内容正文:
2025年中考物理考点专题复习测试:内能的利用
一、单选题
1.从本质上来看,内燃机的工作能量来源于
A.机械能
B.热能
C.化学能
D.化学能和热能
2.国产新能源汽车中,有一种插电式混合动力汽车,同时使用电动机和内燃机,其内燃机热效率最高可达43%;且使用各种燃料时,其效率均高于同等燃油汽车。分析该种新能源汽车,不是其提升热机效率的方法有( )
A.尽量使用热值大的燃料
B.优化冲程控制,让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
C.使用粘度低的机油进而减少热机内部各部件间的摩擦
D.车型设计中,空调压缩机、发电机都没有存在的必要,直接去掉进而减重
3.2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后,神舟十七号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。运载火箭用液氢作燃料原因是( )
A.氢的热值较大 B.氢的密度较小
C.氢的比热容较大 D.氢的比热容较小
4.下列物理量最接近实际的是( )
A.中学生跑步时的功率为40W B.柴油机的效率为45%
C.电饭煲的电流为20A D.对人体安全的电压是220V
5.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.0的冰块内能为零
B.汽油机压缩冲程中,内能转化为机械能
C.温度高的物体含有的热量多
D.反复弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过做功的方式增加了铁丝的内能
6.在试管内装些水,用橡皮塞塞住管口,用酒精灯将水加热一段时间,可以看到塞子飞出,瓶口有白雾产生。如图所示,其中正确的是( )
A.瓶口的白雾是水蒸气
B.酒精燃烧越充分,其热值越大
C.加热过程中水的比热容变大,内能增大
D.试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小
7.下列有关热和能的说法中正确的是( )
A.内能可以从高温物体转移到低温物体
B.汽油机工作时压缩冲程中内能最大
C.汽油机压缩冲程中内能转化为机械能
D.燃料的热值越大,内燃机效率越高
8.如图是蒸汽机工作的原理示意图,关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.汽缸内的蒸汽推动活塞做功,内能转化为机械能
B.燃料燃烧时产生热量,这是将内能转化为化学能
C.蒸汽推动活塞做功,蒸汽的内能增大
D.蒸汽机加装冷凝器,能减少废气带走的温度
9.如图所示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图,正确的排列顺序为( )
A.DBCA B.DACB C.CBDA D.CADB
10.如图所示,对图中现象的解释,下列说法不正确的是( )
A.图-1,四冲程汽油机的排气冲程
B.图-2,瓶中空气推动塞子跳起,做功的方式改变空气的内能
C.图-3,电路中各元件完好,闭合开关将短路
D.图-4,沾有乙醚的棉花被点燃的能量转化情况与内燃机做功冲程的能量转化情况相同
二、填空题
11.热机的种类:分为 、 、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同,但它们有一个共同特点,那就是利用内能做功。
12.热机是利用内能 的装置,北方的汽车在冬季时需选择 的液体作为冷却物质。
13.如图所示为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图.在该冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,根据该图可知它表示的是 冲程;在该冲程中,汽缸内的油气混合物的内能 (填“增加”、“不变”或“减少”).
14.95号汽油的密度为0.73g/cm3,该汽油的热值为4.6×107J/kg。则完全燃烧1升95号汽油放出热量是 J。
15.内燃机的一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,实现将内能转化为机械能的是 冲程,汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高,为了确保安全,可用循环水进行冷却,用水来冷却是因为水的 大;如果散热器中装有10kg的水,在温度升高50℃的过程中,水吸收的热量是 J(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃))。
三、作图题
16.如图所示,图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞与曲轴的位置和进气门、排气门的开闭和活塞运动的方向情况。请参照甲图,在图乙画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向(用“↑”或“↓”表示)。
四、实验题
17.为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同,实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)组装实验装置时,应该由 往 组装(前两空均选填“上”或“下”),用石棉网垫在烧杯下加热的目的是使 (选填“烧杯底部”或“水”)受热均匀;
(2)实验中应该控制烧杯内水的 、质量相同,还应控制燃料的 相同,燃料燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。燃料1燃烧5min放出的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15min放出的热量;
18.小文学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他实验时组装了如图所示的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
40
42
44
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
31
33
34
(1)为了保证实验结论的可靠,在实验时应控制两套装置中的烧杯和环境温度,水的初温完全相同外,还应该控制相同的量有 .
