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2025年中考第一輪復(fù)習(xí)(練習(xí))專題十四內(nèi)能的利用目錄一、題型梳理題型1汽油機(jī)的工作過程 題型2汽油機(jī)、柴油機(jī)及相關(guān)計算 題型3熱值及其相關(guān)計算 題型4熱機(jī)效率及其計算 題型5能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移 題型6能量守恒定律 二、直擊中考 三、新題+綜合題一、題型梳理題型1汽油機(jī)的工作過程 1.在汽油機(jī)的工作循環(huán)中,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,對外提供動力的沖程是()A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程【答案】C【詳解】在汽油機(jī)的工作循環(huán)中,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,提供動力,壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。2.關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過程,下列說法正確的是()A.吸氣沖程:只吸入空氣 B.壓縮沖程:缸內(nèi)溫度降低C.做功沖程:氣體推動活塞做功 D.排氣沖程:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】C【詳解】A.吸氣沖程:吸入空氣和汽油的混合物,故A錯誤;B.壓縮沖程:活塞壓縮混合氣做功,缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大,溫度升高,故B錯誤;C.做功沖程:燃燒后的高溫高壓氣體推動活塞做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C正確;D.排氣沖程:排氣門打開,進(jìn)氣門開閉,由飛輪的慣性帶曲軸轉(zhuǎn)動,帶活塞上移,排出廢氣,不涉及內(nèi)能與機(jī)械能間的轉(zhuǎn)化,故D錯誤。故選C。3.下圖是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖。從能量轉(zhuǎn)化的角度看,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是()ABCD【答案】A【詳解】A.圖中兩氣閥關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,是壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,A符合題意;B.圖中的沖程進(jìn)氣閥開啟,排氣閥關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動,是吸氣沖程,沒有能量轉(zhuǎn)化,故B不符合題意;C.圖中的沖程進(jìn)氣閥關(guān)閉,排氣閥開啟,活塞向上運(yùn)動,是排氣沖程,沒有能量轉(zhuǎn)化,故C不符合題意;D.圖中的沖程兩氣閥關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動,火花塞點(diǎn)火,是做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D不符合題意。故選A。4.如圖是汽油機(jī)一個工作循環(huán)的四個沖程,以下說法正確的是()A.汽油機(jī)一個工作循環(huán)四個沖程的正確順序是:丙、甲、丁、乙B.汽油機(jī)吸氣沖程汽缸吸進(jìn)的物質(zhì)是汽油C.若汽油機(jī)每秒做功10次,則飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/minD.圖丁是做功沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】C【詳解】A.甲圖中兩個氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,是壓縮沖程,乙圖是進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉,此時活塞向下運(yùn)動,是吸氣沖程,丙圖中進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,此時活塞向上運(yùn)動,是排氣沖程,丁圖中兩個氣門都關(guān)閉,火花塞點(diǎn)火,此時活塞向下運(yùn)動,是做功沖程,所以,該內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)有四個沖程正確的順序是乙、甲、丁、丙,故A錯誤;B.汽油機(jī)吸氣沖程汽缸吸進(jìn)的物質(zhì)是汽油和空氣混合物,故B錯誤;C.