初中物理《内能的利用》真题演练含解析

练习PAGE1练习2024年中考物理第一轮复习真题演练（原卷版）第十四章内能的利用（7大考点）TOC\o"1-3"\h\u一．四冲程内燃机的工作过程（共7小题）二．有关热机的计算（共4小题）三．燃料的热值及其计算（共7小题）四．热机的效率（共7小题）五．能量转化和转移（共6小题）六．能量的利用效率（共4小题）七．能量的转化与转移的方向性（共3小题）一．四冲程内燃机的工作过程（共7小题）1．（2023•上海）在四冲程汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程2．（2023•永州）关于分子热运动和内能，下列说法正确的是（）A．铁的质量越大，则铁的比热容越大 B．内燃机在压缩冲程中，内能转化为机械能 C．木工锯木块时，锯条会发烫是通过热传递改变物体的内能 D．端午节煮粽子，闻到粽香说明分子在不停地做无规则的运动3．（2023•徐州）在汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能，对外提供动力的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程4．（2023•内江）如图所示的四个情景，下列说法正确的是（）A．图甲中，闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动 B．图乙中，让笔杆热起来，只能采用做功的方式 C．图丙中，两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力 D．图丁中，汽油机的做功冲程把机械能转化为内能5．（2023•鞍山）如图所示的汽油机处于（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程将能转化为能。某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功次。6．（2023•齐齐哈尔）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为r/min。7．（2023•苏州）工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手，钢筋内能是通过的方式增加的。用切割机切割钢筋，切割片温度急剧上升，该过程内能变化情况与热机的冲程相同。二．有关热机的计算（共4小题）8．（2023•黑龙江）某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该汽油机每分钟做功次。完全燃烧500g汽油放出的热量是J。（汽油的热值是4.6×107J/kg）9．（2023•镇江）如图为单缸四冲程汽油机的冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成个如图所示的冲程。10．（2023•南充）某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油kg（q汽油＝4.6×107J/kg）。11．（2023•常州）压缩空气动力车。（1）小明将充满气的气球捆绑在小车上，制成压缩空气动力小车，当气球向右喷气时，静止的小车向左运动起来，如图甲所示，该现象说明力的作用是；还说明力可以改变物体的。（2）为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。发动机对外做功的是（进气/排气）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功次。汽车行驶一段路程后，钢瓶内压缩空气的密度。三．燃料的热值及其计算（共7小题）12．（2023•邵阳）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（）A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积13．（2023•临沂）自劳动课成为中小学一门独立课程以来，小明已学会了多种菜肴的烹饪方法，下列与烹饪有关的说法，正确的是（）A．锅把手上刻有花纹可以增大摩擦 B．燃气的热值大小与是否完全燃烧有关 C．菜被炒熟是做功改变了它的内能 D．油和水很难融合表明分子间没有间隙14．（2023•东营）下列说法正确的是（）A．打扫卫生时尘土飞扬，属于扩散现象 B．天然气燃烧越充分，其热值就越大 C．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能 D．楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的比热容较小15．（2023•株洲）如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出。则（）A．管内水蒸气的内能不变 B．管内水蒸气对橡胶塞做了功 C．水所含的热量增加 D．灯中剩余酒精的热值变小16．（2023•宿迁）反复弯折铁丝，铁丝弯折处会很烫，铁丝内能是通过（选填“热传递”或“做功”）的方式增加，此能量的转化与四冲程汽油机的冲程相同。某汽车百公里耗油5kg，这些汽油完全燃烧可放出的热量是J。（q汽油＝4.6×107J/kg）17．（2023•德州）如图为我国自主研制的两栖战车，整车质量为26.5t，每条履带与地面的接触面积为2.5m2，水上最快航速可达30km/h，达到世界先进水平，某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为66km的水域。已知ρ燃油＝0.85×103kg/m3、q燃油＝4.3×107J/kg，g＝10N/kg、ρ水＝1.0×103kg/m3。求：（1）该战车停在水平地面时对地面的压强；（2）此次任务中该战车穿过该水域需要多长时间；（3）该战车在水面漂浮时排开水的体积；（4）该战车在此次任务中消耗燃油600L，这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。