苏科版九年级上册12.4机械能与内能的相互转化 同步练习（有解析）

苏科版九年级上册 12.4 机械能与内能的相互转化
一、单选题
1．关于四冲程汽油机，下列说法中正确的是（　　）
A．在吸气冲程，吸入气缸内的是空气
B．在压缩冲程，燃料燃烧，化学能转化为内能
C．在做功冲程，内能转化为机械能
D．在排气冲程，进气门和排气门都打开
2．下列有关热和能的说法中正确的是 （　　）
A．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
B．夏天吹电风扇感觉凉快，是因为使用电风扇降低了室内温度
C．铁丝温度升高可能是吸收了热量也可能是外界对铁丝做了功
D．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能，燃气的内能增大，温度升高
3．2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆绿色电能供应，预计消耗“绿电”约，可以节约标准煤，减排二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（媒约为）。（　　）
A． B． C． D．
4．下列关于热现象的说法中，正确的是（　　）
A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高
B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大
D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
5．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A．柴油机的热机效率通常为100%
B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
6．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7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（　　）
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
7．下列与热现象有关的说法，正确的是（　　）
A．固体很难被压缩说明分子间没有间隙 B．0℃的物体也有内能，但一定很小
C．物体吸收热量后，温度不一定升高 D．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
8．下列关于内能、温度和热量的说法，正确的是（ ）
A．物体温度升高，内能一定增大 B．物体吸收热量，温度一定升高
C．两杯水温度相同，内能也一定相同 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
9．2021年10月16日，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）
A．火箭点火加速升空时，将机械能转化为内能
B．火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大
C．燃料的质量越大，热值越大
D．火箭发动机的效率可以达到100%
10．如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比，甲的（　　）
　　
A．有用机械能较大 B．损失能量较小
C．燃料的化学能较大 D．热机效率较低
11．如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（　　）
A．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C．能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
12．在汽油机工作的四个冲程中，目的是发生内能和机械能相互转化的是（　　）
A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和排气冲程
C．吸气冲程和做功冲程 D．压缩冲程和做功冲程
13．下列图像中，相应的物理原理解释正确的是（ ）
A．a图小车在正常行驶过程中，内燃机的压缩冲程对外做功
B．b图小球在地面上方越跳越低的过程中重力势能完全转化为动能
C．c图前2s内，小华跑得较快
D．d图中甲音叉比乙音叉发声的音调低
14．下列关于汽车的说法中错误的是（　　）
A．给汽车加油时能闻到汽油的味道，说明分子在不停地做无规则运动
B．常用水作汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容较大
C．通过增加氧气的方法使汽油燃烧越充分，则汽油热值越大
D．尽量保持机械部件之间有良好的润滑可以提高汽车的效率
15．下列有关热现象中，说法正确的是（　　）
A．发生热传递时，温度从高温物体传递给低温物体
B．吹风扇时会感觉凉快，是因为风降低了环境温度
C．冰在熔化过程中要吸收热量，温度和内能均变大
D．酒精灯中的酒精燃烧一半后，剩余酒精热值不变
二、填空题
16．反复弯折铁丝，铁丝会发热；操场上被太阳照射的单杠，温度会升高．前者是通过的_____方式改变内能，后者是通过_____的方式改变内能．
17．1kg分类后的垃圾能“榨”出0.14kg燃料油，已知0.14kg燃料油完全燃烧释放的热量为5.6×106J，则燃料油的热值为_________J/kg；利用相同的加热装置对等质量的液体A和B分别进行加热时，液体受热升温关系如图所示，两种液体比热容的大小关系为______（选填“>”、“<”或“=”）。
18．在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用______方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是______ ，如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的______大。
19．在体育考试中，小超投出的实心球在空中的运动轨连如图所示。球从最高点到落地点的过程中，重力势能______，忽略空气阻力，球的机械能______（均选填“增加”、“不变”“减小”）。在最高点时球的动能______（选填“大于”或“等于”）零。
20．夏天，走在临江夜市的街头，会闻到扑鼻的食物香味，这是______现象；将肉串放在炭火上烤，肉串的温度升高，这是通过______的方式改变了肉串的内能；当打开易拉罐拉环时，会听到“嘭”的一声，这一过程将内能转化为______能。
三、综合题
21．小明观察到自家天然气热水器铭牌上标有加热效率为84%，在物理实践活动中，小明想验证热水器的实际加热效率是否与铭牌标识的加热效率一致。他测得自来水流入热水器时的温度为15 oC，出热水器的热水温度为40oC，放出40L的热水后，观察到天然气表消耗了天然气0.2m3。[ρ水＝1.0×103kg/m3，1L＝10-3m3，c水＝4.2×103J/(kg oC)，q天然气＝3.2×107J/m3]
（1）求热水的质量_______；
（2）求水吸收的热量_______；
