2022年初中物理知识点二轮复习专题练习——内能的利用

2022学年初中物理知识点二轮复习专题练习——内能的利用

一、选择题（共15题）

1．下列关于热值的说法，正确的是

A．5kg煤的热值大于3 kg煤的热值

B．燃料的热值越大，燃烧放出的热量越多

C．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关

D．燃料燃烧不完全时热值变小

2．把一瓶酒精倒去一半，则剩下的酒精（  ）

A．密度、比热容和热值均变为原来的一半

B．密度、比热容变为原来的一半，热值不变

C．密度、比热容和热值均不变

D．密度、热值变为原来的一半，比热容不变

3．关于热机的效率，下列说法正确的是

A．热机做的有用功越多，效率就一定越高

B．热机的功率越大，效率一定越高

C．热机消耗的燃料越多，效率就一定越低

D．以上说法都不对

4．工作中的汽油机如图所示，则下列判断中正确的是

A．图所示的汽油机正处于压缩冲程的工作状态

B．图所示的汽油机正处于吸气冲程的工作状态

C．图所示的汽油机正处于排气冲程的工作状态

D．图所示的汽油机正处于做功冲程的工作状态

5．在汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，接下来的冲程是（　　）

A．排气冲程 B．做功冲程 C．压缩冲程 D．吸气冲程

6．初中阶段，我们学习了许多有趣的物理现象。关于以下现象的解释正确的是（　　）

A．图甲：用丝绸摩擦的玻璃棒接触验电器金属球的瞬间，电子由玻璃棒向金属箔转移

B．图乙：给瓶内打气，瓶塞跳起能量转化形式与热机做功冲程能量转化形式相同

C．图丙：设想的永动机有可能实现，因为它遵循能量守恒定律

D．图丁：将气球在头发上摩擦后它们相互吸引，是因为分子间存在引力的缘故

7．2019年6月2日，我国制造的高分辨率卫星“高分六号”成功发射升空，在其发射及完全进入太空过程中，下列说法中不正确的是

A．在上升过程中火箭受到的大气压强越来越小

B．火箭使用的助推燃料，热值一般比较大

C．进入太空后，地面接收的卫星信号是通过电磁波传播的

D．卫星“高分六号”加速上升时惯性变大

8．一杯酒精倒出一半后，酒精的(    )

A．热值和比热容都减半 B．热值和比热容都不变

C．热值减半，比热容不变 D．条件不足，无法比较

9．下列关于能量转化、转移现象的说法中，错误的是（       ）

A．电池充电，电能转化为化学能 B．核电站发电是将核能转化成电能

C．电磁感应现象中，电能转化为机械能 D．用热水袋取暖，内能发生了转移

10．可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，1m3可燃冰可转化为164m3的天然气和0.8m3的水，下列关于可燃冰说法错误的是（　　）

A．可燃冰是不可再生能源

B．1m3可燃冰比0.8m3的水质量小

C．可燃冰形成在压强较大的环境中

D．相同体积的可燃冰和天然气完全燃烧后，可燃冰释放的热量多

11．某热机的效率是40%，表示它每做100 J的有用功

A．需要2.5 s的时间

B．消耗的燃料完全燃烧放出的能量是400 J

C．消耗的燃料完全燃烧放出的能量是250 J

D．将消耗60 J的无用功

12．如图所示，是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）

A．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，其能量的转化过程与柴油机的做功冲程一样

B．在燃料燃烧的时候要产生热量，这是将内能传递给锅炉中的水

C．蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大

D．蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度

13．“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心成功升空，并获得了圆满成功．图是火箭发射升空时的情景，以下说法正确的是（  ）

A．火箭上升过程中动能转化为重力势能

B．火箭升空利用了力可以改变物体的运动状态原理

C．火箭升空时受到平衡力的作用

D．火箭升空时利用内能做功使火箭的运动速度不断增大

14．下列说法正确的是（　　）

A．质量相等的物体，如果它们的温度相同，那么它们的内能也相等

B．质量相等的物体吸收相等的热量，比热容大的物体的温度变化比较小

C．质量相等的燃料完全燃烧，热值大的燃料放出的热量较多

D．机械能可以全部转化为内能，内能也可以完全转化为机械能

15．如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（　　）

A．一个完整的工作循环顺序是：乙丁甲丙

B．丁冲程发生的能量转化为内能转化为机械能

C．只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的

D．丙冲程中排出的废气没有任何利用的价值

二、非选择题

16．一瓶酒精倒出一半后，热值______________。（填“不变”、“变大”或“变小”）汽车的发动机选用水做冷却剂，主要是由于水的______________的缘故。

