资源简介

2020年中考物理复习专题06《内能的利用》
一、单选题
1．（2019九上·韶关期中）如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（　　）
A． B． C． D．
2．（2019九上·武邑期中）关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（　　）
A．将势能转化为动能
B．将内能转化为机械能
C．将机械能转化为化学能
D．主要目的是通过热传递改变物体的内能
3．（2019九上·新泰月考）下列关于能量的说法中，正确的是（　　）
A．燃料燃烧时，内能化为化学能；
B．加热电器工作时，内能转化为电能
C．“烤火取暖”，说明内能可以转移；
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
4．（2019九上·深圳期中）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是（　　）
A．用水做发动机的冷却剂是因为水蒸发吸热
B．小汽车使用汽油作为燃料
C．精心保养可使发电机的效率达到 100%
D．排出的尾气对环境没有任何污染
5．（2019九上·天津月考）一台单缸内燃机的转速为1800r/min，那么每秒钟内（　　）
A．活塞完成30个冲程 B．燃气对活塞做功60次
C．曲轴转动30转 D．完成30个工作循环
6．（2019九上·尤溪期中）“可燃冰”作为新型能源有巨大的开发潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的十倍，这表示“可燃冰”的（　　）
A．沸点高 B．热值大 C．比热容大 D．密度大
7．（2019九上·北京期中）关于热机，下列说法中错误的是（　　）
A．汽油机的效率高于蒸汽机的效率
B．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
C．热机功率越大，它做功越快
D．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大
二、多选题
8．在进行下列实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（　　）
A．空气压缩引火仪的活塞压燃硝化棉
B．柴油机的做功冲程
C．弯折铁丝
D．太阳能热水器加热水
9．（2018九下·北京月考）关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，表明分子间存在引力
B．乙图中试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能转化为机械能
C．丙图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明上面瓶中的空气密度大
D．丁图中活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程
三、填空题
10．（2020九上·通榆期末）“长征五号”运载火箭在加速升空的过程中机械能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”)，它的发动机釆用液氢为燃料是因为液氢的热值较　 　(选填“大”或“小”)。
11．（2019九上·九龙坡期中）汽油机工作时，活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个冲程，在压缩冲程中，通过　 　方式使缸内混合气体内能增加，在做功冲程中，缸内气体的内能转化为　 　。
12．（2019九上·顺德月考）小何找到了一个容积为3L的水壶，装满一壶初温为20℃的水在标准大气压下加热至沸腾，水需要吸收　 　J的热量，如果这些热量由燃烧木柴来提供，忽略热量损失，需要燃烧　 　kg的木柴，若实际燃烧0.2kg的木柴，则加热效率为　 　【木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）】。
13．（2019九上·利川期中）在汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是　 　冲程，将机械能转化为内能的是　 　冲程。
14．（2019九上·武邑期中）从能的转化角度看，在四冲程内燃机的每个工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是　 　冲程．某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为　 　次．
15．（2019九上·泰州月考）火箭发射大多用液氢作燃料，从热学的角度看其突出优点是　 　，从环保的角度看其优点为　 　．
16．（2019九上·吉林月考）完全燃烧0.6kg氢气所放出的热量为　 　J，如果这些热量全部被水吸收，可以使500kg，20℃的水温度升高　 　℃（氢气的热值q=1.4×108J/k）。
17．（2019·广东）某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为　 　冲程工作示意图，活塞向　 　运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为　 　。
18．（2019九上·府谷月考）火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的　 　能，再转化为火箭的　 　能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且　 　大。
19．（2019九上·兴化月考）如图所示，是汽油机的　 　冲程，是将活塞的　 　能转化为　 　能．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过　 　的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的　 　较大．若飞轮转速是2400r/min，该汽油机每分钟内完成　 　冲程，做功　 　次.
