初中物理中考复习内能的利用含答案及详细解析 12页

‎2019年初中物理中考复习 06：内能的利用 一、单选题（共16题；共32分）‎ ‎1. ( 2分 ) 关于热值，下列说法正确的是（   ）‎ A. 燃料燃烧越完全，其热值越大                             B. 一瓶酒精倒掉一半，其热值也减小一半 C. 热值就是某种燃料完全燃烧放出的热量               D. 热值是燃料本身特性，与是否完全燃烧无关 ‎2. ( 2分 ) 下列说法正确的是(  ) ‎ A. 手机充电时电能转化为机械能                             B. 不可能造出永动机 C. 热机所用燃料的热值越大，效率越高                  D. 通过技术改进，可以使汽油机的效率达到100％‎ ‎3. ( 2分 ) 如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图。下列说法正确的是(  ) ‎ A. 该冲程是做功冲程                                              B. 该冲程中活塞向上运动 C. 该冲程是内能转化为化学能的过程                      D. 该冲程是机械能转化为内能的过程 ‎4. ( 2分 ) 如图，在点火爆炸实验中，电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸汽，产生的燃气将塑料盒喷出很远，此过程的能量转化方式类似于汽油机的（   ）‎ A. 吸气冲程                           B. 压缩冲程                           C. 做功冲程                           D. 排气冲程 ‎5. ( 2分 ) 关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（    ） ‎ A. 电池充电，电能转化为化学能                             B. 暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能 C. 电动机工作，电能转化为机械能                         D. 摩擦生电，机械能转化为内能 ‎6. ( 2分 ) 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环与涉及的主要能量转化情况。对图3中①②③④的补充正确的是（   ）‎ A. ①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能         B. ①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能 C. ①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能         D. ①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能 ‎ ‎7. ( 2分 ) 如图是演示实验示意图，下列如图所示汽油机的四个冲程工作示意图中，与如图改变内能方式相同的是（   ） ‎ ‎ ‎ A.            B.               C.            D. ‎ ‎8. ( 2分 ) 四冲程汽油机的转速 3600r / min ，那么他每秒钟对外做功的次数是（   ） ‎ A. 30 次                                 B. 60 次                                 C. 300 次                                 D. 600 次 ‎9. ( 2分 ) 航空母舰上的飞机起飞时，由于跑道距离有限，可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速达到起飞所需要的速度．我国正 在加紧研制这项技术，力争在后续建造的航母中投入使用，蒸汽弹射是将水气的内能转化为飞机的动能，转化率约 为 9％，对于蒸汽弹射以下说法中正确的是（   ） ‎ A. 功率大、效率高             B. 功率大、效率低             C. 功率小、效率高             D. 功率小、效率低 ‎10. ( 2分 ) 如图所示，在金属管内装一些酒精，当迅速来回拉动绕过金属管的粗绳时，筒壁会发热，一会儿，看到紧塞在管口的塞子突然被射出，同时听到“呯”的一声．根据这些现象，下列说法不正确的是（   ）‎ A. 来回拉动粗绳时，将机械能转化为内能 B. 塞子被射出，将内能转化为机械能 ‎ C. 筒壁会发热，原因是酒精的化学能转化为内能 D. 筒壁会发热，原因是克服摩擦做功，物体内能增加 ‎11. ( 2分 ) 下列说法正确的是（      ） ‎ A. 水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小 B. 北方春天的早晨，农民有时要往稻田里灌水以防止秧苗冻坏 C. 海边的晚上通常刮陆海风 D. 用火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多 ‎12. ( 2分 ) 图中四种车辆中适合使用汽油机做动力的是(   ) ‎ A.             B.             C.             D. ‎ ‎13. ( 2分 ) 2016年8月。我国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星和火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（   ） ‎ A.   较小的密度                     B. 较大的比热容                     C. 较低的沸点                     D. 较高的热值 ‎14. ( 2分 ) 下列用高压锅在煤气灶上煲鸡汤所涉及的物理知识的说法正确的是（   ） ‎ A. 煤气燃烧的越充分，热值越大 B. 鸡汤香气四溢是扩散现象 C. 鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变 D. 