初中物理中考复习 考点25 内能的利用-备战2019年中考物理考点一遍过

这是一份初中物理中考复习 考点25 内能的利用-备战2019年中考物理考点一遍过，共35页。试卷主要包含了热值，热机，热机效率等内容，欢迎下载使用。


一、热值
1、内能的获得——燃料的燃烧——化学能转化为内能。
2、热值
（1）定义：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
（2）单位：J/kg
（3）公式：Q＝mq（q为热值）。
（4）煤气的热值是3.9×107 J/m3，它表示：1 m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107 J。
（5）火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。

②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
二、热机
（1）内能的利用方式：
①利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。
②利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
（2）热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能。
（3）内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。
（4）内燃机工作的四个冲程

①冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸一端运动到另一端的过程，叫一个冲程。
②一个工作循环：由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。完成一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两周，飞轮转两周，向外输出一次功。学科#网
③吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞在曲轴的带动下由最上端运动到最下端，活塞上方气缸内的体积增大，压强减小，新鲜空气在大气压的作用下由进气门进入气缸。汽油机除吸进新鲜空气外还吸入汽油。柴油机只吸入新鲜空气。
④压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞在曲轴的带动下由最下端运动到最上端，活塞上方汽缸内的体积减小，压强增大，温度升高。压缩冲程将机械能转化为内能.柴油机被压缩的体积更小，压强更大，温度更高，压缩后的温度会超过柴油的着火点。
⑤做功冲程：进气门和排气门都关闭，汽油机在压缩冲程末时火花塞点火，混合的气体剧烈燃烧，柴油机是在压缩冲程末喷油嘴喷出雾状的柴油，因为气缸内空气温度达到柴油的着火点，柴油立即燃烧，汽缸内的温度，压强急剧上升，高温，高压的燃气推动活塞向下运动，连杆带动曲轴旋转。四个冲程中只有做功冲程实现了人们希望的内能转化为机械能的过程。
⑥排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，废气随着活塞的上行被排出汽缸。
解读：汽油机和柴油机的比较：


汽油机
柴油机
不同点
构造
顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程
吸入汽油与空气的混合气体
吸入空气
点燃方式
点燃式
压燃式
效率
低
高
应用
小型汽车、摩托车
载重汽车、大型拖拉机
相同点
冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。




三、热机效率
（1）燃料的利用率：被我们利用了的热量与燃料完全燃烧释放出的总能量的比值。
公式：η=
影响燃料利用率的因素有：一是燃料不可能完全充分燃烧，二是燃料燃烧放出的热量大部分被散失掉了，只有一小部分被有效利用。
（2）热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比，η=t乙>t丙。

在实验中，三个烧杯中a、b液体的_____（选填“质量”或“体积”）必须相同；由于热量不便直接测量，在此实验中用_______________的长短来表示物质吸收热量的多少，采用的物理思想叫做_____法。
36．汽油机广泛应用于汽车作为动力机械，如图甲是四冲程汽油机的吸气冲程示意图。

甲 乙
（1）请在图乙中画出压缩冲程时，进气门，排气门开闭情况，曲轴的位置以及箭头表示活塞的运动情况。
（2）四冲程汽油机提供动力的冲程是__________。
（3）常温下号汽油的热值是，如果汽车经过长途行驶后，油箱里汽油的质量变为原来的四分之一，此时汽油的热值为__________。
（4）热机的效率是汽油机的性能的重要指标，减少各方面的能量损耗可以提高热机效率，请写出汽油机工作时的一种能量损失：__________。
37．在很多较偏远的农村还没有用上天然气，使用的是瓶装的液化气，每瓶中装入液化气的质量为20 kg，液化气的热值取4.2×107 J/kg，c水=4.2×103 J/（kg·℃），则：
（1）每瓶液化气全部燃烧放出的热量是多少J？
（2）若放出的热量有50%被利用，可把多少kg的水从20 ℃加热到100 ℃？
38．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10 kg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0.2 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。
39．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72 km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8 km时，消耗汽油1.5 L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，（已知：汽油的密度为0.8×103 kg/m3，汽油的热值为4.5×107 J/kg），求：

（1）汽油完全燃烧所放出的热量?
（2）该汽车发动机做的有用功是多少?
（3）该汽车的输出功率为多少?