(2)除了图示的器材外,本实验还需要的测量工具有 和 ;
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和食用油两种燃料中,热值较大的是 .
五、计算题
19.2022年氢能源环卫车已在我国部分城市投入使用。氢能源燃料具有零碳、环保、高效、可持续等特点,其热值为。若给环卫车的气罐加5kg氢燃料,其完全燃烧放出的热量是多少?
20.“地锅炖”是我国民间的一道传统美食,炖出的汤汁颜色鲜红,香气醇厚。某次制作美食时,将锅中5kg的食材从10℃加热到100℃,共消耗了0.5kg干木柴,在此过程中,求:[已知锅内食材的平均比热容为4103J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2107J/kg]
(1)食材吸收的热量;
(2)这些干木柴完全燃烧释放的热量;
(3)炖制食材的热效率。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理考点专题复习测试:内能的利用》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
A
B
D
D
A
A
B
D
1.C
【详解】内燃机工作时,将燃料的化学能通过燃烧燃烧转化为内能,燃气推动活塞做功,把内能转化为机械能.所以说从本质上来看,内燃机的工作能量来源于燃料的化学能.故选C.
【点睛】内燃机工作的原理:燃料的化学能变成内能推动活塞做功把内能转化成机械能.
2.A
【详解】增大热机效率的方法:1、尽量减少各种热损失;2、使燃料完全燃烧,保持良好的润滑;3、减少摩擦损失的能量。
A.使用热值大的燃料,只是相同质量的燃料可以放出更多的能量,但是不能改变能量的转化率,故A符合题意;
B.使燃料燃烧的更充分,可以提高能量的利用率,即提高热机效率,故B不符合题意;
C.热机内部的摩擦是额外功产生的最主要的原因,减少摩擦可以提高热机效率,故C不符合题意;
D.减少车本身的自重,可以减少轮胎与地面的摩擦,可以提高热机效率,故D不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】燃料的热值是表示燃料燃烧放出热量本领的物理量,热值越大的燃料,完全燃烧相同质量时,放出热量越多,由于液态氢热值较大,完全燃烧相同质量的氢和其他燃料相比,液态氢放出的热量多,有更多的内能转化成机械能,长征五号B运载火箭用液氢作燃料,是因为液氯具有较大的热值。
故选A。
4.B
【详解】A.人跑步的速度约4m/s,跑步过程中受到的动力约100N,所以人跑步的功率约为
故A不符合题意;
B.一般情况下,柴油机的效率比汽油机的效率高,柴油机的效率约为45%,故B符合题意;
C.电饭煲的电流约为4A,故C不符合题意;
D.对人体安全的电压不高于36V,故D不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】A.因为一切物体在任何温度下都具有内能,所以0的冰块也有内能,其内能不为零,故A错误;
B.在汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能,故B错误;
C.热量是过程量,不能说含有热量,故C错误;
D.反复弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过做功的方式增加了铁丝的内能,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.瓶口的白雾是水蒸气液化而成的小水滴,故A错误;
B.燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,与温度无关,所以,加热过程中水的比热容不变,故C错误;
D.物体对外做功,内能减少,试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】A.发生热传递时内能是从高温物体转移到低温物体的,故A正确;
B.汽油机的做功冲程的内能是在压缩冲程的基础上,加上汽油燃烧时得到的内能,所以汽油机工作时做功冲程中内能最大,故B错误;
C.汽油机工作时压缩冲程中机械能转化为内能,故C错误;
D.用热值大的燃料,燃烧相同燃料可以放出更多的热量,但用来做有用功的能量不一定多,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大,热机效率不一定得到提高,故D错误。
故选A。
8.A
【详解】A.汽缸内的蒸汽推动活塞做功,消耗内能,产生机械能,将内能转化为机械能,故A正确;
B.燃料燃烧时放出热量,这是将化学能转化为内能,故B错误;
C.蒸汽推动活塞做功,将内能转化为机械能,内能减小,故C错误;
D.废气带走的不是温度,带走的是热量,故D错误。
故选A。
9.B
【详解】A图中的气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程;
B图中的排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程;
