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16.增大 比热容 17.夜晚海水温度高于陆地温 =2.52×107J.
度. 18.因为水的比热容较大,相同质量的水和其 (3)经过10h阳光的照射接收的太阳能:E=
他物质比较,降低相同的温度,水对冻鸡腿放出的热 5.04×106J×10=5.04×107J;则热水器的效
量多,所以冻鸡腿在自来水中比在空气中解冻快. 率: Q 2.52×10
7J
η = ×100% = 7 ×100%
19.(1)天平 秒表 加热时间的长短 没有控制 E 5.04×10J
水和食用油质量相同 (2)B 20.(1)39 (2)乙 =50%.
甲 (3)3∶2 (4)使甲、乙两种液体在相同的时间 第2节 热 机
内吸收的热量相同 1.B 2.A 3.A 4.C 5.C 6.A 7.B 8.B
21.(1)水放出的热量:Q吸=c水 m(t0-t)=4.2× 9.D 10.D 11.A 12.C 13.内能 机械能
103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃-40℃)= 乙 14.D 无 15.内能 比热容 16.变小 比热
2.1×104J. 容 3000 17.36000 18.变 低 内 机 械 做
(2)凉牛奶置于放在室内盛有热水的敞口玻璃 功 600
5
杯中加热时,有热量散失到空气中,所以热水放 19.(1)燃气对活塞的平均压力:F=pS=5×10Pa
出的热量大于牛奶吸收的热量. ×120×10
-4m2=6000N;一个做功冲程中燃气
第2节 分子动理论的初步知识 对活塞做的功:W =Fs=6000N×0.3m=
1800J;曲轴每转两圈对外做功一次,所以1.D 2.D 3.B 4.D 5.B 6.C 7.C 8.D 1min
() () 转动 周
,要做功 次,所以内燃机每分钟
9.1 引力 2 扩散 10.做无规则运动 间隙
300 150
做的功:W 总=150×1800J=2.7×105J.11.扩散 温度 12.大 斥力 13.用热水洗涤沾
5
满油污的盘子效果更好,是因为温度越高,油污分子 (2)内燃机的功率:
W 2.7×10J
P= t= 60s =4500W.
运动 越 剧 烈,扩 散 越 快,更 容 易 与 盘 子 分 离.
14.(1)分子间有间隙 不能 混合后总体积变化 第3节 热机的效率
不明显 (2)分子间有引力 (3)分子在永不停息 1.D 2.D 3.D 4.B 5.B 6.D 7.C 8.C
地无规则运动
9.A 10.D 11.D 12.D 13.4.6×106 不变
第3节 内 能 14.10 9.2×10
7 30 15.(1)内 机械 (2)能
(3)3.6×1010 16.1∶2 17.比 热 容 酒 精
1.D 2.D 3.B 4.A 5.C 6.C 7.C 8.C 18.1200 8.28×105 19.30% 降低 20.(1)相等
9.0 不为0 10.增大 引力 11.两手互搓,克服 (2)自下而上 初温 (3)煤油 (4)热传递 (5)
摩擦做功,手的内能会增大,温度会升高,是通过做 偏小
功的方式改变物体内能,属于能量的转化;对手哈气, 21.(1)消耗的航空燃油的质量:m航空燃油=1.35t=
是通过热传递方式改变手的内能,手会变热,属于能量 1.35×103kg,消耗的航空燃油完全燃烧放出的
的转移. 12.(1)热传递 (2)B (3)不与 不同 热量:Q放=m航空燃油 q航空燃油=1.35×103kg×4
第十四章 内能的利用 ×107J/kg=5.4×1010J.
第1节 能量的转化与守恒 (2)飞机飞行的时间t=20min=1.2×10
3s,由
W
, :
1.C 2.C 3.D 4.B 5.D 6.D 7.C 8.B P= 得 发动机所做有用功t W 有用=Pt=2.25
9.C 10.D 11.电 不变 12.守恒 不能够 ×104×103 W×1.2×103s=2.7×1010J;发动
方向 13.太阳 转化 14.太阳 15.机械能 : W
10
有用 2.7×10 J
机的热效率 = ×100%= ×
80% 72% 16.(1)做功 不变 25 (2)惯性 η Q放 5.4×1010J
(3)比热容 (4)40 100%=50%.
17.(1)由
m
ρ= 可得,热水器中水的质量:V m=ρV 第四部分 新知测效
=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg.
() 暑期学情测评(一)2 热水器中的水10h需吸收的热量:Q=
cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×60℃ 1.C 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.A 8.B
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第1节 能量的转化与守恒
1.能量的转化
在一定条件下,能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量,这种现象叫能量的转
化.自然界转化各种形式的能,在一定条件下都可以相互转化.
2.能量的转移
能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分.例如,在热
传递过程中,内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分,这属于
能量的转移.
3.能量守恒定律
(1)能量守恒定律内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,
或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变.
