12.4\o"12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化"機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（知識解讀）（解析版）?知識點(diǎn)1做功——改變內(nèi)能的另一種方式?知識點(diǎn)2內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程?知識點(diǎn)3燃料的熱值及其計(jì)算?知識點(diǎn)4熱機(jī)的效率?作業(yè)鞏固訓(xùn)練知識點(diǎn)1做功——改變內(nèi)能的另一種方式知識點(diǎn)1做功——改變內(nèi)能的另一種方式1、做功：對物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對外做功內(nèi)能減少。2、做功使物體的內(nèi)能改變的實(shí)質(zhì)：其他形式的能量（如機(jī)械能）與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化。（1）外界對物體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體內(nèi)能增加（如：摩擦生熱、壓縮氣體做功）。（2）物體對外界做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，內(nèi)能減少（如：氣體膨脹）。【典例1-1】把一薄壁金屬管固定在支架上，金屬管中裝一些酒精，然后用軟木塞塞緊。用橡皮條纏繞在金屬管上，迅速來回拉動橡皮條，過一會兒會看到軟木塞被頂開，如圖所示。下列說法正確的是（）A．管口出現(xiàn)的霧狀“白氣”是酒精蒸氣B．拉動皮條的過程中，酒精內(nèi)能增加，溫度不變C．酒精溫度升高，這是通過熱傳遞方式改變酒精內(nèi)能D．酒精蒸氣將木塞頂開的過程，酒精蒸氣的內(nèi)能增大【答案】C【詳解】A．管口出現(xiàn)的霧狀“白氣”是水蒸氣及酒精蒸氣液化形成的小水滴、酒精液滴，故A錯(cuò)誤；BC．拉動皮條的過程中，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，金屬管的熱量傳遞給酒精，酒精內(nèi)能增加，溫度升高，故B錯(cuò)誤，C正確；D．酒精蒸氣將木塞頂開做功，酒精蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機(jī)械能，酒精蒸氣內(nèi)能減小，故D錯(cuò)誤。故選C?！镜淅?-2】煙草燃燒所產(chǎn)生的煙霧中包含7000多種化合物，其中絕大多數(shù)都對人體有害。在公共場合吸煙會危害他人健康，這是因?yàn)榉肿釉诓煌５刈?。打火機(jī)打火時(shí)火石受鋼輪摩擦升溫，這是通過（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式來改變物體的內(nèi)能?！敬鸢浮繜o規(guī)則運(yùn)動（或熱運(yùn)動）做功【詳解】[1]在公共場合吸煙會危害他人健康，這是因?yàn)榉肿釉诓煌５刈鰺o規(guī)則運(yùn)動，煙霧擴(kuò)散到空氣中引起的，是擴(kuò)散現(xiàn)象。[2]打火機(jī)打火時(shí)，火石和鋼輪摩擦產(chǎn)生熱量，使火石內(nèi)能增加，這是通過做功的方式來改變物體的內(nèi)能的?！咀兪?-1】如圖所列舉的事例中，改變物體內(nèi)能的方式與其他三個(gè)不同的是（）A．湯勺放在熱湯中，溫度升高 B．汽油機(jī)的做功沖程C．反復(fù)彎折鐵絲大拇指發(fā)燙 D．迅速壓下活塞，棉花溫度升高【答案】A【詳解】A．湯勺放在熱湯中，溫度升高，是熱傳遞改變物體的內(nèi)能；B．汽油機(jī)的做功沖程，是燃?xì)馀蛎涀龉?，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，燃?xì)獾膬?nèi)能減小，溫度降低，是通過做功改變物體的內(nèi)能；C．反復(fù)彎折鐵絲大拇指發(fā)燙，是克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功改變物體的內(nèi)能；D．迅速壓下活塞，棉花溫度升高，是克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功改變物體的內(nèi)能。綜上所述：故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。【變式1-2】物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有的總和，-20℃的冰塊內(nèi)能（選填“具有”或“不具有”）；飲料放進(jìn)冰箱后溫度降低，其內(nèi)能（選填“增大”、“不變”或“減小”）；鋸條鋸木板時(shí)會發(fā)熱，這是通過的方式改變了它的內(nèi)能。【答案】分子動能和分子勢能具有減小做功【詳解】[1][2]內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動所具有的動能與分子勢能的總和。一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，所以的冰塊也具有內(nèi)能。[3]飲料放進(jìn)冰箱后溫度降低，所有分子熱運(yùn)動的動能減少，而分子勢能不變，故其內(nèi)能減小。[4]鋸條鋸木板時(shí)，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，鋸條的內(nèi)能增大，溫度升高，這是通過做功的方式改變了鋸條的內(nèi)能。