?中考一輪復(fù)習(xí)知識點(diǎn)梳理與針對性分層訓(xùn)練
第14章《內(nèi)能的利用》

【知識點(diǎn)1、熱機(jī)】
一、熱機(jī)
1．利用內(nèi)能做功的機(jī)械叫做熱機(jī)。
2．熱機(jī)的種類很多，例如蒸汽機(jī) 內(nèi)燃機(jī) 汽輪機(jī) 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。
3．燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)，叫做內(nèi)燃機(jī)。
4．內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī) 柴油機(jī)兩大類。
二、汽油機(jī)
1．汽油機(jī)由汽缸、進(jìn)氣門、排氣門、火花塞、活塞、連桿、曲軸幾部分組成。
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)工作的。
沖程名稱
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
示意圖




能的轉(zhuǎn)化
無能量轉(zhuǎn)化
壓縮汽油和空氣的混合物，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
燃料燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
無能量轉(zhuǎn)化
聯(lián)系
1．1個(gè)工作循環(huán)中，有4個(gè)沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周（轉(zhuǎn)），對外做功1次
2．在一個(gè)工作循環(huán)中，只有做功沖程燃?xì)鈱ν庾龉?，其?個(gè)輔助沖程，依靠飛輪的慣性完成，不但不做功，還要消耗機(jī)械能
三、汽油機(jī)與柴油機(jī)的比較
內(nèi)燃機(jī)

項(xiàng)目
汽油機(jī)
柴油機(jī)
構(gòu)造
汽缸頂部有火花塞
汽缸頂部有噴油嘴
燃料
汽油
柴油
吸氣沖程
汽油機(jī)在吸氣沖程中吸入的是空氣和汽油的混合物
柴油機(jī)在吸氣沖程吸入的是空氣
點(diǎn)火方式
壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃燃料，稱為點(diǎn)燃式
壓縮沖程末，噴油嘴向汽缸內(nèi)噴出柴油，遇到溫度超過柴油燃點(diǎn)的空氣而自動(dòng)點(diǎn)燃，稱為壓燃式
效率
效率低，20%~30%
效率較高，30%~45%
應(yīng)用
機(jī)體輕便，主要用于汽車、飛機(jī)、摩托車等
機(jī)體笨重，主要用于載重汽車、火車、輪船等

【經(jīng)典例題考查】
1．近年來我國重大裝備層出不窮，國人倍感自豪，下列機(jī)械的動(dòng)力裝置不是使用熱機(jī)的是（　　）
A．玉兔號月球車 B．山東號航母
C．C919客機(jī) D．長征五號火箭
【解析】熱機(jī)工作時(shí)需要將燃料在汽缸內(nèi)燃燒，把燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
A、因?yàn)樵虑蛏蠜]有空氣，也就沒有氧氣，在月球上熱機(jī)無法正常工作，所以月球車不用熱機(jī)來驅(qū)動(dòng)，故A符合題意；
BCD、山東號航母、C919客機(jī)、長征五號火箭都是利用燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置，符合熱機(jī)的特點(diǎn)，故BCD不符合題意。
【答案】A。
2．關(guān)于熱機(jī)，下列說法正確的是（　?。?br /> ①汽油機(jī)頂部有噴油嘴，柴油機(jī)頂部有火花塞
②柴油機(jī)在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸
③在壓縮沖程中有很明顯的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。
④在做功沖程中存在著化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程
⑤在做功沖程中存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程；
⑥汽油機(jī)和柴油機(jī)除了做功沖程外，其他三個(gè)沖程都是依靠飛輪的慣性完成的
A．①②③④⑤⑥正確 B．①②③④⑥正確 C．②③⑤⑥正確 D．③④⑤⑥正確
【解析】①汽油機(jī)頂部有火花塞，柴油機(jī)頂部有噴油嘴，故①錯(cuò)誤；
②柴油機(jī)在吸氣沖程中，將空氣吸入氣缸，汽油機(jī)吸入的是空氣和汽油的混合氣體，故②錯(cuò)誤；
③在壓縮沖程中，壓縮空氣做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故③正確；
④在做功沖程的開始，燃料燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故④正確；
⑤在做功沖程中，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故⑤正確；
⑥在汽油機(jī)和柴油機(jī)的四個(gè)沖程中，只有做功沖程做功，其他三個(gè)沖程都是依靠飛輪的慣性完成的，故⑥正確。
綜合分析可知③④⑤⑥正確。
【答案】D。
3．如圖甲所示，壺中的水沸騰時(shí)，壺蓋不斷地跳動(dòng)，壺嘴噴出大量“白氣”，在這個(gè)過程中水蒸氣對壺蓋　做功　，內(nèi)能　減小　（選填“增大”“減小”或“不變”），溫度降低；圖乙中汽油機(jī)的　c?。ㄟx填）沖程和此過程的工作原理是一樣的。

【解析】
壺中水沸騰時(shí)，壺內(nèi)產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣膨脹對壺蓋做功，把水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能，因此壺蓋會(huì)跳動(dòng)，水蒸氣的內(nèi)能會(huì)減少；
a、進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，屬排氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化；
b、兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
c、兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
d、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，沒有能量轉(zhuǎn)化；
可見，乙圖中能量轉(zhuǎn)化方式與圖甲中能量轉(zhuǎn)化相同的是c；
【答案】做功；減小；c。
4．如圖為汽車的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上并使各汽缸的做功過程錯(cuò)開，在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。在上述四個(gè)沖程中，使汽車獲得動(dòng)力的是 　做功　沖程。發(fā)動(dòng)機(jī)在對外做功時(shí)將 　內(nèi)　能轉(zhuǎn)化為 　機(jī)械　能。若在圖示狀態(tài)中，氣缸1正在做功，氣缸2正在壓縮，則氣缸3正在 　排氣　，氣缸4正在 　吸氣　。飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)半周后，正在做功的是氣缸 　2　。

