中考物理第一轮复习第十四章内能的利用知识结构-习题及答案

2018年中考第一轮复习物理知识结构（十四）内能的利用方式利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。利用内能來做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。热机：利用内能来做功的机械。汽油机热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧，产生动力的热机叫做内燃机。常见丿柴油机每一个工作彳庫环分为四个阶段斥缩冲程:将机械能转化为内能热机活塞往返2次，曲轴转动2周，对外做功1次。做功冲程:将内能转化为机械能;对外做功提供动力排气冲程（其他三个冲程都是辅助冲程，是依靠飞轮的惯性来完成的。）内能的利用汽油机柴油机结构点火吸气火花塞点火，点燃式吸气冲程吸入油气混合物压缩程度小，压强小，功率小燃气温度低，热机效率低结构轻巧，噪声小喷油嘴嘴喷油，压燃式吸气冲程吸入空气压缩程度大，压强大，功率大燃气温度高，热机效率高结构笨重，噪声大多用于大型机械压强功率温度效率优缺点用途多用于小型机械柴油机与汽油机不同点:柴油机与汽油机（2）相同点：基本构造、工作原理、工作过程f内能的获得：通过燃料燃烧，把燃料的化学能转化为内能。（定头:某种燃料完全燃烧放出的热虽与其质虽之比,燃料的热值（q）热机的效率＜在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。单位：J/kg或者J/m：!关于热值的理解：热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，反映不同燃料燃烧过程小，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。酒精的热值是3.0X107J/kg,它表示1kg酒精完全燃烧放出的热量3.0X10工煤气的热值是3.9X107J/m\它表示In?煤气完全燃烧放出的热量3.9X10\j。.「Q/A=mq适用于固体或液体燃料=适用于气体燃料热机的效率：热机用来做有用功的那部分能暈与燃料完全燃烧放出的能暈Z比。计算公式：热机效率几二W有用/Q总（几小于1）物理意义J燃烧放热公式I热机的效率］能流图中热机损失的能量：克服摩擦消耗的能量、散热损失的能量、废气带走的能量等。其屮废气带走的能量最多。j提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失，进行改进和革新,使用时注意保养，使机件间保持良好的润滑、减小摩擦。勺•能量及其存在的形式：口然界有多种形式的能量，如机械能、内能、光能、电能、化学能、核能2.能量守恒定律：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另一个物体，而任转化和转移的过程屮，能的总量保持不变。总量的转化与守恒［3.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。4•“永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。2018年中考物理第一轮复习第十四章内能的利用一、填空题1.在燃料燃烧的过程中，燃料的能转化为能。2.煤油的热值是4.6X107J/kgo其物理意义是o3.有10kg的汽油，它的热值是4.6X107J/kg，如果使用后还剩下5kg,这5kg汽油的热值是,这5kg汽油完全燃烧放出的热量是o4.热机是把能转化为能的机器。5.汽油机和柴油机统称为机，它们的一个工作循环包括、、、四个冲程,其屮冲程是机械能转化为内能，冲程是内能转化为机械能。6.水轮机带动发电机发电，是能转化为能；电动机带动水泵，把水抽到高处，是能转化为能。7.掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图1,讨论小球在运动中的能量转化。它的高度会逐渐降低，这是因为o减少的机械能变成能。8.图1为其他形式，或者从一个物体到其他物体,在下列现象屮，能量是怎样转化的？（1）用锯锯木头，过一会锯条变热了：（2）木材燃烧，发光发热：（3）植物进行光合作用：（4）电动机通电后转动起来：（5）蓄电池放电：（6）对蓄电池充电：9.能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式在这些变化过程屮，能量的总量保持不变。二、选择题）B.比热容变小，密度变大，热值变小D.比热容不变，密度不变，热值不变10.把一瓶洒精倒去一半，则剩下的酒精（A.比热容变小，密度变小，热值不变C.比热容不变，密度不变，热值变小11・酒精的热值比煤油的小，这表示（）A.燃烧酒精比燃烧煤油放出的热暈少B.