中考物理命题热点突破技巧方法十三：机械效率
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中考物理命题热点突破技巧方法十一：内能的应用
中考透视 明确航向
主要考查的重点及热点：有关热值、热机的效率和热量的计算、内燃机的四个冲程的识别汽油机和柴油机的结构及四个冲程的异同、利用能量守恒定律判断能量的转化和转移；联系生活实际的热量的转化和转移型计算是热点.及将是2018中考的命题热点.
典例探究 提炼技法
考点一：热机
命题角度1：识别汽油机（或柴油机）的冲程
【例1】：（2017•绥化）下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ）
A．甲乙丙丁 B．乙丙甲丁
C．丁丙乙甲 D．丁甲丙乙
命题角度2：汽油机和柴油机的异同
【例2】：（2017•江西模拟）汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机
的异同点说法不正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机都是内燃机
B．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次
D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高
考点二：燃料的热值
命题角度1：热值的理解及液态氢热值大的应用
【例3】：（2017•江苏模拟）下列关于热值的说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分热值越大
B．2kg的煤完全燃烧比1 kg的煤完全燃烧热值大
C．1kg煤燃烧放出3×105J的热量，则煤的热值为3×105J/kg
D．热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同
【例4】：（2017•白银）2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较低的沸点 D．较高的热值
命题角度2：热值的计算
【例5】：（2016•宁夏）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到．则干木柴的热值为 J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将 ．（选填“变大”“变小”或“不变”）
考点三：热机的效率
命题角度1：热机的效率的计算
【例6】：（2017•枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．25% B．35% C．40% D．75%
命题角度2：提高热机效率的途径
【例7】：（2017•益阳）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
考点四：热量和热效率的综合计算
【例8】：（2017•聊城）2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破．可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源．可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算．[c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3]求：
（1）体积为0.0lm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？
（2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？
【例9】：（2017•广西）如图所示是某太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到60℃[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1.0×103kg/m3]，求：
（1）热水器中水的质量；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量；
（3）热水器在冬季的效率．
例9图 例10图
【例10】：（2017•黑龙江）由于化石能源长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源、更好的利用已知能源，是全球范围内的重要课题．人们根据生活需要制成了一种新型太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热．小荣家新安装了一台这种热水器，铭牌如下图．
请解答下列问题：
（1）太阳能热水器贮满水，水温从20°C升高到50°C时，需要吸收多少热量？
（2）用电加热时，热水器正常工作的电流为多少？（结果保留1位小数）
（3）贮满水的热水器，阴雨天时，也要使水温从20°C升高到50°C，其中50%的热量由电能辅助提供．若不计热量损失，热水器正常工作需要加热多长时间？
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额定电压220V |
容积100L |
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额定功率2000W |
频率50Hz |
考点五：能量的转化和守恒
【例11】：（2017•黑龙江）下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（ ）
A．蓄电池充电时，化学能转化为电能
B．暖瓶塞跳起时，机械能化为内能
C．用热水袋取暖时，内能发生了转移
D．电动机工作时，机械能转化为电能
对点实战 诊断达标
1．（2017•乌鲁木齐）目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项．下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是（ ）
A．中国高铁交流异步牵引电动机
B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机
C．歼20战机涡扇15煤油发动机
D．长征五号火箭液氢液氧发动机
2．（2017•盐城）如图表示的四冲程汽油机工作循环中的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
3．（2017秋•梁子湖区期中）汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ）
A．柴油机吸入气缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气
B．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
C．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
D．在压缩冲程末，汽油机气缸内的温度比柴油机的高
4．（2017•福建模拟）质量相同的甲乙两种燃料，完全燃烧放出的热量比为2：1，则它们的热值比为（ ）
A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4
5．（2017•天门）有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（ ）
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能
6．（2017•岳阳）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户．关于小汽车涉及的知识说法正确的是（ ）
A．用甘油做发动机的冷却剂
B．发动机做功冲程将内能转化为机械能
C．精心保养可使发电机的效率达到100%
D．排出的尾气对环境没有任何污染
7．（2017•兰州）从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（ ）
A．电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B．铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C．发电机工作时主要将机械能转化为电能
D．电热水壶工作时电能转化为内能
8．（2017•南京）小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高，以下四个事例中能量转化与之相同的是（ ）
A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁
9．（多选）（2017•株洲）据报道，我国正在建造的第二艘国产载人航母将安装弹射器．航母弹射器能推动舰载机增大起飞速度，缩短滑跑距离．舰载机弹射起飞有蒸汽弹射和电磁弹射两种，从能量转化的角度看，它们工作时（ ）
A．蒸汽弹射是将内能转化为机械能
B．蒸汽弹射是将机械能转化为内能
C．电磁弹射是将电能转化为机械能
D．电磁弹射是将机械能转化为电能
10．（2017•哈尔滨）如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过 方式使汽缸内燃料混合物的内能 （选填“增大”或“减小”）．
第10题图 第11题图 第12题图
11．（2017•苏州）电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远（如图）．此过程中的能量转化方式与汽油机的 冲程相类似．实验时在盒内滴入2×10﹣4kg的酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是 J．（q酒精=3×107J/kg）
