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2025年中考复习物理专项练习:内能的利用
一、选择题
1.如图是家庭轿车发动机工作的四个冲程,在一个工作循环中,压缩冲程结束后,下一个冲程是( )
A. B. C. D.
2.下列关于汽油机和柴油机的说法,错误的是( )
A.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴
B.汽油机和柴油机都属于内燃机
C.汽油机和柴油机工作时的点燃方式不一样
D.柴油机在吸气冲程中,柴油和空气的混合物进入汽缸
3.下列关于热值和热机效率的描述,说法正确的是( )
A.热机的功率大,热机效率不一定高
B.使用的燃料越少,热机效率越高
C.热机做的有用功越多,热机的效率一定越高
D.使燃料燃烧的更充分,可以提高燃料的热值
4.如图,这是单缸四冲程汽油机工作循环示意图,下列说法正确的是( )
A.甲冲程把机械能转化为内能,使汽车获得了动力
B.乙冲程是吸气冲程,吸入的是空气
C.丙冲程中气体内能将增大、温度升高
D.一个工作循环的工作过程依次是丁、乙、丙、甲
5.为减少能源消耗,保护环境,须合理利用能源,下列方法中对提升热机效率有用的是( )
A.尽量增加废气带走的热量 B.增加燃料的质量
C.尽量使燃料充分燃烧 D.汽缸用导热性更好的材料
6.如图所示,蒋老师是户外运动爱好者,他强壮威猛的身体得益于长期的锻炼。这是他在郊游做饭时的场景,水沸腾后锅盖被顶起。下列相关描述正确的是( )
A.锅盖被顶起是水蒸气的机械能转化为锅盖的内能
B.木柴燃烧时候化学能转化为内能,燃烧时热值增大
C.内燃机的做功冲程与锅盖被顶起的能量转化相同
D.锅盖盖上后,水的沸点不会发生变化
7.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列说法错误的是( )
A.图甲是压缩冲程,内能转化为机械能
B.由图乙可知该汽油机的效率是28%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,但汽油的热值不变
D.为节能,冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了内能的利用
8.小聪在家用天然气灶烧水,在标准大气压下,将5kg水从20℃加热至沸腾,完全燃烧了0.08m3的天然气。此过程中( )[c水=4.2×103J/(kg℃),q=4.0×107J/m3]
A.燃料的化学能转化为机械能
B.水吸收的热量是4.2×105J
C.天然气燃烧放出的热量是3.2×106J
D.天然气灶烧水的热效率约是13%
二、填空题
9.如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住试管口,加热使水沸腾,会看到橡皮塞被推出。在整个过程中,能量是由 转化为水的内能,最终又转化成 (填写能量的形式),热机就是通过这个原理来工作的。
10.如图甲,在吹气球时,吹大了的气球没握住,它叫啸着飞跑了, 此情景中的能量转化过程与图 (填“乙”或“丙”)所示热机工作冲程相同。若该热机的飞轮转速是1800r/min,则热机每秒完成 个冲程。
11.如图所示,滚摆在运动过程中,每次上升高度逐渐降低,它的机械能逐渐转化为 能,散失到空气中,这些散失到空气中的能量,又不能自动的再次驱动滚摆,这说明能量在转移或者转化过程中具有 。
12.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,汽车发动机做的功为 J,该发动机的效率为 。(氢的热值为)
13.小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g,烧杯中水的初温为23℃,质量为200g,点燃酒精,当水温升高到43℃时,立即熄灭火焰。该过程中水吸收的热量为 J。他想利用Q吸=Q放计算酒精的热值,还需进行的实验操作是测量 的质量,实验所测酒精的热值与真实值相比会偏 。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、实验探究题
14.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是,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,实验时要观察 比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验,实验通过 反映物体吸热的多少;
(2)比较不同物质的比热容,选用如图合适装置加热相同一段时间后,液体升温多,由此可知: 选填“质量”或“体积”相同的液体与,升高相同的温度时,液体吸收的热量 选填“大于”或“小于”液体吸收的热量;
(3)若甲图烧杯中为的水,酒精完全燃烧温度计示数升高了,水吸收了 热量,若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值是 ,算出的热值比标准值 选填“偏大”“偏小”或“一样”。
四、计算题
15.太阳能因其安全、清洁、方便,越来越受到人们的重视。太阳能热水器是直接利用太阳能的一种装置,它可以利用太阳能来加热水。冬天的昆明,能将热水器中质量为100kg、初温为18℃的水加热到68℃[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),q焦炭=4.6×107J/kg]。求:
(1)水吸收的热量;
(2)若改用焦炭炉来加热这些水,需要完全燃烧1.75kg的焦炭,则完全燃烧这些焦炭能放出多少焦耳热量?
(3)该焦炭炉加热水的效率为多少?
16.成都有六环了!2017年6月1日,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.A
4.C
5.C
6.C
7.A
8.C
9.燃料的化学能;机械能
10.乙;60
11.内;方向性
12.;45%
13.;剩余酒精;小
14.(1)甲、乙;液体升高的温度;甲、丙;加热时间的长短
(2)质量;小于
(3);;偏小
15.(1)解:将热水器中质量为100kg的水,温度由18℃升高到68℃
Q吸=c水m水Δt=4.2×105J/(kg•℃)×100kg×(68℃﹣18℃)=2.1×107J
(2)解:由放热公式Q放=qm计算完全燃烧1.75kg焦炭放出的热量:
Q放=q焦炭m焦炭=4.6×107J/kg×1.75kg=8.05×107J
(3)解:该焦炭炉加热水的效率为:
η==≈26.1%
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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