燃烧酒精比燃烧煤油达到的温度低C.相同质量的酒精和煤油，煤油含的热暈多D.相同质量的煤油和洒精完全燃烧时，煤油放出的热暈多12.关于热机效率的说法正确的是（）C.一定等于1D.大于1、小于1都有可能13.烟煤的热值是2.9X107J/kg,完全燃烧500g烟煤放出的热量是（）A.1.45X10?JB.1.45X10打C.5.8X108JD・5.8X10?J14.某单杠汽油机的E轮的转速是1200r/min,则这台汽油机在1秒内对外做功的次数是（）A.10次B.15次C.20次D.30次15.下列关于“热机”的叙述不正确的是（）A.热机效率是热机性能的重要标志之一B.在热机的各种损失屮，废气带走的能量最多C.热机的效率越高，则热机的功率越大D.热机是把内能转化为机械能的机器16.两台汽油机，甲的效率比乙效率高，其意义是（）A.甲每秒输出的功比乙每秒输出的功多B.甲所消耗的汽油比乙所消耗的汽油少C.在消耗相同汽油的条件下，甲输出的功比乙输出的功多D.在输出相同的功的条件下，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多17.已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法屮正确的是（）A.甲种燃料含有的热量比乙种燃料多B.完全燃烧一定质量的甲种燃料，刚好烧开一壶水，那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开这壶水C.燃烧相同质量的两种燃料，甲种放出的热量多D.只要通风条件好，供氧充足，乙的热值可能大于甲的热值18.下列能量的转化中，属于机械能转化为内能的是（）A.点燃爆竹，爆竹腾空而起B.汽车紧急刹车，轮胎发热C.给生石灰加水，温度升高D.给电炉通电，电炉发热19.下面关于能量的说法中，正确的是（）A.用砂轮磨刀是由内能转化为动能B.陨石进入人气层成为流星时，是内能转化为机械能C.壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动，是水的势能转化为壶盖的动能D.用打气筒给轮胎打气，打气筒发热，是机械能转化为内能20.我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢是有（）A.较小的密度B.较大的比热容C.较高的热值D.较低的沸点21.如图2所示是内燃机的四个冲程，其屮属于压缩冲程的是（23.用酒精灯给试管屮的水加热，如图3所示，在软木塞被冲出试管口的过程屮，下列说法正确的是（A.水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同D.软木塞的机械能守恒24.装着开水的暧水瓶，有时瓶寒会自动弹起。推动瓶塞的能量来自A.瓶塞的内能B.瓶塞的机械能C.水蒸气的机械能D.水蒸气的内能三、综合题25.从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中（1）（2）冲程存在着化学能转化为内能的过程；冲程存在着内能转化为机械能的过程；（3）冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程。26•请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。（1）某太阳能电池的工作效率是16%：（2）某电动机的工作效率是83%：（3）某锂电池充电的效率是99%：（4）某柴油机工作的效率是35%：（5）某电热水器工作的效率是87%：27.在内燃机屮燃料是否能够完全燃烧？在图4屮标出能量的去向。28.一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后落到地上。以上过程中发生了多种能量转化:（1）撞针撞击子弹，引燃火药：能转化为能。（2）火药燃烧过程：能转化为能。（3）子弹被打出枪膛：能转化为能。29.用燃气灶烧水，把2.2kg初温为20°C的水加热到100°C,共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为4.4X107J/kg,水的比热容为4.2X103J/（kg*°C）。（1）水的内能增加了Jo（2）燃气灶烧水的效率为030.某干木柴和煤油的热值分別为1.2X107J/kg,4.6X107J/kg,如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式來说明理由。31.全球汽车保有量在迅速增长了，截止2011年，全球处于使用状态的汽车数暈已突破10亿辆。每辆汽车每年耗油1.8t,汽午内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机的效率提高1%,全球每年可以节约多少燃油？