第14章 内能内能的利用真题演练（解析版）-中考物理备考资料重点知识点归纳

2023年中考物理第一轮复习真题演练（解析版）

第十四章内能的利用

一、选择题。

I.（2022•巴中）小明家新买了小汽车，下列有关说法错误的是（）

A.汽车长时间行驶轮胎会发热，这是通过做功改变内能

B.汽车启动时，小明闻到汽油味说明分子在不停地做无规则运动

C.汽车内燃机工作时，四个冲程中只有做功冲程把内能转化为机械能

D.小明认为随着科技发展，内燃机效率可以达到100%

【答案】Do

【解答】解：

A、汽车长时间行驶轮胎会发热，这是通过克服摩擦做功改变轮胎内能的，故A正确；

B、小明闻到汽油味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；

C、内燃机的做功冲程中，把内能转化为机械能，故C正确；

D、热机在工作过程中，不可避免地要克服机械间的摩擦而做额外功，因此热机效率不

可能达到100%,故D错误。

故选：D。

2.（2022•广西）2022年6月5□,长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船

成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（）

A.使用的燃料热值较小

B.大量“白气”涌向四周是扩散现象

C.燃料燃烧时将内能转化为化学能

D.燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大

【答案】Do

【解答】解：A、火箭发射时要选用热值大的燃料，燃料完全燃烧时，热值大的提供的内

能越大，故A错误；

B、大量“白气”涌向四周不是分子运动，而是水蒸气遇冷液化形成的小水珠在做机械

运动，故B错误；

C、燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，故C错误；

D、燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大，故D正确。

故选：D。

3.（2022•青海）如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中能使汽车获得动力

的冲程是（）

*

A.吸气冲程

c.做功冲程

【答案】Co

【解答】解:

