14.4第14章《内能的利用》单元测试练习（B卷）解析版

人教版八年级物理上册第14章《内能的利用》单元测试（B卷）（时间：90min满分：100分）姓名：学校：分数：题型选择题填空作图题实验题计算题总计题数2070633小题分数4016044100分得分一、选择题（每小题只有一个选项最符合题意，每小题2分，共20小题，共计40分）：1．下列关于能量转化的实例，你认为正确的是（）A．摩擦生热时，内能转化为机械能B．汽油机的做功冲程﹣﹣机械能转化为内能C．给蓄电池充电，电能转化为化学能D．电动机正常工作时，机械能转化为电能【答案】C【解析】解：A、摩擦生热时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故A错误；B、汽油机在做功冲程中，内能转化为机械能，故B错误；C、给蓄电池充电，消耗了电能，得到了化学能，因此是将电能转化为化学能的过程，故C正确；D、电动机正常工作时，消耗了电能，得到了机械能和内能（电流的热效应），电能转化为机械能和内能，故D错误。故选：C。2．下列关于能量转化现象的说法中，正确的是（）A．蓄电池充电时，化学能转化为电能B．植物进行光合作用，光能转化为内能C．燃料燃烧发热时，化学能转化为内能D．发电机工作时，电能转化为机械能【答案】C【解析】解：A、给蓄电池充电时把电能转化为化学能，故A错误；B、植物进行光合作用，光能转化为化学能，故B错误；C、燃料燃烧发热时，消耗自身的化学能，转化为内能，故C正确；D、发电机工作时是用来发电，是将机械能转化为电能，不是将电能转化为内能，故D错误。故选：C。3．下列说法正确的是（）A．质量相等的两块金属，升高相同的温度，比热容大的放出热量少B．质量相等的两种燃料完全燃烧，热值大的燃料放出的热量多C．冰水混合物吸收热量，温度不变，内能也不变D．液体的沸点随液面上方气压增大而降低【答案】B【解析】解：A、由Q＝cm△t可知，质量相等的两块金属，升高相同的温度，比热容大的吸收的热量多，故A错误；B、由Q放＝mq可知，质量相等的两种燃料完全燃烧，热值大的燃料放出的热量多，故B正确；C、冰水混合物吸收热量，固态冰熔化为液体水，温度不变，内能增大，故C错误；D、液体的沸点随液面上方气压增大而升高，故D错误。故选：B。4．下列说法正确的是（）A．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就不变B．内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体C．对一个物体做功，这个物体内能一定增加D．物体的温度越高，所含热量越多【答案】B【解析】解：A、内能的大小与物体的质量、温度和状态有关；温度不变时，物体的内能也可能改变，如晶体的熔化过程、凝固过程，其内能是改变的，故A错误；B、发生热传递的条件是存在温度差，内能小的物体可能温度高，所以内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体，故B正确；C、在没有热传递的情况下，对一个物体做功，物体的内能一定增加，故C错误；D、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，只能说吸收或放出热量，故D错误；故选：B。5．关于能量与能源，下列说法中错误的是（）A．在热传递过程中能量只能自发的从高温物体转移到低温物体而不能相反，说明能量的转移是有方向性的B．核能、石油、太阳能，不能在短时期内从自然界得到补充，这类能源属于不可再生能源C．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响D．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向【答案】B【解析】解：A、热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，若能从低温物体传递到高温物体，必须依靠外界的帮助，则说明能量转移具有方向性。此选项正确，不符合题意；B、核能、石油在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源；太阳能是取之不尽用之不竭的，属于可再生能源。此选项错误，符合题意；C、类耗用各种能源时，特别是燃烧化石能源时，废气的排放是最主要的污染之一，因此会对大气造成影响。此选项正确，不符合题意；D、可再生能源足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向。此选项正确，不符合题意。故选：B。6．关于质量均为1kg的0℃的水与0℃的冰，下列说法中正确的是（）A．因为都是0℃.所以都不具有内能B．水的内能更大C．二者混合时，热量从水传递向冰D．二者混合时，温度从水传递向冰【答案】B【解析】解：AB、水和冰的质量相同，0℃的冰变为0℃的水，这是熔化现象，熔化要吸热，内能增大，所以是0℃的水内能大，故A错误，B正确；CD、因为0℃的冰和0℃的水之间没有温度差，因此不会发生热传递，故CD错误。故选：B。7．与汽油机相比较，柴油机（）A．气缸顶部无火花塞，吸入气缸的是空气，效率较高B．气缸顶部无火花塞，吸入气缸的是柴油，效率较高C．气缸顶部有火花塞，吸入气缸的是空气，效率较低D．有火花塞，吸入气缸的是柴油和空气的混合燃料，效率高【答案】A【解析】解：汽油机顶部有火花塞，柴油机为喷油嘴，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物物质，柴油机吸入的空气，柴油机效率高，故BCD不符合题意，A符合题意。故选：A。8．小明家使用天然气灶来给水加热，天然气完全燃烧放出的热量只有63%被水吸收。有一次，他用该灶给质量为3kg、温度为20℃的水加热用了0.04m3的天然气，q＝4.4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。