内容正文:
2025年中考一轮复习物理专题:内能的利用
一、选择题
1.下列有关热机的说法正确的是( )
A.柴油机顶部是火花塞,吸气冲程吸入的是空气
B.热机的工作原理是将内能转化为机械能
C.内燃机压缩冲程时,内能减少,温度升高
D.热机效率可以等于 1
2.如图所示,在四冲程汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能的冲程是( )
A. B. C. D.
3.关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
4.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代家庭用汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的一个冲程,下列对汽油机和该冲程判断正确的是( )
A.该冲程汽油机汽缸内只有空气
B.该冲程活塞运动是靠飞轮的惯性来完成的
C.若该四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,它1s完成了15个冲程,做了15次功
D.该冲程为压缩冲程,内能转化为机械能
5.某四冲程汽油机的转速是1500r/min,那么1min里,该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是( )
A.3000个,6000次 B.6000个,3000个
C.3000个,750次 D.750个,3000次
6.如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,越小,燃料的热值越大 B.若相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越小 D.若的值越大,燃料的热值越小
7.如图所示是某款汽车能量转化示意图,则汽车的效率是( )
A.7% B.30% C.33% D.40%
8.太阳能热水器水箱内水深0.5m,水的质量为200kg。在阳光照射下,水温从20℃上升到35℃。则水吸收的热量相当于完全燃烧( )千克煤所放出的热量(q煤=3×107J/kg)。
A.4.2×10-2J B.4.2×10-1J C.4.2J D.42J
二、填空题
9.小明用天然气灶烧开一壶水使用了天然气,这些天然气完全燃烧放出的热量为 J,这是通过 改变水的内能的。()
10.某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示,此时的能量转化是 ;若飞轮的转速为1800r/min,该汽油机每秒共经历了 个冲程。
11.如图所示是人们设想中的永动机,它通过高处水流冲击叶片,把 转化为动能,使叶片转动来带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作,这种永动机不能够永远工作下去,因为它违背了 ,抽水机在工作过程中,机械能的总量 (选填“增多”“减少”或“不变”)。
12.小超老师新买了一辆汽车,其中为汽车提供动力的是图 (选填“甲”或“乙”)所示的冲程。汽车发动机常用水作冷却剂,原因是水的 较大;当转速表显示3600r/min时,发动机每秒做功 次;20g汽油完全燃烧放出的热量为 J(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
13.“氢能源”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。1kg“氢能源”完全燃烧放出的热量有21%被水吸收,可以使 kg的水从20℃升高到70℃。“氢能源"的优势: (写出一个即可)。【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),氢的热值是1.43×108J/kg】
三、实验探究题
14.某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”。他们的实验装置如图所示,实验中收集和记录的数据如下表所示。
燃烧前水的温度
燃烧后水的温度
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)实验中,为了可以比较两种燃料的热值大小,除需要装置相同,甲、乙两杯水的初温和质量相同之外,还应保持相同的物理量是 ;
(2)实验前,实验装置要按照 (“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装。燃料燃烧过程中化学能转化为 。本实验是用 (选填“水温升高的多少”或“加热时间的长短”)来表示煤油和菜籽油放出热量的多少;
(3)根据实验中收集的数据,可以看出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
15.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验中应控制两装置燃料 (选填“完全燃烧完”或“燃烧相同时间”),通过比较 (选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”)来确定燃料热值的大小;
(2)比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验,不同物质吸热多少是通过 (选填“温度计上升的示数”或“加热时间的长短”)来反映的。
(3)若甲图烧杯中为50g的水,燃料1为2×10-4kg的酒精。酒精完全燃烧后,温度计示数升高20℃(水未沸腾),水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精热值为3×107J//kg,则该装置对水的加热效率为 。
四、计算题
16.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给60kg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6min内完全燃烧了1.2kg的煤。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
17.如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机的效率是多少?
参考答案
1.B
2.C
3.A
4.B
5.C
6.C
7.B
8.B
9.;热传递
10.机械能转化为内能;60
11.重力势;能量守恒定律;减少
12.甲;比热容;30;
13.143;不污染环境
14.燃料的质量;自下而上;内能;水温升高的多少;煤油
15.甲、乙;完全燃烧完;液体升高的温度;甲、丙;加热时间的长短;70%
16.(1)1.2kg煤完全燃烧释放的热量:
Q放=qm=3×107J/kg×1.2kg=3.6×107J
(2)由图象知,经过6min时间加热,水温度从20℃升高到80℃,水吸收的热量为:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×60 kg×(80℃﹣20℃)=1.512×107J
(3)锅炉的效率为:
η100%100%=42%
17.(1)解:消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J
答:消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J;
(2)解:飞机航行20min牵引力做功W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J
飞机运动的路程
飞机受到的牵引力
因为飞机做匀速直线运动,受到牵引力和阻力是平衡力,所以飞机受到的阻力
f=F=3×105N
答:飞机在航行过程中的阻力是3×105N;
(3)解:发动机的效率
答:发动机的效率是50%。
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