押題填空題3-內(nèi)能、熱機、機械效率、能量轉(zhuǎn)化（解析版）-備戰(zhàn)2024年中考物理

押題填空題3——內(nèi)能、熱機、機械效率、能量轉(zhuǎn)化分析遼寧省樣題及模擬題，省樣題結(jié)合吸放熱和熱值以及機械效率考察，省模擬題結(jié)合熱值和四沖程內(nèi)燃機考察。該題考察內(nèi)容相對穩(wěn)定，審題清楚帶公式計算即可，要求計算準確，能夠用科學(xué)計數(shù)法表示計算結(jié)果。必備知識Q=cm?t，溫度差為高溫減去低溫。?=Q吸/Q放（燃料燃燒放出的熱量用來燒水）?=W/Q放（燃料燃燒的熱量用來做機械功）?=Q吸/E（利用電能燒水）解題技巧熱量的計算：不計熱量損失，則Q吸=Q放，有效率則帶效率公式計算。1．某品牌汽車行駛60km消耗汽油5kg，這些汽油完全燃燒能放出J的熱量，四沖程汽油機為汽車提供動力的是沖程（汽油的熱值為4.6×107J/kg）。【答案】2.3×108，做功【解答】Q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J;停供動力的為做功沖程。一．填空題（共60小題）1．北京時間2024年2月29日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征三號乙運載火箭，成功將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)高軌衛(wèi)星01星發(fā)射升空，如圖所示。火箭點火升空過程中是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，防護罩溫度升高主要通過做功改變了內(nèi)能。【答案】機械能；做功?！窘獯稹拷猓海?）火箭上升，是消耗了燃料化學(xué)能，得到了機械能，故能量的轉(zhuǎn)化是：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機械能；（2）火箭穿過大氣層時，防護罩溫度升高是通過做功方式改變了內(nèi)能。故答案為：機械能；做功。2．春節(jié)期間，南方某些地區(qū)有煮茶葉蛋給長輩送祝福的傳統(tǒng)習(xí)俗。煮茶葉蛋時，我們能聞到濃郁的香味，這是擴散現(xiàn)象。要達到同樣咸度，煮茶葉蛋比腌咸蛋所用時間少得多，這是由于煮茶葉蛋比腌咸蛋時溫度高，分子運動更劇烈?！敬鸢浮繑U散；溫度?！窘獯稹拷猓褐蟛枞~蛋時，我們能聞到濃郁的香味，這是茶葉分子在永不停息地做無規(guī)則運動，這是擴散現(xiàn)象；溫度越高，分子運動越劇烈。故答案為：擴散；溫度。3．如圖所示，在玻璃試管里，裝上半管沙子，將溫度計插在沙子中，用力晃動試管十余下，溫度計示數(shù)變大，意味著沙子的內(nèi)能增大，這是通過做功的方式改變內(nèi)能?！敬鸢浮吭龃螅蛔龉?。【解答】解：將裝有一小半沙子的試管用力晃動多次，觀察到溫度計的示數(shù)變大，是由于沙子克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使沙子的內(nèi)能增大，溫度升高，這是通過做功方式改變物體的內(nèi)能。故答案為：增大；做功。4．如圖所示，把一個底部封閉的薄壁金屬管固定在支座上，管中裝一些酒精，然后用塞子塞緊管口。把一根橡皮條纏在管子上并迅速來回拉動，使金屬管溫度升高，這是通過做功（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式改變金屬管的內(nèi)能，很快觀察到塞子被頂出，金屬管內(nèi)氣體內(nèi)能減?。ㄟx填“增大”或“減小”）?！敬鸢浮孔龉?；減小。【解答】解：由題意知，把一根橡皮條纏在管子上并迅速來回拉動，使金屬管溫度升高，這是通過做功的方式改變金屬管的內(nèi)能；塞子被頂出，是金屬管內(nèi)氣體膨脹對外做功，自身的內(nèi)能減小。故答案為：做功；減小。5．84消毒液殺菌效果明顯，疫情期間被廣泛應(yīng)用。防疫人員在噴灑消毒液的過程中可以聞到消毒水的氣味是因為分子在不停地做無規(guī)則運動，過一段時間噴灑過消毒液的地方又變干了，這是汽化現(xiàn)象（物態(tài)變化）?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：噴灑消毒液時，可以聞到消毒水的氣味，屬于擴散現(xiàn)象，原因是消毒液分子在不停地做無規(guī)則運動；噴灑過的消毒液會從周圍吸收熱量，消毒液會從液態(tài)變成氣態(tài)，所以過一段時間噴灑過消毒液的地方又變干了，這屬于汽化現(xiàn)象。故答案為：分子在不停地做無規(guī)則運動；汽化。6．春節(jié)期間，文體中心上演了“打鐵花”的民俗文化表演，首先在熔爐里把罐子里的生鐵化成汁，這是通過熱傳遞的方式改變了其內(nèi)能；被擊打后，鐵花火雨，騰空而起，像天女散花似的漫天飛舞，最后落地消失，在此過程中，鐵的內(nèi)能減小（選填“增大”、“減小”或“不變”）?！敬鸢浮繜醾鬟f；減小?！窘獯稹拷猓河深}意知，在熔爐里把罐子里的生鐵化成汁，這是通過熱傳遞的方式使其內(nèi)能增大、溫度升高；鐵花最后落地消失，在此過程中，鐵的內(nèi)能減小、溫度降低。故答案為：熱傳遞；減小。7．進入剛裝修完的房屋，常會聞到刺鼻的甲醛氣味，這是擴散現(xiàn)象，夏天比冬天甲醛氣味更刺鼻，這說明溫度越高，分子熱運動越劇烈?！敬鸢浮繑U散；劇烈?！窘獯稹拷猓哼M入剛裝修完的房屋，常會聞到刺鼻的甲醛氣味，這是甲醛分子擴散到空氣中的結(jié)果，屬于擴散現(xiàn)象；擴散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運動越劇烈，因此夏天比冬天甲醛氣味更刺鼻。故答案為：擴散；劇烈。8．