假设天然气完全燃烧，则在标准大气压下，这些水升高的温度是（）A．108℃ B．100℃ C．88℃ D．80℃【答案】D【解析】解：0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Vq＝0.04m3×4.4×107J/m3＝1.76×106J，3kg水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝63%×1.76×106J＝1.1088×106J，3kg升高的温度Δt=Q水的末温t＝t0+Δt＝20℃+88℃＝108℃＞100℃，因为在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水沸腾后，吸收热量，温度保持不变，所以在标准大气压下，这些水的末温是100℃，这些水升高的温度Δt′＝t′﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃。故选：D。9．近年来，我国民用汽油发动机技术取得了长足进步，接近国际先进汽油发动机的水平某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速是1800r/min，若做功冲程每次做功6000J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是（）A．每秒飞轮转60圈B．每秒完成60个冲程C．每秒对外做功15次D．发动机的输出功率是90kW【答案】A【解析】解：（1）因曲轴每转两圈对外做功一次，飞轮的转速是1800r/min＝30r/s，所以ls转动30周，要做功15次，完成60个冲程，故A错误，BC正确；（2）做功冲程一次对外做的功：W0＝6000J；汽油机的功率：P=W故选：A。10．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（）A．吸气冲程中，只有汽油吸入了气缸B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小C．做功冲程中，燃料释放的能量只有少部分转化为机械能D．排气冲程中，气缸内的气压小于气缸外的气压【答案】C【解析】解：A、汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A错误；B、在压缩冲程中，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大，故B错误；C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C正确；D、排气冲程中，气缸内的气压大于外界气压，故D错误。故选：C。11．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（）A．装置所具有的机械能始终不变B．如果没有能量补充，装置最终会停下来C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化【答案】B【解析】解：A、装置在工作的过程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能会变小，故A错误；BC、如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确，C错误；D、装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。故选：B。12．如图是重庆街头常见的雾炮车。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面；起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法正确的是（）A．雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，机械能不变B．雾炮车行驶过程中，轮胎与地面摩擦，热量从地面转移到轮胎使轮胎温度升高C．雾炮车的柴油发动机做功冲程实现了内能转化为机械能D．尘埃粒子快速沉降到地面，说明分子热运动减慢了【答案】C【解析】解：A、雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水的过程中，其速度不变，高度不变，但质量变小，所以雾炮车的动能变小，重力势能变小，机械能也变小，故A错误；B、轮胎与地面摩擦，这是通过做功的方式使轮胎温度升高，故B错误；C、柴油发动机在做功冲程中，将柴油燃烧释放的内能转化为机械能，从而驱动雾炮车前进，故C正确；D、尘埃粒子不是分子，尘埃粒子沉降到地面是宏观物体的机械运动，该现象不能说明分子热运动减慢了，故D错误。故选：C。13．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（）A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的能量总量是保持不变的C．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的【答案】C【解析】解：A、由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，所以小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能，但能量的总量是守恒的，故A错误；B、在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，散失到了空气中，所以小球的能量总量会减小，故B错误；C、在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，故C正确；D、只有在不计空气阻力、摩擦等的情况下，机械能才守恒；但能量守恒定律适用于所有的能量转化过程，是没有条件的，故D错误。