中考物理总复习第6讲内能的利用习题

第6讲　内能的利用　热值1．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是()A．燃料完全燃烧时，它的热值最大B．没有燃烧的燃料，热值等于零C．煤燃烧时放出的热量，一定比计算值小D．燃料燃烧时，产生的温度越高，放出的热量越多2．(临夏)2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这颗卫星被命名为“墨子号”．发射卫星的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　热机　能量转化与守恒3．(滨州)如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是()A．压缩冲程，将化学能转化成内能B．压缩冲程，将机械能转化成内能C．做功冲程，将内能转化成机械能D．做功冲程，将机械能转化成内能4．世界上还有许多欠发达地区至今用不上电．美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是()A．动能→电能→化学能→光能B．电能→动能→化学能→光能C．动能→电能→光能→化学能D．电能→动能→光能→化学能5．(内江)不同能量之间可以相互转化，在转化过程中，能量的总量保持________．除此之外，能量的转化还存在一定的________性．　热效率6．(枣庄)如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是()A．25%  B．35%  C．40%  D．75%7．某物理兴趣小组的同学用煤炉给10 dm3的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6 min内完全燃烧了2 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg.求：(1)煤完全燃烧产生的热量；(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量；(3)煤炉烧水时的热效率．     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　重难点1　能量的转化　(黑龙江)生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是()A．摩擦生热是把内能转化为机械能B．燃料燃烧放热是把内能转化为化学能C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D．摩擦起电是把电能转化为机械能【变式训练1】　下列现象中，能量如何转化：(1)篮球加速下落时，________能转化为________能．(2)陨石坠入大气层剧烈燃烧的过程中，________能转化为________能．(3)电池放电，将________能转化为________能．(4)植物的光合作用，将________能转化为________能．(5)给蓄电池充电，将________能转化为________能．(6)电热水器烧水，将________能转化为________能．重难点2　热效率的相关计算　(连云港)天然气热水器将40 kg的水由22 ℃加热到42 ℃，水的内能增加了________J，水的内能增加是通过________方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，需要消耗________kg的天然气．[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/kg]【变式训练2】　(福建)用一辆汽车为50 km长的新建大桥进行通车测试，如图所示．汽车总质量为1.5 t，以100 km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4 kg的汽油．g取10 N/kg，求汽车通过大桥：(1)所需的时间；(2)牵引力所做的功；(3)汽油机的效率．(q汽油＝4.6×107 J/kg) 　　　　　　　　1．(乌鲁木齐)目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项．下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机(利用内能做功的机械)的是()A．中国高铁交流异步牵引电动机B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机C．歼－20战机涡扇15煤油发动机D．长征五号火箭液氢液氧发动机2．(黔南)如图表示的是汽油机工作时的()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程3．(邵阳)小型汽车上的四冲程汽油机中，主要把机械能转化为内能的冲程是()A．吸气冲程  B．压缩冲程  C．做功冲程  D．排气冲程4．(益阳)下列关于热值的说法正确的是()A．2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多C．燃料燃烧不完全时热值变小D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关5．(内江)根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是()A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动6．(益阳)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7．大量的研究表明，自然界的能量是守恒的，科学家们将研究的结果概括为能量守恒定律(law of conservation of energy)，即：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式________为其他形式，或者从一个物体________到其他物体，而能的总量保持不变．8．(临沂)图甲中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是________________．图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是________(填图中的代号)．甲　　           A　　　　B       C　　　　D　　　乙9．(南充)某台汽油机飞轮的转速为1 800 r/min，在1 s内，汽油机完成了________个工作循环．