一、單元重要考點(diǎn)歸納總結(jié)考點(diǎn)一：熱值1.定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。2.單位：J/kg，讀作“焦耳每千克”。對(duì)于氣體燃料，在生活中多以體積來(lái)計(jì)量，所以氣體燃料熱值的單位是J/m。3.燃燒效率：燃料燃燒時(shí)有效利用的熱量與燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量之比，叫做燃料的燃燒效率。多用百分?jǐn)?shù)的形式表示。4.提高燃料的利用效率：改善燃燒條件使燃料盡可能地充分燃燒；加大受熱面積，使放出的熱量得到充分利用；盡可能地減少各種熱損失等。考點(diǎn)二：熱機(jī)1.定義：熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。使燃料在熱機(jī)氣缸內(nèi)燃燒而獲得動(dòng)力的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)，常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)油汽油機(jī)和柴油機(jī)。2.工作過(guò)程：內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成。一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)各兩次，只有做功沖程對(duì)外做功，其余的三個(gè)沖程叫輔助沖程，是靠飛輪的慣性來(lái)完成的。3.熱機(jī)效率(1)概念：用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。(2)提高熱機(jī)效率的途徑a.減少各種熱量損失；b.減少摩擦，保持良好的潤(rùn)滑；c.盡可能使燃料充分燃燒?？键c(diǎn)三：能量的轉(zhuǎn)化與守恒能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量不變，這就是能量守恒定律。二、單元重要例題及其解析【例題1】質(zhì)量為50kg的水溫度從20℃升高到50℃吸收的熱量是J，這些熱量如果完全由煤氣燃燒來(lái)提供，至少需kg的煤氣。（水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值4.2×107J/kg）?！敬鸢浮?.3×106；0.15。【解析】（1）水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃﹣20℃）=6.3×106J；（2）由題意可知，煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放=Q吸=6.3×106J，由Q放=mq可得完全燃燒煤氣的質(zhì)量：m′===0.15kg?！纠}2】汽車(chē)用水作為冷卻劑，是因?yàn)樗妮^大。汽車(chē)在行駛過(guò)程中消耗了2kg汽油，若汽油完全燃燒則放出的熱量為J（汽油的熱值為4.6×107J/kg）?！敬鸢浮勘葻崛?；9.2×l07?！秲?nèi)能及其利用》單元核心素養(yǎng)達(dá)標(biāo)測(cè)試題一、選擇題1．小李家使用的燃?xì)鉄崴鳎瑢?0kg的水從20℃加熱到45℃，消耗了0.15m3的天然氣。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），天然氣的熱值為4×107J/m3，則下列與該過(guò)程有關(guān)的計(jì)算結(jié)果和分析正確的是（）A．水吸收的熱量與水的末溫成正比B．水吸收的熱量是3.15×105JC．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5%D．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無(wú)關(guān)【答案】C【解析】A．由Q吸=cm（t﹣t0）知，水吸收的熱量與水的質(zhì)量和升高的溫度成正比，故A錯(cuò)誤；B．將30kg的水從20℃加熱到45℃，水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×30kg×（45℃﹣20℃）=3.15×106J，故B錯(cuò)誤；C．天然氣完全燃燒放出熱量：Q放=V天然氣q=0.15m3×4×107J/m3=6×106J，熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率：η=Q吸/Q放×100%=52.5%，故C正確；D．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度有關(guān)，因?yàn)榄h(huán)境溫度越低，加熱的時(shí)間越長(zhǎng)，其散失的熱量越多，則熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率越低，故D錯(cuò)誤。2．下列數(shù)據(jù)中，最接近生活實(shí)際的是（）A．一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為37℃B．人步行的速度約為1.1m/sC．正常人1min的脈搏數(shù)約為200次D．小汽車(chē)內(nèi)的汽油機(jī)效率可以達(dá)到95%【答案】B【解析】首先對(duì)題目中涉及的物理量有個(gè)初步的了解，對(duì)于選項(xiàng)中的單位，可根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的換算或轉(zhuǎn)換，排除與生活實(shí)際相差較遠(yuǎn)的選項(xiàng)，找出符合生活實(shí)際的答案．A．