在汽油机中只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功，使汽车获得动力，其它的三个冲程都

是靠惯性完成的，故使汽车获得动力的冲程是做功冲程；

A、图中：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，故A错误；

B、图中：两气门都关牙j,活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，故B错误；

C、图中：两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，

故C正确；

D、图中：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故D错误。

故选：Co

4.（2022•泸州）2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭乘长征二号F运载火箭在

酒泉卫星发射中心成功发射。3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生

活，长征二号F运载火箭用了液态氢作燃料，下列说法正确的是（）

A.火箭选用液态氢作燃料，是因为液态氢具有较大的热值

B.火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能

C.火箭加速升空的过程中，航天员的机械能保持不变

D.载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态

【答案】Ao

【解答】解：A、火箭使用液氢做燃料，液氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢

和其他燃料，液氢可以释放更多的热量，故A正确；

B、火箭加速升空过程中，速度和高度都增加，动能增加，重力势能增加，机械能增加,

不是动能转化为重力势能，故B错误；

C、火箭加速升空过程中，航天员随火箭加速升空，航天员质量不变，速度增加动能增

加，高度增加重力势能增加，机械能增加，故C错误；

D、载人飞船进入预定轨道稳定运行时，其运动的方向发生了变化，处于非平衡状态，

故D错误。

故选：Ao

5.（2022•柳州）下列关于热机的说法正确的是（）

A.热机的效率为100%

B.热机只有汽油机和柴油机两种

C.好的热机工作时不排放废气

D.热机工作时都要利用燃料的化学能

【答案】Do

【解答】解：A、在使用热机过程中，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、不

可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到100%,故A错误。

B、根据热机的概念，只要将内能转化为机械能的机械都属于热机，蒸汽机、火箭、柴

油机、汽油机等都属于热机，故B错误。

C、任何热机工作时都会排放废气，故C错误。

D、热机是把内能转化为机械能的装置，所以热机工作时都要利用燃料的化学能，牧D

正确。

故选：D。

6.（2022•宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（）

A.没有燃烧的燃料，热值等于零

B.燃料完全燃烧时，它的热值最大

C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关

D.燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多

【答案】Co

【解答】解：（1）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，

与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确；

（2）由Q收=mq可知，燃料燃烧放出的热景，与燃料的质豉、热值和是否完全燃烧有

关，与燃烧的温度无关，故D错误。

故选：Co

【答案】Co

【解答】解：A、图中的i个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；

B、图中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；

C、图中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是内能转化机械能；

D、图中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；

在做功冲程中，燃料燃烧时，化学能转化为内能，然后对外做功时内能又转化为机械能,

故C正确。

故选：Co

8.(2021•郴州)小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃(未沸腾)，

共燃烧了78酒精归水=4.2乂103口(4・。0,酒精的热值为q=3Xl()7j/kg]。则下面说法

正确的是()

A.水吸收的热量是2.94Xl()7j,效率为14%

B.水吸收的热量是2.94X1041,效率为14%

C.水吸收的热量是2.94X1()7J,效率为1.4%

D.水吸收的热量是2.94X1041,效率为I。％

【答案】Bo

【解答】解：质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃吸收的热量：

334

Qlft=c水m水(I-to)=4.2X10J/(kg*℃)X100X10-kgX(90℃-20℃)=2.94X10J；

完全燃烧7g酒精放出的热量：

Qa=qm=3X107J/kgX7X10'3kg=2.1X105J；

酒精灯的效率为：

n=—xioo%=2・94X1Jjx]oo%=]4%。

Q放2.ix105J

故ACD错误，B正确,

故选：Bo

9.(2022•郴州)水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机

工作的哪个冲程相同()

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

【答案】Co

【解答】解：水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起时，水蒸气会对壶盖做功，将水蒸

气的内能转化为塞子的机械能；此过程与内燃机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃

气的内能转化为活塞的机械能。

故选：Co

10.(2021•成都)小帆在老师指导下，用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、

乙两种液体(其中一种是水)，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像(图2),乙从

20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精(q酒精=3Xl(fj/kg)。若单位时间内甲吸收的热量

与乙吸收的热量相等，c水=4.2X1()3J/(kg・℃),则下列说法中正确的是()

A.c乙=2.4X1O3J/(ks-℃)

B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力

C.0〜8min乙吸收的热量为3.36X104J

D.该酒精灯的加热效率为28%

【答案】Co

【解答】解：

AB、根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时

间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，

甲为水；根据c=一冬可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：<:乙=』

mAt2

X4.2X1031/(kg・C)=2.1X103J/(kg・℃),故A错误;

C、用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0〜8min

乙吸收的热量等于甲吸收的热量:Q乙=Q4c=.m水△t=4.2Xdj/(kg・℃)XO.lkgX

(100℃-20℃)=3.36XIO4J,故C正确；

D、酒精完全燃烧放出的热量为：Q^q=0.(XMkgX3XIO7J/kg=I.2X105J；

乙从加热到沸腾吸收的热量为：Q，乙=其皿卫X3.36X104J=4.2X104J；

8min

酒精灯的加热效率为：n=普:生？*=35%,故D错误。

Q放1.2X105J

故选：Co

11.(2020•陕西)2020年5月5日，长征五号B运载火箭搭载新一代载人飞船试验船，在

海南文昌航天发射基地点火升空。该火箭约有19层楼高，由于体型硕大，大家都亲切地

称其为“胖五”。下列说法正确的是（）

A.火箭升空时燃料燃烧放出的热量全部转化为机械能

B.燃料在燃烧过程中热值不断增大

C.长征五号B运载火箭的高度约为190m

D.火箭升空时以发射塔为参照物，火箭是运动的

【答案】Do

【解答】解：A、火箭发射升空过程中，燃料燃烧放的热量并不会全部转化为火筋的机

械能，坡是由干火箭高速飞行中，受到大气的阻力，所以会有一部分能最转化为火箭表

面的内能，同时废气也会带走部分热量，故A错误。

B、因为燃料的热值是燃料的特性，与燃料的质量和燃烧程度无关，所以长征五号火箭

的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不变，故B错误。

C、火箭的发射塔的高，支在70m左右,火箭的高度要小于70m,在53m左右，故C错

误。

D、火箭升空时以发射塔为参照物，火箭和发射塔之间发生了位置的变化，所以火箭是

运动的，故D正确。

故选：Do

12.（2022•成都）小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的

油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g.