【解析】汽油機(jī)只在做功沖程對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，獲得動(dòng)力；
若在圖示狀態(tài)中，氣缸1正在做功，氣缸2正在壓縮，則氣缸3正在排氣，氣缸4正吸氣；壓縮沖程之后是做功沖程，所以飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)半周后，正在做功的是氣缸氣缸2。
【答案】做功；內(nèi)；機(jī)械；排氣；吸氣；2。
5．船舶航行時(shí)受到的阻力通常和航行速度的平方成正比，降低航速可以大大減少航行阻力，發(fā)動(dòng)機(jī)對推進(jìn)設(shè)備做功的功率即推進(jìn)功率就會(huì)大大減小。但航速不是越小越好，因?yàn)榇昂叫羞^程中還有其他輔助設(shè)備工作，需要發(fā)動(dòng)機(jī)做功；航速減小后，一段航程所需的航行時(shí)間就會(huì)延長，雖然推進(jìn)功減少，但輔助功增加了。發(fā)動(dòng)機(jī)做的功包括推進(jìn)功和輔助功兩部分。
（1）在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)中，排出CO2等氣體的沖程是 　D?。?br /> A．吸氣沖程
B．壓縮沖程
C．做功沖程
D．排氣沖程
（2）若船舶以速度勻速直線航行，航行時(shí)受到的阻力為f＝kv2（k為常量），則理想情況下，推進(jìn)功率和速度的關(guān)系為P推＝　kv3　；
（3）某船舶航行時(shí)，每公里航程的推進(jìn)功、輔助功和航速的關(guān)系如圖所示，則最省油的航速為 　6　m/s（取橫坐標(biāo)上的整數(shù)值）；若船舶以此速度勻速航行，船舶受到的推力為 　2×105　N。

【解析】（1）四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，每個(gè)工作循環(huán)包含：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個(gè)沖程，把CO2等氣體排出氣缸，屬于排氣沖程，故D正確；
（2）由于船舶勻速直線航行，航行時(shí)受到牽引力與受到的阻力是一對平衡力，由題意可知，航行時(shí)受到的阻力為f＝kv2，所以航行時(shí)受到牽引力F＝f＝kv2，由于P＝
＝＝Fv可知，推進(jìn)功率和速度的關(guān)系是P＝Fv＝kv2×v＝kv3；
（3）根據(jù)圖像可知，當(dāng)航速為6m/s時(shí)，推進(jìn)功為2×108J，輔助功為5×108J時(shí)，推進(jìn)功和輔助功的和是7×108J，是最小的，
所以當(dāng)航速為6m/s時(shí)，推進(jìn)功和輔助功之和最小，最省油；
若船舶以此速度勻速航行，船舶受到的推力為：
F＝＝＝2×105N。
【答案】（1）D；（2）kv3；（3）6；2×105。
【知識點(diǎn)2、熱機(jī)的效率】
一、燃料的熱值
1．某種燃料完全燃燒所放出的熱量 與 質(zhì)量之比，叫做這種燃料的 熱值 。
2．熱值的符號是q _，單位是J/kg或J/m3。
3．酒精的熱值是3×107 J/kg，它的物理意義是：1kg酒精完全燃燒放出來的熱量是3×107J。
4．熱值是物質(zhì)本身的一種特性，與燃料的質(zhì)量、燃燒的狀態(tài)、放出熱量的多少無關(guān)。
二、熱機(jī)的效率
1．對于熱機(jī)而言，用來做有用功的那一部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫熱機(jī)的效率。
2．蒸汽機(jī)的效率只有6%~15%，汽油機(jī)的效率可以達(dá)到20%~30%，柴油機(jī)的效率可以達(dá)到30%~45%。
3．熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)。提高熱機(jī)效率，可以節(jié)約能源，減少污染。
提高效率的途徑：①提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；②改進(jìn)熱機(jī)，減少各種能量損失。

三、熱量、燃料燃燒、熱機(jī)效率等相關(guān)計(jì)算

知識點(diǎn)
熱量的計(jì)算
燃料燃燒放熱
熱機(jī)效率
公式




備注
注意：物體的初溫、末溫和變化的溫度
適用于固體、液體
適用于氣體
W有指有效利用的能量，Q放指總能量

【經(jīng)典例題考查】
6．如圖所示，為比較a、b兩種液體的比熱容及1、2兩種燃料的熱值，甲、乙、丙三圖中的裝置相同，燃料的質(zhì)量均為10g，燒杯內(nèi)的液體初溫相同。當(dāng)燃料燃盡時(shí)，立即讀取相應(yīng)溫度計(jì)的讀數(shù)，分別為t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙。