18．（2023•广东）阅读材料，回答问题。风力发电风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在5m/s≤v≤10m/s的范围内，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。）（1）完成图戊风力发电的主要能量转化流程图；①；②。（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会（选填“顺时针”或“逆时针”）转动。（3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于kg的煤完全燃烧放出的热量。（q煤＝3.0×107J/kg）（4）当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈。若发电机输出电能1kW•h，叶片需要转动圈。（5）若14：00—15：00和15：00—16：00两段时间内输出电能之比为1：3，则14：00—20：00的时间段内风力发电机组的输出电能为kW•h。四．热机的效率（共7小题）19．（2023•随州）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（）A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值20．（2022•柳州）下列关于热机的说法正确的是（）A．热机的效率为100% B．热机只有汽油机和柴油机两种 C．好的热机工作时不排放废气 D．热机工作时都要利用燃料的化学能21．（2023•广西）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为能，散失的能量越少，发动机效率越（选填“高”或“低”）。22．（2023•沈阳）校车在某段平直路面上以36km/h的速度匀速行驶10min，通过的路程为km；若在此过程中消耗1kg柴油，发动机输出有用的机械功为1.72×107J，校车发动机的效率为%。（柴油热值为4.3×107J/kg）23．（2023•兰州）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间为1h，消耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg）。求：（1）汽车行驶的速度；（2）牵引力的功率；（3）汽车发动机的效率。24．（2023•呼和浩特）小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水平直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为4.6×107J/kg。求：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小；（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率；（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。25．（2023•扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。（1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变。（2）现在很多地方都用联合收割机收割麦子，某收割机的参数如表割幅（m）2.2/2.5履带接地总面积（m2）3.6喂入量（kg/s）3/4/4.5功率（kW）60发动机效率40%油箱容积（L）72满油时整机质量（kg）2880①满油时收割机对水平地面的压强是Pa。（g取10N/kg）②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机是（选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功J，在此过程中消耗柴油kg。（q柴油约为4×107J/kg）（3）“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是kg/s，出现这一结果，你认为作物的会对喂入量产生影响。五．能量转化和转移（共6小题）26．（2023•聊城）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（）A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将电能转化为化学能 C．蓄电池放电将化学能转化为电能 D．小风扇工作将化学能转化为机械能27．（2023•呼和浩特）人类文明，一脉相传。从远古的水磨，到今天的水电站，都是人类对水能的合理开发与利用。如图所示，图1是远古的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图2是今天的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法不正确的是（）A．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置 B．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能 C．图2中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果 D．流水通过水轮后，其机械能减小28．（2023•镇江）即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（）A．重力势能 B．内能 C．动能 D．化学能29．（2022•遂宁）今年，我国发射的“天舟四号”货运飞船与“天和号”核心舱在太空成功对接。对接后，它们一起绕地球转动。对这一过程所涉及的物理知识说法错误的是（）A．