煮熟，餃子吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增大，

通過熱傳遞的方式改變餃子的內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

二.填空題（共10小題，滿分27分）

8.（2分）（2023?泰州）如圖所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部，放入一小團(tuán)干燥的硝化棉，用力把活

塞迅速壓下，使硝化棉燃燒，該過程是通過做功的方式來改變筒內(nèi)空氣的內(nèi)能,其能量轉(zhuǎn)化情況與

汽油機(jī)的壓縮沖程相同。

硝化棉

解：在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃燒起來，這

是因?yàn)閴嚎s筒內(nèi)空氣做功，使筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增加；該實(shí)驗(yàn)中，壓縮筒內(nèi)空氣做功，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化

為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。

故答案為：做功；壓縮。

9.（2分）（2023?蘇州）工地上太陽(yáng)暴曬的鋼筋熱得燙手，鋼筋內(nèi)能是通過熱傳遞的方式增加的。用

切割機(jī)切割鋼筋，切割片溫度急劇上升，該過程內(nèi)能變化情況與熱機(jī)的壓縮沖程相同。

解：工地上太陽(yáng)暴曬的鋼筋熱得燙手，鋼筋內(nèi)能是通過熱傳遞的方式增加的；切割機(jī)切割鋼筋時(shí)，切割

片克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使切割片的內(nèi)能增加、溫度升高，該過程內(nèi)能變化情況與熱機(jī)的

壓縮沖程相同。

故答案為：熱傳遞；壓縮。

10.（3分）（2023?鎮(zhèn)江）小兵利用圖示裝置測(cè)算酒精的熱值。燃燒皿中酒精的質(zhì)量為12g,燒杯中水的質(zhì)

量為200g,初溫為23℃,點(diǎn)燃酒精，當(dāng)水溫升高到43℃時(shí)，立即熄滅火焰。該過程水吸收的熱量Q=1.68

X104Jo他想利用QiinQ計(jì)算酒精的熱值，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是測(cè)出剩余酒精的質(zhì)量，他所測(cè)

算出的熱值與真實(shí)值相比偏小。［c水=4.2X1（）3J/（kg-℃）］

n__三-三-三______n

2

燃燒皿

解:

根據(jù)題意可得，水吸收的熱量Q=cmAt=4.2Xl（）3j/（kg?℃）]X200X10-3kgX（43℃-23℃）=1.68

X104J；

根據(jù)題意可知，Q放已知，由q=%可知，還需計(jì)算出燃燒酒精的質(zhì)量，才能計(jì)算酒精的熱值，所以應(yīng)

m

測(cè)量出剩余酒精的質(zhì)量；

由于存在熱量損失，酒精燃燒放出的熱量沒有被水全部吸收，即Q<Q放，又因?yàn)槿紵艟凭馁|(zhì)量是一

定的，根據(jù)q=%可知，所測(cè)算出的熱值與真實(shí)值相比偏小。

m

故答案為：1.68X10、測(cè)出剩余酒精的質(zhì)量；小。

11.（3分）（2023?宿遷）反復(fù)彎折鐵絲，鐵絲彎折處會(huì)很燙，鐵絲內(nèi)能是通過做功（選填“熱傳遞”

或“做功”）的方式增加，此能量的轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的壓縮沖程相同。某汽車百公里耗油5kg,

這些汽油完全燃燒可放出的熱量是2.3X108Jo（q汽油=4.6X10，J/kg）

解：反復(fù)彎折鐵絲是通過做功的方式使鐵絲的內(nèi)能增加，此過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。四沖程汽油機(jī)的

壓縮沖程中活塞對(duì)燃料混合物做功，使燃料混合物的內(nèi)能增加，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。

某汽車百公里耗油5kg,這些汽油完全燃燒可放出的熱量Q=mq=5kgX4.6X107j/kg=2.3Xl（）Bj；

故答案為：做功；壓縮；2.3X10%

12.（3分）（2023?靖江市模擬）小明在探究冰熔化特點(diǎn)時(shí)，用酒精燈加熱50g的冰，每2分鐘完全燃燒的

酒精質(zhì)量均為0.1g,保持加熱效率不變時(shí)，冰的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。由此可知：冰全部熔

化成水后4分鐘吸收熱量為1050J,該實(shí)驗(yàn)中酒精燈的加熱效率為17.5%,BC過程中被加熱物

質(zhì)的內(nèi)能將增加1050J。[C*=4.2X103J/（kg?℃）,q酒精=3X10,J/kg]