（3）求热水器的实际加热效率________；
（4）若天然气燃烧不充分，天然气的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
22．阅读短文，回答问题。
开采可燃冰有望再提速
可燃冰，是天然气和水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。天然气水合物具有燃烧值高、污染小、储量大等特点，多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以像酒精块一样被点燃，所以被称为“可燃冰”。
可燃冰像一个天然气的“压缩包”，1立方米的可燃冰分解后可释放出约160立方米以上的天然气和0.8立方米的水。而且它的燃烧不会释放出粉尘、硫氧化物、氮氧化物等环境污染物，所以被誉为21世纪理想的清洁能源之一。
2020年，我国海域可燃冰第二轮试采圆满成功。经过前期的理论研究和实验，这次试采创新利用水平井钻采技术，使用了多种自主研发的技术设备，有效提高了产气规模、开采效率。从探索性试采到试验性试采，我国的可燃冰产业化进程向前迈进了关键一步，之后将继续加强资源勘查，推动科技进步，保护海洋生态，让这一高效清洁能源早日服务经济社会发展。
（1）可燃冰具有的特点有 ___________（写出一条即可）。
（2）第2轮试采创新利用 ___________技术，从而有效提高了产气规模，开采效率。已知燃烧1m3可燃冰释放出的能是164m3天然气相当，则可燃冰的热值为 ___________（天然气的热值3.0×107J/m3），可燃冰在燃烧时能量转化情况是 ___________。
23．某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态，如图是他们根据记录的数据绘制的“温度～时间”图象，已知c冰＝2.1×103J/（kg ℃），c水＝4.2×103J/（kg ℃），q酒精＝3.0×107J/kg，求：
（1）在AB段，冰的内能增加了多少？( )
（2）整个加热过程共消耗40g酒精，假设酒精完全燃烧，共放出了多少热量？( )
（3）在BC段，物质吸收的热量是 ______J（只填结果）。
24．阅读短文，回答问题。
热岛效应
热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度，湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。
在“热岛效应”的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。
（1）减弱热岛效应的措施之一：保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的比热容大的特性。
（2）减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水_______（填物态变化名称）有_______（选填“吸热”或“放热”）的作用。
（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：
①四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是压缩冲程；
②在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过_______的方式增加物体的内能；
③某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为_______J。（已知汽油的密度为，热值为）
25．阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
图甲是一种环保混合动力实验汽车。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储存电能过低时，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；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现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的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q＝4.0×107J/kg）
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.0×108
整车 质量/t 1
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功______次；测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为______N。
（2）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km·t）”是指车辆消耗的总能量与行驶路程和车辆总质量（可近似看作是整车质量）乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为______J/（100km·t），汽车的能量利用率为 ______。
（3）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能。
①该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 _______km。
②该车所能达到的最大速度为_______km/h。
26．阅读短文，回答问题：
油电混合动力汽车
如图甲，国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头，无线WIFI等，其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶30min的过程中，燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量为9×107J，其中60%的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量为6×106J。设燃油在发动机气缸内完全燃烧，燃油的热值为5×107J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电、在某次测试时，同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后，根据汽车通过路程s时，所对应的动能EK，作出EK﹣s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
（1）该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力为 _______N，完全燃烧3kg燃油产生的热量为 _______J，发动机的效率为 _______%；