火箭加速升空过程与汽油机做功冲程的能量转化形式相同 B．运载火箭用液态氢做燃料，是因其热值较大 C．对接后以“天舟四号”为参照物，“天和号”是运动的 D．地面工作人员利用电磁波传递信息来控制对接过程30．（2023•连云港）如图所示，两种不同的金属丝组成一个闭合回路，触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，此时回路中电流表指针就会发生偏转，这是温差电现象。此过程中能转化为能。31．（2023•东营）2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的能转化为内能，然后再转化为卫星的能。六．能量的利用效率（共4小题）32．（2023•广元）某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水，盖上锅盖，完全燃烧了1kg干木柴使水温从20℃升高到80℃，水吸收的热量为，该柴火灶的热效率为。[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），这种干木柴的热值是1.0×107J/kg]33．（2022•安徽）小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1kg的水从20℃加热到60℃，消耗了0.01m3的天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3，则此次燃气灶烧水的效率为。34．（2023•广安）小红一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了100g木炭。已知：水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），木炭的热值q＝3.36×107J/kg。求：（1）水吸收的热量；（2）该火炉烧水的热效率。35．（2022•广安）小娟准备测量家中燃气灶正常工作时的效率，于是关闭了其它燃气设备。在标准大气压下，将质量是4kg，初温是25℃的水加热到沸腾，她观察到燃气表的示数，使用前是210.65m3，使用后是210.77m3。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]。求：（1）水吸收的热量。（2）燃气灶正常工作时的效率。七．能量的转化与转移的方向性（共3小题）36．（2023•济南）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。37．（2023•威海）一杯热水慢慢变凉后不会自己重新变热，说明能量的转移和转化具有；经过一段时间后水会蒸发变少，是因为水分子不停地。38．（2022•菏泽）水从高处流向低处后，无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有，所以尽管能量是守恒的，我们仍然要节约能源。请列举一例可再生能源：。2024年中考物理第一轮复习真题演练（解析版）第十四章内能的利用（7大考点）TOC\o"1-3"\h\u一．四冲程内燃机的工作过程（共7小题）二．有关热机的计算（共4小题）三．燃料的热值及其计算（共7小题）四．热机的效率（共7小题）五．能量转化和转移（共6小题）六．能量的利用效率（共4小题）七．能量的转化与转移的方向性（共3小题）一．四冲程内燃机的工作过程（共7小题）1．（2023•上海）在四冲程汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】C【解答】解：四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能，故C正确。故选：C。2．（2023•永州）关于分子热运动和内能，下列说法正确的是（）A．铁的质量越大，则铁的比热容越大 B．内燃机在压缩冲程中，内能转化为机械能 C．木工锯木块时，锯条会发烫是通过热传递改变物体的内能 D．端午节煮粽子，闻到粽香说明分子在不停地做无规则的运动【答案】D【解答】解：A、比热容的大小与物质的种类、状态有关，与质量无关，铁的质量变大，铁的比热容大小不变，故A错误；B、内燃机在压缩冲程中，机械能转化为内能，内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，故B错误；C、木工锯木块时，锯条克服摩擦做功，锯条会发烫是通过做功改变物体的内能，故C错误；D、粽香四溢，能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动，故D正确。故选：D。3．（2023•徐州）在汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能，对外提供动力的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】C【解答】解：四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能，故C正确。故选：C。4．（2023•内江）如图所示的四个情景，下列说法正确的是（）A．图甲中，闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动 B．图乙中，让笔杆热起来，只能采用做功的方式 C．图丙中，两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力 D．图丁中，汽油机的做功冲程把机械能转化为内能【答案】A【解答】解：A．闻到花香，是鲜花的芳香油分子运动到空气中的结果，这种现象叫做扩散现象，说明了组成物质的分子在永不停息地做无规则运动。故A正确；B．让笔杆热起来，除了做功的方式，还有热传递的方式，故B错误；C．图丙中，底面削平的铅块紧压后，能吊住重物，是因为两铅块分子距离足够小，分子间的作用力表现为引力，而不是斥力，故C错误；D．