一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為0℃，故A錯(cuò)誤；B．人正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右．故B正確；C．人的脈搏在每分鐘60次多一點(diǎn)，與每分鐘70次接近，故C錯(cuò)誤；D．汽油機(jī)的效率在30%左右，絕達(dá)不到95%，因?yàn)榭朔Σ?、尾氣帶走許多內(nèi)能，故D錯(cuò)誤．3．某品牌無(wú)人駕駛汽車(chē)在一段平直公路上勻速行駛6.9km，用時(shí)5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽車(chē)的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。通過(guò)計(jì)算可知，下列結(jié)果正確的是（）①汽車(chē)行駛速度是20km/h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107J③汽車(chē)牽引力做功的功率是30kW④汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是20%A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④【答案】D【解析】（1）已知汽車(chē)行駛的時(shí)間和路程，利用速度公式即可求解；（2）根據(jù)Q放=mq可求熱量；①汽車(chē)的行駛速度：v===72km/h，故①錯(cuò)誤；（2）消耗的燃油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，故②正確；（3）因?yàn)閯蛩傩旭?，所以汽?chē)受到的牽引力：F=f=2×103N，該汽車(chē)牽引力所做的功：W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J，該汽車(chē)牽引力所做功的功率：P===40000W=40kW，故③錯(cuò)誤；（4）汽車(chē)消耗燃油的產(chǎn)生的熱量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，該汽車(chē)的效率：η==×100%=20%，故④正確。4．2018年4月2日，天宮一號(hào)圓滿(mǎn)完成預(yù)定任務(wù)后返回地球。8.5t重的天宮一號(hào)，在100km左右的高空以約22倍音速再入大氣層。其中部分器件在大氣層中與大氣層摩擦燒蝕銷(xiāo)毀。最后大約1.5t殘骸墜入南太平洋。在這個(gè)過(guò)程中，天宮一號(hào)的部分機(jī)械能（）A．通過(guò)熱傳遞轉(zhuǎn)化為大氣的內(nèi)能B．通過(guò)重力做功轉(zhuǎn)化為大氣的內(nèi)能C．通過(guò)摩擦做功轉(zhuǎn)化為大氣的內(nèi)能D．通過(guò)重力做功轉(zhuǎn)化為殘骸的內(nèi)能【答案】D5．隨著人們生活水平的不斷提高，汽車(chē)作為常用的交通工具逐步進(jìn)入尋常百姓家，下列說(shuō)法中正確的是（）A．車(chē)輪的表面刻有凹凸不平的花紋是為了增大摩擦B．安全帶可以減小緊急剎車(chē)時(shí)汽車(chē)的慣性C．普通遙控車(chē)鑰匙是利用紅外線(xiàn)來(lái)傳遞相關(guān)信息的D．四沖程汽油機(jī)的壓縮沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】AC【解析】（1）根據(jù)增大摩擦的方法分析此選項(xiàng)．（2）司機(jī)系安全帶其目的是防止慣性帶來(lái)的傷害．（3）遙控器是利用紅外線(xiàn)進(jìn)行遙控的．（4）四沖程汽油機(jī)工作時(shí)，有吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，有兩個(gè)沖程存在能量轉(zhuǎn)化，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．A．車(chē)輪的表面刻有凹凸不平的花紋，這是在壓力不變的情況下，通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦的，故本選項(xiàng)正確．6.四沖程柴油機(jī)工作過(guò)程中，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.壓縮沖程和做功沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化B.做功沖程使汽車(chē)獲得動(dòng)力C.排氣沖程排出了汽車(chē)的尾氣D.吸氣沖程吸入氣缸的是柴油【答案】D【解析】（1）壓縮沖程：活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃料混合物的內(nèi)能；做功沖程：燃料燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)活塞做功，內(nèi)能在轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（2）做功沖程使汽車(chē)獲得動(dòng)力。（3）排氣沖程排出汽車(chē)的尾氣。（4）吸氣沖程吸入氣缸的只有空氣。7.如圖是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是（）A．壓縮沖程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B．壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C．做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D．