（2）由图丙可知，表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 _______（选填“①”或“②”），判断的依据是 _______。该油电混合动力汽车的储能效率为 _______。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．在汽油机的吸气冲程中，吸入气缸内的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，对混合气体做功，将机械能转化为内能，故B错误；
C．在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D．在汽油机的排气冲程中，进气门关闭和排气门打开，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．发生热传递的条件是存在温度差，热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体，或者从同一物体的高温部分传到低温部分，内能大的物体温度不一定高，故A错误；
B．电风扇吹出的风加快了人身体汗水表面的空气流动速度，使汗水的蒸发加快，蒸发过程要吸热，有致冷作用，使用电风扇人会感觉凉快，但室内温度不变，故B错误；
C．物体内能增大，可能是从外界吸收热量也可能是外界对物体做功造成的，故C正确；
D．汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能，燃气的内能减小，温度降低，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】
A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；
B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；
D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．柴油机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，因此机械效率不可能达到100%，故A错误；
BD．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与放出的热量或燃烧是否充分等因素无关，故BD错误；
C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高燃料的利用率，因此可以提高热机的效率，故C正确。
故选C。
6．B
【详解】
A C．水吸收的热量是
故A错误；C错误；
B D．燃料完全燃烧释放的热量为
效率为
故B正确；D错误。
故选B。
7．C
【详解】
A．固体很难被压缩，这是因为分子间存在斥力，故A错误；
B．0℃的物体也有内能，但内能的大小还与物体的质量、材料、状态等因素有关，故只有温度，无法确定物体内能的大小，故B错误；
C．物体吸收热量后，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，晶体虽然吸收热量，但是温度不变，故C正确；
D．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．物体温度升高，对于同一个物质，质量已经相同，温度升高，分子运动越剧烈，故内能一定增大，故A正确；
B．物体吸收热量，温度不一定升高，因为晶体熔化时，温度不变，故B错误；
C．两杯水温度相同，质量未知，故内能大小未知，故C错误；
D．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，热传递的条件是温度差，而不是内能的大小，故D错误。
故选A。
9．B
【详解】
A．火箭点火加速升空时，燃料燃烧产生大量高温高压的气体，推动火箭向上运动，是内能转化为机械能，故A错误；
B．氢在常见燃料中热值较大，等质量的氢完全燃烧所放出的热比其它燃料要多得多，所以火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大，故B正确；
C．燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量、是否完全燃烧等无关，故C错误；
D．火箭发动机属于内燃机，使用过程中一定存在燃料无法完全燃烧、废气带走一部分热量等能量损失，效率不可能达到100%。故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．如图所示，甲的有用机械能为2000J，乙的有用机械能为4000J，所以甲的有用机械能小，故A不符合题意；
B．如图所示，甲损失能量为500J，乙损失能量为5000J，所以甲损失能量小，故B符合题意；
C．如图所示，甲燃料的化学能为
乙燃料的化学能为
所以甲燃料的化学能较小，故C不符合题意；
D．根据题意，甲热机效率为
乙热机效率为
所以甲的热机效率较高。故D不符合题意。
故选B。
11．B
【详解】
如图所示实验中，木塞冲出时，是试管内水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，那么水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，于是试管口出现了白雾，而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能，所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。
故选B。
12．D
【详解】
内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程。压缩冲程活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
13．C
【详解】
A．汽车内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能，而做功冲程才是利用内能对外做功，故A错误；
B．因小球在弹跳上升的过程中要克服摩擦做功，一部分机械能机械能转化内能，重力势能不能完全转化为动能，故B错误；
C．由图像可知，在前2s内，小华运动的距离比小明长，所以小华跑得较快，故C正确；
D．由波形图可知，相同的时间内甲音叉振动的次数多，甲的频率大于乙的频率，甲音叉比乙音叉发声的音调高，故D错误。
故选C。
14．C
【详解】
A．给汽车加油时能闻到汽油的味道，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．水的比热容较大，在质量、温度变化相同时，能吸收或放出更多的热量，因此常用水作汽车发动机的冷却液，故B正确，不符合题意；
C．热值是燃料本身的属性，与燃料是否充分燃烧无关，故C错误，符合题意；
D．尽量保持机械部件之间有良好的润滑可以减小摩擦来提高汽车的效率，故D正确，不符合题意。
故选C。
15．D
【详解】
A．发生热传递时，热量从高温物体向低温物体传递，而不是温度在传递，故A错误；
B．吹风扇感觉凉快，是因为吹风加快水表面空气的流动速度从而蒸发，而水在蒸发时吸热，故B错误；
C．冰在熔化过程中吸收热量，温度虽不变，但由于吸收热量，所以内能增大，故C错误；
D．酒精燃烧一半后，剩余酒精的热值不变，因为热值不受质量的影响，受物质种类的影响，故D正确。
