2022年中考物理復習-第14章 內(nèi)能的利用【有答案】

中考一輪復習知識點梳理與針對性分層訓練第14章《內(nèi)能的利用》【知識點1、熱機】一、熱機1．利用內(nèi)能做功的機械叫做熱機。2．熱機的種類很多，例如蒸汽機內(nèi)燃機汽輪機噴氣發(fā)動機等。3．燃料直接在發(fā)動機的汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機，叫做內(nèi)燃機。4．內(nèi)燃機分為汽油機柴油機兩大類。二、汽油機1．汽油機由汽缸、進氣門、排氣門、火花塞、活塞、連桿、曲軸幾部分組成。2．活塞在汽缸內(nèi)往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。3．多數(shù)汽油機是由吸氣壓縮做功排氣四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。沖程名稱吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程示意圖能的轉(zhuǎn)化無能量轉(zhuǎn)化壓縮汽油和空氣的混合物，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能燃料燃燒，化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；燃氣推動活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能無能量轉(zhuǎn)化聯(lián)系1．1個工作循環(huán)中，有4個沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周（轉(zhuǎn)），對外做功1次2．在一個工作循環(huán)中，只有做功沖程燃氣對外做功，其他3個輔助沖程，依靠飛輪的慣性完成，不但不做功，還要消耗機械能三、汽油機與柴油機的比較內(nèi)燃機項目汽油機柴油機構(gòu)造汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴燃料汽油柴油吸氣沖程汽油機在吸氣沖程中吸入的是空氣和汽油的混合物柴油機在吸氣沖程吸入的是空氣點火方式壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花點燃燃料，稱為點燃式壓縮沖程末，噴油嘴向汽缸內(nèi)噴出柴油，遇到溫度超過柴油燃點的空氣而自動點燃，稱為壓燃式效率效率低，20%~30%效率較高，30%~45%應用機體輕便，主要用于汽車、飛機、摩托車等機體笨重，主要用于載重汽車、火車、輪船等【經(jīng)典例題考查】1．近年來我國重大裝備層出不窮，國人倍感自豪，下列機械的動力裝置不是使用熱機的是（）A．玉兔號月球車 B．山東號航母 C．C919客機 D．長征五號火箭【解析】熱機工作時需要將燃料在汽缸內(nèi)燃燒，把燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；A、因為月球上沒有空氣，也就沒有氧氣，在月球上熱機無法正常工作，所以月球車不用熱機來驅(qū)動，故A符合題意；BCD、山東號航母、C919客機、長征五號火箭都是利用燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的裝置，符合熱機的特點，故BCD不符合題意?！敬鸢浮緼。2．關(guān)于熱機，下列說法正確的是（）①汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞②柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸③在壓縮沖程中有很明顯的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。④在做功沖程中存在著化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程⑤在做功沖程中存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；⑥汽油機和柴油機除了做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的A．①②③④⑤⑥正確 B．①②③④⑥正確 C．②③⑤⑥正確 D．③④⑤⑥正確【解析】①汽油機頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴，故①錯誤；②柴油機在吸氣沖程中，將空氣吸入氣缸，汽油機吸入的是空氣和汽油的混合氣體，故②錯誤；③在壓縮沖程中，壓縮空氣做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故③正確；④在做功沖程的開始，燃料燃燒將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故④正確；⑤在做功沖程中，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故⑤正確；⑥在汽油機和柴油機的四個沖程中，只有做功沖程做功，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的，故⑥正確。綜合分析可知③④⑤⑥正確。【答案】D。3．如圖甲所示，壺中的水沸騰時，壺蓋不斷地跳動，壺嘴噴出大量“白氣”，在這個過程中水蒸氣對壺蓋做功，內(nèi)能減?。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”），溫度降低；圖乙中汽油機的c（選填）沖程和此過程的工作原理是一樣的?！