知識點(diǎn)2內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程知識點(diǎn)2內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程 1、內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，是燃料在汽缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)，內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。2、汽油機(jī)的工作原理：燃料在汽缸中燃燒時(shí)，將存儲的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏旱娜細(xì)猓ㄕ羝┑膬?nèi)能，又通過燃?xì)猓ㄕ羝┩苿踊钊龉Γ蓛?nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。3、汽油機(jī)的工作流程：內(nèi)燃機(jī)通過吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的，如圖（1）吸氣沖程：進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞由上端向下端運(yùn)動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。

（2）壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，壓縮汽缸內(nèi)燃料混合物，溫度升高。

（3）做功沖程：在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，高溫高壓氣體推動活塞向下運(yùn)動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功。

（4）排氣沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，把廢氣排出氣缸。

4、工作過程中能量的轉(zhuǎn)化：①壓縮沖程：機(jī)械能→內(nèi)能；②做功沖程：先是化學(xué)能→內(nèi)能，再由內(nèi)能→機(jī)械能；5、一個(gè)工作循環(huán)中對外做功1次，活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)2周，飛輪轉(zhuǎn)2圈。【典例2-1】汽油機(jī)和柴油機(jī)工作的四個(gè)沖程是（）A．吸氣、壓縮、做功、排氣 B．吸氣、壓縮、點(diǎn)火、做功C．吸氣、壓縮、壓燃、排氣 D．排氣、吸氣、做功、膨脹【答案】A【詳解】汽油機(jī)和柴油機(jī)工作的四個(gè)沖程相同，分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A?！镜淅?-2】如圖所示是汽油機(jī)的沖程，該沖程使氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能（選填“變大”或“變小”）。冬天覺得寒冷，我們會搓一下手取暖，這是通過的方式改變了內(nèi)能?！敬鸢浮繅嚎s變大做功【詳解】[1][2]圖中兩氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，是汽油機(jī)的壓縮沖程。在這一沖程中，活塞壓縮燃料混合物，對其做功，使燃料混合物的內(nèi)能變大、溫度升高，是通過做功的方式改變內(nèi)能的。[3]冬天覺得寒冷，我們會搓一下手取暖，搓手時(shí)克服摩擦做功，使手溫度升高，內(nèi)能增大，這是通過做功的方式改變了內(nèi)能?！咀兪?-1】2024年春節(jié)期間多地發(fā)布了相關(guān)規(guī)定，允許在一定時(shí)間和區(qū)域內(nèi)燃放煙花爆竹，以渲染過節(jié)熱鬧氣氛。點(diǎn)燃爆竹后，它內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)劇烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，沖破爆竹的外殼發(fā)爆炸。此過程與內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程中原理相似的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】高壓燃?xì)馑查g沖破鞭炮的過程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在熱機(jī)的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以與熱機(jī)的做功沖程的原理相似。A．進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，是吸氣沖程，故A不符合題意；B．兩氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，是壓縮沖程，故B不符合題意；C．進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，是排氣沖程，故C不符合題意；D．兩氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，火花塞點(diǎn)火，是做功沖程，故D符合題意。故選D。【變式2-2】柴油機(jī)的構(gòu)造與汽油機(jī)類似，不同點(diǎn)在于柴油機(jī)有一個(gè)噴油嘴而沒有火花塞，其壓縮沖程結(jié)束時(shí)，氣缸內(nèi)氣體被壓縮為高溫氣體，溫度超過柴油的燃點(diǎn)，此時(shí)由噴油嘴向氣缸內(nèi)噴入霧化的柴油，柴油迅速燃燒，從而推動活塞做功，則如圖中圖是柴油機(jī)的做功沖程，柴油燃燒時(shí)將能轉(zhuǎn)化為能?！