(2)对能量守恒定律的理解:
①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律.大到天体,小到原子核,也无论是物
理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守
恒定律;
②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面.
4.永动机
(1)不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器,人们把这种机器叫
做永动机.然而,从没有一种永动机成功过.
(2)能量守恒定律使人们认识到:任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式,而
不能无中生有地制造能量.因此,根本不可能制造出永动机.
题型1 不同形式的能量
例1 新能源电动车(如图)利用电池提供能量来驱动汽车.电池和汽油中蕴含相同形式的这种能
量,该能量是 ( )
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A.电能 B.内能 C.机械能 D.化学能
解析:电池和汽油中蕴含相同形式的能量,该能量是化学能,故D正确.故选:D.
答案:D
题型2 能量的转化和转移
例2 关于能量的转化和守恒,下列说法正确的是 ( )
A.风力发电机发电时,将电能转化为机械能
B.电热水器给水加热时,电能转化为内能
C.在酒精燃烧放热的过程中,内能转化为化学能
D.植物吸收太阳光进行光合作用,化学能转化为光能
解析:A.风力发电机发电时,将风的机械能转化为电能,故A错误;B.电热水器给水加热时,电
能转化为水的内能,故B正确;C.酒精燃烧时,化学能减少,内能增加,故是将化学能转化为内能
的过程,故C错误;D.植物吸收太阳光进行光合作用,是通过光合作用将光能转化为化学能,故
D错误.故选:B.
答案:B
题型3 能量守恒定律
例3 根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是 ( )
A.向上抛出的石头速度越来越快
B.电热水壶的水沸腾后,给该电热水壶断电后,水的沸腾永不停止
C.上紧发条的玩具小车能从斜面底端沿斜面向上运动
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
解析:A.向上抛出的石头在向上运动过程中,高度变大,重力势能变大,动能转化为重力势能,动
能变小,所以速度越来越小,故A错误;B.电热水壶的水沸腾后,给该电热水壶断电后,水无法吸
收热量,水会停止沸腾,故B错误;C.上紧发条的玩具小车具有弹性势能,弹性势能可以转化小
车的动能,动能再转化为小车的重力势能,所以小车能从斜面底端沿斜面向上运动,故C正确;
D.机械表工作靠表内弹簧片的弹性势能转化为机械能,几天就会消耗完毕,不会一直默默地几
十年,故D错误.故选:C.
答案:C
题型4 永动机
例4 有人设计出如图所示的“永动机”,认为小球的重力势能和动能之间会不
断地相互转化,从而实现“永动”,但机器在工作的过程中,有部分机械能会转
化为 ,机械能会逐渐减少,这种“永动机”并没有永远工作下去,原因
是它违背了 定律.
解析:机器在工作的过程中,有部分机械能会转化为内能,即机械能会逐渐减
少,所以机械能总量不守恒,这种“永动机”并没有永远工作下去,原因是它违背了能量守恒定律.
故答案为:内能;能量守恒.
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答案:内能 能量守恒
题型5 能量的利用效率
例5 下列从能量转化的角度具体说明效率的意义,说法不正确的是 ( )
A.某太阳能电池工作的效率是16%,说明太阳能电池把其接收到的太阳能的16%转化为化
学能
B.某电动机的工作效率是83%,说明电动机把其消耗掉的电能的83%转化为机械能
C.某柴油机工作的效率是35%,说明柴油机把柴油完全燃烧时释放的能量的35%转化为机
械能
D.某电热水器工作的效率是87%,说明电热水器把其消耗的电能的87%转化成了水的内能
解析:A.某太阳能电池工作的效率是16%,说明太阳能电池把其接收到的太阳能的16%转化为
电能,故A错误;B.某电动机的工作效率是83%,说明电动机把其消耗掉的电能的83%转化为
机械能,故B正确;C.某柴油机工作的效率是35%,说明柴油机把柴油完全燃烧时释放的能量的
35%转化为机械能,故C正确;D.某电热水器工作的效率是87%,说明电热水器把其消耗的电
能的87%转化成了水的内能,故D正确.故选:A.
