考点06内能的利用(解析版)练习题学案

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考点06内能的利用考点总结  1、内燃机的概念2、汽油机和柴油机的区别与联系3、内燃机的四个冲程4、燃料的热值5、热机的效率计算6、能量守恒定律及转化情况知识梳理         热机1、热机是把内能转化为机械能的机器。2、热机的种类：   蒸汽机、内燃机（包括汽油机和柴油机）、汽轮机（包括蒸汽轮机和燃气轮机）、喷气发动机（包括空气喷气发动机和火箭喷气发动机）等。3、内燃机工作的四冲程：   吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程   冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。4、汽油机的结构5、汽油机工作四冲程：冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程工作示意图    能的转化 机械能 →内能内能→机械能废气带走内能相应特点①进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动②吸入汽油和空气的混合物(柴油机吸入的是空气)①进气门、排气门都关闭②活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合物(柴油机压缩的是空气)①进气门、排气门都关闭②活塞在高温、高压的燃气作用下向下运动③点火方式：点燃式(柴油机为压燃式)①进气门关闭，排气门打开②活塞向上运动将废气排出汽缸③废气中含有大量有害气体      看完汽油机的工作原理，我们可以发现内燃机完成4个冲程活塞往复       次，曲轴转动        周，对外做功       次。           4、柴油机                                         柴油机的构造：            柴油机工作原理5、汽油机和柴油机的比较  热机的效率1、热值   1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。   2）物理意义：热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。   3）单位：          国际单位：焦每千克；符号：J/kg　　      气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3     质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。4）公式：       固液、体：Q放=mq       气体： Q放=Vq注意：(1)热值是表示燃料完全燃烧的放热本领，只有燃料才有热值，比热容是表示物体温度变化时吸热或放热的本领，任何物体都有比热容。(2)热值是燃料的特性之一，不同的燃料热值一般不同。热值的大小只决定于燃料的种类，与燃料的质量、形态、体积、是否完全燃烧均无关。2、热机的效率1）定义：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。Q有用是燃料燃烧放出的转化为有用功的热量，Q总是燃料完全燃烧放出的热量。2）公式： Q有用是燃料燃烧放出的转化为有用功的热量，Q总是燃料完全燃烧放出的热量。3）热机中的能量损失(1)废气带走的能量最多；(2)一部分燃料没有完全燃烧而损失；(3)克服各零部件的摩擦消耗一部分能量；(4)一部分能量损失在部件散热上。4）提高热机效率的途径(1)保持良好的润滑，减小摩擦； (2)尽可能使燃料充分燃烧； (3)废气带走的能量再利用等。能量的转化和守恒1、能量形式的多样化：自然界能量形式多样，有机械能、内能、电能、光能等．一定条件下都能互相转化。2、转化和转移：1）能的转化：能量的形式发生改变，发生在不同形式的能之间，如摩擦生热。2）能的转移：同种形式的能在不同物体或物体不同部位发生转移，如热传递。3、能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。(1)能量守恒定律具有普遍性，适用于任何能量转化或转移的场合。(2)能量转化有方向性，但总量保持不变。太阳能热水器                蜡烛照明                     风车发电太阳能转化为内能          化学能转化为光能               机械能转化为电能    敲鼓发声                  电风扇转动                 植物进行光合作用机械能转化为声能            电能转化为机械能            太阳能转化为化学能             真题演练   一、单选题1．（2021·山东莱芜·中考真题）人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能。太阳能转化为其他形式能的方式有三种：光热转换、光电转换和光化转换。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为（    ）A．机械能 B．内能 C．化学能 D．电能【答案】A【详解】光热转换是把光能转化为内能，光电转换是把光能转化为电能，光化转换是把光能转化为化学能。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为机械能。A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2．（2021·湖北天门·中考真题）城市交通指示灯大量使用了太阳能。白天，太阳能电池板除了将一部分太阳能给交通指示灯供电外，还将多余的太阳能给蓄电池充电；夜晚蓄电池给交通指示灯供电。此过程中关于能源及能量转化的说法正确的是（　　）A．太阳能是可再生能源B．太阳能电池板将太阳能转化为化学能C．夜晚蓄电池将电能转化为化学能D．交通指示灯将光能转化为电能【答案】A【详解】A．太阳能是一种既相对清洁，又取之不尽的能源，属于可再生能源，故A正确； B．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B错误； C．夜晚蓄电池给交通指示灯供电，蓄电池将化学通转化为电能，故C错误； D．交通指示灯将电能转化为光能，故D错误。故选A。3．（2021·广西柳州·中考真题）噪声是当个世界四大污染之一，目前有科学家已研制出利用噪声发电的装置，这种装置一定利用了噪声的（　　）A．频率 B．能量 C．速度 D．音色【答案】B【详解】声波具有能量，可以通过发电装置将其转化为电能，所以，噪声发电装置一定利用了噪声的能量。故选B。4．（2021·江苏淮安·中考真题）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】B【详解】将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程属于机械能转化为内能，吸气冲程和排气冲程不涉及能量转化，压缩冲程为机械能转化为内能，做功冲程为内能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。5．（2021·湖南怀化·中考真题）如图是四冲程内燃机的某一个冲程示意图， 该冲程是（　　）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】B【详解】由图可知，两气门都关闭，活塞向上运动压缩气缸内的气体，故是压缩冲程。故选B。6．