（1）在實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)燒杯中a、b液體的　質(zhì)量　必須相同；
（2）比較a、b兩種液體的比熱容，應(yīng)選擇　甲、丙　兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，液體a的比熱容ca與液體b的比熱容cb相比，ca?。肌b（選填“＞”、“＝”、“＜”）；
（3）比較1、2兩種燃料的熱值，應(yīng)選擇　甲、乙　兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燃料1的熱值q1與燃料2的熱值q2相比，q1?。尽2（選填“＞”、“＝”、“＜”）。
【解析】
（1）根據(jù)控制變量法的要求，在實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)燒杯中a、b液體的質(zhì)量必須相同；
（2）為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系，應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；甲、丙所示實(shí)驗(yàn)中所用燃料種類與質(zhì)量相同，則燃料燃燒釋放的熱量相等，即Q甲＝Q丙，
燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則Qa＝Qb，
甲、丙兩實(shí)驗(yàn)燒杯中液體的初溫相等，末溫T甲＞T丙，則△t甲＞△t丙，即△ta＞△tb，
因?yàn)镼a＝Qb，m相等，△ta＞△tb，Q＝cm△t，
所以由c＝可知，ca＜cb；
（3）為了比較熱值大小，要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇甲、乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；由題意得，甲、乙兩實(shí)驗(yàn)燒杯中液體的初溫相等，末溫T甲＞T乙，則△t甲＞△t乙，
由圖甲、乙所示實(shí)驗(yàn)可知，兩燒杯中的液體種類即比熱容c、質(zhì)量m都相等，由熱量公式Q＝cm△t可知，
Q甲＞Q乙，燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則燃料釋放的熱量Q1＞Q2，
由于甲、乙兩實(shí)驗(yàn)所使用的燃料質(zhì)量m相同而種類不同，由Q＝mq可知，q1＞q2。
【答案】（1）質(zhì)量；（2）甲、丙；＜；（3）甲、乙；＞。
7．關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是（　?。?br /> A．汽油的熱值為4.6×107J/kg，表示每燃燒1kg的汽油可以獲得4.6×107J的熱量
B．燃料的熱值越大，燃燒時(shí)放出的熱量越多
C．燃料不燃燒時(shí)，熱值為0
D．燃料的熱值與燃料燃燒時(shí)放出的熱量和質(zhì)量無關(guān)
【解析】
A、汽油的熱值是4.6×107J/kg，說明完全燃燒1kg汽油所放出的熱量是4.6×107J，故A錯(cuò)誤；
BCD、熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度、燃燒放出熱量的多少等均無關(guān)，故D正確，BC錯(cuò)誤。
【答案】D。
8．如圖所示是柴油機(jī)的示意圖，已知柴油的熱值為4.2×107J/kg。若該柴油機(jī)的效率為30%，下列關(guān)于柴油機(jī)工作過程描述正確的是（　　）

A．如圖所示的是壓縮沖程
B．該柴油機(jī)消耗100g柴油可以獲得約1.26×106J的有用功
C．該沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D．該柴油機(jī)燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
【解析】
AC、圖中的沖程中，進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程，在吸氣沖程中沒有能量的轉(zhuǎn)化，故AC錯(cuò)誤；
B、柴油完全燃燒放出的熱量：Q＝mq＝0.1kg×4.2×107J/kg＝4.2×106J；由η＝可得，該汽油機(jī)對外做的有用功W有＝ηQ總＝30%×4.2×106J＝1.26×106J，故B正確；
D、柴油機(jī)的效率為30%，柴油機(jī)燃料釋放的能量少部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，燃料燃燒放出的熱量中，一部分用來克服機(jī)件摩擦，一部分由機(jī)件直接向外散熱，廢氣的溫度很高，帶走了大部分的熱量，故D錯(cuò)誤。
【答案】B。
9．如圖所示是汽油機(jī) 　排氣　沖程。完全燃燒1kg汽油放出的熱量是 　4.6×107　J，若其效率為25%，則消耗1kg汽油轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是 　1.15×107　J（q汽油＝4.6×107J/kg）。

【解析】由圖可知，汽油機(jī)的進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，說明是汽油機(jī)的排氣沖程；
完全燃燒1kg汽油放出的熱量為：Q放＝q汽油m＝4.6×107J/kg×1kg＝4.6×107J；
已知效率η＝25%，由η＝可知消耗1kg汽油轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為：W＝Q放η＝4.6×107J×25%＝1.15×107J。
【答案】排氣；4.6×107；1.15×107。
10．一臺單缸四沖程柴油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3 600r/min，該柴油機(jī)活塞1s對外做功　30　次。若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是多少J？（柴油的熱值為4.3×107J/kg）
【解析】
（1）已知飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min＝60r/s，一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周，故該活塞每秒鐘燃?xì)馔苿?dòng)活塞往返60次，做功30次；
（2）柴油燃燒放出的熱量：Q＝mq＝5kg×4.3×107J/kg＝21.5×107J，
其轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為：W＝21.5×107J×40%＝8.6×107J。
【答案】30；消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是8.6×107J。
11．如圖是某四沖程汽油機(jī)做功沖程的示意圖，活塞的橫截面積是20cm2．做功沖程中，燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭?qiáng)是1.0×106Pa，活塞移動(dòng)的距離是40mm，所用時(shí)間是0.01s．試求：
（1）做功沖程中，燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫κ嵌嗌伲?br /> （2）做功沖程中，平均壓力做的功率是多少？
（3）設(shè)做功沖程中汽油完全燃燒，放出的熱量是800J，則該汽油機(jī)的效率是多少？