做功沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能【答案】C【解析】圖中的氣門(mén)關(guān)閉，活塞下行，并且電火花打火，這是做功沖程的特點(diǎn)；在做功沖程中，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。8．如圖所示，是汽油機(jī)工作時(shí)的四個(gè)沖程，其中屬于做功沖程的是（） ABCD【答案】C9.某品牌無(wú)人駕駛汽車(chē)在一段平直公路上勻速行駛6.9km，用時(shí)5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽車(chē)的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。通過(guò)計(jì)算可知，下列結(jié)果正確的是（）①汽車(chē)行駛速度是20km/h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107J③汽車(chē)牽引力做功的功率是30kW④汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是20%A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④【答案】D【解析】已知汽車(chē)行駛的時(shí)間和路程，利用速度公式即可求解；根據(jù)Q放=mq可求熱量；根據(jù)車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.1倍求得車(chē)受到的阻力，因?yàn)閯蛩傩旭偅誀恳Φ扔谧枇?，利用W=Fs可求得該汽車(chē)牽引力所做的功，再利用P=求功率；根據(jù)燃油密度和體積求得其質(zhì)量，利用Q=mq可求得消耗的總能量，再利用效率公式求出該汽車(chē)的效率。（1）汽車(chē)的行駛速度：v===72km/h，故①錯(cuò)誤；（2）消耗的燃油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，故②正確；（3）因?yàn)閯蛩傩旭?，所以汽?chē)受到的牽引力：F=f=2×103N，該汽車(chē)牽引力所做的功：W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J，該汽車(chē)牽引力所做功的功率：P===40000W=40kW，故③錯(cuò)誤；（4）汽車(chē)消耗燃油的產(chǎn)生的熱量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，該汽車(chē)的效率：η==×100%=20%，故④正確。10.根據(jù)能量守恒定律，下列情形可能發(fā)生的是（）A．隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和提高，永動(dòng)機(jī)是可以制成的B．兩個(gè)斜面相對(duì)連接，小球從左斜面滾下后沖上右斜面C．電水壺里的水沸騰后斷電，水的沸騰卻一直持續(xù)下去D．出槍膛的子彈射穿木板后，以更快的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)【答案】BD.子彈射穿木板的情景，子彈高速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明子彈具有動(dòng)能，由于摩擦生熱會(huì)使動(dòng)能減小，它的速度減慢，故D錯(cuò)誤。11.生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例很多，下列描述中正確的是（）A．摩擦生熱是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．燃料燃燒放熱是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把水送到高處是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．摩擦起電是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】C【解析】A.摩擦生熱是克服摩擦做功，摩擦過(guò)程中，消耗了機(jī)械能，內(nèi)能增大，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；B.燃料燃燒放熱是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C.電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把水送到高處是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確；D.摩擦起電是消耗了機(jī)械能，獲得了電能，故是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯(cuò)誤。12.能量的轉(zhuǎn)化是自然界普遍的現(xiàn)象．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是（）水果電池光合作用鉆木取火電磁感應(yīng)A.水果電池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.光合作用是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.鉆木取火是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】AD【解析】A.水果電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.