12．（2017•东营）2017年5月18日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破．可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水．根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气．完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为 （天然气热值为3.2×107J/m3）．试写出可燃冰具备的两条优点 、 ．
13．（2017•济南）（1）伽利略认为，如果图示中的斜面是光滑的，那么当小球从左侧某一高度向下运动时，无论右侧斜面坡度如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度，这是因为小球在这一运动过程中，能的总量是 的．
（2）众所周知，内能会从温度高的物体转移到温度低的物体，但不可能自动地从温度低的物体转移到温度高的物体；由于摩擦总会有一些机械能转化为内能散失到空气中，但散失到空气中的内能却不可能自动地再转化为机械能，这是因为能量的转化或转移具有 ．
14．（2017•锦州）一台四冲程柴油机的曲轴转速是3000R/min，它1秒钟对外做功 次；它在吸气冲程中，吸入汽缸里的物质是 ．
15．（2017•河北）汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将 能转化成 能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出 J的热量．（q汽油=4.6×107J/kg）.
16．（2017•枣庄）新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气．如果每瓶装10kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 J，若放出的热量有40%被水吸收，在标准大气压下可把 kg的水从20℃加热至沸腾．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．
17．（2017•烟台）各种形式的能在一定的条件下可以相互转化，请你仿照图中给出的两个示例，写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例．
18．（2017•随州）随州某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值（如图）．甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同．通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点）t甲＜t乙=t丙，可以粗略知道它们的热值q大小关系为： ．（填选项编号）
A．q甲＞q乙＞q丙 B．q甲＞q乙=q丙 C．q甲＜q乙=q丙
19．（2017•大连）某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3．试求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）该热水器烧水的效率是多少？
20．（2017•黔南州）可燃冰的学名为“天然气水合物”，是一种由水和天然气在高压、低温情况下形成的类冰状结晶物质，可看成高度压缩的固态天然气，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油都要小的多，被视为21世纪的新型绿色能源，我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，1m3可燃冰可转化为164m3的甲烷气体和0.8m3的水．已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3．
（1）在标准大气压下，1m3可燃冰完全燃烧，最多能将多少0℃的水烧开？〔c水=4.2×103J/（kg•℃）〕
（2）已知甲烷的密度为0.72kg/m3，求可燃冰的密度．（结果保留一位小数）
21．（2017•柳州）太阳能是个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境，太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，假如太阳能热水器内盛有200kg、25℃的水，在阳光的照射下水温升高到75℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）．
（1）太阳能热水器内水的温度变化了多少℃？
（2）这些水吸收的热量是多少J？
（3）若用干木柴来加热这些水升高到相同温度，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少干木柴？（已知干木柴的热值为q=1.2×107J/kg）
拓展升华 提升能力
22．（2017•河北）下列说法正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，效率就越低
B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C．同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多
D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害
23．（2017•来宾）下列有关热现象，说法正确的是（ ）
A．1kg酒精比1g酒精的热值大
B．夏日荷塘里荷花盛开，花香四溢说明分子在不停地做无规则运动
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高是由于锯条从木板中吸收了热量
D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小
24．（2017•辽阳）下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多
B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
C．海边昼夜温差比内陆小，是因为水的比热容较大
D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能不变
25．（2016•扬州）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同．下列说法正确的是（ ）
A．比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图
B．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图
C．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图
D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图
26．（2017•江西）长征二号PT2运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的 高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要 热，从而避免高速运行的火箭温度过高．
27．（2017•宿迁）2017年5月18日，我国实现全球首次海域可燃冰试采成功．可燃冰与石油一样都是
（填“可再生”或“不可再生”）能源．1m3可燃冰可以释放出175m3的天然气，这些天然气完全燃烧释放出的热量是 J；若这些热量有50%被10吨的水吸收，水的温度能够上升 ℃．（q天然气=3.6×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃））
28．（2017秋•瑶海区期中）现有一台单杠汽车发动机，其主要技术指标如下表所示，其中排量即为气缸工作容积，等于活塞的面积与活塞上下运动的距离（即冲程长）的乘积，转速表示每分钟飞轮所转的周数．求：
（1）发动机做功一次是多少焦耳？
（2）若在做功冲程里，燃气对活塞压强可以看作恒压，则压强多大？
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排量 |
2.0L |
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输出功率 |
120kW |
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转速
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6000r/min |
29．（2017•昆明）某品牌轿车的质量为M（含驾乘人员），车的钢质外壳密度为ρ1、质量为m，发动机的效率为η1．若该车在平直道路上匀速行驶受到地面的摩擦力为车总重的k倍（k＜1，为常数），受到的空气阻力为f，忽略其他摩擦阻力．经过技术革新，厂家将车外壳换成了等体积，密度为ρ2的新材料（ρ2＜ρ1），并对车子的流线型进行了优化，使车子受到的空气阻力降低了2%，还将车子的发动机效率提高到了η2．改进后汽车以相同的速度匀速行驶，求改进后汽车的耗油量m2与改进前的耗油量m1的比．（设改进前后汽车行驶的路况、路程、驾乘人员相同．不带单位计算）.
