第14章 内能的利用（易错模拟题汇编）-中考物理一轮复习高频考点精讲与热点题型精练（全国通用）

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1．（2024•临沂模拟）如图所示，甲、乙、丙、丁是单缸内燃机一个工作循环的四个冲程，该内燃机工作时飞轮转速为2400r/min。以下说法正确的是（ ）
A．该内燃机四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙
B．该内燃机每秒完成20次做功冲程
C．丁冲程发生的能量转化为机械能转化为内能
D．甲、乙、丁三个冲程是靠飞轮的惯性完成的
2．（2024•淄博模拟）4月24日是中国航天日，物理兴趣小组的同学们用饮料瓶自制了火箭模型，如图所示，在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器，按下按钮会产生电火花。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，纸筒立即飞出，此过程分析正确的是（ ）
A．瓶口喷入的雾状酒精是气体
B．电火花放电使酒精燃烧的过程，将电能转化为酒精的化学能
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程
D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低
3．（2024•泰安模拟）如图所示为四冲程汽油机某个冲程的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机在该冲程将机械能转化为内能
B．汽油机在吸气冲程，吸入气缸的是空气
C．通过技术改进，可以将汽油机的效率提高到100%
D．若汽油机在1s内完成了15个工作循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min
4．（2024•成都模拟）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
5．（2024•定西模拟）下列关于热值的说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧不完时热值变小
B．燃料的质量越大，热值越大
C．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
D．燃料的热值是燃料本身的一种特性，与其他因素无关
6．（2024•济南二模）在跨学科实践活动中，小华调查“家用燃料的变迁与合理使用”时发现，爷爷小时候使用柴草作为家用燃料；爸爸、妈妈小时候用煤炭，年轻的时候用液化气；如今小华家使用天然气。使用天然气为家用燃料，主要是天然气的（ ）
A．密度较大B．热值较大
C．比热容较大D．沸点较高
7．（2024•广州三模）如图显示的是甲、乙、丙三部汽油机的参数。甲、乙、丙相比，正确的是（ ）
A．甲输出的机械能比丙多，效率比丙高
B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多
C．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多的同种燃料
D．三部汽油机中，乙的效率最高
8．（2024•西安模拟）乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源，能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的性能，还减少有害气体的排放。乙醇汽油热值约4.6×107J/kg，某汽车发动机的能量流向图如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该车发动机的效率为27%
B．0.1kg的乙醇汽油燃烧一定能够释放4.6×106J的能量
C．利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径
D．发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
9．（2024•镇江模拟）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若mΔt的值越大，燃料的热值越大
D．若Δtm的值越大，燃料的热值越大
10．（2024•衡水模拟）在工农业生产中，常用的内燃机有汽油机和柴油机，汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上。下列有关汽油型汽车说法正确的是（ ）
A．若四冲程单缸汽油机的转速是600r/min，它每秒做功5次、经历10个冲程
B．若汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是9.2×106J
C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的热值
D．做有用功相同的情况下，热机的效率越低，消耗的燃料越少
11．（2024•南京模拟）如图甲、乙所示，相同烧杯装有质量相等的水，分别用a、b两种燃料进行加热，燃料完全燃烧的质量分别为ma、mb且ma：mb＝2：1。此过程中，甲、乙烧杯中水的温度与加热时间的关系如图丙所示，若同一杯水单位时间内吸收的热量相同，不计热量损失和水质量的变化，则下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙烧杯中的水从开始加热至刚沸腾时吸收的热量之比为3：5
B．整个过程中，燃料a、b完全燃烧放出的热量之比为5：3
C．甲、乙烧杯中的水在相同时间内吸收热量之比为10：9
D．燃料a、b的热值之比为5：9
12．（2024•徐州三模）如图所示，火力发电过程中能量转化的顺序为（ ）
A．机械能→内能→电能B．电能→机械能→内能
C．内能→机械能→电能D．机械能→电能→内能
13．（2024•长春模拟）某款太阳能背包，前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列关于该太阳能背包的说法中错误的是（ ）
A．太阳能电池板可将太阳能转化为电能
B．蓄电池放电时，将电能转化为化学能
C．给手机充电时，将电能转化为化学能
D．小风扇工作时，将电能转化为机械能
14．（2024•成都二模）要实现“绿水青山”，节能减排势在必行。关于能源、能量及其转化，下列说法中正确的是（ ）
A．能量在转化和转移的过程中，能的总量越来越少
B．“零排放”的纯电动车能量转化效率可达100%
C．氢燃料发动机能够将化学能全部转化为机械能
D．节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率
二、填空题（共8小题）
15．（2024•沈阳模拟）如图所示为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩起。在氢气爆炸实验中，将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的 能，此过程与汽油机的 冲程相同。