水蒸气推动限压阀转动时的能量转化与内燃机的压缩冲程相似 ‎15. ( 2分 ) 下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（   ） ‎ A. 热水袋取暖时，内能转化为机械能                      B. 暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 C. 电动机工作时，机械能转化为电能                      D. 蓄电池充电时，电能转化为化学能 ‎16. ( 2分 ) 如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率（η）等于（   ） ‎ ‎ ‎ A.          B.           C.          D. ‎ 二、填空题（共6题；共21分）‎ ‎17. ( 3分 ) 火柴头在火柴盒上轻轻划过就能燃烧，从能量转化的角度讲，是将________能转化为________从而引起火柴头的温度升高，达到火柴头的 燃点而燃烧的。这是通过________（选填“热传递”或“做功”）方式实现的。 ‎ ‎18. ( 4分 ) 汽油机的一个工作循环是由________个冲程组成，其中对外做功________次。在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过________的方式增加内能。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过________的方式减少汽缸内能。 ‎ ‎19. ( 3分 ) 如图甲表示的是汽油机的________冲程，此冲程中发生的能量转化与图乙中实验是________（选填“相同”或“不相同”），如果某汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每秒钟内完成________个冲程。‎ ‎ ‎ ‎20. ( 4分 ) 汽油机是热机之一，如图所示是汽油机的________冲程，此过程是将内能转化为________能．已知某型汽油机转速为1200r/min，那么该汽油机每分钟完成________个冲程，燃气做功________次．‎ ‎21. ( 4分 ) 最近一段时间，共享单车走进了人们的生活，也对人们的出行习惯有了一些改变，细心的你一定有过观察，其中电子锁是单车上的一个重要的组成部分，它不仅可以锁住单车，还提供导航和定位。那么，电子锁是如何才能不断电地使用的呢？工程师说，玄机就在右边两幅图。请你回答：甲图是将________能转化成________能，乙图是将________能转化成________能。 ‎ ‎ ‎ ‎22. ( 3分 )   2017年5月18日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破．可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水．根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气．完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为 ________ （天然气热值为3.2×107J/m3）．试写出可燃冰具备的两条优点 ________ 、 ________ ． ‎ ‎ ‎ 三、计算题（共2题；共25分）‎ ‎23. ( 10分 ) 某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧6kg的无烟煤，水的比热为4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg，试求： ‎ ‎（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ ‎ ‎（2）此锅炉的效率是多少？ ‎ ‎24. ( 15分 ) 用煤气灶把2 kg、初温为30 ℃的水烧到80 ℃，消耗了20 g煤气，已知水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），煤气的热值为3.9×107 J/kg。求： ‎ ‎（1）水吸收的热量为多少？ ‎ ‎（2）煤气完全燃烧放出的热量为多少？ ‎ ‎（3）煤气灶烧水的效率为多少？ ‎ 答案解析部分 一、单选题 ‎1.【答案】 D ‎ ‎【考点】燃料的热值 ‎ ‎【解析】【解答】热值是燃料的一种特性，它是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。它与是否完全燃烧无关，与燃料的质量无关。 故答案为D。 【分析】根据热值的定义和热值的特性来解答。‎ ‎2.【答案】 B ‎ ‎【考点】热机的效率，能量守恒 ‎ ‎【解析】【解答】A、手机充电时，电能转化为化学能，故A错误； B、永动机违反能量守恒定律，所以不可能造出永动机，故B正确； C、热机效率与热机所用燃料的热值无关，故C错误； D、热机在工作时不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，故D错误。 故答案为：B。 【分析】手机充电时，手机是用电器，消耗电能，得到化学能储存起来；任何能量的转化和转移过程中都遵循能量守恒定律；热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；热机效率总是小于1。‎ ‎3.【答案】 A ‎ ‎【考点】内燃机的四个冲程 ‎ ‎【解析】【解答】根据该冲程的剖面图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程。做功冲程是内能转化为机械能的过程。 故答案为A。 【分析】此题要结合汽油机的四个冲程特点和冲程中的能量转化关系进行解答。特别注意：压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。‎ ‎4.【答案】 C ‎ ‎【考点】内燃机的四个冲程 ‎ ‎【解析】【解答】在点火爆炸实验中，产生的燃气内能转化为塑料盒的机械能；汽油机的做功冲程中内能转化为机械能。 故答案为：C。 【分析】点火爆炸实验是内能的利用，在四冲程内燃机中只有做功冲程属于内能的利用。‎ ‎5.