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备战2022年中考物理真题拔高演练——内能的利用
1.（2021日照）四冲程汽油机的压缩冲程中，汽缸内汽油和空气的混合物内能增加。从能量转化的角度看，这是 转化为内能；从改变内能的方式看，这是 改变内能。
2．（2021天水）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为_________冲程；汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的___________大的特性．
3.（2021绥化）司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味，这是_________现象，小轿车汽油机在_________冲程中将机械能转化为内能。
4.（2021武威）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为________冲程；汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的________大的特性。
5. （2021眉山）如图所示是某单缸四冲程汽油机的______冲程；若该汽油机每1秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为______。
6. （2021怀化）安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水，在太阳照射一段时间后，水温升高到60℃，则水吸收的热量是______J，这些能量相当于完全燃烧______m3天然气放出的热量。[，]
7. (2021兰州B卷)某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。现将10kg的水从20加热到39，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要___________m3的天然气。（c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=3.8×107J/m3]
8.（2021宿迁）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用，天然气热值为4×107J/m3，完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为________J，若完全被水吸收，能使________kg的水温度升高40℃。[c水=4.2×103J/（kg ℃）]
9. （2021济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为______J，水温将升高到______℃。（[，]，在1个标准大气压下）
10.（2021青海）2021年5月29日，我国发射的“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱进行了自主交会对接。对接后若以核心舱为参照物，“天舟二号”货运飞船是 的。飞船是通过 向地面传回信息的。飞船在上升过程中，是将燃料燃烧的化学能转化为 能，再转化为 能。
11. （2021牡丹江、鸡西）一台汽油机飞轮的转速为3600 r/min， 在1s内汽油机对外做了_______ 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了 0.5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量______ J。汽油机用水作冷却液，是利用水的_______大的特点。（q汽油=4.6×107J/kg）
12. （2021荆州）使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是_______J：若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气_______m3。（水的比热容为4．2103J/（kg·℃），天然气热值为4.2107/m3）
13. （2021常州）生活垃圾热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 ___________J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 ___________kW·h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将___________kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
14．（2021绵阳）周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃，这段时间内每盒牛奶从水中吸收了 　 　J的热量；若盆中热水对牛奶加热的效率是50%，则此时盆中水的温度是 　 　℃。已知：每盒牛奶的质量0.25kg，牛奶的比热容4.0×103J/（kg ℃），水的比热容4.2×103J/（kg ℃）。
15．（2021兰州A卷）图甲表示了汽油机的 　 　冲程；将螺线管接入电路，闭合开关S后，小磁针N极指向如图乙所示。则a点应该连接电源的 　 　（选填“正极”或“负极”）；如图丙所示，将灯泡正确连接到家庭电路中，则连接火线的应该是 　 　（选填“A”或“B”）点。
16.（2021十堰）如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的______ 冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为，这些能量相当于完全燃烧______ 的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将______ 的水烧开。；
17．（2021遂宁）下图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩冲程中气缸内气体内能增加是通过 ▲ 方式实现的；正常工作1min，柴油机输出的有用功 ▲ J，消耗柴油 ▲ kg，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为 ▲ N。（q柴油=4.0×107J/kg）
18. （2021呼和浩特）呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天，常常风雪交加，异常寒冷，牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用______使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），或吹几口气，亦感觉暖和，这是利用_______使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），牧民们有时还点燃“羊砖”（草原牧民用的清洁能源）作为燃料，取暖、烧水，一俯一仰，其乐融融，已知羊砖的热值是，现完全燃烧2kg的羊砖，放出的热量为________J；设该热量有10%被水吸收，能将_______kg的水从5°C加热到95°C。【已知】。
19.（2021扬州）利用易拉罐做以下儿个小实验
(1)如图1,向空易拉罐中插入透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内引人一小段油柱,把罐体放在热水中,可以看到油柱 ,这是利用气体的 制作简易温度计
(2)如图2,在易拉罐中放入盐和敲碎的冰,用筷子轻轻搅拌半分钟,可以看到罐底出现“白霜”,这是空气中的水蒸气发生了 现象
(3)如图3,将易拉罐底部开一圆孔倒出饮料,放入滴有酒精的小块脱脂棉花,轻轻晃动易拉罐,把电火花发生器紧累塞进孔中,按动按钮,观察到罐子飞出去了,这个过程与汽油机的 冲程能量转化方式一致