解：（1）冰熔化過程中溫度不變，完全熔化成水后溫度才會(huì)上升，也就是圖中的8min?12min,此時(shí)段,

水溫從0℃上升到5℃,水溫升高了5℃,冰化成水后質(zhì)量不變，m*=m?=50g=5X10-2kg；

所以4min中水吸收的熱量為：

2

Q吸=c水小水At水=4.2X1()3J/(kg.℃)X5X10kgX5℃=1050J；

（2）每2min完全燃燒酒精0.1g,4min燃燒酒精0.2g,所以放出的熱量為：

Q?=m酒精q酒精=0.2gX3X107J/kg=0.2X10-3kgX3X107J/kg=6000J；

加熱效率為：

n=S^.xi00%=12§2J.X100%=17.5%；

Q放6000.T

（3）BC段物質(zhì)吸收的熱量轉(zhuǎn)化成了物質(zhì)的內(nèi)能，所以BC段也加熱4min,所以和CD段吸收熱量相同為

1050J,所以內(nèi)能增加了1050Jo

故答案為：1050；17.5；1050o

13.（2分）（2023?宜興市校級(jí)模擬）如圖所示，在比較水和食用油吸熱本領(lǐng)的實(shí)驗(yàn)中相比用酒精燈加熱，

用電加熱器加熱的優(yōu)點(diǎn)是：更容易控制水和食用油吸收熱量相等,通過比較升高的溫度，知

道哪種液體吸熱本領(lǐng)強(qiáng)。

水食用油

解：相同的電加熱器在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等，相比用酒精燈加熱，用電加熱器加熱的優(yōu)點(diǎn)是更容

易控制水和食用油吸收熱量相等；

相同質(zhì)量的水和食用油在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等，通過比較升高的溫度，可以知道哪種液體吸熱本

領(lǐng)強(qiáng)。

故答案為：熱量；升高的溫度。

14.（3分）（2023?鎮(zhèn)江二模）“曲水流觴”是古代詩(shī)酒唱酬的一種雅事。酒盞裝有質(zhì)量為50g的酒，在溪水

上隨溪流動(dòng)時(shí)會(huì)降低酒的溫度，則酒的內(nèi)能變?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）,這是通過熱

傳遞方式在改變酒的內(nèi)能;漂流過程中，酒的溫度從30℃降低至26℃,會(huì)放出680J的熱量。［c

3

a=3.4X10J/（kg?℃）］

解：（1）酒的溫度降低，則酒的內(nèi)能變?。?/p>

（2）將酒盞漂浮在清冽的溪水上隨溪流動(dòng)，內(nèi)能會(huì)從酒傳遞到水，使酒的溫度降低，所以這是通過熱傳

遞的方式在改變酒的內(nèi)能；

（2）酒放出的熱量為:

0放=（3酒皿公土=3.dXI。」/（kg?℃）XO.05kgX（30℃-26℃）=680J。

故答案為：熱傳遞；變小；680o

15.（3分）（2023?錫山區(qū)校級(jí)四模）2022年11月29日，我國(guó)用長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭成功將神舟十

五號(hào)載人飛船發(fā)射升空，在火箭攜帶“載人飛船”加速升空階段，“載人飛船”的機(jī)械能增大（選

填“增大”、“減小”或“不變”），火箭與大氣間劇烈摩擦使得火箭表面溫度急劇升高，這是通過做功

的方式增大了火箭的內(nèi)能，火箭中運(yùn)用了液態(tài)氫做燃料，主要原因是液態(tài)氫的熱值較大。

解：（1）火箭在加速升空的過程中，質(zhì)量不變，速度增大、動(dòng)能增大，高度增大，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能

和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能，機(jī)械能增大；

（2）火箭與大氣間劇烈摩擦，克服摩擦做功，使得火箭表面溫度急劇升高，這是通過做功的方式增大了

火箭的內(nèi)能；

（3）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(shí)，可以

釋放出更多的熱量。

故答案為：增大；做功；熱值。

16.（3分）（2023?鹽都區(qū)一模）如圖是單缸四沖程汽油機(jī)工作中的一個(gè)沖程，此沖程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能逐

漸增大（增大/減小），工作時(shí)飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min,則每秒做功30次。汽油機(jī)工作過程中