故选：C。14．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分工作原理如图示：带有活塞的密闭化学反应室中有气态物质，当光从窗口射入时，可使气态物质接受光能而反应生成液态物质。而无光照射情况下反应逆向进行，重新生成气态物质。因此可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于选项中汽油机四个冲程中的（）【答案】C【解析】解：由题知，通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能；这里将光能转化为机械能，使活塞向右运动（气室内的空气对活塞做功），相当于汽油机的做功冲程，此时两个气门关闭，燃气膨胀对活塞做功，使活塞向下运动，观察可知只有C符合题意。故选：C。15．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机推动了人类第一次工业革命。如图为蒸汽机的工作原理：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞达到汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降，如此循环往复。下列说法错误的是（）A．用水冷凝蒸汽是利用热传递改变内能B．蒸汽机在整个工作过程中遵循机械能守恒C．蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似D．蒸汽推动活塞向外做功后，蒸汽的内能会减小【答案】B【解析】解：A、用水冷凝蒸汽时，蒸汽放出热量，是通过热传递改变内能的，故A正确；B、蒸汽对活塞做功，活塞的机械能增大，所以机械能不守恒，故B错误；C、蒸汽推动活塞上行，蒸汽的内能转化为活塞的机械能，与汽油机的做功冲程相似，故C正确；D、蒸汽推动活塞向外做功后，内能转化为机械能，所以蒸汽的内能会减小，故D正确。故选：B。16．人们通常用砖砌成炉灶烧煤来加热水（如图甲），小明同学将这些普通的炉灶壁改装成装水的容器，这样在给水壶内的水加热的同时，也加热了炉灶壁内的水（如图乙）。这样做有利于（）A．提高煤的热值B．煤的充分燃烧C．提高炉子的效率D．水壶内水吸收热量【答案】C【解析】解：A、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，所以其热值不变，故A错误；BCD、由题意可知，双加热煤炉相对于普通煤炉，在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热，减少了热量的损失，提高了炉子的效率；对煤的充分燃烧和水壶内水吸收热量没有影响；故C正确；BD错误。故选：C。17．如图所示是四冲程汽油机的_____冲程，该冲程中，汽缸内燃气的内能_____；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为10℃的水吸收，可使水温升高到_____℃[q油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。下列答案正确的是（）A．压缩、减小、55B．做功、增大、23C．做功、减小、33D．做功、减小、23【答案】C【解析】解：图中所示冲程中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，在这一过程中化学能转化为内能再转化为机械能，汽缸内燃气的内能减小；完全燃烧0.5kg汽油放出的热量：Q放＝m油q油＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J；完全燃烧0.5kg汽油放出的热量42%被吸收，由Q吸＝42%Q放＝cmΔt可知，水升高到的温度为：Δt=Q水的末温为：t＝t0+△t＝10℃+23℃＝33℃。故选：C。18．如图为一个四冲程汽油机处于工作过程中的某个冲程，转速是3600r/min.下列叙述正确的是（）A．此图是压缩冲程，内能转化为机械能B．增加此汽油机的工作时间，能提高它的效率C．1分钟内该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是7200个，1800次D．1分钟内该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是3600个，900次【答案】C【解析】解：A、如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断是做功冲程，即气缸内的混合气体对外做功，内能转化为机械能，故A错误；B、增加此汽油机的工作时间，做的有用功会增多，但不能提高它的效率，故B错误；CD、因为四冲程汽油机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，飞轮转动2周，所以，飞轮的转速是3600r/min，表示每分钟内飞轮转动3600圈，完成1800个工作循环，要经过7200个冲程，对外做功1800次，故C正确，D错误。故选：C。19．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，气缸容积为150mL；满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800r，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油10g，汽油的热值为4.6×107J/kg，则下列说法正确的是（）A．