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中考物理一轮复习单元复习讲练考专题41 内能及其利用 单元对点难题训练（含解析）
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这是一份中考物理一轮复习单元复习讲练考专题41 内能及其利用 单元对点难题训练（含解析），共10页。试卷主要包含了 的方式改变气缸内气体的内能，4×107J；50%，，煤的热值为3等内容，欢迎下载使用。
考点1：热机
1. （2022湖南怀化）如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，热机中能量转化和该实验一致的冲程是（ ）
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】C
【解析】水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，水蒸气对橡胶塞做功，内能减小，内能转化为橡胶塞的机械能，热机中能量转化和该实验一致的冲程是做功冲程。故选C。
2. （2022湖北十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A. 尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】C
【解析】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意；
B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，故B正确，不符合题意；
C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误，符合题意；
D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。故选C。
3. （2022广西百色）用冷水冷却发动机，是利用水的比热容较__________（选填“大”或“小”）的特性。四冲程汽油机的工作过程中__________冲程将内能转化为机械能（选填“压缩”或“做功”）。
【答案】 大 做功
【解析】用冷水冷却发动机，是利用水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，可以吸收更多的热量。
四冲程汽油机的工作过程中，在做功冲程，高温高压的燃气体积膨胀，对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能。
4. （2022广西玉林）如图所示是一台四冲程内燃机的______（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变气缸内气体的内能。
【答案】 压缩 做功
【解析】由图可知，内燃机的进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能增大。因此图中是一台四冲程内燃机的压缩冲程，这个冲程是通过做功的方式改变气缸内气体的内能。
5. （2022齐齐哈尔）一台单缸四冲程汽油机，当飞轮转速是2400r/min时，它每秒钟对外做功___________次；做功冲程是将___________转化为机械能。
【答案】 20 内能
【解析】汽油机的飞轮每转2转，会对外做功1次，已知该飞轮转速为
SKIPIF 1 < 0
故每秒钟飞轮转动40转，对外做功20次。
做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，将内能转化为了机械能。
6. （2022黑龙江绥化）如图所示是汽油机的___________冲程，在此冲程中汽缸内气体的内能___________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
【答案】 做功 减小
【解析】由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程。在做功冲程中，气缸内气体的体积增大，温度降低，内能减小，将内能转化为机械能。
7. （2021广西贵港）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（ ）
A. 这个过程与内燃机的做功冲程类似
B. 试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C. 酒精燃烧时是内能转化为化学能
D. 管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
【答案】 A
【解析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
A ．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，A符合题意。
B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，B不符合题意；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，C不符合题意；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，D不符合题意.
考点2：热值与热及效率
1. （2022黑龙江牡鸡）关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A. 晶体在熔化过程中，随着持续吸收热量，温度不断升高
B. 热机的效率无法达到100%
C. 热传递的实质是热量从内能大的物体传递到内能小的物体
D. 冬天在家洗澡时，会发现浴室内出现“白气”，这些“白气”是水蒸气
【答案】B
【解析】A．晶体在熔化的过程中要持续吸热，但温度保持不变，故A错误；
B．因为总存在各种形式的能量损失，所以热机的效率是无法达到100%，故B正确；
C．热传递的过程中热量是从温度高的物体传向温度低的物体，故C错误；
D．浴室中的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠，故D错误。故选B。
2. （2022广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于___________现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 热传递 扩散 不变
【解析】用煤气炉烹饪食物时，煤气燃烧释放出来的热量主要通过热传递的方式给食物加热，使食物的内能增加。
现场香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
热值是燃料的一种特性，煤气燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，状态没变，则其热值不变。
3. （2022安徽）小明利用家中燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将 SKIPIF 1 < 0 的水从 SKIPIF 1 < 0 加热到 SKIPIF 1 < 0 ，消耗了 SKIPIF 1 < 0 天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为 SKIPIF 1 < 0 ，天然气的热值为 SKIPIF 1 < 0 ，则此次燃气灶烧水的效率为______。
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】水吸收的热量为