的效率很低，有大量的熱散失到空氣中而無法自動(dòng)回收，這是因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。

解：由圖示知，兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，此過程活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能,

所以氣體的內(nèi)能增大。

飛輪的轉(zhuǎn)速v挈蛆二=60r/s，飛輪每轉(zhuǎn)兩圈，做一次功，完成四個(gè)沖程，所以每秒做功30次。

60s

因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，汽油機(jī)工作過程中散失到空氣中的熱量無法自動(dòng)回收，其效率較低。

故答案為：增大；30；方向。

17.（3分）（2023?武進(jìn)區(qū)校級(jí)模擬）據(jù)報(bào)道，今年過年期間有兒童往下水道扔鞭炮，釀成嚴(yán)重的人身傷亡

事故。下水道內(nèi)往往會(huì)聚積大量沼氣（主要成分是甲烷，易燃），被鞭炮點(diǎn)燃后炸飛井蓋，將內(nèi)能

轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,十分危險(xiǎn)。假設(shè)下水道內(nèi)沼氣體積為2dm3,沼氣熱值為3.6Xl（/j/m3,爆炸時(shí)10%

的能量用來對(duì)井蓋做功，最多能把重達(dá)90kg的井蓋炸到8m的高度,砸下來后果不堪設(shè)想。

解：（1）污水井管道中的易燃、易爆氣體遇明火爆炸，產(chǎn)生燃?xì)馀蛎洉?huì)對(duì)井蓋做功，將燃?xì)獾膬?nèi)能會(huì)轉(zhuǎn)

化為井蓋的機(jī)械能；

（2）沼氣放出的熱量：

Q=Vq=2X10-3m3X3.6X107J/m3=7.2X104J；

根據(jù)n=1■得能做的有用功：

Q

W=10%XQ=10%X7.2X104J=7.2X103J,

由W=Gh可得井蓋炸的高度：h=I

G

內(nèi)；機(jī)械；8o

三.實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題，滿分19分）

18.（6分）（2023?常州）壓縮空氣動(dòng)力車。

（1）小明將充滿氣的氣球捆綁在小車上，制成壓縮空氣動(dòng)力小車，當(dāng)氣球向右噴氣時(shí)，靜止的小車向左

運(yùn)動(dòng)起來，如圖甲所示，該現(xiàn)象說明力的作用是相互的；還說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

（2）為制造壓縮空氣動(dòng)力汽車，工程師將裝有壓縮空氣的鋼瓶與空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)連接，該發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)

工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程，如圖乙所示。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功的是進(jìn)氣（進(jìn)氣/排氣）沖程，

此過程中鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的溫度降低。若該發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min,則Is內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功

20次。汽車行駛一段路程后，鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的密度減小。

解：（1）當(dāng)氣球向右噴氣時(shí)，對(duì)給周圍的空氣有一個(gè)向右的力，由于物體間力的作用是相互的，空氣也

給氣球有一個(gè)向左的力，所以靜止的小車向左運(yùn)動(dòng)起來，該現(xiàn)象說明力的作用是相互的，還說明力可以

改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

（2）如圖乙所示，進(jìn)氣沖程中壓縮空氣進(jìn)入氣缸，壓縮空氣對(duì)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，鋼瓶?jī)?nèi)

壓縮空氣的內(nèi)能減少，溫度降低；

該發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程，若該發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min=20r/s,則1s

內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)有20個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功20次；

汽車行駛一段路程后，壓縮空氣的質(zhì)量減小，體積不變，由P=旦知鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的密度減小。

V

故答案為：（1）相互的；運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）進(jìn)氣；降低；20；減小。

19.（7分）（2023?寶應(yīng)縣二模）在“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，將質(zhì)量和初溫相同的水、煤

油兩種液體分別倒入相同容器中，用相同的熱源加熱，如甲、乙兩圖所示。每隔相同時(shí)間，測(cè)量液體的

溫度，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)畫出溫度隨加熱時(shí)間變化的圖像，如圖丙所示。

甲乙丙丁

（1）加熱過程中，用攪拌棒攪拌的目的是使液體受熱均勻（圖中攪拌棒未畫出）;兩種液體吸收熱

量的多少可通過加熱時(shí)間（液體升高的溫度/加熱時(shí)間）比較。

（2）由水和煤油沸騰前的溫度與加熱時(shí)間的關(guān)系圖丙可知：若升高相同的溫度（均未達(dá)到沸騰），水

（水/煤油）吸收的熱量更多。

（3）小明認(rèn)為利用此裝置還可以比較不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量關(guān)系，于是增加了相同的裝置如圖丁，

