2024年中考物理總復習系列14內(nèi)能的利用

第十四章《內(nèi)能的利用》★知識梳理★知識梳理知識點1：熱值1.定義：燃料完全燃燒放出的熱量Q與其質(zhì)量m的__比值__，叫做這種燃料的熱值。用字母q表示。2.單位：_焦每千克__或焦每立方米，符號是__J/kg__或J/m33.公式：q＝eq\f(Q,m)或q＝eq\f(Q,V)知識點2：熱機1.定義：把__內(nèi)__能轉(zhuǎn)化為__機械__能的機器。2.種類：蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。3.內(nèi)燃機分類：汽油機和柴油機。4.內(nèi)燃機工作過程：（1）每個工作循環(huán)分為四個沖程：__吸氣__沖程、__壓縮__沖程、__做功__沖程和__排氣__沖程；（2）一個工作循環(huán)中只有__做功__沖程是靠燃氣推動活塞做功，其他三個沖程是靠安裝在曲軸上的飛輪的__慣性__來完成；（3）壓縮沖程中__機械__能轉(zhuǎn)化為__內(nèi)__能，做功沖程中__內(nèi)__能轉(zhuǎn)化為__機械__能。5.熱機效率（1）定義：熱機用來做__有用功__的那部分能量和燃料__完全燃燒__放出的能量之比。（2）公式：η＝eq\f(Q有,Q總)知識點3：能量的轉(zhuǎn)化和守恒★考綱要求：1.從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值；熱機的工作進程.（認識）2.內(nèi)能的利用.（認識）3.能量及其存在的不同形式；各種各樣的能量和生活的關系.（認識）4.能量守恒定律及生活中能量守恒的實例.（認識）5.用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析物理現(xiàn)象.（認識）6.能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移，從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認識效率★考綱要求：1.從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值；熱機的工作進程.（認識）2.內(nèi)能的利用.（認識）3.能量及其存在的不同形式；各種各樣的能量和生活的關系.（認識）4.能量守恒定律及生活中能量守恒的實例.（認識）5.用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析物理現(xiàn)象.（認識）6.能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移，從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認識效率.（認識）7.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性.（認識）（2）說明：①能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的；②能量的轉(zhuǎn)化是通過物體做功來實現(xiàn)的。能量在轉(zhuǎn)化過程中，能量的形式發(fā)生了改變；③能量在轉(zhuǎn)移過程中，能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化?！咎崾尽磕芰渴睾愣刹煌跈C械能守恒定律。所有的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程，都遵循能量守恒定律，而機械能守恒是有一定條件的。★備考指導★備考指導1.考查熱點：熱值的簡單計算，熱機的四個沖程，熱機的效率和能量轉(zhuǎn)化2.考查題型：以選擇題、填空題為主3.備考重點：熱機能量的轉(zhuǎn)化，熱值的簡單計算★突破考點，典例呈現(xiàn)★突破考點，典例呈現(xiàn)考點1：熱值與熱機的效率的綜合計算例5太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，如表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關信息：太陽照射時間/h10裝水量/kg100吸熱板面積/m22.5水升高的溫度/℃50水的比熱容/[J·(kg·℃)－1]4.2×103太陽輻射功率/[J·(m2·h)－1]1.68×106其中太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽能，則：(1)水在10h內(nèi)吸收多少熱量？(2)如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少立方米的天然氣？(q天然氣＝8.4×107J/m3，天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收)(3)該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是多大？解：(1)水吸收的熱量(有用能量)Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃＝2.1×107J。(2)由題意知，Q放＝Q吸＝2.1×107J，根據(jù)q＝eq\f(Q放,V)得，需要天然氣的體積V＝eq\f(Q放,q天然氣)＝eq\f(2.1×107J,8.4×107J/m3)＝0.25m3。