初温为20c的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸

收的热量相等,酒精的热值为3X107J/kg,水的比热容为4.2X103J/（kg-℃）o下列说

法正确的是（）

加热时间（min）消耗酒精（g）末温（℃）

油2188

水2150

A.2min内油吸收的热量为3X104J

B.他使用的酒精灯的加热效率为21%

C.油的末温比水的高，所以吸热能力更强

D.油的吸热能力与其吸收的热量多少有关

【答案】Bo

【解答】解：A、2min内水吸收的热量为：

Q水=（^mAt水=4.2义©。（kg・c）X50X103kgX（50℃-20℃）=6.3X103J,

由「单位时间内油吸收的热量与水吸收的热最相等，

所以2min内煤油吸收的热量也为6.3X103J,故A错误；

B、燃料完全燃烧放出的热量为：

374

QK=mq=1X10'kgX3X10J/kg=3X10J,

他使用的酒精灯的加热效率为：

『咽X1OO%=6・3X1『Jxi00%=21%,故B正确；

Q放3X104J

C、油的末温比水的末温高，则油的吸热能力比水弱，故C错误；

D、比热容是反映不同物质的吸热能力，比热容与物质的种类和状态有关，与其吸收的

热量多少无关，故D错误。

故选：Bo

13.（多选）（2022•深圳）2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征

二号F遥十四运载火能在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是（）

A.火箭发射前内能为零

B.火箭的燃料热值大

C.火箭燃料的化学能全部转化为机械能

D,加速升空过程中火箭的机械能增大

【答案】BDo

【解答】解：A、一切物体都有内能，故火箭发射前的内能不为零，故A错误；

B、火箭燃料使用液态氢，是因为它的热值大，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出

更多的热量，故B正确；

C、火箭燃料的化学能先转化为内能，内能对外做功，转化为机械能，在能量转化的过

程中，有能量的散失，故C错误；

D、火箭在加速升空的过程中，火箭的的质量不变，速度变大，动能增大：质量不变、

高度增大，势能增大，故火箭的机械能增大，故D正确。

故选：BDo

14.（多选）（2022•日照）2021年10月16月，搭载“神舟十三号”载人飞船的运载火箭

精准点火，液氢燃料燃烧，火箭拔地而起。2022年3月23日，航天员在“天宫课堂”做

了将水连接在两块玻璃板之间形成“水桥”，液体结晶使“冰球发热”等实验。2022年

4月16□,“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层

时，与大气剧烈摩擦，发出耀眼的光。下列判断正确的是（）

A.选择液氢燃料主要是液氢的比热容大

B.“水桥”的形成是因为分子之间存在引力

C.液体结晶的球发热是因为液体结晶过程中内能增加

D.返回舱进入大气层发出光是做功改变了返回舱的内能

【答案】BD。

【解答】解：A、选择液态氢做燃料，是因为它的热值大，故A错误。

B、水桥的形成是因为水分子之间有引力，故B正确。

C、液体结晶是凝固过程，凝固放热使“冰球发热”，但内能没有增加，故C错误。

D、返回舱进入大气层时，宇宙飞船与空气摩擦，机械能转化为内能，是通过做功的

方式改变返回舱的内能，故D正确。

故选：BDo

二、填空题。

15.（2022•兰州）一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是

靠飞轮的惯性来完成的;若飞轮的转速为1200r/min,则该汽油机每秒钟做功

10次。

【答案】惯性；10。

【解答】解：四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成

的；在内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮的惯性来

工作的：

四冲程汽油机的K轮转速为1200r/min,则该飞轮每秒钟转2（）圈；因为一个工作循环飞

轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以，k内飞轮转20圈，活塞往复运动20

次,共10个工作循环，做功10次。

故答案为：惯性；10。

16.（2022•百色）用冷水冷却发动机，是利用水的比热容较大（选填“大”或“小”）

的特性。四冲程汽油机的工作过程中做功冲程将内能转化为机械能（选填“压缩”