20．（2019九上·长春月考）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为 ，这些能量相当于完全燃烧 的干木柴才能得到，则干木柴的热值为　 　，如果用掉一半后，干木柴的热值将　 　(选填“变大”，“变小”或者“不变”)。
四、实验探究题
21．（2018九上·东源期中）如图17所示反映了热机的工作原理，试管里装有适量的水、用软木塞轻轻塞住，点燃酒精灯加热。
（1）酒精灯燃烧过程，化学能转化为　 　能。
（2）试管里的水通过　 　的方式获得热量，其温度会不断　 　，达到沸点后开始沸腾。
（3）水沸腾一段时间后，会观察到软木塞被弹出，此过程　 　能转化为　 　能，其转化方式是　 　。
22．（2018九上·惠州月考）初三13班的肖俊培做事非常认真负责，也爱思考，老师非常信任他，一次他对汽车进行研究，发现：
（1）四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是　 　冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧　 　L的汽油。（汽油的热值为4.6×107J/kg、密度为0.8×103kg/m3）；
（2）汽车冷却系统用水冷却发动机，这是利用水　 　的特点来工作的；汽车轮胎有凹凸不平的花纹，这样做是通过增大　 　来增大　 　；
（3）在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过　 　方式增加物体内能的，转化得到的内能　 　再转化为机械能（选填“可以”或“不可以”）。
五、计算题
23．（2019九上·新泰月考）下表为某型号厢式货车的相关工作参数。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m，牵引力所做的功为4×105J。(g取10N/kg)求：
品牌型号 JAC
最高车速 120km/h
满载百公里油耗 20L
燃油热值 5.25×107J/kg
燃油密度 0.8×103kg/m3
（1）该货车的牵引力；
（2）该段行程内燃油完全燃烧放出的热量能将5kg、15℃的水加热到多少摄氏度 (假设热量被水完全吸收)
（3）该货车发动机的效率。
24．（2019九上·防城期中）飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，如图所示，高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力，以600km／h的速度沿水平方向匀速飞行1h。(航空煤油的热值为4×107J／kg)求：
（1）飞机的航程；
（2）发动机做的功；
（3）若航空煤油完全燃烧的热量60％转化为发动机做功，以600km／h的速度沿水平方向速飞行1h，需完全燃烧多少航空煤油。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机的做功冲程中，气门关闭，活塞向下运行，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据汽油机的气门的开、合，结合活塞的运行方向判断相应的冲程。
2．【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】ABC．在热机的压缩冲程中，是机械能转化为内能的，在做功冲程中是内能转化机械能的，AC不符合题意，B符合题意；
D．热机的主要目的是通过做功的方式改变内能的，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】热机是将内能转化为机械能的装置。
3．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A.燃料燃烧时，化学能转化为内能，A不符合题意；
B.加热电器工作时，电能转化为内能，B不符合题意；
C.烤火取暖，说明内能可以转移，C符合题意；
D.能量在转化或转移时，总量保持不变，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】能量在转化或转移时，总量保持不变，结合消耗的能量和产生的能量的关系，解答。
4．【答案】B
【知识点】比热容；热机；热机的效率
【解析】【解答】A.用水作发动机的冷却剂，因为水的比热容较大，吸热能力强，A不符合题意；
B.小汽车利用汽油做燃料，B符合题意；
C.汽车发动机工作时，一定有能力损失，效率不能到100%，C不符合题意；
D.汽车排斥的尾气对环境有污染，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】水可以作发动机的冷却剂因为比热容较大，汽车以汽油做燃料，汽车的效率不能到达100%。
5．【答案】C
【知识点】热机；有关热机的计算
【解析】【解答】由题意知，飞轮转速是1800转/分钟=30转/秒， 因为飞轮转动2转为一个工作循环，对外做功1次，完成4个冲程，所以内燃机每秒钟曲轴转动30转，完成15个工作循环，燃气对外做功15次，完成60个冲程。 C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
6．【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大，B符合题意。
故答案为：B
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
7．【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失多，效率低，A不符合题意；
B．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，B错误，符合题意；
C．功率表示做功的快慢，热机功率越大，它做功越快，C不符合题意；
D．热机效率越高，热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比比值越大，内能转化为机械能的比例越大，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失多，效率低，汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，热机功率越大，它做功越快，热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.