窘馕觥繅刂兴序v時，壺內(nèi)產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣膨脹對壺蓋做功，把水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機械能，因此壺蓋會跳動，水蒸氣的內(nèi)能會減少；a、進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，屬排氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化；b、兩個氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；c、兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；d、進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，是吸氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化；可見，乙圖中能量轉(zhuǎn)化方式與圖甲中能量轉(zhuǎn)化相同的是c；【答案】做功；減?。籧。4．如圖為汽車的四缸發(fā)動機工作原理：內(nèi)燃機通過連桿把四個汽缸的活塞連在一根曲軸上并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。在上述四個沖程中，使汽車獲得動力的是做功沖程。發(fā)動機在對外做功時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。若在圖示狀態(tài)中，氣缸1正在做功，氣缸2正在壓縮，則氣缸3正在排氣，氣缸4正在吸氣。飛輪轉(zhuǎn)動半周后，正在做功的是氣缸2?！窘馕觥科蜋C只在做功沖程對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，獲得動力；若在圖示狀態(tài)中，氣缸1正在做功，氣缸2正在壓縮，則氣缸3正在排氣，氣缸4正吸氣；壓縮沖程之后是做功沖程，所以飛輪轉(zhuǎn)動半周后，正在做功的是氣缸氣缸2?！敬鸢浮孔龉?；內(nèi)；機械；排氣；吸氣；2。5．船舶航行時受到的阻力通常和航行速度的平方成正比，降低航速可以大大減少航行阻力，發(fā)動機對推進設(shè)備做功的功率即推進功率就會大大減小。但航速不是越小越好，因為船舶航行過程中還有其他輔助設(shè)備工作，需要發(fā)動機做功；航速減小后，一段航程所需的航行時間就會延長，雖然推進功減少，但輔助功增加了。發(fā)動機做的功包括推進功和輔助功兩部分。（1）在發(fā)動機的工作循環(huán)中，排出CO2等氣體的沖程是D；A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程（2）若船舶以速度勻速直線航行，航行時受到的阻力為f＝kv2（k為常量），則理想情況下，推進功率和速度的關(guān)系為P推＝kv3；（3）某船舶航行時，每公里航程的推進功、輔助功和航速的關(guān)系如圖所示，則最省油的航速為6m/s（取橫坐標上的整數(shù)值）；若船舶以此速度勻速航行，船舶受到的推力為2×105N。【解析】（1）四沖程內(nèi)燃機工作時，每個工作循環(huán)包含：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個沖程，把CO2等氣體排出氣缸，屬于排氣沖程，故D正確；（2）由于船舶勻速直線航行，航行時受到牽引力與受到的阻力是一對平衡力，由題意可知，航行時受到的阻力為f＝kv2，所以航行時受到牽引力F＝f＝kv2，由于P＝＝＝Fv可知，推進功率和速度的關(guān)系是P＝Fv＝kv2×v＝kv3；（3）根據(jù)圖像可知，當航速為6m/s時，推進功為2×108J，輔助功為5×108J時，推進功和輔助功的和是7×108J，是最小的，所以當航速為6m/s時，推進功和輔助功之和最小，最省油；若船舶以此速度勻速航行，船舶受到的推力為：F＝＝＝2×105N?！敬鸢浮浚?）D；（2）kv3；（3）6；2×105。【知識點2、熱機的效率】一、燃料的熱值1．某種燃料完全燃燒所放出的熱量與質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。2．熱值的符號是q_，單位是J/kg或J/m3。3．酒精的熱值是3×107J/kg，它的物理意義是：1kg酒精完全燃燒放出來的熱量是3×107J。4．熱值是物質(zhì)本身的一種特性，與燃料的質(zhì)量、燃燒的狀態(tài)、放出熱量的多少無關(guān)。二、熱機的效率1．對于熱機而言，用來做有用功的那一部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫熱機的效率。2．蒸汽機的效率只有6%~15%，汽油機的效率可以達到20%~30%，柴油機的效率可以達到30%~45%。3．熱機的效率是熱機性能的重要指標。提高熱機效率，可以節(jié)約能源，減少污染。提高效率的途徑：①提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；②改進熱機，減少各種能量損失。三、熱量、燃料燃燒、熱機效率等相關(guān)計算知識點熱量的計算燃料燃燒放熱熱機效率公式備注注意：物體的初溫、末溫和變化的溫度適用于固體、液體適用于氣體W有指有效利用的能量，Q放指總能量【經(jīng)典例題考查】6．如圖所示，為比較a、b兩種液體的比熱容及1、2兩種燃料的熱值，甲、乙、丙三圖中的裝置相同，燃料的質(zhì)量均為10g，燒杯內(nèi)的液體初溫相同。當燃料燃盡時，立即讀取相應溫度計的讀數(shù)，分別為t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙。（1）在實驗中，三個燒杯中a、b液體的質(zhì)量必須相同；（2）比較a、b兩種液體的比熱容，應選擇甲、丙兩圖進行實驗，液體a的比熱容ca與液體b的比熱容cb相比，ca＜cb（選填“＞”、“＝”、“＜”）；（3）比較1、2兩種燃料的熱值，應選擇甲、乙兩圖進行實驗，燃料1的熱值q1與燃料2的熱值q2相比，q1＞q2（選填“＞”、“＝”、“＜”）?！窘馕觥浚?）根據(jù)控制變量法的要求，在實驗中，三個燒杯中a、b液體的質(zhì)量必須相同；（2）為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少，進而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系，應選擇甲、丙兩圖進行實驗；甲、丙所示實驗中所用燃料種類與質(zhì)量相同，則燃料燃燒釋放的熱量相等，即Q甲＝Q丙，燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則Qa＝Qb，甲、丙兩實驗燒杯中液體的初溫相等，末溫T甲＞T丙，則△t甲＞△t丙，即△ta＞△tb，因為Qa＝Qb，m相等，△ta＞△tb，Q＝cm△t，所以由c＝可知，ca＜cb；（3）為了比較熱值大小，要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少，進而判斷熱值大小，應選擇甲、乙兩圖進行實驗；由題意得，甲、乙兩實驗燒杯中液體的初溫相等，末溫T甲＞T乙，則△t甲＞△t乙，由圖甲、乙所示實驗可知，兩燒杯中的液體種類即比熱容c、質(zhì)量m都相等，由熱量公式Q＝cm△t可知，Q甲＞Q乙，燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則燃料釋放的熱量Q1＞Q2，由于甲、乙兩實驗所使用的燃料質(zhì)量m相同而種類不同，由Q＝mq可知，q1＞q2。【答案】（1）質(zhì)量；（2）甲、丙；＜；（3）甲、乙；＞。7．關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是（）A．汽油的熱值為4.6×107J/kg，表示每燃燒1kg的汽油可以獲得4.6×107J的熱量 B．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多 C．燃料不燃燒時，熱值為0 D．燃料的熱值與燃料燃燒時放出的熱量和質(zhì)量無關(guān)【解析】A、汽油的熱值是4.6×107J/kg，說明完全燃燒1kg汽油所放出的熱量是4.6×107J，故A錯誤；BCD、熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度、燃燒放出熱量的多少等均無關(guān)，故D正確，BC錯誤?！敬鸢浮緿。8．如圖所示是柴油機的示意圖，已知柴油的熱值為4.2×107J/kg。若該柴油機的效率為30%，下列關(guān)于柴油機工作過程描述正確的是（）A．如圖所示的是壓縮沖程 B．該柴油機消耗100g柴油可以獲得約1.26×106J的有用功 C．該沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D．該柴油機燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機械能【解析】AC、圖中的沖程中，進氣門打開，活塞向下運動，是吸氣沖程，在吸氣沖程中沒有能量的轉(zhuǎn)化，故AC錯誤；B、柴油完全燃燒放出的熱量：Q＝mq＝0.1kg×4.2×107J/kg＝4.2×106J；由η＝可得，該汽油機對外做的有用功W有＝ηQ總＝30%×4.2×106J＝1.26×106J，故B正確；D、柴油機的效率為30%，柴油機燃料釋放的能量少部分轉(zhuǎn)化為機械能，燃料燃燒放出的熱量中，一部分用來克服機件摩擦，一部分由機件直接向外散熱，廢氣的溫度很高，帶走了大部分的熱量，故D錯誤。【答案】B。9．如圖所示是汽油機排氣沖程。完全燃燒1kg汽油放出的熱量是4.6×107J，若其效率為25%，則消耗1kg汽油轉(zhuǎn)化為機械能是1.15×107J（q汽油＝4.6×107J/kg）。【解析】由圖可知，汽油機的進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，說明是汽油機的排氣沖程；完全燃燒1kg汽油放出的熱量為：Q放＝q汽油m＝4.6×107J/kg×1kg＝4.6×107J；已知效率η＝25%，由η＝可知消耗1kg汽油轉(zhuǎn)化的機械能為：W＝Q放η＝4.6×107J×25%＝1.15×107J?！敬鸢浮颗艢猓?.6×107；1.15×107。10．一臺單缸四沖程柴油機，飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，該柴油機活塞1s對外做功30次。若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機械能是多少J？（柴油的熱值為4.3×107J/kg）【解析】（1）已知飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min＝60r/s，一個工作循環(huán)活塞往復2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，故該活塞每秒鐘燃氣推動活塞往返60次，做功30次；（2）柴油燃燒放出的熱量：Q＝mq＝5kg×4.3×107J/kg＝21.5×107J，其轉(zhuǎn)化的機械能為：W＝21.5×107J×40%＝8.6×107J。【答案】30；消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機械能是8.6×107J。11．如圖是某四沖程汽油機做功沖程的示意圖，活塞的橫截面積是20cm2．