备战2023新中考二轮物理专题导练 专题27 内能的利用

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  考点精讲 1、热机（1）定义：把内能转化为机械能的机器叫热机。（2）内燃机：①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，叫做一个冲程。②内燃机的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。压缩冲程将机械能转化为内能。③汽油机和柴油机区别汽油机：气缸顶、吸入空气和汽油混合、点燃式、效率较低；柴油机：气缸顶、吸入空气、压燃式、效率较高。2、热机效率（1）燃料的热值①定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与的其质量之比，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。②定义式：q=Q/m（q为热值） （ 若燃料是气体，则q=Q/v）③单位：J/kg，读作：焦耳每千克 J/m³ 读作：焦耳每立方米。④注意：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，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。（2）热机的效率①热机的能量流图真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。②定义：热机工作时,用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。③公式：η=Q有/Q总×100% 其中，Q有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。④提高热机效率的主要途径  1°改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。2°尽量减小各种热散失。3°减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。4°充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。 真题解析  1．（2021•淮安中考）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．排气冲程解：将铁丝快速弯折十余次，对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，此过程中机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，与上述能量转化相同。答案：B。2．（2021•广东中考）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：内能转化为机械能解：A、汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；B、在压缩冲程，活塞对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能变大，温度升高，故B错误；C、做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，故C正确；D、排气冲程中没有能量的转化，故D错误。答案：C。3．（2021•宁波中考）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．排气冲程解：当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。答案：C。4．（2021•邵阳中考）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解：A、在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故A错误；B、压缩冲程柴油机压缩程度更大，压缩冲程末温度更高，所以柴油机属于压燃式，它的机械效率更高，故B错误；C、在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故C错误；D、汽油机在压缩冲程，将机械能转化内能，故D正确。答案：D。5．（2021•湘潭中考）如图所示，四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图，它是（　　）A．压缩冲程，将内能转化为机械能 B．压缩冲程，将机械能转化为内能 C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．做功冲程，将机械能转化为内能解：图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程；在做功冲程中，将内能转化机械能。答案：C。    突破提升  一、单选题1．下列实例中，主要利用内能的是A．水滴石穿 B．电灯发光 C．烧火取暖 D．核能发电2．随着冬季的到来，越来越多的家庭利用电暖器取暖，电暖器消耗电能的同时为我们提供了热量．这里的热量实际上是指下列哪种形式的能量A．内能 B．动能 C．重力势能 D．化学能3．关于图中所示的四个实验，下列说法正确的是A．抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大B．挤压两根铅块并使它们合在一起，下面可悬挂砝码，这是由于大气压的作用C．试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能转化为它的机械能D．金属管装有少量酒精，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出二、多选题4．有许多日常用品应用了物质的物理属性，下列说法正确的是A．冰箱门吸应用了磁铁的磁性B．撑杆跳高应用了撑杆的弹性C．导线用铜物质制造是应用了铜的导热性D．炒锅用铁物质制造是应用了铁的导热性三、填空题5．德江冬天很冷，有些家庭使用电暖气取暖，电暖气中的液体是油不是水，因为油的______较小，升温较______（选填“快”或“慢”），实现了把电能转化为______能，人就感觉到暖和。6．2005年10月12日，神舟六号飞船开始中国的第二次载人航天飞行，载人飞船返回舱顺利着陆．火箭加速上升过程所获得的机械能是由燃料的_____________________能转化的；飞船返回舱表面涂有一层特殊材料，这种材料在遇高温时要熔化、汽化，而__________________大量的热量．7．在炉子上烧开水是利用燃料的内能来 ________；汽车上的汽油机工作时，是利用燃料的内能来 ________．8．如图为我市某中学生在物理课外活动中制作的小船,他是利用燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水来推动其前进的,易拉罐中的水是通过____来增大内能的,当水_____时产生大量的蒸汽从小孔中冲出,小船就能向前运动,这个过程中内能转化为 小船的_____能．9．阅读《爆米花》，回答题爆米花是一种很受欢迎的食品，它通常是由玉米加工而成，那么玉米粒是如何变成爆米花的呢？传统的爆米花机实际上是一个带有密封闰斩铁罐子，加工爆米花时，用煤炉给装有玉米粒的爆米花机加热，密封在罐里的玉米粒温度不断升高，其中的水分逐渐变成水蒸气，玉米粒内部压强不断增大，部分水蒸气从玉米粒中跑出，进入铁罐内，而铁罐内气体的温度也在不断升高，压强越来越大．玉米粒像吹足气的小气球，但由于受到罐内气压的约束，它们不断爆开．加热到一定程度时，打开爆米花机的密封盖，罐内气体压强迅速减小，高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中，便迅速爆开，变成了爆米花．（）加工爆米花的过程中，通过__________的方式使玉米粒的内能增加．（）如果加工一次爆米花需要消耗的无烟煤，若这些无烟煤充分燃烧，放出的热量为__________．（无烟煤的热值为）（）如图所示的四个图像中，能反映整个加工过程中罐内气体压强和温度变化情况的图像是__________．A．     B．     C．     D．10．潜水是一项有趣的运动，如图是潜水员潜入水下的情景，潜水员随身配备的潜水装置涉及到许多物理知识，请仿照示例，根据图示说明提供的信息再选取两例进行分析图示说明：①水下手电筒照亮海底世界 ②宽大的脚蹼可以减少体力消耗 ③锋利的潜水刀可以割断海草 ④全封闭的潜水服能够保持体温 ⑤浮力背心的膨胀或收缩能实现上升或下降 ⑥鱼枪利用压缩空气能射击目标示例：装备设计及对应的物理原理：①—光在同一种均匀介质中沿直线传播[或能够将电能转化为光能（均可得分）．分析1：装备设计及对应的物理原则：________ ．分析2：装备设计及对应的物理原则：________ ．分析3：装备设计及对应的物理原则：________ .分析4：装备设计及对应的物理原则：________ .分析5：装备设计及对应的物理原则：________ .