SKIPIF 1 < 0
天然气放出的热量为
SKIPIF 1 < 0
燃气灶烧水的效率为
SKIPIF 1 < 0
4. （2022黑龙江绥化）某饮水机额定加热功率为500W，水箱容积为1L，在额定电压下将满箱水从75℃加热到95℃，用时210s，则水箱中的水吸收的热量是___________J，该饮水机的效率是___________。
【答案】 SKIPIF 1 < 0 80%
【解析】水箱中的水的质量是
SKIPIF 1 < 0
水箱中的水吸收的热量是
SKIPIF 1 < 0
消耗的电能为
SKIPIF 1 < 0
该饮水机的效率是
SKIPIF 1 < 0
5. （2022黑龙江龙东）疫情防控期间，疾控部门要经常对环境进行消杀。一台运送消毒液的车辆，满载后总质量为 SKIPIF 1 < 0 ，车轮与地面总接触面积为 SKIPIF 1 < 0 ，该车沿平直公路匀速行驶 SKIPIF 1 < 0 后到达目的地，共消耗汽油 SKIPIF 1 < 0 ，车匀速行驶过程中，牵引力始终为 SKIPIF 1 < 0 ，汽油的热值 SKIPIF 1 < 0 。求：
（1）车满载时受到的总重力；
（2）车满载后静止在水平地面时对地面的压强；
（3）车行驶过程中发动机的效率。
【答案】（1）1.4×105N；（2）3.5×105Pa；（3）30%
【解析】（1）车满载时受到的总重力
G=mg=14×103kg×10N/kg=1.4×105N
（2）车满载后静止在水平地面时对地面的压力
F=G=1.4×105N
对地面的压强
SKIPIF 1 < 0
（3）牵引力做的功
W=Fs=1.5×104N×4.6×103m=6.9×107J
燃烧汽油释放的热量
Q放=m汽q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
发动机的效率
SKIPIF 1 < 0
6. （2022甘肃金昌）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
【答案】（1）1.68×106J；（2）3.2×106J；（3）52.5%
【解析】（1）水的质量
SKIPIF 1 < 0
水吸收的热量
SKIPIF 1 < 0
（2）天然气放出的热量
SKIPIF 1 < 0
（3）天然气灶的效率
SKIPIF 1 < 0
答：（1）水吸收的热量为 SKIPIF 1 < 0 ；
（2）天然气放出的热量为 SKIPIF 1 < 0 ；
（3）天然气灶的效率 SKIPIF 1 < 0 。
7. （2022梧州）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg SKIPIF 1 < 0 ℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
Δt＝ SKIPIF 1 < 0 ＝ SKIPIF 1 < 0 ＝40℃
（3）公交车做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交车的效率
η＝ SKIPIF 1 < 0 ×100%＝ SKIPIF 1 < 0 ×100%＝50%
8. （2022湖南益阳）为了实现节能减排，我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有 SKIPIF 1 < 0 的压缩天然气，天然气的热值为 SKIPIF 1 < 0 ，若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功，出租车行驶过程中受到的平均阻力为 SKIPIF 1 < 0 。求：
（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
【答案】（1） SKIPIF 1 < 0 ；（2） SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）由题意可知，根据公式
SKIPIF 1 < 0
可得，出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量
SKIPIF 1 < 0
（2）因为出租车在公路上做匀速直线运动，所以
SKIPIF 1 < 0
牵引力做功所消耗的能量为
SKIPIF 1 < 0
根据公式
SKIPIF 1 < 0
可得，气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程
SKIPIF 1 < 0
答：（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q为 SKIPIF 1 < 0 ；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s为 SKIPIF 1 < 0 。
9.（2021哈尔滨）哈尔滨市正在进行的老旧小区改造措施惠及万民，其中为房屋外墙安装保温层更换门窗等措施可减少散热，提高室温实现“节能减排”因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104kg，这些煤完全燃烧可放出的热量为______J，这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高______ SKIPIF 1 < 0 。[水的比热容为4.2×103J/（kg· SKIPIF 1 < 0 ），煤的热值为3.0×107J/kg]
【答案】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【解析】这些煤完全燃烧可放出的热量
SKIPIF 1 < 0
[2]这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
10.用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______。
【答案】 (1)4.2×105 (2) 52.5%
【解析】（1）水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J
（2）20g煤气完全燃烧放出的热量
Q放=mq=20×10-3kg×4.0×107J/kg=8×105J
燃气灶烧水的效率
η= SKIPIF 1 < 0 =52.5%
考点3：能量的转化与守恒
1. （2022湖北宜昌）现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的______能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了______。
【答案】 机械 能量守恒定律
【解析】运动的汽车具有机械能，刹车时带动发电机，把汽车的机械能转化为电能储存起来。
能量既不会消灭也不会创生，能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律，汽车一边行驶，一边发电，永远运动下去的观念违背了能量守恒定律，不可能实现。
2.根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（ ）
A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动
【答案】B
【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误；
B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确；
