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4. 某电动机的工作效率是79.5%，从能量转化看，它表示电动机工作时(
A. 总共消耗了79.5%的电能
B. 将79.5%的电能转化成机械能
C. 将20.5%的电能转化成内能
D. 将79.5%的机械能转化成电能
B
)A. 总共消耗了79.5%的电能
B. 将79.5%的电能转化成机械能
C. 将20.5%的电能转化成内能
D. 将79.5%的机械能转化成电能
答案
B
解析
【解析】
电动机的工作效率是指转化为有用机械能的电能占消耗总电能的比例。效率为79.5%，表示电动机工作时将79.5%的电能转化为机械能，剩余部分电能主要转化为内能等其他形式的能。对选项逐一分析：
A. 效率不是指消耗电能的比例，该选项错误；
B. 符合效率的物理意义，该选项正确；
C. 20.5%的电能是转化为内能等其他形式的能，并非仅内能，该选项错误；
D. 电动机是将电能转化为机械能，而非机械能转化为电能，该选项错误。
【答案】
B
【知识点】
能量转化效率、电动机能量转化
【点评】
本题考查对电动机工作效率概念的理解，需明确效率的定义（有用能量与总消耗能量的比值）以及电动机的能量转化方向，属于基础概念题，易混淆能量转化方向和效率的含义。
【难度系数】
0.8
电动机的工作效率是指转化为有用机械能的电能占消耗总电能的比例。效率为79.5%，表示电动机工作时将79.5%的电能转化为机械能，剩余部分电能主要转化为内能等其他形式的能。对选项逐一分析：
A. 效率不是指消耗电能的比例，该选项错误；
B. 符合效率的物理意义，该选项正确；
C. 20.5%的电能是转化为内能等其他形式的能，并非仅内能，该选项错误；
D. 电动机是将电能转化为机械能，而非机械能转化为电能，该选项错误。
【答案】
B
【知识点】
能量转化效率、电动机能量转化
【点评】
本题考查对电动机工作效率概念的理解，需明确效率的定义（有用能量与总消耗能量的比值）以及电动机的能量转化方向，属于基础概念题，易混淆能量转化方向和效率的含义。
【难度系数】
0.8
5. 若用电器工作一段时间后消耗的电能为W，产生的热量为Q，则其电热效率$$\eta = \dfrac{Q}{W}$$。下列用电器正常工作时的电热效率可能小于20%的是(
A. 白炽灯
B. 电风扇
C. 电暖手宝
D. 电饭锅
B
)A. 白炽灯
B. 电风扇
C. 电暖手宝
D. 电饭锅
答案
B
解析
【解析】
逐一分析各用电器的能量转化与电热效率：
1. 白炽灯：工作时电能主要转化为内能和光能，电热效率约80%，远大于20%；
2. 电风扇：工作时电能主要转化为机械能，仅极少部分转化为内能，电热效率远小于20%；
3. 电暖手宝、电饭锅：属于纯电阻用电器，电能几乎全部转化为内能，电热效率接近100%。
因此符合条件的是电风扇。
【答案】
B
【知识点】
电能的转化、电热效率
【点评】
本题考查不同用电器的能量转化特点，结合电热效率公式，需区分纯电阻与非纯电阻用电器的能量转化差异，贴近生活实际。
【难度系数】
0.6
逐一分析各用电器的能量转化与电热效率：
1. 白炽灯：工作时电能主要转化为内能和光能，电热效率约80%，远大于20%；
2. 电风扇：工作时电能主要转化为机械能，仅极少部分转化为内能，电热效率远小于20%；
3. 电暖手宝、电饭锅：属于纯电阻用电器，电能几乎全部转化为内能，电热效率接近100%。
因此符合条件的是电风扇。
【答案】
B
【知识点】
电能的转化、电热效率
【点评】
本题考查不同用电器的能量转化特点，结合电热效率公式，需区分纯电阻与非纯电阻用电器的能量转化差异，贴近生活实际。
【难度系数】
0.6
6. 下列选项中表示能量转化或转移具有方向性的是(
A. 电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B. 热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，却不能自发地从低温物体传递到高温物体
C. 动能可以和重力势能相互转化
D. 电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能
B
)A. 电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B. 热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，却不能自发地从低温物体传递到高温物体
C. 动能可以和重力势能相互转化
D. 电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能
答案
B
解析
【解析】
能量的转化和转移具有方向性，指的是某些过程可自发进行，相反过程无法自发完成，需外界介入。