40．（2018·汉江油田）下列关于热和能的说法中，错误的是
A．一切物体都具有内能
B．古人“钻木取火”，是内能转化为机械能的过程
C．一台四冲程内燃机在做功冲程中存在着化学能转化为内能的过程
D．比热容是物质自身的性质
41．（2018·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
42．（2018·湘潭）下列所示的工具工作过程中使用热机的是
A．自行车 B．柴油车
C．脚踏船 D．皮筏艇
43．（2018·成都）在四冲程汽油机的工作过程中，内能转化为机械能的是
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
44．（2018·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
45．（2018·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 min45 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③
C．只有①和④ D．只有②和④
46．（2017·福建）下列利用改变内能对外做功的设备是
A．洗衣机 B．柴油机
C．收音机 D．电视机
47．（2017·泰安）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
48．（2017·烟台）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是

49．（2017·江西）在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是
A．燃气的内能减少，温度升高
B．燃气的内能增加，温度升高
C．燃气的内能减少，温度降低
D．燃气的内能增加，温度降低
50．（2017·北京）有关热现象，下列说法中正确的是
A．组成物质的分子之间存在引力和斥力
B．在热传递过程中，吸收热量的物体温度升高
C．在四冲程内燃机中，做功冲程的功能是将内能转化为机械能
D．温度低于0℃的室外，仍有水蒸气存在
51．（2017·河北）下列说法正确的是
A．热机消耗的燃料越多，效率就越低
B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C．同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多
D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害
52．（2017·金华）下列关于“热与能”的表述中正确的是
A．物体在吸热过程中，其温度一定升高
B．在搓手取暖过程中，内能转化为机械能
C．水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大
D．铁块在锻烧过程中，其内能从零开始增加
53．（2018·铜仁）四冲程内燃机在工作中，完成一个工作循环，曲轴转动____周，将内能转化为机械能的是_____冲程。
54．（2018·聊城）在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是_____冲程。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水_____的特性。
55．（2018·泸州）常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是_____冲程；在海面下潜艇上浮过程中受到的重力_____下潜过程中受到的重力（选填“等于”“小于”或“大于”）。
56．（2018·甘肃四市）如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将_____能转化为_____能。

57．（2018·福建）合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1吨垃圾能榨出170 kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107 J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为________J，燃烧时燃料油的化学能转化为______能。（燃料油的热值取4×107 J/kg）
58．（2018·泸州）泸州沱江六桥全程长4 km，桥面设计为双向8车道，中间预留了轻轨线路，于2018年1月通车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为50 km/h，受到的阻力恒为600 N，通过全程所需的时间为_____min，牵引力所做的功为_____J；若通过全程消耗了0.2 kg的汽油，汽油机的效率为_____。（已知热值q汽=4.4×107 J/kg）
59．（2018·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=4.2×103J/（kg•℃），q天性气=4×107J/kg。
60．（2018·达州）小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要_____L汽油（汽油的热值为3.5×107 J/L）；若行驶的速度为72 km/h，则汽车受到的阻力为_____N。
61．（2018·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)
62．（2017·哈尔滨）如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过___________方式使汽缸内燃料混合物的内能____________（选填“增大”或“减小”）。