17．小林把装有2kg水的水壶放在天然气灶上加热，他观察到水温从20℃升高了50℃时，气量表显示的耗气量为0.02 m3，则天然气放出的热量是_____J（设天然气完全燃烧），这次烧水的热效率为_____[天然气的热值为4.2×107 J/m3，c水=4.2×103 J/（kg·℃）]

18．西气东输工程让南宁市民用上了物美价廉的天然气．在标准大气压下，将质量为2吨、温度为20℃的水加热至沸腾，至少需要吸收_____J的热量，这相当于完全燃烧____m3的天然气放出的热量．［C=4.2×103J/(kg℃），天然气的热值为8×107J／m3］

19．一台四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，它1s完成了_______冲程，其中_______冲程将机械能转化为内能，已知所用汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧2g汽油所释放的内能是_______J,若热机效率为40%，完全燃烧2g汽油转化的机械能是_______J。

20．把质量为10㎏的水，从20℃加热到100℃，若用焦炭加热，需燃烧0.5㎏焦炭．求：

(1)水吸收的热量是多少？

(2)这些焦炭完全燃烧放出的热量是多少？

(3)煤炉的效率是多少？（焦炭的热值3.0×107J/kg）

21．油耗是开车人们关注的焦点，通常都以“百公里油耗”来衡量，现在大多对外公布的理论油耗指的是汽车在道路上以90公里/小时行驶时每百公里的平均汽油消耗量．经出厂测试，某品牌汽车百公里理论油耗为8L，汽车发动机的输出功率为23kW（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg），试求：

（1）8L汽油完全燃烧放出的热量；

（2）测试时间内发动机所做的功；

（3）该品牌汽车发动机的热机效率．

22．某中学为学生供应开水，将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.5×107J/kg。求：

（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？

（2）此锅炉的效率是多少？

23．如图是某电热水壶的铭牌。使用该电热器将2kg水从20加热到100，正常工作情况下，电热水壶加热水的效率为80%，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·），求：

(1)水吸收的热量；

(2)如果这些热量通过燃烧煤气来获得，至少需要完全燃烧煤气的质量，已知煤气的热值q=4.2×107J/kg；

(3)加热这壶水，电热水壶正常工作需要的时间。

参考答案

1．C

【详解】

A．燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A错误；

B．燃料的热值越大，只有在相同质量并且完全燃烧的情况下，放出的热量才越多，质量少、燃烧不完全放出的热量就少，故B错误；

C．热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与其他因素无关，故C正确；

D．热值只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故D错误。

2．C

【解析】

要解答本题需掌握：密度和比热容都是物质的特性，热值是燃料的特性，只要物质确定，这些属性是不变的．

解：密度是物质的一种特性，与物质的质量和体积无关，所以把一瓶酒精倒去一半，剩下的酒精的密度不变；

比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热，某种物质的比热容和其体积大小无关，所以把一瓶酒精倒去一半，剩下的酒精的比热容不变；

燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和体积V无关，所以把一瓶酒精倒去一半，剩下的酒精的热值不变．

故ABD不合题意．

故选C．

3．D

【详解】

AC．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高，故A、C错误；

B．热机的功率越大，热机做功越快，效率与功率无关，故错误；

D．以上说法都不对，故符合题意．

故选D.