8．【答案】A,C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】空气压缩引火仪的活塞压燃硝化棉是机械能转化为内能，故A正确；柴油机的做功冲程，内能转化为机械能，故B错误；弯折铁丝，机械能转化为内能，故C正确；太阳能热水器加热水时太阳能转化为内能，故D错误。选AC。
【分析】掌握各种形式的能之间的转化是本题的解题关键，本题考查的是能量的转化。
9．【答案】A,D
【知识点】内燃机的四个冲程；能量的转化或转移；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A. 两个底面削平的铅柱紧压在一起，下面吊一个重物也不能把它们拉开，说明分子之间存在相互作用的引力，A符合题意；
B. 图中试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，即水蒸气对瓶塞做功，将水蒸气的内能转化机械能，B不符合题意；
C. 图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是扩散现象，说明分子是运动的，C不符合题意；
D. 图中两气门关闭，活塞向下运动时，是内燃机的做功冲程，D符合题意；
故答案为：AD .
【分析】A、分子间存在引力使两个底面削平的铅块紧紧地结合在了一起；
B、试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，消耗了水蒸气的内能，同时瓶塞获得了机械能；
C、二氧化氮的密度大于空气的密度，两种气体逐渐混合，是分子运动的结果，是扩散现象；
D、两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程 .
10．【答案】变大；大
【知识点】动能和势能的大小变化；燃料的热值
【解析】【解答】火箭加速升空时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，火箭的机械能变大，利用液态氢作燃料，因为氢是热值大的特点。
故答案为：变大；大。
【分析】动能和物体的速度有关，重力势能和物体的高度有关，燃料的热值是单位质量的燃料储存化学能的多少。
11．【答案】做功；机械能
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】在汽油机的压缩冲程中，通过做功的方式改变内能，做功冲程中，内能转化为机械能。
故答案为：做功；机械能。
【分析】压缩体积可以改变内能，是做功的方式，汽油机的做功冲程把内能转化为机械能。
12．【答案】1.008×106；0.084；42%
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据体积计算水的质量为，水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J，消耗的燃料为，加热效率为。
故答案为：1.008×106；0.084；42%。
【分析】根据水的质量、温度差和比热容计算吸收的热量，利用热量和燃料的热值计算燃料的质量，根据水吸收的热量和燃料放出的热量的比值计算热效率。
13．【答案】做功；压缩
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程．
压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能；在做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能，
故答案为：做功；压缩．
【分析】掌握四个冲程中的能量转化情况，吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能．
14．【答案】做功；10
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】内燃机的四个冲程中，做功冲程是由燃料燃烧释放的高温高压的燃气内能推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能。
四冲程内燃机，有四个冲程，为一个工作循环，飞轮转动两周。所以当飞轮转速为1200r/min时，飞轮1秒内转20圈，为10个工作循环，做功10次。
【分析】内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，飞轮是转数是做功数的2倍。
15．【答案】热值大；无污染
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】火箭利用液体氢作燃料，氢的热值大，质量相同时，放出的热量更多，并且氢燃烧后生成水，对环境无污染。
故答案为：热值大；无污染。
【分析】质量相同时，热值越大，燃烧放出的热量越多。
16．【答案】8.4×107；40
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据氢气的质量计算燃烧放出的热量为，利用水的吸热、比热容和质量计算温度差为。
故答案为：8.4×107；40.
【分析】根据燃料的质量和热值的乘积计算燃烧放出的热，利用水的吸热、比热容和质量计算水的温度差。
17．【答案】压缩；上；内能
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】据图可知，两个气门全部关闭，活塞向上运动，因此这是压缩冲程，在这个过程里，活塞的机械能转化为燃料的内能。
【分析】（1）可以根据活塞的运行方向和气门的关闭情况判断冲程的名称：①吸气冲程：一个气门打开，活塞向下运动；②压缩冲程：气门全部关闭，活塞向上运动；③气门全部关闭，活塞向下运动；④一个气门打开，活塞向上运动；
（2）做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能。
18．【答案】内；机械；热值
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】在火箭升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；同时对于火箭使用液态的氢做燃料，主要是因为其热值大的缘故。
【分析】 火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；同时对于火箭使用液态的氢做燃料，主要是因为其热值大的缘故.
