2024年中考物理內(nèi)能利用考點(diǎn)考題與提升訓(xùn)練含解析

內(nèi)能利用考點(diǎn)、考題與提升訓(xùn)練【考點(diǎn)一】熱機(jī)★典例一：如圖所示是汽油機(jī)的______沖程。【答案】做功?！窘馕觥勘绢}考查了內(nèi)燃機(jī)的做功沖程，常見題目。本題應(yīng)抓住汽油機(jī)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(yùn)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(yùn)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(jī)：如圖是內(nèi)燃機(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；C．做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能；D．做功沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能【答案】C。【解析】圖中的氣門關(guān)閉，活塞下行，并且電火花打火，這是做功沖程的特點(diǎn)；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(jī)械能,故選C?！锏淅合铝嘘P(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(jī)的做功沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；C．打掃衛(wèi)生時灰塵飛揚(yáng)說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動；D．物質(zhì)的比熱容越大反映了物質(zhì)汲取或放出熱量的實(shí)力越強(qiáng)【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，只能說汲取熱量或放出熱量，故A錯誤；B、內(nèi)燃機(jī)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(jī)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(yáng)不是分子的運(yùn)動，而是物體的機(jī)械運(yùn)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)汲取或放出熱量的實(shí)力，比熱容越大反映了物質(zhì)汲取或放出熱量的實(shí)力越強(qiáng)，故D正確。故選D?！究键c(diǎn)二】熱機(jī)效率★典例一：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，假如這些熱量84%被冷水汲取能使2.0L的水溫度上升上℃?！窘馕觥浚?）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%被冷水汲取，即Q吸＝84%Q放，由Q＝cm△t得水上升的溫度：△t＝＝＝9℃。故答案為：9×104；9?！锏淅耗臣彝ビ玫碾姛崴鲗Ⅲw積為60L，溫度為20℃的自來水加熱到50℃，則水汲取的熱量為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?！敬鸢浮?.56×106J；75.6%?！窘馕觥恳罁?jù)公式求60L水從溫度為20℃加熱到50℃，汲取的熱量為：（每升水質(zhì)量為1kg）；熱水器發(fā)出的熱量：；故效率為：?！锏淅合铝姓f法正確的是（）。A．熱機(jī)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)整體溫，以免溫度改變太快對身體造成危害【答案】D。【解析】A：熱機(jī)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推斷熱機(jī)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)境溫度上升時，生物體即使汲取較多的熱量，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)整生物體自身的溫度，以免溫度改變太快對生物體造成損害；故D正確。正確答案是D?！究键c(diǎn)三】能量轉(zhuǎn)化與守恒★典例一：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(jī)來工作的，電動機(jī)工作過程中能量轉(zhuǎn)化狀況主要是（）。A．電能轉(zhuǎn)化成熱能；B．電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能；C．機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能；D．太陽能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能【解析】在做能量的轉(zhuǎn)化這種題時，我們要留意分析哪種能量增加了，哪種能量削減，因?yàn)榭偸窍鳒p的這種能量轉(zhuǎn)化為增加的那種能量。【解答】電動機(jī)工作過程中，消耗了電能，將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確。故選B?！锏淅弘S著人們的生活水平的提高，汽車走進(jìn)千家萬戶。關(guān)于小汽車涉及的學(xué)問說法正確的是（）。A．用甘油做發(fā)電機(jī)的冷卻劑；B．發(fā)電機(jī)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；C．細(xì)心保養(yǎng)可使發(fā)電機(jī)的效率達(dá)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(jī)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(jī)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，正確。C．細(xì)心保養(yǎng)可使發(fā)電機(jī)的效率達(dá)到100%，錯誤，任何機(jī)械運(yùn)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涸跓釞C(jī)的四個沖程中，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是沖程。汽油機(jī)工作時要產(chǎn)生大量的熱，通常采納水循環(huán)將熱帶走，這是利用水的特性?！敬鸢浮繅嚎s；比熱容大?！窘馕觥浚?）在熱機(jī)的四個沖程中，把機(jī)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?yàn)樗谋葻崛荼容^大，在上升相同的溫度時可以汲取更多的熱量，降低發(fā)動機(jī)的溫度。故答案為：壓縮；比熱容大。一、選擇題1.如圖所示，是汽油機(jī)工作時的四個沖程，其中屬于做功沖程的是（）。A． B． C． D．【答案】Ｃ?！窘馕觥拷鉀Q此題要知道內(nèi)燃機(jī)的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。A：進(jìn)氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；不符合題意。