16．（2024•长沙模拟）小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与热机的工作循环中的
冲程原理相同，一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功 次。
17．（2024•西安模拟）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化为高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞继续做功，从而提高了热机的 。水蒸气推动活塞做功时，水蒸气的温度 ，其内能 。这种内燃机的第六冲程是 冲程。
18．（2024•铜仁模拟）2024年4月25日20时59分发射神舟十八号载人飞船。在夜幕的笼罩下，一团烈焰冲天而行，巨大的轰鸣声在耳边回响，举着神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭飞向那神秘的星河中。火箭发射时常用液态氢作为燃料是因为它具有较高的 （选填“比热容”或“热值”）。
19．（2024•合肥模拟）某家庭每天需要将50kg、20℃的水加热到40℃作为生活用热水。若利用热效率为25%的煤气灶烧水，则需要完全燃烧 kg煤气。（煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃））
20．（2024•长春二模）热机的效率是热机性能的重要指标。热机效率高，在做功同样多的情况下，消耗更 （选填“多”或“少”）的燃料，从而节约能源，减少污染；另外在发电站，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，使燃料的利用率大大提高，废气供热是用 的方法增加水的内能。
21．（2024•济南模拟）如图所示，“海盗船”是同学们非常喜欢的游乐项目。启动时，海盗船在电机的牵引下越摆越高；关闭电机，海盗船会继续自由摆动，但摆动高度却越来越低，这是因为海盗船的部分机械能正逐渐转化为内能，但这部分内能不可能自动地再让海盗船摆动起来，这说明能量的转移和转化具有 ；在转化和转移过程中，能量的总量 （选填“不断减少”、“保持不变”或“不断增加”）。
22．（2024•太原模拟）为有效解决山顶的矿藏运输过程中节能降碳的技术问题，创新小组同学们设计了节能方案：由车载蓄电池提供电能驱动卡车空载上山，载满矿石后下山途中，车轮转动带动车载发电机发电，将电能储存在车载蓄电池中。卸车后，卡车利用蓄电池提供的电能再次空载上山。这样跟使用燃油卡车运输矿石相比，就更节能环保。从物理角度上看，你认为这种方案是否可行？ （选填“可行”或“不可行”），你判断的依据是 。
三、实验探究题（共3小题）
23．（2024•苏州三模）发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。
（1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 能；
（2）已知汽油的热值为4×107J/kg，如果汽车油箱装有40kg的汽油，这些汽油充分燃烧2kg；放出的热量为
J，剩余汽油的热值为 J/kg；
（3）四缸发动机中3号汽缸在压缩冲程中，则2号汽缸所处的冲程是 ；
A．吸气；
B．压缩；
C．做功；
D．排气。
（4）设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为2400r/min时，每个工作循环所需要的时间为 秒，该轿车的输出功率P与发动机排量V排的关系式为P＝ 。
24．（2024•泉州模拟）某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”。他们的实验装置如图所示，实验中收集和记录的数据如表所示。
（1）实验中，为了可以比较两种燃料的热值大小，除需要装置相同，甲、乙两杯水的初温和质量相同之外，还应保持相同的物理量是 。
（2）实验前，实验装置要按照 （“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行组装。燃料燃烧过程中化学能转化为 。本实验是用 （选填“水温升高的多少”或“加热时间的长短”）来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。
（3）根据实验中收集的数据，可以看出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。
25．（2024•西安模拟）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）实验时组装如图甲、乙、丙所示的装置时，正确的安装顺序是 （选填“自上而下”或“自下而上”）；
（2）实验中，燃料完全燃烧放出的热量是通过液体吸热后温度的变化来反映的。本实验要比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 （选填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃尽，最终来确定酒精和碎纸片热值的大小；
（3）比较不同物质吸热升温的特点：
①应选择 两图进行实验；
②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同，所以该实验主要用 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来表示两种液体吸热的多少；
③如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示，由图可看出b液体的温度升高得较慢，则 （选填“a”或“b”）液体的比热容较大。
四、计算题（共2小题）
26．（2024•无锡模拟）氢燃料是一种清洁、效率高的能源，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全被质量为500kg、初温15℃的水吸收，则水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
27．（2024•南宁模拟）一般小汽车每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体，为了实现节能减排，各种新能源汽车相继出现，如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，某天接收到的太阳能为1.08×108J，可供汽车匀速行驶30km路程。求：
（1）该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功；
（2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率；
（3）相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功可以减少多少千克二氧化碳气体的排放？（汽油热值为4.6×107J/kg）
燃烧前水的温度t1/℃
燃烧后水的温度t2/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34