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  • 2021-05-13 发布

2019年中考物理总复习第6讲内能的利用习题

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第6讲  ‎ 内能的利用 ‎ 热值 ‎1.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是()‎ A.燃料完全燃烧时,它的热值最大 B.没有燃烧的燃料,热值等于零 C.煤燃烧时放出的热量,一定比计算值小 D.燃料燃烧时,产生的温度越高,放出的热量越多 ‎2.(2017·临夏)2016年8月,我国发射了全球首颗量子卫星,为了纪念墨子,这颗卫星被命名为“墨子号”.发射卫星的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 ‎ 热机 能量转化与守恒 ‎3.(2018·滨州)如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()‎ A.压缩冲程,将化学能转化成内能 B.压缩冲程,将机械能转化成内能 C.做功冲程,将内能转化成机械能 D.做功冲程,将机械能转化成内能 ‎4.世界上还有许多欠发达地区至今用不上电.美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是()‎ A.动能→电能→化学能→光能 B.电能→动能→化学能→光能 C.动能→电能→光能→化学能 D.电能→动能→光能→化学能 ‎5.(2017·内江)不同能量之间可以相互转化,在转化过程中,能量的总量保持________.除此之外,能量的转化还存在一定的________性.‎ ‎ 热效率 ‎6.(2017·枣庄)如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是()‎ A.25% B.35% C.40% D.75%‎ ‎7.某物理兴趣小组的同学用煤炉给10 ‎ 6‎ dm3的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6 min内完全燃烧了2 kg的煤,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值约为3×107 J/kg.求:‎ ‎(1)煤完全燃烧产生的热量;‎ ‎(2)经过6 min时间加热,水所吸收的热量;‎ ‎(3)煤炉烧水时的热效率.‎ ‎                    ‎ 重难点1 能量的转化 ‎ (2018·黑龙江)生活中能量转化的实例很多,下列描述中正确的是()‎ A.摩擦生热是把内能转化为机械能 B.燃料燃烧放热是把内能转化为化学能 C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能 D.摩擦起电是把电能转化为机械能 ‎【变式训练1】 下列现象中,能量如何转化:‎ ‎(1)篮球加速下落时,________能转化为________能.‎ ‎(2)陨石坠入大气层剧烈燃烧的过程中,________能转化为________能.‎ ‎(3)电池放电,将________能转化为________能.‎ ‎(4)植物的光合作用,将________能转化为________能.‎ ‎(5)给蓄电池充电,将________能转化为________能.‎ ‎(6)电热水器烧水,将________能转化为________能.‎ 重难点2 热效率的相关计算 ‎ (2018·连云港)天然气热水器将40 kg的水由22 ℃加热到42 ℃,水的内能增加了________J,水的内能增加是通过________方式实现的,若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收,需要消耗________kg的天然气.[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=4×107 J/kg]‎ ‎【变式训练2】 ‎ ‎(2017·福建)用一辆汽车为50 km长的新建大桥进行通车测试,如图所示.汽车总质量为1.5 t,以100 km/h的速度匀速通过大桥,受到的阻力是总重的0.08倍,全程消耗了4 kg的汽油.g取10 N/kg,求汽车通过大桥:‎ ‎(1)所需的时间;‎ ‎(2)牵引力所做的功;‎ ‎(3)汽油机的效率.(q汽油=4.6×107 J/kg)‎ ‎        ‎ 6‎ ‎1.(2017·乌鲁木齐)目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项.下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机(利用内能做功的机械)的是()‎ A.中国高铁交流异步牵引电动机 B.052D型导弹驱逐舰燃气轮机 C.歼-20战机涡扇15煤油发动机 D.长征五号火箭液氢液氧发动机 ‎2.(2018·黔南)如图表示的是汽油机工作时的()‎ A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 ‎3.(2018·邵阳)小型汽车上的四冲程汽油机中,主要把机械能转化为内能的冲程是()‎ A.吸气冲程 B.压缩冲程 ‎ C.做功冲程 D.排气冲程 ‎4.(2018·益阳)下列关于热值的说法正确的是()‎ A.2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值 B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多 C.燃料燃烧不完全时热值变小 D.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关 ‎5.(2018·内江)根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是()‎ A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的 B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去 D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动 ‎6.(2017·益阳)为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是()‎ A.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全 B.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失 C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D.尽量增加热机的工作时间 ‎7.大量的研究表明,自然界的能量是守恒的,科学家们将研究的结果概括为能量守恒定律(law of conservation of energy),即:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式________为其他形式,或者从一个物体________到其他物体,而能的总量保持不变.