中考物理一轮复习第六单元 内能的利用【过关测试】（教师版）

第六单元  内能的利用【过关测试】

一、选择题

1.下图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（ ）。

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

【答案】C。

【解析】四冲程汽油机利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程和做功冲程都是两个气门关闭，火花塞上产生电火花的是做功冲程。

2.单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有（   ）。

A．吸气、做功和排气冲程       B．吸气、压缩和做功冲程

C．压缩、做功和排气冲程            D．吸气、压缩和排气冲程

【答案】D。

【解析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，只有做功冲程对外输出功，其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成的，故选D。

3.以下机械不属于热机的是（   ）。

A．火车 B．超音速汽车

C．电饭锅 D．摩托车

【答案】C。

【解析】火车、超音速汽车、摩托车都是把内能转化成机械能的装置，属于热机；电饭锅是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，不属于热机，故C正确；故选C。

4.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（   ）。

A． B． C． D．

【答案】C。

【解析】四冲程汽油机的四个工作冲程是：吸气、压缩、做功、排气，区分它们的依据有活塞的运动方向、进气阀和排气阀的开闭情况，如活塞向下运动、进气阀和排气阀都关闭时，是燃气推动活塞做功，是做功冲程，所以选项C正确。

5.关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）。

A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多；

B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高；

C．热机的效率越高说明做功越快；

D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的

【答案】B。

【解析】A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。

B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；

C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；

D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。故选B。

6.2016年8月．我国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星和火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　）。

A．较小的密度 B．较大的比热容

C．较低的沸点 D．较高的热值

【答案】D。

【解析】发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，可以释放出更多的热量，故D正确。故选D。

7.为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（　　）。

A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全；

B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失；

C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦；

D．尽量增加热机的工作时间

【答案】D。

【解析】ABC.热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．所以减少热量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．故ABC正确，不符合题意；

增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故D错误，符合题意。

8.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧．通过计算可知，下列结果正确的是（　　）。

①汽车行驶速度是20km/h         ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J

③汽车牵引力做功的功率是30kW    ④汽车发动机的效率是20%

A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④

【答案】D。

【解析】①汽车行驶速度是：，故①错误；

②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：

，故②正确；

③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是：

，故③错误；

④汽车发动机的做的功为：，

汽车发动机的效率是：，故④正确。故选D。

9.下列关于能量及其转化的描述，说法正确的是（　　）。

A．热传递改变物体内能的实质是温度的转移；

B．把的冰块放在0°C的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加；

C．“城市热岛效应”的产生主要是因为人类大量使用太阳能；

D．根据能量守恒定律，能量不会消灭，但可以创造，所以人类在不断地开发和利用新能源

【答案】B。

【解析】A．热传递改变物体内能的实质是内能的转移，不是温度的转移，故A错误；

B．将的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，一段时间后，冰块从冰箱中吸收热量，内能一定增加，故B正确；

C．“城市热岛效应”的产生主要是城市得钢筋水泥面积大，而郊区的水份多，又因为水的比热容大于钢筋水泥的比热容，在同等日照时间的前提下，城市的温度较高，与太阳能的使用无关，故C错误；

D．根据能量守恒定律，能量既不会消灭，也不会凭空产生，故D错误。故选B。

10.下列关于能量的说法中正确的是（　　）。

A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能；

B．电热水壶工作时是将内能转化为电能；

C．水力发电是将水的机械能转化为电能；

D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少

【答案】C。

【解析】A．洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误；

B．电热水壶工作时是将电能转化为内能，故B错误；

C．水力发电是将水的机械能转化为电能，故C正确；

D．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变，故D错误。故选C。

11.如图所示，哪种机器是不可能制造出来的（   ）。

A．使用蓄电池的电动汽车 B．一种设想中的永动机

C．蒸汽机车 D．飞机

【答案】B。

【解析】永动机是指违反热力学基本定律的永不停止运动的发动机．

由能量守恒定律可知，能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律．

因为能量的转化是有方向性的，自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量．如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来，所以永动机违背了能量守恒定律，是不可能制成的，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。

12.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（   ）。

A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能；

B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能；

C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能；

D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能

【答案】A。

【解析】A．绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确；

B．太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误；

C．太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；

D．太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误。

13.图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是（   ）。

A．光电池板是将电能转化为光能；

B．照明灯是将内能转化为电能；

C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能；

D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能

【答案】C。

【解析】光电池板是将光能转化为电能；照明灯是将电能转化为光能；小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能；蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能．所以C项正确。

