2022年中考物理復(fù)習(xí)專題-14內(nèi)能利用(原卷版)

專題14內(nèi)能利用考點、考題與提升訓(xùn)練對本章考點提煉總結(jié)，對考題進行解析【考點提煉】熱機是內(nèi)能的利用的典型例子，所以熱機本章的主要內(nèi)容。本章包括三個方面：熱機、熱機效率和能量的轉(zhuǎn)化與守恒。本章的考點也在這三個方面：熱機、熱機效率、能量轉(zhuǎn)化與守恒。1.熱機熱機是內(nèi)能利用的典型實例，在復(fù)習(xí)中應(yīng)該著重掌握熱機的工作原理和熱機能量轉(zhuǎn)化過程，尤其是能量轉(zhuǎn)化類別的判別更應(yīng)作為重點加以重視?！餆釞C?？挤较蛴校阂?、汽油機四沖程的判斷；二、能量轉(zhuǎn)化過程。（1）汽油機四沖程的判斷：對于選擇題，此問題一般與熱現(xiàn)象的其他知識點結(jié)合在一起組成一個考題，但也有單獨作為一個考題的情況?？荚囶}型以選擇題為主（考查工作過程的判斷、能量的轉(zhuǎn)化），填空題為輔（能量的轉(zhuǎn)化）。此考點的備考需要考生注意以下問題：吸氣沖程—靠慣性運動，吸進汽油與空氣的混合物；壓縮沖程—外界對氣體做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體溫度升高；做功沖程—化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體溫度升高，氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；排氣沖程—靠慣性運動，排出廢氣。（2）能量轉(zhuǎn)化過程：四沖程汽油機四沖程中，判斷能量轉(zhuǎn)化過程，主要是壓縮沖程和做功沖程。壓縮沖程靠外力做功，使氣體壓縮，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加；做功沖程，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使內(nèi)能增加，氣體對外做功，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。知道此兩點就可以解答這類考題。考題以選擇題為主，填空題為輔。選擇題：此考點的考題形式常見就是選擇題，并以選擇題為主。一般情況下，選擇題的四個選項有一個到兩個考查此考點內(nèi)容，并常見與其他知識點結(jié)合組成一個考題。此類考題屬于簡單的概念題，一般不難解答。填空題：填空題也是此考點的常見題型，備考和解答與選擇題無異，這里不再贅述。2.熱機效率熱機效率是本章重點內(nèi)容，主要涉及到熱值的概念及其計算，熱機效率的計算兩個方面。故本考點主要內(nèi)容是應(yīng)用熱值進行有關(guān)計算問題，希望在復(fù)習(xí)中加強學(xué)生計算能力的培養(yǎng)。中考試卷中有關(guān)效率和熱值的計算，雖然分值不一定很高，但在考查學(xué)生計算能力和對效率概念的理解上，屬于典型考題；考試題型以選擇題、填空題為主，有的也作為一個知識點與其他壓軸題結(jié)合?！餆釞C效率?？挤较蛴校阂弧嶂导捌溆嬎?；二、熱機效率。（1）熱值及其計算：要想做好考考點的備考，就必須熟練掌握有關(guān)熱值的概念，并能熟練應(yīng)用這一概念。熱值（q）是1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，熱值單位是：J/kg；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(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小；也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。（2）熱機效率：熱機的效率是：做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，熱機的效率是熱機性能的一個重要指標，計算公式是：。在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。熱機能量的損失：①燃料未完全燃燒（完全燃燒條件：充足空氣，研磨成細顆粒）；②廢氣排出帶走能量（廢氣的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用潤滑劑，減小摩擦）?！锉究键c考題形式有選擇題、填空題兩種形式。每種形式的考題在中考試卷中都可能出現(xiàn)。選擇題：選擇題中，對物體熱值的概念、熱機效率的計算出現(xiàn)的概率較大。在選擇題中，常見的是本考點與熱學(xué)內(nèi)容的其他考點結(jié)合在一起組成一個考題的形式。其中熱機效率作為重點復(fù)習(xí)內(nèi)容，應(yīng)多講、多練、多做。