2024年中考物理單元復(fù)習(xí)：內(nèi)能的利用（含答案與解析）

專題14內(nèi)能的利用

經(jīng)典例題

中考真題

。模塊一知識要點(diǎn)

知識點(diǎn)一、內(nèi)能的利用

內(nèi)能的利用方式

利用內(nèi)能來加熱：實(shí)質(zhì)是熱傳遞。

利用內(nèi)能來做功：實(shí)質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

知識點(diǎn)二、熱機(jī)

1、熱機(jī):

定義：熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。

熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)）、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等

2、內(nèi)燃機(jī):

內(nèi)燃機(jī)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時，從氣缸的一端運(yùn)動到另一端的過程，叫做一個沖程。

四沖程內(nèi)燃機(jī)包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環(huán)，每個工作循環(huán)曲

軸轉(zhuǎn)2周，活塞上下往復(fù)2次，做功1次。

在這四個沖程中只有做功沖程是燃?xì)鈱钊龉?，而其它三個沖程（吸氣沖程、壓縮沖程和排氣

沖程）是依靠飛輪的慣性來完成的。

壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

汽油機(jī)工作過程:

1.吸氣沖程：進(jìn)氣門打開、排氣門關(guān)閉?？繎T性運(yùn)2.壓縮沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉。外界對氣

動，吸進(jìn)汽油與空氣的混合物體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體溫度升高

r

3.進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，4.進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開。靠慣性運(yùn)動，排出廢

氣體溫度升高，氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

3、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：

①汽油機(jī)的氣缸頂部是火花塞；

柴油機(jī)的氣缸頂部是噴油嘴。

②汽油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物;

柴油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。

③汽油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式；

柴油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是壓燃式。

④柴油機(jī)比汽油及效率高，比較經(jīng)濟(jì)，但笨重。

⑤汽油機(jī)和柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動。

4、熱值

燃料燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符號q表示。

單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克（J/kg）、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米

（J/m3）o

熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒

等無關(guān)。

公式：@Q=qmm=—

一qm

Q----放出的熱量----焦耳（J）;q----熱值---焦耳每千克（J/kg）；m----燃料質(zhì)量----千

克（kg）.

QQ

@Q=qVr=-q=~

qV

Q——放出的熱量——焦耳（J）;q——熱值—焦耳每立方米（J/m3）；%——燃料體積——

立方米（irf）。

物理意義：酒精的熱值是3.0xl07j/kg,它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0xl07j。

煤氣的熱值是3.9xlO7j/m3,它表示：In?煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9xlO7j。

知識點(diǎn)三、熱機(jī)效率

影響燃料有效利用的因素：一是燃料很難完全燃燒，二是燃料燃燒放出的熱量散失很多，只有

一小部分被有效利用。

有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末狀、用空氣吹進(jìn)爐膛（提高燃燒的完全程度）；以較強(qiáng)

的氣流，將煤粉在爐膛里吹起來燃燒（減少煙氣帶走的熱量）。

熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。

熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要標(biāo)志，與熱機(jī)的功率無關(guān)。

公式：〃=冬昆Q,e^—Q有用=Q總1

。總〃

由于熱機(jī)在工作過程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于lo

熱機(jī)能量損失的主要途徑：廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機(jī)器損失。

提高熱機(jī)效率的途徑：①使燃料充分燃燒，盡量減小各種熱量損失；②機(jī)件間保持良好的潤

滑，減小摩擦。③在熱機(jī)的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高

燃料利用率的重要措施。

常見熱機(jī)的效率：蒸汽機(jī)6%?15%、汽油機(jī)20%?30%、柴油機(jī)30%?45%

內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高，柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高。

?考點(diǎn)

考點(diǎn)一。分子的熱運(yùn)動

1.（2023?長沙）下列現(xiàn)象能說明分子做無規(guī)則運(yùn)動的是（）

A.春風(fēng)拂面，柳絮飛揚(yáng)B.晨曦微露，霧漫山野

C.百花齊放，花香四溢D.天寒地凍，大雪紛飛

考點(diǎn)二。熱機(jī)

2.（2023?遼寧）如圖是噴氣式飛機(jī)，它利用燃料燃燒后產(chǎn)生的高溫、高壓氣體提供動力。下列有關(guān)

該飛機(jī)說法正確的是（）

A.發(fā)動機(jī)屬于熱機(jī)

B.在升空的過程中，飛機(jī)周圍的大氣壓逐漸變大

C.加速升空時，飛機(jī)所受的力為平衡力

D.飛機(jī)水平飛行時，機(jī)翼上方的氣體流速大，壓強(qiáng)大

3.（2023?南崗區(qū)模擬）關(guān)于熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)化過程，下列說法正確的是（）