参考答案与解析
例1.C．解析：甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；
乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；
故正确排列顺序应该为：丁丙乙甲．
例2.B．解析：A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中将燃料燃烧释放出的内能转化为活塞的机械能，故A正确；B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故B错误；C、四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，只有做功冲程对外做功一次，把内能转化为机械能，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成．故C正确；
D、柴油机属于压燃式压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高，故D正确．
例3.D．解析：A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故A错误；B、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关，故B错误；C、由于不确定燃料是否完全燃烧，不能计算煤的热值，故C错误；D、热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，故D正确．
例4.D．解析：卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故D正确．
例5.1.2×107；不变．解析：（1）由Q放=mq可得，（1）由Q放=mq可得，q===1.2×107J/kg；（2）热值是燃料的特性，其大小与燃料的质量无关，用掉一半后，干木柴的热值仍为1.2×107J/kg．
例6.B．解析：因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：η=1-25%-40%=35%．
例7.D．解析：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．所以减少热量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．故ABC正确；增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故D错误．
例8.解析：
（1）由题意可得，可燃冰的热值：q可燃冰=15q天然气=15×7.0×107J/m3=1.05×109J/m3；
0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq可燃冰=0.01m3×1.05×109J/m3=1.05×l07J；
（2）由η=得被水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=90%×1.05×l07J=9.45×106J；
由Q吸=cm△t可得，
水升高的温度：△t===22.5℃．
答：（1）0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为1.05×l07J；
（2）水升高度的温度是22.5℃．
例9.解析：
（1）热水器中水的体积
V=100L=100dm3=0.1m3，
由ρ=得水的质量：
m=ρV=1×103kg/m3×0.1m3=100kg；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（60℃﹣20℃）=1.68×107J；
（3）一天内热水器接收太阳能的能量：
E=2.8×106J/（m2•h）×1.5m2×8h=3.36×107J，
热水器在冬季的效率：
η=﹣×100%=50%．
答：（1）热水器中水的质量为100kg；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量1.68×107J；
（3）热水器在冬季的效率为50%．
例10.解析：（1）水的体积V=100L=100dm3=0.1m3，
由ρ=得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）
=4.2×103J/（㎏•℃）×100㎏×（50℃﹣20℃）
=1.26×107J；
（2）由P=UI得，热水器正常工作的电流：
I==≈9.1A，
（3）由题意知，提供的热量消耗的电能：
W=Q吸×50%=1.26×107J×50%=6.3×106J，
由P=得，热水器正常工作需需要的加热时间：
t===3150s．
答：（1）太阳能热水器贮满水，水温从20°C升高到50°C时，需要吸收1.26×107J热量；
（2）用电加热时，热水器正常工作的电流为9.1A；
（3）若不计热量损失，热水器正常工作需要加热时间为3150s．
例11.C．解析：A、蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能．故A错误；B、暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能．故B错误；C、利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移．故C正确；D、电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能．故D错误．
1.A．解析：燃气轮机、煤油发动机和火箭都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动机是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A正确．
2.A．解析：由图可知，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，所以是吸气冲程，故A正确，选项BCD错误．