C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误；
D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。
考点1：热机
1. （2022湖南怀化）如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，热机中能量转化和该实验一致的冲程是（ ）
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】C
【解析】水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，水蒸气对橡胶塞做功，内能减小，内能转化为橡胶塞的机械能，热机中能量转化和该实验一致的冲程是做功冲程。故选C。
2. （2022湖北十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A. 尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】C
【解析】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意；
B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，故B正确，不符合题意；
C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误，符合题意；
D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。故选C。
3. （2022广西百色）用冷水冷却发动机，是利用水的比热容较__________（选填“大”或“小”）的特性。四冲程汽油机的工作过程中__________冲程将内能转化为机械能（选填“压缩”或“做功”）。
【答案】 大 做功
【解析】用冷水冷却发动机，是利用水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，可以吸收更多的热量。
四冲程汽油机的工作过程中，在做功冲程，高温高压的燃气体积膨胀，对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能。
4. （2022广西玉林）如图所示是一台四冲程内燃机的______（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变气缸内气体的内能。
【答案】 压缩 做功
【解析】由图可知，内燃机的进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能增大。因此图中是一台四冲程内燃机的压缩冲程，这个冲程是通过做功的方式改变气缸内气体的内能。
5. （2022齐齐哈尔）一台单缸四冲程汽油机，当飞轮转速是2400r/min时，它每秒钟对外做功___________次；做功冲程是将___________转化为机械能。
【答案】 20 内能
【解析】汽油机的飞轮每转2转，会对外做功1次，已知该飞轮转速为
SKIPIF 1 < 0
故每秒钟飞轮转动40转，对外做功20次。
做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，将内能转化为了机械能。
6. （2022黑龙江绥化）如图所示是汽油机的___________冲程，在此冲程中汽缸内气体的内能___________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
【答案】 做功 减小
【解析】由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程。在做功冲程中，气缸内气体的体积增大，温度降低，内能减小，将内能转化为机械能。
7. （2021广西贵港）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（ ）
A. 这个过程与内燃机的做功冲程类似
B. 试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C. 酒精燃烧时是内能转化为化学能
D. 管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
【答案】 A
【解析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
A ．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，A符合题意。
B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，B不符合题意；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，C不符合题意；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，D不符合题意.
考点2：热值与热及效率
1. （2022黑龙江牡鸡）关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A. 晶体在熔化过程中，随着持续吸收热量，温度不断升高
B. 热机的效率无法达到100%
C. 热传递的实质是热量从内能大的物体传递到内能小的物体
D. 冬天在家洗澡时，会发现浴室内出现“白气”，这些“白气”是水蒸气
【答案】B
【解析】A．晶体在熔化的过程中要持续吸热，但温度保持不变，故A错误；
B．因为总存在各种形式的能量损失，所以热机的效率是无法达到100%，故B正确；
C．热传递的过程中热量是从温度高的物体传向温度低的物体，故C错误；
D．浴室中的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠，故D错误。故选B。
2. （2022广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于___________现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 热传递 扩散 不变
【解析】用煤气炉烹饪食物时，煤气燃烧释放出来的热量主要通过热传递的方式给食物加热，使食物的内能增加。
现场香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
热值是燃料的一种特性，煤气燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，状态没变，则其热值不变。
3. （2022安徽）小明利用家中燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将 SKIPIF 1 < 0 的水从 SKIPIF 1 < 0 加热到 SKIPIF 1 < 0 ，消耗了 SKIPIF 1 < 0 天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为 SKIPIF 1 < 0 ，天然气的热值为 SKIPIF 1 < 0 ，则此次燃气灶烧水的效率为______。
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】水吸收的热量为
SKIPIF 1 < 0
天然气放出的热量为
SKIPIF 1 < 0
燃气灶烧水的效率为
SKIPIF 1 < 0
4. （2022黑龙江绥化）某饮水机额定加热功率为500W，水箱容积为1L，在额定电压下将满箱水从75℃加热到95℃，用时210s，则水箱中的水吸收的热量是___________J，该饮水机的效率是___________。