（2021·湖南湘西·中考真题）随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是（　　）A． B．C． D．【答案】C【详解】A．图中进气门打开、排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，故A不符合题意；B．图中进气门、排气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，故B不符合题意；C．图中进气门、排气门都关闭，电火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，故C符合题意；D．图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，是排气冲程，故D不符合题意。故选C。7．（2021·广东·中考真题）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能【答案】C【详解】A．吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误；B．压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误；C．做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确；D．排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。故选C。8．（2021·湖南郴州·中考真题）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（　　）A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%【答案】B【详解】A C．水吸收的热量是故A错误；C错误；B D．燃料完全燃烧释放的热量为效率为故B正确；D错误。故选B。9．（2021·四川眉山·中考真题）下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是（　　）A．华为手机的芯片中含有半导体材料B．煤、石油和天然气都是化石能源，电能是一次能源C．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过超声波提供定位服务D．我国的“长征五号”B型火箭用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多【答案】A【详解】A．手机芯片就是用半导体材料来制成的，故A正确；B．电能是二次能源，故B错误；C．超声波不能在真空中传播，我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过电磁波提供定位服务的，故C错误；D．我国的“长征五号”B型火箭用液态氢作燃料，是因为它的热值大，故D错误。故选A。10．（2021·湖南长沙·中考真题）天气越来越炎热，妈妈给小伟买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是（　　）A．小风扇的工作原理是电磁感应B．小风扇工作时，将机械能转化为电能C．小风扇充电时，将化学能转化为电能D．小风扇的效率不可能达到100%【答案】D【详解】A．小风扇的工作是电动机带动风扇转动，原理是通电导线在磁场中受力的作用，故A错误；B．小风扇工作时，消耗电能，将电能转化为机械能，故B错误；C．小风扇充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，故C错误；D．任何机械的效率都不能达到100%，小风扇的效率也不可能达到100%，故D正确。故选D。11．（2021·湖南邵阳·中考真题）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（　　）A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高C．汽油机的点火方式是压燃式 D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能【答案】D【详解】A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，故D正确。故选D。12．（2021·浙江宁波·中考真题）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】C【详解】将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机使放电针放电，电火花将汽油点燃，汽油燃烧产生高温高压燃气对软木塞做功，将燃气的内能转化为软木塞的机械能，所以软木塞被冲出。四冲程汽油机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，故这一过程是模拟四冲程汽油机的做功冲程。故选C。13．（2021·四川成都·中考真题）小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　）
 A．B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力C．0~8min乙吸收的热量为D．该酒精灯的加热效率为28%【答案】C【详解】ABC．由图乙知，甲从20℃加热至沸腾用时8min，乙从20℃加热至沸腾用时10min。 升高相同温度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20℃升温至100℃，需要吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J即酒精灯在8min内放出的热量为3.36×104J，那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃，所需时间为4min，吸收的热量那么乙的比热容故AB错误，C正确；D．乙从20℃加热至沸腾，所需时间为10min，吸收的热量消耗的酒精放出的热量Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J那么酒精灯的加热效率故D错误。故选C。14．（2021·山东泰安·中考真题）利用一燃气热水器对、20℃的水进行加热时，完全燃烧了的煤气。已知水的比热容为4.2，煤气的热值为，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（　　）①煤气完全燃烧放出的热量是②水吸收的热量是③水温升高了50℃④加热过程中水的内能保持不变A．只有①④正确 B．只有②③正确C．只有①②正确 D．只有②③④正确【答案】B【详解】①由知道，煤气完全燃烧放出的热量是故①错误；②由于该热水器烧水的效率是50%，所以，水吸收的热量是故②错误；③由知道，水温升高了故③正确；④加热过程中水的温度升高内能增大，故④错误。故选B。15．（2021·湖南湘潭·中考真题）如图所示，是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）A．压缩冲程，将内能转化成机械能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【答案】C【详解】由图可知，气门都关闭，火花塞工作且活塞向下运动，该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。