或“做功”）。

【答案】大；做功。

【解答】解：水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，

水吸收或放出的热量多，所以用冷水冷却发动机；

四冲程汽油机工作一个循环经过：吸气、压缩、做改、排气四个冲程，其中做功冲程将

内能转化为机械能。

故答案为：大：做功。

17.（2022•济宁）某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是②③④

（选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。完全燃烧10kg柴油放出的热量Q

=4.3X1Q8Jo（q柴油=4.3XlO’J/kg）

【答案】②③④；4.3X，。

【解答】解：某柴油机工作一段时间后，由于一部分柴油燃烧，使得油箱力的柴油的质

量减少；密度、比热容、热值的大小与质量无关，所以密度、比热容、热值的大小不

变；

78

完全燃烧10kg柴油放出的热量Qtt=mq柴油=10kgX4.3XIOJ/kg=4.3X10Jo

故答案为：②③④；4.3X108O

18.（2022•泰安）沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做

饭。已知沼气的热值为L9Xl（fj/m3,完全燃烧0.2n?沼气，放出的热量为3.8X106

Jo

【答案】3.8X106。

【解答】解：沼气完全燃烧放出的热量：Q«=V?ffn=0.2m3Xl.9X107J/in3=3.8X

1（卢J。

故答案为：3.8X106。

19.（2022•襄阳）宁静家园，净化环境。摩托车发动机上加装消音器是为了防止噪声

产生，发动机工作时提供动力的是做功冲程。

【答案】噪声；做功。

【解答】解：摩托车发动机上加装消音器是为了防止噪声产生，是在声源处减弱噪声；

发动机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，提供动力，其他三个冲程是依靠

飞轮的惯性完成的。

故答案为：噪声；做功。

20.（2022•常州）天然气热水器将40kg的水从15℃加热到65℃,此过程中天然气完全燃

烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量8.4X106j,天然气完全燃烧释放热量

1X1Q7J,需要消耗天然气0.25kg,这是通过热传递方式改变水的内能。[c

>K=4.2X103J/（kg-℃）,q天然气=4X107J/kg]

【答案】8.4X106；I、025；热传递。

【解答】解：（I）水吸收的热量：

Q吸=Czkm水（t-to）=4.2X103J/（kg・C）X40kgX（65℃-15℃）=8.4XI06J,

由n=普"Xio。％可得，天然气完全燃烧释放的热量：

Q放

Q^=8^X10^=1X1O7J,

T|84%

由Q^=mq得.需要消耗天然气的质量:

Q放1X1（）7J

m---------=-=_iy—----=0.25kg；

q天然气4X107J/kg

（2）用天然气烧水的过程中，水吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方

式改变水的内能。

故答案为：8.4X106；1XI07；0.25；热传递。

21.（2022•上海）四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是做功冲程,李白

在《望庐山瀑布》中写道：“H照石炉生紫烟”,这是通过热传递（选填“做功”

或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热1千克水，使其温度上升2℃,则加热过

程中水吸收的热量为8.4XI03焦。3（kg>℃）]

[C4C=4.2X10J/

【答案】做功;热传递；8.4X103。

【解答】解：（1）四冲程热机在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转

化为机械能；

（2）香炉在阳光照射下，从阳光中吸收热量、内能增加，是通过热传递的方式来改变的

内能；

（3）1千克水温度上升2℃吸收的热量为：

3

Q吸=c；KmAt=4.2X103j/（kg.℃）XlkgX2℃=8.4X10K

故答案为：做功；热传递；8.4X103.