向容器內(nèi)倒入的煤油與甲、乙裝置中的液體質(zhì)量相等（相等/不相等），對(duì)比圖丁與圖乙，能

夠比較煤油和酒精的熱值，實(shí)驗(yàn)中，待燃料酒精和煤油燃燒相同的時(shí)間后，小明發(fā)現(xiàn)圖丁燒杯中煤油升

高的溫度較高，這不能（能/不能）說明燃料煤油的熱值較大。

（4）除了圖中已經(jīng)呈現(xiàn)的器材，還需要用到其它測(cè)量工具。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都還要用到的其它測(cè)量工具是工

平。

解：（1）實(shí)驗(yàn)中使用玻璃棒的目的是使液體受熱均勻；

根據(jù)轉(zhuǎn)換法，兩種液體吸收熱量的多少可通過加熱時(shí)間比較；

（2）分析圖像可知：對(duì)于質(zhì)量相等的水和煤油兩種液體，升溫較快的是煤油；據(jù)此推理，若使兩者升高

相同的溫度，則水加熱時(shí)間長(zhǎng)，水吸收的熱量較多；

（3）利用上述裝置探究不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量與燃料種類的關(guān)系。根據(jù)控制變量法可知要控制燃料

的質(zhì)量相等然后比較放出的熱量的多少，由于燃燒時(shí)放出的熱量是通過比較容器里的液體吸收的熱量的

多少判斷的，所以圖丁的相同裝置中，向容器內(nèi)倒入的液體種類、質(zhì)量都相同，所以，由于圖丁的相同

裝置的容器內(nèi)倒入的液體是煤油，所以與其比較的裝置中的液體種類相同、質(zhì)量相等，所以，燃燒相同

質(zhì)量的燃料后應(yīng)與圖乙所示的實(shí)驗(yàn)相比較；

由Q放=mq可知，燃料燃燒釋放的熱量既與燃料的質(zhì)量多少有關(guān)，又與燃料的熱值大小有關(guān)，而在實(shí)驗(yàn)

中沒有控制燃料的質(zhì)量相同，故據(jù)此不能說明甲的熱值較大；

（4）觀察圖知，物質(zhì)的質(zhì)量都必須相等，因此還要用天平稱量質(zhì)量，即要用到相同的器材是天平。

故答案為：（1）使液體受熱均勻；加熱時(shí)間；（2）水；（3）相等；乙；不能；（4）天平。

20.（6分）（2023?姑蘇區(qū)校級(jí)二模）小明想比較銅和鋁的比熱容，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

隔熱材料

（1）將質(zhì)量相等的銅塊和鋁塊放入冰箱，使它們的溫度降低到0℃;

（2）取出后，將銅塊、鋁塊再分別放入盛有質(zhì)量相等、溫度都是23℃的水中，并將容器用隔熱材料密

封，如圖所示；

（3）一段時(shí)間后溫度穩(wěn)定，同時(shí)測(cè)量甲、乙兩容器中水的溫度，分別是20℃和17℃。

（4）對(duì)比數(shù)據(jù)可判斷，銅的溫度變化大,鋁從水中吸收的熱量多,表明鋁的比熱容大。

（以上三空均選填“鋁”或“銅”）

解：（1）根據(jù)已知條件，銅塊和鋁塊原來的溫度均到0℃,一段時(shí)間后溫度穩(wěn)定，同時(shí)測(cè)量甲、乙兩容

器中水的溫度，分別是20℃和17℃,即銅、鋁的末溫分別為20℃和17℃,故可知銅的溫度變化大；

（2）因同質(zhì)量水的初溫均為23℃,甲、乙兩容器中水的末溫分別20℃和17℃,故乙圖中水的溫度變化

大，根據(jù)Q=cmAt,乙圖中水放熱多，因沒有熱損失，故鋁從水中吸收的熱量多；

（3）由（1）（2）,根據(jù)c=^^,質(zhì)量相同的鋁和銅，因鋁吸熱多，而鋁的溫度變化小，故鋁的比熱

mAt

容大。

故答案為：銅；鋁；鋁。

四.計(jì)算題(共5小題，滿分28分)