19．【答案】压缩；机械能；内；热传递；比热容；4800；1200
【知识点】热传递改变物体内能；比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】根据图像，汽油机的气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，这个过程中机械能转化为内能，利用水对气缸降温，是热传递的方式减少气缸的内能，利用水降温是水的比热容较大，根据飞轮转速，计算冲程数为2400r/min×2=4800个冲程，做功数为2400r/min÷2=1200次。
故答案为：压缩；机械能；内；热传递；比热容；4800；1200.
【分析】汽油机的压缩冲程把机械能转化为内能，水的比热容较大便于降温，汽油机飞轮转速是做功数的2倍，冲程数是飞轮转速的2倍。
20．【答案】1.2×107J/kg；不变
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】由Q放=mq得，干木材的热值：；
热值是燃料的一种特性，不随质量变化，干木材用掉一半后，热值不变。
故答案为：1.2×107J/kg；不变。
【分析】利用Q放=mq计算干木材的热值；
热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关。
21．【答案】（1）内
（2）热传递；升高
（3）内；机械；做功
【知识点】沸腾及沸腾条件；做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】（1） 酒精灯燃烧过程时化学能转化为内能；
（2）用酒精灯对试管加热时，试管里的水通过热传递的方式获得热量，水吸收热量，温度升高，达到沸点后开始沸腾；
（3） 水沸腾一段时间后，会观察到软木塞被弹出，此过程中通过做功的方式将水的内能转化为木塞的机械能。
故答案为：（1）内；（2）热传递；升高；（3）内；机械；做功。
【分析】（1） 酒精灯燃烧过程中，将其储存的化学能转化为内能；
（2）对物体加热时，物体通过热传递的方式获得内能，物体在不发生物态变化时，内能增大，温度会升高；
（3） 水沸腾一段时间后， 水的内能增大，水蒸气的压强增大，对木塞做功，将木塞推出去，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能。
22．【答案】（1）压缩；0.625
（2）比热容较大；接触面的粗糙程度；摩擦力
（3）做功；不可以
【知识点】做功改变物体内能；比热容；热量的计算；内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】(1) 在汽油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动压缩气体做功，使气体内能增大，温度升高，在这个冲程中机械能转化为内能；由 可得需要完全燃烧汽油的质量为： ， 因此汽油的体积： .（2）汽车冷却系统用水来冷却发动机，这是利用水的比热容较大的性质，因为升高相同的温度，水吸收的热量多；汽车轮胎的外表面有凹凸不平的花纹，这是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；（3）在紧急刹车时，刹车片发热，是因为刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，即是通过做功途径改变物体内能；汽车制动过程中产生的内能就散失在空气中，不能自动转化为机械能，这说明能量的转化是具有方向性的。
【分析】（1）汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
利用Q放=mq的变形公式可求汽油的质量，再根据密度公式ρ=可求体积.
（2）关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等；
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变.
23．【答案】（1）解：由W=Fs可知，牵引力的大小为；F= =4000N
（2）解：由表格中的数据可知，百公里油耗为20L，则该车匀速行驶0.1km消耗的油的体积为：V= ×20L=0.02L=2×10-3m3
由ρ= 可知，质量为：m=ρV=0.8×103kg/m3×2×10-3m3=0.016kg
燃油燃烧放出的热量为：Q=mq=0.016kg×5.25×103J/kg=8.4×103J；
水升高的温度为：△t= =40℃；
水的末温为：40℃+15℃=55℃；
（3）解：货车发动机的效率为： η= =47.6%。
【知识点】热量的计算；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据功和距离的大小计算牵引力的大小；
（2）根据燃料的密度和体积计算质量，利用燃料的质量和热值的乘积计算放出的热量，利用水的比热容、质量和吸收热量的多少计算温度差；
（3）利用有用功和总功的比值计算热机效率。
24．【答案】（1）解：由v= 可得，飞机的航程
s=vt=600km／h×1h=600km
（2）解：发动机所做的功
W=Fs=1.6×105N×600000m=9.6×1010J
（3）解：由η= 可得，航空煤油完全燃烧放出的热量
Q放= =1.6×1011J
由Q放=qm可得，消耗的航空煤油的质量
m= =4000kg
【知识点】燃料的热值；热机的效率；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据速度和时间的乘积计算路程；