答案:A
一、选择题
1.下列属于电能转化为光能的是 ( )
A.抽水机抽水 B.植物的光合作用
C.电灯发光 D.木材燃烧
2.达·芬奇曾经思考的永动机不可能成功,最根本的原因是违背了 ( )
A.质量守恒定律 B.牛顿第一定律
C.能量守恒定律 D.能量转化的方向性
3.工人装修时常用一种打孔工具———冲击钻,不断冲击墙壁打出圆孔.如图所示,冲击钻在工作
过程中,其能量转化正确的是 ( )
A.钻头钻墙发热是内能转化为机械能
B.电机发热是内能转化为电能
C.整个过程只有机械能和内能的转化
D.该过程有电能、机械能和内能的转化
4.根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是 ( )
A.孤岛上被人们遗忘的一块机械表,默默地走了几百年
B.出膛的子弹射穿木板后,飞行速度会变慢
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C.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止
D.永动机可以实现
5.如图所示下面四个示例中的能量转化过程,与内燃机做功冲程相同的是 ( )
甲 乙 丙 丁
A.甲图中压缩空气
B.乙图火柴燃烧
C.丙图电风扇通电转动
D.丁图矿泉水瓶盖上瓶盖,用力拧变形,轻拨瓶盖,瓶盖会被冲出
6.下列实例中,属于能量转移的是 ( )
A.水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起 B.两手相互搓一搓,手心发热
C.流星与空气摩擦,发光发热 D.用暖手宝捂手,手心变热
7.下列关于能量转化的说法错误的是 ( )
A.核电站发电———核能转化为电能 B.电饭锅烧饭———电能转化为内能
C.蓄电池充电———机械能转化为电能 D.太阳能电池———太阳能转化为电能
8.下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是 ( )
A.在燃气灶上烧开水B.风吹动风车 C.骑自行车 D.磨剪子
9.人类文明,一脉相传.从古代的水磨,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,图甲是古代的水磨,流水冲击水轮,水轮转动,去汲水、碾谷、磨面;图乙是水电站,流
水冲击水轮,带动发电机发电.从能量转化和转移的角度来看,下列说法中正确的是 ( )
水磨(摘自《天工开物》水电站)
甲 乙
A.图甲中,水磨工作过程中只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能
B.图甲中,流水通过水轮后,在往下游流动的过程中,水流的速度不变,机械能不变
C.图乙中,拦河大坝起到了提高水的重力势能的效果
D.图乙中,流水冲击水轮,带动发电机发电,减少的水能全部转化为电能
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10.如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是 ( )
A.小球弹起的高度越来越小,说明在此过程中能量不守恒
B.在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.小球运动到相同的高度,具有相同的动能
D.在小球的运动中,有一部分机械能转化成了内能
二、填空题
11.为了实现中国2030年前“碳达峰”,新疆的达坂城号称“百里风区”风力发电站可以将风能转
化为 能从而减少CO2 的排放.在转化过程中,能的总量 (选填“变大”“变
小”或“不变”).
12.蒸汽机、内燃机、电动机都是将各种形式的能量转化为机械能,虽然效率各不
相同,但总能量是 (选填“守恒”或“不守恒”)的.如图所示为一种人们
设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动带动砂轮转动打磨
工件,同时又带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作,这种永动
机 (选填“能够”或“不能够”)永远工作下去.能源利用的实质是能量的转化或转移,
因为能量的转化或转移具有 (选填“方向”或“往复”)性,所以,人类可利用的能量不
断减少,开发利用新能源是当务之急.
13.追溯能量的来源,你将会发现,我们生活中的大部分能量来自 ,这说明不同形式的
能量之间可以相互 .
14.为向世界传递绿色亚运精神,杭州亚运会的56个场馆均采用光伏发电、风力发电等供电方
式.其中,光伏发电是将 能转化成电能.
15.重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过
程如图1所示.空白处的能量形式是 .重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源
的综合开发利用水平.储能系统将2个质量均为3×104kg,重物从30m高处放回地面的发电
过程中,产生的电能为1.44×107J,则该过程的发电效率是 .据某资料介绍,重力储能系
统的综合效率(输出电能与输入电能之比)可达 (已知系统提升重物的效率为90%).
图1 图2
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16.如图甲所示,这是我国自主研发的一款油电混合动力汽车.该混合动力汽车启动时,内燃机
不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池存能过低时,内燃机启动,既可以向车轮
输出能量,同时又可以向蓄电池充电.在某次测试中,司机驾驶该车在平直公路上以50km/h
的速度匀速行驶1h.这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的30%增
大至最大值的80%.该车行驶时所受阻力f 和车速v的关系如图丙所示,该汽车的某些参数
如表所示.(燃油热值q=4.0×107J/kg)
电机 电池 整车
输出最大功率/kW 输出电压/V 最大容量/J 质量/t
99 300 1.2×108
甲 乙 丙
(1)该混合动力汽车的内燃机是一台四冲程汽油机,图乙是汽油机的 冲程;汽车行
驶一段时间后,油箱中剩余燃油的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”);若该汽
油机的转速为3000r/min时,其中一个气缸在1s内做功 次.
(2)驾驶员乘坐汽车时应系好安全带,这是防止汽车紧急刹车或碰撞时人由于 而被
伤害.
(3)汽油机使用水做冷却剂,是因为水的 较大.
(4)在测试过程中,该汽车的能量利用率为 %.
三、计算题
17.下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息:
热水器平均1h接收 水的 比 热 容/[J·(kg
照射时间/h 热水器容量/L 水升高的温度/℃
的太阳能/J·h-1 ·℃)-1]
10 100 60 5.04×106 4.2×103
请根据以上信息,求下列问题:
(1)热水器中水的质量.
(2)热水器中水吸收的热量.
(3)太阳能热水器的加热效率.
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