做功冲程燃气的平均压力为270NB．飞轮1min转动1800周，做功450次C．燃气对活塞做的总功为135JD．汽油机的效率为26.4%【答案】D【解析】解：（1）满负荷工作时，由p=FF＝pS＝9.0×105Pa×30×10﹣4m2＝2700N，故A错误；（2）气缸容积V＝150mL＝150cm3＝1.5×10﹣4m3，一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝FL＝pSL＝pV＝9.0×105Pa×1.5×10﹣4m3＝135J；因飞轮每转两圈对外做功一次，所以，由1800r/min可知，飞轮1min转动1800周，做功900次，故B错误；则燃气对活塞做的总功：W总＝W×900＝135J×900＝1.215×105J，故C错误；（3）1min消耗汽油完全燃烧释放的热量：Q放＝mq＝10×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝4.6×105J，该汽油机的效率：η=W总Q故选：D。20．现有完全相同的两高温金属球甲和乙，先将甲投入一杯冷水中，热平衡后水的温度升高了4℃；迅速取出甲球，再将乙球投入这一杯水中，热平衡后又使水的温度升高了3℃．若开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中，不计水的质量变化、状态变化和热量损失，热平衡后会使水的温度升高（）A．5.9℃ B．6.4℃ C．6.9℃ D．7.2℃【答案】B【解析】解：设完全相同的两高温金属球甲和乙的质量为m，初温为t0，比热容为c，将甲投入一杯冷水中，热平衡后水的温度升高了4℃，则水的末温为t0水+4℃，金属球甲温度的变化量为t0﹣（t0水+4℃）＝t0﹣t0水﹣4℃，由Q＝cm△t可得：cm（t0﹣t0水﹣4℃）＝c水m水×4℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①迅速取出甲球，再将乙球投入这一杯水中，热平衡后又使水的温度升高了3℃，则水的末温为（t0水+4℃）+3℃＝t0水+7℃，金属球乙温度的变化量为t0﹣（t0水+7℃）＝t0﹣t0水﹣7℃，由Q＝cm△t可得：cm（t0﹣t0水﹣7℃）＝c水m水×3℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得：t解得：t0﹣t0水＝16℃，开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中，热平衡后使水的温度升高了△t，则水的末温t0水+△t，两金属球温度的变化量t0﹣（t0水+△t）＝t0﹣t0水﹣△t，由Q＝cm△t可得：2cm（t0﹣t0水﹣△t）＝c水m水△t﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①③可得：t0−解得：△t＝6.4℃。故选：B。二、填空题（每空1分，共7小题，共计16分）：21．小张家安装有一台太阳能热水器。查阅说明书知道：该热水器接收太阳能的总有效面积为2.5m2，接受太阳能的平均功率为700W/m2，则1小时内该热水器可接收到的太阳能为J；若该热水器仅能把接收的太阳能的40%供水吸收，则1h内可以将质量为60kg的冷水温度升高℃。【答案】6.3×106；10。【解析】解：由题知，该太阳能热水器接收太阳能的功率：P＝700W/m2×2.5m2＝1750W，由P=Wt可得，1小时内该热水器可接收到的太阳能：E＝Pt＝1750W×3600s＝6.3×10由η=Q吸E×100%可得，水吸收的热量：Q吸＝Eη＝6.3×10由Q吸＝cm△t可得，冷水升高的温度：△t=Q故答案为：6.3×106；10。22．有两台单缸四冲程柴油机，它们在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功相等。甲、乙两柴油机输出的有用功率之比为4：3，甲柴油机的效率为32%，乙柴油机的效率为36%，则甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比为，乙柴油机在某工作时间内消耗了10kg的柴油，则甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为。【答案】4：3；15。【解析】解：（1）单缸四冲程柴油机，1个工件循环包括4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次。设甲乙柴油机在相同的时间t（单位秒）飞轮的转数分别为n甲、n乙，则每秒对外做功次数分别为：12×n甲和12由已知，在做功冲程中每做功一次，对外输出的有用功W相等，故在相同的时间t（单位秒）甲乙柴油机对外做的功分别为：12×n甲×W和12根据P=WP甲P乙故甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比为：n甲（2）由（1）知，在相等的时间内甲乙柴油机对外做的功之比为：W甲W乙=12×n甲因柴油机的效率为：η=WQ=m甲故甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为：m甲=n甲η乙故答案为：4：3；15。23．天然气是一种清洁燃料，我市部分公交车开始使用天然气来代替柴油或汽油。已知天然气的热值为7×107J/L，某汽车完全燃烧2L天然气所释放的热量为J；该汽车发动机效率为55%，输出有用的机械能为J；汽车使用水做冷却剂，是因为水的较大。【答案】1.4×108；7.7×107；比热容。【解析】解：（1）消耗2L天然气所释放的热量：Q放＝qV＝7×107J/L×2L＝1.4×108J；（2）根据η=WQ放×100%知，输出有用的机械能：W＝ηQ放＝55%×1.4×10（3）汽车发动机工作时产生大量热量，这些热量如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高。