4．D

【解析】

汽油机的一个工作循环含吸气、压缩、做功、排气四个冲程，由图知，该冲程进、排气门关闭，应为压缩冲程或做功冲程，又因为火花点火，产生高温高压燃气，推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能，故本题正确选项是D．

5．B

【详解】

汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

6．B

【详解】

A．丝绸摩擦的玻璃棒带正电，与验电器的金属球接触时，发生移动的为负电荷，电子带负电，则金属箔上的电子向玻璃棒移动，故A错误；

B．瓶塞跳起是瓶内气体对外做功，内能转化为机械能，与热机冲程中的做功冲程能量转化形式相同，故B正确；

C．由能量守恒定律可知能量不可能自己产生，永动机是不可能被制造出来的，故C错误；

D．气球与头发相互吸引，是由于头发和气球摩擦，带上了异种电荷，异种电荷互相吸引的缘故，故D错误。

故选B。

7．D

【详解】

A．大气压随高度的增加而减小，故A正确；

B．火箭使用的助推燃料，燃烧相同质量的燃料热值较大的放出的热量多，故用热值大的燃料．故B正确；

C．月球没有空气，进入太空后，电磁波可以在真空中传播，地面接收到的图象，是通过电磁波传递信息的．故C正确；

D．卫星“高分六号”加速上升时，其质量不变，故惯性不变，故D错误；

故选D．

8．B

【详解】

热值和比热容与物质的种类有关，同种物质热值和比热容不变，故ACD错误，B正确。

9．C

【解析】

试题分析：A、电池充电，消耗了电能，得到了化学能，因此将电能转化为化学能；说法正确；

B、核电站发电，消耗了核能，得到了电能，因此将核能转化为电能；说法正确；

C、电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，故将机械能转化为了电能；说法错误；

D、用热水袋取暖，是通过热传递的方式得到能量的，因此内能发生了转移，说法正确．故选C．

10．B

【详解】

A．可燃冰是一次能源，还属于不可再生能源，故A正确，不符合题意；

B．可燃冰的密度大于水的密度，且1m3可燃冰的体积大于0.8m3水的体积，由m=ρV可知，可燃冰的质量较大，故B错误，符合题意；

C．可燃冰存在于压强大、温度低的地方。在海底和冻土层可能存在“可燃冰”，故C正确，不符合题意；

D．“可燃冰”的热值大于天然气的热值，相同相同体积的条件下，由Q=qV可知，完全燃烧时可燃冰放出的热量多，故D正确，不符合题意。

故应选B。

11．C

【详解】

热机的效率是做有用功的能量和完全燃烧放出的能量之比．热机的效率的高低和做功的多少与时间无关，故A说法错误；因为η=40%，W有用 =100J，所以燃料完全燃烧放出的能量为：Q=W有用/η=100J/40%=250J，从而可知消耗的无用功为：W=Q-W有用=250J-100J=150J，故B D错误，C正确，故选C．

12．A

【解析】解答：A.蒸汽推动活塞做功与柴油机的做功冲程都是将内能转化为机械能，A正确；B.在燃料燃烧的时候要产生热量，这是将化学能转化为内能，B错误；C.蒸汽机推动活塞做功，将内能转化为机械能，内能减小，C错误；D.废气带走的不是温度，是热量，所以D错误。

故选A.

13．BD

【详解】

A. 火箭上升过程中，处于加速运动状态，质量不变，高度增加，所以动能增加，高度变大，重力势能增大，并非动能转化为重力势能，故A错误；B. 火箭在力的作用下运动状态发生改变而升空，说明了力可以改变物体的运动状态，故B正确；C. 由于火箭升空时处于加速运动状态，所以不是平衡状态，所受的力不是平衡力，故C错误；D.火箭升空时,消耗燃料的内能,产生机械能,故是将内能转化为机械能(动能和势能)的过程，故D正确.

14．BC

【详解】

A．内能是组成物体的所有分子的动能和势能之和，质量相等、温度相同的物体，如果它们的分子大小、分子个数、体积不同，它们的内能也不相等，故A错误；

B．质量相等的物体吸收相等的热量，根据可知，比热容大的物体的温度变化比较小，故B正确；

C．质量相等的不同种燃料完全燃烧，根据可知，热值大的燃料放出的热量较多，故C正确；

D．在机械工作过程中，总存在能量损耗，机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能完全转化为机械能，即效率不可能达到100%，故D错误。

故选BC。

15．AC

【详解】

A．由图示知，甲冲程中，进气及排气门都闭合，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中，进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程；丙图中，进气门闭合，排气门打开，是排气冲程，；丁图中，进气及排气门都闭合，活塞向上运动，是压缩冲程。所以一个完整的工作循环顺序是：乙丁甲丙，故A正确；