汽車的發(fā)動機工作時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，剎車時，輪胎與地面摩擦導(dǎo)致溫度升高，這是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能。【答案】機械能；做功【解答】解：（1）汽車的發(fā)動機工作時將燃料燃燒放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；（2）剎車時，輪胎與地面摩擦，輪胎要克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使車輪胎內(nèi)能增大，這是通過做功的方式改變了物體的內(nèi)能。故答案為：機械能；做功。9．在學(xué)校消防安全教育中，同學(xué)們對“空氣中懸浮的粉塵在一定條件下可能爆炸”這一觀點產(chǎn)生質(zhì)疑。為了釋疑，專業(yè)人員進行了模擬實驗：如圖所示，在無蓋小筒里放入干燥面粉，點燃蠟燭，用筒蓋蓋上大筒，向小筒內(nèi)鼓入空氣，使面粉彌漫在大筒內(nèi)，面粉迅速被點燃引發(fā)爆炸，把筒蓋淀沖起。面粉燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，筒蓋被沖起的過程與汽油機的做功沖程能量轉(zhuǎn)化情況相同?！敬鸢浮績?nèi)能；做功。【解答】解：（1）面粉燃燒時，向外釋放熱量，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；（2）筒蓋被沖起的過程，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為筒蓋的機械能，汽油機的做功沖程是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以筒蓋被沖起的過程與汽油機的做功沖程能量轉(zhuǎn)化情況相同。故答案為：內(nèi)能；做功。10．火龍起舞迎新年！如圖所示，四川成都“打鐵花”演出時，工匠師傅用木板將滾燙的鐵水打向空中，鐵水與空氣接觸，溫度降低，內(nèi)能減?。ㄟx填“增大”“不變”或“減小”），這是通過熱傳遞的方式改變鐵水的內(nèi)能?！敬鸢浮繙p小；熱傳遞【解答】解：鐵水與空氣接觸，溫度降低，鐵水放出熱量，內(nèi)能減小，這是通過熱傳遞的方式改變鐵水的內(nèi)能。故答案為：減??；熱傳遞。11．如圖所示，是生活中常用的物理降溫“退熱貼”。在退熱過程中，人體的內(nèi)能減?。ㄟx填“增大”或“減小”），這是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能?！敬鸢浮繙p小；熱傳遞。【解答】解：在退熱過程中，人體放出熱量，人體的內(nèi)能減小，通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能。故答案為：減??；熱傳遞。12．甲辰龍年的央視春晚上，一首《上春山》被大家廣為傳唱，歌詞“我上春山約你來見”讓我們想起唐代詩人于良史的《春山夜月》，詩中寫到：“春山多勝事……弄花香滿衣”，“香滿衣”是擴散現(xiàn)象，這一現(xiàn)象說明分子在不停地做無規(guī)則運動?！敬鸢浮繑U散；不停地做無規(guī)則運動?！窘獯稹拷猓禾拼娙擞诹际返摹洞荷揭乖隆?，詩中寫到：“春山多勝事……弄花香滿衣”，“香滿衣”是擴散現(xiàn)象，這一現(xiàn)象說明分子在不停地做無規(guī)則運動。故答案為：擴散；不停地做無規(guī)則運動。13．小時候經(jīng)常玩的一個游戲，就是把喝完了水的礦泉水瓶扭轉(zhuǎn)加壓，然后比賽誰的瓶蓋飛的遠。瓶蓋飛的遠近和技術(shù)有關(guān)，但無一例外的有趣現(xiàn)象是會有白色的水霧從瓶子口冒出（如甲）。在瓶蓋飛起這個過程中瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”），如圖乙（選填“乙”或“丙”）中汽油機的工作過程與這一情景過程中能量的轉(zhuǎn)化是一致的?！敬鸢浮繙p??；乙。【解答】解：用力擰緊瓶身的過程中，壓縮瓶內(nèi)的水蒸氣做功，瓶內(nèi)水蒸氣內(nèi)能增大，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。瓶蓋飛出去時，是瓶內(nèi)水蒸氣體積膨脹，對瓶蓋做功，瓶內(nèi)水蒸氣內(nèi)能減小，溫度降低，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；汽油機的做功沖程中，火花塞放電，點燃混合氣體，高溫高壓的燃氣推動活塞做功，也是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能，如圖乙中，進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，因此是做功沖程。故答案為：減??；乙。14．用細線把很干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面，讀出測力計的示數(shù)。使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如圖所示。則彈簧測力計的示數(shù)會變大，這是分子間存在著引力的原因?！敬鸢浮看?；引力?！窘獯稹拷猓簩⒏蓛舻牟ＡО鍜煸趶椈蓽y力計下，讀出測力計的示數(shù)是玻璃的重力，使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，此時彈簧測力計示數(shù)變大，這是因為分子間存在引力，此時的示數(shù)等于玻璃的重力與分子間引力之和。故答案為：大；引力。15．如圖所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花會立即燃燒。