内容正文:
2025年中考复习物理专项训练:内能的利用
一、选择题
1.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( )
A.没有燃烧的燃料,热值等于零 B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多 D.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
2.如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程,缺少的一个冲程的名称及顺序,下列判断正确的是( )
A.吸气冲程,应在甲图之前 B.压缩冲程,应在甲、乙图之间
C.做功冲程,应在乙、丙图之间 D.排气冲程,应在丙图之后
3. 古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中,能量转化情况不同的是( )
A.内燃机的做功冲程 B.内燃机的压缩冲程
C.钻木取火 D.流星雨的形成
4.关于四冲程内燃机,下列说法中正确的是( )
A.内燃机的一个工作循环有四个冲程,曲轴转动两周
B.四个冲程中只有做功冲程发生内能与机械能的相互转化
C.转速为1200r/min的内燃机每秒对外做功20次
D.内燃机的效率可以达到100%
5.喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扰动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程 D.压缩冲程和排气冲程
6.2023年10月5日,长征二号丁运载火箭,成功将遥感三十九号卫星发射升空。关于这一情境,下列说法正确的是( )
A.火箭使用液氢燃料,主要是利用了液氢的热值小
B.火箭在升空过程中温度升高,这是与空气摩擦时有机械能转化成内能
C.火箭发动机工作过程中将化学能直接转化为机械能,因此不是热机
D.火箭加速升空的过程中机械能增大,所以总能量不守恒
7.近年来,我国民用汽油发动机技术取得了长足进步,接近国际先进汽油发动机的水平某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时,仪表盘显示发动机转速是1800r/min,若做功冲程每次做功6000J,则下列有关该汽车发动机的说法错误的是( )
A.每秒飞轮转60圈 B.每秒完成60个冲程
C.每秒对外做功15次 D.发动机的输出功率是90kW
8.小明同学为了比较质量均为200g的水和燃油的吸热能力,利用如图甲所示的实验装置进行实验,实验中两个酒精灯完全一样,加热10min后每个酒精灯消耗酒精5g(q酒精=3×107J/kg),水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像(如图乙)。若单位时间内水和煤油吸收的热量相等,则下列说法正确的是( )
A.煤油的末温比水的高,所以吸热能力更强
B.10min酒精完全燃烧放出的热量为1.5×104J
C.20min内煤油吸收的热量为1.26×104J
D.他使用的酒精灯的加热效率为8.4%
二、填空题
9.运载火箭用液氢做主要燃料,是因为其热值比较 (选填“大”或“小”)。燃料燃烧时,随着燃料质量的减小,热值 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
10.如图所示,是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,摆球荡起的高度越来越低,这一过程摆球的 能转化为内能, (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
11.如图所示是演示点火爆炸实验装置,在演示前先给装置内喷少量的酒精,按动电火花发生器开关按钮,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的热气对外 ;这过程与图中汽油机图 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)工作冲程的能量转化相同。
12.已知天然气的热值为,完全燃烧的天然气可以获得 J的热量;不计热量损失,在标准大气压下,这些热量可以使500kg、初温为的水,温度升高 ℃。
13.氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧。某次测试中,一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,氢燃烧时是将 能转化为内能,2kg氢完全燃烧放出的热量为 J,该发动机的效率为 。已知氢的热值为1.4×108J/kg。
三、实验探究题
14.在探究比热容和热值大小的实验中,如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯中两种液体的密度不同。
(1)在烧杯中分别装入 相等的两种液体(选填“质量”或“体积”);
(2)若要比较不同物质的吸热本领:
①应选择 两图进行实验;
②该实验是通过比较 来间接反映液体吸收热量的多少(选填“升高的温度”或“加热时间”);
③冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质(使用过程中温度不容易降低),由图丁可知,应选择 (A或者B),若该种液体为水,则另一种液体的比热容是 J/(kg·℃);【已知水的比热容为】
(3)若要比较不同燃料的热值:
应选择 两图进行实验;为了比较燃料1和燃料2的热值,应该在燃料完全燃烧后,通过比较 来得出结论(选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”)。
四、计算题
15.现在大部分小区都配套了管道天然气,给人们的生活带来了方便,小明用家中的燃气灶烧水,使质量为 4kg, 初温25℃的水升高到100℃,观察到天然气表的示数增加了0.06m3。已知天然气的热值q=4.0×107J/m2,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg*℃),求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)此过程天然气完全燃烧放出的热量为多少?
(3)此过程燃气灶烧水的效率是多少?
16.如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),丁烷的热值为4.8×107J/kg)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
17.2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车,该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍(不计驾驶员质量),在0.2h内行驶了14km的路程,消耗的氢能源为0.2kg(不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响)。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知,g取10N/kg)
(1)该车行驶的平均速度为多少;
(2)牵引力做的功;
(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
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参考答案
1.D
2.C
3.A
4.A
5.B
6.B
7.A
8.D
9.大;不变
10.机械;遵循
11.做功;丙
12.;30
13.化学;2.8×108;45%
14.(1)质量
(2)甲和丙;加热时间;B;
(3)甲和乙;温度计示数的变化量
15.(1)解: 吸收的热量为:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(100℃-25℃)=1.26×106J
答:水吸收的热量为 1.26×106J;
(2)解: 此过程消耗的天然气体积为 0.06m3,天然气完全燃烧放出的热量为:Q放=qV=4.0×107J/m3×0.06m3=2.4×106J
答:天然气完全燃烧放出的热量是 2.4×106J;
(3)解: 燃气灶烧水的效率为:
答:燃气灶烧水的效率为 52.5%
16.(1)解:
(2)解:
(3)解:
17.(1)解: 该车行驶的平均速度为
答:该车行驶的平均速度为70km/h;
(2)解: 汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力
牵引力做的功
答:牵引力做的功1.4×107J;
(3)解: 氢能源燃烧释放的能量
转化为机械能的效率
答:氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率50%。
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