初中總復(fù)習(xí)物理配人教版-課后習(xí)題及答案-第四單元　熱和能　內(nèi)能第14課時(shí)　內(nèi)能的利用

1、第14課時(shí)內(nèi)能的利用知能優(yōu)化訓(xùn)練中考回顧1.(2021四川自貢中考)關(guān)于四沖程內(nèi)燃機(jī),下列說(shuō)法正確的是()A.汽油機(jī)和柴油機(jī)都是內(nèi)燃機(jī),吸入汽缸的物質(zhì)相同B.汽油機(jī)和柴油機(jī)都是通過(guò)火花塞點(diǎn)火的C.燃料在汽缸內(nèi)猛烈燃燒,燃料熱值迅速減小D.壓縮沖程主要是通過(guò)做功的方式增大缸內(nèi)氣體的內(nèi)能的答案:D2.(2020海南中考)如圖所示,用酒精燈加熱試管里的水,產(chǎn)生的水蒸氣將試管塞沖向空中。在這個(gè)過(guò)程中,能量轉(zhuǎn)化的順序?yàn)?)A.內(nèi)能機(jī)械能化學(xué)能B.化學(xué)能內(nèi)能機(jī)械能C.機(jī)械能內(nèi)能化學(xué)能D.內(nèi)能化學(xué)能機(jī)械能答案:B解析:用酒精燈加熱水的過(guò)程中,酒精的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為試管和水的內(nèi)能;當(dāng)水沸騰時(shí)產(chǎn)生大量的水蒸氣,試管

2、內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大,大于外界大氣壓,就會(huì)將塞子沖出;此時(shí)試管內(nèi)水蒸氣對(duì)塞子做功,水蒸氣的內(nèi)能減小,轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能,即能量轉(zhuǎn)化的順序?yàn)榛瘜W(xué)能內(nèi)能機(jī)械能,故B正確。3.(2020山東棗莊中考)關(guān)于熱機(jī)的效率,下列說(shuō)法正確的是()A.在做功同樣多的情況下,熱機(jī)的效率越高消耗的燃料越多B.一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高C.熱機(jī)的效率越高說(shuō)明做功越快D.熱機(jī)損失的能量中,廢氣帶走的能量較少,主要是由于機(jī)械摩擦損失的答案:B解析:熱機(jī)的效率越高,做有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值越大,即在做功相同的情況下,消耗的燃料較少,或消耗相同的燃料,做功較多,故A錯(cuò)誤。一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高,

3、故B正確。熱機(jī)的效率是有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值,熱機(jī)的效率越高說(shuō)明有用功與總功的比值越大;功率表示做功的快慢,功率越高說(shuō)明做功越快,效率和功率是兩個(gè)不同的物理量,二者之間沒(méi)有必然聯(lián)系,故C錯(cuò)誤。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的能量流向,熱機(jī)損失的能量中,廢氣帶走的能量較多,故D錯(cuò)誤。4.(2021四川達(dá)州中考)右圖是四沖程汽油機(jī)的沖程,該沖程中,汽缸內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能(選填“變大”“變小”或“不變”);0.5 kg汽油完全燃燒后放出熱量的42%被質(zhì)量為100 kg、初溫為25 的水吸收,可使水溫升高到。q汽油=4.6107 J/kg,c水=4.2103 J/(kg)答案:做功變小485.(2020貴州黔西南

4、州中考)如圖所示,給試管內(nèi)水加熱至一定程度,發(fā)現(xiàn)試管口木塞會(huì)被推出。 (1)給水加熱是通過(guò)的方式使水的內(nèi)能增加的;木塞被推出后水蒸氣的內(nèi)能(選填“增加”“減少”或“不變”)。(2)四沖程內(nèi)燃機(jī)的沖程與這個(gè)原理相同;內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),產(chǎn)生的噪聲和會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。答案:(1)熱傳遞減少(2)做功廢氣解析: (1)改變內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞。給水加熱是通過(guò)熱傳遞的方式,將酒精燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到水中,使水的內(nèi)能增加。木塞被推出是因?yàn)樗魵馔ㄟ^(guò)做功的方式,將自身內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機(jī)械能,此過(guò)程水蒸氣內(nèi)能減少,溫度降低。(2)做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中高溫高壓的氣體將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能,推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)