20. （2021长春）长春市桂林路美食街的某商家使用煤气灶烹饪食物，煤气灶燃烧头如图所示。使用煤气灶时，打开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃。
（1）煤气不会从进口处向空气中泄漏，是因为流体中流速越大的位置，压强越______；
（2）煤气在燃烧过程中热值______；
（3）烹饪食物是通过______的方式改变食物的内能；
（4）食物香气四溢是______现象。
21. （2021牡丹江、鸡西）一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2 kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F = 1.2×103N，汽油的热值q = 4.6×107J/kg。
（1）汽车在这段时间做功是多少？
（2）这段时间内汽车的效率是多少？（百分号前保留一位小数）
（3）简要分析汽车效率低的原因（写出两条即可）。
22. （2021衡阳）“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过告诉路段A点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为，消耗的汽油为（汽油的热值为），求
（1）汽车在之间的速度；
（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功；
（3）汽车发动机效率。
23. （2021眉山）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以的速度在平直公路上匀速行驶，消耗了汽油，汽车发动机功率为，已知：汽油的热值为，汽油的密度为。求该汽车匀速行驶过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
24. （2021潍坊）某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“”，该同学查得煤气的热值，水的密度，水的比热容为，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气灶烧水效率。
25. （2021攀枝花）英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源。攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水=4.2×103J（kg·℃），
求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全烧多少煤气放出的热量。（q煤气=3.9×107J/m3）
26.（2021锦州）随者科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.8t，车轮与路面接触的总面积为750 cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶12 km，用时10 min.这一过程中汽车发动机的功率恒为24 kW. （汽油热值q=4.5×10 J/kg，g取10 N/kg）求:
（1）该车静止在水平路面上对路面的压强是多少
（2）在这一过程中汽车受到的阻力是多少
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油多少千克
27.（2021伊春）小琦家新安装了一台容积为的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射水温由原来的升高到已知：水的比热容，焦炭的热值，水的密度。问：
在这4h内水吸收的热量为多少焦耳？
若这些热量由效率为的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭？
28．（2021沈阳）百度联手奇瑞汽车，在安徽省芜湖市打造了国内首个全无人车运营区域。某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg。求：
（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力。
（2）汽车行驶75min牵引力做的功。
（3）汽车发动机的效率。
29. （2021龙东）每到周末，小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时，燃烧了的木材，刚好把初温为，质量为的水烧开（假设木材能够完全燃烧）。已知当地气压为1标准大气压，木材的热值为，水的比热容为。求：
（1）完全燃烧木材能放出多少焦耳的热量？
（2）的水被烧开吸收了多少热量？
（3）小晶烧水的效率是多少？
30．（2021云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
（1）使用氢作为燃料的主要优点是：　 　和 　 　。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
备战2022年中考物理真题拔高演练——内能的利用参考答案
1.（2021日照）四冲程汽油机的压缩冲程中，汽缸内汽油和空气的混合物内能增加。从能量转化的角度看，这是 转化为内能；从改变内能的方式看，这是 改变内能。
【答案】机械 做功
2．（2021天水）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为_________冲程；汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的___________大的特性．
【答案】做功 比热容
3.（2021绥化）司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味，这是_________现象，小轿车汽油机在_________冲程中将机械能转化为内能。
【答案】扩散 压缩
4.（2021武威）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为________冲程；汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的________大的特性。
【答案】 做功；比热容
【解析】四冲程汽油机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。分析图，此时汽油机进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞正在点火，由此判断是四冲程汽油机的做功冲程。
通常选用比热容大的物质做冷却液，相同质量的该种物质，吸收相同的热量，温度升高得少。
5. （2021眉山）如图所示是某单缸四冲程汽油机的______冲程；若该汽油机每1秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为______。
【答案】 ①. 压缩 ②. 3000
【解析】[1]如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气体，是压缩冲程。
[2] 飞轮每转2圈活塞做一次功，若该汽油机每1秒钟对外做功25次，每1秒钟飞轮每转50圈，那么该汽油机飞轮的转速为
50=3000
6. （2021怀化）安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水，在太阳照射一段时间后，水温升高到60℃，则水吸收的热量是______J，这些能量相当于完全燃烧______m3天然气放出的热量。[，]
【答案】 (1). 1.68×107J (2). 0.4m3
7. (2021兰州B卷)某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。现将10kg的水从20加热到39，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要___________m3的天然气。（c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=3.8×107J/m3]
【答案】 ①. 不可再生 ②.