二、填空题

14.如图所示试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的________能转化为塞子的机械能.四冲程汽油机工作过程中的________冲程与上述能量转化过程相同。

【答案】内；做功。

【解析】试管内水蒸气将塞子推出的过程中对塞子做功，水蒸气的内能减少转化为塞子的机械能，四冲程汽油机的四个冲成为：吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程；

做功冲程中高温高压气体推动活塞运动，对活塞做功，内能转化为机械能，与上述能量转化过程相同。

15.汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功______次，活塞往复运动______次｡

【答案】25；50。

【解析】[1][2]四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次，该汽油机的转速为

表示飞轮每秒转动的圈数为50，则曲轴转动50周，活塞往复运动50次，每秒完成25个工作循环，对外做功25次。

16.在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是________冲程；某品牌汽车行驶100km消耗汽油7kg，这些汽油完全燃烧能放出________ J的热量。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）

【答案】做功；3.22×108。

【解析】（1）内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程；

（2）7kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q放=mq=4.6×107J/kg×7kg=3.22×108J。

17.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，如图所示是表示汽油机的______冲程，汽油机在某次工作时消耗汽油0．2 kg，这些汽油完全燃烧放出_______J的热量；汽车汽油机工作过程中，水箱中的水温度会升高，这是通过_______的方式使水的内能增加。(汽油的热值为4．6×107J／kg)．

【答案】压缩；9.2×106；热传递。

【解析】由图可知，两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；

汽油完全燃烧产生的热量利用公式Q=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；

汽油机的温度比水的温度高，所以热量会从汽油机传向水，这是通过热传递的方式改变水的内能。

18.汽车刹车的过程，伴随着能量从_______转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和_______（增大/不变/缩小）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车，这是因为能量的转移和转化具有_______性。

【答案】机械能（动能）；不变；方向。

【解析】据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的；

因为能量的转移和转化具有方向性，所以散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车。

三、实验探究题

19.如图所示，甲、乙和丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是，烧杯内的液体质量和初温也相同。

(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中：

①如图丁是甲、丙装置中a、b两种液体吸热后温度随时间变化的图象，由图可以看出，______液体的比热容较大：

②小明再用水和水做实验，以吸收的热量为纵坐标，升高的温度为横坐标，分别画出和水的图象，它们都是过原点的直线，即，进一步分析发现，这两条直线的k值之比与对应水的______之比相等（选填“密度”或“质量”）；

(2)在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中：

①应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______（选填“温度”或“加热时间”）来反应的；

②若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的仪器是______，利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏______；

③该实验在取燃料和水时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取水量不能过少的原因是：______。

【答案】b；质量；甲乙；温度；天平；小；水会沸腾，温度不变，不便于比较。

【解析】(1)[1]质量和初始温度均相同的a、b两种液体，升高相同的温度，b的加热时间长，则b的吸热能力强，比热容大。

[2]根据可知，中的，则有，，故

即这两条直线的值与对应水的质量之比相等。

(2)[3][4]比较不同燃料的燃烧值，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，故应选择甲乙两图进行实验，通过温度的变化来反映的；温度计示数变化越大，表明吸收的热量越多，即该物质放出的热量多，热值大。

[5]利用上述装置估测燃料的热值，要控制燃料的质量相等，需要用天平来测量。

[6]由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使小于，依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些。

[7]当燃料质量一定时，如果所取水量过少，则水吸热后容易沸腾，沸腾时水的温度不变，不能根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。

四、计算题

20.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为2.5×104kg，温泉水的初温是80℃，供暖后温度降到40℃．温泉水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。试求：

（1）这些温泉水每天放出的热量是多少？

（2）若这些热量由热值是3.0×107J/kg的焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？

【答案】（1）4.2×109J；（2）140kg。

【解析】（1）根据题意温泉水放出的热量是：

Q放=c水m△t=4.2×103J/（kg·℃）×2.5×104kg×（80-40）℃=4.2×109J

（2）根据题意知道Q吸=Q放=4.2×109J

由Q放=mq知道需要的焦炭的质量是m=Q放/q=4.2×109J/3.0×107J/kg=140kg。

21.某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，试求，

（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？

（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？

（3）若用煤燃烧来提供2.8×07J的热量，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）。

【答案】（1）8.4×106J；（2）30%；（3）0.8kg。

【解析】(1)水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×（50℃-10℃）=8.4×106J；

(2)该热水器的效率： ；

(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，由Q放=mq得完全燃烧煤的质量：

。

答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；(2)这段时间该热水器的效率是30%；(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧0.8kg煤。