能量利用效率知识点题库

随着世界性能源危机的日益加剧，一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增，变成了能源再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机来发电。

（1）
根据上面的短文，请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整。
（2）垃圾填埋后产生的沼气是一种（填“可再生”或“不可再生”）能源．利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点（写出一条）：。
（3）若每吨填埋垃圾可产生沼气150m³ ，集中收集后可发电250kW•h，巳知沼气的主要成分是甲烷，其热值为2.0×10⁷J/m³ ，则沼气发电的效率为多少？

关于能的概念，下列说法中正确的是（）

A . 一个物体如果能对外做功，那它一定具有了能 B . 一个物体的能量越大，它做的功就越多 C . 能量反映物体对外做功的本领，所以能量就是功 D . 能量之间的转化可以通过做功来实现

如图所示试管中装有水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试管使水沸腾后，小叶轮转动，下列说法正确的是（）

A . 玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气 B . 小叶轮的转动是内能转化为机械能 C . 小叶轮的转动是机械能转化为内能 D . 内燃机中的压缩冲程与此相同

能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式为

其他形式，或者从一个物体到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量守恒定律使人们意识到：任何一部机器都不能无中生有的制造能量，因此（填“能”或“不能”）制造出永动机。

小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，如图所示．经查阅资料，小明了解到以下信息；“该车如以80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为780N，百公里油耗：8L/100km”．（温馨提示：“百公里油耗：8L/100km”是指汽车行驶100km，需要消耗8L汽油．）已知：1L=10^﹣³m³ ，汽油密度ρ=0.7×10³kg/m，汽油热值g=4.6×10⁷J/kg．请你运用所学过的知识解答下列问题：

（1） 8L汽油质量是多少kg？
（2）完全燃烧8L汽油所放出的热量是多少J？（计算结果保留1位有效数）
（3）该车以80km/h的速度匀速行驶时，它的发动机效率是多少？

用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭．水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），焦炭的热值是3.0×10⁷J/kg．试求：

（1）水吸收的热量是多少？
（2） 0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？
（3）炉子烧水的效率是多少？

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收42×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃，试计算：

（1）热水器中的水吸收的热量Q吸[水的比热容c=4.2×10³J/（kg·℃）]
（2）热水器的效率 $\text{[math]}$ 。

科学中，有三个重要的概念，即、和信息。信息与我们的生活息息相关，信息需要传播，下列可作为传播信息的工具的是（填序号）

①广播 ②电视 ③电话 ④广告 ⑤报纸

小灯泡(点光源)发出的光沿半径向外传播，在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能叫做光强．有同学设计并进行了如图1所示的实验：将一个“6伏，8.0瓦”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强传感器，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，测得多组数据；将数据标在I-1/d²坐标图2上，得到一根过原点的直线．如图3，L₁、L₂为两盏额定电功率为200瓦照明用的路灯，其发光效率与光能的传播规律同上述实验．L₁ ， L₂安装在离地面高5米处，P为路灯连线中点的正下方路面上的一点，为使照射到P点的光强不小于0.013瓦/米^-2 ，则相邻两盏路灯之间的最远距离为．(已知S_球表面积=4πR² ， R为球半径；参考数据：sin35.52°=0.581，sin39.42°=0.635，sin19.33°=0.331)

小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为40℃后，开始加热。当水温达到40℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃，加热前天然气表的示数为129.96m³ ，停止加热后变为130.06m³。天然气的热值q_天然气＝4.2×10⁷J/m³ ，水的比热容c_水＝4.2×10³J/(kg·℃)，1L＝10^－3m³。求：

（1）水箱中水的质量。
（2）水箱中水吸收的热量。
（3）该热水器的热效率。

用燃气灶烧水时，把4.4kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了45g天然气(假设天然气完全燃烧)。已知天然气的热值为8.8×10⁷J/kg，水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)。

