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第五讲　内能 内能的利用
(建议用时：25 min)
一、选择题
1.(2025辽宁)下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是(　 　)
A.冰镇西瓜 B.炭火烤肉
C.围炉煮茶 D.钻木取火
2.[跨学科·化学](2025湖南省卷)如图所示的实验中，浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触，但观察到纸花变红，这一现象表明(　 　)
第2题图
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子可以用肉眼观察
D.分子在不停地做无规则运动
3.(2025四川南充)如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是(　 　)
第3题图
A.室外温度为0 ℃时，木柴的内能为零
B.木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多
C.若未燃烧的木柴温度升高，内能增加
D.灭火器在使用过程中对外做功，内能不变
4.(2025福建)抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图。关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是(　 　)
第4题图
A.用电低谷时，以电能的形式储能
B.用电高峰时，机械能转化为电能
C.选址时，上下水库的高度差要小
D.存储的能量可以全部转化为电能
5.[传统工艺·砖的制作]砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是(　 　)
A.晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多
B.高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能
C.烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大
D.在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小
二、填空题
6.(2025白银二模)劳动课上小玉学习了一道中国传统美食“拔丝地瓜”的做法。刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢，这是 　现象；制作“拔丝”用的糖浆，需要不断地加热、搅拌，主要是通过 　的方式改变糖浆的内能。
7.(2025山东威海)在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水，用相同热源加热， 　(选填“高汤”或“清水”)升温较快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明石锅温度 　(选填“低于”“等于”或“高于”)水的温度。(c高汤＜c水)
8.(2024江苏宿迁改编)氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02 kg氢气，2 h能匀速骑行50 km，氢能自行车与骑行者总质量为84 kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05倍，氢气热值为1.4×108 J/kg。氢气完全燃烧产生的热量是 　 J，氢气的利用效率是 　。(g取10 N/kg)
三、识图题
9.如图所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，从图像中可以看出，在一年中，曲线甲所示的城市气温变化较 　(选填“大”或“小”)，根据水的比热容比砂石比热容大的特点，曲线甲表示的是 　(选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线。
第9题图
四、简答题
10.汽车是常见的交通工具。它在给人们带来交通便利的同时，也带来了环境污染、交通安全等一些社会问题。请运用所学的物理知识解决下列问题：
第10题图
(1)汽车里的燃料燃烧排放的尾气既污染环境，又会引起热岛效应，请你结合如图所示的某款小汽车行驶时的能耗分配图，对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径做出分析。(要求写出一种)
(2)为了减少交通安全事故发生，可以采用哪些有效措施？请提出设想和建议(要求写出两条)。
11.(2024北京)在两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B，其质量mA＜mB；用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，电加热器的额定功率P甲＞P乙，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法正确的是(　　)
第11题图
A.液体A的沸点等于液体B的沸点
B.电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值
C.相同时间内液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量
D.液体A的比热容大于液体B的比热容
12.如图是某款燃气热水器的结构和工作原理示意图。燃气热水器工作时，用电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1 700 ℃的高温烟气。同时风机转动，使高温烟气上升到达热交换器(回环形的金属管)，冷水从A处流入管内，被管外的高温燃气加热，变成热水从B处源源不断流出，温度降低后的烟气从排烟管排出。下表是这台燃气热水器的部分技术参数，其中“额定耗气量”的含义是热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
第12题图
适用燃气 天然气
热值 3×107 J/m3
额定耗气量 3.6 m3/h
(1)该燃气热水器正常工作1 min可以使16 kg 的水温度升高25 ℃，则水吸收的热量为多少？
(2)该燃气热水器正常工作1 min，消耗的天然气完全燃烧产生的热量为多少？
(3)[解决实际问题]燃气热水器能效等级是根据热效率来划分的，其中二级能效的热效率需大于或等于89％，一级能效的热效率需大于或等于98％。2025年家电补贴标准之一是按能效补贴，一级能效补贴20％、二级能效补贴15％，请通过计算判断该燃气热水器享受20％还是15％的补贴。
第五讲　内能 内能的利用 【参考答案】
1.D　
2.D　
3.C　
4.B　
5.B　
6.扩散　热传递　
7.高汤　高于　
8.2.8×106 75％　
9.大　内陆　
10.答：(1)汽车行驶时的能量转化分析：汽油的化学能转化为燃气内能，然后再转化为机械能，为汽车提供动力，转化率很低；损耗途径分析：绝大部分能量是以内能形式损失的，克服摩擦力做功导致发动机的能量损失，部分能量是未完全燃烧的汽油损失，还有少量是汽油蒸发损失。
(2)汽车司机和乘客要系上安全带；不要超速行驶，避免由于惯性造成的伤害；不超载，减小汽车的动能与惯性等。
11.D　
12.解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×16 kg×25 ℃＝1.68×106 J
(2)燃气热水器以额定耗气量正常工作1 min，消耗的燃气体积V＝3.6 m3/h× h＝0.06 m3
消耗的天然气完全燃烧产生的热量Q放＝qV＝3×107 J/m3×0.06 m3＝1.8×106 J
(3)根据1 min水的吸热和燃气放热计算热水器效率η＝×100％＝×100％≈93.3％
根据题目中能效等级的评判标准可知，该燃气热水器属于二级能效，所以该燃气热水器享受15％的补贴。

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