做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓強是1.0×106Pa，活塞移動的距離是40mm，所用時間是0.01s．試求：（1）做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是多少？（2）做功沖程中，平均壓力做的功率是多少？（3）設(shè)做功沖程中汽油完全燃燒，放出的熱量是800J，則該汽油機的效率是多少？【解析】（1）由p＝可得，燃氣對活塞的平均壓力：F＝pS＝1.0×106Pa×20×10﹣4m2＝2000N；（2）平均壓力做的功：W＝Fs＝2000N×40×10﹣3m＝80J，平均壓力做功功率：P＝＝＝8000W；（3）該汽油機的效率：η＝×100%＝×100%＝10%?！敬鸢浮浚?）做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是2000N；（2）做功沖程中，平均壓力做的功率是8000W；（3）該汽油機的效率是10%。【知識點3、能量的轉(zhuǎn)化和守恒】一、能量的轉(zhuǎn)化科學家們經(jīng)過長期的探索，發(fā)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化是非常普遍的，在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。摩擦生熱，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水電站力水輪機帶動發(fā)電機，機械能轉(zhuǎn)化為電能；電動機帶動水泵把誰送到高處，電能轉(zhuǎn)化為機械能；植物吸收太陽光進行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為化學能；燃料燃燒時發(fā)熱，化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能二、能量守恒定律能量既不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變。這就是能量守恒定律。三、永動機1．定義：不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫做永動機。2．永動機失敗的原因：它違背了能量守恒定律。【經(jīng)典例題考查】12．燃油汽車的動力機械是內(nèi)燃機。汽車勻速行駛時，內(nèi)燃機通過燃燒汽油把化學能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，然后通過做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成汽車的動能；而運動的汽車制時由于摩擦，動能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再用來驅(qū)動汽車，可見，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有方向性的?！窘馕觥績?nèi)燃機通過燃燒汽油把化學能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，然后通過做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成汽車的動能；汽車制動時，由于摩擦，動能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再自動用來驅(qū)動汽車，說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有方向性的?！敬鸢浮炕瘜W；內(nèi)；動；內(nèi)；方向。13．從19世紀末世界上建成第一座水電站以來，水力發(fā)電站就成了水能利用的主要形式。如圖是水力發(fā)電站的原理圖，關(guān)于水力發(fā)電下列說法正確的一組是（）①上游的水向下沿著導管運動到下游的過程中，水的機械能保持不變；②運動的水流沖擊水輪機使水輪機轉(zhuǎn)動，水流的一部分動能轉(zhuǎn)移為水輪機的動能；③水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電將電能轉(zhuǎn)化為動能；④要加大水力發(fā)電的功率，可以采用“增大落水差”的方法。A．①② B．①③ C．② D．②④【解析】①上游的水向下沿著導管運動到下游的過程中，水的機械能轉(zhuǎn)化為電能，機械能減小，故①錯誤；②運動的水流沖擊水輪機使水輪機轉(zhuǎn)動，水流的一部分動能轉(zhuǎn)移為水輪機的動能，然后轉(zhuǎn)化為電能，故②正確；③水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電將動能轉(zhuǎn)化為電能，故③錯誤；④可以通過增大落水差增大水的機械能，加大水力發(fā)電的功率，故④正確。【答案】D。14．有人設(shè)想的“永動機”如圖所示。下列對該裝置開始轉(zhuǎn)動后的分析正確的是（）A．裝置所具有的機械能始終不變 B．如果沒有能量補充，裝置最終會停下來 C．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動下去 D．裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉(zhuǎn)化【解析】A、裝置在工作的過程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機械能會變小，故A錯誤；BC、如果沒有能量補充，機械能會逐漸變小，裝置最終會停下來，故B正確，C錯誤；D、裝置在運動的過程中，小球的高度會發(fā)生變化，重力勢能發(fā)生改變，速度發(fā)生變化，動能發(fā)生改變，有重力勢能和動能的轉(zhuǎn)化，故D錯誤?！