下壓過程中活塞對筒內(nèi)空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，該能量轉(zhuǎn)化過程與汽油機的壓縮沖程相同。【答案】做功；內(nèi)；壓縮【解答】解：在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃燒起來；說明壓縮筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高；壓縮過程中，活塞的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，故該過程中，與內(nèi)燃機的壓縮沖程相同；故答案為：做功；內(nèi)；壓縮。16．如圖是我國古代發(fā)明的取火器的模型圖，把木制推桿迅速推入牛角套筒時，桿前端的艾絨立刻燃燒起來，這是通過做功的方式，使筒內(nèi)空氣內(nèi)能增大，溫度升高，達到艾絨的著火點?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：封閉的氣體被推桿壓縮過程中，活塞對氣體做功，所以氣體內(nèi)能增加，則溫度升高，達到艾絨的著火點，使艾絨燃燒起來。故答案為：做功；增大。17．如圖所示，用酒精燈加熱試管中的水，當(dāng)水沸騰一段時間以后，塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出。這是通過做功的方式將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能（選填“做功”或“熱傳遞”）。圖乙（選填“甲”或“乙”）中汽油機的工作過程與這一實驗過程中原理是一致的?！敬鸢浮孔龉?；乙【解答】解：用酒精燈加熱試管中的水，當(dāng)水沸騰一段時間后，塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出，水蒸氣對塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能；圖甲中進氣門關(guān)閉、排氣門打開，活塞由下向上運動，是排氣沖程，沒有能量的轉(zhuǎn)化；圖乙中進氣門、排氣門關(guān)閉，火花塞點火，活塞由上向下運動，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故答案為：做功；乙。18．日常生活中，用水作為汽車發(fā)動機的冷卻液，是因為它的比熱容大。在標準大氣壓下，質(zhì)量為5kg水溫度升高20℃，吸收熱量4.2×105J。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】比熱容；4.2×105?！窘獯稹拷猓喝粘Ｉ钪校盟鳛槠嚢l(fā)動機的冷卻液，是因為它的比熱容大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度，水吸收的熱量較多；（2）水吸收的熱量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×20℃＝4.2×105J。故答案為：比熱容；4.2×105。19．小勇同學(xué)購買了一款戶外分體式燃氣爐，準備去戶外野炊。用該燃氣爐燒水時，把初溫為20℃的1kg水加熱到100℃，燃燒了0.025m3天然氣。則水吸收的熱量為3.36×105J，假設(shè)天然氣完全燃燒，則燃氣爐燒水的效率為33.6%。c水＝4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值取4×107J/m3?！敬鸢浮?.36×105；33.6%?！窘獯稹拷猓核盏臒崃浚篞吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝0.025m3×4×107J/m3＝1×106J，燃氣爐燒水的效率：η＝＝＝33.6%。故答案為：3.36×105；33.6%。20．氫能源作為新型能源，其熱值大，有著巨大的開發(fā)使用潛力，5kg氫能源完全燃燒放出的熱量為7.15×108J（q氫＝1.43×108J/kg），你認為氫能源的優(yōu)點還有哪些：零排放、無污染。（寫出一條即可）【答案】（1）7.15×108；（2）零排放、無污染?！窘獯稹拷猓海?）5kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq氫＝5kg×1.43×108J/kg＝7.15×108J（2）由題意可知，氫燃料的優(yōu)點有：零排放、無污染、熱值大、能量轉(zhuǎn)換效率高等。故答案為：（1）7.15×108；（2）零排放、無污染。21．在學(xué)校科技節(jié)活動中，小明用飲料瓶自制了火箭模型，如圖所示，他在瓶子的內(nèi)側(cè)壁安裝了一個遙控電火花發(fā)生器（按下按鈕會產(chǎn)生電火花）。演示時從瓶口噴入霧狀酒精并蓋上錐形紙筒，按動電火花發(fā)生器的按鈕，紙筒立即飛出，燃氣推動紙筒飛出的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機的做功沖程，能聞到酒精的氣味說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動?！敬鸢浮孔龉?；分子在永不停息地做無規(guī)則運動?！窘獯稹拷猓海?）燃氣推動紙筒飛出去，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，而內(nèi)燃機的做功沖程也將內(nèi)能轉(zhuǎn)化機械能，因此燃氣推動紙筒飛出的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機的做功沖程；（2）能聞到酒精的氣味說明酒精分子在永不停息地做無規(guī)則運動。