A.將勢能轉(zhuǎn)化為動能

B.將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

D.主要目的是通過熱傳遞改變內(nèi)能

考點(diǎn)三。有關(guān)熱機(jī)的計算

4.（2023?常州）壓縮空氣動力車。

（1）小明將充滿氣的氣球捆綁在小車上，制成壓縮空氣動力小車，當(dāng)氣球向右噴氣時，靜止的

小車向左運(yùn)動起來，如圖甲所示，該現(xiàn)象說明力的作用是;還說明力可以改變物體

的o

（2）為制造壓縮空氣動力汽車，工程師將裝有壓縮空氣的鋼瓶與空氣動力發(fā)動機(jī)連接，該發(fā)動

機(jī)的一個工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程，如圖乙所示。發(fā)動機(jī)對外做功的是（進(jìn)

氣/排氣）沖程，此過程中鋼瓶內(nèi)壓縮空氣的溫度o若該發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min,

則1s內(nèi)發(fā)動機(jī)對外做功次。汽車行駛一段路程后，鋼瓶內(nèi)壓縮空氣的密度，

考點(diǎn)四.燃料的熱值及其計算

5.（2023?株洲）如圖，在試管內(nèi)裝些水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時間后，橡膠塞被沖出。

A.管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能不變

B.管內(nèi)水蒸氣對橡膠塞做了功

C.水所含的熱量增加

D.燈中剩余酒精的熱值變小

6.（2023?長沙）磚的制作工藝流傳數(shù)千年，從曬制到燒制，從青磚到紅磚，小小的磚塊見證了人類

邁向文明的歷程，下列說法正確的是（）

A.曬制泥坯時，泥坯溫度越高含有的熱量越多

B.高溫?zé)茣r，通過熱傳遞的方式改變磚塊的內(nèi)能

C.燒制紅磚時，燃料燃燒越充分，其熱值越大

D.在質(zhì)地均勻的磚上雕刻花紋，磚的密度變小

7.（2023?東營）下列說法正確的是（）

A.打掃衛(wèi)生時塵土飛揚(yáng)，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象

B.天然氣燃燒越充分，其熱值就越大

C.熾熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的鐵塊也具有內(nèi)能

D.樓房中的“暖氣”用水作為介質(zhì)，是因?yàn)樗谋葻崛葺^小

8.（2023?臨沂）自勞動課成為中小學(xué)一門獨(dú)立課程以來，小明已學(xué)會了多種菜肴的烹飪方法，下列

與烹飪有關(guān)的說法，正確的是（）

A.鍋把手上刻有花紋可以增大摩擦

B.燃?xì)獾臒嶂荡笮∨c是否完全燃燒有關(guān)

C.菜被炒熟是做功改變了它的內(nèi)能

D.油和水很難融合表明分子間沒有間隙

9.（2023?朝陽二模）下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的描述，正確的是（）

A.使燃料燃燒更充分，可以增大熱值

B.燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大

C.熱值和熱機(jī)效率都是定值，與外界條件無關(guān)

D.使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)效率

10.（2023?東港區(qū)校級二模）如圖所示，用甲、乙兩種燃料分別對質(zhì)量和初溫相同的水進(jìn)行加熱，

兩圖裝置均相同。燃料的質(zhì)量用m表示，燃料充分燃盡時水升高的溫度用At表示（水未沸騰）

（）

B.若At相同，m越大，燃料的熱值越大

C.若m與At的比值越大，燃料的熱值越大

D.若m與At的比值越小，燃料的熱值越大

11.（2023?祁江區(qū)二模）如圖所示，用同樣的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)要求僅根據(jù)溫度計示數(shù)的變化（△

t）,比較不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)（實(shí)驗(yàn)1）或者比較不同燃料的熱值（實(shí)驗(yàn)2）,則以下說法中正確

的是（）

--物質(zhì)

于燃料

A.這兩個實(shí)驗(yàn)均需要控制被加熱的物質(zhì)的種類一樣

B.這兩個實(shí)驗(yàn)均需要控制實(shí)驗(yàn)中用完全相同的燃料

C.正確完成實(shí)驗(yàn)1后，若At越小，則該物質(zhì)的比熱容越大

D.在實(shí)驗(yàn)2中，加熱相同時間后，若At越大，則該燃料的熱值一定越大

12.（2023?瀘溪縣模擬）如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g。燒

杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。

/溫度計

.液體a

燃料2

乙

（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇

通過來反映的;

（2）比較不同物質(zhì)吸熱能力的特點(diǎn):

①應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

②不同物質(zhì)吸熱的多少是通過來反映的；

③關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的變量控制，下列要求中不正確的是:

A.采用相同的加熱方法

B.燒杯中分別裝入相同質(zhì)量的同種液體

C.使用相同的燒杯

D.控制液體初溫度相同

④如果質(zhì)量和初始溫度均相同的A、B兩種液體，采用相同燃料供熱，吸熱后它們的溫度隨時間

變化的圖象如圖丁所示，分析圖象可知，液體的吸熱能力更強(qiáng)，A、B兩種液體的比熱容

之比為O

13.（2023?隆回縣一模）如圖所示，規(guī)格相同的兩個燒杯中分別裝有甲、乙兩種液體，m￥=m&=

2kgo用兩個規(guī)格不同的加熱器加熱，該過程中忽略液體蒸發(fā)且加熱器產(chǎn)生的熱量全部被液體吸

收，得到如圖丙所示的溫度與加熱時間的圖線

加熱器1

甲液體

甲

丙T

（1）前12min甲、乙兩杯液體吸收的熱量情況如圖丁所示，則兩種液體的比熱容c甲c乙

（選填”或“無法比較”）；

（2）甲液體比熱容的大小為。甲=J/（kg*℃）；

（3）利用酒精燈裝置加熱甲杯中液體，假設(shè)酒精完全燃燒放出的熱量有70%能被液體吸收，要

使甲杯中液體溫度升高60℃（忽略液體蒸發(fā)），則至少需燃燒質(zhì)量為g的酒精（己知酒

精的熱值為30X106J/kg）o

14.（2023?聊城）高能聚合油是一種安全、清潔、可再生的新型環(huán)保燃料。某次用高能聚合油灶具

將10kg的水從25℃加熱到100℃。已知水的比熱容是4.2X103j/（kg.℃）,高能聚合油的熱值約

為4.2X107j/kg。求：

（1）這些水吸收的熱量；

（2）若該高能聚合油灶具燒水的熱效率為75%,則燃燒了多少千克高能聚合油。

考點(diǎn)五.熱機(jī)的效率

15.（2023?隨州）汽車是現(xiàn)代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機(jī)的某沖程

及能量流向圖。下列有關(guān)說法正確的是（)

克用陛揭機(jī)械散熱廢氣帶走

甲乙

A.甲圖是壓縮沖程，活塞對氣缸內(nèi)的氣體做功，氣體的溫度升高

B.由乙圖可知該汽油機(jī)的效率是30%

C.汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，這會降低燃料的熱值

D.為節(jié)能冬天汽車都會利用尾氣中的余熱給車內(nèi)供暖，該舉措大大提高了燃料的熱值

16.（2023?官渡區(qū)二模）2023年1月1日起，國內(nèi)全面推行國六B汽油，相比國六A汽油，國六B

汽油烯燃（碳?xì)湓亟M成的化合物）含量降低約3%,因此汽車發(fā)動機(jī)工作時，能有效減少尾氣

中污染物的排放。圖為汽車發(fā)動機(jī)某沖程的示意圖，下列說法正確的是（）

A.更換國六B汽油，發(fā)動機(jī)效率就可達(dá)到100%

B.更換國六B汽油，發(fā)動機(jī)積碳會增多

C.該沖程為壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

D.該沖程中氣缸內(nèi)壓強(qiáng)減小

17.（2023?婁底）如圖所示是一臺手扶雙輪壓路機(jī)，質(zhì)量為550kg,水箱容積為15L。在一次壓路作

業(yè)中，以0.2m/s的速度在水平路面上勻速行駛lOmin,行駛過程中受到的平均阻力是總重的0.4

倍。求：（g取10N/kg,柴油的熱值取4Xl（）7j/kg）

（1）壓路機(jī)在這次壓路作業(yè)中運(yùn)動的距離是多少？

（2）壓路機(jī)靜止在水平路面上時，與地面的接觸面積為O.OZn?,該壓路機(jī)對路面的壓強(qiáng)是多少？

(3)壓路機(jī)在這次壓路作業(yè)中牽引力做的功是多少？

(4)若發(fā)動機(jī)效率為30%,這次作業(yè)要消耗多少千克柴油？

(5)水箱裝滿水是為了降低發(fā)動機(jī)的溫度，確保發(fā)動機(jī)正常工作，當(dāng)滿水箱的水從20℃上升到

80℃可以吸收多少熱量？水的比熱容為4.2X103j/(kg?℃)?