63．（2017·河北）汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将_________能转化成________能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2 t，这些汽油完全燃烧放出__________J的热量。（q汽油=4.6×107 J/kg）
64．（2017·安徽）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5 kg的秸秆煤可放出_____________J的热量；若这些热量完全被质量为100 kg，初温为20 ℃的水吸收，可使水温升高到___________℃。[已知q秸秆煤=2.1×107 J/kg，c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
65．（2017·广东）“可燃冰”是一种新型能源，主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种_____________能源（选填“清洁”或“污染”）；1 m3甲烷完全燃烧能产生_____________J热量，这些热量可以使_____________kg的水从20 ℃加热至100 ℃。[设甲烷的热值q甲烷=4.2×107 J/m3；c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
66．（2017·黄石）某品牌太阳能热水器内装有50 kg的水，阳光照射一段时间后，热水器中的水从15 ℃升高到55 ℃，热水器中的水吸收的太阳能为___________J；同样的水改用电加热，则消耗的电能为__________kW·h。[已知水的比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃），热水器热散失忽略不计]
67．（2017·南京）如图所示是一种新能源——可燃冰，2017年5月18日，我国在南海开采可燃冰获得成功！1 m3可燃冰可分解释放约168 m3的天然气。可燃冰属于_________（选填“可”或“不可”）再生能源。完全燃烧168 m3的天然气可以释放的热量为___________J，若这些热量全部被水吸收，可以将质量为_________t的水由20 ℃加热到70 ℃。[q天然气=4×107 J/m3，c水=4.2×103 J/（kg·℃）]

68．（2017·烟台）各种形式的能在一定的条件下可以相互转化，请你仿照图中给出的两个示例，写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例。

69．（2017·呼和浩特）如图所示是某研究小组精心设计的一种机械，高处的水通过左侧的管道向下流动，水流冲击叶片，叶片的转动带动砂轮转动，就可以打磨需要的工件，同时带动右侧的抽水器将水从低处抽到高处，继续向下流动，从而永不停歇。你认为这种机械是否能够一直工作下去，请说明原因。

70．（2017·南京）如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的易拉罐中，用相同的装置加热，实验数据记录如下表：

（1）实验中，可以通过___________________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种液体吸收热量的多少。
（2）分析实验数据可知：当它们升高相同温度时，_________（选填“甲”或“乙”，下同）液体需要吸收的热量更多；当它们吸收相同热量时，____________液体升温更高。
（3）若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，_________液体冷却效果更好。
71．（2017·济宁）在一标准大气压下，将50 L的水从40 ℃加热到沸点。求：
（1）水需要吸收的热量；
（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦碳的质量。（q焦碳=3.0×10 7J/kg）

1．D【解析】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，故ABC错误，D正确。所以D选项是正确的。
2．D【解析】运载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液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。故选D。
3．B【解析】A、两气门关闭，燃料燃烧，高温高压气体推动活塞向下运行，是做功冲程，不符合题意；B、两气门关闭，活塞向上运行，压缩气体做功，是压缩冲程，符合题意；C、排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；D、进气门打开，活塞向下运行，吸入空气和汽油混合物，是吸气冲程，不符合题意。故选B。

5．D【解析】四冲程汽油机的飞轮转速为1 800 r/min，则该飞轮每秒钟转30圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转30圈，共60个冲程，共做功15次。故选D。
6．B【解析】A、热机的效率与燃料的热值没有关系，提高燃料的利用率是提高热机效率的关键，故A错误；B、火箭用液态氢做燃料，是因为氢的热值大，相同质量的氢比其他燃料完全燃烧时释放的热量多，故B正确； C、柴油机做功冲程中，高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故C错误；D、通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，故D错误。故选B。
7．B【解析】A、干冰是固态的二氧化碳，很容易升华，干冰在升华过程中吸热，使气温下降，使空气中的水蒸气遇冷液化或凝华，此选项错误；B、四冲程内燃机在做功冲程将内能转化为机械能，此选项正确；C、天然气的热值是确定的，与燃烧是否充分无关，此选项错误；D、水沸腾时变成水蒸气，水蒸气上升过程中遇冷液化成为小水滴，即“白气”，此选项错误。故选B。
8．D【解析】甲图中的两气门都关闭，电火花打火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中的两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；丙图中的进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丁图中的排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；故排列顺序是：丙、乙、甲、丁。故选D。
9．D【解析】A、热机是利用内能来做功的机器，是热力发动机的简称，该选项正确；B、热机的废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，该选项正确；C、热机排出的废气仍然温度很高，所以要带走很多热量，这是热机效率低的原因之一，该选项正确；D、通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，该选项错误；故选D。学&科网
10．B【解析】A、甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能减少，故A错误；B、乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故B正确；C、丙图中活塞向下运动时，压缩气体做功，内能转化为机械能，与内燃机的压缩冲程相同，故C错误；D、丁图中小朋友下滑时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故D错误。故选B。
11．B【解析】酒精的比热容、热值两个物理量，都是表示酒精的某种特性；是从不同的角度来描述酒精的特性，只与物质的种类和状态有关，与质量无关；一瓶酒精用去一半，则剩下的酒精的比热容、热值不变。故选B。
12．C【解析】根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，气缸容积减小，因此是压缩冲程，此冲程中飞轮的机械能转化为气缸内气体的内能，故AB错误，C正确；此冲程结束后，汽油机进入做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故D错误。故选C。