（2）利用力和距离的乘积计算做功的多少；
（3）利用有用功和效率计算总热，根据总热量和燃料的热值计算燃料的质量。
1 / 12020年中考物理复习专题06《内能的利用》
一、单选题
1．（2019九上·韶关期中）如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机的做功冲程中，气门关闭，活塞向下运行，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据汽油机的气门的开、合，结合活塞的运行方向判断相应的冲程。
2．（2019九上·武邑期中）关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（　　）
A．将势能转化为动能
B．将内能转化为机械能
C．将机械能转化为化学能
D．主要目的是通过热传递改变物体的内能
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】ABC．在热机的压缩冲程中，是机械能转化为内能的，在做功冲程中是内能转化机械能的，AC不符合题意，B符合题意；
D．热机的主要目的是通过做功的方式改变内能的，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】热机是将内能转化为机械能的装置。
3．（2019九上·新泰月考）下列关于能量的说法中，正确的是（　　）
A．燃料燃烧时，内能化为化学能；
B．加热电器工作时，内能转化为电能
C．“烤火取暖”，说明内能可以转移；
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A.燃料燃烧时，化学能转化为内能，A不符合题意；
B.加热电器工作时，电能转化为内能，B不符合题意；
C.烤火取暖，说明内能可以转移，C符合题意；
D.能量在转化或转移时，总量保持不变，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】能量在转化或转移时，总量保持不变，结合消耗的能量和产生的能量的关系，解答。
4．（2019九上·深圳期中）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是（　　）
A．用水做发动机的冷却剂是因为水蒸发吸热
B．小汽车使用汽油作为燃料
C．精心保养可使发电机的效率达到 100%
D．排出的尾气对环境没有任何污染
【答案】B
【知识点】比热容；热机；热机的效率
【解析】【解答】A.用水作发动机的冷却剂，因为水的比热容较大，吸热能力强，A不符合题意；
B.小汽车利用汽油做燃料，B符合题意；
C.汽车发动机工作时，一定有能力损失，效率不能到100%，C不符合题意；
D.汽车排斥的尾气对环境有污染，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】水可以作发动机的冷却剂因为比热容较大，汽车以汽油做燃料，汽车的效率不能到达100%。
5．（2019九上·天津月考）一台单缸内燃机的转速为1800r/min，那么每秒钟内（　　）
A．活塞完成30个冲程 B．燃气对活塞做功60次
C．曲轴转动30转 D．完成30个工作循环
【答案】C
【知识点】热机；有关热机的计算
【解析】【解答】由题意知，飞轮转速是1800转/分钟=30转/秒， 因为飞轮转动2转为一个工作循环，对外做功1次，完成4个冲程，所以内燃机每秒钟曲轴转动30转，完成15个工作循环，燃气对外做功15次，完成60个冲程。 C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
6．（2019九上·尤溪期中）“可燃冰”作为新型能源有巨大的开发潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的十倍，这表示“可燃冰”的（　　）
A．沸点高 B．热值大 C．比热容大 D．密度大
【答案】B
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大，B符合题意。
故答案为：B
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
7．（2019九上·北京期中）关于热机，下列说法中错误的是（　　）
A．汽油机的效率高于蒸汽机的效率
B．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
C．热机功率越大，它做功越快
D．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大
【答案】B
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失多，效率低，A不符合题意；
B．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，B错误，符合题意；
C．功率表示做功的快慢，热机功率越大，它做功越快，C不符合题意；
D．热机效率越高，热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比比值越大，内能转化为机械能的比例越大，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失多，效率低，汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，热机功率越大，它做功越快，热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.