图丁中，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，该冲程内能转化为机械能，故D错误。故选：A。5．（2023•鞍山）如图所示的汽油机处于压缩（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程将机械能转化为内能。某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功20次。【答案】压缩；机械；内；20。【解答】解：由图可知，内燃机两气门都关闭，活塞向上运动，故可以判断这个冲程是压缩冲程，此冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能。汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，对外做功20次。故答案为：压缩；机械；内；20。6．（2023•齐齐哈尔）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是压缩冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为1800r/min。【答案】压缩；1800【解答】解：根据图示可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程；汽油机每秒内对外做功15次，曲轴转30圈，活塞往复30次，则每分钟对外做功900次，曲轴转1800圈，活塞往复1800次，因此曲轴的转速为1800r/min。故答案为：压缩；1800。7．（2023•苏州）工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手，钢筋内能是通过热传递的方式增加的。用切割机切割钢筋，切割片温度急剧上升，该过程内能变化情况与热机的压缩冲程相同。【答案】热传递；压缩。【解答】解：工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手，钢筋内能是通过热传递的方式增加的；切割机切割钢筋时，切割片克服摩擦做功，机械能转化为内能，使切割片的内能增加、温度升高，该过程内能变化情况与热机的压缩冲程相同。故答案为：热传递；压缩。二．有关热机的计算（共4小题）8．（2023•黑龙江）某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该汽油机每分钟做功1500次。完全燃烧500g汽油放出的热量是2.3×107J。（汽油的热值是4.6×107J/kg）【答案】1500；2.3×107。【解答】解：四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，即汽油机飞轮每分钟转3000圈，由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮中曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每分钟做功1500次；完全燃烧500g汽油放出的热量：Q放＝mq＝500×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J。故答案为：1500；2.3×107。9．（2023•镇江）如图为单缸四冲程汽油机的压缩冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变大。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成1200个如图所示的冲程。【答案】压缩；大；1200。【解答】解：图中活塞向上运动，两气门关闭，因此是压缩冲程；压缩冲程过程中，汽缸内部体积变小，压强变大；若该汽油机转速是2400r/min，表示每分钟飞轮转动2400圈，它每分钟完成1200个压缩冲程。故答案为：压缩；大；1200。10．（2023•南充）某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功25次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油0.9kg（q汽油＝4.6×107J/kg）。【答案】25；0.9。【解答】解：四冲程汽油机的飞轮转速：3000r/min＝50r/s，即汽油机飞轮每秒转50圈，由于四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功25次；汽油机1小时对外所做的功：W总＝3600×25×115J＝1.035×107J，由η＝可知，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝4.14×107J，由Q放＝mq可知，消耗汽油的质量：m＝＝＝0.9kg。故答案为：25；0.9。11．（2023•常州）压缩空气动力车。（1）小明将充满气的气球捆绑在小车上，制成压缩空气动力小车，当气球向右喷气时，静止的小车向左运动起来，如图甲所示，该现象说明力的作用是相互的；还说明力可以改变物体的运动状态。（2）为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。发动机对外做功的是进气（进气/排气）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度降低。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功20次。汽车行驶一段路程后，钢瓶内压缩空气的密度减小。【答案】（1）相互的；运动状态；（2）进气；降低；20；减小。【解答】解：（1）当气球向右喷气时，对给周围的空气有一个向右的力，由于物体间力的作用是相互的，空气也给气球有一个向左的力，所以静止的小车向左运动起来，该现象说明力的作用是相互的，还说明力可以改变物体的运动状态；（2）如图乙所示，进气冲程中压缩空气进入气缸，压缩空气对活塞做功，将内能转化为机械能，钢瓶内压缩空气的内能减少，温度降低；该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，若该发动机飞轮的转速为1200r/min＝20r/s，则1s内发动机有20个工作循环，对外做功20次；汽车行驶一段路程后，压缩空气的质量减小，体积不变，由ρ＝知钢瓶内压缩空气的密度减小。