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8. “西气东输”是我国重要的能源输送工程。输送的天然气具有较大的（
A.热值
B.密度
C.热量
D.内能
A
）。A.热值
B.密度
C.热量
D.内能
答案
8.A
解析
【分析】
本题考查燃料相关的物理概念，解题思路为：先明确各选项对应物理量的含义，再结合“天然气作为能源适合输送”的需求，判断符合的特性。需注意区分热值、热量、内能等易混物理量，热值是燃料的核心特性，反映燃料的放热能力，是能源输送的关键考量因素。
【解析】
逐一分析选项：
A. 热值：热值是单位体积（或质量）的燃料完全燃烧所释放的热量，天然气的热值较大，相同体积的天然气完全燃烧能释放更多能量，适合作为长距离输送的能源，该选项正确；
B. 密度：天然气密度小，并非其作为输送能源的优势，不符合题意；
C. 热量：热量是热传递过程中转移的能量，属于过程量，不能表述为“具有较大的热量”，概念错误；
D. 内能：内能是物体内部所有分子动能和势能的总和，不是燃料的特性，与输送能源的需求无关，错误。
综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
燃料的热值、能源的特性
【点评】
本题考查热值的基础概念，属于物理基础题，需准确区分热值、热量、内能等易混物理量，明确热值是衡量燃料放热能力的核心指标，结合实际应用场景即可快速解题。
【难度系数】
0.6
本题考查燃料相关的物理概念，解题思路为：先明确各选项对应物理量的含义，再结合“天然气作为能源适合输送”的需求，判断符合的特性。需注意区分热值、热量、内能等易混物理量，热值是燃料的核心特性，反映燃料的放热能力，是能源输送的关键考量因素。
【解析】
逐一分析选项：
A. 热值：热值是单位体积（或质量）的燃料完全燃烧所释放的热量，天然气的热值较大，相同体积的天然气完全燃烧能释放更多能量，适合作为长距离输送的能源，该选项正确；
B. 密度：天然气密度小，并非其作为输送能源的优势，不符合题意；
C. 热量：热量是热传递过程中转移的能量，属于过程量，不能表述为“具有较大的热量”，概念错误；
D. 内能：内能是物体内部所有分子动能和势能的总和，不是燃料的特性，与输送能源的需求无关，错误。
综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
燃料的热值、能源的特性
【点评】
本题考查热值的基础概念，属于物理基础题，需准确区分热值、热量、内能等易混物理量，明确热值是衡量燃料放热能力的核心指标，结合实际应用场景即可快速解题。
【难度系数】
0.6
9.（广州）下列选项可能符合汽车热机能量流向的是(
D
)。答案
9.D
解析
【分析】
要判断汽车热机的能量流向是否正确，需满足两个核心条件：一是能量守恒，输入热机的总能量必须等于输出的所有能量之和；二是符合热机的工作特点，汽车热机以燃料的内能为输入能量，工作时总有部分能量以内能形式损耗，效率不可能达到100%。接下来逐一分析选项：A选项输入能量与输出能量总和不相等，不满足能量守恒；B选项输入为电能，不符合汽车热机的能量来源特点；C选项输出机械能等于输入内能，无能量损耗，热机效率不可能为100%；D选项输入内能与输出总能量相等，且存在能量损耗，符合热机实际工作情况。
【解析】
根据能量守恒定律，输入热机的总能量等于输出的各类能量之和，结合汽车热机的工作特性分析各选项：
1. 选项A：输入能量为1000J内能，输出能量总和=600J机械能+600J内能=1200J，1000J≠1200J，不满足能量守恒，错误；
2. 选项B：输入为电能，而汽车热机的能量来源是燃料的内能，不符合实际，错误；
3. 选项C：输入1000J内能，输出1000J机械能，无能量损耗，热机效率为100%，不可能实现，错误；
4. 选项D：输入1000J内能，输出能量总和=300J机械能+700J内能=1000J，满足能量守恒，且存在能量损耗，效率为30%，符合热机实际工作情况，正确。
【答案】
D
【知识点】
热机能量守恒、热机效率
【点评】
本题考查热机的能量流向，核心是能量守恒定律和热机效率的特点，需结合实际热机工作时的能量损耗分析，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断汽车热机的能量流向是否正确，需满足两个核心条件：一是能量守恒，输入热机的总能量必须等于输出的所有能量之和；二是符合热机的工作特点，汽车热机以燃料的内能为输入能量，工作时总有部分能量以内能形式损耗，效率不可能达到100%。接下来逐一分析选项：A选项输入能量与输出能量总和不相等，不满足能量守恒；B选项输入为电能，不符合汽车热机的能量来源特点；C选项输出机械能等于输入内能，无能量损耗，热机效率不可能为100%；D选项输入内能与输出总能量相等，且存在能量损耗，符合热机实际工作情况。
【解析】
