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.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.较高的热值 D.较低的沸点
2.下列关于热值和热量的说法中正确的是( )
A.燃料不完全燃烧的热值比完全燃烧的热值小
B.1kg汽油的热值比1g汽油的热值大
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.煤油的热值比酒精大,说明相同质量的煤油完全燃烧放出的热量比酒精多
3.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,以下说法正确的是( )
A.汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是:丙、甲、丁、乙
B.汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油
C.汽油机完成一个工作循环曲轴转动2周,活塞往复运动2次
D.图丁是做功冲程,机械能转化为内能
4.如图所示,烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,一段时间后观察到瓶塞跳出,瓶塞跳出过程的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程相同的是( )
A. B. C. D.
5.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款汽车。该款汽车发动机工作时,效率更高,下列有关说法中正确的是( )
A.该款汽车发动机工作时,效率更高,是因为它使用了热值更大的汽油
B.如图所示为做功冲程,内能转化为机械能,需要靠飞轮的惯性来完成
C.该款汽油机的吸气冲程,只吸入空气
D.若该汽油机飞轮的转速为 1200r/min,则在 1s 内汽油机对外做了 10 次功
6.关于热机效率下列说法中,正确的是( )
A.通过科技创新,采用先进热机的制造工艺,热机效率可以达到100%
B.若汽油机甲的热机效率高于汽油机乙的热机效率,则甲消耗的汽油比乙消耗少
C.柴油机的热机效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
D.保持汽油机转动部分良好的润滑可以提高汽油机的热机效率
7.如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图,下列说法正确的是( )
A.有用机械能所占比例最大 B.废气带走的能量占比为25%
C.该汽油机的效率为35% D.减少机械摩擦不能提高汽油机效率
8.用烟煤烧水时,在1标准大气压下,将10kg的水从加热到燃烧了1.4kg的烟煤。已知水的比热容是,烟煤的热值为.下列说法正确的是( )
A.烟煤燃烧过程中热值不断减小 B.烧水过程中水的比热容不断增大
C.此过程中水吸收的热量为 D.此过程中加热效率为8%
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.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.成都市政府批复了市民政局《关于环路命名事宜的请示》。经研究,市政府原则同意将第二绕城高速命名为六环路的命名方案,为成都六环路(编号G4202),全长216公里,设计时速100公里,连接青白江区、金堂县、龙泉驿区、双流区、新津县、崇州市、温江区、郫都区、新都区、彭州市、简阳市等12个区(市)县。假如小彤的爸爸驾驶一辆车在成都六环线上以72km/h的速度匀速行驶一周,已知此时发动机的输出功率为46kW,仪表盘上显示2400r/min。求:
(1)汽车发动机1min做功 次?
(2)汽车的发动机这个过程中一次做功冲程所做的功为多少J?
(3)如果刚上公路时小彤爸爸的汽车里还有10L汽油小彤的爸爸驾车以72km/h绕成都六环一周,至少需要加油多少L的汽油?(已知汽油的热值q=4.6×107J/kg,汽油密度ρ=0.8×103kg/m3,开行过程中轿车发动机的效率为60%。)
17.2022年11月8日至13日,第十四届中国航展在珠海国际航展中心举行。我国具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919已完成首次航展试飞,若C919以200m/s的速度匀速直线航行100s,消耗航空燃油3.5×103kg,飞机发动机的功率为。(航空燃油的热值为)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机航行100s牵引力做功是多少?
(3)发动机的效率是多少?
(4)飞机在航行过程中的阻力是多少?
参考答案
1.C
2.D
3.C
4.C
5.D
6.D
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.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)1200
(2)已知此时发动机的输出功率为46kW=46000W=46000J/s,即1秒钟对外做功46000J。
仪表盘上显示2400r/min=2400r/60s=40r/s,又因内燃机飞轮每转两圈对外做一次功,所以1秒钟对外做功20次。
汽车的发动机一次做功冲程所做的功为:;
答:汽车的发动机这个过程中一次做功冲程所做的功为2300J;
(3)根据速度公式可知,小彤的爸爸驾车绕成都六环一周所需时间:;
汽油机对外做的总功为:W=Pt=46000W×3×3600s=4.968×108J;
由公式得需要燃烧汽油释放的总能量:;
由公式Q=mq得:,
则需要汽油的体积为:;
所以至少需要加油:ΔV=22.5L-10L=12.5L
答:至少需要加油12.5L的汽油。
17.(1)解: 消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
答:消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是;
(2)解: 飞机航行100s牵引力做功为
答:飞机航行100s牵引力做功是;
(3)解:发动机的效率为
答:发动机的效率是70%。
(4)解:飞机飞行时的牵引力为
答:飞机在航行过程中的阻力是。
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