故答案為：做功；分子在永不停息地做無規(guī)則運動。22．我國某新型發(fā)動機的熱效率達46%，發(fā)動機在做功沖程時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，當(dāng)散失的熱量減少時，發(fā)動機的熱效率變高。【答案】內(nèi)；高?！窘獯稹拷猓喊l(fā)動機在做功沖程里，高溫、高壓的燃氣膨脹做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；發(fā)動機在工作過程中，損失的能量越少，熱機的效率越高。故答案為：內(nèi)；高。23．某太陽能熱水器內(nèi)裝有質(zhì)量為200kg，溫度為20℃的水，在陽光照射一段時間后，水溫升高到80℃，則水吸收的熱量為5.04×107J。如果用熱效率為40%的燃氣灶燃燒天然氣來加熱同樣多的水，使水升高到同樣的溫度，需要燃燒3m3的天然氣。[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值是4.2×107J/m3]【答案】5.04×107；3【解答】解：水吸收的熱量為：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×200kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×107J；天然氣放出的熱量為：Q放＝＝＝1.26×108J；需要燃燒的天然氣體積為：V天然氣＝＝＝3m3。故答案為：5.04×107；3。24．“生活即教育”，小敏習(xí)慣了在周末做家務(wù)。她將一鍋質(zhì)量為2kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，水要吸收的熱量為6.72×105J；若天然氣灶燒水的效率為80%，則在此過程中消耗的天然氣為0.02m3?！敬鸢浮?.72×105；0.02?！窘獯稹拷猓核盏臒崃浚篞吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；由η＝得，天然氣放出的熱量：Q放＝＝＝8.4×105J，由Q放＝Vq可得，此過程消耗天然氣V＝＝＝0.02m3。故答案為：6.72×105；0.02。25．要使2kg初溫度為40℃的溫水在一個標準大氣壓剛加熱到沸騰，在此過程中水需要吸收熱量5.04×105J，若用燃燒天然氣加熱，天然氣的熱值為6×107J/m3，爐灶的熱機效率為40%，需要天然氣0.021m3。[水的比熱容取4.2×103J/（kg?℃）]【答案】5.04×105J；0.021?！窘獯稹拷猓涸?標準大氣壓下，水沸騰時的溫度t＝100℃，水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣40℃）＝5.04×105J。由η＝×100%得，天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝＝＝1.26×106J。由Q放＝Vq得，需完全燃燒天然氣的體積：V＝＝＝0.021m3。故答案為：5.04×105J；0.021。26．小志放學(xué)回家后用電熱水壺給質(zhì)量為2kg的水加熱，一段時間后，水的溫度升高了60℃，則水吸收的熱量為5.04×105J。若本次加熱過程中的效率為90%，電熱水壺消耗的電能是5.6×105J。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】5.04×105；5.6×105。【解答】解：（1）2kg的水的溫度升高60℃，則水吸收的熱量為：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×60℃＝5.04×105J；（2）利用效率公式得，電熱水壺消耗的電能是：。故答案為：5.04×105；5.6×105。27．小明為了探究晶體在固態(tài)和液態(tài)時的吸熱能力，采用酒精燈均勻加熱0.4kg某晶體，加熱過程中晶體質(zhì)量不變，如圖BC段時晶體處于液態(tài)，此時的比熱容為3×103J/（kg?℃）。若BC段消耗酒精10g，則該階段的熱量轉(zhuǎn)化效率為16%。若熱量轉(zhuǎn)化效率不變，采用天然氣加熱該晶體，則BC段需要消耗0.0086m3天然氣。（酒精的熱值為3×107J/kg，天然氣的熱值為3.5×107J/m3）【答案】16；0.0086?！窘獯稹拷猓海?）由圖象知，在第6min水的溫度為50℃，在第10min，溫度為90℃，則：Q吸＝cmΔt＝3×103J/（kg?℃）×0.4kg×（90℃﹣50℃）＝4.8×104J；Q放＝mq酒精＝0.01kg×3×107J/kg＝3×105J，則η＝×100%＝×100%＝16%；（2）由Q放＝Vq可知，每次加熱需要完全燃燒燃氣的體積：V氣＝＝≈0.0086m3。故答案為：16；0.0086。28．流傳千年的“中國煙花”——打鐵花是中華民族非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，也是莆田人鬧元育的精彩節(jié)目之一，表演者先將生鐵加熱使之熔化成鐵水，再將高溫鐵水擊向高空后成為粉碎的微小顆粒，化作一場漫天繽紛的“鐵花雨”，若在此這個過程中表演者將10kg初溫為20℃的生鐵加熱到1620℃，需要燃燒木炭2kg。此過程中鐵吸收的熱量為7.36×106J，木炭的熱效率為10.8%。[鐵的比熱容為0.46×103J/（kg?℃），木炭的熱值為3.4×107J/kg]【答案】7.36×106；10.8%。【解答】解：（1）鐵吸收的熱量：Q吸＝c鐵m鐵（t﹣t0）＝0.46×103J/（kg?℃）×10kg×（1620℃﹣20℃）＝7.36×106J；（2）木炭完全燃燒放出的熱量：Q放＝m木炭q＝2kg×3.4×107J/kg＝6.8×107J；木炭的熱效率：η＝×100%＝×100%≈10.8%。