【解析】（1）由p＝可得，燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫Γ?br /> F＝pS＝1.0×106Pa×20×10﹣4m2＝2000N；
（2）平均壓力做的功：
W＝Fs＝2000N×40×10﹣3m＝80J，
平均壓力做功功率：
P＝＝＝8000W；
（3）該汽油機(jī)的效率：
η＝×100%＝×100%＝10%。
【答案】（1）做功沖程中，燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫κ?000N；
（2）做功沖程中，平均壓力做的功率是8000W；
（3）該汽油機(jī)的效率是10%。
【知識點(diǎn)3、能量的轉(zhuǎn)化和守恒】
一、能量的轉(zhuǎn)化
科學(xué)家們經(jīng)過長期的探索，發(fā)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化是非常普遍的，在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。
1. 摩擦生熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
2. 水電站力水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；
3. 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把誰送到高處，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
4. 植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
5. 燃料燃燒時(shí)發(fā)熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
二、能量守恒定律
能量既不會(huì)憑空消失，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，能量的總和保持不變。這就是能量守恒定律。
三、永動(dòng)機(jī)
1．定義：不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙ν庾龉Φ臋C(jī)器，人們把這種機(jī)器叫做永動(dòng)機(jī)。
2．永動(dòng)機(jī)失敗的原因：它違背了能量守恒定律。
【經(jīng)典例題考查】
12．燃油汽車的動(dòng)力機(jī)械是內(nèi)燃機(jī)。汽車勻速行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)通過燃燒汽油把 　化學(xué)　能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，然后通過做功沖程把 　內(nèi)　能轉(zhuǎn)化成汽車的 　動(dòng)　能；而運(yùn)動(dòng)的汽車制時(shí)由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的 　內(nèi)　能，這些消耗的能量不能再用來驅(qū)動(dòng)汽車，可見，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有 　方向　性的。
【解析】內(nèi)燃機(jī)通過燃燒汽油把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，然后通過做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成汽車的動(dòng)能；
汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再自動(dòng)用來驅(qū)動(dòng)汽車，說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有方向性的。
【答案】化學(xué)；內(nèi)；動(dòng)；內(nèi)；方向。
13．從19世紀(jì)末世界上建成第一座水電站以來，水力發(fā)電站就成了水能利用的主要形式。如圖是水力發(fā)電站的原理圖，關(guān)于水力發(fā)電下列說法正確的一組是（　?。?br /> ①上游的水向下沿著導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)到下游的過程中，水的機(jī)械能保持不變；
②運(yùn)動(dòng)的水流沖擊水輪機(jī)使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，水流的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移為水輪機(jī)的動(dòng)能；
③水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
④要加大水力發(fā)電的功率，可以采用“增大落水差”的方法。

A．①② B．①③ C．② D．②④
【解析】①上游的水向下沿著導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)到下游的過程中，水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，機(jī)械能減小，故①錯(cuò)誤；
②運(yùn)動(dòng)的水流沖擊水輪機(jī)使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，水流的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移為水輪機(jī)的動(dòng)能，然后轉(zhuǎn)化為電能，故②正確；
③水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，故③錯(cuò)誤；
④可以通過增大落水差增大水的機(jī)械能，加大水力發(fā)電的功率，故④正確。
【答案】D。
14．有人設(shè)想的“永動(dòng)機(jī)”如圖所示。下列對該裝置開始轉(zhuǎn)動(dòng)后的分析正確的是（　　）

A．裝置所具有的機(jī)械能始終不變
B．如果沒有能量補(bǔ)充，裝置最終會(huì)停下來
C．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去
D．裝置中小球的動(dòng)能和重力勢能不會(huì)相互轉(zhuǎn)化
【解析】
A、裝置在工作的過程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能會(huì)變小，故A錯(cuò)誤；
BC、如果沒有能量補(bǔ)充，機(jī)械能會(huì)逐漸變小，裝置最終會(huì)停下來，故B正確，C錯(cuò)誤；
D、裝置在運(yùn)動(dòng)的過程中，小球的高度會(huì)發(fā)生變化，重力勢能發(fā)生改變，速度發(fā)生變化，動(dòng)能發(fā)生改變，有重力勢能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤。
【答案】B。
15．目前，市區(qū)里的老舊小區(qū)正在進(jìn)行水路改造，改造中用到了沖擊鉆，沖擊鉆工作時(shí)，鉆頭在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)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，關(guān)于其能量轉(zhuǎn)化正確的是（　　）

A．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能
C．只有機(jī)械能和電能的轉(zhuǎn)化
D．有電能、機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化
【解析】
（1）當(dāng)電流通過電動(dòng)機(jī)時(shí)，電流做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能；
（2）鉆頭沖擊墻壁，克服摩擦做功，將機(jī)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(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。
【答案】D。
16．如圖所示，是武漢江灘公園中安裝的一款太陽能路燈，頂端是太陽能電池板，它白天向燈桿中的蓄電池充電，而夜晚則由蓄電池給路燈供電。下列說法正確的是（　　）

A．白天陽光照射太陽能電池板時(shí)，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．白天太陽能電池板向蓄電池充電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．白天陽光照射太陽能電池板時(shí)，太陽能轉(zhuǎn)化為電能
D．夜晚蓄電池給路燈供電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
【解析】分析太陽能路燈的整個(gè)工作過程可知：白天，太陽能電池板吸收太陽能，直接將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，負(fù)責(zé)給蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存起來，以便在晚上使用；所以在白天太陽能電池板給蓄電池充電是將太陽能→電能→化學(xué)能；
在晚上，蓄電池給路燈供電，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，再轉(zhuǎn)化為光能使用。故選項(xiàng)中只有C說法正確。
【答案】C。

