课时6 热机 热机的效率 能量的转化和守恒
基础巩固
1. （2024佛山模拟）如图，四冲程汽油机在工作过程中，将机械能转化为内能的是（ ）
A B C D
2. 轿车行驶过程中，油箱中的汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度的变化情况为（ ）
A. 热值不变，密度不变 B. 热值不变，密度变小
C. 热值变小，密度不变 D. 热值变小，密度变小
3. （2024东莞模拟改编）汽油的热值是4.6×107 J/kg，为了获得2.3×1010 J的热量，需要完全燃烧汽油（ ）
A. 5×103 g B. 5×105 g C. 50 kg D. 5 000 kg
4. [正向判断]（2023广州）某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式的判断正确的是（ ）
第4题图
A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能”
C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能”
变式
4.1 新考法 [逆向思维] [反向推理]如图所示为某种用电器工作时的能量流向图，据此推测该用电器可能是（ ）
第4.1题图
A. 电风扇
B. 数字手表
C. 电动车
D. 电热水器
本题选自万唯《中考物理基础题与新考法》
【传统文化主题】我国古代的很多物品无不彰显了古人的智慧.请完成5～6题.
5. （2024枣庄）古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示.以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒.取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃.下列事例与猛推推杆入筒的过程中，能量转化情况不同的是（ ）
第5题图
A. 内燃机的做功冲程 B. 内燃机的压缩冲程
C. 钻木取火 D. 流星雨的形成
6. [传统文化]（2024广东模拟）《宋史·兵志》记载：“又造突火枪，以巨竹为筒，内安子窠（弹丸），如烧放焰绝，然后子窠发出如炮声，远闻百五十余步.”如图所示，弹丸被喷出的过程主要发生的能量转化是内能转化为 能，该能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同；发射弹丸后一会儿，人们会闻到火药味，这是 现象.
第6题图
7. （2024广州模拟）如图甲为甲热机工作时的能量转化图，则甲热机输出的内能为 J，甲热机的效率为 ％.如图乙为乙热机工作时的能量转化图，则甲热机的效率 （选填“＞”“＝”或“＜”）乙热机的效率.
甲 乙
第7题图
8. （2024苏州）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料.水壶装入2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至100 ℃，消耗了25 g丁烷气体[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），丁烷的热值为4.8×107 J/kg].求：
第8题图
（1）壶中水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）卡式炉的加热效率.
能力提升
9. 如图所示为某路段安装的太阳能路灯.该路灯由一块0.3 m2的太阳能电池板、一块锂电池和一只“24 V 60 W”的低压节能灯组成.该路灯白天利用太阳能电池板发电，并将电能存储于锂电池中，夜间由锂电池给节能灯供电.
第9题图
（1）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅，它属于 （选填“导体”或“半导体”）材料；白天，太阳能电池板将太阳能转化为 .
（2）太阳能路灯正常工作时，通过节能灯的电流为 A.
（3）若太阳能路灯每晚正常工作10 h，200个太阳能路灯一个月（30天）节约的电能由热电转换效率为30％的热电厂来生产，则需要完全燃烧的煤为 kg.（q煤＝3.0×107 J/kg）
（4）从物理学的角度说出这种路灯的优点为 .（答出一点即可）
参考答案
1. C 2. A 3. B 4. C 4.1 C 5. A 6. 机械 做功 扩散 7. 700 30 ＞
8. 解：（1）壶中水的质量
m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×2×10－3 m3＝2 kg
（2）水吸收的热量
Q吸＝c水m水Δt水＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（100 ℃－25 ℃）＝6.3×105 J
（3）丁烷气体完全燃烧放出的热量
Q放＝m丁烷q丁烷＝2.5×10－2 kg×4.8×107 J/kg＝1.2×106 J
卡式炉的加热效率η＝×100％＝×100％＝52.5％
9. （1）半导体 电能 （2）2.5 （3）1 440 （4）清洁、无污染、可再生（或节约能源、保护环境等）