敬鸢浮考谆瘜W(xué)內(nèi)【詳解】[1]圖中甲圖燃料燃燒，氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，活塞向下移動，所以圖甲表示的是做功沖程。[2][3]柴油燃燒時(shí)向外放熱，將儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。知識點(diǎn)3燃料的熱值及其計(jì)算知識點(diǎn)3燃料的熱值及其計(jì)算 1、熱值概念：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，符號時(shí)q。（1）對于氣體燃料而言，熱值的定義是1m3的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。（2）熱值是燃料的一種屬性。2、熱值單位：焦/千克（J/kg），讀作焦每千克。

3、公式：Q=mqM——燃料的質(zhì)量——單位千克（kg）。q——燃料的熱值——單位焦/千克（J/kg）。Q——燃燒放出的熱量——單位焦耳（J）。

4、熱值的物理意義：熱值表示一定質(zhì)量的燃料在完全燃燒時(shí)所放出的熱量的多少，如木炭的熱值為3.40×107J/kg。

5、同種燃料的熱值相同，不同種燃料的熱值不同。【典例3-1】小林家使用的燃?xì)鉄崴?，?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J/（kg?℃），天然氣的熱值為J/m3，則下列與該過程有關(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JC．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是70% D．燃?xì)鉄崴髦饕獙?nèi)能轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【詳解】A．由Q吸=cm（t-t0）可知，在水的質(zhì)量一定時(shí)，水吸收的熱量與升高的溫度成正比，與水的末溫不成正比，故A錯(cuò)誤；B．將40kg的水從20℃加熱到45℃，水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/（kg·℃）×40kg×（45℃-20℃）=4.2×106J故B錯(cuò)誤；C．天然氣完全燃燒放出熱量Q放=Vq=0.15m3×4×107J/m3=6×106J熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率故C正確；D．天然氣燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選C?！镜淅?-2】校車在某段平直路面上以36km/h的速度勻速行駛10min，通過的路程為km；若在此過程中消耗1kg柴油，發(fā)動機(jī)輸出有用的機(jī)械功為1.72×107J，校車發(fā)動機(jī)的效率為%。（柴油熱值為4.3×107J/kg）【答案】640【詳解】[1]校車的速度v＝36km/h行駛的時(shí)間根據(jù)可得，校車通過的路程[2]1kg柴油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq柴油＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J則校車發(fā)動機(jī)的效率為【典例3-3】為了保護(hù)環(huán)境，我們應(yīng)大力提倡使用清潔能源。某次小明使用了0.15m3天然氣，天然氣熱水器使20kg、20℃的水，溫度升高到70℃。[c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然氣=4×107J/m3]求：（1）計(jì)算水吸收的熱量；（2）天然氣完全燃燒時(shí)釋放出的熱量及其熱效率。【答案】（1）；（2），70%【詳解】解：（1）水吸收的熱量為（2）0.15m3天然氣完全燃燒放出的熱量為Q放=V天然氣q天然氣=0.15m3×4×107J/m3=6×106J熱效率為答:（1）水吸收的熱量為4.2×106J；（2）天然氣完全燃燒時(shí)釋放出的熱量為6×106J，熱效率為70%。【變式3-1】用如圖1所示的同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置分別加熱質(zhì)量均為100g的甲、乙兩種液體（其中一種是水）。用測得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時(shí)間變化的圖像（如圖2），乙從20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精（）。若單位時(shí)間內(nèi)甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等，，則下列說法正確的是（）A． B．乙液體是水C．0~8min乙吸收的熱量為 D．該酒精燈的加熱效率為35%【答案】D【詳解】BC．由圖2可知，加熱相同的時(shí)間，甲和乙吸收的熱量相同，甲溫度變化得少，因此甲是水，0~8min內(nèi)甲吸收的熱量因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)甲和乙吸收的熱量相同，所以0~8min乙吸收的熱量為，故BC錯(cuò)誤；A．0~8min乙吸收的熱量為，則0~4min內(nèi)乙吸收的熱量為0~4min內(nèi)乙溫度升高了則乙的比熱容故A錯(cuò)誤；D．乙加熱至沸騰用時(shí)10min，則10mn內(nèi)乙吸收的熱量乙從20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精，酒精燃燒釋放的熱量為該酒精燈的加熱效率為故D正確。