(3)10h太陽能熱水器吸收的太陽能(總能量)Q總＝1.68×106J/(m2·h)×2.5m2×10h＝4.2×107J，該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率η＝eq\f(Q吸,Q總)＝eq\f(2.1×107J,4.2×107J)＝50%。方法點撥:關于熱值的計算要注意是氣體的熱值還是液體的熱值，要注意氣體的熱值一般與它的體積有關，液體的熱值一般與它的質(zhì)量有關，運用單位時，不要寫錯公式?？键c2：熱機的四個沖程例6在四沖程汽油機的工作過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是(C)A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程方法點撥:1．汽油機的一個工作循環(huán)有四個沖程，分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。做功沖程對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；壓縮沖程也有能量轉(zhuǎn)化，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。汽油機的做功沖程火花塞要點燃。2．四沖程汽油機的一個工作循環(huán)中，高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動的是做功沖程。考點3：能量的轉(zhuǎn)化和守恒例7如圖所示，點燃酒精燈，給試管底部加熱，這是通過__熱傳遞__方式改變了水的內(nèi)能；水沸騰后，蓋在試管口上的塞子會受到水蒸氣的壓力而沖出，此時能量轉(zhuǎn)化情況與四沖程汽油機的__做功__沖程類似。方法點撥:1．自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的，說明在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。2．能量的轉(zhuǎn)化是通過物體做功來實現(xiàn)的。能量在轉(zhuǎn)化過程中，能量的形式發(fā)生了變化，能量的轉(zhuǎn)移過程中能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化。3．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的?！镏锌歼B接，挑戰(zhàn)自我★中考連接，挑戰(zhàn)自我1.（2018四川成都）在四沖程汽油機的工作過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是（C）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程2.（2018山東臨沂）小明用煤氣灶燒水時，進行了如下思考，正確的是（C）A．煤氣燃燒越充分，其熱值越大B．加熱過程中水的比熱容變大C．壺內(nèi)水溫度升高的過程中內(nèi)能增大D．水沸騰過程中吸收熱量，溫度不斷升高3.（2018四川遂寧）小軍幫媽媽煲雞湯時，聯(lián)想到了許多物理知識.下列說法錯誤的是（B）A.雞湯香氣四溢是擴散現(xiàn)象，說明分子在不停地做無規(guī)則運動B.雞湯沸騰過程中吸收熱量，溫度不變，內(nèi)能不變C.煲雞湯過程中，限壓閥轉(zhuǎn)動，此過程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的做功沖程相似D.限壓閥口“煙霧繚繞”，這是水蒸氣液化形成的小水珠4.（2018湖南省邵陽市）清明節(jié)是中國的傳統(tǒng)節(jié)日，期間全國上下要燃放大量鞭炮，氣氛甚是熱烈！據(jù)報道由此引發(fā)的大大小小火災甚多，造成損失很大，國家提倡要改良。今年小軍同學放假回家，先到網(wǎng)上下載了別人錄制好的鞭炮聲mp3到U盤，到時插到身邊聽音樂用的隨身聽上播放，呵呵！這電子鞭炮聲效果妙極了！下列說法中錯誤的是（D）A．保證了聲音音色的逼真 B．可隨意調(diào)節(jié)聲音響度到最合適C．輕松避免了火災，不留垃圾，更加環(huán)保 D．使聲能轉(zhuǎn)化成電能5.（2018四川遂寧）下列有關聲和能的說法中正確的是（D）A.聲紋鎖在房主說出暗語時才能被打開，是因為它能辨別聲音的音調(diào)B.“遼寧號”航母上的起飛引導員佩戴有耳罩的頭盔，這是從傳播過程中減弱噪聲C.太陽能、風能、核能是目前正在努力研究、開發(fā)的新能源，它們都是可再生能源D.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中能量的總量總保持不變6.（2018山東泰安）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(jié)果正確的是（D）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④7.（2018山東東營）水煎包是東營特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色澤金黃，一面焦脆，三面嫩軟，皮薄餡大，香而不膩。