由題知,該內(nèi)燃機(jī)每秒做功10次,每分鐘做功600次,因飛輪每轉(zhuǎn)2周對外做功一次,則飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min,故C正確;D.圖丁是做功沖程,是把燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D錯誤。故選C。5.關(guān)于汽油機(jī)和柴油機(jī)描述正確的是()A.汽油機(jī)頂部有噴油嘴,柴油機(jī)頂部有火花塞B.柴油機(jī)在吸氣沖程中,柴油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸C.做功沖程中,燃料釋放的能量100%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.排氣沖程中,廢氣帶走了燃料釋放的大部分能量【答案】D【詳解】A.汽油機(jī)頂部有火花塞,柴油機(jī)頂部有噴油嘴,故A錯誤;B.柴油機(jī)在吸氣沖程中,將空氣吸入汽缸(沒有吸入柴油),故B錯誤;C.在做功沖程中,燃料燃燒釋放的內(nèi)能大部分需要克服摩擦、發(fā)生熱傳遞而散失,只有一少部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯誤;D.在排氣沖程中,排出的廢氣溫度仍很高,廢氣帶走了燃料釋放的大部分能量,故D正確。故選D。題型2汽油機(jī)、柴油機(jī)及相關(guān)計算 1.如圖所示,在試管內(nèi)裝適量的水,用橡膠塞塞住管口,用酒精燈加熱一段時間后,橡膠塞被出。下列選項中與試管內(nèi)氣體將塞子推出的過程原理相同的是()ABCD【答案】C【詳解】由圖可知,試管內(nèi)的水蒸氣當(dāng)用酒精燈加熱一定程度時,水蒸氣會對塞子做功,將水蒸氣的內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能。此過程與汽油機(jī)的做功沖程類似,在做功沖程中也是燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能。由圖知道C符合題意,ABD不符合題意。故選C。2.如圖所示的汽油機(jī)處于(選填“壓縮”或“做功”)沖程,這個沖程將能轉(zhuǎn)化為能。某單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)動速度是2400r/min,則此汽油機(jī)每秒對外做功次。

【答案】壓縮機(jī)械內(nèi)20【詳解】由圖可知,內(nèi)燃機(jī)兩氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,故可以判斷這個沖程是壓縮沖程,此沖程是通過壓縮氣體做功,將活塞運(yùn)動的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為汽缸內(nèi)混合氣體的內(nèi)能。汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400r/min,說明1s內(nèi)汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動次數(shù)等于40r,一個工作循環(huán)中,曲軸轉(zhuǎn)動兩周,對外做功一次,1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動40次,對外做功20次。題型3熱值及其相關(guān)計算 1.關(guān)于燃料及其熱值,下列說法中正確的是()A.沒有燃燒的燃料,熱值等于零B.燃料完全燃燒時,它的熱值最大C.燃料的熱值與質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無關(guān)D.燃料燃燒時溫度越高,放出的熱量越多【答案】C【詳解】ABC.熱值是燃料自身的一種屬性,大小與燃料的質(zhì)量、溫度、燃燒情況無關(guān),故AB錯誤,C正確;D.根據(jù)公式Q=mq可知,燃料燃燒放出的熱量多少與燃料的熱值、燃料的質(zhì)量有關(guān),與燃燒時的溫度無關(guān),故D錯誤。故選C。2.某單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min,則該汽油機(jī)每分鐘做功次。如果完全燃燒500g汽油放出的熱量是J。(汽油的熱值是4.6107J/kg)【答案】15002.3×107【詳解】飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min,即汽油機(jī)飛輪每分鐘轉(zhuǎn)3000圈,由于四沖程汽油機(jī)一個工作循環(huán)完成4個沖程,飛輪中曲軸轉(zhuǎn)2圈,對外做功1次,所以該汽油機(jī)每分鐘做功1500次。完全燃燒500g汽油放出的熱量為Q放=mq=500×10-3kg×4.6×107J/kg=2.3×107J3.太陽能汽車?yán)锰柲馨鍖⑻柲苻D(zhuǎn)化為電能驅(qū)動汽車前進(jìn)。某品牌太陽能汽車在試驗場地內(nèi)進(jìn)行測試,30min行駛了27km的路程,消耗的電能為1.84×107J。已知汽油的熱值q=4.6×107(1)太陽能汽車行駛的平均速度;(2)消耗的電能相當(dāng)于完全燃燒多少千克的汽油釋放的能量。