A选项：电能与机械能可相互转化，体现的是能量转化的可逆性，未体现方向性；
B选项：热量能自发从高温物体传递到低温物体，却不能自发从低温物体传递到高温物体，直接体现了能量转移的方向性；
C选项：动能与重力势能可相互转化，是机械能内部的可逆转化，不体现方向性；
D选项：电能可转化为内能，内能也可部分转化为电能，但该描述未突出自发过程的方向性，不符合题意。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
能量转化和转移的方向性
【点评】
本题考查能量转化和转移的方向性这一基础概念，需准确区分能量的可逆转化与自发过程的方向性差异，明确自发过程的单向性特点。
【难度系数】
0.6
能量的转化和转移具有方向性，指的是某些过程可自发进行，相反过程无法自发完成，需外界介入。
A选项：电能与机械能可相互转化，体现的是能量转化的可逆性，未体现方向性；
B选项：热量能自发从高温物体传递到低温物体，却不能自发从低温物体传递到高温物体，直接体现了能量转移的方向性；
C选项：动能与重力势能可相互转化，是机械能内部的可逆转化，不体现方向性；
D选项：电能可转化为内能，内能也可部分转化为电能，但该描述未突出自发过程的方向性，不符合题意。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
能量转化和转移的方向性
【点评】
本题考查能量转化和转移的方向性这一基础概念，需准确区分能量的可逆转化与自发过程的方向性差异，明确自发过程的单向性特点。
【难度系数】
0.6
7. 下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是(
A. 柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能
B. 火力发电厂主要把煤的化学能直接转化为电能
C. 由能量守恒定律可知，永动机总有一天可以制造成功
D. 由能量守恒定律可知，只要尽可能减小绳子与滑轮之间的摩擦，滑轮组的机械效率可能会达到100%
A
)A. 柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能
B. 火力发电厂主要把煤的化学能直接转化为电能
C. 由能量守恒定律可知，永动机总有一天可以制造成功
D. 由能量守恒定律可知，只要尽可能减小绳子与滑轮之间的摩擦，滑轮组的机械效率可能会达到100%
答案
A
解析
【解析】
逐一分析各选项：
A. 柴油机的压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，该说法正确；
B. 火力发电厂的能量转化过程是：煤的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能，最后机械能转化为电能，并非直接将化学能转化为电能，该说法错误；
C. 永动机违背了能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，永动机无法源源不断对外做功而不消耗能量，因此不可能制造成功，该说法错误；
D. 即使减小绳子与滑轮之间的摩擦，滑轮组的动滑轮仍有重力，额外功无法为零，所以滑轮组的机械效率不可能达到100%，该说法错误。
综上，正确答案是A。
【答案】
A
【知识点】
能量转化与守恒、内燃机冲程特点、机械效率理解
【点评】
本题考查能量转化和守恒的相关知识，涉及内燃机冲程的能量转化、火力发电的能量转化过程、永动机的原理以及机械效率的影响因素，需要学生扎实掌握相关基础知识，准确分析每个选项。
【难度系数】
0.7
逐一分析各选项：
A. 柴油机的压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，该说法正确；
B. 火力发电厂的能量转化过程是：煤的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能，最后机械能转化为电能，并非直接将化学能转化为电能，该说法错误；
C. 永动机违背了能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，永动机无法源源不断对外做功而不消耗能量，因此不可能制造成功，该说法错误；
D. 即使减小绳子与滑轮之间的摩擦，滑轮组的动滑轮仍有重力，额外功无法为零，所以滑轮组的机械效率不可能达到100%，该说法错误。
综上，正确答案是A。
【答案】
A
【知识点】
能量转化与守恒、内燃机冲程特点、机械效率理解
【点评】
本题考查能量转化和守恒的相关知识，涉及内燃机冲程的能量转化、火力发电的能量转化过程、永动机的原理以及机械效率的影响因素，需要学生扎实掌握相关基础知识，准确分析每个选项。
【难度系数】
0.7
8. 太阳能电池能直接把太阳能转化为电能，但这些电能又不能自发地转化为太阳能，说明能量的转化和转移具有