14．C【解析】A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A错误；B、虽然煤的热值比干木柴大，但是煤和干木柴的质量不知道，所以无法比较燃烧煤放出的热量和燃烧干木柴放出的热量，故B错误；C、相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量越多的燃料，其热值越大，故C正确；D、热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、是否完全燃烧无关，故D错误。故选C。
15．B【解析】A、实验中，用不同加热器加热，相同时间内，加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，故A错误；B、由图丙可知，水的温度从20 ℃升高到40 ℃时，甲的加热时间为2 min，乙的加热时间为3 min；两容器中水的质量相同，升高的温度也相同（均升高20 ℃），由Q吸=cm△t可知，两杯水吸收的热量相同；由于忽略散热损失，所以两加热器放出的热量也相同，即Q1放=Q2放；则加热器1和加热器2的功率之比：，故B正确；C、两杯水的质量相同，吸收相同的热量时，根据△t=可知，两杯水升高的温度应相同，故C错误；根据如图可知，甲杯的水加热2 min与乙杯的水加热3 min升高的温度相同，根据Q=cm△t可知，两杯水的质量相同，所以吸收的热量相同，D、由图丙的甲图线可知，加热2 min时，甲容器中水升高的温度：△t=40 ℃–20 ℃=20 ℃；由图象还可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高，所以，加热1 min时，甲容器中水升高的温度：△t′=△t=×20 ℃=10 ℃；此时甲容器中的水吸收热量Q=cm△t=4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×10℃=8.4×104 J，故D错误。故选B。
16．C【解析】观察图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞下行，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，是做功冲程。故选C。
17．B【解析】A．不管技术如何改进，热机的效率都不可能达到100%，故A错误；B．柴油机工作时，将内能转化为机械能的是做功冲程，故B正确；C．四冲程汽油机工作时，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮惯性完成的，故C错误；D．热机排放尾气属于大气污染的主要来源，故D错误。
18．A【解析】由图可知，取相同质量时，QA＞QB，根据Q=mq可知，qA＞qB，故A正确；热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其质量和燃烧是否充分无关，故BC错误；燃烧的热值大，质量相同时完全燃烧时放出的热量多，但有效利用的不一定多，即效率不一定高，故D错误。故选A。

20．BCD【解析】A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；故A错误；B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小；故B正确；C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能；内能减小，故D正确。故选BCD。学*科网
21．AB【解析】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；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正确；太阳能信号灯先将太阳能转化为电能，再转化为光能，故C错误；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。

23．化学 增大
【解析】燃料燃烧时将化学能转化为内能；火箭携带飞船加速升空，飞船的机械能增大。
24．压缩体积 内
【解析】运载火箭第三节燃料为液态氧和液态氢，贮存时是通过降低温度和压缩体积的方式使燃气液化；燃料燃烧时，化学能转化为内能。
25．将太阳能转化成电能 利用通电导线在磁场中受力的作用 电能转化为机械能
【解析】（1）太阳能电池板即太阳能电池，是将太阳能转化成电能的装置。（2）电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。（3）小花左右摆动消耗电能，获得动能，是将电能转化为机械能。
26．热值大 增大
【解析】火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；火箭在加速上升过程中，速度增大、动能增大，高度变大，重力势能变大，使得机械能增大。
27．小于
【解析】取相同质量m0，由图可知，QB>QA，由Q=mq，可得，q=，则qA