填空題：填空題只是考題的另一種形式，考試內(nèi)能和方式與選擇題無異，這里不再贅述。3.能量的轉(zhuǎn)化與守恒這里需要牢記能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學(xué)問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵從能量守恒定律。對此考點的考查一般出現(xiàn)不多，但也不能忽視，備考時需要把理論和現(xiàn)實生活結(jié)合起來。其考題形式多是選擇題和填空題。這里不再做詳細的分析，希望考生能多加注意。以近三年中考真題為例，呈現(xiàn)考點?？碱}型【考點一】熱機★典例一：（2019·武威）如圖所示是汽油機的______沖程?！敬鸢浮孔龉?。【解析】本題考查了內(nèi)燃機的做功沖程，常見題目。本題應(yīng)抓住汽油機的一個工作循環(huán)由如圖所示的四個沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。做功沖程：氣門都關(guān)閉，活塞向下運行，氣缸容積增大，火花塞冒出電火花。由圖知，兩氣門都關(guān)閉，火花塞冒出電火花，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程。故答案：做功?！锏淅菏纠唬簾釞C：（2018·濱州）如圖是內(nèi)燃機工作循環(huán)中的一個沖程，它是（）。A．壓縮沖程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；B．壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；C．做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能；D．做功沖程，將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能【答案】C?！窘馕觥繄D中的氣門關(guān)閉，活塞下行，并且電火花打火，這是做功沖程的特點；在做功沖程中，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故選C。★典例三：（2019·達州）下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法中正確的是（）。A．物體的溫度越高所含的熱量越多；B．內(nèi)燃機的做功沖程將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；C．打掃衛(wèi)生時灰塵飛揚說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動；D．物質(zhì)的比熱容越大反映了物質(zhì)吸收或放出熱量的能力越強【答案】D?！窘馕觥緼、熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，只能說吸收熱量或放出熱量，故A錯誤；B、內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)有四個沖程，做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能，故B錯誤；C、灰塵是可以看得見的物體，因此灰塵的飛揚不是分子的運動，而是物體的機械運動，故C錯誤；D、比熱容是物質(zhì)的一種特性，它反映了物質(zhì)吸收或放出熱量的能力，比熱容越大反映了物質(zhì)吸收或放出熱量的能力越強，故D正確。故選D?！究键c二】熱機效率★典例一：（2019·湘潭）圖是某電水壺的銘牌，該電水壺正常工作1min產(chǎn)生J的熱量，如果這些熱量84%被冷水吸收能使2.0L的水溫度升高上℃。【解析】由電水壺的銘牌可知其額定功率，由Q＝W＝Pt計算正常工作1min產(chǎn)生的熱量；由密度公式先計算2.0L水的質(zhì)量，再根據(jù)Q吸＝cm△t＝84%Q計算水溫升高的多少?！窘獯稹浚?）由圖知，電水壺的額定功率為1500W，所以正常工作1分鐘產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝Pt＝1500W×60s＝9×104J；（2）由ρ＝可得水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3＝2kg，這些熱量84%被冷水吸收，即Q吸＝84%Q放，由Q＝cm△t得水升高的溫度：△t＝＝＝9℃。故答案為：9×104；9。★典例二：（2018·荊州）某家庭用的電熱水器將體積為60L，溫度為20℃的自來水加熱到50℃，則水吸收的熱量為J［水的比熱容4.2×103J/（kg·℃）］。若熱水器的功率為2000W，用時5000s，則該熱水器的效率為。