内容正文:
2025年中考物理一轮专项提优:内能的利用
一、单项选择题
1.燃烧2kg某种燃料放出3.6×107J的热量,则这种燃料的热值为 ( )
A.1.8×107J B.3.6×107J
C.7.2×107J D.以上都不正确
2.A、B两种燃料,完全燃烧时能放出热量之比QA:QB=2:3,它们的热值之比qA:qB=5:3,则两种燃料的质量之比是( )
A.10:9 B.9:10 C.5:2 D.2:5
3.如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,水蒸气能将橡胶塞喷出很远,此过程中的能量转化方式类似于汽油机的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.如图所示是物理老师的自制火箭,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后( )
A.酒精无法完全燃烧,所以热值变小
B.酒精燃烧是电能转化成了内能
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减小,温度降低
5.某四冲程汽油机的效率是25%,如图为该汽油机工作的四个冲程示意图,汽油机的热值为4.6107J/kg。下列说法正确的是( )
A.该车内燃机的四个冲程正确的工作是乙→丙→丁→甲
B.该汽油机工作时吸入100g汽油,可输出1.15106J的有用功
C.该内燃机的工作效率比柴油机工作效率更高
D.在图乙冲程中吸入的只有空气
6.如图所示是一种设想中的永动机,它通过高处的水冲击叶片,叶片转动对外做功。同时带动抽水器从低处将水抽到高处,从而循环工作。下面关于这款永动机的分析,说法中正确的是( )
A.高处水下落过程中机械能守恒 B.这款永动机可以在现实中推广
C.这款永动机利用内能对外做功 D.这一设想不符合能量守恒定律
7.如图所示,装置甲、乙和丙完全相同,燃料质量均为10g,烧杯内液体初温和质量都相等,燃料完全燃烧完后,液体均未沸腾,液体的末温分别为t甲、t乙、t丙,且t甲>t乙>t丙,则下列说法正确的是( )
A.燃料b的热值比燃料a的大 B.液体2吸收的热量最少
C.液体2的比热容比液体1的大 D.燃料b放出热量最多
8.为培养学生动手能力,提高物理学科素养,金初九年级物理社团李老师在社团课中带领学生们制作了水火箭,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,你认为以下说法错误的是( )
A.利用打气筒向水火箭内打气的过程,水火箭中空气的内能在增大
B.使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
C.水火箭加速升空阶段机械能在增大
D.水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
二、填空题
9.如图所示是四冲程汽油机的 冲程;该汽油机的一个工作循环中,活塞往复各运动 次。
10.汽油的热值是4.6×107J/kg,现有1000g汽油,若完全燃烧一半,要放出 J的热量,剩余汽油的热值是 J/kg。
11.塑料瓶是一种常见的生活物品,空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,如图所示。随着瓶内气压增加,气体内能增大,这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同;瓶盖飞出的同时,瓶口冒“白雾”,其物态变化是 。
12.合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107J/kg,某城镇每天产生50t生活垃圾,则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J。在标准大气压下,这些热量的30%被500 m3、30 ℃的水吸收,则水温能升高 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3]
13.如图甲所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 (选填“变高”“变低”或“没有变化”),此过程发生的能量转化与图乙中的 图中的能量转化是一致的。若一台四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,该汽油机每秒钟内完成 个冲程,做功 次。
三、实验探究题
14.如图所示,小雨准备了甲、乙、丙三个相同的装置,来探究不同物质的比热容和不同燃料的热值,其中液体质量、燃料质量均相等。
(1)探究不同物质的比热容时,应选择 两图进行实验;不同物质吸热的多少是通过 来反映的(选填“液体升高的温度”或“加热的时间”);小雨根据测得的实验数据,画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像(如图丁所示),由图可知 液体的比热容较大;
(2)探究不同燃料的热值应选择 两图进行实验,实验时比较燃料放出热量的多少是通过液体 来反映的(选填“升高的温度”或“加热的时间”)。
四、综合题
15.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg.求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
16.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?
答案
1.D
2.D
3.C
4.D
5.B
6.D
7.C
8.C
9.做功;2
10.2.3×107J;4.6×107J/kg
11.做功;做功;液化
12.2.8×1011;40
13.变低;丙;100;25
14.(1)甲丙;加热的时间;b
(2)甲乙;升高的温度
15.(1)解:锅炉内的水吸收的热量:
Q吸=cm1(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(100℃﹣25℃)=6.3×107J
(2)解:无烟煤完全燃烧放出的热量:
Q放=m2q=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J
(3)解:锅炉的效率η= ×100%= ×100%≈30.9%
16.解:(1)根据题意可知,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)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)发动机的效率
答:发动机的效率是50%
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