22.（2022•郴州）热水器将质量为20kg、温度为15c的水加热到65℃,消耗天然气0』5m3,

在此过程中水吸收的热量是4.2X106j,热水器的热效率是87.5%O[c水=4.2

373

X1OJ/（kg*℃）；q^n-3.2X10J/m]

【答案】4.2X1（A87.5%。

【解答】解：（1）水吸收的热量：

Q吸=CzKm（t-to）=4.2X1O3J/（kg*℃）X20kgX（65℃-15℃）=4.2X106J；

（2）天然气完全燃烧释放的热量：

Q«t=Vq天然气=0.15m3x3.2X107J/m3=4.8X106J：

该热水器的实际效率：

吸49X106T

n=Q-^X100%=^_100%=87.5%o

Q放4.8X106J

故答案为:4.2X106；87.5%o

23.（2022•黔东南州）2022年2月27日2时许，伴随着一阵山呼海啸般的巨响,长征八

号遥二运载火箭搭载着22颗卫星，在我国文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国“一箭

多星”即单次发射卫星数量最多的纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车”模式。

火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化为」能，若该燃料的热值为L4Xl08j/kg,

7

则完全燃烧500g该燃料放出的热量是7X1QJo

【答案】机械；7X10?。

【解答】解：火箭发动机做功给火箭提供动力，使火箭加速上升，机械能增加，增加的

机械能是由燃料的内能转化而来，故火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化为机械能；

根据题意可知，燃料完全燃烧的质量m=500g=0.5kg,

s7

则完全燃烧500g燃料放出的热量：Qtt=mq=0.5kgX1.4X10J/kg=7X10Jo

故答案为：机械；7X107。

24.（2022•广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过上圉（选填

“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于扩散现象,表

明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值不变（选填“变大”

“变小”或“不变”）O

【答案】热传递；扩散；不变。

【解答】解：用煤气炉烹饪食物，食物从锅中吸收热量，用热传递的方式增大食物的内

能；

食物的香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，

因为热值是燃料的一种性质，活动结束，燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，故其热

值不变。

故答案为：热传递；扩散；不变。

三、实验探究题。

25.（2022•湖北）（1）如图甲所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热.这

是通过热传递的方式改变水的内能。加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作

用卜冲出去。其能量转化情况与四冲程热机的做功冲程相同。

（2）如图乙所示，在测量滑动摩擦力大小的实验中，用弹簧测力计拉着木块水平向右做

匀速直线运动,木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来

间接测出摩擦力大小，运用了转换法（选填“转换法”或“放大法”）。

甲乙

【答案】（1）热传递；做功；（2）匀速直线；转换法。

【解答】解：（I）在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热，水吸收热量，内能

增大，温度升高，这是通过热传递的方式改变水的内能；

加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去，在这个过程中，把水蒸气的内

能转化为橡胶塞的机械能；其能量转化情况与四冲程热机的做功冲程相同；

（2）在测量滑动摩擦力大小的实验中，用弹簧测力计拉着木块水平向右做匀速直线运动,

木块受力平衡，木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小；

这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小，运用了转换法。

故答案为：（1）热传递；做功；（2）匀速直线；转换法。

26.（2021•徐州）阅读短文，回答文后问题。

航速优化

化石燃料的广泛应用加快r人类文明的进程，但同时也污染了环境。因为大量燃烧化石

燃料使大气中CO2浓度增加，引起温室效应而导致全球变暖。人们意识到环境保护的重

要性，开始从各个方面着手减少碳排放。

船舶航行大多使用柴油发动机，航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低

航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做次的功率即推进功率就会大大减小，

从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船怔航行过程中除了推进设备，还有其

他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，

虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的我包括推进功和辅助功两部分。航速

优化就是要找到适合的航速，使发动机做的总功减少，达到节能减排的目的。

（1）在柴油发动机的工作循环中，排出CO2等气体II勺冲程是排气冲程.