18.(2023?隆回縣二模)負(fù)壓救護(hù)車能“負(fù)壓隔離”，使外界環(huán)境免受污染，防止疫情進(jìn)一步擴(kuò)散,

主要用于傳染病員的安全隔離與轉(zhuǎn)運(yùn)，被稱為“特大號的N95口罩”。如果某負(fù)壓救護(hù)車沿水平

路面勻速直線行駛10km,消耗柴油1.05kg,發(fā)動機(jī)做功1.26X107J,求：已水=4.2Xl()3j/(kg

?℃),q柴油=4X107旅團(tuán)

(1)消耗的柴油完全燃燒釋放的熱量；

(2)救護(hù)車發(fā)動機(jī)的效率；

(3)若1.05kg柴油完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收，可將多少千克的水從10℃加熱到60℃。

19.(2023?鞍山模擬)某新型四輪沙灘卡丁車如圖所示，其滿載時的質(zhì)量為500kg。該卡丁車滿載

時在水平沙灘上做勻速直線運(yùn)動，行駛了lOmin,共消耗了1.2kg的汽油，其發(fā)動機(jī)將汽油完全

燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是25%o行駛過程中卡丁車所受阻力為其總重力的0.2倍。

(q汽油=4.6Xl()7j/kg,g=10N/kg)求：

(1)卡丁車勻速行駛時受到的阻力是多大？

(2)這段時間內(nèi)卡丁車發(fā)動機(jī)的機(jī)械功率是多少？

(3)卡丁車勻速行駛的速度是多少？

20.(2023?西鄉(xiāng)塘區(qū)校級模擬)氫燃料被公認(rèn)為是21世紀(jì)最理想的能源。某氫燃料新能源公交車滿

載時的重力為2X1()5N,某次滿載后勻速直線運(yùn)行1200m從A站到B站，用時2分鐘，汽車所

受阻力是總重力的0.07倍,汽車消耗氫燃料0.25kg（氫的熱值是1.4X1081/1%）。求此過程中:

（1）牽引力所做的功；

（2）牽引力的功率；

（3）汽車發(fā)動機(jī)的效率。

目模塊三鞏固提升

一.選擇題（共15小題）

1.o（2023?濟(jì)南二模）有人設(shè)想的“永動機(jī)”如圖所示。下列對該裝置及能量的分析正確的是（）

A.能的總量是不變的，我們不需要節(jié)約能源

B.如果沒有能量補(bǔ)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

2.（2023?沂源縣一模）“淄博燒烤”是淄博飲食文化的重要組成部分，已經(jīng)成為淄博的新名片?！盁?/p>

烤”過程中涉及的物理知識分析正確的是（）

A.燒烤簽常選用不銹鋼，主要是利用不銹鋼的比熱容大

B.燒烤時邊烤邊撒佐料，利用了溫度越高擴(kuò)散現(xiàn)象越慢

C.烤肉變熟的過程，通過熱傳遞改變其內(nèi)能

D.木炭燃燒的過程中，釋放內(nèi)能，熱值變小

3.（2023?廣陵區(qū)校級二模）2023年4月24日是第八個“中國航天日”，學(xué)校飛天社團(tuán)的同學(xué)制作

了水火箭，如圖是某水火箭的簡易原理圖。使用打氣筒向水火箭內(nèi)不斷打氣，當(dāng)內(nèi)部氣體壓強(qiáng)增

大到一定程度時，會使水從水火箭中向下噴出，從而使水火箭升空。結(jié)合材料，你認(rèn)為以下說法

錯誤的是（

打

氣

筒

變

械能不

階段機(jī)

速升空

火箭加

A.水

的

是相互

的作用

由于力

升空是

水火箭

出會使

向下噴

B.水

同

沖程相

的壓縮

汽油機(jī)

轉(zhuǎn)化與

時能量

筒打氣

用打氣

C.使

增大

內(nèi)能在

空氣的

火箭中

，水

過程

氣的

內(nèi)打

火箭

筒向水

用打氣

D.使

料燃燒

不同燃

“比較

”和

現(xiàn)象

溫的

熱升

質(zhì)吸

同物

究不

是“探

2所示

圖1和

）如

區(qū)一模

?兗州

（2023

4.

）

是（

確的

法正

的說

實(shí)驗(yàn)

兩組

于這

列關(guān)

。下

裝置

實(shí)驗(yàn)

兩組

”的

熱量

出的

時放

圖2

圖1

相等

量均應(yīng)

質(zhì)的質(zhì)

杯中物

，燒

驗(yàn)中

組實(shí)

A.每

的多少

質(zhì)吸熱

杯中物

來比較

的變化

計示數(shù)

據(jù)溫度

可以根

，都

驗(yàn)中

組實(shí)

B.每

能力強(qiáng)

子吸熱

說明沙

快，

升溫

吸熱

沙子

中，

實(shí)驗(yàn)

所示

圖1

C.如

同時間

燃燒相

碎紙片

酒精和