在水煎包的制作過程中，以下說法正確的是（B）①水煎包“香氣四溢”，說明分子在不停地做無規(guī)則運動②水煎包能被煎成金黃色，是因為油的沸點比水的沸點低③木柴燃燒時將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能④往熱鍋內(nèi)倒入水會產(chǎn)生大量的“白氣”，“白氣”是水汽化形成的⑤鍋蓋不斷被水蒸氣頂起而發(fā)生“跳動”，此時水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機械能A．①②③⑤ B．①③⑤ C．①③④⑤ D．②③④⑤8.（2018湖北荊門）世界是由物質(zhì)組成的，下列關于物質(zhì)的一些說法中，正確的是（A）A．我們常說摩擦生熱，那是因為做功改變了物體的內(nèi)能B．組成物質(zhì)的原子核是由質(zhì)子、中子和電子組成的C．熱脹冷縮的常識告訴我們，物體溫度升高時，體積一定變大D．在繞地球飛行的神舟飛船內(nèi)，物體的質(zhì)量消失了，所以天平不能使用了9.（2018四川巴中）在內(nèi)燃機的四個沖程中，如圖所示的是（C）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程10.（2018四川成都）小李家使用的燃氣熱水器，將30kg的水從20℃加熱到45℃，消耗了0.15m3的天然氣。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為4×107J/m3，則下列與該過程有關的計算結(jié)果和分析正確的是（C）A．水吸收的熱量與水的末溫成正比B．水吸收的熱量是3.15×105JC．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5%D．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無關11.（2018湖北武漢）在室溫下，用繃緊的橡皮膜把一個空錐形瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入熱水中，如圖所示，橡皮膜會向外凸。下列關于瓶內(nèi)氣體的描述錯誤的是（D）A．分于子的無規(guī)則運動會加劇 B．內(nèi)能會增大C．質(zhì)量會不變 D．壓強會減小12.（2018四川省內(nèi)江市）根據(jù)能量守恒定律，下列情形可能發(fā)生的是(B)A.隨著科學技術不斷發(fā)展和提高，永動機是可以制成的B.兩個斜面相對連接，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)運動13.（2018浙江省溫州市）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（C）A．電能→機械能→光能B．光能→機能→電能C．光能→電能→機械能D．機械能→電能→光能14.（2018湖南省邵陽市）關于溫度、內(nèi)能、熱量說法正確的是（C）A．物體溫度升高一定是吸收了熱量B．正在沸騰的水的溫度一定是100℃C．冬天搓手變暖是通過做功使手的內(nèi)能增大D．熱脹冷縮中的“熱”“冷”是指內(nèi)能15.（2018四川省樂山市）下列說法中正確的是（C）A．汽油機在做功沖程中是將機械能轉(zhuǎn)換成內(nèi)能B．物體的溫度降低時內(nèi)能減少，所以0℃冰塊的水分子不做運動C．沿海地區(qū)晝夜溫差小，主要原因是水的比熱容較大D．溫度從熱量高的物體傳遞給熱量低的物體16.（2018湖北省荊州市）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】7.56×106；75.6%。17.（2018湖北咸寧）用天然氣燒水，水燒開后，壺蓋不斷向上跳動，此過程中能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機的沖程的能量轉(zhuǎn)化相同；若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，在標準大氣壓下把5kg的水從20℃加熱至沸騰，需完全燃燒m3天然氣。（c水=4.2×103J/（kg?℃），q天然氣=4×107J/m3）【答案】做功；0.08418.（2018江蘇省徐州市）小明在家中用煤氣灶將初溫為20℃，質(zhì)量為2kg的一壺水加熱到80℃，這是通過的方式使水的內(nèi)能．如果煤氣完全燃燒放出的熱量只有60%被水吸收，則至少需要燃燒kg的煤氣[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，煤氣的熱值為4.2×107J/kg]．【答案】熱傳遞增加0.0219.（2018四川遂寧）我國于2017年5月18日在南海海域成功試采“可燃冰”，“可燃冰”作為新型能源，有著巨大的開發(fā)使用潛力，在相同條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可達到天然氣的數(shù)十倍．如果“可燃冰”熱值是天然氣的10倍，設天燃氣熱值為4.2×107J/kg,完全燃燒0.5kg“可燃冰”放出的熱量為J;若在不考慮熱量損失的情況下，這些熱量能使800kg、45℃的水剛好達到沸點，則此時水的沸點是℃,水面上方的氣壓1標準大氣壓．(選填“大于”、“小于”或“等于")[C=4.2×103J/(kg.℃)]【答案】2.1×108；107.5；大于20.（2018福建B卷）合理分類和利用垃圾可以變廢為寶。在一定條件下，1噸垃圾能”榨”出170kg燃料油，若燃料油的熱值為4.0×107J/kg，則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為J，燃燒時燃料油的化學能轉(zhuǎn)化為能?！敬鸢浮?.8×109；內(nèi)21.