方向性
。答案
方向性
解析
【解析】
能量的转化和转移具有方向性，太阳能可转化为电能，但电能无法自发转化为太阳能，这一现象体现了该特性。
【答案】
方向性
【知识点】
能量转化的方向性
【点评】
本题为基础概念题，考查能量转化和转移的基本特性，需牢记相关知识点。
【难度系数】
0.9
能量的转化和转移具有方向性，太阳能可转化为电能，但电能无法自发转化为太阳能，这一现象体现了该特性。
【答案】
方向性
【知识点】
能量转化的方向性
【点评】
本题为基础概念题，考查能量转化和转移的基本特性，需牢记相关知识点。
【难度系数】
0.9
9. 热机的效率是热机性能的一个重要指标。有一热机，若一部分燃料完全燃烧时，放出的能量为8×10³J，其中用来做有用功的那部分能量为3×10³J，该热机的效率是
37.5
%。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率降低
（填“升高”“不变”或“降低”）。因此，汽车用到一定时间后要强制报废。答案
37.5
降
低
降
低
解析
【解析】
热机效率的计算公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}×100\%$，将$W_{有用}=3×10^3J$，$Q_{放}=8×10^3J$代入公式，可得$\eta=\frac{3×10^3J}{8×10^3J}×100\%=37.5\%$。
当汽油燃烧不充分时，燃料无法完全燃烧，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出能量的比例减小，因此发动机的效率降低。
【答案】
37.5；降低
【知识点】
热机效率的计算；热机效率的影响因素
【点评】
本题考查热机效率的计算及影响因素，属于基础题型，需掌握热机效率的定义，理解燃料燃烧不充分时能量损失增大，效率降低。
【难度系数】
0.8
热机效率的计算公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}×100\%$，将$W_{有用}=3×10^3J$，$Q_{放}=8×10^3J$代入公式，可得$\eta=\frac{3×10^3J}{8×10^3J}×100\%=37.5\%$。
当汽油燃烧不充分时，燃料无法完全燃烧，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出能量的比例减小，因此发动机的效率降低。
【答案】
37.5；降低
【知识点】
热机效率的计算；热机效率的影响因素
【点评】
本题考查热机效率的计算及影响因素，属于基础题型，需掌握热机效率的定义，理解燃料燃烧不充分时能量损失增大，效率降低。
【难度系数】
0.8
10. 用烟煤烧水时，将1kg的水从20℃加热到100℃，燃烧140g的烟煤，则热效率是
8%
。(已知烟煤的热值约为3×10⁷J/kg)答案
8%
解析
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
已知水的质量$m_{水}=1kg$，初温$t_0=20℃$，末温$t=100℃$，水的比热容$c=4.2×10^3J/(kg·℃)$，根据吸热公式$Q_{吸}=cm_{水}(t-t_0)$，
$Q_{吸}=4.2×10^3J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×10^5J$。
2. 计算烟煤完全燃烧放出的热量：
烟煤的质量$m_{煤}=140g=0.14kg$，热值$q=3×10^7J/kg$，根据放热公式$Q_{放}=m_{煤}q$，
$Q_{放}=0.14kg×3×10^7J/kg=4.2×10^6J$。
3. 计算热效率：
热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{3.36×10^5J}{4.2×10^6J}×100\%=8\%$。
【答案】
8%
【知识点】
热效率计算、比热容应用、热值计算
【点评】
本题考查热学中热效率的基础计算，需熟练掌握水的吸热公式和燃料的放热公式，注意单位换算（烟煤质量需换算为千克），是热学常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
1. 计算水吸收的热量：
已知水的质量$m_{水}=1kg$，初温$t_0=20℃$，末温$t=100℃$，水的比热容$c=4.2×10^3J/(kg·℃)$，根据吸热公式$Q_{吸}=cm_{水}(t-t_0)$，
$Q_{吸}=4.2×10^3J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×10^5J$。
2. 计算烟煤完全燃烧放出的热量：
烟煤的质量$m_{煤}=140g=0.14kg$，热值$q=3×10^7J/kg$，根据放热公式$Q_{放}=m_{煤}q$，
