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2019-2020年中考物理總復(fù)習(xí) 第四單元 熱和能 內(nèi)能的利用 第13講 內(nèi)能的利用試題 考題自測體驗 1.(xx江西中考,7)如圖是世界上早期的蒸汽汽車模型。燃料燃燒使水溫升高,水的　　能增加,再轉(zhuǎn)化為汽車的　　　　能,使汽車前進(jìn)。 2.(xx江西中考,5)如圖所示,火柴頭在火柴盒上輕輕劃過就能擦燃,這是通過　　　　的方式改變了物體的　　能。 3.(xx江西撫州中考,9)19世紀(jì)蒸汽機(jī)的使用改變了整個世界,從此社會進(jìn)入了工業(yè)化時代。下列哪位科學(xué)家改良設(shè)計的蒸汽機(jī)對推動蒸汽機(jī)的使用作出了重大的貢獻(xiàn)(　　) A.阿基米德　　B.瓦特　　C.牛頓　　D.奧斯特 4.(xx江西南昌中考,3)現(xiàn)代汽車的發(fā)動機(jī)一般都是四沖程內(nèi)燃機(jī),其四個沖程如圖所示,其中做功沖程是(　　) 5.(xx江西中考,19)蓮蓮家的汽車尾部上標(biāo)有“2.0 T”的字樣。其中“T”就是“渦輪增壓”,是利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn),來帶動同軸的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn),從而增加進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓,使汽油燃燒更充分,燃?xì)鈮簭?qiáng)更大。同時也減少了廢氣中的有害物質(zhì),達(dá)到提高發(fā)動機(jī)效率和減少廢氣污染的目的。這輛汽車的最低油耗可達(dá)0.2 kg/(kWh)。已知汽油的熱值為4.6107 J/kg〔溫馨提示:最低油耗是指獲得1 kWh的有用功能量最少燃燒的汽油量;0.2 kg/(kWh)表示獲得1 kWh能量消耗0.2 kg汽油〕。則: (1)0.2 kg的汽油完全燃燒時放出的熱量為多少? (2)該汽車發(fā)動機(jī)的效率最高可達(dá)多少?(結(jié)果保留整數(shù)) 考點鞏固遷移 1.(xx河北中考改編)雙能源(汽油和天然氣)汽車以其經(jīng)濟(jì)、污染小等優(yōu)點倍受人們青睞。(已知汽油的熱值為3.2107 J/L、天然氣的熱值為7.2107 J/m3) (1)內(nèi)燃機(jī)是汽車的“心臟”,它是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為　　　　　　的機(jī)器。 (2)完全燃燒9 L汽油放出的熱量與完全燃燒　　 m3的天然氣放出的熱量相等。 2.節(jié)能環(huán)保越來越引起人們的關(guān)注,目前我國研發(fā)出一款以壓縮空氣為動力的環(huán)保車。汽車使用前需要壓縮存儲氣體,這一過程通過　　　　的方式使氣體內(nèi)能增加,開動時,釋放的氣體推動發(fā)動機(jī),將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為　　　　能。此車緊急剎車時,剎車片和輪胎都變熱,汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為　　能。 3.下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中,正確的是(　　) A.熱機(jī)排出的尾氣沒有內(nèi)能 B.熱機(jī)的效率能達(dá)到100% C.熱機(jī)都是使用汽油作燃料 D.熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染 4.下列說法正確的是(　　) A.熱值與燃料的燃燒情況有關(guān) B.比熱容與物體吸收或放出的熱量有關(guān) C.做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 D.固體很難被壓縮,是因為分子之間只存在斥力的作用 5.(xx廣西玉林中考改編)某團(tuán)隊在野營時,使用鐵鍋燒水,他們發(fā)現(xiàn)把體積為2 L的水從10 ℃加熱到85 ℃時,共消耗了5 kg的干木柴,已知水的比熱容為4.2103 J/(kg℃),干木柴的熱值為1.2107 J/kg。求: (1)干木柴完全燃燒放出的熱量。 (2)水吸收的熱量。(3)鐵鍋燒水的效率。 預(yù)測題 1.家庭小汽車作為一種普通的交通工具已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶,預(yù)計我國汽車保有量在2020年將達(dá)到2.7億輛?，F(xiàn)在的汽車發(fā)動機(jī)一般都是汽油機(jī),而汽油的熱值為4.6107 J/kg,如果完全燃燒1 kg的汽油能夠釋放　　　　　　　 J的能量;為確保發(fā)動機(jī)正常工作,需對其冷卻,一般選用水來充當(dāng)冷卻劑,這主要是因為水的比熱容比較　　(選填“大”或“小”)。 2.一瓶酒精用去一半后,剩下的酒精(　　) A.熱值不變,比熱容減小一半 B.熱值和比熱容都減小一半 C.熱值減小一半,比熱容不變 D.熱值不變,比熱容不變 3.我國隨著航天事業(yè)發(fā)展需要,正在研制大功率液氫發(fā)動機(jī)。這種發(fā)動機(jī)主要是因為氫具有(　　) A.較小的密度 B.較大的比熱容 C.較高的熱值 D.較低的沸點 答案：考題自測體驗 1.