故选D。
16． 做功 热传递
【详解】
反复弯折铁丝，对铁丝做功，机械能转化为内能，铁丝的内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能；操场上的单杠是金属的，是热的良导体，在太阳光的照射下，单杠吸收热量，其温度升高，内能增加，是通过热传递的方式改变内能．
17． 4×107 <
【详解】
[1]燃料油的热值
[2]如图所示：
相同时间内，吸收的热量相同，A和B的质量相等，A升高的温度较大，根据Q=cmΔt知A的比热容较小，即
＜
18． 做功 防止热量散失 比热容
【详解】
[1][2]在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子，细沙温度升高，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，包裹一层泡沫塑料可以防止热量散失。
[3]如果换成水做该实验，水的比热容比较大，吸收相同的热量，升高的温度较低，升温不明显。
19． 减小 不变 大于
【详解】
[1][2]球从最高点到落地点的过程中，质量不变，高度减小，则重力势能减小；由于忽略空气阻力，则在下降过程中，重力势能转化为动能，又由于机械能等于动能与势能之和，则机械能不变。
[3]球在最高点时有水平速度，则动能大于零。
20． 扩散 热传递 机械
【详解】
[1]夏天，走在临江夜市的街头，会闻到扑鼻的食物香味，这是食物分子扩散到空气中，属于扩散现象。
[2]将肉串放在炭火上烤，炭火将热量传递给肉串，使肉串的内能增大，表现为肉串的温度升高，这是通过热传递改变肉串的内能。
[3]当打开易拉罐拉环时，会听到“嘭”的一声，易拉罐内的气体膨胀对外做功，将内能转化为机械能。
21． 40kg 4.2×106J 66% 不变
【详解】
[1]由得，热水的质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg
[2]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J
[3]天然气完全燃烧释放的热量
Q放=Vq天然气=0.2m3×3.2×107J/m3=6.4×106J
该热水器的实际效率
[4]热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，因此天然气的热值不变。
22． 污染小 水平井钻采 化学能转化为内能
【详解】
（1）[1]由短文可知可燃冰燃烧不会释放出粉尘、硫氧化物、氮氧化物等环境污染物，所以可燃冰具有污染小的特点。
（2）[2][3][4]由短文可知第2轮试采创新利用水平井钻采技术，从而有效提高了产气规模、开采效率；完全燃烧164m3天然气放出的热量为
则完全燃烧1m3可燃冰放出的热量为
由可知可燃冰的热值为
可燃冰具有化学能，在燃烧时将化学能转化为内能释放。
23． 2.1×104J 1.2×106J 1.68×105
【详解】
（1）[1]冰的质量为
m＝500g＝0.5kg
在AB段，冰的温度从﹣20℃升温到0℃，温度变化量
0℃﹣（﹣20℃）＝20℃
冰的内能增加了
＝2.1×103J/（kg ℃）×0.5kg×20℃＝2.1×104J
（2）[2]酒精的质量
m′＝40g＝0.04kg
假设酒精完全燃烧，共放出的热量
Q放＝m′q酒精＝0.04kg ×3.0×107J/kg＝1.2×106J
（3）[3]AB段的加热时间为5min，BC段加热时间为
45min﹣5min＝40min
为AB段的
倍
所以BC段吸收的热量为
Q吸＝8Q＝8×2.1×104J＝1.68×105J
24． 汽化 吸热 做功
【详解】
（2）[1][2]采用喷雾系统是利用了水汽化能够从周围物体中吸收热量，能起到降温的作用。
（3）②[3]在紧急刹车时，刹车片会发烫，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能。
③[4]汽油的质量
m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10-3m3=6kg
汽油完全燃烧放出的能量
Q=mq=6kg×4.5×107J/kg=2.7×108J
25． 20 2000 8×108 37.5% 80 60
【详解】
（1）[1]已知飞轮转速为
2400r/min=40r/s
说明飞轮1s转动40周；四冲程汽油机飞轮转动2周，燃料对外做功一次，所以1s汽油机对外做20次。
[2]测试过程中汽车的速度为50km/h，由图知此时的摩擦力为2000N，因为匀速运动牵引力和摩擦力是平衡力，大小相等，所以牵引力大小为2000N。
（2）[3]由题意知，测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，行驶的路程
s=vt=50km/h×1h=50km
内燃机消耗燃油10kg，则100km消耗20kg，则吨百公里能耗为
[4]汽车做的功为
W机械=Fs=2000N×50×103m=108J
储存的电能为
W电=(80%-30%)×1.0×108=5×107J
汽车的能量利用率是
（3）①[5]由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比例，当车速为50km/h时阻力为2000N，所以当车速为25km/h时阻力为1000N，当只用蓄电池提供动力且电能全部转化为机械能时获得的机械能即牵引力做的功
W机械′=(1-20%)Q总=80%×1.0×108J=8×107J
根据W=Fs知该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程为
②[6]根据
P==Fv
知当输出功率最大时Fv的乘积为
40kW=40000W
由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比例，当车速为50km/h时阻力为2000N，所以阻力和速度的比值为
所以功率
P=Fv=fv=144Ns/mv2
最大速度为
26． ① 油电混合汽车有部分能量储存起来了，故行驶的距离远
【详解】
（1）[1][2][3]该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力为
由于匀速，故所受到的阻力为；
完全燃烧3kg燃油产生的热量为
完全燃烧3kg燃油产生的热量为；驱动汽车行驶所需的能量为9×107J，其中60%的能量来自于燃油燃烧，则发动机提供的能量
发动机的效率为
故发动机的效率为。
（2）[4][5]两车的摩擦力相同，起始动能相同，若只用于克服摩擦力做功，则行驶路程较远，该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电，故行驶的路程较近，故而从图像可以看出，图像②的动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而①有一部分能量转换为电能储存起来了，故①为油电混合动力汽车进行测试的图线。
[6]普通汽车的摩擦力为
该油电混合动力汽车的克服摩擦力做功为
储能效率为
故储能效率为。
答案第1页，共2页
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