【答案】(1)15m/s;(2)0.4【詳解】(1)太陽能汽車行駛的平均速度(2)由Q放的汽油釋放的熱量。答:(1)太陽能汽車行駛的平均速度15m/s;(2)消耗的電能相當(dāng)于完全燃燒0.4千克的汽油釋放的能量。4.在“比較酒精和碎紙片燃燒時放出的熱量”實驗中:(1)由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類這一個因素有關(guān),因此實驗時必須控制酒精和碎紙片的相等;實驗中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同,以便于;(2)如圖是小明安裝好的實驗裝置,其中存在的錯誤是;(3)小華糾正了小明的錯誤,又組裝了一套相同的實驗裝置,備好秒表,在兩燃燒皿中分別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片,讀出水的初溫后,進(jìn)行如下操作:①先點(diǎn)燃酒精,再點(diǎn)燃碎紙片;②保證酒精和碎紙片燃燒時間相同,讀取溫度計的示數(shù);③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束,分別讀取溫度計的示數(shù);小紅認(rèn)為上述操作中,操作是錯誤的,小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù),算出了燃料的熱值,發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實際熱值,原因是?!敬鸢浮抠|(zhì)量根據(jù)溫度計示數(shù)確定水吸收熱量的多少溫度計液泡沒有浸沒在水中②燃燒過程中有熱量損失【詳解】(1)燃料充分燃燒放出熱量的多少還與燃料的質(zhì)量有關(guān),所以要控制質(zhì)量相等。根據(jù)Q吸=cmΔt,實驗中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同,觀察末態(tài)溫度,末態(tài)溫度高說明吸收熱量多,反之,吸收熱量少。(2)使用溫度計測量液體,應(yīng)將溫度計液泡完全浸沒在液體中。(3)保證酒精和碎紙片燃燒時間相同,但燃料燃燒速度未知,被燃燒的燃料質(zhì)量不一定相等,故②錯誤。燃燒過程中有熱量損失,水吸收的熱量小于燃料燃燒放出的熱量。題型4熱機(jī)效率及其計算 1.甲、乙兩臺汽油機(jī),甲汽油機(jī)的效率為30%,乙汽油機(jī)的效率為20%,則下列說法正確的是()A.甲汽油機(jī)做的功比乙汽油機(jī)做的功多B.甲汽油機(jī)的功率比乙汽油機(jī)的功率大C.在相同的時間內(nèi)甲汽油機(jī)燃燒的汽油比乙汽油機(jī)的多D.在消耗相同的汽油時,甲汽油機(jī)做的有用功比乙汽油機(jī)多【答案】D【詳解】A.做功的多少與功率和做功的時間有關(guān)系,與其效率無關(guān),故A錯誤;B.效率表示功的利用率;功率表示做功快慢,這兩個物理量是沒有必然的聯(lián)系的。故B錯誤;C.汽油機(jī)燃燒汽油的多少與功率和效率都有關(guān)系,其主要與汽油機(jī)的功率有關(guān),故C錯誤;D.甲汽油機(jī)的效率高于乙汽油機(jī)的效率,說明:消耗相同的汽油,甲汽油機(jī)做的有用功多,即輸出的能量多,故D正確。故選D。2.下列選項可能符合汽車等熱機(jī)能量流向的是()A. B.C. D.【答案】D【詳解】熱機(jī)燃燒燃料放出的能量,有部分轉(zhuǎn)化為提供熱機(jī)動力的機(jī)械能,還有相當(dāng)部分能量散失了。而汽油機(jī)的效率一般為20%~30%,則機(jī)械能約為W機(jī)械能=ηW=30%×1000J=300J散失的內(nèi)能W內(nèi)能=W-W機(jī)械能=1000J-300J=700J故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。3.利用一燃?xì)鉄崴鲗?0kg、20℃的水進(jìn)行加熱時,完全燃燒了0.105m3的煤氣。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),煤氣的熱值為4×107J/m3,該熱水器燒水的效率是50%。下列說法中()①煤氣完全燃燒放出的熱量是4.41×103J;②水吸收的熱量是2.1×106J;③水溫升高了50℃;④加熱過程中水的內(nèi)能保持不變A.只有①④正確 B.只有②③正確C.只有①②正確 D.只有②③④正確【答案】B【詳解】①由Q放故①錯誤;②由于該熱水器燒水的效率是50%,所以,水吸收的熱量是故②錯誤;③由Q吸=cmΔt知道,水溫升高了故③正確;④加熱過程中水的溫度升高內(nèi)能增大,故④錯誤。故選B。4.一輛汽車在一段平直公路上勻速行駛了72km,能量流向圖如圖所示,消耗汽油1.5×10-3m3(假設(shè)汽油完全燃燒)。