故選D。【變式3-2】探究水沸騰實(shí)驗(yàn)時(shí)，將燒杯中200g水從加熱至，水吸收的熱量J，消耗11.2g的酒精，則該過程加熱效率是%。（酒精的熱值，水的比熱容）【答案】6720020【詳解】[1]水吸收的熱量[2]消耗11.2g酒精放出的熱量該過程加熱效率【變式3-3】氫燃料具有清潔、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是理想的能源之一。目前，我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。某品牌氫能源公交車電動機(jī)的牽引力為1.4×104N。該公交車以36km/h的速度勻速行駛5min，消耗了0.6kg的氫燃料。已知?dú)淙剂系臒嶂祋氫=1.4×108J/kg。求：（1）牽引力所做的功；（2）該氫能源公交車的效率。【答案】（1）4.2×107J；（2）50%【詳解】解：（1）已知公交車行駛的速度公交車行駛的路程所以牽引力所做的功（2）氫燃料完全燃燒放出的熱量公交車的效率答：（1）牽引力所做的功是；（2）該氫能源公交車的效率是50%。知識點(diǎn)4熱機(jī)的效率知識點(diǎn)4熱機(jī)的效率 1、定義：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率，其表達(dá)式為：，由于熱機(jī)在工作過程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1。2、熱機(jī)在工作過程中造成能量損失的因素有（1）燃料很難全部燃燒。（2）排出的廢氣帶走能量。（3）熱機(jī)部件要散熱。（4）克服運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件之間的摩擦消耗能量。3、提高熱機(jī)效率的方法（1）盡量讓燃料充分燃燒。（2）設(shè)法利用廢氣的能量。（3）減少能量損失。（4）保證良好的潤滑?！镜淅?-1】圖為內(nèi)燃機(jī)的能流圖，以下說法正確的是（）A．E1表示燃料的內(nèi)能B．減少E2也無法提高內(nèi)燃機(jī)的效率C．E4大于E2與E3之和D．E3是廢氣帶走的能量，它是能量損失中最多的【答案】D【詳解】A．由于燃料具有化學(xué)能，所以E1表示燃料的化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；B．E2表示機(jī)械損失的能量，提高熱機(jī)效率的方法可以通過減少散熱損失、機(jī)械損失等方法，所以減少E2可以提高內(nèi)燃機(jī)的效率，故B錯(cuò)誤；C．由于內(nèi)燃機(jī)的效率小于50%，所以內(nèi)燃機(jī)做有用功的能量小于內(nèi)燃機(jī)損失的能量，故E4小于E2與E3之和，故C錯(cuò)誤；D．由于內(nèi)燃機(jī)最大的能量損失是廢氣內(nèi)能，所以E3是廢氣帶走的能量，它是能量損失中最多的，故D正確。故選D?！镜淅?-2】用某煤氣灶將5L的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量為J，若消耗的煤氣質(zhì)量為0.16kg，煤氣灶燒水時(shí)的效率為。【答案】1.68×10625%【詳解】[1]5L的水體積為5dm3，即0.005m3，則水的質(zhì)量故將5L的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量[2]煤氣的比熱容是4.2×107J/kg，所以完全消耗0.16kg的煤氣放出的熱量則煤氣灶燒水時(shí)的效率【典例4-3】新型混合動力汽車具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)混合動力汽車啟動或低速行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不工作；當(dāng)需要高速行駛或蓄電池電能過低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動，又可以給蓄電池充電，提高了內(nèi)燃機(jī)的效率，內(nèi)燃機(jī)啟動消耗了8L汽油，汽油的密度為0.71×103kg/m3，勻速行駛了25km。查閱資料發(fā)現(xiàn)此過程中汽車發(fā)動機(jī)提供的牽引力為4000N，8L汽油完全燃燒釋放出的熱量是3.6×108J，蓄電池的電能增加了5.12×107J。此過程中：（1）內(nèi)燃機(jī)消耗的汽油的質(zhì)量是多少？（2）牽引力做的功是多少？（3）內(nèi)燃機(jī)的效率是多少？【答案】（1）5.68kg；（2）1×108J；（3）42%【詳解】解：（1）若該車在某次高速行駛測試中，內(nèi)燃機(jī)啟動消耗了8L汽油，內(nèi)燃機(jī)消耗的汽油的質(zhì)量m＝ρV＝0.71×103kg/m3×8×10﹣3m3＝5.68kg（2）牽引力做的功為W＝Fs＝4000N×25×103m＝1×108J（3）由能量走向圖可知，有用能量W有＝W+W電＝1×108J+5.12×107J＝1.512×108J則內(nèi)燃機(jī)的效率為答：（1）內(nèi)燃機(jī)消耗的汽油的質(zhì)量是5.68kg；（2）牽引力做的功是1×108J；（3）內(nèi)燃機(jī)的效率是42%?！咀兪?-1】汽車是現(xiàn)代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機(jī)的某沖程及能量流向圖。下列有關(guān)說法正確的是（）A．圖甲是做功沖程B．由圖乙可知該汽油機(jī)的效率是28%C．該汽油機(jī)工作時(shí)汽油沒有完全燃燒，則汽油的熱值會減小D．冬天汽車?yán)梦矚庵械挠酂峤o車內(nèi)供暖，提高了燃料的熱值【答案】B【詳解】A．