根据能量守恒定律，输入热机的总能量等于输出的各类能量之和，结合汽车热机的工作特性分析各选项：
1. 选项A：输入能量为1000J内能，输出能量总和=600J机械能+600J内能=1200J，1000J≠1200J，不满足能量守恒，错误；
2. 选项B：输入为电能，而汽车热机的能量来源是燃料的内能，不符合实际，错误；
3. 选项C：输入1000J内能，输出1000J机械能，无能量损耗，热机效率为100%，不可能实现，错误；
4. 选项D：输入1000J内能，输出能量总和=300J机械能+700J内能=1000J，满足能量守恒，且存在能量损耗，效率为30%，符合热机实际工作情况，正确。
【答案】
D
【知识点】
热机能量守恒、热机效率
【点评】
本题考查热机的能量流向，核心是能量守恒定律和热机效率的特点，需结合实际热机工作时的能量损耗分析，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
10.（数形结合）甲、乙、丙三台汽油机的能量分布柱状图如图所示。根据图中信息，下列说法正确的是（
A.甲汽油机输出的机械能比丙多，效率比丙高
B.在消耗质量相同的同种燃料时，乙汽油机输出机械能与甲汽油机一样多
C.当输出的机械能相同时，乙汽油机消耗的同种燃料比丙更多
D.在这三台汽油机中，乙汽油机的效率最高
D
）。A.甲汽油机输出的机械能比丙多，效率比丙高
B.在消耗质量相同的同种燃料时，乙汽油机输出机械能与甲汽油机一样多
C.当输出的机械能相同时，乙汽油机消耗的同种燃料比丙更多
D.在这三台汽油机中，乙汽油机的效率最高
答案
10.D
解析
【分析】
要判断各选项的正确性，需明确汽油机效率的定义：效率是汽油机输出的机械能（有用能量）与燃料完全燃烧释放的内能（总能量）的比值，公式为$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}$。首先从柱状图中读取甲、乙、丙三台汽油机的燃料完全燃烧释放的内能（灰色柱高度）和输出的机械能（白色柱高度），计算各自的效率，再逐一分析选项。
【解析】
设纵轴每格代表的能量为$E$，从图中读取数据：
甲汽油机：燃料完全燃烧释放的内能$Q_{放甲}=5E$，输出的机械能$W_{甲}=E$，效率$\eta_{甲}=\frac{W_{甲}}{Q_{放甲}}=\frac{E}{5E}=0.2$；
乙汽油机：燃料完全燃烧释放的内能$Q_{放乙}=3E$，输出的机械能$W_{乙}=2E$，效率$\eta_{乙}=\frac{W_{乙}}{Q_{放乙}}=\frac{2E}{3E}\approx0.67$；
丙汽油机：燃料完全燃烧释放的内能$Q_{放丙}=3E$，输出的机械能$W_{丙}=E$，效率$\eta_{丙}=\frac{W_{丙}}{Q_{放丙}}=\frac{E}{3E}\approx0.33$。
逐一分析选项：
选项A：甲输出的机械能$W_{甲}=E$，丙输出$W_{丙}=E$，两者相等，并非甲比丙多；且$\eta_{甲}=0.2 ＜ \eta_{丙}\approx0.33$，效率比丙低，故A错误。
选项B：消耗质量相同的同种燃料时，$Q_{放}$相同，取$Q_{放}=3E$，则甲输出的机械能$W=0.2×3E=0.6E$，乙输出$W_{乙}=2E$，两者不相等，故B错误。
选项C：输出机械能相同时，设$W=2E$，乙消耗的燃料$Q_{放乙}=\frac{2E}{\frac{2}{3}}=3E$，丙消耗的燃料$Q_{放丙}=\frac{2E}{\frac{1}{3}}=6E$，乙消耗的燃料比丙少，故C错误。
选项D：三台汽油机效率$\eta_{甲}=0.2$、$\eta_{乙}\approx0.67$、$\eta_{丙}\approx0.33$，乙汽油机效率最高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
热机效率、能量转化
【点评】
本题结合柱状图考查热机效率的计算，核心是理解效率的定义，需准确读取图中能量数据并结合公式分析选项，体现了数形结合的解题思想，难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正确性，需明确汽油机效率的定义：效率是汽油机输出的机械能（有用能量）与燃料完全燃烧释放的内能（总能量）的比值，公式为$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}$。首先从柱状图中读取甲、乙、丙三台汽油机的燃料完全燃烧释放的内能（灰色柱高度）和输出的机械能（白色柱高度），计算各自的效率，再逐一分析选项。
【解析】
设纵轴每格代表的能量为$E$，从图中读取数据：
甲汽油机：燃料完全燃烧释放的内能$Q_{放甲}=5E$，输出的机械能$W_{甲}=E$，效率$\eta_{甲}=\frac{W_{甲}}{Q_{放甲}}=\frac{E}{5E}=0.2$；