（1）烧水过程中，水的内能增加了多少？
（2）烧水过程中，天然气产生了多少的化学能？
（3）燃气灶烧水时转化效率为多少？

如图所示是美的牌电热水壶铭牌，小西用该热水器在额定电压下正常工作，加热1.5L初温为20℃的水直至沸腾（100℃），所需要的的时间为6分钟，试分析：

（1）水所吸收的热量是多少？（C_水=4.2×10³焦/千克·℃）
（2）此次烧水电热水壶的效率是多少？
（3）随着严冬的到来，小西认为该电热水壶烧水的效率会更低，请你分析原因？

（1）某汽车的最大功率是92kW，以最大功率工作时飞轮转速为2400r/min，汽油机每秒钟做功次，该汽油机以最大功率工作时，每次做功冲程燃烧汽油0.5g，汽车的汽油机的效率是。(汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）。
（2）用轻绳悬挂杠杆一端的O 点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；竖直向上拉动弹簧测力计缓慢上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h₁、h₂ ，则杠杆机械效率的表达式为η=（用字母符号表示）．若只将钩码的悬挂点由A 移至C，O、B在杠杆上的位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将（选填变大、变小或不变）。

如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N．则下列说法正确的是（）

A . 拉力做的额外功是150J B . 拉力的功率是50W C . 拉力所做的总功是300J D . 斜面的机械效率是80%

随着数码产品的逐渐普及，充电宝也成了人们日常生活中必需品，如图是一款“神奇的充电宝”，使用说明上的部分参数如图所示，请回答下列问题：

项目	指标参数
容量	4000mAh
输入	DC5V/1A
输出	6-8W
发热温度	48-50℃
充电时间	4.5小时

（1）这款“神奇的充电宝”的神奇之处在于：它不仅可以用于给移动设备充电，还可以作为暖手宝使用，产品介绍中写有：独创的吹气功能设计，只需轻吹一下，便可释放5分钟的热量。那么，吹气孔中的电路结构相当于是电路中的。吹一次气，最多可提供多少热量？
（2）已知电池容量“4000mAh”是指工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。问：该充电宝一次充满电，仅作为暖手宝使用，最多可持续正常工作多长时间？（不计额外散失）

3月7日，CCTV-1播放的《典籍里的中国》中撒贝宁、宋应星古今对谈见证中华科学梦。如图是《天工开物》的两幅图。

（1） “赶稻及菽”中牛拉犁的力(选填“大于”、“小于”或“等于”)犁拉牛的力
（2） “炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸能 (填“提高”或“降低”)能源利用率。

一容器中装有40kg温度是10℃的冷水，若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时，共用了0.6m³的天然气，已知天然气的热值为2.8×10⁷J/m³ ，水的比热容4.2×10³J/（kg•℃）。

（1）这次加热过程中，水吸收的热量是多少？
（2） 0.6m³的天然气完全燃烧释放的热量是多少？
（3）该热水器的实际效率是多少？

一个玩具汽车的内部电路如图所示，M 为一个“8 V 8 W”的电动机，接到电源电压恒定为 10 V 的电路中。电动机正常工作时，玩具汽车以1 m/s 的速度水平向右匀速行驶，受到的阻力为6 N，则电动机的机械能转化效率为，滑动变阻器接入的电阻为Ω，电动机的线圈阻值为Ω。

如图是某内燃机工作过程中的工作示意图，下列说法错误的是（）

A . 热机的效率越高，做同样多的功消耗的燃料越少 B . 这是压缩冲程，此冲程中机械能转化为内能 C . 若该内燃机的转速为2400r/min，则该内燃机在1S内做功40次 D . 这个冲程不给外界提供动力，靠飞轮的惯性完成

发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机。在某次测试中，汽车在1.5×10³s内于水平路面上匀速行驶4.6×10⁴m，该过程中汽车的牵引力为3000N，汽车消耗汽油12kg，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg。

（1）汽车的内燃机一个工作循环的四个冲程如图所示，图中四个冲程的顺序是（按序填写序号）。
（2）匀速行驶过程中，牵引力做的功及功率为多少？
（3）汽油完全燃烧所能释放的能量转化为汽车克服阻力做功的效率是多少？

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