如圖，兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向上為壓縮沖程，故A錯(cuò)誤；B．熱機(jī)效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，輸出有用機(jī)械能所占比例為η=98%-33%-30%-7%=28%故B正確；CD．燃料的熱值是燃料的一種特性，與質(zhì)量和燃燒情況等無關(guān)，汽油的熱值不變，燃料的熱值也不變。故選B?！咀兪?-2】某品牌沼氣爐完全燃燒的沼氣，將質(zhì)量為40kg、初溫為15℃的水加熱到45℃，其加熱效率為63%，則沼氣的熱值為。[]【答案】【詳解】質(zhì)量為40kg、初溫為15℃的水加熱到45℃吸收的熱量為沼氣的熱值為【變式4-3】一段平直的高速公路上，一輛載重汽車以20m/s速度勻速行駛300s，消耗燃油2kg（假設(shè)燃油完全燃燒），汽車發(fā)動機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)的功率為6×104W。若燃油的熱值為3×107J/kg，求：（1）汽車行駛的路程；（2）汽車行駛過程中牽引力做的功；（3）汽車發(fā)動機(jī)的效率?！敬鸢浮浚?）6000m；（2）1.8×107J；（3）30%【詳解】解：（1）汽車行駛的路程（2）汽車行駛過程所做的功（3）燃油完全燃燒放出熱量汽車發(fā)動機(jī)的效率是答：（1）汽車行駛的路程為6000m；（2）汽車行駛過程中牽引力做的功為1.8×107J；（3）汽車發(fā)動機(jī)的效率為30%。一、單選題1．下列說法正確的是（）A．打開香水瓶，滿屋子都能聞到香氣，說明分子在永不停息地做無規(guī)則的運(yùn)動B．打掃教室地面時(shí)，灰塵在空中飛舞，這是擴(kuò)散現(xiàn)象C．酒精和水混合后體積減小的實(shí)驗(yàn)，說明分子間有引力D．圖是內(nèi)燃機(jī)的做功沖程【答案】A【詳解】A．打開香水瓶，香水分子擴(kuò)散在空氣中，所以滿屋子都能聞到香氣，這說明分子在永不停息地做無規(guī)則的運(yùn)動，故A正確；B．打掃教室地面時(shí)，灰塵在空中飛舞，是宏觀物體產(chǎn)生的現(xiàn)象，屬于機(jī)械運(yùn)動，不是分子的運(yùn)動，不是擴(kuò)散現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．酒精與水混合后，由于酒精分子進(jìn)入了水分子間的空隙內(nèi)，水分子進(jìn)入酒精分子間的空隙內(nèi)，所以總體積在減小，說明分子間是有空隙的，故C錯(cuò)誤；D．做功沖程中，活塞是向下運(yùn)動的，而圖中活塞向上運(yùn)動，所以不能用來表示內(nèi)燃機(jī)的做功沖程，故D錯(cuò)誤。故選A。2．關(guān)于如圖所示的熱現(xiàn)象，說法正確的是（）A．圖甲中炙熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的冰塊沒有內(nèi)能B．圖乙中冬天搓手取暖是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．圖丙中用濕毛巾冷敷降溫是通過熱傳遞的方式增加人體的內(nèi)能D．圖丁中能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】D【詳解】A．任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能。冰冷的冰塊也有內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；B．搓手取暖是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C．濕毛巾冷敷降溫是通過熱傳遞的方式減小人體的內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；D．汽油機(jī)壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，圖丁中能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。故選D。3．如圖所示，將少量液態(tài)乙醚放入注時(shí)器內(nèi)，向外拉動活塞，液態(tài)乙醚消失；再向內(nèi)壓縮，液態(tài)乙醚又出現(xiàn)了。關(guān)于該過程，下列判斷正確的是（

）A．乙醚發(fā)生的物態(tài)變化分別是升華和凝華B．乙醚發(fā)生的物態(tài)變化都是吸熱過程C．乙醚分子間作用力先減小后增大D．“壓縮”過程中能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同【答案】C【詳解】AB．向外拉動活塞，乙醚從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，是汽化，吸熱；向內(nèi)壓縮，乙醚從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，是液化，放熱，故AB錯(cuò)誤；C．向外拉動活塞，乙醚從從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，分子間作用力減?。幌騼?nèi)壓縮，乙醚從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，分子間作用力增大，故C正確；D．“壓縮”過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，二者能量轉(zhuǎn)化不同，故D錯(cuò)誤。故選C。4．下列現(xiàn)象中，通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（）A．