故答案為：7.36×106；10.8%。29．小明使用煤氣爐將4kg的水從20℃加熱到100℃，在此過程中用掉0.1m3煤氣，則完全燃燒這些煤氣可放出的熱量為4.2×106J，此煤氣爐燒水時的效率為32%。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q煤氣＝4.2×107J/m3]【答案】4.2×106J；32【解答】解：水吸收的熱量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg?℃）×4kg×（100℃﹣20℃）＝1.344×106J；煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝q煤氣V煤氣＝4.2×107J/m3×0.1m3＝4.2×106J；煤氣灶的效率：η＝＝×100%＝32%。故答案為：4.2×106J；32。30．如表是一款新型茶壺的銘牌。該茶壺正常工作4min，可將一壺初溫為20℃的滿水加熱至70℃，則水吸收的熱量為2.1×105J；該茶壺的加熱效率為87.5%。型號：CH﹣M16額定電壓：220V頻率：50Hz額定功率：1000W容量：1.0L【答案】2.1×105；87.5%?！窘獯稹拷猓篤＝1.0L＝1.0×10﹣3m3，m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.0×10﹣3m3＝1kg，根據(jù)熱量公式Q＝cmΔt可以求得水吸收的熱量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×105J；根據(jù)電功公式可以求得將一壺初溫為20℃的滿水加熱至70℃消耗的電能：W＝Pt＝1000W×4×60s＝2.4×105J，根據(jù)η＝×100%可得茶壺的加熱效率：η＝×100%＝×100%＝87.5%。故答案為：2.1×105；87.5%。31．天然氣的使用可以減少煤和石油的用量，改善環(huán)境污染問題。天然氣將5kg的水從15℃加熱到95℃需要吸收1.68×106J的熱量；若加熱時的熱效率為80%，則至少應(yīng)完全燃燒0.06m3的天然氣。（已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為3.5×107J/m3）【答案】1.68×106；0.06?！窘獯稹拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（95℃﹣15℃）＝1.68×106J；（2）由η＝＝80%得天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝＝＝2.1×106J，由Q放＝Vq得需要天然氣的體積：V＝＝＝0.06m3。故答案為：1.68×106；0.06。32．水壺里裝有初溫為25℃的水2kg，用天然氣爐具對水進行加熱，水溫升高到100℃時，需要吸收熱量6.3×105J[水的比熱容4.2×103J/（kg?℃）]，若天然氣爐具燒水的效率是30%，此過程需要燃燒天然氣0.025m3（天然氣的熱值8.4×107J/m3）。【答案】6.3×105；0.025?！窘獯稹拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J；（2）由η＝＝30%得：Q放＝＝＝2.1×106J，由Q放＝Vq得需要燃燒天然氣的體積：V＝＝＝0.025m3。故答案為：6.3×105；0.025。33．小明查看自家電熱水杯，發(fā)現(xiàn)銘牌上標有“220V1000W”字樣，他往杯里裝入1kg、初溫為20℃的水，將其加熱到100℃時，水吸收的熱量為3.36×105J；記錄發(fā)現(xiàn)熱水過程中，該電熱杯正常工作了7min，則該熱水杯的效率為80%?！敬鸢浮?.36×105；80?！窘獯稹拷猓核盏臒崃浚篞吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；電熱水杯消耗的電能：W＝Pt′＝1000W×7×60s＝4.2×105J，該熱水杯的效率：η＝＝＝80%。故答案為：3.36×105；80。34．小明在探究冰熔化特點時，用酒精燈加熱50g的冰，每2min完全燃燒的酒精質(zhì)量均為0.1g，保持加熱效率不變時，冰的溫度隨時間變化的圖像如圖所示，由此可知：前2min冰吸收熱量為525J，該實驗中酒精燈的加熱效率為17.5%。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），【答案】525；17.5?！窘獯稹拷猓海?）冰熔化過程中溫度不變，完全熔化成水后溫度才會上升，也就是圖中的8min～12min，此時段，水溫從0℃上升到5℃，水溫升高了5℃，冰化成水后質(zhì)量不變，m水＝m冰＝50g＝5×10﹣2kg；所以4min中水吸收的熱量為：Q吸＝c水m水Δt水＝4.2×103J/（kg?℃）×5×102kg×5℃＝1050J，前2min冰吸收熱量為4min中水吸收的熱量的一半，為×1050J＝525J；（2）每2min完全燃燒酒精0.1g，4min燃燒酒精0.2g，所以放出的熱量為：Q放＝m酒精q酒精＝0.2g×3×107J/kg＝0.2×10﹣3kg×3×107J/kg＝6000J；加熱效率為：η＝×100%＝×100%＝17.5%；故答案為：525；17.5。35．某同學(xué)估算煤氣灶燒水時的效率，他在燒水壺中裝入V＝2.5L水，燒水前水的溫度為20℃，將水加熱至100℃，立即關(guān)閉煤氣，燒水前、后燃氣表的示數(shù)變化ΔV＝0.105m3，該同學(xué)查得煤氣的熱值q＝4×107J/m3，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），水吸收的熱量為8.4×105J，燃氣灶燒水效率20%。