光合作用是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.鉆木取火是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能二、填空題13．用天然氣燒水，水燒開(kāi)后，壺蓋不斷向上跳動(dòng)，此過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的沖程的能量轉(zhuǎn)化相同；若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把5kg的水從20℃加熱至沸騰，需完全燃燒m3天然氣。（c水=4.2×103J/（kg?℃），q天然氣=4×107J/m3）【答案】做功；0.084?！窘馕觥浚?）水燒開(kāi)以后，水蒸氣膨脹對(duì)壺蓋做功，把壺蓋頂起來(lái)，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能。這與汽油機(jī)的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同，在汽油機(jī)的做功沖程中，是將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能；（2）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，即水的末溫為100℃，水吸收的熱量為：Q吸=c水m水△t=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×106J。由η==50%得天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放===3.36×106J，由Q放=Vq得天然氣的體積：V氣===0.084m3。14．如圖所示，用酒精燈給水加熱一段時(shí)間后，觀察到軟木塞沖岀試管口。（1）軟木塞沖出試管口，說(shuō)明力能改變物體的。（2）此過(guò)程中，水蒸氣減少的內(nèi)能（選填“大于”、“等于”或“小于”）軟木塞增加的機(jī)械能，這與熱機(jī)的沖程相似?！敬鸢浮浚?）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）大于；做功?！窘馕觥浚?）軟木塞沖出試管口，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）水蒸氣對(duì)軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減小，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能，由于存在熱量的散失，故水蒸氣減少的內(nèi)能大于軟木塞增加的機(jī)械能；該過(guò)程與熱機(jī)的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同。15．我國(guó)在南海進(jìn)行的可燃冰試采獲得成功．可燃冰是一種固態(tài)晶體，在常溫壓下會(huì)迅速（填物態(tài)變化）為氣態(tài)．它的熱值約為1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃燒后可放出J的熱量，若這些熱量60%被水吸收，可以將kg的水從0℃加熱到100℃．（C水=4.2×103J/（kg?℃））【答案】升華；2.8×1010；4×104．【解析】物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過(guò)程叫做升華，升華吸熱；知道可燃冰的質(zhì)量和熱值，根據(jù)Q放=mq求出完全燃燒釋放熱量的計(jì)算，根據(jù)η=×100%求出水吸收的熱量，再根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出加熱水的質(zhì)量．（1）可燃冰在常溫壓下會(huì)迅速變?yōu)闅鈶B(tài)，此過(guò)程為升華過(guò)程；（2）2m3的可燃冰完全燃燒釋放的熱量： Q放=Vq=2m3×1.4×1010J/m3=2.8×1010J，由η=×100%可得，水吸收的熱量：Q吸=ηQ放=60%×2.8×1010J=1.68×1010J，由Q吸=cm（t﹣t0）可得，加熱水的質(zhì)量：m===4×104kg．16．菜油最適宜的烹飪溫度在150℃至180℃之間．用天然氣將質(zhì)量為0.02kg的菜油從室溫20℃加熱到170℃，天然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油吸收．則菜油吸收了J熱量，燃燒了m3的天然氣．（取c菜油=2.0×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為4×107J/m3）【答案】6×103；2.5×10﹣4．天然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油吸收，則天然氣放出的熱量為：Q放===10000J；由Q=Vq得天然氣的體積為：V===2.5×10﹣4m3．17．在熱機(jī)的四個(gè)沖程中，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是沖程。汽油機(jī)工作時(shí)要產(chǎn)生大量的熱，通常采用水循環(huán)將熱帶走，這是利用水的特性?！敬鸢浮繅嚎s；比熱容大。【解析】（1）在熱機(jī)的四個(gè)沖程中，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程；（2）汽車(chē)的散熱器可用水做冷卻劑，是因?yàn)樗谋葻崛荼容^大，在升高相同的溫度時(shí)可以吸收更多的熱量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度。