專題27 內(nèi)能的利用（原卷版）-2022年中考物理二輪專項復習核心考點突破與必刷題型匯編（全國通用）

專題27內(nèi)能的利用【核心考點講解】1、熱機（1）定義：把內(nèi)能轉化為機械能的機器叫熱機。（2）內(nèi)燃機：①沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。②內(nèi)燃機的工作過程：內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。其中，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉化為機械能。壓縮沖程將機械能轉化為內(nèi)能。③汽油機和柴油機區(qū)別汽油機：氣缸頂、吸入空氣和汽油混合、點燃式、效率較低；柴油機：氣缸頂、吸入空氣、壓燃式、效率較高。2、熱機效率（1）燃料的熱值①定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與的其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。用符號“q”表示。②定義式：q=Q/m（q為熱值）（若燃料是氣體，則q=Q/v）③單位：J/kg，讀作：焦耳每千克J/m3讀作：焦耳每立方米。④注意：熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉變成內(nèi)能的本領大小，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關。（2）熱機的效率①熱機的能量流圖真正能轉變?yōu)閷ν庾龅挠杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵龝r所釋放能量的一部分。②定義：熱機工作時,用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。③公式：η=Q有/Q總×100%其中，Q有為做有用功的能量；Q總為燃料完全燃燒釋放的能量。④提高熱機效率的主要途徑

1°改善燃燒環(huán)境，使燃料盡可能完全燃燒，提高燃料的燃燒效率。2°盡量減小各種熱散失。3°減小各部件間的摩擦以減小因克服摩擦做功而消耗的能量。4°充分利用廢氣帶走的能量，從而提高燃料的利用率。【必刷題型精練】1．（2021?淮安中考）如圖所示，將鐵絲快速彎折十余次，彎折處溫度升高，該過程與四沖程汽油機哪一個沖程能量轉化相同？（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程2．（2021?廣東中考）關于四沖程汽油機的工作過程，下列說法正確的是（）A．吸氣沖程：只吸入空氣 B．壓縮沖程：缸內(nèi)溫度降低 C．做功沖程：氣體推動活塞做功 D．排氣沖程：內(nèi)能轉化為機械能3．（2021?寧波中考）在如圖所示的“汽油機模型”實驗中，將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動起電機，觀察到放電針放電，汽油燃燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實驗可模擬四沖程汽油機工作時的（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程4．（2021?邵陽中考）小汽車已成為大多數(shù)家庭出行代步的工具，其發(fā)動機大多數(shù)為汽油機，下列有關汽油機的說法正確的是（）A．汽油機的吸氣沖程吸入的是空氣 B．汽油機的效率一般比柴油機的效率高 C．汽油機的點火方式是壓燃式 D．汽油機的壓縮沖程是把機械能轉化為內(nèi)能5．（2021?湘潭中考）如圖所示，四沖程內(nèi)燃機工作循環(huán)中一個沖程的示意圖，它是（）A．壓縮沖程，將內(nèi)能轉化為機械能 B．壓縮沖程，將機械能轉化為內(nèi)能 C．做功沖程，將內(nèi)能轉化為機械能 D．做功沖程，將機械能轉化為內(nèi)能6．（2021?自貢中考）關于四沖程內(nèi)燃機，下列說法正確的是（）A．汽油機和柴油機都是內(nèi)燃機，吸入汽缸的物質(zhì)相同 B．汽油機和柴油機都是通過火花塞點火的 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做功的方式增大缸內(nèi)氣體的內(nèi)能7．（2021?成都模擬）有甲、乙兩臺汽油機，若在同一時間內(nèi)甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，甲的效率是25%，乙的效率是20%，則在同樣時間內(nèi)，甲、乙兩汽油機消耗的汽油之比為（）A．2：5 B．8：5 C．5：8 D．5：28．（2021?邵陽中考）電動機已廣泛應用到現(xiàn)代化生活了，如電動汽車、電動摩托車、電風扇、電動耕田機等，對其工作過程中能量轉換表述正確的是（）A．電能轉化成機械能 B．機械能轉化成電能 C．太陽能轉化成機械能 D．內(nèi)能轉化成機械能9．（2021?杭州模擬）一個四沖程熱機的飛輪轉速為1800r/min，它1s完成了（）A．30個沖程，做了30次功 B．60個沖程，做了60次功 C．120個沖程，做了30次功 D．60個沖程，做了15次功10．（2020?棗莊中考）關于熱機的效率，下列說法正確的是（）A．在做功同樣多的情況下，熱機的效率越高消耗的燃料越多 B．一般情況下柴油機的效率比汽油機的高 C．熱機的效率越高說明做功越快 D．熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的11．（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。在這個過程中，能量轉化的順序為（）A．內(nèi)能﹣機械能﹣化學能 B．化學能﹣內(nèi)能﹣機械能 C．機械能﹣內(nèi)能﹣化學能 D．內(nèi)能﹣化學能﹣機械能12．（2021?泰安模擬）某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km，用時5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽車的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設燃油完全燃燒。