32.汽油的热值为4.6X10’J/kg。个数值有多大？有人通过一个具体的例子来认识汽油热值的大小：一个60Kg的人，从大厦的1楼步行至11楼（走了10层楼），每层楼高位3米，他克服重力做了多少焦耳的功？如果汽油完全燃烧获得的热量的焦耳数和这些功相等，需要汽油的质量是多少？这大约相当于生活屮什么物体的质量？33.小华家使用的天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大的比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数据是否相等。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15°C,热水器输出的热水的温度为40°C,注水前天然气表的示数是2365.89m',注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2X10J/n?。请你估测该热水器的热效率。34.“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%。已知汽车整车质量为1375kg，油箱容积为50L。（汽油热值q=3.3X107J/L,g二10N/kg）（1）这时汽车牵引力做功的功率是多少？（2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？35.燕老师的家离学校大约10公里，为了便于上下班，他购买一部轻便摩托车來代步，使用的燃料为93#汽油，根据表中提供的数据，请回答：轻便摩托车燃料93,汽油汽油密度Pokg/m3油箱容量功率“L热值价格<7oX107J/kgP.kW4.90元/L（1）如果燕老师上班时骑车的平均速度为36km/h,试根据表中所提供的有关信息，求：1燕老师上学校时至少用去汽油的质量是多少？2为燕老师计算一下，他骑车从家到学校至少需花多少油费？（2）有位同学给燕老师建议：在上述条件不变的情况下，釆用加快车速缩短时间的办法，就一定可以省油费。你认为这种方法是否可行？为什么？一、填空1・化学；内2•完全燃烧1千克的煤油放出的热量是4.6X107焦耳。3・4.6X107J/kg；2.3X108J4•内；机械5•内燃；吸气；压缩；做功；排气；压缩；做功6.机械；电；电；机械7・机械能减少了；内能&（1）机械能转化为内能（2）化学能转化为内能和光能（3）光能转化为化学能（4）电能转化为机械能（5）化学能转化为电能（6）电能转化为化学能9•转化转移二、选择26・(1)太阳能电池把其接收到的太阳能的16%转化为内能(2)电动机把其消耗的电能的83%转化为机械能输出(3)锂电池把其消耗的电能的99%转化为化学能储存起来(4)柴油机把柴油燃烧时释放的能量的35%转化为机械能(5)电热水器把其消耗电能的87%转化为内能27•内燃机中的燃料不能完全燃烧。燃料燃烧释放的能量主要消耗在以下几个方面：①对外做有用功②废弃带走很大一部分能量③机械散热消耗一部分能量④克服摩擦消耗一部分能量。废气带走的热量2&(1)机械能；内能(2)化学能；内能(3)内能；机械能29.(1)7.39X105J(2)37.3%30.解Q1=Q2mlql=m2q2ml/m2=q2/q1=4.6/1.2=3.83倍31・解:・・•内燃机效率提高“，・•・q2二耳1+1%=30%+1%=31«>・・・5二厂有用,qm••-“有用=“qm‘・・•内燃机效率提高后肓用功是伯同的，每辆汽车:F"2Q*2•lHll•jn2="~1H2则每辆汽车毎年节约柴油：H130%Ajn=mi-m2=〈1-—)M-|=(1-jyy-)X1.8t^0.058t»・••全球可以节约的憋油：Amti=nAm=l.OX109X0.058t=5.8X107t5答：全球可以节约的憋油5.8Xio7t・32•解：这个人受到的重力是G=mg=60kgX9.8N/kg=588N；克服重力做功W=Gh=588NX3mX10=1.764X104J；TQ放二W,Q放二mq・••需要燃烧汽油的质量：m二掘二I""""®.8X10-4kg=0.38g.q4.6xlO7J/7rg33・解：天然气释放的能量Q=qv=3.2X107J/m3X(2366.05m3-2365.89m3)=5.12X10%水吸收的热量Q吸=cmAt=cPv水二4.2X10\J/(kg・°C)X1.0X103kg/m3X40X10'3m3X(40°C-15°C)=4.2X106J；34・解：（1）汽车匀速前进受到的阻力：f=0.08G=0.08mg=0.08X1500kgX10N/kg=1200N；・.•汽车匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力,・・・汽车受到的牵引力：F二f二1200N,这