敬鸢浮緽。15．目前，市區(qū)里的老舊小區(qū)正在進行水路改造，改造中用到了沖擊鉆，沖擊鉆工作時，鉆頭在電動機的帶動下，不斷地沖擊墻壁打出圓孔，如圖所示，沖擊鉆在工作過程中，關(guān)于其能量轉(zhuǎn)化正確的是（）A．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 C．只有機械能和電能的轉(zhuǎn)化 D．有電能、機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化【解析】（1）當電流通過電動機時，電流做功，消耗電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能；（2）鉆頭沖擊墻壁，克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；由此分析可知，在該過程中存在電能、機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化?！敬鸢浮緿。16．如圖所示，是武漢江灘公園中安裝的一款太陽能路燈，頂端是太陽能電池板，它白天向燈桿中的蓄電池充電，而夜晚則由蓄電池給路燈供電。下列說法正確的是（）A．白天陽光照射太陽能電池板時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學能 B．白天太陽能電池板向蓄電池充電時，化學能轉(zhuǎn)化為電能 C．白天陽光照射太陽能電池板時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能 D．夜晚蓄電池給路燈供電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能【解析】分析太陽能路燈的整個工作過程可知：白天，太陽能電池板吸收太陽能，直接將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，負責給蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化成化學能儲存起來，以便在晚上使用；所以在白天太陽能電池板給蓄電池充電是將太陽能→電能→化學能；在晚上，蓄電池給路燈供電，是將化學能轉(zhuǎn)化成電能，再轉(zhuǎn)化為光能使用。故選項中只有C說法正確。【答案】C?！揪x真題演練】17．如圖所示，將鐵絲快速彎折十余次，彎折處溫度升高，該過程與四沖程汽油機哪一個沖程能量轉(zhuǎn)化相同？（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【解析】將鐵絲快速彎折十余次，對鐵絲做功，鐵絲的內(nèi)能增加，溫度升高，此過程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；汽油機的壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程，與上述能量轉(zhuǎn)化相同?！敬鸢浮緽。18．下列說法正確的是（）A．熱值大的燃料完全燃燒，放出的熱量一定多 B．物體的溫度不變，它的內(nèi)能一定不變 C．物體的內(nèi)能增加，可能是從外界吸收了熱量 D．熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞【解析】A、燃料燃燒放出熱量的多少，與燃料的熱值、質(zhì)量和燃燒程度有關(guān)，故A錯誤；B、晶體熔化時，物體不斷吸熱，其內(nèi)能增大，但是溫度保持熔點不變，故B錯誤；C、物體的內(nèi)能增加，可能是從外界吸收了熱量，也可能外界對物體做了功，故C正確；D、熱量是從高溫物體向低溫物體傳遞的或者從物體的高溫部分傳向低溫部分，內(nèi)能大的物體溫度不一定高，故D錯誤。【答案】C。19．如圖為汽油機工作循環(huán)中的某個沖程，關(guān)于此沖程的說法正確的是（）A．進氣門打開，排氣門關(guān)閉 B．噴油嘴噴出霧狀汽油 C．靠飛輪的慣性完成 D．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能【解析】觀察圖可知，汽油機的進氣門和排氣門都關(guān)閉，火花塞打出電火花，氣缸內(nèi)汽油和空氣的混合氣體發(fā)生燃燒，是汽油機的做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，該沖程對外提供動力，不需要靠飛輪慣性完成，故ABC錯誤，D正確。【答案】D。20．如圖是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”和“比較不同燃料燃燒時放出的熱量”的甲、乙兩組實驗裝置。下列關(guān)于該兩組實驗的說法正確的是（）A．每組實驗中，燃料的質(zhì)量均應相等 B．每組實驗中，杯中物質(zhì)的質(zhì)量均應相等 C．甲組實驗中，可以根據(jù)溫度計示數(shù)的變化來比較吸熱的多少 D．乙組實驗中，可以根據(jù)加熱時間的長短來比較吸熱的多少【解析】AB、根據(jù)比較不同燃料燃燒放出的熱量大小和探究“不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”兩實驗的要求，容器中被加熱物質(zhì)的質(zhì)量都要相同，而探究“不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”實驗時，不需要控制燃料的質(zhì)量相同，故A錯誤，B正確；C、甲組實驗中，可以根據(jù)加熱時間來比較吸熱的多少，故C錯誤；D、乙組實驗中，可以根據(jù)溫度計示數(shù)的變化來比較吸熱的多少，故D錯誤?！