21.(6分)(2023?宿遷模擬)某汽車在水平地面上勻速行駛15000m,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功為

3X107J,消耗汽油1kg(假設(shè)汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)完全燃燒，q汽油=5X10?J/kg,g=10N/kg)。針對(duì)這一

過程，求：

(1)汽車的牽引力；

(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；

(3)若這些汽油完全燃燒放出的熱量有84%被20℃>100kg的水吸收，則可使水的溫度升高多少攝氏度？

(1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)。

解：(1)汽車的牽引力F=r=3X1°J=2000N；

s15000m

(2)消耗的汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq汽油=lkgX5X107j/kg=5Xi()7j,

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率n=」L.xioo%=3.1°Jxioo%=6o%；

Q放5X107j

(3)水吸收的熱量Q吸=nQ放=84%X5X10」=4.2Xl()7j,

水溫可以升高的溫度At=網(wǎng)-=--------f2X1°叮----------=io。。。，

cm水4.2X103J/(kg'Dx100kg

則水的末溫為t=to+At=20℃+100℃=120℃,

1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水在100℃沸騰，并且沸騰時(shí)吸熱溫度保持不變，所以水的末溫實(shí)際為100℃,升高的

溫度為At'=t'-to=lOO℃-20℃=80℃o

答：⑴汽車的牽引力為2000N；

(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為60%；

(3)水吸收的熱量可使水的溫度升高80℃。

22.(6分)(2023?丹陽(yáng)市校級(jí)模擬)氫氣-汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用氫氣和汽油兩種燃料工作，可進(jìn)行自由切換，

8

氫氣和汽油的熱值分別取q氫氣=1.6義10J/kg、q汽油=4.5Xl(/j/kg。小軍駕駛使用上述發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車沿

平直公路從甲地至乙地，兩地相距198km,出發(fā)時(shí)油箱內(nèi)汽油的質(zhì)量為10kg。設(shè)氫氣和汽油在氣缸內(nèi)均

完全燃燒，轎車行駛中所受阻力恒定，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量全部用來驅(qū)動(dòng)轎車行駛，全程分兩個(gè)階段，如

圖所示。

階段一：轎車使用氫燃料從甲地出發(fā)，以72km/h的速度勻速行駛lh到達(dá)丙地，此過程中轎車牽引力的

功率為20kW,此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為50%。

階段二：從丙地開始，由于氫氣不足，小軍切換汽油為燃料，轎車仍以72km/h的速度勻速行駛，當(dāng)?shù)竭_(dá)

乙地時(shí)油箱中汽油剛好用完。

(1)求轎車行駛過程中受到的阻力。

(2)求階段一過程中汽車消耗的氫氣質(zhì)量。

(3)求階段二過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

曰式燃?xì)鋉行_駛?cè)加托旭?/p>

甲地丙地乙地

解：(1)已知轎車行駛的速度v=72km/h=20m/s,轎車牽引力的功率為P=20kW=2X10帆

由P=*=2￡=FV得，轎車的牽引力：

tt

F=￡=2X1O4W=IOOON,

v20m/s

由二力平衡條件得，轎車勻速行駛過程中受到的阻力為f=F=1000N；

(2)第一階段轎車行駛時(shí)間t=lh,

由v=且得,第一階段轎車行駛的距離為si=vt=72km/hXlh=72km；

t

在使用氫燃料的情況下，轎車牽引力做的功為：W=Fs=1000NX72000m=7.2X107J,

則轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為：n=—乜一xioo%=5o%,

Q放

氫燃料完全燃燒放出的熱量為Q放=2X1°J=1.44X108J,

50%50%

由Q放=q氫氣m氫氣矢口，

m氫氣=9=.1-44,0)=09kg；

q氨氣i.6xio8j/kg

(3)由v=且可知從甲地到丙地的路程為：Si=vt=72km/hXlh=72km,

t

則從丙地到乙地的路程為：S2=s-si=198km-72km=126km；

階段二過程中汽車行駛的時(shí)間t=-=126km=175h=6300s,

v72km/h

階段二過程中轎車牽引力做的功為：W=Pt=2X104WX6300s=1.26X108J,

78

油箱內(nèi)的汽油完全燃燒放出的熱量為:Q放'=qfi#mK#=4.5X10J/kgX10kg=4.5X10J,

所以n=__L_x100%=L26x1o**ioo%=28%.