18．天然氣熱水器將40kg的水由22℃加熱到42℃水的內(nèi)能增加了J，水的內(nèi)能增加是通過(guò)方式實(shí)現(xiàn)的，若天然氣燃燒放出的熱量有84%被水吸收，需要消耗kg的天然氣。已知c水=4.2×103J/（kg?℃），q天然氣=4×107J/kg。【答案】3.36×106；熱傳遞；0.1?！窘馕觥浚?）水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（42℃-22℃）=3.36×106J；（2）水從火吸收熱量，內(nèi)能增加、溫度升高，是利用熱傳遞改變水的內(nèi)能；（3）由η=得，天然氣完全燃燒放出的熱量：，由Q放=mq得，需要天然氣的質(zhì)量：。19．新農(nóng)村建設(shè)中正在大力推廣使用瓶裝液化氣．如果每瓶裝10kg液化氣，液化氣的熱值取4.2×107J/kg，則每瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是J，若放出的熱量有40%被水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可把kg的水從20℃加熱至沸騰．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]．【答案】4.2×108；500．【解析】（1）整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量：Q放=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J，（2）由題知，水吸收的熱量：Q吸=Q放×40%=4.2×108J×40%=1.68×108J，由Q吸=c水m水（t﹣t0）得水的質(zhì)量：m水===500kg．20.菜油最適宜的烹飪溫度在150℃至180℃之間。用天然氣將質(zhì)量為0.02kg的菜油從室溫20℃加熱到170℃，天然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油吸收。則菜油吸收了_______J熱量，燃燒了______m-3的天然氣。（取c菜油=2.0×103J·(kg·℃）-1，天然氣的熱值為4×107J/m3）【答案】6×103，2.5×10-4【解析】Q吸=cmΔt=2.0×103J·(kg·℃）-1×0.02kg×（170℃-20℃）=6×103J；天然氣燃燒放出熱量Q放=Q吸/η=6×103J/60％=104J；又Q放=qV得：V=Q放/q=104J/4×107J/m3=2.5×10-4m3.由天氣水高低條件形的冰結(jié)物質(zhì)燃后會(huì)1605（天然氣熱值為J／。試寫(xiě)出可燃冰具備的兩條優(yōu)、 ?！敬鸢浮俊窘馕觥坑深}意知：1605天然氣熱值為q=J／J／可燃冰的優(yōu)22．汽油機(jī)作為汽車(chē)的“心臟”，在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈地燃燒，將能轉(zhuǎn)化成能，一輛汽車(chē)一年行駛?cè)f(wàn)公里，消耗汽油2t，這些汽油完全燃燒放出J的熱量．（q汽油=4.6×107J/kg）【答案】化學(xué)；內(nèi)；9.2×1010．【解析】（1）內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈地燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其中壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；（2）2t汽油完全燃燒要放出的熱量：Q放=mq=2×103kg×4.6×107J/kg=9.2×1010J．三、分析簡(jiǎn)答題23．排球充氣后，讓排球從手上自由落下，排球每次彈回的高度都低于落下時(shí)的高度．（1）解釋整個(gè)過(guò)程中能量是否守恒．（2）排球從接觸地面到形變最大的過(guò)程中，速度v與形變大小△V之間的關(guān)系大致如圖，請(qǐng)說(shuō)明該過(guò)程中，排球受力情況與機(jī)械能變化的關(guān)系．【答案】（1）整個(gè)過(guò)程中能量守恒．排球從手上自由落下，排球每次彈回的高度都低于落下時(shí)的高度，是因?yàn)橛捎诳諝獾哪Σ?，有一部分機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但能量的總量是守恒的．（2）排球從接觸地面到形變最大的過(guò)程中，受到重力和地面給予的彈力的作用，開(kāi)始時(shí)重力大于彈力，速度逐漸增大；當(dāng)重力等于彈力時(shí)，速度達(dá)到最大值；最后重力小于彈力，速度逐漸減小，直至速度為零．同時(shí)這一過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為排球的彈性勢(shì)能．【解析】根據(jù)能量守恒定律的觀點(diǎn)，結(jié)合機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化可做出解釋?zhuān)慌徘驈慕佑|地面到形變最大的過(guò)程中，受到重力與彈力的作用，同時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為球的彈性勢(shì)能，據(jù)此分析．24.在乒乓球比賽中，高拋發(fā)球時(shí)，不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：（1）在乒乓球上升的過(guò)程中，乒乓球的能量是如何轉(zhuǎn)化的？其機(jī)械能如何變化？（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，是否處于平衡狀態(tài)？