故答案为：（1）相互的；运动状态；（2）进气；降低；20；减小。三．燃料的热值及其计算（共7小题）12．（2023•邵阳）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（）A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积【答案】A【解答】解：火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，主要的原因是它具有较大的热值，完全燃烧相同质量的该液体燃料时，可以释放出更多的热量，故A正确，BCD错误。故选：A。13．（2023•临沂）自劳动课成为中小学一门独立课程以来，小明已学会了多种菜肴的烹饪方法，下列与烹饪有关的说法，正确的是（）A．锅把手上刻有花纹可以增大摩擦 B．燃气的热值大小与是否完全燃烧有关 C．菜被炒熟是做功改变了它的内能 D．油和水很难融合表明分子间没有间隙【答案】A【解答】解：A、在压力一定时，锅把手上刻有花纹可以增大摩擦，故A正确；B、热值是燃烧的特性，与燃料燃烧情况无关，故B错误；C、炒菜时，菜从锅中吸收热量，是通过热传递的方式改变食物的内能，故C错误；D、水的分子和油的分子结构差别很大，很难融合，不能说明分子间没有间隙，故D错误。故选：A。14．（2023•东营）下列说法正确的是（）A．打扫卫生时尘土飞扬，属于扩散现象 B．天然气燃烧越充分，其热值就越大 C．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能 D．楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的比热容较小【答案】C【解答】解：A、打扫卫生时，尘土飞扬是固体颗粒的运动，不属于扩散现象，故A错误；B、热值是燃料本身的特性，与燃料的种类有关，与是否充分燃烧无关，所以天然气燃烧越充分，其热值不变，故B错误；C、一切物体在任何情况都有内能，所以炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能，故C正确；D、楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，降低相同的温度，水放出的热量较多，故D错误。故选：C。15．（2023•株洲）如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出。则（）A．管内水蒸气的内能不变 B．管内水蒸气对橡胶塞做了功 C．水所含的热量增加 D．灯中剩余酒精的热值变小【答案】B【解答】解：AB、对试管加热，水吸收热量，温度升高，水吸热迅速的汽化，产生大量的水蒸气，水蒸气对橡胶塞做功，将橡胶塞推出去，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，内能减小，故A错误，B正确；C、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；D、热值是燃料自身的一种特性，与质量无关，所以剩余的酒精热值不变，故D错误。故选：B。16．（2023•宿迁）反复弯折铁丝，铁丝弯折处会很烫，铁丝内能是通过做功（选填“热传递”或“做功”）的方式增加，此能量的转化与四冲程汽油机的压缩冲程相同。某汽车百公里耗油5kg，这些汽油完全燃烧可放出的热量是2.3×108J。（q汽油＝4.6×107J/kg）【答案】做功；压缩；2.3×108。【解答】解：反复弯折铁丝是通过做功的方式使铁丝的内能增加，此过程是机械能转化为内能。四冲程汽油机的压缩冲程中活塞对燃料混合物做功，使燃料混合物的内能增加，是机械能转化成内能。某汽车百公里耗油5kg，这些汽油完全燃烧可放出的热量Q＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J；故答案为：做功；压缩；2.3×108。17．（2023•德州）如图为我国自主研制的两栖战车，整车质量为26.5t，每条履带与地面的接触面积为2.5m2，水上最快航速可达30km/h，达到世界先进水平，某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为66km的水域。已知ρ燃油＝0.85×103kg/m3、q燃油＝4.3×107J/kg，g＝10N/kg、ρ水＝1.0×103kg/m3。求：（1）该战车停在水平地面时对地面的压强；（2）此次任务中该战车穿过该水域需要多长时间；（3）该战车在水面漂浮时排开水的体积；（4）该战车在此次任务中消耗燃油600L，这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。【答案】（1）该战车停在水平地面时对地面的压强为5.3×104Pa；（2）此次任务中该战车穿过该水域需要的时间为2.2h；（3）该战车在水面漂浮时排开水的体积为26.5m3；（4）该战车在此次任务中消耗燃油600L，这些燃油完全燃烧放出的热量是2.193×1010J。【解答】解：（1）战车停在水平地面时对地面的压力：F＝G＝mg＝26.5×103kg×10N/kg＝2.65×105N，战车对地面的压强：p＝＝＝5.3×104Pa；（2）根据v＝，该战车穿过此水域所用时间：t＝＝＝2.2h；（3）战车在水中漂浮，根据二力平衡，其所受浮力：F浮＝G车＝2.65×105N，由F浮＝ρ水gV排得，排开水的体积为：V排＝＝＝26.5m3；（4）根据密度公式ρ＝得，消耗燃油的质量：m燃油＝ρ燃油V＝0.85×103kg/m3×600×10﹣3m3＝510kg，燃油完全燃观放出的热量为：Q放＝m燃油q燃油＝510kg×4.3×107J/kg＝2.193×1010J。