如果汽油机在一段时间内消耗了500 g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量________J．(q汽油＝4.6×107 J/kg)10．(咸宁)用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同；若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，在标准大气压下把5 kg的水从20 ℃加热至沸腾，需完全燃烧________m3天然气．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3]11．(遂宁)我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍．如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天然气热值为4.2×107 J/kg，完全燃烧0.5 kg“可燃冰”放出的热量为________J；若在不考虑热量损失的情况下，这些热量能使800 kg、45 ℃的水刚好达到沸点，则此时水的沸点是________℃，水面上方的气压________(填“大于”“小于”或“等于”)1标准大气压．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 12．(河北)有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料________(填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小．燃料燃烧时，________转化为内能，用比热容________的液体可以使实验现象更明显．(实验中液体没有沸腾)13．天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，2016年三明市迎来了天然气时代．完全燃烧0.035 m3的天然气放出多少热量？若这些热量完全被水吸收，能使质量为多少的水温度升高50 ℃？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3]         14．(兰州)下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是()A．热机效率越高，所做的有用功就越多B．汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气C．一个工作循环对外做功一次D．压缩冲程中将内能转化为机械能15．(泰安)某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km，用时5 min 45 s，消耗燃油1.5 kg，已知汽车的牵引力是2 000 N，燃油的热值为4.6×107 J/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20 km/h　②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107 J　③汽车牵引力做功的功率是30 kW　④汽车发动机的效率是20%A．只有①和②  B．只有②和③C．只有①和④  D．只有②和④16．(恩施)如图，质量为0.1 kg的铁球从高为2.3 m的斜面顶端无摩擦下滑后，撞击到水平地面上的金属块．假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被自身吸收[c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)，假设铁球在整个运动过程中与接触面无摩擦、不计空气阻力，g取10 N/kg]．(1)求铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功多少？(2)求铁球升高的温度为多少？
        答案基础得分训练1．C　2.D　3.C　4.A　5.不变　方向　6.B　7.(1)2 kg煤完全燃烧产生的热量：Q放＝mq＝2 kg×3×107 J/kg＝6×107 J(2)10 dm3水的质量：m＝ρV＝1×103 kg/m3×10×10－3 m3＝10 kg　水所吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(80 ℃－20 ℃)＝2.52×106 J　(3)煤炉烧水时的热效率：η＝Q吸,Q放＝2.52×106 J,6×107 J＝4.2%导学提分训练例1　C【变式训练1】　(1)重力势　动　(2)机械　内　(3)化学　电(4)太阳　化学　(5)电　化学　(6)电　内例2　3.36×106　热传递　0.1【变式训练2】　(1)由v＝s,t可得，所需的时间：t＝s,v＝50 km,100 km/h＝0.5 h　(2)汽车总质量：m车＝1.5 t＝1.5×103 kg汽车的总重力：G＝m车g＝1.5×103 kg×10 N/kg＝1.5×104 N汽车受到的阻力：f＝0.08G＝0.08×1.5×104 N＝1.2×103 N因为汽车匀速通过大桥，所以牵引力：F＝f＝1.2×103 N　牵引力所做的功：W＝Fs＝1.2×103 N×5×104 m＝6×107 J(3)汽油完全燃烧放出的热量：Q＝m油q＝4 kg×4.6×107 J/kg＝1.84×108 J　汽油机的效率：η＝W,Q＝6×107 J,1.84×108 J＝32.6%课后提分训练1．A　2.C　3.B　4.D　5.B　6.D　7.转化　转移　8.机械能转化为内能　B　9.15　2.3×107　10.做功　0.08411．2.1×108　107.5　大于　12.全部燃烧　化学能　小13．完全燃烧0.035 m3的天然气放出的热量：Q＝Vq天然气＝0.035 m2×4×107 J/m3＝1.4×106 J　由Q＝cmΔt可得，这些热量完全被水吸收后可加热水的质量：m＝Q,c水Δt＝1.4×106 J,4.2×103 J/(kg·℃)×50 ℃≈6.67 kg　14.C　15.D16．(1)铁球的重力：G＝mg＝0.1 kg×10 N/kg＝1 N　铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功：W＝Gh＝1 N×2.3 m＝2.3 J　(2)由于铁球从斜面顶端无摩擦下滑，所以该过程中铁球的机械能没有损失，则撞击时铁球的机械能等于最初的重力势能，即W机＝W＝2.3 J　根据题意和Q＝cmΔt可得，铁球升高的温度：Δt＝Q,cm＝2.3 J×20%,0.46×103 J/(kg·℃)×0.1 kg＝0.01 ℃