【答案】7.56×106J；75.6%?！窘馕觥浚?）根據(jù)公式求60L水從溫度為20℃加熱到50℃，吸收的熱量；（2）利用公式求放處的熱量，然后利用公式求出效率。解答：根據(jù)公式求60L水從溫度為20℃加熱到50℃，吸收的熱量為：（每升水質(zhì)量為1kg）；熱水器發(fā)出的熱量：；故效率為：?！锏淅海?017?河北）下列說法正確的是（）。A．熱機消耗的燃料越多，效率就越低；B．熱傳遞中溫度總是從熱的物體傳給冷的物體；C．同一物體，溫度降低的越多，放出熱量就越多；D．人體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)體溫，以免溫度變化太快對身體造成危害【答案】D?！窘馕觥緼：熱機消耗的燃料多、燃燒放出的熱量多，但用來做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以據(jù)消耗燃料的多少是不能判斷熱機效率大小的，故A錯誤。B：熱傳遞中，熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體，傳遞的不是溫度，故B錯誤。C：由Q=cm△t可知，沒有外界做功時，同一物體，溫度降得越多，放出的熱量就越多，故C錯誤。D：生物體內(nèi)水的比例很高，在外界環(huán)境溫度升高時，生物體即使吸收較多的熱量，由于水的比熱容較大，體溫不會升的過高；同理在在外界環(huán)境溫度降低時，由于水的比熱容較大，即使放出較多的熱量，體溫也不會過低，所以生物體內(nèi)的水分有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對生物體造成損害；故D正確。正確答案是D?！究键c三】能量轉(zhuǎn)化與守恒★典例一：（2019·邵陽）電動自行車、電動摩托車、電動汽車、電動公交車等已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活中，它們都是利用電動機來工作的，電動機工作過程中能量轉(zhuǎn)化情況主要是（）。A．電能轉(zhuǎn)化成熱能；B．電能轉(zhuǎn)化成機械能；C．機械能轉(zhuǎn)化成電能；D．太陽能轉(zhuǎn)化成機械能【解析】在做能量的轉(zhuǎn)化這種題時，我們要注意分析哪種能量增加了，哪種能量減少，因為總是減少的這種能量轉(zhuǎn)化為增加的那種能量?！窘獯稹侩妱訖C工作過程中，消耗了電能，將其轉(zhuǎn)化為機械能，故B正確。故選B?！锏淅海?017?岳陽）隨著人們的生活水平的提高，汽車走進千家萬戶。關(guān)于小汽車涉及的知識說法正確的是（）。A．用甘油做發(fā)電機的冷卻劑；B．發(fā)電機做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；C．精心保養(yǎng)可使發(fā)電機的效率達到100%；D．排出的尾氣對環(huán)境沒有任何污染【答案】B?！窘馕觥緼．用甘油做發(fā)電機的冷卻劑，錯誤；用水的比熱容大的特性，用水做冷卻劑。B．發(fā)電機做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，正確。C．精心保養(yǎng)可使發(fā)電機的效率達到100%，錯誤，任何機械運動都會發(fā)熱做額外功。D．排出的尾氣對環(huán)境沒有任何污染，錯誤，排出的尾氣對環(huán)境有污染。故選B?！锏淅海?018?聊城）在熱機的四個沖程中，把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是沖程。汽油機工作時要產(chǎn)生大量的熱，通常采用水循環(huán)將熱帶走，這是利用水的特性?！敬鸢浮繅嚎s；比熱容大。【解析】（1）在熱機的四個沖程中，把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程。（2）汽車的散熱器可用水做冷卻劑，是因為水的比熱容比較大，在升高相同的溫度時可以吸收更多的熱量，降低發(fā)動機的溫度。故答案為：壓縮；比熱容大。選自近三年中考真題和各名校模擬考題，加強考點訓(xùn)練一、選擇題1.（2017?煙臺）如圖所示，是汽油機工作時的四個沖程，其中屬于做功沖程的是（）。A． B． C． D．2.（2017?杭州）如圖，汽油機處于工作過程中的某個沖程，對此沖程下列敘述正確的是（）。A．壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；B．壓縮沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；C．做功沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；D．做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能3．