【精選真題演練】
17．如圖所示，將鐵絲快速彎折十余次，彎折處溫度升高，該過程與四沖程汽油機(jī)哪一個(gè)沖程能量轉(zhuǎn)化相同？（　?。?br />
A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程
【解析】將鐵絲快速彎折十余次，對鐵絲做功，鐵絲的內(nèi)能增加，溫度升高，此過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；汽油機(jī)的壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程，與上述能量轉(zhuǎn)化相同。
【答案】B。
18．下列說法正確的是（　?。?br /> A．熱值大的燃料完全燃燒，放出的熱量一定多
B．物體的溫度不變，它的內(nèi)能一定不變
C．物體的內(nèi)能增加，可能是從外界吸收了熱量
D．熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞
【解析】A、燃料燃燒放出熱量的多少，與燃料的熱值、質(zhì)量和燃燒程度有關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、晶體熔化時(shí)，物體不斷吸熱，其內(nèi)能增大，但是溫度保持熔點(diǎn)不變，故B錯(cuò)誤；
C、物體的內(nèi)能增加，可能是從外界吸收了熱量，也可能外界對物體做了功，故C正確；
D、熱量是從高溫物體向低溫物體傳遞的或者從物體的高溫部分傳向低溫部分，內(nèi)能大的物體溫度不一定高，故D錯(cuò)誤。
【答案】C。
19．如圖為汽油機(jī)工作循環(huán)中的某個(gè)沖程，關(guān)于此沖程的說法正確的是（　　）

A．進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉
B．噴油嘴噴出霧狀汽油
C．靠飛輪的慣性完成
D．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
【解析】觀察圖可知，汽油機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，火花塞打出電火花，氣缸內(nèi)汽油和空氣的混合氣體發(fā)生燃燒，是汽油機(jī)的做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，該沖程對外提供動(dòng)力，不需要靠飛輪慣性完成，故ABC錯(cuò)誤，D正確。
【答案】D。
20．如圖是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”和“比較不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量”的甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)裝置。下列關(guān)于該兩組實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（　?。?br />
A．每組實(shí)驗(yàn)中，燃料的質(zhì)量均應(yīng)相等
B．每組實(shí)驗(yàn)中，杯中物質(zhì)的質(zhì)量均應(yīng)相等
C．甲組實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)的變化來比較吸熱的多少
D．乙組實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)加熱時(shí)間的長短來比較吸熱的多少
【解析】AB、根據(jù)比較不同燃料燃燒放出的熱量大小和探究“不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”兩實(shí)驗(yàn)的要求，容器中被加熱物質(zhì)的質(zhì)量都要相同，而探究“不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要控制燃料的質(zhì)量相同，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、甲組實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)加熱時(shí)間來比較吸熱的多少，故C錯(cuò)誤；
D、乙組實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)的變化來比較吸熱的多少，故D錯(cuò)誤。
【答案】B。
21．電動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代化生活了，如電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托車、電風(fēng)扇、電動(dòng)耕田機(jī)等，對其工作過程中能量轉(zhuǎn)換表述正確的是（　　）
A．電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 B．機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能
C．太陽能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 D．內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
【解析】電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗了電能，將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托車、電風(fēng)扇、電動(dòng)耕田機(jī)都應(yīng)用了電動(dòng)機(jī)，故A正確。
【答案】A。
22．在如圖所示的“汽油機(jī)模型”實(shí)驗(yàn)中，將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動(dòng)起電機(jī)，觀察到放電針放電，汽油燃燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實(shí)驗(yàn)可模擬四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的（　　）

A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程
【解析】當(dāng)放電針放電時(shí)，汽油燃燒，圓筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，氣體對軟木塞做功，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出，而汽油機(jī)的做功沖程對外做功，因此該實(shí)驗(yàn)可模擬四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的做功沖程。
【答案】C。
23．現(xiàn)在流行一款鞋，穿上它走路時(shí)，鞋會(huì)發(fā)光，站著不動(dòng)就不會(huì)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（　?。?br /> A．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能
B．電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為光能
C．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能，再轉(zhuǎn)化為電能
D．光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能
【解析】穿上鞋走路時(shí)，具有機(jī)械能，鞋會(huì)發(fā)光，具有光能；根據(jù)題意可知，該鞋（發(fā)電鞋）的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，先是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為光能；
【答案】A。
24．小汽車已成為大多數(shù)家庭出行代步的工具，其發(fā)動(dòng)機(jī)大多數(shù)為汽油機(jī)，下列有關(guān)汽油機(jī)的說法正確的是（　　）
A．汽油機(jī)的吸氣沖程吸入的是空氣
B．汽油機(jī)的效率一般比柴油機(jī)的效率高
C．汽油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式
D．汽油機(jī)的壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【解析】A、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A錯(cuò)誤；
B、壓縮沖程柴油機(jī)壓縮程度更大，壓縮沖程末溫度更高，所以柴油機(jī)屬于壓燃式，它的機(jī)械效率更高，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、汽油機(jī)在壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化內(nèi)能，故D正確。
【答案】D。
25．圖中是某四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的 　做功　沖程，若此內(nèi)燃機(jī)1秒內(nèi)對外做功20次，則飛輪轉(zhuǎn)速是 　2400　r/min。