Q放4.5X108J

答：(1)求轎車行駛過程中受到的阻力為1000N；

(2)求階段一過程中汽車消耗的氫氣質(zhì)量為0.9kg；

(3)求階段二過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為28%。

23.(6分)(2023?亭湖區(qū)校級(jí)模擬)小明用燃?xì)庠顭畷r(shí)，把質(zhì)量為2kg、初溫為20℃的水加熱到100℃,

共燃燒了0.02H?天然氣(假設(shè)天然氣完全燃燒)。已知水的比熱容為4.2X103J/(kg-℃),天然氣的熱

值為&4Xl()7j/m3。求：

(1)水吸收的熱量。

(2)天然氣完全燃燒放出的熱量。

(3)燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率。

解：

(1)水吸收的熱量：

￡)吸=。01(t-to)=4,2X103J/(kg-℃)X2kgX(100℃-20℃)=6.72X105J,

(2)天然氣完全燃燒放出的熱量：

Qja=Vq=O.0211?X8.4X107J/kg=l.68X106J；

(3)燃?xì)庠顭男剩?/p>

65

n=%_xioo%=-72XIQJ義100%=40%o

Q放1.68Xio6j

答：(1)水吸收的熱量為6.72X1()5J；

(2)天然氣燃燒放出的熱量為L(zhǎng)68X1()6J；

(3)燃?xì)庠顭男蕿?0%。

24.(6分)(2023?惠山區(qū)三模)《天工開物》是我國(guó)古代的科學(xué)著作，書中記載著大量的古代農(nóng)業(yè)機(jī)械。其

中這樣寫道：“凡河濱有制筒車者，堰陂障流繞于車下，激輪使轉(zhuǎn)，挽水入筒，一一頃于視內(nèi)，流入畝中，

晝夜不息，百畝無憂?！痹摱挝淖置枋隽送曹囘@樣一種以水流作動(dòng)力，用來取水的機(jī)械，如圖所示，若接

水槽離取水處高4m,水輪上有12個(gè)取水筒，一個(gè)取水筒每次可取水4kg,筒車旋轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間為60s。

(接水槽離倒水處的高度忽略不計(jì)，g取10N/kg)

倒水處

(1)求該筒車旋轉(zhuǎn)一周，一個(gè)取水桶對(duì)進(jìn)入接水槽的水所做的功。

(2)若水流沖擊筒車的功率為40W,求筒車旋轉(zhuǎn)一周取水的機(jī)械效率。

(3)若采用效率為30%的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)代替水車旋轉(zhuǎn)一小時(shí)抽相同質(zhì)量的水，需要燃燒柴油的質(zhì)量是多少

克？結(jié)果取整。(柴油的熱值為：q=4.2X107J/kg)

解：(1)該筒車旋轉(zhuǎn)一周，一個(gè)取水桶對(duì)進(jìn)入接水槽的水所做的功：

W=Gh=mgh=4kgX10N/kgX4m=160J；

(2)若水流沖擊筒車的功率為40W,60s水流沖擊筒車的功：

W'=Pt=40WX60s=2400J；

筒車旋轉(zhuǎn)一周取水的機(jī)械效率：

12X16Q

n=lMxi00%=12Lx100%=Jx100%=80%,

W總獷2400.T1UU%

(3)該筒車1小時(shí)對(duì)水所做的功：

W水=60X12X160J=n5200J,

根據(jù)效率公式得完全燃燒柴油放出的熱量：

Q成=l^=115200J=3.84X105J,

ri30%

根據(jù)Q放=mq得需要燃燒柴油的質(zhì)量：

mQ放—3.84X105J

q4.2X107J/kg

答：(1)該筒車旋轉(zhuǎn)一周，一個(gè)取水桶對(duì)進(jìn)入接水槽的水所做的功為160J；

(2)筒車旋轉(zhuǎn)一周取水的機(jī)械效率為80%；

(3)若采用效率為30%的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)代替水車旋轉(zhuǎn)一小時(shí)抽相同質(zhì)量的水,需要燃燒柴油的質(zhì)量是9克。

25.(4分)(2023?高新區(qū)二模)小明家有一臺(tái)容量為100L的太陽(yáng)能熱水器，某天加滿水的熱水器經(jīng)過一天

的陽(yáng)光照射水溫從20℃升高到6