（2018?溫州）某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時發(fā)電，給電動機供電以調(diào)節(jié)百葉窗的開合。該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是（）。A．電能→機械能→光能；B．光能→機械能→電能；C．光能→電能→機械能；D．機械能→電能→光4．（2018?淄博）關(guān)于熱和能，正確的說法是（）。A．熱傳遞過程中，內(nèi)能大的物體放出熱量；B．熱機做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；C．物體內(nèi)能減少，溫度一定降低；D．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多二、填空題5.（2019·海南）2019年6月5日，我國首次用固體燃料運載火箭把“文昌物聯(lián)一號”衛(wèi)星成功送上太空?；鸺l(fā)射時要選用熱值_______的固體燃料（選填“大”或“小”），燃料的質(zhì)量減少，熱值_______（選填“變小”或“不變”）。6.（2019·蘇州）蘇州如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花被點燃。此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機的______沖程相同。某效率為25%的汽油機在一次工作中消耗了4kg汽油，該汽油機對外做的機械功為______J。（汽油熱值為4.6×107J/kg）7.（2019·菏澤）小明家有輛排量1.6L的汽車，行駛100km油耗約為5kg，汽油的熱值為4.6×107J/kg，若這些汽油完全燃燒，可放出_________J熱量，燃油汽車產(chǎn)生的_________對環(huán)境會造成污染。8.（2018·衢州）小柯在科技館看到許多奇思妙想和趣味實驗；奇思妙想﹣六沖程引擎。這種引擎在完成四沖程工作后，會把水注入汽缸，使水瞬間變成水蒸氣，從而帶動活塞運動，產(chǎn)生第五沖程，為汽車提供動力，第六沖程是讓水蒸氣進入冷凝器，變成可再次注入汽缸的水。則第五沖程相當于圖中四沖程汽油機的（填序號）。甲． 乙． 丙． 丁．9.（2019·瀘州）截至2019年4月14日，瀘州云龍機場已開通31條航線。從云龍機場飛往北京的某航班在水平跑道上加速的初始階段，牽引力沿水平方向，大小為9.2×104N，經(jīng)過的路程為1000m，則牽引力所做的功為______J；若飛機發(fā)動機的效率為25%，在此過程中，消耗的汽油為______kg，這些汽油的體積為______m3．（取汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油的熱值q=4.6×107J/kg）10.（2019·綿陽）一個標準大氣壓下，將質(zhì)量1.0kg的水從20℃加熱到沸騰，水吸收的熱量是________J。小明家天然氣熱水器的熱效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自來水進熱水器的溫度是24℃，出熱水器的溫度是40℃，小明這次洗澡消耗天然氣________m3。已知水的比熱容是4.2×103J/（kg℃），天然氣的熱值是3.2×107J/m3。11.（2019·遂寧）為了減少環(huán)境污染，共建綠水青山的美好生態(tài)，我市部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)用上了天然氣燒水煮飯，設(shè)天然氣熱值為4.2×107J/kg，完全燃燒0.2kg天然氣放出的熱量為______J；若這些熱量的25%被12.5kg、30℃的水吸收，能使水的溫度升高到______℃。（c水=4.2×103J/kg?℃）12.(2019·湖州)我們經(jīng)常會看到一邊行駛一邊向空中噴霧的汽車，人們形象地將它稱為霧炮車（如圖）。噴向空中的水霧能使塵埃粒子快速沉降到地面，起到凈化空氣的作用。（1）噴向空中的水霧，有許多在掉向地面之前已經(jīng)在空中散失了，還能起到降溫作用。其原理是______。（2）該霧炮車的發(fā)動機是柴油機。柴油機四個沖程中的______沖程實現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，從而驅(qū)動霧炮車前進。13.（2019·達州）某單缸四沖程汽油機正常工作時飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min，若每次做功沖程對外所做的有用功為300J，則該汽油機的輸出功率為W，所使用的燃料是能源（選填“可再生”或“不可再生”）。14.（2018?瀘州）常規(guī)潛