二、多选题
8．在进行下列实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（　　）
A．空气压缩引火仪的活塞压燃硝化棉
B．柴油机的做功冲程
C．弯折铁丝
D．太阳能热水器加热水
【答案】A,C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】空气压缩引火仪的活塞压燃硝化棉是机械能转化为内能，故A正确；柴油机的做功冲程，内能转化为机械能，故B错误；弯折铁丝，机械能转化为内能，故C正确；太阳能热水器加热水时太阳能转化为内能，故D错误。选AC。
【分析】掌握各种形式的能之间的转化是本题的解题关键，本题考查的是能量的转化。
9．（2018九下·北京月考）关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，表明分子间存在引力
B．乙图中试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能转化为机械能
C．丙图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明上面瓶中的空气密度大
D．丁图中活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程
【答案】A,D
【知识点】内燃机的四个冲程；能量的转化或转移；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A. 两个底面削平的铅柱紧压在一起，下面吊一个重物也不能把它们拉开，说明分子之间存在相互作用的引力，A符合题意；
B. 图中试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，即水蒸气对瓶塞做功，将水蒸气的内能转化机械能，B不符合题意；
C. 图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是扩散现象，说明分子是运动的，C不符合题意；
D. 图中两气门关闭，活塞向下运动时，是内燃机的做功冲程，D符合题意；
故答案为：AD .
【分析】A、分子间存在引力使两个底面削平的铅块紧紧地结合在了一起；
B、试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，消耗了水蒸气的内能，同时瓶塞获得了机械能；
C、二氧化氮的密度大于空气的密度，两种气体逐渐混合，是分子运动的结果，是扩散现象；
D、两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程 .
三、填空题
10．（2020九上·通榆期末）“长征五号”运载火箭在加速升空的过程中机械能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”)，它的发动机釆用液氢为燃料是因为液氢的热值较　 　(选填“大”或“小”)。
【答案】变大；大
【知识点】动能和势能的大小变化；燃料的热值
【解析】【解答】火箭加速升空时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，火箭的机械能变大，利用液态氢作燃料，因为氢是热值大的特点。
故答案为：变大；大。
【分析】动能和物体的速度有关，重力势能和物体的高度有关，燃料的热值是单位质量的燃料储存化学能的多少。
11．（2019九上·九龙坡期中）汽油机工作时，活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个冲程，在压缩冲程中，通过　 　方式使缸内混合气体内能增加，在做功冲程中，缸内气体的内能转化为　 　。
【答案】做功；机械能
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】在汽油机的压缩冲程中，通过做功的方式改变内能，做功冲程中，内能转化为机械能。
故答案为：做功；机械能。
【分析】压缩体积可以改变内能，是做功的方式，汽油机的做功冲程把内能转化为机械能。
12．（2019九上·顺德月考）小何找到了一个容积为3L的水壶，装满一壶初温为20℃的水在标准大气压下加热至沸腾，水需要吸收　 　J的热量，如果这些热量由燃烧木柴来提供，忽略热量损失，需要燃烧　 　kg的木柴，若实际燃烧0.2kg的木柴，则加热效率为　 　【木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）】。
【答案】1.008×106；0.084；42%
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据体积计算水的质量为，水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J，消耗的燃料为，加热效率为。
故答案为：1.008×106；0.084；42%。
【分析】根据水的质量、温度差和比热容计算吸收的热量，利用热量和燃料的热值计算燃料的质量，根据水吸收的热量和燃料放出的热量的比值计算热效率。
13．（2019九上·利川期中）在汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是　 　冲程，将机械能转化为内能的是　 　冲程。
【答案】做功；压缩
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程．
压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能；在做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能，
故答案为：做功；压缩．
【分析】掌握四个冲程中的能量转化情况，吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能．
14．（2019九上·武邑期中）从能的转化角度看，在四冲程内燃机的每个工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是　 　冲程．某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为　 　次．
【答案】做功；10
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】内燃机的四个冲程中，做功冲程是由燃料燃烧释放的高温高压的燃气内能推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能。
四冲程内燃机，有四个冲程，为一个工作循环，飞轮转动两周。所以当飞轮转速为1200r/min时，飞轮1秒内转20圈，为10个工作循环，做功10次。
【分析】内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，飞轮是转数是做功数的2倍。
15．（2019九上·泰州月考）火箭发射大多用液氢作燃料，从热学的角度看其突出优点是　 　，从环保的角度看其优点为　 　．
【答案】热值大；无污染
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】火箭利用液体氢作燃料，氢的热值大，质量相同时，放出的热量更多，并且氢燃烧后生成水，对环境无污染。
故答案为：热值大；无污染。
【分析】质量相同时，热值越大，燃烧放出的热量越多。
16．（2019九上·吉林月考）完全燃烧0.6kg氢气所放出的热量为　 　J，如果这些热量全部被水吸收，可以使500kg，20℃的水温度升高　 　℃（氢气的热值q=1.4×108J/k）。
【答案】8.4×107；40
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】根据氢气的质量计算燃烧放出的热量为，利用水的吸热、比热容和质量计算温度差为。
故答案为：8.4×107；40.