（2018四川巴中）一單缸四沖程汽油機，飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，則1s對外做功次，若其效率為30%，消耗100g汽油，對外做功J．若水箱中5kg水由20℃升高到100℃，水吸收J熱量（q汽油=4.6×107J/kg）【答案】1.38×106；1.68×10622.（2018河北）有如圖9所示的兩套相同裝置，分別在兩個燃燒皿中放入質(zhì)量相同的不同燃料，點燃后加熱質(zhì)量相等的同種液體，通過比較燃料(選填“燃燒相同時間”或“全部燃燒”)后溫度計示數(shù)的變化，來判斷兩種然料的熱值的大小，燃料燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用比熱容的液體可以使實驗現(xiàn)象更明顯。(實驗中液體沒有沸騰)【答案】全部燃燒化學能小23.（2018河北）如圖所示，在一個配有適塞的厚透明筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速下壓，壓縮空氣，使筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，觀察到硝化棉，上述改變物體內(nèi)能的方式與發(fā)燒時用冷毛巾給頭部降溫該表物體內(nèi)能的方式（選填“相同”或“不相同”）?！敬鸢浮孔龉θ紵幌嗤?4.（2018四川達州市）小張駕駛一輛額定功率為35千瓦、效率為30％的汽車在一段平直的公路上勻速行駛，在額定功率下行駛1小時至少需要_________L汽油（汽油的熱值為3.5×107J/L）；若行駛的速度為72km/h，則汽車受到的阻力為________N，汽油屬于_________能源（選填“可再生”或“不可再生”）．【答案】12；1750；不可再生25.（2018浙江省溫州市）如圖是小明制作的簡易“蒸汽船”型。將盛有一定量水的銅容器安裝在“船體”上，用蠟燭對銅制容器底部加熱，一段時間后銅管會向右噴蒸汽，“蒸汽船”就向左行駛。（1）蠟燭對銅制容器加熱導致容器內(nèi)水溫升高這是通過_______的方式改變水的內(nèi)能。（2）當銅管向右噴蒸汽時“船體”獲得噴出的蒸汽對其向左的推力，這說明了___________?！敬鸢浮浚?）熱傳遞（2）力的作用是相互的26.（2018重慶B卷）生活中用鐵鍋加熱菜油，菜油的溫度很快升高，這是通過___________的方式增加了菜油的內(nèi)能；用熱油炒菜時，遠遠的就能聞到炒菜的香味，這是由于分子在永不停息的做___________．【答案】熱傳遞；無規(guī)則運動27.（2018四川省南充市）生活中許多現(xiàn)象都可以用我們所學的物理知識解釋，例如腌制鴨蛋使鹽進入鴨蛋中是一種_________現(xiàn)象，燒水煮鴨蛋是利用____________的方式改變鴨蛋的內(nèi)能?！敬鸢浮繑U散；熱傳遞。28.（2018四川省南充市）某臺汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min，在1s內(nèi)，汽油機完成了______個工作循環(huán)。如果汽油機在一段時間內(nèi)消耗了500g汽油，若這些汽油完全燃燒，可放出熱量__________J。(q汽油=4.6×107J/kg)【答案】15；2.3×10729.（2018長沙）在太空中，把要合成的各種固態(tài)材料放進特制的太空爐，對材料加熱使其內(nèi)能________(選填“增大”或“減小”)而熔化，再降溫使其變成新的固態(tài)材料，然后隨著衛(wèi)星或飛船返回地球，這樣加工的材料叫太空材料．當一塊加工好的太空材料從太空返回地球時，其質(zhì)量________(選填“變大”、“變小”或“不變”)．【答案】增大；不變30.（2018浙江省紹興市）2018年5月14日，川航3U8633航班客機駕駛艙右側(cè)風擋玻璃突然破裂，機長在低壓、極寒缺氧巨大噪聲的惡劣條件下操縱飛機成功降落，被稱譽為一次“世界級”的備降。(1)飛機玻璃破裂的瞬間，強大的氣流損壞儀器面板，此時氣流的方向是_________(選填“從外界到駕駛艙”或“從駕駛艙到外界”)。(2)此事件中的雷達觀察員被媒體稱為幕后英雄。太陽活動增強時會影響雷達等短波通訊，常見的太陽活動有太陽黑子、_________、日珥等。(3)高空中雖然氣溫極低，但飛機上的空調(diào)一般是制冷的。這是因為機外的冷空氣吸入飛機后需要壓縮，使空氣的溫度升到50℃以上，這種改變內(nèi)能的途徑屬_________。【答案】（1）從駕駛艙到外界；（2）耀斑；（3）做功。31.（2018桂林市）若家用天然氣的熱值為4.2×107J/m3，水的比熱容為4.2×103J/(kg.℃)．（1）完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量是多少?（2）若某新型天然氣灶燒水的效率為40%，完全燃燒0.04m3天然氣可使室溫5kg的水溫升高多少?【答案】（1）1.68×106J；（2）32℃32.（2018山東德州）在一個標準大氣壓下，用爐子將10kg的水從20℃加熱至沸騰，燃燒了0.5kg的焦炭，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），焦炭的熱值為3.0×107J/kg。求：（1）水吸收的熱量；（2）0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量；（3）爐子燒水的效率?！敬鸢浮浚?）3.36×106J；（2）1.5×107J；（3）22.4%。33.（2018年山東省濰坊市）北京8分鐘200