C图中的气门都关闭,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程;
D图中的进气门打开,活塞向下运行,汽缸容积增大,是吸气冲程;
所以正确排列顺序是DACB,故B正确。
故选B。
10.D
【详解】A.图中汽油机进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是汽油机的排气冲程,故A正确,不符合题意;
B.图中向瓶内打气,塞子跳起,瓶内空气对塞子做功,则瓶内空气的内能减小,转化为塞子的机械能,是通过做功的方式改变空气的内能,故B正确,不符合题意;
C.图中电源正极连接开关左接线柱的导线将灯泡短路,所以闭合开关后,电路将短路,故C正确,不符合题意;
D.图中玻璃圆筒内的空气被压缩时,将机械能转化为内能,温度升高,点燃棉花;内燃机做功冲程将高温高压燃气内能转化为活塞的机械能,所以两种能量转化情况不同,故D错误,符合题意。
故选D。
11. 蒸汽机 内燃机
【详解】[1][2]人们发现内能可以做功,并制造了各种利用内能做功的机械——热机。热机的种类很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
12. 做功 比热容大
【详解】[1]热机工作时通过燃料的燃烧得到内能,再通过高温燃气对活塞做功,把内能转化为机械能。所以热机是利用内能来做功的机器。
[2]水的比热容大,相同质量的水与其他物质相比,升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)的热量多。因此北方的汽车在冬季时汽车发动机用水做冷却物质,是因为水的比热容较大。
13.压缩;增加
【详解】由图可见,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程;在这个冲程中,活塞的机械能转化成混合气体的内能,因此汽缸内的油气混合物的内能增加.
14.3.358×107
【详解】汽油的体积为
V=1L=1dm3=1.0×10-3m3
由可得,1L汽油质量为
m=ρV=0.73×103kg/m3×1.0×10-3m3=0.73kg
完全燃烧1L汽油所放出的热量为
Q放=mq=0.73kg×4.6×107J/kg=3.358×107J
15. 做功 比热容 2.1×106
【详解】[1]内燃机工作时,在做功冲程中燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,把内能转化为机械能。
[2]水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同温度时水吸收热量多,所以,用循环水进行冷却发动机,这利用了水的比热容大的特点。
[3]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×50℃=2.1×106J
16.
【详解】在内燃机的压缩冲程中,两个气门都关闭,活塞向上运动。如图所示:
17. 下 上 烧杯底部 初温 质量 大于
【详解】(1)[1][2]实验室需要用火焰的外焰加热,首先要确定下面的铁架台的位置,所以装置的安装顺序是由下往上。
[3]实验时需要液体受热均匀,石棉网的作用是使烧杯底部受热均匀。
(2)[4][5]燃料完全燃烧放出的热量与燃料种类和燃料的质量有关,根据控制变量法可知,为比较不同燃料燃烧放热的能力,应控制燃料的质量相同,同时应该控制烧杯内液体的质量和初温相同,则燃料燃烧相同时间,根据液体温度的变化可以判断燃料的放热能力。
[6]由图丙可知,燃料1燃烧5min使相同质量的水温度升高了80℃,燃料2燃烧15min使相同质量的水温度升高了60°C,燃料1燃烧后使水的温度升高的多,所以燃料1燃烧放热多,即燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。
18. 水的质量 天平 秒表 煤油
【详解】(1)[1]该实验中探究煤油和菜籽油的热值时,必须让水的质量和初温相同,然后可以直接观察温度计的示数变化判断热值的大小;
(2)[2][3]实验时需要称量相同质量的水,所以需要天平;实验过程还需要测量加热时间,所以还需要秒表;
(3)[4]由表格分析可知,在相同的加热时间内,同样的水利用煤油加热温度升高的快,所以煤油的热值相对较大;
19.
【详解】解:5kg氢燃料完全燃烧放出的热量
答:5kg氢燃料,其完全燃烧放出的热量是。
20.(1)1.8×106J;(2)6×106J;(3)30%
【详解】解:(1)食材吸收的热量
(2)这些干木柴完全燃烧释放的热量
(3)炖制食材的热效率
答:(1)食材吸收的热量为1.8×106J;
(2)这些干木柴完全燃烧释放的热量为6×106J;
(3)炖制食材的热效率为30%。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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