【答案】8.4×105；20%?！窘獯稹拷猓海?）已知V＝2.5L＝2.5dm3＝2.5×10﹣3m3，由ρ＝可得，水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2.5kg，燒開這壺水，水吸收的熱量為：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×105J；（2）煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝ΔVq＝0.105m3×4×107J/m3＝4.2×106J，煤氣灶燒水效率為：η＝×100%＝×100%＝20%。故答案為：8.4×105；20%。36．小華同學(xué)用煤爐給10kg的水加熱，當(dāng)水溫從20℃上升到80℃時，完全燃燒了0.2kg的，在此過程中水吸收的熱量為2.52×106J，煤爐燒水時的加熱效率為42%。[]【答案】2.52×106；42%?！窘獯稹拷猓海?）水吸收的熱量為：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J；（2）煤完全燃燒所放出的熱量為：Q放＝m煤q＝0.2kg×3×107J/kg＝6×106J；煤爐燒水時的效率：η＝×100%＝×100%＝42%。故答案為：2.52×106；42%。37．如圖所示是質(zhì)量是200g固體的熔化實驗裝置，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的曲線圖，該物質(zhì)第5min時的內(nèi)能大于第4min時的內(nèi)能（選填“大于”“小于”或“等于”）。如果從開始記錄到剛沸騰時，完全燃燒了熱值為3.0×107J/kg的酒精5g，且認為單位時間內(nèi)該物質(zhì)吸收的熱量一定。根據(jù)圖象信息和相關(guān)知識，可估算出，此過程中，熱轉(zhuǎn)化效率是32%?！驹撐镔|(zhì)液態(tài)時的比熱容為1.5×103J/（kg?℃）】【答案】大于；32%?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)圖乙和相關(guān)知識，該物質(zhì)在BC段吸收熱量，內(nèi)能變大，所以第5min時的內(nèi)能大于第4min時的內(nèi)能；酒精放出的總熱量為：Q放＝m酒精q酒精＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J，從圖象上可知，該物質(zhì)從第6分鐘至第8分鐘，屬于液態(tài)，溫度由50℃升高到90℃，溫度升高了Δt＝90℃﹣50℃＝40℃，該物質(zhì)從第6分鐘至第8分鐘吸收的熱量為：Q吸＝cmΔt＝1.5×103J/（kg?℃）×0.2kg×40℃＝1.2×104J，由于從第6min到第8min該物質(zhì)共吸熱1.2×104J，所以該物質(zhì)每分鐘吸熱為0.6×104J，由圖乙可知，從開始記錄到剛沸騰共用時8min，所以該物質(zhì)共吸熱：Q吸總＝8×0.6×104J＝4.8×104J，此過程中，熱轉(zhuǎn)化效率：η＝×100%＝×100%＝32%。故答案為：大于；32%。38．使用清潔能源天然氣有助于國家提出的2060年前實現(xiàn)碳中和的目標。小明同學(xué)用他家的天然氣灶將質(zhì)量為2kg、初溫為15℃的水加熱到65℃，水吸收的熱量是4.2×105J；若此過程的熱效率為40%，則此過程消耗天然氣0.025m3。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣熱值為4.2×107J/m3]【答案】4.2×105；0.025?！窘獯稹拷猓海?）水吸收的熱量為：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（65℃﹣15℃）＝4.2×105J；（2）由η＝可得，天然氣完全燃燒放出的熱量為：Q放＝＝＝1.05×106J；由Q放＝Vq可得，需要燃燒的天然氣的體積為：V＝＝＝0.025m3。故答案為：4.2×105；0.025。39．在寒冷的冬季最適合用艾葉水泡腳，能有效的祛虛火、寒火，小明用熱效率為50%的燃氣灶將2kg的水由10℃加熱到60℃，水需要吸收4.2×105J的熱量，該過程需要完全燃燒0.01m3天然氣。（c水＝4.2×103J/（kg?℃），q天然氣＝8.4×107J/m3）【答案】4.2×105；0.01。【解答】解：將2kg的水由10℃加熱到60℃，水吸收的熱量Q吸＝c水m（t?t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×105J；由η＝可知，天然氣完全燃燒需要放出的熱量Q放＝＝＝8.4×105J；由Q放＝Vq可知，完全燃燒天然氣的體積V＝＝＝0.01m3。故答案為：4.2×105；0.01。40．在標準大氣壓下，使用燃氣灶燒水時，把質(zhì)量為4kg、初溫為20℃的水加熱到100℃，燃燒了0.04m3天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）.已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為8.4×107J/m3.則水吸收的熱量為1.344×106JJ，燃氣灶燒水時的效率為40%．【答案】1.344×106；40%?！窘獯稹拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×4kg×（100℃﹣20℃）＝1.344×106J；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝8.4×107J/m3×0.04m3＝3.36×106J；燃氣灶的效率：η＝×100%＝×100%＝40%。