答：（1）该战车停在水平地面时对地面的压强为5.3×104Pa；（2）此次任务中该战车穿过该水域需要的时间为2.2h；（3）该战车在水面漂浮时排开水的体积为26.5m3；（4）该战车在此次任务中消耗燃油600L，这些燃油完全燃烧放出的热量是2.193×1010J。18．（2023•广东）阅读材料，回答问题。风力发电风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在5m/s≤v≤10m/s的范围内，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。）（1）完成图戊风力发电的主要能量转化流程图；①机械能；②电能。（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会顺时针（选填“顺时针”或“逆时针”）转动。（3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于36kg的煤完全燃烧放出的热量。（q煤＝3.0×107J/kg）（4）当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈。若发电机输出电能1kW•h，叶片需要转动4圈。（5）若14：00—15：00和15：00—16：00两段时间内输出电能之比为1：3，则14：00—20：00的时间段内风力发电机组的输出电能为1084.3kW•h。【答案】（1）①机械能；②电能；（2）顺时针；（3）36；（4）4；（5）1084.3。【解答】解：（1）风力发电主要将风能转化为叶片的机械能，叶片的机械能转化为电能，实现能量的相互转化；（2）由图乙可知，风叶上表面一面较平，下面一面较弯曲，风正面垂直吹向静止叶片时，上面流速慢，压强大，下面流速快，压强小，故或受到向下的压强差，则叶片会顺时针转动；（3）由丙图可知风速为12m/s时，发电机的功率为300kW，则电能为W电＝Pt＝300×103W×3600s＝1.08×109J；由W电＝Q放＝mq煤可得，燃烧的煤的质量m＝＝＝36kg；（4）由丙图可知当风速为13m/s时，发电机的功率为300kW，发电机输出电能1kW•h，时间t＝＝＝h＝0.2min；发电机转子1min转400圈，则0.2min转子转：400×0.2＝80转，叶片转4圈；（5）由图丙、丁可知，风速小于3m/s时，P＝0；由丁图可知，15：00—17：00和19：30﹣20：00这个两个时间段，v大于12m/s，故输出功率恒定为300kW，则15：00—16：00输出的电能W＝Pt＝300kW×1h＝300kW•h；则16：00﹣17：00输出的电能为300kW•h；19：30﹣20：00输出的电能为150kW•h；14：00—15：00和15：00—16：00两段时间内输出电能之比为1：3，则14：00—15：00输出电能为100kW•h；则14：30﹣15：00，17：00﹣17：30，19：00﹣19：30，v＝10m/s，故这三个时间的的输出电能均为100kW•h；在5m/s≤v≤10m/s的范围内，P与v的三次方成正比，P＝kv3；则Pt＝kv3t①；17：30﹣18：00，v1＝7m/s；P1t＝kt②；由①②可得P1＝34.3kW；则14：00—20：00的时间段内风力发电机组的输出电能：100kW•h+300kW•h+300kW•h+100kW•h+34.3kW•h+100kW•h+150kW•h＝1084.3kW•h。故答案为：（1）①机械能；②电能；（2）顺时针；（3）36；（4）4；（5）1084.3。四．热机的效率（共7小题）19．（2023•随州）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（）A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值【答案】A【解答】解：A、根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高，故A正确；B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用功所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%，故B错误；CD、热值是燃料本身的一种特性，只与燃料本身决定，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，故CD错误。故选：A。20．（2022•柳州）下列关于热机的说法正确的是（）A．热机的效率为100% B．热机只有汽油机和柴油机两种 C．好的热机工作时不排放废气 D．热机工作时都要利用燃料的化学能【答案】D【解答】解：A、在使用热机过程中，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到100%，故A错误。B、根据热机的概念，只要将内能转化为机械能的机械都属于热机，蒸汽机、火箭、柴油机、汽油机等都属于热机，故B错误。C、任何热机工作时都会排放废气，故C错误。D、热机是把内能转化为机械能的装置，所以热机工作时都要利用燃料的化学能，故D正确。故选：D。21．（2023•广西）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为机械能，散失的能量越少，发动机效率越高（选填“高”或“低”）。【答案】见试题解答内容【解答】解：火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为机械能；发动机的效率是指，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，散失的能量越少，用来做有用功的那部分的能量就越多，即效率越高。故答案为：机械；高。22．（2023•沈阳）校车在某段平直路面上以36km/h的速度匀速行驶10min，通过的路程为6km；若在此过程中消耗1kg柴油，发动机输出有用的机械功为1.72×107J，校车发动机的效率为40%。