（2）若船舶以速度v匀速直线航行，航行时受到的阻力为f=kv2（k为常量）。则理想

情况下，推进功率和速度

3

的关系为P»：=kvo

（3）某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示，则最省油的

航速约为6m/so

（4）若题（3）中船航的最大航速为10m/s,柴油发动机的效率为40%,柴油的热值为

4.3X107J/kg,则航速从最大航速降低到最省油航速，每公里航程少消耗柴油3

【答案】（1）排气冲程；（2）kv3：（3）6：（4）29。

【解答】解：（1）在柒油发动机的工作循环中，排出C02等气体的冲程是排气冲程；

（2）若船舶以速度v匀速直线航行，航行时受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相

等；

根据P=V=E^=Fv可知，推进的功率为：P=Fv=fv=kv2Xv=kv3；

tt

（3）根据图像可知，当推进功为2Xl（）8j,辅助功为5X1（）8J时，推进功和辅助功的和

是7Xl（）8j,是最小的，此时对应的速度为6m/s：

（4）由图可知，当U=10m/s时的推进功约为8.5Xl°8j,辅助功约为3.5X|（河，

与最省油时相比，节省的功为：

W'=8.5X108J+3.5X108J-2X108J-5X108J=5X108J；

柴油发动机的效率为40%,则完全燃烧节省的柴油放出的热量为：Q=I—=

T）

8

5X10J=125XI0-J；

40%

9

每公里航程少消耗柴油的质量为：m=9=1・25X*J,29kg。

q4.3X107J/kg

故答案为：（1）排气冲程；（2）k\，3；（3）6；（4）29o

四、计算题。

27.（2022•大连）用天然气热水器加热水，将40kg水从25℃加热到50℃,完全燃烧0.15n?

天然气。已知天然气的热值为3.5Xl（）7j/m3,水的比热容为4.2Xl（）3j/（kg・c）。试求：

（I）此过程中水吸收的热量是多少？

（2）0.150?天然气完全燃烧放出的热量是多少？

（3）该热水器加热这些水的效率是多少？

【解答】解：（I）此过程中水吸收的热量：

Q®=cm（t-to）=4.2X103J/（kg*℃）X40kgX（50C-25C）=4.2XI06J；

（2）0.150?天然气完全燃烧放出的热量：

Q放=Vq=0.15n?X3.5X107J/m3=5.25X106J；

（3）该热水器加热这些水的效率：

n=%.x100%=，2Xxioo%=8o%。

Q放5.25X1O6J

答：（1）此过程中水吸收的热量是4.2X106J；

（2）0.15n?天然气完全燃烧放出的热量是5.25X1061；

（3）该热水器加热这些水的效率是8（）%。

28.（2022•梧州）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国

部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水=4.2X1()3J/(kg・℃),q疆=1.4X

108J/kgo问：

(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？

(2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？

(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min,则该氢

能源公交车的效率是多少？

K

【解答】解：＜1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；QK=m^qsa=0.6kgX1.4X10J/kg

=8.4XIO7J；

7

(2)由题意可知水吸收的热量：Q^=Q«£=8.4XI0J,

由Q吸=5141得水升高的温度：.=.。吸=---------4X1°J-------------=

c水m水4.2X103J/(kg*Dx500kg

40℃；

(3)公交车行驶5min做的有用功:W=Pt=140X103WX5X60s=4.2X107J；

7

这氢能源公交车的效率：n=-^-=4,2X10_Jxl(K)%=50%o

Q放8.4X10叮

答：(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4X107J；

(2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15c的水吸收，水升高的温度是40C；

(3)该氢能源公交车的效率是50%。

29.(2022•镇江)北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生

电能，供给电动机而驱动汽车行