3.B．解析：A、汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气，该选项说法不正确；
B、柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高，该选项说法正确；
C、在压缩冲程末，柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，该选项说法不正确；
D、在压缩冲程末，柴油机汽缸内的温度比汽油机的高，该选项说法不正确．
4.A．解析：由题知，质量之比m1：m2=1：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比Q1：Q2=2：1，由Q放=mq得两种燃料的热值之比：
q1：q2=：=：=2：1．
5.B．解析：尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能．
尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低．
6.B．解析：A、汽车发动机是利用水来做冷却剂的，这是利用了水比热容大的性质，故A错误；B、发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能，故B正确；C、无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，故C错误；D、汽车排放的废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，故D错误．
7.B．解析：A、电风扇工作时，消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能；故A正确；B、铅蓄电池充电的过程，消耗电能，得到化学能，所以将电能转化为化学能；故B错误；C、发电机发电时，消耗了机械能，得到电能，所以将机械能转化为电能；故C正确；
D、电水壶工作时消耗了电能，使水的温度升高，得到内能，故将电能转化为内能；故D正确．
8.A．解析：反复弯折铁丝，铁丝弯折处温度升高，机械能转化为内能，使铁丝内能增加；
甲、用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程机械能转化为内能；
乙、酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，使盒盖飞出去，内能转化为盒盖的机械能；
丙、汽油机压缩冲程中，活塞压缩气缸内混合燃料，使燃料的内能增加，此过程机械能转化为内能；
丁、汽油机做功冲程中，的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，内能转化为的机械能；
与弯折铁丝，使铁丝温度升高，能量转化相同的是甲和丙，故A正确．
9.AC．解析：A、B、蒸汽弹射过程将蒸汽的内能转化为舰载机的机械能，使舰载机以更大的速度起飞．故A正确，B错误；
C、D、电磁弹射过程是将电能转化为舰载机的机械能，使舰载机以更大的速度起飞．故C正确，D错误．
10.做功；增大．解析：在汽油机的压缩冲程中，压缩燃料混合物，对其做功，使燃料混合物的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变内能．
11.做功；6000．解析：（1）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能．（2）酒精完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=2×10﹣4 kg×3.0×107J/kg=6000J．
12.2.56×1010J；热值大；污染小．解析：（1）1m3的“可燃冰”相当于的天然气的体积为：V=1×160m3=160m3，完全燃烧5立方米可燃冰产生热量：Q放=Vq=5m3×160×3.2×107J/m3=2.56×1010J；（2）可燃冰的热值约为5.12×109J，天然气的热值约为3.2×107J/m3，与传统燃料相比，可燃冰的优点是热值大、污染小．
13.（1）守恒；（2）方向性．解析：（1）斜面是光滑的，无论右侧斜面坡度如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度，这说明此时小球的机械能等于释放之前的机械能，即机械能是守恒的，或者说能的总量是守恒的；（2）散失到空气中的内能无法自动转化为机械能，这是因为能量的转移和转化具有方向性．
14.25；空气．解析：四冲程柴油机飞轮的转速是3000r/min=3000r/60s=50r/s，表示每秒飞轮转动50圈，而每2圈4个冲程，做功一次，所以1s内完成100个冲程、对外做功25次；
四冲程柴油机吸入气缸的物质是空气．
15.化学；内；9.2×1010．解析：（1）内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能，其中压缩冲程将机械能转化成内能；
（2）2t汽油完全燃烧要放出的热量：Q放=mq=2×103kg×4.6×107J/kg=9.2×1010J．
16.4.2×108；500．解析：（1）整瓶液化气完全燃烧释放热量：
Q放=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J，
（2）由题知，水吸收的热量：
Q吸=Q放×40%=4.2×108J×40%=1.68×108J，
由Q吸=c水m水（t﹣t0）得水的质量：
m水===500kg．
17.电风扇在工作过程中消耗电能，转化为机械能；
干电池使用过程中消耗化学能，得到电能；
太阳能热水器工作过程中将光能转化为内能．
18.C．解析：由题意可知，在燃烧了质量相等的酒精、煤油和汽油，加热三个烧杯中质量相等的水时，甲杯水的温度升高的较低，即酒精燃烧产生的热量少，所以酒精的热值小，乙和丙两杯水升高的温度相同，且高于甲杯水升高的温度，说明煤油和汽油的热值相同，且大于酒精的热值；故C正确．
19.解析：（1）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq=0.21m3×4×107J/m3=8.4×106J；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣10℃）=4.2×106J；