敬鸢浮緽。21．電動機已廣泛應用到現(xiàn)代化生活了，如電動汽車、電動摩托車、電風扇、電動耕田機等，對其工作過程中能量轉(zhuǎn)換表述正確的是（）A．電能轉(zhuǎn)化成機械能 B．機械能轉(zhuǎn)化成電能 C．太陽能轉(zhuǎn)化成機械能 D．內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能【解析】電動機工作過程中，消耗了電能，將其轉(zhuǎn)化為機械能，電動汽車、電動摩托車、電風扇、電動耕田機都應用了電動機，故A正確?！敬鸢浮緼。22．在如圖所示的“汽油機模型”實驗中，將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動起電機，觀察到放電針放電，汽油燃燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實驗可模擬四沖程汽油機工作時的（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【解析】當放電針放電時，汽油燃燒，圓筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，氣體對軟木塞做功，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出，而汽油機的做功沖程對外做功，因此該實驗可模擬四沖程汽油機工作時的做功沖程?！敬鸢浮緾。23．現(xiàn)在流行一款鞋，穿上它走路時，鞋會發(fā)光，站著不動就不會發(fā)光。則這款鞋發(fā)光的原理，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析正確的是（）A．機械能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能 B．電能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為光能 C．機械能轉(zhuǎn)化為光能，再轉(zhuǎn)化為電能 D．光能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為電能【解析】穿上鞋走路時，具有機械能，鞋會發(fā)光，具有光能；根據(jù)題意可知，該鞋（發(fā)電鞋）的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，先是機械能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為光能；【答案】A。24．小汽車已成為大多數(shù)家庭出行代步的工具，其發(fā)動機大多數(shù)為汽油機，下列有關(guān)汽油機的說法正確的是（）A．汽油機的吸氣沖程吸入的是空氣 B．汽油機的效率一般比柴油機的效率高 C．汽油機的點火方式是壓燃式 D．汽油機的壓縮沖程是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【解析】A、在吸氣沖程，柴油機吸入氣缸的只是空氣，汽油機吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，故A錯誤；B、壓縮沖程柴油機壓縮程度更大，壓縮沖程末溫度更高，所以柴油機屬于壓燃式，它的機械效率更高，故B錯誤；C、在做功沖程，汽油機的點火方式叫點燃式，柴油機的點火方式叫壓燃式，故C錯誤；D、汽油機在壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化內(nèi)能，故D正確。【答案】D。25．圖中是某四沖程內(nèi)燃機工作循環(huán)中的做功沖程，若此內(nèi)燃機1秒內(nèi)對外做功20次，則飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min?！窘馕觥繌膱D中可以看出，氣門都關(guān)閉、火花塞點火和活塞向下移動的特點，可以判斷這個沖程是做功沖程；因為一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成4個沖程，做功1次；1秒內(nèi)對外做功20次，飛輪轉(zhuǎn)40r，1min飛輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為60×40r＝2400r?！敬鸢浮孔龉?；2400。26．在汽車行業(yè)，“熱融緊固”技術(shù)得到廣泛應用，如圖所示，①利用電動工具使螺釘高速旋轉(zhuǎn)并壓向金屬板材；②螺釘尖端與板材表面摩擦生熱，板材局部熔化（物態(tài)變化名）變軟，螺釘尖端仍然堅硬，摩擦生熱的能量轉(zhuǎn)化方式與四沖程汽油機的壓縮沖程相同；③螺紋完全擰入板材后螺釘停止轉(zhuǎn)動，板材局部凝固（物質(zhì)變化名）牢牢套住螺釘，利用該技術(shù)，銅螺釘可以擰入表格中鋁物質(zhì)制作的板材。物質(zhì)熔點/℃鐵1535銅1083鋁660【解析】②螺釘尖端與板材表面摩擦生熱，板材局部會熔化為液態(tài)；摩擦生熱的能量轉(zhuǎn)化方式是通過做功的方式使機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；內(nèi)燃機的壓縮沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以內(nèi)燃機的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同；③螺紋完全擰入板材后螺釘停止轉(zhuǎn)動，板材局部的溫度變低，由液態(tài)變?yōu)槟虨楣虘B(tài)，牢牢套住螺釘；④由表格中的數(shù)據(jù)可知，銅的熔點為1083℃，而鐵的熔點要高于銅的熔點，鋁的熔點低于銅的熔點，所以銅螺釘不能擰入鐵物質(zhì)制作的板材，可以擰入鋁物質(zhì)制作的板材?！