【解析】從圖中可以看出，氣門都關(guān)閉、火花塞點(diǎn)火和活塞向下移動(dòng)的特點(diǎn)，可以判斷這個(gè)沖程是做功沖程；
因?yàn)橐粋€(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成4個(gè)沖程，做功1次；1秒內(nèi)對外做功20次，飛輪轉(zhuǎn)40r，1min飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為60×40r＝2400r。
【答案】做功；2400。
26．在汽車行業(yè)，“熱融緊固”技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，如圖所示，①利用電動(dòng)工具使螺釘高速旋轉(zhuǎn)并壓向金屬板材；②螺釘尖端與板材表面摩擦生熱，板材局部 　熔化?。ㄎ飸B(tài)變化名）變軟，螺釘尖端仍然堅(jiān)硬，摩擦生熱的能量轉(zhuǎn)化方式與四沖程汽油機(jī)的 　壓縮　沖程相同；③螺紋完全擰入板材后螺釘停止轉(zhuǎn)動(dòng)，板材局部 　凝固?。ㄎ镔|(zhì)變化名）牢牢套住螺釘，利用該技術(shù)，銅螺釘可以擰入表格中 　鋁　物質(zhì)制作的板材。
物質(zhì)
熔點(diǎn)/℃
鐵
1535
銅
1083
鋁
660

【解析】②螺釘尖端與板材表面摩擦生熱，板材局部會(huì)熔化為液態(tài)；摩擦生熱的能量轉(zhuǎn)化方式是通過做功的方式使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同；
③螺紋完全擰入板材后螺釘停止轉(zhuǎn)動(dòng)，板材局部的溫度變低，由液態(tài)變?yōu)槟虨楣虘B(tài)，牢牢套住螺釘；
④由表格中的數(shù)據(jù)可知，銅的熔點(diǎn)為1083℃，而鐵的熔點(diǎn)要高于銅的熔點(diǎn)，鋁的熔點(diǎn)低于銅的熔點(diǎn)，所以銅螺釘不能擰入鐵物質(zhì)制作的板材，可以擰入鋁物質(zhì)制作的板材。
【答案】熔化；壓縮；凝固；鋁。
27．小明用相同的酒精燈給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱。根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪溫度﹣時(shí)間圖象如圖所示，由圖可知，甲物質(zhì)比熱容 　＜?。ㄟx填“＞”“＜”或“＝”）乙物質(zhì)比熱容。用酒精燈給物體加熱，物體內(nèi)能增大、溫度升高，這是通過 　熱傳遞　方式實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)完成后，酒精燈中剩余酒精的熱值 　不變　（選填“變大”“變小”或“不變”）。

【解析】（1）用相同的酒精燈給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)，兩種物質(zhì)吸收的熱量相同；由圖象可知，甲物質(zhì)比乙物質(zhì)的溫度升高得快，根據(jù)吸熱公式Q＝cm△t，可知甲物質(zhì)的比熱容小于乙物質(zhì)的比熱容；
（2）用酒精燈給物體加熱，物體吸收熱量，內(nèi)能增大，這是通過熱傳遞的方式實(shí)現(xiàn)的；
（3）熱值是燃料的一種特性，不隨質(zhì)量的改變而改變，故酒精燈中剩余的酒精熱值不變。
【答案】＜；熱傳遞；不變。
28．用煤氣灶把初溫為20℃，質(zhì)量為2kg的水加熱到70℃，水吸收的熱量為 　4.2×105　J。若煤氣燃燒時(shí)放出的熱量全部被水吸收，則需要完全燃燒 　0.01　kg的煤氣。事實(shí)上，將這壺水加熱到70℃需要的煤氣質(zhì)量更 　多　。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg]
【解析】
（1）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；
（2）由題意可知，Q放＝Q吸＝4.2×105J，
根據(jù)Q放＝mq煤氣可得，消耗煤氣的質(zhì)量：
m煤氣＝＝＝0.01kg。
由于有熱損失，則事實(shí)上將這壺水加熱到70℃需要的煤氣質(zhì)量更多。
【答案】4.2×105；0.01；多。
29．哈爾濱市正在進(jìn)行的老舊小區(qū)改造措施惠及萬民，其中為房屋外墻安裝保溫層、更換門窗等措施可減少散熱，提高室溫，實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”，因此某居民樓一冬天可節(jié)約燃煤2.8×104kg，這些煤完全燃燒可放出的熱量為 　8.4×1011　J，這些熱量可使太陽島人工湖中1.0×108kg的水溫度升高 　2　℃。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值為3.0×107J/kg]
【解析】這些煤完全燃燒可放出的熱量為Q放＝q煤m煤＝3.0×107J/kg×2.8×104kg＝8.4×1011J；
根據(jù)題意可知水吸收的熱量Q吸＝Q放＝8.4×1011J；
這些熱量可使太陽島人工湖中1.0×108kg的水溫度升高△t＝＝＝2℃。
【答案】8.4×1011；2。
30．如圖所示，小明在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)硝化棉，用力將活塞迅速下壓，棉花被點(diǎn)燃，此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與柴油機(jī)的 　壓縮　沖程相同。小明參加了一次長跑，身體消耗的能量約為8.4×106J，這些能量相當(dāng)于完全燃燒 　0.21　m3的天然氣，若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下這些熱量可將 　12.5　kg、20℃的水燒開。（c水＝4.2×103J/（kg?℃）；q天然氣＝4×107J/m3）