（3）该热水器烧水的效率：
η=×100%=×100%=50%．
答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；
（2）水吸收的热量是4.2×106J；
（3）该热水器烧水的效率是50%．
20.解析：
（1）1m3可燃冰可转化为164m3的甲烷气体，
这些甲烷完全燃烧放热：
Q放=Vq=164m3×3.6×107 J/m3=5.904×109J，
在标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，
由Q放=Q吸=cm△t得：
m==≈1.4×104 kg；
（2）1m3可燃冰可转化为164m3的甲烷气体和0.8m3的水，
V甲烷=164m3=164×103L，
甲烷的质量：
m甲烷=ρ甲烷V=0.72kg/m3×164m3=11808g=118.08kg，
水的质量：
m水=ρ水V=1×103kg/m3×0.8m3=800kg，
1m3可燃冰的质量：
m=m甲烷+m水=118.08kg+800kg=918.08kg，
可燃冰的密度：
ρ==≈918.1kg/m3．
答：（1）1m3可燃冰能使1.4×104 kg的0℃水烧开；
（2）可燃冰的密度为918.1 kg/m3．
21.解析：
（1）太阳能热水器内水的温度变化值：
△t=75℃﹣25℃=50℃；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm△t
=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×50℃
=4.2×107J．
（3）由题知，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，
则Q放=Q吸=m′q=4.2×107J，
需要干木柴的质量：
m′===3.5kg．
答：（1）太阳能热水器内水的温度变化了50℃；
（2）这些水吸收的热量是4.2×107J；
（3）若用干木柴来加热这些水升高到相同温度，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要3.5kg干木柴．
22.D．解析：A、热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故A错误；
B、热传递中，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，传递的不是温度，故B错误；
C、由Q=cm△t可知，没有外界做功时，同一物体，温度降得越多，放出的热量就越多，故C错误；
D、生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害．故D正确．
23.B．解析：A、1kg酒精和1g酒精虽然质量不同，但是同一种燃料，所以热值相同．故A错误；
B、我们闻到花香，是发生了扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动．故B正确；
C、用锯条锯木板，对锯条做功，机械能转化为内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了内能．故C错误；
D、用水作汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容大，与其它液体相比较，相同条件下水带走的热量最多，致冷效果最好．故D错误．
24.C．解析：A、火箭使用液态氢作燃料，是因为它的热值大，故A错误；
B、汽油机的压缩冲程中，是将机械能转化为内能，混合气体的内能增大、温度升高，故B错误；C、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化小，所以海边昼夜温差比内陆小，故C正确；
D、0℃的水变成0℃的冰，温度不变，但凝固需要放热，所以内能减小，故D错误．
25.A．解析：AB、为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，
通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验，故A正确，B错误；
CD、为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，
通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验，故CD错误．
26.热值；吸．解析：（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
（2）为保证火箭安全，箭体上涂有一层特殊固体物质，在高温下先熔化，再汽化，因为熔化、汽化时要吸收大量的热，这样箭体的温度就不会太高．
27.不可再生； 6.3×109；75．解析：（1）可燃冰的总量是有限的，属于不可再生能源；
（1）1m3的“可燃冰”相当于的天然气的体积为：V=1×175m3=175m3，
这些天然气完全燃烧产生热量：Q放=Vq=175m3×3.6×107J/m3=6.3×109J；
（2）水吸收的热量：Q吸=ηQ放=50%×6.3×109J=3.15×109J，
由Q吸=cm△t得加热后水的温度：
△t===75℃．
28.解析：（1）已知输出功率是120kW，转速为6000r/min，则转动两圈的时间为t=s=0.02s，飞轮转两圈，对外做功一次；
做一次功为：W=Pt=1.2×105W×0.02s=2400J；
（2）已知单缸的排量是2L=2×10﹣3m3，由公式W=pV变形可得：
p===1.2×106Pa；
答：（1）发动机做功一次是2400J；
（2）若在做功冲程里，燃气对活塞压强可以看作恒压，则压强为1.2×106Pa．
29.解析：设改进后车外壳的质量为m′，汽车的行驶路程为S，汽油的热值为q，根据题意得：改进前
因为匀速运动，所以F1=f1，f1=kMg+f，
，
，
改进后
，
，
；
因为匀速运动，
所以F2=f2=k（M﹣m+m′）g+0.98f，
则，
m2=
故改进后与改进前的油耗量比：=
中考物理命题热点突破技巧方法十五：电路分析与计算
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