通過計算可知，下列結果正確的是（）①汽車行駛速度是20km/h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107J③汽車牽引力做功的功率是30kW④汽車發(fā)動機的效率是20%A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④13．（2021?廣東中考）如圖為火箭發(fā)射的場景，火箭的燃料使用了液態(tài)氫，主要是因為它的大，火箭發(fā)射升空時，燃料的化學能轉化為能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能（選填“守恒”或“不守恒”）。14．（2021?常州中考）生活垃圾的熱值為3×106J/kg，位于武進區(qū)遙觀鎮(zhèn)的垃圾焚燒發(fā)電廠每天完全燃燒800t生活垃圾，放出熱量J，放出熱量的30%用來發(fā)電，每天可發(fā)電kW?h，放出熱量的42%用來加熱水供給附近小區(qū)，1標準大氣壓下，每天可將kg的水由20℃恰好加熱至沸騰。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]15．（2021?黔東南州中考）如圖所示，用力將活塞迅速下壓，玻璃筒內(nèi)硝化棉燃燒起來，該過程能量是由能轉化為能，這一特點與汽油機沖程相同。完全燃燒0.5kg的汽油，放出的熱量是J（已知汽油的熱值為4.6×107J/kg）。16．（2021?蘇州中考）如圖是十三世紀法國亨內(nèi)考設計的“魔輪”。輪子邊緣上通過可以自由轉動的鉸鏈等距安裝了12個相同的活動短桿，桿端分別套上一個相同重球。他認為由于右側重球距離轉軸較遠，也即重力的較大，轉輪會沿順時針方向越轉越快，其實根據(jù)的原理，無需精確測量就能判定他的這一設想是不能實現(xiàn)的。17．（2021?遂寧中考）如圖是新農(nóng)村建設中廣泛使用的一種小型農(nóng)用柴油機，銘牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一個沖程活塞移動的距離。該柴油機為單缸四沖程內(nèi)燃機，壓縮沖程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加是通過方式實現(xiàn)的；正常工作1min，柴油機輸出的有用功J，消耗柴油kg，做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為N。（q柴油＝4.0×107J/kg）型號HR05b活塞行程100mm轉速2400r/min輸出功率8kW效率40%18．（2021?南京中考）小明一家駕車旅行。（1）加油時，聞到汽油味，說明分子在；（2）圖示為車發(fā)動機的一個沖程，其能量轉化情況是；（3）若車的總質(zhì)量為1.5t，勻速直線行駛9km，所受阻力為車重的0.1倍，完全燃燒汽油1L，則1L汽油完全燃燒放出的熱量是J，車所受牽引力是N，車的工作效率是%。（ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）19．（2021?黃石中考）某興趣小組為了比較水和煤油的吸熱能力，進行了如下的實驗：（1）提出問題烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱得燙腳，但海水卻非常涼爽；傍晚太陽西落，沙子很快涼了下來，但海水卻仍然暖暖的。同樣的日照條件，為什么不同物質(zhì)的溫度不一樣呢？（2）設計實驗實驗裝置如圖所示：①除了圖中所給的實驗器材外，還需要的測量工具有天平（或量筒）和。②本實驗的主要探究方法是法和轉換法。（3）進行實驗該興趣小組設計了如下實驗步驟，其中存在錯誤的是A.在兩個同樣的試管中分別裝入等體積的水和煤油B.用溫度計測量這兩種液體的初溫，發(fā)現(xiàn)溫度計示數(shù)相同C.把兩個試管同時放入同一燒杯中加熱（如圖所示），且加熱相同的時間D.用溫度計測出兩種液體的末溫，發(fā)現(xiàn)兩溫度計的示數(shù)不相同（4）數(shù)據(jù)分析改正錯誤后，下圖是該興趣小組繪制的“吸收熱量—時間”和“溫度—時間”圖象，能正確描述這兩種液體真實情況的圖象是（5）拓展應用已知在標準大氣壓下，水、煤油的沸點分別為100℃、90℃。如圖所示，如果燒杯中的水已沸騰，則兩試管中液體的沸騰情況，下列判斷正確的是A.水、煤油都沸騰B.水、煤油都不沸騰C.水沸騰，煤油不沸騰D.水不沸騰，煤油沸騰20．（2020?紹興中考）熱機發(fā)明后，一直在持續(xù)的改進和發(fā)展中。材料一：1769年，法國人居紐制造出蒸汽機推動的三輪汽車（圖甲），傳統(tǒng)蒸汽機的燃料在氣缸外部燃燒（圖乙），熱效率為5%～8%之間。材料二：1862年，法國人德羅夏提出內(nèi)燃機（內(nèi)燃指燃料在氣缸內(nèi)燃燒）的四沖程循環(huán)理論：①氣缸的向外運動造成的真空將混合氣體燃料吸入氣缸；②通過氣缸的向內(nèi)運動對進入氣缸里的燃料進行壓縮；③高壓燃燒氣體產(chǎn)生巨大爆發(fā)力；④將已經(jīng)燃燒的廢氣從氣缸中排出。材料三：1876年，德國人奧托制造出以四沖程為依據(jù)的煤氣內(nèi)燃機，利用飛輪的慣性使四沖程自動實現(xiàn)循環(huán)往復，內(nèi)燃機的效率達到14%。（1）四沖程循環(huán)理論提及的“巨大爆發(fā)力”由圖中的沖程實現(xiàn)。（2）德羅夏提到的內(nèi)燃方式是基于的猜想；（3）老師在重復演示“做功改變內(nèi)能”實驗（圖丙）之間，需在拔出活塞后將厚玻璃筒甩幾下，其目的與內(nèi)燃機的（選填“吸氣”“壓縮”“做功”或“排氣”）沖程的原理相似。21．（2021?宜昌中考）小明學習了燃料的熱值后，很想知道家中使用的天然氣的熱值是多少？但在教材的燃料熱值表中沒有查閱到。于是，他在家里將裝有2kg水的水壺放到天然氣灶上去燒，用溫度計測量水從20℃加熱至80℃的過程中，觀察到天然氣表的數(shù)字變化了0.035m3。他通過上網(wǎng)查閱得知天然氣灶的效率約為36%，已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。求：（1）在這個過程中水吸收了多少熱量？（2）請你幫小明算出天然氣的熱值。22．（2021?云南中考）中國首次火星探索任務“天問一號”探測器的成功發(fā)射，是我國綜合國力和創(chuàng)新能力提升的重要標志。如圖所示是某火箭發(fā)射時的場景，目前運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