B：兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，不符合題意。C：兩氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，符合題意。D：排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；不符合題意。正確答案是C。2.如圖，汽油機(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；B．壓縮沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；C．做功沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；D．做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】A。【解析】由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開狀況、活塞的上行和下行狀況來推斷是哪個沖程。四個沖程中壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，排氣和吸氣沖程沒有能的轉(zhuǎn)化。如圖，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞上行，可以推斷是壓縮沖程，在壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確，B、C、D錯。故選A。3．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(jī)供電以調(diào)整百葉窗的開合。該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是（）。A．電能→機(jī)械能→光能；B．光能→機(jī)械能→電能；C．光能→電能→機(jī)械能；D．機(jī)械能→電能→光【答案】C?！窘馕觥刻柲馨?，在光照時發(fā)電，即把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；電能供應(yīng)電動機(jī)，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，調(diào)整百葉窗的開合；故該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是光能→電能→機(jī)械能。故選C。4．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(jī)做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；C．物體內(nèi)能削減，溫度肯定降低；D．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多【答案】B。【解析】A、熱傳遞過程中，溫度高的物體放出熱量，故A錯誤。B、熱機(jī)做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊\(yùn)動，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確。C、晶體在凝固的過程中，放出熱量，但溫度不變，故C錯誤。D、燃料放出熱量的多少與燃料的熱值和質(zhì)量有關(guān)，燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量不肯定多，故D錯誤。故選B。二、填空題5.2024年6月5日，我國首次用固體燃料運(yùn)載火箭把“文昌物聯(lián)一號”衛(wèi)星勝利送上太空?；鸺派鋾r要選用熱值_______的固體燃料（選填“大”或“小”），燃料的質(zhì)量削減，熱值_______（選填“變小”或“不變”）?！敬鸢浮看?；不變?！窘馕觥堪l(fā)箭放射須要較大能量，而這些能量來自于燃料燃燒釋放的熱量。燃料的熱值越大，相同質(zhì)量下完全燃燒釋放的熱量越多，這樣可以實(shí)現(xiàn)小質(zhì)量大能量的目的，從而減小火箭的重量，所以火箭放射時應(yīng)選用熱值大的固體燃料；燃料的熱值是燃料的一種固有特性，與燃料的質(zhì)量、體積等因素均無關(guān)。6.蘇州如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)干燥的棉花，用力將活塞快速下壓，棉花被點(diǎn)燃。此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的______沖程相同。某效率為25%的汽油機(jī)在一次工作中消耗了4kg汽油，該汽油機(jī)對外做的機(jī)械功為______J。（汽油熱值為4.6×107J/kg）【答案】壓縮；4.6×107?！窘馕觥浚?）在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞快速向下壓，棉絮燃燒起來；說明壓縮筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度上升；壓縮過程中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，故該過程中，與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程相同；（2）汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108J；輸出的機(jī)械能為：E=ηQ放=25%×1.84×108J=4.6×107J。故答案為：壓縮；4.6×107。7.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。【答案】2.3×108；噪聲（或尾氣）?！窘馕觥窟@些汽油完全燃燒放出的熱量：q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J；燃油汽車產(chǎn)生的噪聲（或尾氣）會對環(huán)境會造成污染。故答案為：2.3×108；噪聲（或尾氣）。8.小柯在科技館看到很多奇思妙想和趣味試驗(yàn)；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(yùn)動，產(chǎn)生第五沖程，為汽車供應(yīng)動力，第六沖程是讓水蒸氣進(jìn)入冷凝器，變成可再次注入汽缸的水。則第五沖程相當(dāng)于圖中四沖程汽油機(jī)的（填序號）。甲． 乙． 丙． ?。敬鸢浮勘?。【解析】甲圖：進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，是吸氣沖程。乙圖：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。丙圖：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。丁圖：進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，是排氣沖程。由題知，第五沖程中，水注入氣缸，氣缸內(nèi)的溫度是比較高的，水就會快速汽化為水蒸氣，水蒸氣推動活塞運(yùn)動做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，相當(dāng)于四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖程，即與圖丙相同；故答案是丙。