【答案】B ‎ ‎【考点】能量的转化或转移 ‎ ‎【解析】【解答】A、电池充电，消耗了电能，得到了化学能，因此将电能转化为化学能；说法正确；B、暖瓶塞被热气弹开，消耗了内能，得到了机械能，故将内能转化为了机械能；说法错误；C、电动机工作，‎ 消耗了电能，得到了机械能，因此将电能转化为机械能；说法正确；D、摩擦生热，消耗了机械能，得到了内能，因此将机械能转化为内能；说法正确．‎ 故答案为：B ‎【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.‎ ‎ ‎ ‎6.【答案】C ‎ ‎【考点】能量转化的现象，热机 ‎ ‎【解析】【解答】根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高； 第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能；C选项符合题意； 故答案为：C 【分析】热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，燃料燃烧产生高温高压的燃气，机械能转化为内能；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能。‎ ‎7.【答案】C ‎ ‎【考点】做功改变物体内能，内燃机的四个冲程 ‎ ‎【解析】【解答】由实验示意图知道，对试管中的水加热，使水蒸发，所以试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，此过程中内能转化为塞子的机械能；A图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程是将机械能转化为内能；B图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程是将内能转化为机械能，使汽车获得动力；D图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；综上所述与演示实验图改变内能方式相同的是C，‎ 故答案为：C。‎ ‎【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能. 改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.‎ ‎ ‎ ‎8.【答案】A ‎ ‎【考点】内燃机的四个冲程 ‎ ‎【解析】【解答】在四冲程汽油机中，一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次，完成4个冲程，所以，当汽油机的转速是3600r/min，即60r/s时，该汽油机每秒可以做功30次，A符合题意。‎ 故答案为：A。‎ ‎【分析】根据每分钟的转数，除以60计算每秒钟的转数，转数是做功数的2倍，从而计算做功数。‎ ‎ ‎ ‎9.【答案】 B ‎ ‎【考点】热机的效率 ‎ ‎【解析】【解答】根据题意可知，需要采用功率大的蒸汽弹射在较短的时间内使飞机达到起飞所需要的速度；但是蒸汽弹射的转化效率约为9%说明蒸汽弹射的效率低，故B正确。 故答案为：B。 ‎ ‎【分析】功率是表示做功快慢的物理量；题目中的转化率是指效率的高低。‎ ‎10.【答案】C ‎ ‎【考点】能量的转化或转移 ‎ ‎【解析】【解答】A、拉动绳子时，绳子与筒壁相互摩擦做功，机械能转化为它们的内能，A不符合题意；‎ B、筒内气体膨胀对活塞做功，内能转化为机械能，B不符合题意；‎ CD、拉动绳子时，绳子与筒壁相互摩擦做功，机械能转化为筒壁的内能，使其内能增大，温度升高，C错误，符合题意，D不符合题意。‎ 故答案为：C。‎ ‎【分析】做功是机械能和内能的转化，燃烧是化学能和内能的转化。‎ ‎11.【答案】C ‎ ‎【考点】比热容，燃料的热值 ‎ ‎【解析】【解答】水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是由于水的比热容较大，A不符合题意；北方春天的早晨，农民往稻田里灌水是利用了水的比热容较大的特性，当晚上降温时，水会放出更多的热量，可以防止秧苗冻坏，B不符合题意；由于地面和海水的比热容不同，海水的比热容大于陆地的比热容，在同样太阳光的照射下，地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流；晚上，地面比大海降温快，海面空气密度较小，热空气上升，地面较冷的空气就会来补充，于是空气由陆地吹向海面，形成陆海风，C符合题意；火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值大，D不符合题意，‎ 故答案为：C。‎ ‎【分析】关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等. 热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值.单位是：焦耳/千克.‎ ‎12.【答案】 D ‎ ‎【考点】热机 ‎ ‎【解析】【解答】汽油机比柴油机轻巧，噪声较小，轿车和轻型货车适合用汽油机做动力；柴油机比较笨重，体积较大，柴油机压缩比很高，热效率和经济性都要好于汽油机，同时在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，所以柴油发动机一般用于需要动力比较强的机械上。 故答案为：D。 【分析】汽油机比柴油机轻巧，制造成本低，噪声较小，低温起动性较好，但热效率较低且燃料消耗率大，适用于摩托车、油锯和其他小功率动力机械上。‎ ‎13.【答案】D ‎ ‎【考点】燃料的热值 ‎ ‎【解析】【解答】火箭升空是利用燃料燃烧释放的内能转化为机械能，是热机的一种，所以火箭使用的燃料需要热值高是其根本的特点。即火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有较高的热值。D符合题意。‎ 故答案为：D ‎【分析】热值是燃料的特性，不同燃料的热值不同，质量相同时，热值大的燃料放热多。‎ ‎ ‎ ‎14.【答案】B ‎ ‎【考点】分子动理论及其基本观点，燃料的热值 ‎ ‎【解析】【解答】A. 燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度都无关，A不符合题意；‎ B.鸡汤香气四溢说明分子在不停地做无规则运动，是扩散现象，B符合题意；‎ C.鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能增大,C不符合题意；‎ D.煲鸡汤过程中，限压阀转动，是内能转化为机械能，内燃机的压缩冲程是机械能转为内能，二者不同，D不符合题意；‎ 故答案为：B.‎ ‎【分析】热值是燃料的特性，一般不变，物体吸热内能增加，内能推动物体运动把内能转化为机械能，闻到气味说明分子运动，是扩散现象。‎ ‎ ‎ ‎15.【答案】 D ‎ ‎【考点】能量的转化或转移 ‎ ‎【解析】【解答】A. 利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移。A不符合题意； ‎ B. 暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能。B不符合题意；‎ C. 电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能。C不符合题意；‎ D. 蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能。D符合题意。‎ 故答案为：D。‎ ‎【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.‎ ‎16.【答案】D ‎ ‎【考点】热机的效率 ‎ ‎【解析】【解答】热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，根据能量流向图机械效率用公式表示为： 故答案为：D．‎ ‎【分析】热机的效率为有用的机械能与燃气内能的比值。‎ ‎ ‎ 二、填空题 ‎17.【答案】机械；内；做功 ‎ ‎【考点】物体内能的改变，能量的转化或转移 ‎ ‎【解析】【解答】改变物体内能的方式有：做功和热传递。‎ 火柴头在火柴盒上轻轻划过是摩擦生热，属于做功改变物体的内能．‎ 所以将机械能转化为内从而引起火柴头的温度升高，达到火柴头的燃点而燃烧的。‎ ‎【分析】火柴头与火柴盒摩擦做功，消耗了机械能，同时获得了内能。‎ ‎ ‎ ‎18.【答案】四；一；做功；热传递 ‎ ‎【考点】做功改变物体内能，热传递改变物体内能，内燃机的四个冲程 ‎ ‎【解析】【解答】（1）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，只有做功冲程对外做功，因此一个工作循环对外做功只有一次；（2）压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，导致其内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变混合气体的内能；（3）汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的。‎ 故答案为：四；一；做功；热传递。‎ ‎【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周. 改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.‎ ‎19.【答案】压缩；相同；60    ‎ ‎【考点】内燃机的四个冲程 ‎ ‎【解析】【解答】进气门和排气门关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能，故汽油机的压缩冲程；图乙中也是机械能转化为内能，故能量转化相同；某汽油机飞轮转速是1800r/min=30r/s，2转4冲程对外做功1次，所以它每秒钟内完成60个冲程。‎ 故答案为：压缩；相同；60. 【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能. 一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.‎ ‎ ‎ ‎20.【答案】做功；机械；2400；600    ‎ ‎【考点】内燃机的四个冲程 ‎ ‎【解析】【解答】由图可知，两个气门都关闭，活塞向下移动，是做功冲程；在做功冲程中，内能转化为机械能；汽油机转速为1200r/min，该汽油机每分钟完成2400个冲程，做功次数为600次。 故答案为：做功；机械；2400；600.‎ ‎【分析】根据图像判断热机的冲程，内燃机做功数是飞轮转数的一半。‎ ‎21.【答案】 太阳；电；机械；电 ‎ ‎【考点】能量的转化或转移 ‎ ‎【解析】【解答】甲图中的太阳能电池板，将太阳能转化为电能，后轮毂在工作的过程中将机械能转化为电能； ‎ 故答案为：太阳；电；机械；电。‎ ‎【分析】本题考查了能量的转化，甲图中的太阳能电池板，将太阳能转化为电能，后轮毂在工作的过程中将机械能转化为电能.‎ ‎ ‎ ‎22.【答案】 2.56×1010J；热值大；污染小    ‎ ‎【考点】燃料的热值 ‎ ‎【解析】【解答】由题意知：1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气，完全燃烧5立方米可燃冰即V=800 m3的天然气，天然气热值为q=3.2×107 J／m3，产生的热量为Q=Vq=800 m3×3.2×107 J／m3=2.56×1010J；由题意和通过计算说明可燃冰的优点是热值大、污染小、储备丰富等。 ‎ ‎【分析】利用燃料的热值和体积可以计算燃烧放出的热量，可燃冰的热值大，污染小。‎ ‎ ‎ 三、计算题 ‎23.【答案】 （1）解：由Q吸=c水m水△t=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（100℃-25℃）=6.3×107J 由Q放=m煤q煤=3.4×107J/kg×6Kg=2.04×108J； （2）解：由公式η= = =30.9%； ‎ ‎【考点】热量的计算，热机的效率 ‎ ‎【解析】【分析】（1）利用 Q吸=c水m水△t 求得 水吸收的热量 ；再利用 Q放=m煤q煤 求得 无烟煤完全燃烧放出的热量 . （2）利用 公式η= 求得 此锅炉的效率 .‎ ‎24.【答案】（1）解：由 可得，水吸收的热量为        答：水吸收的热量为 （2）解：煤气完全燃烧放出的热量为       答：煤气完全燃烧放出的热量为 （3）解：根据 可得， 煤气灶烧水的效率为 答：煤气灶烧水的效率为 ‎ ‎【考点】热量的计算，热机的效率 ‎ ‎【解析】【分析】（1）利用公式计算水吸收的热量； （2）利用公式计算煤气完全燃烧放出的热量； （3利用公式 计算煤气灶烧水的效率。‎ ‎ ‎