‎ ‎8.(2018·临沂)图甲中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是________________.图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是________(填图中的代号).‎ 甲  ‎ 6‎ ‎ ‎ A    B C    D ‎   乙 ‎9.(2018·南充)某台汽油机飞轮的转速为1 800 r/min,在1 s内,汽油机完成了________个工作循环.如果汽油机在一段时间内消耗了500 g汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量________J.(q汽油=4.6×107 J/kg)‎ ‎10.(2018·咸宁)用天然气烧水,水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中能量转化与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同;若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,在标准大气压下把5 kg的水从20 ℃加热至沸腾,需完全燃烧________m3天然气.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=4×107 J/m3]‎ ‎11.(2018·遂宁)我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍.如果“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天然气热值为4.2×107 J/kg,完全燃烧0.5 kg“可燃冰”放出的热量为________J;若在不考虑热量损失的情况下,这些热量能使800 kg、45 ℃的水刚好达到沸点,则此时水的沸点是________℃,水面上方的气压________(填“大于”“小于”或“等于”)1标准大气压.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]‎ 12. ‎(2018·河北)有如图所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料________(填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小.燃料燃烧时,________转化为内能,用比热容________的液体可以使实验现象更明显.(实验中液体没有沸腾)‎ ‎13.天然气是一种热值高、污染小的清洁能源,2016年三明市迎来了天然气时代.完全燃烧0.035 m3的天然气放出多少热量?若这些热量完全被水吸收,能使质量为多少的水温度升高50 ℃?[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=4×107 J/m3]‎ ‎14.(2018·兰州)下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是()‎ A.热机效率越高,所做的有用功就越多 B.汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气 C.一个工作循环对外做功一次 D.压缩冲程中将内能转化为机械能 ‎15.(2018·泰安)某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km,用时5 min 45 s,消耗燃油1.5 kg,已知汽车的牵引力是2 000 N,燃油的热值为4.6×107 J/kg,假设燃油完全燃烧.通过计算可知,下列结果正确的是()‎ 6‎ ‎①汽车行驶速度是20 km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107 J ③汽车牵引力做功的功率是30 kW ④汽车发动机的效率是20%‎ A.只有①和② B.只有②和③‎ C.只有①和④ D.只有②和④‎ ‎16.(2018·恩施)如图,质量为0.1 kg的铁球从高为2.3 m的斜面顶端无摩擦下滑后,撞击到水平地面上的金属块.假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能,并全部被自身吸收[c铁=0.46×103 J/(kg·℃),假设铁球在整个运动过程中与接触面无摩擦、不计空气阻力,g取10 N/kg].‎ ‎(1)求铁球下滑到斜面底端的过程中,重力做功多少?‎ ‎(2)求铁球升高的温度为多少?‎ ‎ ‎ 答案 基础得分训练 ‎1.C 2.D 3.C 4.A 5.不变 方向 6.B 7.(1)2 kg煤完全燃烧产生的热量:Q放=mq=2 kg×3×107 J/kg=6×107 J ‎(2)10 dm3水的质量:m=ρV=1×103 kg/m3×10×10-3 m3=10 kg 水所吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(80 ℃-20 ℃)=2.52×106 J (3)煤炉烧水时的热效率:η=Q吸,Q放=2.52×106 J,6×107 J=4.2%‎ 导学提分训练 例1 C ‎【变式训练1】 (1)重力势 动 (2)机械 内 (3)化学 电 ‎(4)太阳 化学 (5)电 化学 (6)电 内 例2 3.36×106 热传递 0.1‎ ‎【变式训练2】 (1)由v=s,t可得,所需的时间:t=s,v=50 km,100 km/h=0.5 h (2)汽车总质量:m车=1.5 t=1.5×103 kg 汽车的总重力:G=m车g=1.5×103 kg×10 N/kg=1.5×104 N 汽车受到的阻力:f=0.08G=0.08×1.5×104 N=1.2×103 N 因为汽车匀速通过大桥,所以牵引力:F=f=1.2×103 N 牵引力所做的功:W=Fs=1.2×103 N×5×104 m=6×107 J ‎(3)汽油完全燃烧放出的热量:Q=m油q=4 kg×4.6×107 J/kg=1.84×108 J 汽油机的效率:η=W,Q=6×107 J,1.84×108 J=32.6%‎ 课后提分训练 ‎1.A 2.C 3.B 4.D 5.B 6.D 7.转化 转移 8.机械能转化为内能 B 9.15 2.3×107 10.做功 0.084‎ ‎11.2.1×108 107.5 大于 12.全部燃烧 化学能 小 ‎13.完全燃烧0.035 m3的天然气放出的热量:Q=Vq天然气=0.035 m2×4×107 J/m3=1.4×106 J 由Q=cmΔt可得,这些热量完全被水吸收后可加热水的质量:m=Q,c水Δt=1.4×106 J,4.2×103 J/(kg·℃)×50 ℃≈6.67 kg 14.C 15.D ‎16.(1)铁球的重力:G=mg=0.1 kg×10 N/kg=1 N 铁球下滑到斜面底端的过程中,重力做功:W=Gh=1‎ 6‎ ‎ N×2.3 m=2.3 J (2)由于铁球从斜面顶端无摩擦下滑,所以该过程中铁球的机械能没有损失,则撞击时铁球的机械能等于最初的重力势能,即W机=W=2.3 J 根据题意和Q=cmΔt可得,铁球升高的温度:Δt=Q,cm=2.3 J×20%,0.46×103 J/(kg·℃)×0.1 kg=0.01 ℃‎ 6‎