【解析】（1）在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)硝化棉，用力將活塞迅速向下壓，棉花被點(diǎn)燃，這是因?yàn)閴嚎s筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增加；
該實(shí)驗(yàn)中，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)化方式相同。
（2）由題可知，天然氣完全燃燒放出的熱量等于身體消耗的能量，
由Q放＝Vq得，需要天然氣的體積：
V＝＝＝0.21m3；
（2）水吸收的熱量：
Q吸＝50%Q放＝50%×8.4×106J＝4.2×106J，
由Q吸＝cm△t得，水的質(zhì)量：
m＝＝＝12.5kg。
【答案】壓縮；0.21；12.5。
31．生活垃圾的熱值為3×106J/kg，位于武進(jìn)區(qū)遙觀鎮(zhèn)的垃圾焚燒發(fā)電廠每天完全燃燒800t生活垃圾，放出熱量 　2.4×1012　J，放出熱量的30%用來發(fā)電，每天可發(fā)電 　2×105　kW?h，放出熱量的42%用來加熱水供給附近小區(qū)，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，每天可將 　3×106　kg的水由20℃恰好加熱至沸騰。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
【解析】生活垃圾的質(zhì)量為：m＝800t＝8×105kg，生活垃圾的熱值為：q＝3×106J/kg，
燃燒放出的熱量為：Q放＝mq＝8×105kg×3×106J/kg＝2.4×1012J；
放出熱量的30%用來發(fā)電，則電能為：W電＝ηQ放＝30%×2.4×1012J＝7.2×1011J＝2×105kW?h；
水吸收的熱量為：Q吸＝η′Q放＝42%×2.4×1012J＝1.008×1012J，
由Q吸＝cmΔt得，水的質(zhì)量為：m水＝＝＝3×106kg；
【答案】2.4×1012；2×105；3×106。
32．目前正在我市進(jìn)行試驗(yàn)飛行的國產(chǎn)大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600裝有4臺國產(chǎn)WJ6渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，是國家為滿足森林滅火和水上救援的迫切需要，研制的大型特種用途民用飛機(jī)。飛機(jī)在空中滿載時(shí)的最大巡航速度為460km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)巡航推力為5×104N。

（1）AG600在高空所受的大氣壓強(qiáng)，比水面附近的大氣壓強(qiáng) 　小　；為了執(zhí)行滅火任務(wù)飛機(jī)停在水面吸水，隨著吸水量增加，它受到的浮力 　增大?。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”）。
（2）某次試飛中AG600以最大速度滿載巡航1h，消耗燃油2×103kg，燃油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能為 　9.2×1010　J，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率為 　25%?。ㄈ加偷臒嶂等?.6×107J/kg）。
【解析】（1）大氣壓隨著高度的增加而減小，所以鯤龍AG600水陸兩棲飛機(jī)在高空所受的大氣壓強(qiáng)，比水面附近的大氣壓強(qiáng)?。?br /> 為了執(zhí)行滅火任務(wù)飛機(jī)停在水面吸水，隨著吸水量增加，飛機(jī)自身總重G增加，由漂浮條件F?。紾可知，它受到的浮力增大；
（2）燃油完全燃燒獲得的內(nèi)能：
Q＝mq＝2×103kg×4.6×107J/kg＝9.2×1010J；
由v＝得，AG600以最大速度滿載巡航1h，通過的路程：
s＝vt＝460km/h×1h＝460km＝4.6×105m；
推力所做的功：
W有＝Fs＝5×104N×4.6×105m＝2.3×1010J；
發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率為：
η＝×100%＝×100%＝25%。
【答案】（1）小；增大；（2）9.2×1010；25%。
33．小明一家駕車旅行。
（1）加油時(shí)，聞到汽油味，說明分子在 　不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)?。?br /> （2）圖示為車發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)沖程，其能量轉(zhuǎn)化情況是 　機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能??；
（3）若車的總質(zhì)量為1.5t，勻速直線行駛9km，所受阻力為車重的0.1倍，完全燃燒汽油1L，則1L汽油完全燃燒放出的熱量是 　3.6×107　J，車所受牽引力是 　1.5×103　N，車的工作效率是 　37.5　%。（ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）

【解析】（1）給汽車加油時(shí)，會(huì)聞到汽油味，從物理學(xué)角度來看，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象表明這汽油分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；
（2）圖中進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（3）根據(jù)密度公式ρ＝算出汽油的質(zhì)量為：
m＝ρ汽油V＝0.8×103kg/m3×1×10﹣3m3＝0.8kg，
汽油完全燃燒釋放出的熱量為：
Q放＝mq汽油＝0.8kg×4.5×107J/kg＝3.6×107J；
車的質(zhì)量為m′＝1.5t＝1.5×103kg，
車受到的重力：G＝m′g＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N；
車所受阻力：f阻＝0.1G＝0.1×1.5×104N＝1.5×103N；
因?yàn)檐噭蛩傩旭?，所以牽引力F＝f阻＝1.5×103N；
牽引力做的功：W＝Fs＝1.5×103N×9×103m＝1.35×107J；
車的效率：
η＝×100%＝×100%＝37.5%。
【答案】（1）不停地做無規(guī)則動(dòng)；（2）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（3）3.6×107；1.5×103；37.5。
34．如圖是新農(nóng)村建設(shè)中廣泛使用的一種小型農(nóng)用柴油機(jī)，銘牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一個(gè)沖程活塞移動(dòng)的距離。該柴油機(jī)為單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)，壓縮沖程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加是通過 　做功　方式實(shí)現(xiàn)的；正常工作1min，柴油機(jī)輸出的有用功 　4.8×105　J，消耗柴油 　0.03　kg，做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫?　4000　N。（q柴油＝4.0×107J/kg）
型號
HR05b
活塞行程
100mm
轉(zhuǎn)速
2400r/min
輸出功率
8kW
效率
40%