從滑梯上滑下，屁股感覺發(fā)熱 B．搓手取暖C．鉆木取火 D．水被加熱【答案】D【詳解】A．從滑梯上滑下，屁股感覺發(fā)熱，是克服摩擦力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是做功改變內(nèi)能，故A不符合題意；B．搓手取暖是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功改變物質(zhì)的內(nèi)能，故B不符合題意；C．鉆木取火是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功改變物質(zhì)的內(nèi)能，故C不符合題意；D．水被加熱，是酒精燃燒放出的熱量，傳遞給水，故是熱傳遞的方式改變內(nèi)能，故D符合題意。故選D。5．茶文化在中國歷史悠久，在寒冷的冬季，人們回到家中，泡上一壺茶，聞著濃濃的茶香，品一杯熱茶，渾身上下暖暖的感覺。下列關(guān)于品茶過程中涉及的物理知識，說法正確的是（）A．茶水是熱的，說明茶水含有的熱量多B．周圍人都能聞到茶香是一種擴(kuò)散現(xiàn)象C．喝茶時(shí)身體感覺變暖了，是通過做功的方式改變了內(nèi)能D．燒水時(shí)水蒸氣將壺蓋頂起的過程與汽油機(jī)壓縮沖程類似【答案】B【詳解】A．熱量是一個(gè)過程量，不能說含有或者具有熱量，故A錯(cuò)誤；B．周圍人可以聞到茶的香味，是分子熱運(yùn)動（無規(guī)則運(yùn)動）的結(jié)果，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，故B正確；C．喝茶時(shí)身體感覺變暖了，是茶水將熱量傳遞給了身體，通過熱傳遞的方式改變了內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；D．燒水時(shí)水蒸氣將壺蓋頂起，水蒸氣對壺蓋做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能，與汽油機(jī)的做功沖程相同，故D錯(cuò)誤。故選B。6．為了解液體A的吸熱能力，小悅用同一個(gè)酒精燈分別加熱1kg水和1kg液體A，用測得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。該酒精燈每分鐘消耗酒精的質(zhì)量為1g，，（kg·℃），則下列說法中正確的是（）A．應(yīng)使水和液體A的初溫和末溫中至少一項(xiàng)相等B．0~4min，水吸收的熱量大于液體A吸收的熱量C．液體A的比熱容為D．該酒精燈加熱效率為35%【答案】D【詳解】A．本實(shí)驗(yàn)是質(zhì)量相同的物質(zhì)吸收相等的熱量，通過比較溫度升高量來確定物體吸熱能力的，沒必要使水和液體A的初溫和末溫中至少一項(xiàng)相等，故A錯(cuò)誤；B．同一個(gè)酒精燈分別加熱，相同時(shí)間內(nèi)吸收熱量相同，所以0~4min，水吸收的熱量等于液體A吸收的熱量，故B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，水升溫10℃用時(shí)4min，液體A升溫30℃用時(shí)5min，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，吸收熱量多少通過加熱時(shí)間來反映，根據(jù)可知液體A和水的比熱容之比為則液體A的比熱容為故C錯(cuò)誤；D．水4min吸收的熱量為4min內(nèi)消耗的酒精完全燃燒放出的熱量為則該酒精燈加熱效率為故D正確。故選D。7．下面四幅圖中，關(guān)于熱現(xiàn)象說法正確的是（）A．甲圖是氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置，說明了分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動B．乙圖向上提彈簧測力計(jì)時(shí)示數(shù)會變小，主要原因是大氣壓引起的C．丙圖中導(dǎo)致沿海地區(qū)比沙漠地區(qū)晝夜溫差較小，主要原因是海水蒸發(fā)吸熱D．丁圖是內(nèi)燃機(jī)的做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】A【詳解】A．甲圖是做分子的擴(kuò)散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置，由于二氧化氮的密度大于空氣的密度，且密度小的空氣瓶子放到上放，二氧化氮放在下方，這樣通過觀察兩只瓶內(nèi)的氣體顏色變化可以知道分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故A正確；B．乙圖向上提彈簧測力計(jì)時(shí)示數(shù)會變小，主要原因是分子間有引力，玻璃板還受到水分子對它的引力，故B錯(cuò)誤；C．沿海地區(qū)與沙漠地區(qū)相比，水多沙石少，由于沙石的比熱容比海水的比熱容小，所以，白天相同質(zhì)量的沙石和水比較，吸收相同的熱量，沙石的溫度升高的多，而夜晚，放出相同的熱量，沙石的溫度降低的多，導(dǎo)致沙漠地區(qū)晝夜溫差比沿海地區(qū)大，故C錯(cuò)誤；D．丁圖中汽缸的進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，應(yīng)是內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，且此沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選A。8．火鍋（如圖），古稱“古董羹”，因食物投入沸水時(shí)發(fā)出的“咕咚”聲而得名，是中國獨(dú)創(chuàng)的美食之一。下列說法正確的是（）A．