8.（2021宿迁）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用，天然气热值为4×107J/m3，完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为________J，若完全被水吸收，能使________kg的水温度升高40℃。[c水=4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】8.4×106 50
9. （2021济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为______J，水温将升高到______℃。（[，]，在1个标准大气压下）
【答案】 (1). (2). 70
10.（2021青海）2021年5月29日，我国发射的“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱进行了自主交会对接。对接后若以核心舱为参照物，“天舟二号”货运飞船是 的。飞船是通过 向地面传回信息的。飞船在上升过程中，是将燃料燃烧的化学能转化为 能，再转化为 能。
【答案】静止 电磁波 内 机械
11. （2021牡丹江、鸡西）一台汽油机飞轮的转速为3600 r/min， 在1s内汽油机对外做了_______ 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了 0.5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量______ J。汽油机用水作冷却液，是利用水的_______大的特点。（q汽油=4.6×107J/kg）
【答案】 ①. 30 ②. ③. 比热容
【解析】[1]四冲程汽油机的飞轮转速为
3600r/min=60r/s
即在1s内飞轮转60r，汽油机完成了120个冲程，对外做功30次。
[2]这些汽油完全燃烧，可放出热量
[3] 水比热容大，其他条件相同情况下，可吸收更多的热量，冷却效果更好。
12. （2021荆州）使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是_______J：若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气_______m3。（水的比热容为4．2103J/（kg·℃），天然气热值为4.2107/m3）
【答案】 ①. ②.
【解析】[1] 水吸收的热量是
故水吸收的热量是。
[2] 若此过程的热效率为40%，则天然气的释放的热量为
则天然气的体积为
则天然气的体积为。
13. （2021常州）生活垃圾热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 ___________J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 ___________kW·h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将___________kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 2.4×1012 ②. ③.
【解析】[1]放出热量
Q=mq=800×103kg×3×106J/kg=2.4×1012J
[2]每天可发电
[3]水质量
14．（2021绵阳）周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃，这段时间内每盒牛奶从水中吸收了 　 　J的热量；若盆中热水对牛奶加热的效率是50%，则此时盆中水的温度是 　 　℃。已知：每盒牛奶的质量0.25kg，牛奶的比热容4.0×103J/（kg ℃），水的比热容4.2×103J/（kg ℃）。
【答案】3.5×104；65。
【解析】解：（1）1盒牛奶的质量m牛奶＝0.25kg，
1盒牛奶吸收的热量：
Q吸＝c牛奶m牛奶Δt牛奶＝4.0×103J/（kg ℃）×0.25kg×（45℃﹣10℃）＝3.5×104J；
（2）3盒牛奶吸收的热量：
Q吸′＝3×3.5×104J＝1.05×105J，
由η＝可得水放出的热量：
Q放＝＝＝2.1×105J，
由Q放＝cmΔt得水的温度降低值：
Δt水＝＝＝25℃，
水的末温：
t水＝t0水﹣Δt＝90℃﹣25℃＝65℃。
15．（2021兰州A卷）图甲表示了汽油机的 　 　冲程；将螺线管接入电路，闭合开关S后，小磁针N极指向如图乙所示。则a点应该连接电源的 　 　（选填“正极”或“负极”）；如图丙所示，将灯泡正确连接到家庭电路中，则连接火线的应该是 　 　（选填“A”或“B”）点。
【答案】压缩；正极；B。
【解析】解：（1）由图甲可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；
（2）由图乙可知，小磁针静止时N极向左，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为N极，左侧为S极，由安培定则可得：电流由a端流入螺线管，即a为正极；
（3）在家庭电路中，为了用电的安全，开关应该接在用电器与火线之间，即连接火线的应该是B。
16.（2021十堰）如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的______ 冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为，这些能量相当于完全燃烧______ 的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将______ 的水烧开。；
【答案】压缩
【解析】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速向下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；
该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同。
由题可知，天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，
由得，需要天然气的体积：
；
水吸收的热量：
，
由得，水的质量：
。
故答案为：压缩；；。
17．（2021遂宁）下图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩冲程中气缸内气体内能增加是通过 ▲ 方式实现的；正常工作1min，柴油机输出的有用功 ▲ J，消耗柴油 ▲ kg，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为 ▲ N。（q柴油=4.0×107J/kg）