（柴油热值为4.3×107J/kg）【答案】6；40。【解答】解：校车的速度v＝36km/h，行驶的时间t＝10min＝h，根据v＝可得，校车通过的路程：s＝vt＝36km/h×h＝6km；1kg柴油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq柴油＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J，则校车发动机的效率为：η＝×100%＝×100%＝40%。故答案为：6；40。23．（2023•兰州）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间为1h，消耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg）。求：（1）汽车行驶的速度；（2）牵引力的功率；（3）汽车发动机的效率。【答案】（1）汽车行驶的速度为108km/h；（2）牵引力的功率为41400W；（3）汽车发动机的效率为32.4%。【解答】解：（1）汽车行驶的速度v＝＝＝108km/h；（2）汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡条件可知，牵引力F＝f＝1380N，牵引力做的功：W＝Fs＝1380N×108×103m＝1.4904×108J，牵引力的功率为P＝＝＝41400W；（3）消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq汽油＝10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J，汽车发动机的效率η＝×100%＝×100%＝32.4%。答：（1）汽车行驶的速度为108km/h；（2）牵引力的功率为41400W；（3）汽车发动机的效率为32.4%。24．（2023•呼和浩特）小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水平直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为4.6×107J/kg。求：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小；（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率；（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。【答案】（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度为60km/h；（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率为52.2%；（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小为5760N。【解答】解：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时的速度：v1＝＝＝60km/h；（2）汽车行驶过程中受到的阻力：f＝0.1G总＝0.1m总g＝0.1×2.4×1000kg×10N/kg＝2.4×103N，汽车匀速行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，汽车的牵引力：F牵＝f＝2.4×103N，车在柏油路上匀速行驶时牵引力所做的有用功：W＝F牵s1＝2.4×103N×50×1000m＝1.2×108J，消耗的汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J，汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率：η＝×100%＝×100%≈52.2%；（3）汽车的功率：P＝F牵v1＝2.4×103N×60×m/s＝4×104W，根据题意可知，汽车在沙土路上匀速行驶时的功率与在柏油路上的功率相同，由P＝Fv得汽车在沙土路上匀速行驶时汽车的牵引力：F牵′＝＝＝5760N，根据二力平衡条件可知，汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力：f′＝F牵′＝5760N。答：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度为60km/h；（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率为52.2%；（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小为5760N。25．（2023•扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。（1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变大。（2）现在很多地方都用联合收割机收割麦子，某收割机的参数如表割幅（m）2.2/2.5履带接地总面积（m2）3.6喂入量（kg/s）3/4/4.5功率（kW）60发动机效率40%油箱容积（L）72满油时整机质量（kg）2880①满油时收割机对水平地面的压强是8000Pa。（g取10N/kg）②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机是静止（选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了增大牵引力。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功1.08×108J，在此过程中消耗柴油6.75kg。