食物煮熟是通過熱傳遞的方式改變食物的內(nèi)能B．湯汁沸騰后，仍然持續(xù)加熱，湯汁溫度會升高C．用燃?xì)庠罴訜峄疱仌r(shí)，調(diào)大火力可以提高燃?xì)獾臒嶂礑．不敢大口喝熱氣騰騰的湯，因?yàn)闇锖械臒崃慷唷敬鸢浮緼【詳解】A．食物煮熟是通過熱傳遞的方式改變食物的內(nèi)能，故A正確；B．液體沸騰時(shí)繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變，所以湯汁沸騰后，仍然持續(xù)加熱，湯汁溫度保持不變，故B錯(cuò)誤；C．熱值是燃料的一種特性，與其質(zhì)量、是否完全燃燒等無關(guān)，因此用燃?xì)庠罴訜峄疱仌r(shí)，調(diào)大火力，燃?xì)獾臒嶂挡蛔儯蔆錯(cuò)誤；D．不敢大口喝熱氣騰騰的湯，因?yàn)闇臏囟容^高，熱量是過程量，不能說含有，故D錯(cuò)誤。故選A。9．關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法中正確的是（）A．熱傳遞過程中，熱量從內(nèi)能大的物體傳向內(nèi)能小的物體B．燃料熱值越大，燃燒時(shí)放出的熱量越多C．我們不敢大口喝熱氣騰騰的湯，是因?yàn)闇械臒崃枯^多D．物體溫度升高，不一定吸收熱量，但內(nèi)能一定增加【答案】D【詳解】A．發(fā)生熱傳遞時(shí)，熱量從是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體。而不是從內(nèi)能大的物體傳遞給內(nèi)能小的物體，故A錯(cuò)誤；B．燃料燃燒放出熱量的多少與燃料的熱值、燃料的質(zhì)量、是否完全燃燒等多個(gè)因素有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．我們不敢大口地喝熱氣騰騰的湯，是因?yàn)闊釡臏囟雀?。熱量是個(gè)過程量，不能說湯含有的熱量較多，故C錯(cuò)誤；D．物體溫度升高，內(nèi)能一定增加，但不一定吸收熱量，可能是外界對物體做功，故D正確。故選D。10．汽車是現(xiàn)代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機(jī)的某沖程及能量流向圖。下列有關(guān)說法正確的是（

）A．由乙圖可知該汽油機(jī)的效率是30%B．為節(jié)能，冬天汽車都會利用尾氣中的余熱給車內(nèi)供暖，該舉措降低了燃料的利用率C．汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，這會降低燃料的熱值D．甲圖是壓縮沖程，活塞對汽缸內(nèi)的氣體做功，氣體的溫度升高【答案】D【詳解】A．由乙圖可知該汽油機(jī)的效率為故A錯(cuò)誤；B．為了節(jié)能，冬天汽車都會利用尾氣中的余熱給車內(nèi)供暖，將尾氣中浪費(fèi)的能量轉(zhuǎn)化為有用的能量，大大提高了燃料的利用率，故B錯(cuò)誤；C．熱值是燃料本身的一種特性，只由燃料本身決定，和燃料的質(zhì)量、放出熱量的多少、燃燒是否充分、溫度高低無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖甲可知，兩個(gè)氣門關(guān)閉、活塞上行，為壓縮沖程，活塞對汽缸內(nèi)的氣體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體的溫度升高，故D正確。故選D。11．關(guān)于熱現(xiàn)象，以下說法錯(cuò)誤的是（

）A．檢查口腔前將小鏡子放在酒精燈上烤一烤是為了防止水蒸氣液化模糊鏡面B．壓縮引火儀和熱機(jī)的做功沖程都是通過做功的方式改變內(nèi)能的C．生長在沙漠中的仙人掌，葉子呈針狀是為減慢水的蒸發(fā)D．水燒開時(shí)，離壺嘴較遠(yuǎn)的地方“白氣”較濃，是因?yàn)檩^遠(yuǎn)處溫度較高【答案】D【詳解】A．檢查口腔前將小鏡子放在酒精燈上烤一烤是為了提高鏡面的溫度，防止水蒸氣遇冷液化形成小水珠附在鏡面上，模糊鏡面，故A正確，A不符合題意；B．壓縮引火儀使用時(shí)，活塞壓縮筒內(nèi)氣體，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使筒內(nèi)氣體內(nèi)能增大，溫度升高，是過做功的方式改變內(nèi)能的，熱機(jī)的做功沖程中缸內(nèi)氣體推動活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，缸內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，是通過做功的方式改變內(nèi)能的，故B正確，B不符合題意；C．生長在沙漠中的仙人掌，葉子呈針狀是為了通過減小液體的表而來來減慢水的蒸發(fā)，故C正確，C不符合題意；D．水燒開時(shí)，離壺嘴較遠(yuǎn)的地方“白氣”較濃，是因?yàn)檩^遠(yuǎn)處溫度較低，水蒸氣容易放熱液化形成小水珠，故D錯(cuò)誤，D符合題意。故選D。12．在交通運(yùn)輸中，常用“客運(yùn)效率”來反映交通工具的某項(xiàng)效能，“客運(yùn)效率”表示每消耗單位能量對應(yīng)的載客數(shù)和運(yùn)送路程的乘積，即客運(yùn)效率=，一個(gè)人騎電動自行車，在1.5h內(nèi)行駛了30km。其電動自行車的銘牌如下：車型：20時(shí)（車輪直徑：508mm）電池規(guī)格：36V12Ah（蓄電池）整車質(zhì)量：40kg額定轉(zhuǎn)速：210r/min（轉(zhuǎn)/分）外形尺寸：L1800mm×W650mm×H1100mm充電時(shí)間：2~8h電機(jī)：后輪驅(qū)動、直流永磁式電機(jī)額定工作電壓/電流：36V/5A一輛載有4人的普通轎車，車的油耗為10L/100km，則電動自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比約為（）。