9.截至2024年4月14日，瀘州云龍機(jī)場已開通31條航線。從云龍機(jī)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(jī)發(fā)動機(jī)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）【答案】9.2×107；8；11.42?！窘馕觥浚?）小汽車行駛1000m，牽引力做的功為W=Fs=9.2×104N×1000m=9.2×107J；因?yàn)棣?，所以發(fā)動機(jī)做的功為W總===3.68×108J；（2）汽油完全燃燒放出的熱量為Q=W總=3.68×108J，因?yàn)镼=mq，所以消耗的汽油質(zhì)量為m===8kg。（3）由ρ=可得，這些汽油的體積V==≈11.42m3。故答案為：9.2×107；8；11.42。10.一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將質(zhì)量1.0kg的水從20℃加熱到沸騰，水汲取的熱量是________J。小明家自然氣熱水器的熱效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自來水進(jìn)熱水器的溫度是24℃，出熱水器的溫度是40℃，小明這次洗澡消耗自然氣________m3。已知水的比熱容是4.2×103J/（kg℃），自然氣的熱值是3.2×107J/m3?！窘馕觥浚?）水汲取的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1.0kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；（2）他某次洗澡時水汲取的熱量：Q吸′=cm′△t′=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（40℃-24℃）=2.688×106J；由η=可得，自然氣放出的熱量：；由Q放=Vq可得，消耗自然氣體積：。故答案為：3.36×105；0.1。11.為了削減環(huán)境污染，共建綠水青山的美妙生態(tài)，我市部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)用上了自然氣燒水煮飯，設(shè)自然氣熱值為4.2×107J/kg，完全燃燒0.2kg自然氣放出的熱量為______J；若這些熱量的25%被12.5kg、30℃的水汲取，能使水的溫度上升到______℃。（c水=4.2×103J/kg?℃）【答案】8.4×106；70?！窘馕觥浚?）完全燃燒0.2kg自然氣放出的熱量：Q放=mq=0.2kg×4.2×107J/kg=8.4×106J；（2）由題知，水汲取的熱量：Q吸=25%Q放=25%×8.4×106J=2.1×106J；由Q吸=cm△t得，水上升的溫度：△t===40℃，水的末溫：t=t0+△t=30℃+40℃=70℃。故答案為：8.4×106；70。12.我們常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，有很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(jī)是柴油機(jī)。柴油機(jī)四個沖程中的______沖程實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動霧炮車前進(jìn)?！敬鸢浮科鼰?；做功。【解析】本題主要考查了對汽化吸熱的了解，以及對做功沖程中能量轉(zhuǎn)化的相識，屬基礎(chǔ)學(xué)問的考查。（1）汽化是從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，汽化吸熱；（2）在柴油機(jī)的做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（1）噴向空中的水霧在空中散失了，能起到降溫作用，是因?yàn)樗鼰岬脑颉＃?）柴油機(jī)四個沖程中的做功沖程可以將柴油燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動霧炮車前進(jìn)。故答案為：汽化吸熱；做功。13.某單缸四沖程汽油機(jī)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(jī)的輸出功率為W，所運(yùn)用的燃料是能源（選填“可再生”或“不行再生”）?！窘馕觥坑深}可知，單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min，即每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)40圈，因曲軸轉(zhuǎn)2圈完成一個工作循環(huán)，對外做功一次，所以該汽油機(jī)每秒完成20個工作循環(huán)，對外做功20次，則每秒做的有用功W＝20×300J＝6000J，該汽油機(jī)的輸出功率為P＝＝＝6000W；汽油機(jī)所用的燃料是汽油，屬于化石能源，是不行再生能源。故答案為：6000；不行再生。14.常規(guī)潛艇以四沖程柴油內(nèi)燃機(jī)為動力，工作時包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，其中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是沖程；核潛艇利用核反應(yīng)堆發(fā)生核裂變供應(yīng)動力，其核能是（選填“新能源”或“常規(guī)能源”）；在海面下潛艇上浮過程中受到的重力下潛過程中受到的重力（選填“等于”、“小于”或“大于”）。【解析】（1）在內(nèi)燃機(jī)的四個沖程中，壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（2）核能是人們最近起先運(yùn)用、有待推廣的能源，所以是新能源。（3）潛水艇在海面下上浮，應(yīng)通過水倉排水而減小自身的重力，由于重力小于浮力故潛水艇會上浮；潛水艇要潛入水中，應(yīng)通過水倉進(jìn)水而增大自身的重力，由于重力大于浮力故潛水艇會下沉；所以在海面下潛艇上浮過程中受到的重力小于下潛過程中受到的重力。故答案為：壓縮；新能源；小于。15.某臺汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min，在1s內(nèi)，汽油機(jī)完成了個工作循環(huán)。假如汽油機(jī)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×l07。【解析】（1）四沖程汽油機(jī)一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個工作沖程，做功1次，活塞往復(fù)2次，四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min，所以1s內(nèi)，飛輪轉(zhuǎn)30圈，共15個工作循環(huán)，60個沖程，做功15次。（2）500g=0.5kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q放=mq=0.5kg×4.6×l07J/kg=2.3×l07J。故答案為：15；2.3×l07。16.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℃，則水汲取的熱量為J［水的比熱容4.2×103J/（kg·℃）］。若熱水器的功率為2000W，用時50