若汽油的密度0.8×103kg/m3,汽油的熱值為4×107J/kg,求:(1)該汽車的熱機(jī)效率;(2)在這段時間內(nèi)所消耗的汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量;(3)在這段時間內(nèi)汽車的牽引力大小?!敬鸢浮浚?)30%;(2)4.8×107J;(3)200N【詳解】(1)由圖可知,該汽車的熱機(jī)效率為(2)汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量(3)由η=W由W=Fs可得,汽車的牽引力5.中國首次火星探索任務(wù)“天問一號”探測器的成功發(fā)射,是我國綜合國力和創(chuàng)新能力提升的重要標(biāo)志,如圖所示是某火箭發(fā)射時的場景,目前運(yùn)載火箭一般使用液體氫作為燃料,液態(tài)氧作為助燃劑,液態(tài)氫的熱值為1.4×108J/kg。(1)某火箭發(fā)射時攜帶6×104kg液態(tài)氫燃料,這些燃料完全燃燒放出的熱量是多少J?(2)若這些熱量只有20%被水吸收,則質(zhì)量為5×106kg、初溫為30℃的水能升溫到多少℃?[c水=4.2×103J/(kg·℃),當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓](3)氫作為一種清潔能源,在汽車中也有應(yīng)用,例如氫能源車。工作時,發(fā)動機(jī)將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在汽缸中燃燒,某次測試中,該車只利用了第一問燃料放出熱量的萬分之一,就能以70kW的功率勻速行駛了2h。求該發(fā)動機(jī)的效率?!敬鸢浮浚?)8.4×1012J;(2)100℃;(3)60%【詳解】(1)某火箭發(fā)射時攜帶6×104kg液態(tài)氫燃料,這些燃料完全燃燒放出的熱量是Q(2)若第一問放出的熱量只有20%被水吸收,水吸收的熱量為由得,這些熱量能使質(zhì)量為5×106kg、初溫為30℃的水溫度升高溫度為Δt=水的末溫可為但1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,則水能升溫到100℃。(3)第一問燃料放出熱量的萬分之一為由P=W/t得,氫能源車的牽引力做的功為該發(fā)動機(jī)的效率題型5能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移 1.人們在實際生活中使用下列設(shè)備時,所涉及到的能量轉(zhuǎn)化正確的是()A.用天然氣灶炒菜,是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.電梯運(yùn)行過程中,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C.用太陽能電池板,是太陽能轉(zhuǎn)化為電能D.秋千向下擺的過程中,是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能【答案】C【詳解】A.用天然氣灶炒菜,是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯誤;B.電梯運(yùn)行過程中,是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B錯誤;C.用太陽能電池板,利用太陽光發(fā)電,是太陽能轉(zhuǎn)化為電能,故C正確;D.秋千向下擺的過程中,是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,故D錯誤。故選C。2.如圖所示,用酒精燈加熱試管里的水,產(chǎn)生的水蒸氣將試管塞沖向空中。在這個過程中,能量轉(zhuǎn)化的順序為()A.內(nèi)能——機(jī)械能——化學(xué)能 B.化學(xué)能——內(nèi)能——機(jī)械能C.機(jī)械能——內(nèi)能——化學(xué)能 D.內(nèi)能——化學(xué)能——機(jī)械能【答案】B【詳解】用酒精燈加熱水的過程中,酒精的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為試管和水的內(nèi)能;當(dāng)水沸騰時產(chǎn)生大量的水蒸氣,試管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大,大于外界大氣壓,就會將塞子沖出,此過程中試管內(nèi)水蒸氣對塞子做功,水蒸氣的內(nèi)能減小,轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能,所以,這個過程中能量轉(zhuǎn)化的順序是:化學(xué)能→內(nèi)能→機(jī)械能,故B正確。故選B。3.關(guān)于圖中四個事例涉及的能量轉(zhuǎn)化,以下說法錯誤的是(