故答案为：1.4×108；7.7×107；比热容。24．目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，说明了力可以改变物体的。汽油燃烧转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有。该背包飞行高度可达近3000m，在此高度人会感到有所不适，这是因为大气压随高度的增加而。（选填“增大”“不变”或“减小”）【答案】运动状态；方向；减少。【解析】解：人获得飞行动力，人从静止到运动，速度发生了改变，人的运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。汽油燃烧转化为内能，有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用，说明能量的转移和转化是具有方向的。人在近3000m的高空会感到有所不适，是因为大气压随海拔高度的增加而减小。故答案为：运动状态；方向；减少。25．一台单缸汽油机，飞轮的转速是3000r/min，汽油机的汽缸横截面积为20cm2，活塞冲程长60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.5×106Pa，则这台汽油机功率为W，且该汽油机一分钟消耗30g汽油，则这台汽油机效率为%。（汽油的热值为4.8×107J/kg）。【答案】7500；31.25。【解析】解：（1）已知活塞的面积：S＝20cm2＝2×10﹣3m2，由p=FS可知，燃气对活塞的平均压力：F＝ps＝2.5×106Pa×2×10﹣3m2＝5×10一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝5×103N×60×10﹣3m＝300J；曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动3000转，完成1500个工作循环，对外做功1500次，则1min对外做的总功：W总＝W×1500＝300J×1500＝4.5×105J，汽油机的功率：P=W（2）每分钟消耗30g汽油，则汽油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝30×10﹣3kg×4.8×107J/kg＝1.44×106J；汽油机把内能转化为机械能的效率：η=W总Q故答案为：7500；31.25。26．重庆一中某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。c水＝4.2×103J/（kg•℃）。下表是其某次试验的记录数据：热水器内水的质量水的初温水的末温太阳光照射时间太阳能热水器接受阳光垂直照射的面积每1m2表面上，每1s钟接受到的太阳能100kg20℃45℃104s2m21000J根据表格中的数据可以算出，本次试验太阳能热水器内的水吸收热量是J；太阳能热水器的效率为。【答案】1.05×107J；52.5%。【解析】解：由表格数据可知，本次试验中100kg的水温度从20℃升高到45℃，这些水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（45℃﹣20℃）＝1.05×107J；由表格数据可知，太阳能热水器接受的太阳能：E＝1000J/（m2•s）×2m2×104s＝2×107J；则太阳能热水器的效率：η=Q故答案为：1.05×107J；52.5%。27．某台Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示：汽缸数单缸排量额定功率转速燃气气压10.5×10﹣3m32400r/min5×106Pa其中，“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率：“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积。“燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强。则内燃机每分钟做功J，其额定功率W（不考虑机械能的损失）。【答案】2.5×103；5×104。【解析】解：结合表格数据由W＝Fs＝pSs＝pV可得，单缸Q195型汽油机一次做的功：W＝Fs＝pSs＝pV＝5×106Pa×0.5×10﹣3m3＝2.5×103J，又因为转速为2400r/min＝40r/s，四冲程内燃机飞轮每转两周、做功一次，所以1s内做功20次，则单缸Q195型汽油机的额定功率：P=W总t故答案为：2.5×103；5×104。三、计算题（第28和第29题，每小题6分，第30、31、32和33题，每小题8分，共6小题，共计44分）：28．用燃气灶烧水，使40kg的水从20℃加热到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：（1）水吸收的热量是多少？（2）这些热量相当于多少体积的煤气完全燃烧放出的热量？（煤气的热值为4.2×107J/m3）【答案】（1）水吸收的热量是8.4×106J；（2）这些热量相当于0.2m3的煤气完全燃烧放出的热量。【解析】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×106J；（2）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝Q吸＝8.4×106J，由Q放＝Vq可得，需要煤气的体积：V=Q放q答：（1）水吸收的热量是8.4×106J；（2）这些热量相当于0.2m3的煤气完全燃烧放出的热量。29．