乙汽油机：燃料完全燃烧释放的内能$Q_{放乙}=3E$，输出的机械能$W_{乙}=2E$，效率$\eta_{乙}=\frac{W_{乙}}{Q_{放乙}}=\frac{2E}{3E}\approx0.67$；
丙汽油机：燃料完全燃烧释放的内能$Q_{放丙}=3E$，输出的机械能$W_{丙}=E$，效率$\eta_{丙}=\frac{W_{丙}}{Q_{放丙}}=\frac{E}{3E}\approx0.33$。
逐一分析选项：
选项A：甲输出的机械能$W_{甲}=E$，丙输出$W_{丙}=E$，两者相等，并非甲比丙多；且$\eta_{甲}=0.2 ＜ \eta_{丙}\approx0.33$，效率比丙低，故A错误。
选项B：消耗质量相同的同种燃料时，$Q_{放}$相同，取$Q_{放}=3E$，则甲输出的机械能$W=0.2×3E=0.6E$，乙输出$W_{乙}=2E$，两者不相等，故B错误。
选项C：输出机械能相同时，设$W=2E$，乙消耗的燃料$Q_{放乙}=\frac{2E}{\frac{2}{3}}=3E$，丙消耗的燃料$Q_{放丙}=\frac{2E}{\frac{1}{3}}=6E$，乙消耗的燃料比丙少，故C错误。
选项D：三台汽油机效率$\eta_{甲}=0.2$、$\eta_{乙}\approx0.67$、$\eta_{丙}\approx0.33$，乙汽油机效率最高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
热机效率、能量转化
【点评】
本题结合柱状图考查热机效率的计算，核心是理解效率的定义，需准确读取图中能量数据并结合公式分析选项，体现了数形结合的解题思想，难度适中。
【难度系数】
0.5
11. 我国“深海一号”大气田可开采海底天然气。若用天然气加热$2× 10^{3}\ \mathrm{kg}$的水，使水温升高$50\ °\mathrm{C}$，这是通过
$[c_{\mathrm{水}}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，天然气的热值取$4.0× 10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3]$
热传递
的方式改变水的内能，此过程中水吸收的热量为$4.2×10^8$
$\mathrm{J}$。若不计热量损失，此次加热需要消耗的天然气体积为$10.5$
$\mathrm{m}^3$。$[c_{\mathrm{水}}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，天然气的热值取$4.0× 10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3]$
答案
11.热传递 $4.2×10^8$ $10.5$
解析
【分析】首先，改变物体内能的方式有做功和热传递，加热水是能量转移的过程，对应热传递；计算水吸收的热量需用吸热公式，不计热量损失时天然气放热等于水吸热，再结合热值公式计算天然气体积，逐步推导即可。
【解析】
1. 改变内能的方式：用天然气加热水，是能量从高温天然气转移到低温水的过程，通过热传递改变水的内能。
2. 水吸收的热量：根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$，代入数据：
$Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C}) × 2×10^3\ \mathrm{kg} ×50\ \mathrm{°C}=4.2×10^8\ \mathrm{J}$。
3. 不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量$Q_{\mathrm{放}}=Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^8\ \mathrm{J}$，根据热值公式$Q_{\mathrm{放}}=Vq$，变形得$V=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}$，代入数据：
$V=\frac{4.2×10^8\ \mathrm{J}}{4.0×10^7\ \mathrm{J/m^3}}=10.5\ \mathrm{m^3}$。
【答案】热传递；$4.2×10^8$；$10.5$
【知识点】内能的改变方式、热量计算、热值计算
【点评】本题考查基础的内能改变、热量及热值计算，需牢记相关公式，注意单位统一，属于常规基础题。
【难度系数】0.8
【解析】
1. 改变内能的方式：用天然气加热水，是能量从高温天然气转移到低温水的过程，通过热传递改变水的内能。
2. 水吸收的热量：根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$，代入数据：
$Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C}) × 2×10^3\ \mathrm{kg} ×50\ \mathrm{°C}=4.2×10^8\ \mathrm{J}$。
3. 不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量$Q_{\mathrm{放}}=Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^8\ \mathrm{J}$，根据热值公式$Q_{\mathrm{放}}=Vq$，变形得$V=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}$，代入数据：
$V=\frac{4.2×10^8\ \mathrm{J}}{4.0×10^7\ \mathrm{J/m^3}}=10.5\ \mathrm{m^3}$。
【答案】热传递；$4.2×10^8$；$10.5$
【知识点】内能的改变方式、热量计算、热值计算
【点评】本题考查基础的内能改变、热量及热值计算，需牢记相关公式，注意单位统一，属于常规基础题。
【难度系数】0.8
12. 厨艺展示活动时，老师用煤气炉烹饪食物主要是通过
热传递
（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
（填“变大”“变小”或“不变”）。答案
12.热传递 扩散 不变
解析
【分析】
本题考查热学相关基础概念，解题时需逐一分析每个空对应的知识点：①判断改变内能的方式：做功是能量的转化，热传递是能量的转移，煤气炉烹饪食物时，火焰的热量转移到食物，属于热传递；②香气四溢是分子扩散到空气中，属于扩散现象，体现分子的无规则运动；③热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与质量无关，因此剩余煤气热值不变。
【解析】
1. 改变物体内能的方式有做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。用煤气炉烹饪食物时，火焰的内能通过热传递的方式转移给食物，使食物内能增大，故填“热传递”；2. 食物的香气分子不断运动到空气中，这种现象是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故填“扩散”；3. 热值是燃料的一种特性，只取决于燃料的种类，与燃料的质量、体积等无关，因此剩余煤气的热值不变，故填“不变”。
【答案】
热传递 扩散 不变
【知识点】
内能的改变、扩散现象、热值
【点评】
本题为热学基础概念题，考查的知识点均为初中物理核心基础内容，难度较低，准确记忆相关概念即可解答。
【难度系数】
0.8
本题考查热学相关基础概念，解题时需逐一分析每个空对应的知识点：①判断改变内能的方式：做功是能量的转化，热传递是能量的转移，煤气炉烹饪食物时，火焰的热量转移到食物，属于热传递；②香气四溢是分子扩散到空气中，属于扩散现象，体现分子的无规则运动；③热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与质量无关，因此剩余煤气热值不变。
【解析】
1. 改变物体内能的方式有做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。用煤气炉烹饪食物时，火焰的内能通过热传递的方式转移给食物，使食物内能增大，故填“热传递”；2. 食物的香气分子不断运动到空气中，这种现象是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故填“扩散”；3. 热值是燃料的一种特性，只取决于燃料的种类，与燃料的质量、体积等无关，因此剩余煤气的热值不变，故填“不变”。
【答案】
热传递 扩散 不变
【知识点】
内能的改变、扩散现象、热值
【点评】
本题为热学基础概念题，考查的知识点均为初中物理核心基础内容，难度较低，准确记忆相关概念即可解答。
【难度系数】
0.8
13. 某家用天然气热水器每小时用气$2\ \mathrm{m}^3$，这些天然气完全燃烧放出热量________ J。
（天然气的热值取$4.0× 10^7\ \mathrm{J/m}^3$）
（天然气的热值取$4.0× 10^7\ \mathrm{J/m}^3$）
答案
13.$8×10^7\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
本题考查燃料完全燃烧放热的计算，解题思路是利用燃料完全燃烧放出热量的公式$Q_{\mathrm{放}}=Vq$，已知天然气体积$V$和热值$q$，直接代入公式计算即可得到放出的热量。
【解析】