5、,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外做功,與(1)中木塞被推出的原理相同。內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),產(chǎn)生的噪聲和廢氣會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。6.(2021云南中考)下圖是某火箭發(fā)射時(shí)的場(chǎng)景,目前運(yùn)載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料,液態(tài)氧作為助燃劑?；鸺剂系陌l(fā)展如表1所示,表2是一些燃料的熱值。表1項(xiàng)目第1代第2代第3代第4代燃料氧氣和汽油混合偏二甲肼煤油液態(tài)氫氧化劑四氧化二氮液態(tài)氧液態(tài)氧表2燃料熱值燃料熱值汽油4.6107 J/kg煤油4.6107 J/kg柴油4.3107 J/kg氫1.4108 J/kg(1)使用氫作為燃料的主要優(yōu)點(diǎn)是和。(2)某火箭發(fā)射時(shí)攜帶了3104 kg液態(tài)氫燃料,這些燃料完全燃燒最多能將多少千克初溫為20

6、的水加熱至沸騰?c水=4.2103 J/(kg),當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓(3)氫能源車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在汽缸中燃燒。某次測(cè)試中,一輛氫能源車(chē)以70 kW的功率勻速行駛0.5 h,消耗了2 kg燃料,求該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。答案:(1)熱值大無(wú)污染(2)1.25107 kg(3)45%模擬預(yù)測(cè)1.如圖所示實(shí)驗(yàn),試管口木塞沖出過(guò)程()A.試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣B.試管口出現(xiàn)白霧說(shuō)明水蒸氣內(nèi)能增加C.能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程相同D.水蒸氣對(duì)木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能減少答案:D解析:試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣液化成的小液滴,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;液化放熱,所以?xún)?nèi)能變小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;此過(guò)程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化

7、為機(jī)械能,與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程相似,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;水蒸氣對(duì)外做功,內(nèi)能減少,選項(xiàng)D正確。2.生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例很多。下列描述錯(cuò)誤的是()A.摩擦生熱是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.摩擦起電是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把水送到高處是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.燃料燃燒放熱是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能答案:B解析:摩擦生熱是克服摩擦做功,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A正確;摩擦起電是電子的轉(zhuǎn)移,可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把水送到高處是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C正確;燃料燃燒放熱是把自身蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D正確。3.關(guān)于熱機(jī),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.通過(guò)技術(shù)改進(jìn),可以使熱機(jī)的效率達(dá)到100%

8、B.減少城市熱島效應(yīng)的措施之一就是倡導(dǎo)“綠色出行”C.用水而不用其他循環(huán)物質(zhì)降低熱機(jī)的溫度,主要是利用水的比熱容大的特性D.嚴(yán)寒的冬天,有人晚上把熱機(jī)水箱中的水放出,是防止氣溫降低時(shí),水凝固而脹壞水箱答案:A解析:任何機(jī)器的效率都小于100%,熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%,選項(xiàng)A的說(shuō)法是錯(cuò)誤的;選項(xiàng)B、C、D中的說(shuō)法都是正確的。4.下列說(shuō)法正確的是()A.升高相同的溫度時(shí),吸收熱量越多的物體比熱容越大B.燃料不完全燃燒時(shí),熱值變小C.物體吸收熱量,溫度不一定升高D.掃地時(shí)塵土飛揚(yáng),是分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的答案:C解析:由Q吸=cmt可知,升高相同的溫度時(shí),吸收的熱量多,比熱容不一定大,選