（q柴油约为4×107J/kg）（3）“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是2.4kg/s，出现这一结果，你认为作物的割幅会对喂入量产生影响。【答案】（1）大；（2）①8000；②静止；增大牵引力；1.08×108；6.75；（3）割幅。【解答】解：（1）如图1所示把打麦工具高高举起，它的重力势能变大；（2）①满油时收割机的重力为：G＝mg＝2880kg×10N/kg＝2.88×104N，收割机对水平地面的压强为：p＝＝＝8000Pa；②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机位置没有变化，所以是静止的；根据P＝知，收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了增大牵引力；收割一块地的麦子，耗时0.5h，根据P＝得，该收割机做功为：W＝Pt＝60×103W×0.5×3600s＝1.08×108J，发动机的效率为η＝40%，根据效率公式得，Q＝＝2.7×108J根据Q＝qm得，在此过程中消耗柴油为：m柴油＝＝6.75kg；（3）由图3知，当作业速度为4km/h时，喂入量是2.4kg/s，出现这一结果，作物的割幅会对喂入量产生影响。故答案为：（1）大；（2）①8000；②静止；增大牵引力；1.08×108；6.75；（3）割幅。五．能量转化和转移（共6小题）26．（2023•聊城）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（）A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将电能转化为化学能 C．蓄电池放电将化学能转化为电能 D．小风扇工作将化学能转化为机械能【答案】D【解答】解：A、太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A正确；B、给蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能，故B正确；C、蓄电池放电，蓄电池将化学能转化为电能，故C正确；D、小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误。故选：D。27．（2023•呼和浩特）人类文明，一脉相传。从远古的水磨，到今天的水电站，都是人类对水能的合理开发与利用。如图所示，图1是远古的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图2是今天的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法不正确的是（）A．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置 B．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能 C．图2中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果 D．流水通过水轮后，其机械能减小【答案】B【解答】解：A、水轮机带动发电机发电将动能转化为电能，故A正确；B、运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的一部分动能转移为水轮机的动能，然后转化为电能，故B错误；C、拦河大坝通过增大落水差增大水的重力势能，故C正确；D、流水通过水轮后，水的机械能转化为电能，机械能减小，故D正确。故选：B。28．（2023•镇江）即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（）A．重力势能 B．内能 C．动能 D．化学能【答案】A【解答】解：蓄能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能，故A正确。故选：A。29．（2022•遂宁）今年，我国发射的“天舟四号”货运飞船与“天和号”核心舱在太空成功对接。对接后，它们一起绕地球转动。对这一过程所涉及的物理知识说法错误的是（）A．火箭加速升空过程与汽油机做功冲程的能量转化形式相同 B．运载火箭用液态氢做燃料，是因其热值较大 C．对接后以“天舟四号”为参照物，“天和号”是运动的 D．地面工作人员利用电磁波传递信息来控制对接过程【答案】C【解答】解：A、火箭加速升空过程与汽油机做功冲程的能量转化都是内能转化为机械能，故A正确；B、运载火箭用液态氢做燃料，是因其热值较大，故B正确；C、天舟四号”货运飞船与“天和号”对接后一起绕地球转动，以“天舟四号”为参照物，“天和号”是静止的，故C错误；D、电磁波能在真空中传播，地面工作人员利用电磁波传递信息来控制对接过程，故D正确。故选：C。30．（2023•连云港）如图所示，两种不同的金属丝组成一个闭合回路，触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，此时回路中电流表指针就会发生偏转，这是温差电现象。此过程中内能转化为电能。【答案】内；电。【解答】解：温差电压产生的原因是，在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压，从能量转化角度，热电偶消耗了内能转化成了电能。故答案为：内；电。31．（2023•东营）2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的化学能转化为内能，然后再转化为卫星的机械能。【答案】化学；机械。【解答】解：卫星发射过程的点火加速上升阶段中，燃料的化学能转化为内能，然后再转化为卫星的机械能。故答案为：化学；机械。六．能量的利用效率（共4小题）32．（2023•广元）某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水，盖上锅盖，完全燃烧了1kg干木柴使水温从20℃升高到80℃，水吸收的热量为1.26×106J，该柴火灶的热效率为12.6%。[水的比热容是4.2×103J/（kg•