故答案為：1.344×106；40%。41．某家用電熱水壺的額定電壓為220V，額定功率為2000W．當(dāng)該電熱水壺在額定電壓下工作時，將1kg的水從20℃加熱到100℃．水吸收的熱量為3.36×105J；若該電熱水壺的效率為80%，需要加熱210s．（c水＝4.2×103J/（kg?℃））【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；由η＝可得消耗的電能：W＝＝＝4.2×105J；由P＝可得，需要加熱時間：t＝＝＝210s。故答案為：3.36×105；210。42．有一臺汽油機在一個工作循環(huán)中消耗了10g汽油（汽油的熱值是4.6×107J/kg）。這些汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是4.6×105J．若這臺汽油機的效率為30%，則一個工作循環(huán)中輸出的有用機械能為1.38×105J。【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）已知m＝10g＝0.01kg，Q＝qm＝4.6×107J/kg×0.01kg＝4.6×105J，（2）燃料放出的總熱量相當(dāng)于機械做的總功，即Q＝W總，由機械效率公式η＝，得，W有＝η×W總＝30%×4.6×105J＝1.38×105J故答案為4.6×105，1.38×105。43．世界最大清潔能源走廊由長江干流上的六座梯級水電站共同構(gòu)成，日發(fā)電量可高達5×1015J，若發(fā)電效率是80%，每日消耗的水能是6.25×1015J。水力發(fā)電是把水的機械能轉(zhuǎn)化成了電能?！敬鸢浮?.25×1015；機械?！窘獯稹拷猓河尚实挠嬎愎娇芍?，η＝，W水能＝＝＝6.25×1015；水力發(fā)電是利用水的機械能帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，最終將機械能轉(zhuǎn)化成了電能。故答案為：6.25×1015；機械。44．如圖甲所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團脫脂棉，把活塞迅速壓下去，玻璃筒內(nèi)的脫脂棉燃燒起來了，這是通過做功方式改變物體的內(nèi)能。如圖乙所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住試管口，加熱使水沸騰，會看到橡皮塞被推出，在這一過程中燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能（填能的轉(zhuǎn)化），熱機就是通過這個原理來工作的?！敬鸢浮孔龉?；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。【解答】解：甲圖中，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速壓下去，我們會看到棉花燃燒的現(xiàn)象，用力打氣時，活塞對瓶內(nèi)氣體做功，氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，這是通過做功方式改變物體的內(nèi)能；乙圖中，加熱使水沸騰，會看到橡皮塞被推出，水蒸氣對塞子做了功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟皮塞的機械能，熱機就是通過這個原理來工作的。故答案為：做功；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。45．小華發(fā)現(xiàn)家中正在煮飯的高壓鍋限壓閥被氣流頂起，這一現(xiàn)象與熱機的工作循環(huán)中的做功沖程原理相同，一單缸四沖程汽油機，飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，則1s對外做功25次?！敬鸢浮孔龉?；25?！窘獯稹拷猓赫谥箫埖母邏哄佅迚洪y被氣流頂起，這是鍋內(nèi)的氣體對外做功，鍋內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；內(nèi)燃機的做功沖程中，高溫高壓的燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min＝50r/s，1s共做25個工作循環(huán)，對外25次功。故答案為：做功；25。46．汽油機是熱機的一種，如圖甲所示是一臺單缸四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此沖程的能量轉(zhuǎn)化情況與乙（選填“乙”或“丙”）圖相同，如果此汽油機每秒內(nèi)對外做功10次，飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min。【答案】乙；1200?！窘獯稹拷猓海?）圖甲所示沖程中，進氣門和排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，火花塞產(chǎn)生電火花，故此沖程為汽油機的做功沖程，在此過程中，燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能；圖乙中，高溫水蒸氣將塞子沖出時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；圖丙中，活塞壓縮筒內(nèi)氣體，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使氣體內(nèi)能增加，溫度升高。