敬鸢浮咳刍?；壓縮；凝固；鋁。27．小明用相同的酒精燈給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱。根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪溫度﹣時間圖象如圖所示，由圖可知，甲物質(zhì)比熱容＜（選填“＞”“＜”或“＝”）乙物質(zhì)比熱容。用酒精燈給物體加熱，物體內(nèi)能增大、溫度升高，這是通過熱傳遞方式實現(xiàn)的。實驗完成后，酒精燈中剩余酒精的熱值不變（選填“變大”“變小”或“不變”）?！窘馕觥浚?）用相同的酒精燈給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱時，相同時間內(nèi)，兩種物質(zhì)吸收的熱量相同；由圖象可知，甲物質(zhì)比乙物質(zhì)的溫度升高得快，根據(jù)吸熱公式Q＝cm△t，可知甲物質(zhì)的比熱容小于乙物質(zhì)的比熱容；（2）用酒精燈給物體加熱，物體吸收熱量，內(nèi)能增大，這是通過熱傳遞的方式實現(xiàn)的；（3）熱值是燃料的一種特性，不隨質(zhì)量的改變而改變，故酒精燈中剩余的酒精熱值不變?！敬鸢浮浚迹粺醾鬟f；不變。28．用煤氣灶把初溫為20℃，質(zhì)量為2kg的水加熱到70℃，水吸收的熱量為4.2×105J。若煤氣燃燒時放出的熱量全部被水吸收，則需要完全燃燒0.01kg的煤氣。事實上，將這壺水加熱到70℃需要的煤氣質(zhì)量更多。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg]【解析】（1）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；（2）由題意可知，Q放＝Q吸＝4.2×105J，根據(jù)Q放＝mq煤氣可得，消耗煤氣的質(zhì)量：m煤氣＝＝＝0.01kg。由于有熱損失，則事實上將這壺水加熱到70℃需要的煤氣質(zhì)量更多?！敬鸢浮?.2×105；0.01；多。29．哈爾濱市正在進行的老舊小區(qū)改造措施惠及萬民，其中為房屋外墻安裝保溫層、更換門窗等措施可減少散熱，提高室溫，實現(xiàn)“節(jié)能減排”，因此某居民樓一冬天可節(jié)約燃煤2.8×104kg，這些煤完全燃燒可放出的熱量為8.4×1011J，這些熱量可使太陽島人工湖中1.0×108kg的水溫度升高2℃。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值為3.0×107J/kg]【解析】這些煤完全燃燒可放出的熱量為Q放＝q煤m煤＝3.0×107J/kg×2.8×104kg＝8.4×1011J；根據(jù)題意可知水吸收的熱量Q吸＝Q放＝8.4×1011J；這些熱量可使太陽島人工湖中1.0×108kg的水溫度升高△t＝＝＝2℃。【答案】8.4×1011；2。30．如圖所示，小明在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團硝化棉，用力將活塞迅速下壓，棉花被點燃，此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與柴油機的壓縮沖程相同。小明參加了一次長跑，身體消耗的能量約為8.4×106J，這些能量相當于完全燃燒0.21m3的天然氣，若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，則在標準大氣壓下這些熱量可將12.5kg、20℃的水燒開。（c水＝4.2×103J/（kg?℃）；q天然氣＝4×107J/m3）【解析】（1）在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團硝化棉，用力將活塞迅速向下壓，棉花被點燃，這是因為壓縮筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增加；該實驗中，活塞的機械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，與內(nèi)燃機的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化方式相同。（2）由題可知，天然氣完全燃燒放出的熱量等于身體消耗的能量，由Q放＝Vq得，需要天然氣的體積：V＝＝＝0.21m3；（2）水吸收的熱量：Q吸＝50%Q放＝50%×8.4×106J＝4.2×106J，由Q吸＝cm△t得，水的質(zhì)量：m＝＝＝12.5kg?！敬鸢浮繅嚎s；0.21；12.5。31．生活垃圾的熱值為3×106J/kg，位于武進區(qū)遙觀鎮(zhèn)的垃圾焚燒發(fā)電廠每天完全燃燒800t生活垃圾，放出熱量2.4×1012J，放出熱量的30%用來發(fā)電，每天可發(fā)電2×105kW?h，放出熱量的42%用來加熱水供給附近小區(qū)，1標準大氣壓下，每天可將3×106kg的水由20℃恰好加熱至沸騰。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【解析】生活垃圾的質(zhì)量為：m＝800t＝8×105kg，生活垃圾的熱值為：q＝3×106J/kg，燃燒放出的熱量為：Q放＝mq＝8×105kg×3×106J/kg＝2.4×1012J；放出熱量的30%用來發(fā)電，則電能為：W電＝ηQ放＝30%×2.4×1012J＝7.2×1011J＝2×105kW?h；水吸收的熱量為：Q吸＝η′Q放＝42%×2.4×1012J＝1.008×1012J，由Q吸＝cmΔt得，水的質(zhì)量為：m水＝＝＝3×106kg；【答案】2.4×1012；2×105；3×106。