【分析】根据燃料的质量和热值的乘积计算燃烧放出的热，利用水的吸热、比热容和质量计算水的温度差。
17．（2019·广东）某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为　 　冲程工作示意图，活塞向　 　运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为　 　。
【答案】压缩；上；内能
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】据图可知，两个气门全部关闭，活塞向上运动，因此这是压缩冲程，在这个过程里，活塞的机械能转化为燃料的内能。
【分析】（1）可以根据活塞的运行方向和气门的关闭情况判断冲程的名称：①吸气冲程：一个气门打开，活塞向下运动；②压缩冲程：气门全部关闭，活塞向上运动；③气门全部关闭，活塞向下运动；④一个气门打开，活塞向上运动；
（2）做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能。
18．（2019九上·府谷月考）火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的　 　能，再转化为火箭的　 　能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且　 　大。
【答案】内；机械；热值
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】在火箭升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；同时对于火箭使用液态的氢做燃料，主要是因为其热值大的缘故。
【分析】 火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；同时对于火箭使用液态的氢做燃料，主要是因为其热值大的缘故.
19．（2019九上·兴化月考）如图所示，是汽油机的　 　冲程，是将活塞的　 　能转化为　 　能．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过　 　的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的　 　较大．若飞轮转速是2400r/min，该汽油机每分钟内完成　 　冲程，做功　 　次.
【答案】压缩；机械能；内；热传递；比热容；4800；1200
【知识点】热传递改变物体内能；比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】根据图像，汽油机的气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，这个过程中机械能转化为内能，利用水对气缸降温，是热传递的方式减少气缸的内能，利用水降温是水的比热容较大，根据飞轮转速，计算冲程数为2400r/min×2=4800个冲程，做功数为2400r/min÷2=1200次。
故答案为：压缩；机械能；内；热传递；比热容；4800；1200.
【分析】汽油机的压缩冲程把机械能转化为内能，水的比热容较大便于降温，汽油机飞轮转速是做功数的2倍，冲程数是飞轮转速的2倍。
20．（2019九上·长春月考）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为 ，这些能量相当于完全燃烧 的干木柴才能得到，则干木柴的热值为　 　，如果用掉一半后，干木柴的热值将　 　(选填“变大”，“变小”或者“不变”)。
【答案】1.2×107J/kg；不变
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】由Q放=mq得，干木材的热值：；
热值是燃料的一种特性，不随质量变化，干木材用掉一半后，热值不变。
故答案为：1.2×107J/kg；不变。
【分析】利用Q放=mq计算干木材的热值；
热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关。
四、实验探究题
21．（2018九上·东源期中）如图17所示反映了热机的工作原理，试管里装有适量的水、用软木塞轻轻塞住，点燃酒精灯加热。
（1）酒精灯燃烧过程，化学能转化为　 　能。
（2）试管里的水通过　 　的方式获得热量，其温度会不断　 　，达到沸点后开始沸腾。
（3）水沸腾一段时间后，会观察到软木塞被弹出，此过程　 　能转化为　 　能，其转化方式是　 　。
【答案】（1）内
（2）热传递；升高
（3）内；机械；做功
【知识点】沸腾及沸腾条件；做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】（1） 酒精灯燃烧过程时化学能转化为内能；
（2）用酒精灯对试管加热时，试管里的水通过热传递的方式获得热量，水吸收热量，温度升高，达到沸点后开始沸腾；
（3） 水沸腾一段时间后，会观察到软木塞被弹出，此过程中通过做功的方式将水的内能转化为木塞的机械能。
故答案为：（1）内；（2）热传递；升高；（3）内；机械；做功。
【分析】（1） 酒精灯燃烧过程中，将其储存的化学能转化为内能；
（2）对物体加热时，物体通过热传递的方式获得内能，物体在不发生物态变化时，内能增大，温度会升高；
（3） 水沸腾一段时间后， 水的内能增大，水蒸气的压强增大，对木塞做功，将木塞推出去，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能。