【答案】做功 4.8×105 0.03 4000
【解析】压缩冲程是把机械能转化为内能，即气缸内气体内能增加是通过做功方式实现的；
柴油机输出的有用功W有=Pt=8000w×60s= 4.8×105 J；根据η＝知，柴油机的总功
W总===1.2×106J；根据W总= Q放=mq知，消耗的柴油质量m===0.03kg；曲轴每转2圈活塞对外做功1次，所以1min转动2400周，要做功1200次，即1min活塞的行程为S=1200×0.1m=120m，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为F===4000N。
18. （2021呼和浩特）呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天，常常风雪交加，异常寒冷，牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用______使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），或吹几口气，亦感觉暖和，这是利用_______使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），牧民们有时还点燃“羊砖”（草原牧民用的清洁能源）作为燃料，取暖、烧水，一俯一仰，其乐融融，已知羊砖的热值是，现完全燃烧2kg的羊砖，放出的热量为________J；设该热量有10%被水吸收，能将_______kg的水从5°C加热到95°C。【已知】。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 ③. ④. 7.9
19.（2021扬州）利用易拉罐做以下儿个小实验
(1)如图1,向空易拉罐中插入透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内引人一小段油柱,把罐体放在热水中,可以看到油柱 ,这是利用气体的 制作简易温度计
(2)如图2,在易拉罐中放入盐和敲碎的冰,用筷子轻轻搅拌半分钟,可以看到罐底出现“白霜”,这是空气中的水蒸气发生了 现象
(3)如图3,将易拉罐底部开一圆孔倒出饮料,放入滴有酒精的小块脱脂棉花,轻轻晃动易拉罐,把电火花发生器紧累塞进孔中,按动按钮,观察到罐子飞出去了,这个过程与汽油机的 冲程能量转化方式一致
【答案】上升 热胀冷缩 凝华 做功
20. （2021长春）长春市桂林路美食街的某商家使用煤气灶烹饪食物，煤气灶燃烧头如图所示。使用煤气灶时，打开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃。
（1）煤气不会从进口处向空气中泄漏，是因为流体中流速越大的位置，压强越______；
（2）煤气在燃烧过程中热值______；
（3）烹饪食物是通过______的方式改变食物的内能；
（4）食物香气四溢是______现象。
【答案】 ①. 小 ②. 不变 ③. 热传递 ④. 扩散
【解析】（1）[1]使用煤气时，进口处煤气流速大、压强小，小于外界大气压，煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头，所以煤气不会向空气中泄露。
（2）[2]热值是物质的一种性质，与质量无关，煤气在燃烧过程中热值不变。
（3）[3]烹饪食物，食物吸收热量，通过热传递的方式改变物体的内能。
（4）[4]食物香气四溢，属于扩散现象，说明分子不停做无规则运动。
21. （2021牡丹江、鸡西）一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2 kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F = 1.2×103N，汽油的热值q = 4.6×107J/kg。
（1）汽车在这段时间做功是多少？
（2）这段时间内汽车的效率是多少？（百分号前保留一位小数）
（3）简要分析汽车效率低的原因（写出两条即可）。
【答案】（1）1.44 × 107 J；（2）26.1%；（3）见解析
【解析】解：（1）由题意可知
v = 72km/h = 20m/s
t = 10min = 600s
汽车运动的路程为
汽车在这段时间做的功是
W = Fs= 1.2 × 103 N × 1.2 × 104 m = 1.44 × 107 J
（2）汽油完全燃烧放出的热量
Q = qm = 4.6 × 107 J/kg × 1.2 kg = 5.52 × 107 J
这段时间内汽车的效率
（3）汽车效率低的原因主要有：汽油不能完全燃烧，汽缸散失很多热量，尾气带走许多热量。
答：（1）汽车在这段时间做的功是1.44×107J；
（2）这段时间内汽车的效率是26.1%；
（3）汽车效率低的原因是：汽油不能完全燃烧，汽缸散失很多热量，尾气带走许多热量等。
22. （2021衡阳）“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过告诉路段A点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为，消耗的汽油为（汽油的热值为），求
（1）汽车在之间的速度；
（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功；
（3）汽车发动机效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）A、B两地之间的距离为
汽车行驶的时间为
汽车在A、B两地的速度为
（2）汽车匀速行驶，所受的牵引力
汽车牵引力做的功
（3）汽油燃烧放出的热量
发动机效率
答：（1）汽车在A、B之间的速度为72km/h；
（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功为4.14×107J；
（3）汽车发动机的效率为30%。
23. （2021眉山）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以的速度在平直公路上匀速行驶，消耗了汽油，汽车发动机功率为，已知：汽油的热值为，汽油的密度为。求该汽车匀速行驶过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
【答案】（1）4.2kg；（2）6×107J；（3）31%
【解析】解：（1）汽油的体积
由密度公式得
（2）汽车速度
路程
由速度公式得
汽车发动机功率
由功率公式 得
（3）燃料完全燃烧放出热量
发动机效率
答：（1）消耗汽油的质量4.2kg；
（2）发动机所做的功为6×107J；
（3）发动机的效率为31%。
24. （2021潍坊）某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“”，该同学查得煤气的热值，水的密度，水的比热容为，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气灶烧水效率。