【解析】（1）柴油機(jī)的壓縮沖程中，活塞壓縮燃料混合物做功，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能；
（2）根據(jù)P＝知柴油機(jī)輸出的有用功為：
W＝Pt＝8×103W×60s＝4.8×105J；
根據(jù)效率公式η＝得燃料完全燃燒放出的熱量為：
Q放＝＝＝1.2×106J；
利用Q＝mq知消耗柴油的質(zhì)量為：
m＝＝＝0.03kg；
飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，所以飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)2400周，要對外做功1200次，
一次做功為：
W′＝＝＝400J
做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫椋?br /> F＝＝＝4000N。
【答案】做功；4.8×105；0.03；4000。
35．有一輛由汽油機(jī)提供動(dòng)力的汽車，該車的輸出功率與汽油機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖所示。這輛汽車在某次測試時(shí)以90km/h的速度在水平公路上勻速行駛了10min，消耗1.1kg的汽油，此過程中汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為2000r/min（汽油的熱值q汽油＝4.6×107J/kg）。
（1）汽油機(jī)是一種將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為 　機(jī)械　能的裝置。
（2）該汽車在這段時(shí)間內(nèi)行駛了多少路程？
（3）1.1kg的汽油完全燃燒能產(chǎn)生多少熱量？
（4）此過程中汽油機(jī)的效率是多少？（百分?jǐn)?shù)保留到0.1位）

【解析】（1）汽油機(jī)是一種將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置；
（2）已知汽車的速度v＝90km/h，行駛的時(shí)間t＝10min＝，
由v＝可知汽車行駛的路程為：s＝vt＝90 km/h×h＝15km；
（3）1.1 kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量為：Q放＝mq汽油＝1.1 kg×4.6×107 J/kg＝5.06×107J；
（4）由圖可知，轉(zhuǎn)速為2000r/min時(shí)對應(yīng)的汽車輸出功率為P＝30kW＝3×104W，
由P＝可得汽油機(jī)在此過程做的有用功為：W＝Pt＝3×104W×10×60s＝1.8×107J，
汽油機(jī)的效率為：η＝×100%＝≈35.6%。
【答案】（1）汽油機(jī)是一種將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置；
（2）該汽車在這段時(shí)間內(nèi)行駛了15km路程；
（3）1.1kg的汽油完全燃燒能產(chǎn)生5.06×107J熱量；
（4）此過程中汽油機(jī)的效率是35.6%。
36．某品牌汽車空載靜止時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)為3×105Pa，輪胎與地面總接觸面積為400cm2。當(dāng)汽車以120km/h的速度沿直線勻速行駛時(shí)，功率為50kW。求：
（1）汽車的重力是多少？
（2）當(dāng)汽車以120km/h的速度沿直線勻速行駛時(shí)，所受到的阻力是多少？
（3）當(dāng)汽車以120km/h的速度沿直線勻速行駛100km時(shí)，燃燒10kg汽油，則發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？（汽油熱值q＝4.6×107J/kg）（結(jié)果保留到0.1%）
【解析】（1）根據(jù)p＝可知汽車空載靜止時(shí)對水平地面的壓力F＝pS＝3×105Pa×400×10﹣4m2＝1.2×104N，
則汽車的重力G＝F＝1.2×104N；
（2）汽車的速度v＝120km/h＝m/s，
當(dāng)汽車以120km/h的速度沿直線勻速行駛時(shí)，處于平衡狀態(tài)，所受阻力和牽引力大小相等，
根據(jù)P＝＝＝Fv可知汽車所受阻力f＝F牽＝＝＝1500N；
（3）當(dāng)汽車以120km/h的速度沿直線勻速行駛100km時(shí)，牽引力做功W＝F牽s＝1500N×100×103m＝1.5×108J，
10kg汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝qm＝4.6×107J/kg×10kg＝4.6×108J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η＝＝×100%≈32.6%。
【答案】（1）汽車的重力是1.2×104N；
（2）所受到的阻力是1500N；
（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是32.6%。
37．菜油是人們烹飪時(shí)常用的材料，最適宜的烹飪溫度在150℃到180℃之間。某酒店廚師在炸制酥肉時(shí)，將2kg的菜油從20℃加熱到170℃（未沸騰），求：
（1）菜油吸收的熱量[取c菜油＝2.0×103J/（kg?℃）]；
（2）如果這些熱量由天然氣燃燒來提供，則需要完全燃燒多少m3的天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒釋放的熱量全部被菜油吸收，天然氣的熱值為4.0×107J/m3）。
【解析】（1）菜油吸收的熱量為：Q吸＝c菜油m△t＝2.0×103 J/（kg?℃）×2kg×（170℃﹣20℃）＝6×105J；
（2）因?yàn)樘烊粴馔耆紵尫诺臒崃咳勘徊擞臀?，則：Q吸＝Q放＝qV，
天然氣的體積為：V＝＝＝0.015m3。
【答案】（1）菜油吸收的熱量為6×105J；
（2）這些熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒0.015m3的天然氣。


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