32．目前正在我市進行試驗飛行的國產(chǎn)大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600裝有4臺國產(chǎn)WJ6渦輪螺旋槳發(fā)動機，是國家為滿足森林滅火和水上救援的迫切需要，研制的大型特種用途民用飛機。飛機在空中滿載時的最大巡航速度為460km/h，發(fā)動機巡航推力為5×104N。（1）AG600在高空所受的大氣壓強，比水面附近的大氣壓強?。粸榱藞?zhí)行滅火任務飛機停在水面吸水，隨著吸水量增加，它受到的浮力增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）。（2）某次試飛中AG600以最大速度滿載巡航1h，消耗燃油2×103kg，燃油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能為9.2×1010J，發(fā)動機的工作效率為25%（燃油的熱值取4.6×107J/kg）。【解析】（1）大氣壓隨著高度的增加而減小，所以鯤龍AG600水陸兩棲飛機在高空所受的大氣壓強，比水面附近的大氣壓強?。粸榱藞?zhí)行滅火任務飛機停在水面吸水，隨著吸水量增加，飛機自身總重G增加，由漂浮條件F?。紾可知，它受到的浮力增大；（2）燃油完全燃燒獲得的內(nèi)能：Q＝mq＝2×103kg×4.6×107J/kg＝9.2×1010J；由v＝得，AG600以最大速度滿載巡航1h，通過的路程：s＝vt＝460km/h×1h＝460km＝4.6×105m；推力所做的功：W有＝Fs＝5×104N×4.6×105m＝2.3×1010J；發(fā)動機的工作效率為：η＝×100%＝×100%＝25%?！敬鸢浮浚?）?。辉龃?；（2）9.2×1010；25%。33．小明一家駕車旅行。（1）加油時，聞到汽油味，說明分子在不停地做無規(guī)則運動；（2）圖示為車發(fā)動機的一個沖程，其能量轉(zhuǎn)化情況是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（3）若車的總質(zhì)量為1.5t，勻速直線行駛9km，所受阻力為車重的0.1倍，完全燃燒汽油1L，則1L汽油完全燃燒放出的熱量是3.6×107J，車所受牽引力是1.5×103N，車的工作效率是37.5%。（ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）【解析】（1）給汽車加油時，會聞到汽油味，從物理學角度來看，屬于擴散現(xiàn)象，這個現(xiàn)象表明這汽油分子在不停地做無規(guī)則運動；（2）圖中進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（3）根據(jù)密度公式ρ＝算出汽油的質(zhì)量為：m＝ρ汽油V＝0.8×103kg/m3×1×10﹣3m3＝0.8kg，汽油完全燃燒釋放出的熱量為：Q放＝mq汽油＝0.8kg×4.5×107J/kg＝3.6×107J；車的質(zhì)量為m′＝1.5t＝1.5×103kg，車受到的重力：G＝m′g＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N；車所受阻力：f阻＝0.1G＝0.1×1.5×104N＝1.5×103N；因為車勻速行駛，所以牽引力F＝f阻＝1.5×103N；牽引力做的功：W＝Fs＝1.5×103N×9×103m＝1.35×107J；車的效率：η＝×100%＝×100%＝37.5%?！敬鸢浮浚?）不停地做無規(guī)則動；（2）機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（3）3.6×107；1.5×103；37.5。34．如圖是新農(nóng)村建設(shè)中廣泛使用的一種小型農(nóng)用柴油機，銘牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一個沖程活塞移動的距離。該柴油機為單缸四沖程內(nèi)燃機，壓縮沖程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加是通過做功方式實現(xiàn)的；正常工作1min，柴油機輸出的有用功4.8×105J，消耗柴油0.03kg，做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為4000N。（q柴油＝4.0×107J/kg）型號HR05b活塞行程100mm轉(zhuǎn)速2400r/min輸出功率8kW效率40%【解析】（1）柴油機的壓縮沖程中，活塞壓縮燃料混合物做功，活塞的機械能轉(zhuǎn)化為氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能；（2）根據(jù)P＝知柴油機輸出的有用功為：W＝Pt＝8×103W×60s＝4.8×105J；根據(jù)效率公式η＝得燃料完全燃燒放出的熱量為：Q放＝＝＝1.2×106J；利用Q＝mq知消耗柴油的質(zhì)量為：m＝＝＝0.03kg；飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，所以飛輪1min轉(zhuǎn)動2400周，要對外做功1200次，一次做功為：W′＝＝＝400J做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為：F＝＝＝4000N?！敬鸢浮孔龉Γ?.8×105；0.03；4000。35．有一輛由汽油機提供動力的汽車，該車的輸出功率與汽油機轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖所示。這輛汽車在某次測試時以9