【答案】 SKIPIF 1 < 0 80%
【解析】水箱中的水的质量是
SKIPIF 1 < 0
水箱中的水吸收的热量是
SKIPIF 1 < 0
消耗的电能为
SKIPIF 1 < 0
该饮水机的效率是
SKIPIF 1 < 0
5. （2022黑龙江龙东）疫情防控期间，疾控部门要经常对环境进行消杀。一台运送消毒液的车辆，满载后总质量为 SKIPIF 1 < 0 ，车轮与地面总接触面积为 SKIPIF 1 < 0 ，该车沿平直公路匀速行驶 SKIPIF 1 < 0 后到达目的地，共消耗汽油 SKIPIF 1 < 0 ，车匀速行驶过程中，牵引力始终为 SKIPIF 1 < 0 ，汽油的热值 SKIPIF 1 < 0 。求：
（1）车满载时受到的总重力；
（2）车满载后静止在水平地面时对地面的压强；
（3）车行驶过程中发动机的效率。
【答案】（1）1.4×105N；（2）3.5×105Pa；（3）30%
【解析】（1）车满载时受到的总重力
G=mg=14×103kg×10N/kg=1.4×105N
（2）车满载后静止在水平地面时对地面的压力
F=G=1.4×105N
对地面的压强
SKIPIF 1 < 0
（3）牵引力做的功
W=Fs=1.5×104N×4.6×103m=6.9×107J
燃烧汽油释放的热量
Q放=m汽q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
发动机的效率
SKIPIF 1 < 0
6. （2022甘肃金昌）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
【答案】（1）1.68×106J；（2）3.2×106J；（3）52.5%
【解析】（1）水的质量
SKIPIF 1 < 0
水吸收的热量
SKIPIF 1 < 0
（2）天然气放出的热量
SKIPIF 1 < 0
（3）天然气灶的效率
SKIPIF 1 < 0
答：（1）水吸收的热量为 SKIPIF 1 < 0 ；
（2）天然气放出的热量为 SKIPIF 1 < 0 ；
（3）天然气灶的效率 SKIPIF 1 < 0 。
7. （2022梧州）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg SKIPIF 1 < 0 ℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
Δt＝ SKIPIF 1 < 0 ＝ SKIPIF 1 < 0 ＝40℃
（3）公交车做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交车的效率
η＝ SKIPIF 1 < 0 ×100%＝ SKIPIF 1 < 0 ×100%＝50%
8. （2022湖南益阳）为了实现节能减排，我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有 SKIPIF 1 < 0 的压缩天然气，天然气的热值为 SKIPIF 1 < 0 ，若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功，出租车行驶过程中受到的平均阻力为 SKIPIF 1 < 0 。求：
（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
【答案】（1） SKIPIF 1 < 0 ；（2） SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）由题意可知，根据公式
SKIPIF 1 < 0
可得，出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量
SKIPIF 1 < 0
（2）因为出租车在公路上做匀速直线运动，所以
SKIPIF 1 < 0
牵引力做功所消耗的能量为
SKIPIF 1 < 0
根据公式
SKIPIF 1 < 0
可得，气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程
SKIPIF 1 < 0
答：（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q为 SKIPIF 1 < 0 ；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s为 SKIPIF 1 < 0 。
9.（2021哈尔滨）哈尔滨市正在进行的老旧小区改造措施惠及万民，其中为房屋外墙安装保温层更换门窗等措施可减少散热，提高室温实现“节能减排”因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104kg，这些煤完全燃烧可放出的热量为______J，这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高______ SKIPIF 1 < 0 。[水的比热容为4.2×103J/（kg· SKIPIF 1 < 0 ），煤的热值为3.0×107J/kg]
【答案】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【解析】这些煤完全燃烧可放出的热量
SKIPIF 1 < 0
[2]这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
10.用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______。
【答案】 (1)4.2×105 (2) 52.5%
【解析】（1）水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J
（2）20g煤气完全燃烧放出的热量
Q放=mq=20×10-3kg×4.0×107J/kg=8×105J
燃气灶烧水的效率
η= SKIPIF 1 < 0 =52.5%
考点3：能量的转化与守恒
1. （2022湖北宜昌）现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的______能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了______。
【答案】 机械 能量守恒定律
【解析】运动的汽车具有机械能，刹车时带动发电机，把汽车的机械能转化为电能储存起来。
能量既不会消灭也不会创生，能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律，汽车一边行驶，一边发电，永远运动下去的观念违背了能量守恒定律，不可能实现。
2.根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（ ）
A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动
【答案】B
【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误；
B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确；
C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误；
D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。
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