22．（2018九上·惠州月考）初三13班的肖俊培做事非常认真负责，也爱思考，老师非常信任他，一次他对汽车进行研究，发现：
（1）四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是　 　冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧　 　L的汽油。（汽油的热值为4.6×107J/kg、密度为0.8×103kg/m3）；
（2）汽车冷却系统用水冷却发动机，这是利用水　 　的特点来工作的；汽车轮胎有凹凸不平的花纹，这样做是通过增大　 　来增大　 　；
（3）在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过　 　方式增加物体内能的，转化得到的内能　 　再转化为机械能（选填“可以”或“不可以”）。
【答案】（1）压缩；0.625
（2）比热容较大；接触面的粗糙程度；摩擦力
（3）做功；不可以
【知识点】做功改变物体内能；比热容；热量的计算；内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】(1) 在汽油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动压缩气体做功，使气体内能增大，温度升高，在这个冲程中机械能转化为内能；由 可得需要完全燃烧汽油的质量为： ， 因此汽油的体积： .（2）汽车冷却系统用水来冷却发动机，这是利用水的比热容较大的性质，因为升高相同的温度，水吸收的热量多；汽车轮胎的外表面有凹凸不平的花纹，这是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；（3）在紧急刹车时，刹车片发热，是因为刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，即是通过做功途径改变物体内能；汽车制动过程中产生的内能就散失在空气中，不能自动转化为机械能，这说明能量的转化是具有方向性的。
【分析】（1）汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
利用Q放=mq的变形公式可求汽油的质量，再根据密度公式ρ=可求体积.
（2）关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等；
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变.
五、计算题
23．（2019九上·新泰月考）下表为某型号厢式货车的相关工作参数。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m，牵引力所做的功为4×105J。(g取10N/kg)求：
品牌型号 JAC
最高车速 120km/h
满载百公里油耗 20L
燃油热值 5.25×107J/kg
燃油密度 0.8×103kg/m3
（1）该货车的牵引力；
（2）该段行程内燃油完全燃烧放出的热量能将5kg、15℃的水加热到多少摄氏度 (假设热量被水完全吸收)
（3）该货车发动机的效率。
【答案】（1）解：由W=Fs可知，牵引力的大小为；F= =4000N
（2）解：由表格中的数据可知，百公里油耗为20L，则该车匀速行驶0.1km消耗的油的体积为：V= ×20L=0.02L=2×10-3m3
由ρ= 可知，质量为：m=ρV=0.8×103kg/m3×2×10-3m3=0.016kg
燃油燃烧放出的热量为：Q=mq=0.016kg×5.25×103J/kg=8.4×103J；
水升高的温度为：△t= =40℃；
水的末温为：40℃+15℃=55℃；
（3）解：货车发动机的效率为： η= =47.6%。
【知识点】热量的计算；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据功和距离的大小计算牵引力的大小；
（2）根据燃料的密度和体积计算质量，利用燃料的质量和热值的乘积计算放出的热量，利用水的比热容、质量和吸收热量的多少计算温度差；
（3）利用有用功和总功的比值计算热机效率。
24．（2019九上·防城期中）飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，如图所示，高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力，以600km／h的速度沿水平方向匀速飞行1h。(航空煤油的热值为4×107J／kg)求：
（1）飞机的航程；
（2）发动机做的功；
（3）若航空煤油完全燃烧的热量60％转化为发动机做功，以600km／h的速度沿水平方向速飞行1h，需完全燃烧多少航空煤油。
【答案】（1）解：由v= 可得，飞机的航程
s=vt=600km／h×1h=600km
（2）解：发动机所做的功
W=Fs=1.6×105N×600000m=9.6×1010J
（3）解：由η= 可得，航空煤油完全燃烧放出的热量
Q放= =1.6×1011J
由Q放=qm可得，消耗的航空煤油的质量
m= =4000kg
【知识点】燃料的热值；热机的效率；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据速度和时间的乘积计算路程；
（2）利用力和距离的乘积计算做功的多少；
（3）利用有用功和效率计算总热，根据总热量和燃料的热值计算燃料的质量。
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