根据燃料完全燃烧放出热量的计算公式：$Q_{\mathrm{放}} = Vq$，将题目中天然气体积$V = 2\ \mathrm{m}^3$、热值$q = 4.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3$代入公式，可得：
$Q_{\mathrm{放}} = 2\ \mathrm{m}^3 × 4.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3 = 8×10^7\ \mathrm{J}$
【答案】
$8×10^7\ \mathrm{J}$
【知识点】
燃料的热值、热量计算
【点评】
本题属于基础的热值应用计算题，核心是掌握燃料完全燃烧放热公式，直接代入数值即可求解，注重基础知识的应用，难度较低。
【难度系数】
0.9
本题考查燃料完全燃烧放热的计算，解题思路是利用燃料完全燃烧放出热量的公式$Q_{\mathrm{放}}=Vq$，已知天然气体积$V$和热值$q$，直接代入公式计算即可得到放出的热量。
【解析】
根据燃料完全燃烧放出热量的计算公式：$Q_{\mathrm{放}} = Vq$，将题目中天然气体积$V = 2\ \mathrm{m}^3$、热值$q = 4.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3$代入公式，可得：
$Q_{\mathrm{放}} = 2\ \mathrm{m}^3 × 4.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3 = 8×10^7\ \mathrm{J}$
【答案】
$8×10^7\ \mathrm{J}$
【知识点】
燃料的热值、热量计算
【点评】
本题属于基础的热值应用计算题，核心是掌握燃料完全燃烧放热公式，直接代入数值即可求解，注重基础知识的应用，难度较低。
【难度系数】
0.9
14. 某简易热机模型工作时，蒸汽的内能一部分转化为扇叶的机械能，另一部分会散失到空气中。若蒸汽的初始内能为$2× 10^{4}\ \mathrm{J}$，扇叶获得的机械能为$5× 10^{3}\ \mathrm{J}$，则该模型的能量转化效率为
$25\%$
。答案
14.$25\%$
解析
【分析】
要计算该简易热机模型的能量转化效率，需先明确能量转化效率的定义：有用能量（本题中为扇叶获得的机械能）与总输入能量（蒸汽的初始内能）的比值，再将其转化为百分比形式。接下来代入题目给出的对应数值进行计算即可。
【解析】
根据能量转化效率的计算公式：$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{总}}} × 100\%$，其中有用能量$W_{\mathrm{有用}}$为扇叶获得的机械能，即$5 × 10^3\ \mathrm{J}$；总能量$Q_{\mathrm{总}}$为蒸汽的初始内能，即$2 × 10^4\ \mathrm{J}$。将数值代入公式计算：
$\eta = \frac{5 × 10^3\ \mathrm{J}}{2 × 10^4\ \mathrm{J}} × 100\% = 0.25 × 100\% = 25\%$
【答案】
$25\%$
【知识点】
能量转化效率、热机效率
【点评】
本题考查基础的能量转化效率计算，核心是理解效率的定义，即有用能量与总能量的比值，属于内能利用部分的基础题型，难度较低，只要掌握效率公式即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
要计算该简易热机模型的能量转化效率，需先明确能量转化效率的定义：有用能量（本题中为扇叶获得的机械能）与总输入能量（蒸汽的初始内能）的比值，再将其转化为百分比形式。接下来代入题目给出的对应数值进行计算即可。
【解析】
根据能量转化效率的计算公式：$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{总}}} × 100\%$，其中有用能量$W_{\mathrm{有用}}$为扇叶获得的机械能，即$5 × 10^3\ \mathrm{J}$；总能量$Q_{\mathrm{总}}$为蒸汽的初始内能，即$2 × 10^4\ \mathrm{J}$。将数值代入公式计算：
$\eta = \frac{5 × 10^3\ \mathrm{J}}{2 × 10^4\ \mathrm{J}} × 100\% = 0.25 × 100\% = 25\%$
【答案】
$25\%$
【知识点】
能量转化效率、热机效率
【点评】
本题考查基础的能量转化效率计算，核心是理解效率的定义，即有用能量与总能量的比值，属于内能利用部分的基础题型，难度较低，只要掌握效率公式即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