請(qǐng)說(shuō)明理由．【答案】（1）在乒乓球上升的過(guò)程中，乒乓球的質(zhì)量不變，速度變小，動(dòng)能減小，同時(shí)高度升高，重力勢(shì)能變大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；機(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能之和，所以不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能大小不變；（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，不處于平衡狀態(tài)；因?yàn)槠古仪蜻\(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，只受重力作用，合外力不為零．四、計(jì)算題25．某款新型電動(dòng)轎車(chē)，每充電一次，鋰離子電池儲(chǔ)存的能量為50kW?h，可供該車(chē)連續(xù)行駛300km，其最高車(chē)速可達(dá)120km/h。（1）電動(dòng)轎車(chē)的頂部向上凸起，當(dāng)它高速行駛時(shí)，車(chē)頂?shù)臍鈮罕溶?chē)底的氣壓。（2）若該車(chē)以108km/h的速度勻速行駛10min，通過(guò)的路程是多少？（3）該車(chē)連續(xù)行駛100km消耗的電能相當(dāng)于完全燃燒多少升柴油產(chǎn)生的熱量。（q柴油=4.3×107J/kg，ρ柴油=0.85×103kg/m3，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)【答案】（1）??；（2）該車(chē)以108km/h的速度勻速行駛10min，通過(guò)的路程為18km；（3）該車(chē)連續(xù)行駛100km消耗的電能相當(dāng)于完全燃燒1.65L柴油產(chǎn)生的熱量?！窘馕觥恳罁?jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來(lái)分析解答：流體流速越大的位置，其壓強(qiáng)越??；知道汽車(chē)速度和行駛時(shí)間，利用s=vt求汽車(chē)行駛的距離；根據(jù)題意求出該車(chē)連續(xù)行駛100km消耗的電能，再根據(jù)Q放=W=mq求出相當(dāng)于完全燃燒柴油的質(zhì)量，最后根據(jù)ρ=求出相當(dāng)于完全燃燒柴油的體積。（1）轎車(chē)的形狀上面凸起、下面平直，車(chē)高速行駛時(shí)帶動(dòng)空氣流動(dòng)，車(chē)的上方空氣流速快、壓強(qiáng)小，車(chē)的下方空氣流速慢、壓強(qiáng)大；（2）根據(jù)v=可知，該車(chē)以108km/h的速度勻速行駛10min，通過(guò)的路程為：s=vt=108km/h×h=18km；（3）由題意有，行駛100km消耗的電能：W=×50kW?h=kW?h=×3.6×106J=6×107J，依題意有，Q放=W，由Q放=mq可得，完全燃燒柴油的質(zhì)量：m==≈1.4kg，由ρ=可得，完全燃燒柴油的體積：V==≈1.65×10﹣3m3=1.65L。26．在“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，用酒精燈給燒杯中的水加熱，燒杯中盛有20℃、質(zhì)量為100g的水，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰，假如完全燃燒酒精3g。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），酒精的熱值為3.0×107J/kg]求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）此過(guò)程中酒精燈燒水的熱效率。（3）科學(xué)研究表明：1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量。水開(kāi)始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象，同時(shí)發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5g，求此過(guò)程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量?！敬鸢浮浚?）水吸收的熱量是3.36×104J；（2）酒精燈燒水的熱效率是37.3%；（3）5g，100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量是1.13×104J?！窘馕觥浚?）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，即需將水加熱至100℃，水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×104J；（2）3g酒精完全燃燒釋放的熱量：Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J；酒精燈燒水的熱效率：η=×100%=×100%≈37.3%；（3）1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量，則5g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量：Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。27．若家用天然氣的熱值為4.2×107J/kg水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。