2017年5月，中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功。100cm3可燃冰可释放约为1.5×10﹣2m3天然气。已知q天然气＝2.1×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。则：（1）求100cm3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量；（2）若将上述的天然气通过燃气灶给水加热，可使1kg的水从20℃升高到65℃，求水吸收的热量；（3）求该燃气灶的热效率。【答案】（1）100cm3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量为3.15×105J；（2）水吸收的热量为1.89×105J；（3）该燃气灶的热效率为60%。【解析】解：（1）100cm3可燃冰可释放约为1.5×10﹣2m3天然气，1.5×10﹣2m3天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝1.5×10﹣2m3×2.1×107J/m3＝3.15×105J；（2）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（65℃﹣20℃）＝1.89×105J；（3）该燃气灶的热效率：η=Q答：（1）100cm3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量为3.15×105J；（2）水吸收的热量为1.89×105J；（3）该燃气灶的热效率为60%。30．氢气﹣汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气＝1.5×108J/kg、q汽油＝4.5×107J/kg。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，全程分两个阶段，如图所示。阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，消耗了0.8kg氢气。阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。（1）求轿车行驶过程中受到的阻力；（2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率；（3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地。【答案】（1）轿车行驶过程中受到的阻力为800N；（2）在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为60%；（3）不能到达乙地。【解析】解：（1）轿车牵引力的功率为P＝20kW＝2×104W，由P=Wt=由二力平衡条件得，轿车匀速行驶过程中受到的阻力为f＝F＝800N；（2）第一阶段轿车行驶时间t＝1h＝3600s，由v=st得，第一阶段轿车行驶的距离为s1＝vt＝25m/s×3600s＝9×10第一阶段牵引力做的功为W有1＝Fs1＝800N×9×104m＝7.2×107J；氢气完全燃烧放出的热量为Q放氢＝m氢气q氢气＝0.8kg×1.5×108J/kg＝1.2×108J，使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为η1=W（3）第二阶段行驶距离为s2＝s﹣s1＝250km﹣90km＝160km＝1.6×105m；第二阶段牵引力做的功为W有2＝Fs2＝800N×1.6×105m＝1.28×108J；由η=W有Q放得，需要汽油完全燃烧提供的热量为Q放汽由Q＝mq得，需要的汽油质量为m汽油=Q已知油箱中汽油的质量为8kg，由于8kg＜9.49kg，所以轿车不能到达乙地。答：（1）轿车行驶过程中受到的阻力为800N；（2）在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为60%；（3）不能到达乙地。31．近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场进入普通百姓家庭。下表是我国某品牌轿车的一次测试报告。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg，汽油的密度为0.75×103kg/m3）车型测试道路标准水平国道测试距离20km测试速度80km/h发动机输出功率92kW消耗9L请计算该品牌轿车在测试过程中：（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？（2）发动机所做的有用功是多少？（3）该汽车的热机效率约是多少？【答案】（1）汽油完全燃烧放出的热量是3×108J；（2）该品牌轿车在测试过程中，牵引力所做的功是8.28×107J；（3）该汽车的热机效率约是26.7%。【解析】解：（1）由ρ=mm＝ρV＝0.75×103kg/m3×9×10﹣3m3＝6.75kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×6.75kg＝3.105×108J；（2）因为汽车匀速行驶，由v=st可得汽车行驶的时间：t汽车牵引力做的功：W＝Pt＝92×103W×900s＝8.28×107J；（3）汽车的热机效率：η=WQ放答：（1）汽油完全燃烧放出的热量是3×108J；（2）该品牌轿车在测试过程中，牵引力所做的功是8.28×107J；（3）该汽车的热机效率约是26.7%。32．4月24日，国产075型两栖攻击舰“海南舰”正式入列，该舰入列标志着我国海军远洋两栖作战能力发生历史性飞跃。资料显示，075型两栖攻击舰的排水量为4万吨，其动力系统为16PC2﹣6B柴油发动机组，发动机组全部