9、項(xiàng)A錯(cuò)誤;燃料不完全燃燒時(shí),其熱值不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體吸收熱量,溫度可能升高,也可能不變,如晶體熔化過(guò)程及液體沸騰過(guò)程中,雖然吸收熱量但溫度保持不變,故選項(xiàng)C正確;掃地時(shí)塵土飛揚(yáng),是物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng),不是分子的運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.發(fā)射衛(wèi)星的火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫,這是利用了氫燃料的()A.熱值大B.比熱容大C.密度大D.以上說(shuō)法都不正確答案:A解析:發(fā)射火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料,原因是液態(tài)氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí),可以釋放出更多的熱量,故A正確。6.關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電池充電,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.暖瓶塞被熱氣沖開(kāi),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電動(dòng)機(jī)

10、工作,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.摩擦生熱,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能答案:B解析:暖瓶塞被熱氣沖開(kāi),是暖瓶?jī)?nèi)空氣受熱膨脹對(duì)瓶塞做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。7.根據(jù)能量守恒定律,下列情形可能發(fā)生的是()A.隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和提高,永動(dòng)機(jī)是可以制成的B.兩個(gè)斜面相對(duì)連接,小球從左斜面滾下后沖上右斜面C.電水壺里的水沸騰后斷電,水的沸騰卻一直持續(xù)下去D.出槍膛的子彈射穿木板后,以更快的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)答案:B8.某臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為1 800 r/min,在1 s內(nèi),汽油機(jī)完成了個(gè)工作循環(huán)。汽油機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)消耗了500 g汽油,若這些汽油完全燃燒,可放出熱量 J。(q汽油=4.6107 J/kg)答

11、案:152.31079.工程師設(shè)計(jì)了一款單缸六沖程內(nèi)燃機(jī),它每一個(gè)工作循環(huán)的前四個(gè)沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同。在第四沖程結(jié)束后,立刻向汽缸內(nèi)噴水,水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣,推動(dòng)活塞再次做功,水蒸氣溫度(選填“升高”“降低”或“不變”),其內(nèi)能(選填“增加”“減少”或“不變”)。這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能,提高了熱機(jī)的。為進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán),這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程是沖程。答案:降低減少效率排氣解析:水蒸氣推動(dòng)活塞做功時(shí),水蒸氣的內(nèi)能減小,溫度降低,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,這樣在六個(gè)沖程中兩次做功,提高了熱機(jī)的效率,水蒸氣推動(dòng)活塞做功后,進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)前,必須先將剩

12、余的廢氣排出汽缸,即第六沖程應(yīng)是排氣沖程。10.在如圖所示的四幅圖中,甲、乙是兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)示意圖,丙、丁是四沖程汽油機(jī)工作過(guò)程中的兩個(gè)沖程示意圖。與壓縮沖程原理相同的是圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。汽油機(jī)利用內(nèi)能來(lái)做功的沖程是圖。答案:乙丙解析:與汽油機(jī)壓縮沖程原理相同的是圖乙,均將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;利用內(nèi)能做功的沖程為做功沖程,為圖丙,高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),對(duì)活塞做功。11.把1 kg初溫為35 的水加熱到85 ,消耗了10 g的煤氣,此過(guò)程水吸收的熱量為J,加熱裝置的效率為。煤氣的熱值q煤氣=4.2107 J/kg,水的比熱容c水=4.2103 J/(kg)答案:2.110550%解析:水吸

13、收的熱量為Q吸=c水mt=4.2103 J/(kg)1 kg(85 -35 )=2.1105 J,煤氣完全燃燒放出的熱量為Q放=m煤氣q=110-2 kg4.2107 J/kg=4.2105 J,加熱裝置的效率為=Q吸Q放=2.1105 J4.2105 J100%=50%。12.某團(tuán)隊(duì)在海拔3 000多米的高山上野營(yíng)時(shí),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(shí),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。(1)求干木柴完全燃燒放出的熱量。(2)求水吸收的熱量。(3)求鐵鍋燒水的效率。(4)他們也發(fā)現(xiàn)在高山上用