對比三圖所示情景的能量轉(zhuǎn)化情況可知，甲沖程的能量轉(zhuǎn)化情況與乙圖所示情景的能量轉(zhuǎn)化相同；（2）汽油機的一個工作循環(huán)中，經(jīng)歷四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次，因為該汽油機每秒內(nèi)對外做功10次，所以飛輪每秒轉(zhuǎn)動20周，則飛輪的轉(zhuǎn)速為：20r/s＝1200r/min。故答案為：乙；1200。47．汽油機是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機，某型號汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min，此汽油機每秒鐘完成10個做功沖程；如果有一臺內(nèi)燃機在一個工作循環(huán)中消耗了20g的燃油，發(fā)動機的效率為20%，一個工作循環(huán)輸出的有用機械能為1.84×105J，那么該燃油的熱值是4.6×107J/kg?！敬鸢浮?0；4.6×107。【解答】解：（1）飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min是說飛輪每分鐘轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)，即每秒鐘轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)（20r/s），因一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，做功一次，所以每秒可以做功10次，即每秒鐘完成10個做功沖程；（2）燃油完全燃燒放出的熱量Q放＝＝＝9.2×105J，該燃油的熱值q＝＝＝4.6×107J/kg。故答案為：10；4.6×107。48．汽油機是熱機的一種，若轉(zhuǎn)速是1800r/min，此汽油機每秒鐘完成15個做功沖程，當(dāng)汽油在發(fā)動機內(nèi)燃燒不充分時會冒“黑煙”，這時發(fā)動機的效率將降低（升高/不變/降低）?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）若飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min＝30r/s，也就是1s飛輪轉(zhuǎn)動30r，飛輪轉(zhuǎn)動30r，燃氣對外做功15次，完成15個工作循環(huán)；（2）冒“黑煙”說明燃燒不充分，用來做有用功的能量占燃料完全燃燒放出的總能量的比值就小，所以效率降低；故答案為：15；降低。49．《天工開物》中提到我國的淬火工藝，它是指將高溫工件浸入冷的淬火介質(zhì)，使其完全冷卻，以提高金屬工件的性能的一種工藝。鐵匠用錘子敲打工件，工件的內(nèi)能增加，此過程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機做功沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化不同（選填“相同”或“不同”）；如圖所示，鐵匠師傅用鐵鉗夾著高溫工件放入水中淬火，若以工件為參照物，鐵鉗是靜止（選填“靜止”或“運動”）的?！敬鸢浮坎煌混o止?！窘獯稹拷猓鸿F匠用錘子敲打工件，工件的內(nèi)能增加，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，過程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機做功沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化不同；（2）鐵匠師傅用鐵鉗夾著高溫工件放入水中淬火，若以工件為參照物，鐵鉗工件的位置沒有發(fā)生變化，故鐵鉗相對于工件是靜止的。故答案為：不同；靜止。50．如圖所示，在一個厚壁玻璃筒里放一塊有少量乙醚的棉花，用力把活塞迅速下壓，這是通過做功（選填“熱傳遞”或“做功”）的方式使筒內(nèi)氣體內(nèi)能增加的，此能量轉(zhuǎn)化方式類似于某四沖程汽油機的壓縮沖程?！敬鸢浮孔龉Γ粔嚎s?！窘獯稹拷猓海?）實驗過程中用力把活塞迅速下壓，是通過做功的方式增加空氣內(nèi)能；（2）用力把活塞迅速下壓，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，這一過程與熱機工作時的壓縮沖程類似。故答案為：做功；壓縮。51．高速運動的火箭在升空過程中與空氣摩擦，火箭整流罩外殼溫度升高，這是通過做功（選填“熱傳遞”或“做功”）的方式改變內(nèi)能。笛是我國的一種傳統(tǒng)樂器，演奏者用大小不同的力吹奏，是為了改變聲音的響度?！敬鸢浮孔龉?；響度【解答】解：高速運動的火箭在升空過程中與空氣摩擦，而摩擦生熱，這是通過做功的方式改變內(nèi)能。演奏者用大小不同的力吹奏，是為了改變聲音的振幅，從而改變響度。故答案為：做功；響度。52．中華古詩詞是我國傳統(tǒng)文化中的瑰寶，有些優(yōu)美詞句還與物理知識有著密切的聯(lián)系?！吧撑x鴦”，同水相比沙的比熱容小些；“大地陽和暖氣生”，大地內(nèi)能的增加是太陽通過熱傳遞（選填“做功”或“熱傳遞”）方式實現(xiàn)的?！敬鸢浮啃?；熱傳遞?！窘獯稹拷猓骸吧撑x鴦”指的是吸收相同的熱量，質(zhì)量相同的水和沙子，沙子升高的溫度高，所以沙子的比熱容小。大地內(nèi)能的增加是太陽通過太陽光的照射，即熱傳遞的方式實現(xiàn)的。故答案為：??；熱傳遞。53．熱傳遞和做功都可以改變物體的內(nèi)能。用針扎破一個充滿氣的氣球，破裂時氣球碎片向外飛散，在這個過程中，氣球內(nèi)部氣體對外界做功，內(nèi)部氣體的內(nèi)能減?。ㄌ顚懽兓闆r）?！敬鸢浮孔龉Γ粶p小?！窘獯稹拷猓河冕樤埔粋€充滿氣的氣球，物體對外界做功，物