（1）完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量是多少？（2）若某新型天然氣灶燒水的效率為40%，完全燃燒0.04m3天然氣可使室溫下5kg的水溫度升高多少？【答案】（1）完全燃燒0.04m3天然氣放出1.68×106J的熱量；（2）完全燃燒0.04m3天然氣可使常溫下5kg的水溫度升高32℃?！窘馕觥浚?）完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量：Q放=Vq=0.04m3×4.2×107J/m3=1.68×106J；（2）由題知，水吸收的熱量：Q吸=Q放×40%=1.68×106J×50%=6.72×105J，由Q吸=cm△t可得水升高的溫度：△t===32℃。28．可燃冰是一種新型能源，它是水和天然氣在高壓低溫情況下形成的類(lèi)冰狀結(jié)晶物質(zhì)，主要成分是甲烷，其開(kāi)采是世界難題，據(jù)中央電視臺(tái)2017年5月18日?qǐng)?bào)道，我國(guó)可燃冰已試采成功，技術(shù)處于世界領(lǐng)先，用燃?xì)忮仩t燒水時(shí)，把質(zhì)量為500kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了12m3天然氣，已知水的比熱容c水=4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值q=4.2×107J/m3，可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍，求：（1）水吸收的熱量；（2）燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率；（3）若換用可燃冰，應(yīng)使用多少m3可燃冰．【答案】（1）水吸收的熱量為1.68×108J；（2）燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率為33.3%；（3）若換用可燃冰，應(yīng)使用0.075m3可燃冰．【解析】（1）水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×500kg×=1.68×108J；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=Vq天然氣=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J；燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率：η=×100%=×100%≈33.3%；（3）可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍，則可燃冰的熱值：q可燃冰=160q天然氣=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3，若換用可燃冰燃燒放出相同的熱量，應(yīng)使用可燃冰的體積：V可燃冰===0.075m3．29．“鄭州鄭州天天挖溝，一天不挖不是鄭州?！编嵵葑鳛槲覈?guó)發(fā)展速度最快的城市之一，也是最有發(fā)展?jié)摿Φ某鞘?，如今又入圍建設(shè)國(guó)家中心城市，大力發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，更離不開(kāi)重型機(jī)械，如圖是建造樓房時(shí)常用的混凝土泵車(chē)，它使用柴油提供動(dòng)力，能將攪拌好的混凝土抽到高處進(jìn)行澆灌，該車(chē)滿(mǎn)載時(shí)總重為2.5×105N，為了減少對(duì)地面的壓強(qiáng)它裝有四只支腿，支腿和車(chē)輪與地面的總接觸面積為2m2，該車(chē)正常工作時(shí)每小時(shí)可以將60m3的混凝土輸送到10m高的樓上。求：（g=10N/kg，ρ混凝土=4.3×103kg/m3，q柴油=4.3×107J/kg）（1）該車(chē)滿(mǎn)載時(shí)靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)；（2）該車(chē)將60m3的混凝土輸送到10m高的樓上，克服混凝土重力所做的功；（3）該車(chē)將60m3的混凝土輸送到10m高的樓上，消耗柴油2kg，則泵車(chē)的效率為多少？【答案】（1）該車(chē)滿(mǎn)載靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)為1.25×105Pa；（2）該車(chē)將60m3的混凝土輸送到10m高的樓上，克服混凝土重力所做的功為2.58×107J；（3）泵車(chē)的效率為30%?！窘馕觥浚?）該車(chē)滿(mǎn)載靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的壓力：F=G總=2.5×105N，則該車(chē)滿(mǎn)載時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)：p===1.25×105Pa；（2）由ρ=可得，60m3混凝土的質(zhì)量：m=ρV=4.3×103kg/m3×60m3=2.58×105kg，將60m3的混凝土輸送到10m高的樓上，克服混凝土重力所做的功：W=Gh=mgh=2.58×105kg×10N/kg×10m=2.58×107J；五、綜合素養(yǎng)題30.開(kāi)發(fā)新能源，共創(chuàng)碧水藍(lán)天。太陽(yáng)能等新型能源的開(kāi)發(fā)和利用是解決社會(huì)發(fā)展的能源危機(jī)、環(huán)境污染的必由之路。如圖13所示，是世界上最大的太陽(yáng)能飛機(jī)，重達(dá)2.3噸，該飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼均采用極輕