内容正文:
2025-2026学年人教版中考物理一轮专题复习二--内能的利用
一、单选题
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.某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了1h,消耗汽油5.6kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg,在此过程中,下列说法正确的是( )
①汽车通过的路程为72000m
②牵引力做功的功率为24000W
③汽油完全燃烧放出的热量为2.576×107J
④汽车发动机的效率为33.54%
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有①②④正确 D.只有②③正确
3.如图是柴油车在4S店保养的情景,下列说法正确的是( )
A.柴油机吸入汽缸的是雾化柴油和空气的混合物
B.为柴油发动机加润滑油,减小摩擦,可以提高热机效率
C.柴油机的效率大于汽油机,柴油机做的功一定比汽油机多
D.若柴油不能完全燃烧,柴油的热值会变小
4.如下图所示是某单缸四冲程汽油机的工作示意图。下列说法正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是:丁、丙、甲、乙
B.甲图冲程将内能转化为机械能
C.丙图冲程是做功冲程,对外提供动力
D.飞轮的转速为1800r/min,则该汽油机每秒钟做功30次
5.生活中能量转化的实例很多,下列描述中正确的是( )
A.摩擦生热是把内能转化为机械能
B.燃料燃烧放热是把内能转化为化学能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.摩擦起电是把电能转化为机械能
6.如图所示,汽油机处于工作过程中的某个冲程,对此冲程,下列叙述正确的是( )
A.压缩冲程,机械能转化为内能
B.压缩冲程,内能转化为机械能
C.做功冲程,机械能转化为内能
D.做功冲程,内能转化为机械能
7.下列说法中正确的是( )
A.热机消耗的燃料越多,效率就越低
B.柴油机的效率通常为100%
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
D.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
8.乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源,能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的性能,还减少有害气体的排放。乙醇汽油热值约,某汽车发动机的能量流向图如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该车发动机的效率为27%
B.0.1kg的乙醇汽油燃烧一定能够释放的能量
C.利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径
D.发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
二、多选题
9.2023年3月30日,长征二号丁运载火箭将宏图一号01组卫星发射升空,该组卫星是国际上首个四星编队飞行的对地成像系统。下列说法正确的是( )
A.火箭用液态氢作燃料,因为氢的热值较大
B.火箭升空过程中,以火箭为参照物,发射台是运动的
C.卫星在绕地球运行过程中运动状态不变
D.卫星升空过程中,动能增大,重力势能不变
10.自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从一种形式转化为其他形式。如图所示的事例中,能量的形式发生了转移的是( )
A.图甲:高温的电炉丝使周围的空气温度上升
B.图乙,流星从夜空快速滑过发出耀眼的光亮
C.图丙:试管中高温水蒸气弹出管口的橡胶塞
D.图丁:涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动
三、填空题
11.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,其中获得动力的冲程是___________,一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是,则汽油机每秒钟完成_______个冲程,对外做功_______次。
12.能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的_______保持不变。这个规律叫做________。
13.2022年10月,卫星夸父一号搭乘长征二号运载火箭发射升空,开启对太阳的探测之旅。如图所示,火箭加速上升过程中,夸父一号的机械能 _____(选填“增大”、“减小”或“不变”),火箭加速上升过程中的能量转化与四冲程内燃机的 _____冲程相同。长征二号运载火箭以偏二甲肼作为燃料,主要利用了这种燃料 _____大的特性。
14.为使舰载机在短时间内达到起飞速度,某航母上安装了蒸汽弹射装置。如图所示为其工作原理示意图,高压蒸汽推动活塞牵引舰载机加速向右运动,2s左右舰载机即可达到起飞速度。此过程中,蒸汽的内能会______(选填“增大”或“减小”),其能量转化与内燃机的______冲程相同。
15.如图是体现劳动人民制作潮油卤鹅的情境。用各种卤料配合传统手法精心制作卤鹅,经过多个卤制程序,鹅由白色逐渐变成深色,这是________现象。卤料放在水中,用液化石油气加热,此过程是通过________的方式增大内能的;若消耗了0.1kg的液化石油气,则液化石油气完全燃烧放出的热量为________J。(液化石油气的热值为4.9×107J/kg)
四、实验题
16.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。(注:燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示)。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。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证结论可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的________相同,以及水的初温和_________相同;
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________;
(3)小明同学利用这种实验方案计算出了煤油和菜籽油的热值,请思考:利用此实验方法计算出的热值将比真实值_________(选填“偏大”或“偏小”)。原因有两点:①燃料不能_______;②燃料燃烧放出的热并不能完全被_______吸收;
(4)实验装置使用了石棉网,它的作用是________。
17.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,可以选择___________两个装置;然后通过观察___________(选填“加热时间”或“物质升高的温度”)来比较两种燃料热值大小;
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用___________两个装置进行实验,不同物质吸收热量的多少是通过___________(选填“加热时间”或“物质升高的温度”)来反映的。根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图丁所示:
①由图可以看出,___________液体的比热容较大;
②如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是___________;
(3)我们知道固体熔化时虽然温度保持不变,但仍需吸热。通过查阅资料知道:人们把单位质量的某种物质,在熔点时从固态完全变为液态需要的热量,叫做该物质的熔解热,用字母表示。已知质量5kg冰由-10℃全部熔化成0℃的水所需的热量是,则冰的熔解热为___________J/kg【其中冰的比热容】。
五、计算题
18.用烟煤烧水时,将的水从加热到,燃烧了的烟煤。水的比热容是,烟煤的热值约为试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)热效率是多少?