14、鐵鍋煮馬鈴薯時(shí),盡管鍋里的水沸騰了很長(zhǎng)時(shí)間,馬鈴薯還是煮不軟,為什么?答案:(1)6107 J(2)6.3105 J(3)1.05%(4)在海拔3 000多米的高山上,大氣壓較低,水的沸點(diǎn)較低,即鍋內(nèi)水雖然沸騰了,但溫度比較低,所以盡管水沸騰了很長(zhǎng)時(shí)間,馬鈴薯還是煮不軟。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)2 L的水的質(zhì)量m水=V=1.0103 kg/m3210-3 m3=2 kg,水吸收的熱量Q吸=cm水t=4.2103 J/(kg)2 kg(85 -10 )=6.3105 J。(3)鐵鍋燒水的效率=Q吸Q放=6.3105 J6

15、107 J100%=1.05%。(4)液體的沸點(diǎn)隨氣壓的減小而降低;大氣壓隨高度的增加而減小。山上氣壓低,水的沸點(diǎn)低,所以不易把馬鈴薯煮軟。13.小剛同學(xué)和家人在郊外野餐,用木炭燒水。鐵鍋內(nèi)裝有5 kg水,把水從18 加熱至98 ,已知水的比熱容為4.2103 J/(kg)。如果木炭的熱值為3.4107 J/kg,它燃燒放出的熱量有10%被水吸收。求:(1)在這個(gè)過(guò)程中水吸收的熱量;(2)在這個(gè)過(guò)程中用掉多少木炭。答案:(1)1.68106 J(2)0.49 kg解析:(1)吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)5 kg(98 -18 )=1.68106 J;(2)由=Q

16、吸Q放得Q放=Q吸=1.68106 J10%=1.68107 J,由Q放=mq得需要的木炭m=Q放q=1.68107 J3.4107 J/kg0.49 kg。14.閱讀下面的短文,回答問(wèn)題?？諝饽軣崴骺諝饽軣崴?如圖甲)是吸收空氣的內(nèi)能來(lái)給水加熱的裝置。其耗能約為電熱水器的四分之一?？諝饽軐儆诳稍偕男履茉?擁有先天的節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。圖乙是空氣能熱水器的工作原理示意圖,它主要由儲(chǔ)水箱、毛細(xì)管、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器等部件組成。制冷劑在毛細(xì)管、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器之間的循環(huán)過(guò)程與我們所熟悉的電冰箱的制冷循環(huán)過(guò)程相同,其工作過(guò)程如下:.液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)一段很細(xì)的毛細(xì)管緩慢地進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器

17、內(nèi)迅速汽化,并從空氣中吸收熱量。.制冷劑汽化生成的蒸氣被壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓的蒸氣進(jìn)入冷凝器。.在冷凝器中,高溫高壓的蒸氣將熱能傳遞給冷水并發(fā)生液化。制冷劑依此不斷循環(huán)流動(dòng),使水的溫度不斷上升?？諝饽軣崴饔幸粋€(gè)很重要的指標(biāo)是能效比,它是指水箱中的水吸收的熱量(Q)與壓縮機(jī)等電器消耗的電能(W)的比值。能效比越高,說(shuō)明熱水器的制熱效果越好。(1)制冷劑在中汽化,在中液化。(2)制冷劑在工作循環(huán)過(guò)程中,將的內(nèi)能不斷地“搬運(yùn)”至中。(3)某品牌空氣能熱水器正常工作時(shí)的參數(shù)如下:電源電壓/V額定輸入功率/kW進(jìn)水溫度/出水溫度/能效比2200.8420563.4從表格中的數(shù)據(jù)可知,該空氣能熱水器正常工作1 h可產(chǎn)生的熱水的體積為L(zhǎng)。水的比熱容為4.2103 J/(kg),水的密度為1.0103 kg/m3答案:(1)蒸發(fā)器冷凝器(2)空氣水(3)68解析:通過(guò)分析