$Q_{放}=0.14kg×3×10^7J/kg=4.2×10^6J$。
3. 计算热效率：
热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{3.36×10^5J}{4.2×10^6J}×100\%=8\%$。
【答案】
8%
【知识点】
热效率计算、比热容应用、热值计算
【点评】
本题考查热学中热效率的基础计算，需熟练掌握水的吸热公式和燃料的放热公式，注意单位换算（烟煤质量需换算为千克），是热学常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
11. 小明家用燃气灶烧水时，把质量为4kg、初温为22℃的水加热到92℃，共燃烧0.056m³的天然气。已知$$c_水 = 4.2×10^3 J/(kg·℃)$$，$$q_{天然气} = 8.4×10^7 J/m^3$$，则燃气灶的效率是
25%
；当水沸腾后继续加热，水的温度不变
(填“升高”“降低”或“不变”)。答案
25%
不变
不变
解析
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
$Q_{吸} = c_{水}m\Delta t = 4.2×10^3 J/(kg·℃)×4kg×(92℃-22℃) = 1.176×10^6 J$
2. 计算天然气完全燃烧放出的热量：
$Q_{放} = Vq_{天然气} = 0.056m^3×8.4×10^7 J/m^3 = 4.704×10^6 J$
3. 计算燃气灶的效率：
$\eta = \frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\% = \frac{1.176×10^6 J}{4.704×10^6 J}×100\% = 25\%$
4. 液体沸腾的特点是继续吸热但温度保持不变，因此水沸腾后继续加热，温度不变。
【答案】
25%；不变
【知识点】
热效率计算；液体沸腾特点
【点评】
本题考查热学中热量、热效率的计算及液体沸腾的特点，属于基础题型，侧重对基础知识和公式应用的考查。
【难度系数】
0.8
1. 计算水吸收的热量：
$Q_{吸} = c_{水}m\Delta t = 4.2×10^3 J/(kg·℃)×4kg×(92℃-22℃) = 1.176×10^6 J$
2. 计算天然气完全燃烧放出的热量：
$Q_{放} = Vq_{天然气} = 0.056m^3×8.4×10^7 J/m^3 = 4.704×10^6 J$
3. 计算燃气灶的效率：
$\eta = \frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\% = \frac{1.176×10^6 J}{4.704×10^6 J}×100\% = 25\%$
4. 液体沸腾的特点是继续吸热但温度保持不变，因此水沸腾后继续加热，温度不变。
【答案】
25%；不变
【知识点】
热效率计算；液体沸腾特点
【点评】
本题考查热学中热量、热效率的计算及液体沸腾的特点，属于基础题型，侧重对基础知识和公式应用的考查。
【难度系数】
0.8
1. 如图所示，一根细绳上端固定，下端系一金属小球，制成一个单摆。现将小球拉到离地面50cm高的位置A后静止释放，小球摆到右侧最高点C，C点离地面高度为40cm，随后小球由C点再次摆到左侧最高点D(D点未标出)，则D点离地面的高度可能是(
A. 40cm
B. 35cm
C. 30cm
D. 25cm
B
)A. 40cm
B. 35cm
C. 30cm
D. 25cm
答案
B
解析
【解析】
小球从A点摆到C点时，由于空气阻力等因素，机械能会转化为内能，存在能量损失，C点比A点高度低10cm。当小球从C点摆到D点时，小球的运动速度更小，受到的空气阻力更小，机械能的损失量比第一次摆动时小，因此D点离地面的高度应大于40cm - 10cm = 30cm，且小于40cm，结合选项可知，只有35cm符合条件。
【答案】
B
【知识点】
机械能的转化与损耗、动能与重力势能的转化
【点评】
本题结合单摆运动考查机械能的转化与损耗，需考虑空气阻力对机械能的影响，分析每次能量损失的变化情况是解题关键。
【难度系数】
0.6
小球从A点摆到C点时，由于空气阻力等因素，机械能会转化为内能，存在能量损失，C点比A点高度低10cm。当小球从C点摆到D点时，小球的运动速度更小，受到的空气阻力更小，机械能的损失量比第一次摆动时小，因此D点离地面的高度应大于40cm - 10cm = 30cm，且小于40cm，结合选项可知，只有35cm符合条件。
【答案】
B
【知识点】
机械能的转化与损耗、动能与重力势能的转化
【点评】
本题结合单摆运动考查机械能的转化与损耗，需考虑空气阻力对机械能的影响，分析每次能量损失的变化情况是解题关键。
【难度系数】
0.6