(4)分析热效率不高的原因。
六、综合题
19.完全燃烧1.4g酒精释放热量4.2×104J。这些热量全部被0.2kg的液体A吸收,液体的温度升高了50℃。则:
(1)酒精的热值是______J/kg;
(2)计算:液体A的比热容是多大______?
(3)完全燃烧2.8g酒精释放的热量全部被0.4kg的液体A吸收。则液体升高的温度Δt′=______℃(不考虑散热);现用如图所示装置加热0.4kg的液体A,液体升高的温度也为Δt′,燃烧酒精的质量多于2.8g。有哪些原因会导致这个结果?写出两点:
①从燃料燃烧的角度分析:______;
②______。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D
【详解】燃烧2kg某种燃料放出3.6×107J的热量,由于没有说明燃料是否完全燃烧,所以无法计算燃料的热值。
故选D。
2.C
【详解】①汽车的速度为
v=72km/h=20m/s
根据可知,汽车通过的路程为
s=vt=20m/s×3600s=72000m
故①正确;
②汽车在水平面上做匀速直线运动,受到的牵引力好摩擦力是一对平衡力,则
F=f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N
牵引力做功的功率为
故②正确;
③则消耗的燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=4.6×107J/kg×5.6kg=2.576×108J
故③错误;
④汽车牵引力做的功为
W=Fs=1200N×72000m=8.64×107J
汽车发动机的效率为
故④正确。
故选C。
3.B
【详解】A.在吸气冲程中,汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入的是空气,故A错误;
B.为柴油发动机加润滑油,减小摩擦,在有用功一定时,减小额外功,可以提高热机效率,故B正确;
C.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率;做功多少和功率和做功时间有关,故C错误;
D.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D错误。
故选B。
4.C
【详解】甲图:两气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能;乙图:排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程;丙图:两气门都关闭,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能;丁图:进气门打开,活塞向下运行,汽缸容积增大,是吸气冲程。
A.热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即丁、甲、丙、乙,故A错误;
B.甲图的冲程是压缩冲程,是机械能转化为内能,故B错误;
C.丙图是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,对外提供动力,故C正确;
D.飞轮的转速为,则该汽油机每秒钟转动30转,而每2转做1次,因而每秒做功15次,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】A、摩擦生热是克服摩擦做功,消耗了机械能,获得了内能,是机械能转化为内能,故A错误;
B、燃料燃烧的过程,是将化学能转化为内能,故B错误;
C、电动机带动水泵把水送到高处,消耗了电能,水获得了机械能,所以是把电能转化为机械能,故C正确;
D、摩擦起电是消耗了机械能,获得了电能,是把机械能转化为电能,故D错误.
故选C.
6.A
【详解】由图知道,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,可以判断是压缩冲程,在压缩冲程中机械能转化为内能,故A正确、BCD错,故选A.
7.C
【详解】A.热机的效率是指热机工作过程中,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。热机消耗的燃料多,并不意味着效率就低,还要看这些燃料中有多少能量被转化为了有用功。故A错误;
B.在实际的热机工作过程中,由于存在各种能量损失(如散热损失、机械摩擦损失等),热机的效率不可能达到100%。故B错误;
C.使燃料燃烧更充分,可以减少燃料未完全燃烧就排出的能量损失,从而提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,即提高热机的效率。故C正确;
D.燃料的热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料燃烧释放的热量多少无关。故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.该车发动机的效率为
故A错误;
B.0.1kg的乙醇汽油完全燃烧时释放的能量为
若不能完全燃烧,放出的热量比少,故B错误;
C.废气的温度很高,废气的排放会带走很多热量,摩擦生热也会使能量损耗,利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径,故C正确;
D.发动机压缩冲程把机械能转化为内能,故D错误。
故选C。
9.AB
【详解】A.用液态氢作火箭的燃料,是因为液态氢的热值较大,完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比,放出的热量更多,故A正确;
B.以火箭为参照物,火箭升空过程中,与发射台的位置不断发生变化,所以发射台是运动的,故B正确;