B．丁是压缩冲程，活塞压缩缸内气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高，这个冲程将机械能转化为内能，故B错误；

C．四个冲程中，只有做功冲程通过将内能转化为机械能，获得动力，而其他冲程是靠惯性运转的，故C正确；

D．丙冲程中排出的废气可以加以利用，譬如可将排出的废气用来供热，从而提高燃料的利用率，故D错误。

故选AC。

16．不变    比热容大   

【详解】

燃料的热值是燃料的一种属性，与燃料的质量和体积无关，所以，一瓶酒精倒掉一半，剩下的酒精的热值不变；

用水做冷却剂是因为水的比热容大，即水每升高1℃所吸收的热量大，这样当发动机的热量被水吸收就不至于温度太高；

17．8.4×105    50%   

【详解】

天然气完全燃烧放出的热量

Q放＝Vq＝0.02m3×4.2×107J/m3=8.4×10 5J

在此过程中，水吸收的热量

Q吸=c水mt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J

这次烧水的热效率

18．6.72×108J    8.4 m3   

【详解】

知道水的质量、初温和末温、水的比热容，利用热量公式Q吸=cm△t进行计算；

不计热量损失，水吸收的热量等于天然气燃烧放出的热量，利用Q放=qv求出天然气的体积．

解：（1）水吸收的热量：

Q吸=cm（t2-t1）

=4.2×103J/（kg•℃）×2×103kg×（100℃-20℃）

=6.72×108J；

（2）由题知，Q放=Q吸=6.72×108J，而 Q放=qv

q= Q放/q=6.72×108J/8×107J／m3="8.4" m3

19．100    压缩           

【详解】

飞轮转速为3000r/min，那么1s内飞轮转50r，汽油机经历四个冲程，飞轮会转2r，那么50r，它会完成100个冲程；

其中的压缩冲程把机械能转化为内能；

完全燃烧2g汽油所释放的内能

完全燃烧2g汽油转化的机械能

20．（1）3.36×106J；（2）1.5×107J；（3）22.4%

【详解】

解：(1)已知水的质量m水=10kg， 

水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣20℃）=3.36×106J；

（2）由Q=qm可得，焦炭完全燃烧产生的热量： 

Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J；

（3）煤炉的效率： 

答：（1）水吸收的热量是；（2）这些焦炭完全燃烧放出的热量是；（3）煤炉的效率是22.4%；

21．（1）2.76×108J；（2）9.2×107J；（3）33.3%

【详解】

(1)V=8L=8×10﹣3m3，8L汽油汽油的质量：m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10﹣3m3=6kg，

汽油完全燃烧放出的热量： Q放=mq=6×4.6×107J/kg=2.76×108J；

(2)汽车的速度：v=90km/h=25m/s，行驶一百公里需要的时间： t===4×103s，在一百公里内发动机做的功为：W=Pt=23×103W×4×103s=9.2×107J；

(3)该品牌汽车发动机的热机效率：η==≈33.3%．

22．（1）5.46×107J；（2）26%

【详解】

解：（1）水吸收的热量

Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（100℃-25℃）=6.3×107J

即水吸收的热量为6.3×107J。

（2）无烟煤完全燃烧放出的热量

Q放=m煤q煤=3.5×107J/kg×6 kg =2.1×108J

无烟煤完全燃烧放出的热量为2.1×108J。

锅炉的效率

即此锅炉的效率是30%。

为了提高锅炉的效率，可以把块状燃料粉碎成粉末状，并加大送风量，这样可以使燃料燃烧得更充分,增大有效利用的能量，以提高炉子的效率。

答：（1）锅炉内的水吸收的热量是6.3×107J；

（2）此锅炉的效率是30%。

23．(1) 6.72×105J；(2) 0.016kg；(3)420s

【详解】

(1)水吸收的热量是

(2)需要煤气的质量是

(3)电热水壶加热电流做的功为

电热水壶做功为时间为

答：(1)水吸收的热量为。

(2)如果这些热量通过燃烧煤气来获得，至少需要完全燃烧煤气的质量为0.016kg。

(3)加热这壶水，电热水壶正常工作需要的时间为420s。