（汽油的燃燒值為4.6×107J/kg，汽油的密度為0.72×103kg/m3，汽車發(fā)動機(jī)的效率約為30%）A．250：1 B．75：1 C．8：1 D．25：1【答案】D【詳解】①電動車行駛30千米的客運(yùn)效率，已知U=36V，I=5At=1.5h=5400s則電動車消耗的行駛30千米消耗的能量W1=UIt=36V×5A×5400s=9.72×105J電動車的客運(yùn)效率②轎車行駛100千米的客運(yùn)效率，已知q=4.6×107J/Kg，ρ=0.72×103kg/m3V=10L=1×10?2m3轎車行駛100千米所消耗的汽油質(zhì)量m=ρV=0.72×103kg/m3×1×10?2m3=7.2kg轎車行駛100千米所消耗能量Q=mq=7.2kg×4.6×107J/Kg=3.312×108J轎車的客運(yùn)效率兩者的客運(yùn)效率之比故選D。二、填空題13．小軍用天然氣將體積為2L、初溫為20℃的水加熱到100℃，水吸收的熱量是J；若此過程的熱效率為40%，則消耗天然氣m3。[，，q天然氣＝4.0×107J/m3]【答案】6.721050.042【詳解】[1]水吸收的熱量[2]天然氣的體積14．汽車已經(jīng)成為家庭中重要的交通工具、其“心臟”是汽油機(jī)，汽車行駛時(shí)的動力是由汽油機(jī)的沖程提供的。汽車需要用水來給發(fā)動機(jī)降溫，這是因?yàn)樗妮^大。【答案】做功比熱容【詳解】[1]汽油機(jī)的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為汽車行駛提供動力。[2]水的比熱容較大，在溫度變化量相同時(shí)，吸收的熱量更多，所以常用水做冷卻液給發(fā)動機(jī)降溫。15．某學(xué)校為學(xué)生供應(yīng)開水，每次用鍋爐將的水從加熱到，則水吸收的熱量是J。一共需要燃燒的煤，則此鍋爐的效率是。[水的比熱容是，煤的熱值是]【答案】3.15×10735【詳解】[1]根據(jù)比熱容公式，水吸收的熱量為[2]燃燒3kg的煤放出的熱量為則此鍋爐的效率為16．媽媽用天然氣燒水做飯，天然氣燃燒時(shí)把轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；灶上的鍋中裝有2kg初溫30℃的水，當(dāng)水吸收了7.56×105J的熱量后，水溫升高了℃（當(dāng)?shù)貫闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓）。【答案】化學(xué)能70【詳解】[1]天然氣燃燒時(shí)，消耗自身化學(xué)能向外釋放能量，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]由題意及可得，水溫升高的度數(shù)為由于初溫是30℃，溫度變化為90℃，所以末溫應(yīng)該為30℃+90℃=120℃但由于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，所以吸收熱量后，水溫的變化量為100℃-30℃=70℃17．汽車內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能；其造型上凸下平，行進(jìn)時(shí)上方空氣流動速度大于下方，則上方流體壓強(qiáng)（選填“大于”、“小于”或“等于”）下方，從而減小車輛對地面壓力?！敬鸢浮繖C(jī)械小于【詳解】[1]汽車內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中燃?xì)鈱钊龉Γ苿踊钊瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。[2]汽車的外形類似于飛機(jī)的機(jī)翼，上面凸起，這樣會使通過此處的氣流速度變快，大于車下方的空氣流速；空氣流速快的地方，壓強(qiáng)小，車下方的空氣流速慢，壓強(qiáng)大，上方流體壓強(qiáng)小于下方，形成向上的壓強(qiáng)差，從而減小了車輛對地面的壓力。18．元宵節(jié)小明用熱效率為35%的酒精爐煮元宵，他將質(zhì)量為0.8kg、初溫為15℃的水加熱至100℃，需要消耗酒精g。[已知水的比熱容為，酒精的熱值為]【答案】27.2【詳解】水的質(zhì)量0.8kg，升高的溫度此過程中水吸收的熱量需要酒精完全燃燒放出的熱量需要消耗酒精三、實(shí)驗(yàn)題19．如圖所示是比較不同燃料熱值的裝置。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)取質(zhì)量（選填“相等”或“不等”）的酒精和碎紙片，將其分別放在兩個(gè)燃燒皿中，點(diǎn)燃它們，分別給裝有質(zhì)量（選填“相等”或“不等”）的水加熱，燃燒相同時(shí)間后，測得甲圖中水溫升高10℃，乙圖中水溫升高4℃，根據(jù)此現(xiàn)象（選填“能”或“不能”）說明一定是酒精的熱值較大，原因是。（2）如圖甲所示，用加熱器給A、B液體加熱（mA=2kg，mB=1kg，不考慮熱損失），兩杯液體溫度都升高1℃，吸收熱量如圖乙。①兩杯液體的溫度都降低1℃，放出熱量較多的是（選填“A”、“B”或“一樣多”）②兩種液體的比熱容哪個(gè)大？。（選填“A”、“B”或“一樣大”）【答案】相等相等不能見解析A一樣大【詳解】（1）[1][2]由可知，比較不同燃料熱值應(yīng)保持兩種燃料的質(zhì)量相等，使其完全燃燒，分別給質(zhì)量相同的水加熱，由可知，通過水升高的溫度來比較它們的熱值的大小。[3][4]在其它條件相同時(shí)，燃燒相同時(shí)間后，兩種燃料燃燒的質(zhì)量不能比較，測得甲圖中水溫升高10℃，乙圖中水溫升高4℃，說甲杯水的溫度升高得較快，即酒精燃燒產(chǎn)生的熱量多，由可知，不能說明