答案:內(nèi)　機(jī)械 解析:水的溫度升高,水內(nèi)部的分子運(yùn)動越劇烈,因此水的內(nèi)能增加,使汽車前進(jìn),說明汽車獲得了機(jī)械能,即水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了汽車的機(jī)械能。 2.答案:做功　內(nèi) 解析:火柴頭在火柴盒上輕輕劃過,火柴盒會對火柴做功,火柴的內(nèi)能增大,溫度升高,當(dāng)達(dá)到火柴頭的燃點時就會擦燃。 3.B　解析:阿基米德發(fā)現(xiàn)了阿基米德原理,故A錯誤;瓦特改良設(shè)計了蒸汽機(jī),故B正確;牛頓,英國偉大的物理學(xué)家,主要成就在力學(xué)三定律和萬有引力定律等,故C錯誤;1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),故D錯誤,故選B。 4.B　解析:進(jìn)氣門打開,活塞向下運(yùn)行,汽缸容積增大,是吸氣沖程,A不符合題意;氣門都關(guān)閉,活塞向下運(yùn)行,汽缸容積增大,是做功沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,B符合題意;氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)行,汽缸容積減小,是壓縮沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,C不符合題意;排氣門打開,活塞向上運(yùn)動,汽缸容積減小,是排氣沖程,D不符合題意;故選B。 5.答案:(1)9.2106 J　(2)39% 解析:(1)0.2 kg的汽油完全燃燒時放出的熱量為 Q=mq=0.2 kg4.6107 J/kg=9.2106 J。 (2)根據(jù)題意可知,完全燃燒0.2 kg汽油發(fā)動機(jī)獲得的最大的有用功能量為W有=1 kWh=3.6106 J 所以汽車發(fā)動機(jī)的最大效率為 η=100%=100%≈39%。 考點鞏固遷移 1.答案:(1)機(jī)械能　(2)4 解析:(1)內(nèi)燃機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器; (2)9 L汽油完全燃燒放出的熱量 Q放=Vq汽油=9 L3.2107 J/L=2.88108 J 因為Q放=Vq天然氣, 所以需要完全燃燒天然氣的體積 V==4 m3。 2.答案:做功　機(jī)械　內(nèi) 解析:汽車使用前需要壓縮儲存氣體,壓縮氣體做功,氣體內(nèi)能會增加,這是因為做功改變了內(nèi)能;開動前,釋放的氣體推動發(fā)動機(jī),這是壓縮氣體對外做功,將氣體的內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;當(dāng)緊急剎車時,剎車片和輪胎都變熱,這是摩擦生熱,將汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為剎車片和輪胎的內(nèi)能。 3.D　解析:一切物體在任何溫度下都有內(nèi)能,所以熱機(jī)排放的尾氣也有內(nèi)能,所以A是錯誤的;熱機(jī)在工作時不可避免地要克服機(jī)械部件間的摩擦做額外功,機(jī)械效率不可能達(dá)到100%,所以B是錯誤的;汽油機(jī)燃燒汽油,柴油機(jī)燃燒柴油,蒸汽機(jī)燃燒煤,并不是所有的熱機(jī)都燃燒汽油,所以C是錯誤的;熱機(jī)在使用時會排放出一些有害的氣體,造成環(huán)境污染,所以D是正確的。 4.C　解析:燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān),與燃料的燃燒情況無關(guān),故A錯誤;由Q吸=cm(t-t0)可知,吸收熱量的多少和物質(zhì)的比熱容、物體的質(zhì)量,以及溫度的變化值有關(guān),故B錯誤;做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式,其作用是等效的,故C正確;固體很難被壓縮,是因為分子之間存在斥力的作用,引力是同時存在的,故D錯誤。 5.答案:(1)6107 J　(2)6.3105 J　(3)1.05% 解析:(1)干木柴完全燃燒放出的熱量Q放=mq=5 kg1.2107 J/kg=6107 J; (2)水的質(zhì)量m=ρV=1.0103 kg/m3210-3 m3=2 kg, 水吸收的熱量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2103 J/(kg℃)2 kg(85 ℃-10 ℃)=6.3105 J; (3)η=100%=100%=1.05%。 預(yù)測題 1.答案:4.6107　大 解析:(1)完全燃燒1 kg的汽油能夠釋放的能量 Q放=mq=1 kg4.6107 J/kg=4.6107 J; (2)汽車發(fā)動機(jī)工作過程中,不可避免地產(chǎn)生很多熱量,這些熱量如不及時帶走會影響機(jī)器的正常工作。 由公式Q=cmΔt知,在質(zhì)量和升高的溫度相同時,與其他液體比較,因為水的比熱容最大,所以吸收的熱量最多,冷卻效果最好。 2.D　解析:酒精的比熱容、熱值兩個物理量,都是表示酒精的某種特性;是從不同的角度來描述酒精的特性,只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),是一般不發(fā)生變化的量;一瓶酒精用去一半,則剩下的酒精的比熱容、熱值不變,選項D正確。 3.C　解析:大功率發(fā)動機(jī)在單位時間內(nèi)做功多,因此要求燃料燃燒要必須釋放很大的能量;根據(jù)這個需要,選擇液氫來做燃料,原因就是熱值比較大。