C.该卫星在绕行过程中速度和高度不断变化,所以运动状态是变化的,故C错误;
D.卫星在升空的过程中,由于质量不变,速度和高度都增大,所以动能和重力势能都增大,故D错误。
故选AB。
10.AD
【详解】A.高温电炉丝使周围空气温度上升,将热量传递给空气,能量发生转移,故A符合题意;
B.流星从夜空快速滑过,与大气摩擦做功,将机械能转化为内能,使物体温度升高,发出耀眼的光亮,此过程中能量发生了转化,故B不符合题意;
C.试管中高温水蒸气将管口的橡胶塞弹出,将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,此过程中能量发生了转化,故C不符合题意;
D.涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机,将海水的机械能转移到水轮机上,使水轮机转动,故D符合题意。
故选AD。
11. 做功冲程 40 10
【详解】[1]在汽油机一个工作循环的四个冲程中,获得动力的冲程是做功冲程,将高温高压的燃料点燃,燃烧形成高温高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能。
[2][3]汽油机完成1个工作循环,完成四个冲程,飞轮转2转,对外做功1次
1200r/min=20r/s
即每秒完成10个工作循环,完成40个冲程,对外做功10次。
12. 总量 能量守恒定律
【详解】[1][2]能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。这个规律叫做能量守恒定律。
13. 增大 做功 热值
【详解】[1]火箭在加速上升过程中,质量不变、速度增大,动能增大;质量不变、高度增大,重力势能增大;而动能和势能统称为机械能,使得机械能增大。
[2]火箭加速上升过程中,内能转化为机械能,与四冲程内燃机的做功冲程相同。
[3]运载火箭采用“偏二甲肼”作为火箭的燃料,原因是“偏二甲肼”的热值大,完全燃烧相同质量的“偏二甲肼”和其它燃料相比,可以释放出更多的热量。
14. 减小 做功
【详解】[1]高压蒸汽推动活塞牵引舰载机加速向右运动,蒸气产生的内能转化为活塞的机械能,蒸汽的内能会减小。
[2]内燃机的做功冲程中也是将内能转化为机械能,所以上述能量转化与做功冲程相同。
15. 扩散 热传递
【详解】[1]鹅由白色逐渐变成深色,说明卤汁分子进入到鹅中,这是扩散现象。
[2]用液化石油气加热,使水的内能增大,这是通过热传递改变物体内能的。
[3]液化石油气完全燃烧放出的热量
液化石油气完全燃烧放出的热量为。
16. 质量 水的质量 煤油 偏小 完全燃烧 水 使受热均匀
【详解】(1)[1][2]因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等。
(2)[3]由图表数据可知甲杯中的水温度升高的多,即水吸收的热量较多,说明煤油放出的热量较多,所以煤油的热值较大。
(3)[4][5][6]由于燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热会散失到空气中,又被烧杯等实验装置吸了热,使得燃料燃烧放出的热并不能完全被水吸收,因此计算出热值比实际要偏小些。
(4)[7]使用石棉网可以让烧杯被加热时可以受热均匀。
17. 甲、乙 物质升高的温度 甲、丙 加热时间 b
【详解】(1)[1][2]比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据,得出不同燃料放出热量的多少,应选择甲、乙两图进行实验,实验时要观察温度计的示数(液体升高的温度)比较两种燃料的热值大小。
(2)[3][4]为了比较物质的吸热能力,应选用相同的燃料加热(即相同的热源),目的是在相同的时间内两种物质吸收的热量相同,通过加热时间来反映两种物质吸热多少,故选择甲、丙两图装置。
①[5]由图示图像可知,a和b升高相同的温度,如温度都升80℃,a需要的是时间是10min,b需要的时间是20min,b需要更长的加热时间,这也就说明了b的吸热能力强一些,a的吸热能力弱,所以b液体的比热容较大。
②[6]根据可知,在质量和吸收热量一定时,温度的变化和比热容成反比。我们用相同的燃料1加热时间10min,a和b吸收的热量就是相同的,a的温度变化值为
b的温度20min变化,10min变化值为,据得,a液体吸收的热量:,b液体吸收的热量:,由于a和b吸收的热量就是相同的,则
所以a的比热容为
(3)[7]冰由全部变成的冰吸热为
故熔化成的水吸热为
所以
18.(1);(2);(3);(4)见解析
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)的烟煤完全燃烧放出的热量
(3)热效率
(4)烟煤没有完全燃烧,热传递给水的过程中有热量损失。
答:(1)水吸收的热量是;
(2)的烟煤完全燃烧放出的热量是;
(3)热效率是;
(4)烟煤没有完全燃烧,热传递给水的过程中有热量损失。
19. 3×107 4.2×103J/(kg•℃) 50 酒精燃烧过程中不可能完全燃烧 加热过程中有热量散失
【详解】(1)[1]酒精的热值为
(2)[2]由题意可知,液体A吸收的热量为
液体A的比热容为
(3)[4]不计热量损失时,水吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,则此时水吸收的热量为
水升高的温度为
[5] ②[6]实际操作过程中,酒精燃烧并不充分,酒精燃烧放出的热量不可能被水完全吸收,这都会导致酒精实际用量比计算得出酒精的质量大。
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