【答案】（1）；（2）20%
【解析】（1）在烧水壶中装入V=2.5L=2.5×10-3m3水的质量为m=ρV=1.0×103kg/ m3×2.5×10-3m3=2.5kg；
水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq=0.105m3×4.0×107J/m3=4.2×106J，
这一过程中燃气灶的加热效率：；
答：（1）水吸收的热量8.4×105J；；
（2）燃气灶烧水效率20%。
25. （2021攀枝花）英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源。攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水=4.2×103J（kg·℃），
求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全烧多少煤气放出的热量。（q煤气=3.9×107J/m3）
【答案】（1）；（2）
【解析】解（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m1△t＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×26℃＝1.092×107J；
（2）设完全燃烧煤气的质量为m2，
因为Q放＝Q吸＝m2q煤气，
所以完全燃烧煤气的体积：
V＝＝＝0.28m3。
答：（1）水吸收的热量为1.092×107J；
（2）这些热量相当于完全燃烧0.28kg煤气放出的热量。
26.（2021锦州）随者科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.8t，车轮与路面接触的总面积为750 cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶12 km，用时10 min.这一过程中汽车发动机的功率恒为24 kW. （汽油热值q=4.5×10 J/kg，g取10 N/kg）求:
（1）该车静止在水平路面上对路面的压强是多少
（2）在这一过程中汽车受到的阻力是多少
（3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相
当于完全燃烧汽油多少千克
【答案】
27.（2021伊春）小琦家新安装了一台容积为的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射水温由原来的升高到已知：水的比热容，焦炭的热值，水的密度。问：
在这4h内水吸收的热量为多少焦耳？
若这些热量由效率为的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭？
【答案】解：由得，太阳能热水器中的水质量：
，
水吸收的热量：；
由得，焦炭需放出的热量：；
由得，需要焦炭的质量：。
答：在这4h内水吸收了的热量；
放出这些热量需要燃烧7kg焦炭。
【解析】由水的体积和密度，利用计算质量，知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
若这些热量由效率为的火炉燃烧焦炭来提供，即计算焦炭放出的热量，已知焦炭的热值和放出的热量，利用计算焦炭的质量。
28．（2021沈阳）百度联手奇瑞汽车，在安徽省芜湖市打造了国内首个全无人车运营区域。某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg。求：
（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力。
（2）汽车行驶75min牵引力做的功。
（3）汽车发动机的效率。
【答案】解：
（1）汽车总重力：
G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N，
汽车行驶时受到的阻力：
f＝0.05G＝0.05×1.6×104N＝800N，
因为汽车在平直公路上匀速行驶，
所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
F＝f＝800N；
（2）75min＝1.25h，
根据v＝可知，汽车行驶的距离为：
s＝vt＝72km/h×1.25h＝90km＝9×104m，
牵引力做功：
W＝Fs＝800N×9×104m＝7.2×107J；
（3）6.4kg汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝6.4kg×4.5×107J/kg＝2.88×108J，
汽车发动机的效率为：η＝＝×100%＝25%。
答：
（1）汽车发动机的牵引力是800N；
（2）牵引力做了7.2×107J的功；
（3）汽车发动机的效率为25%。
29. （2021龙东）每到周末，小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时，燃烧了的木材，刚好把初温为，质量为的水烧开（假设木材能够完全燃烧）。已知当地气压为1标准大气压，木材的热值为，水的比热容为。求：
（1）完全燃烧木材能放出多少焦耳的热量？
（2）的水被烧开吸收了多少热量？
（3）小晶烧水的效率是多少？
【答案】（1）1.2×107J；（2）6.72×105J；（3）5.6%
30．（2021云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
（1）使用氢作为燃料的主要优点是：　 　和 　 　。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
【答案】解：（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，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染；
（2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，
一标准大气压下水的沸点为100℃，
水的质量为：m′＝＝＝1.25×107kg；
（3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，
2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，
该发动机的效率为：η＝100%＝100%＝45%。
答：（1）热值大；无污染；
（2）这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾；
（3）该发动机的效率为45%。

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