A.甲:風(fēng)機(jī)槳葉帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.乙:自行車運(yùn)動員奮力蹬車時,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.丙:行駛的高速電動列車,把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.?。汗湃恕般@木取火”,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】D【詳解】A.甲圖中風(fēng)力發(fā)電是將機(jī)械能(風(fēng)能)轉(zhuǎn)化為電能,故A正確,不符合題意;B.乙圖中騎車時用力蹬車,是消耗人體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成車子運(yùn)動的機(jī)械能,故B正確,不符合題意;C.丙圖中的高速電動列車行駛時消耗電能,轉(zhuǎn)化為車子前進(jìn)的機(jī)械能,故C正確,不符合題意;D.丁圖中鉆木取火是克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯誤,符合題意。故選D。4.一杯熱水慢慢變涼后不會自己重新變熱,說明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有;經(jīng)過一段時間后水會蒸發(fā)變少,是因為水分子不停地?!敬鸢浮糠较蛐詿徇\(yùn)動(或無規(guī)則運(yùn)動)【詳解】一杯熱水慢慢變涼后,其內(nèi)能減小,在沒有外界干預(yù)的情況下,不會自己重新變熱,說明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。因為水分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動,所以經(jīng)過一段時間后水會蒸發(fā)變少。5.下列現(xiàn)象中屬于能量轉(zhuǎn)移的是,屬于能量轉(zhuǎn)化的是。①煤炭燃燒

②熱水自然冷卻

③搓手取暖

④燈泡發(fā)光【答案】②①③④【詳解】①煤炭燃燒時發(fā)熱,將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,屬于能量的轉(zhuǎn)化;②熱水自然冷卻,是熱傳遞改變水的內(nèi)能,屬于能量的轉(zhuǎn)移;③搓手取暖,是做功改變物體的內(nèi)能,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,屬于能量的轉(zhuǎn)化;④燈泡發(fā)光,是電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能,屬于能量的轉(zhuǎn)化。故屬于能量轉(zhuǎn)移的是②,屬于能量轉(zhuǎn)化的是①③④。6.如圖所示是風(fēng)光互補(bǔ)路燈,由太陽能電池板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)各自給蓄電池充電。其中太陽能是能源(選填“可再生”或“不可再生”),給蓄電池充電是將電能轉(zhuǎn)化為能。當(dāng)風(fēng)速為5m/s時,當(dāng)風(fēng)速為5m/s時,持續(xù)光照10h,蓄電池的電能增加5.76×106J,風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率為40W,在此過程中太陽能電池板發(fā)電的平均輸出功率是W?!敬鸢浮靠稍偕瘜W(xué)120【詳解】太陽能可以源源不斷地從自然界獲得,是可再生能源。太陽能電池板吸收太陽能,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,在蓄電池中將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能??偟妮敵龉β蕿樘柲茈姵匕灏l(fā)電的平均輸出功率是160W-40W=120W題型6能量守恒定律 1.關(guān)于能量守恒定律,下列說法正確的是()A.能量可以憑空消失B.能量可以憑空產(chǎn)生C.能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中,能量的總量保持不變D.熱機(jī)在工作的過程中不遵循能量守恒定律【答案】C【詳解】ABC.由能量守恒定律可知,能量既不能憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,當(dāng)能量從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體或從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式時,總量保持不變,故AB錯誤,C正確;D.能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉(zhuǎn)化,熱機(jī)的工作過程也遵循能量守恒定律,故D錯誤。故選C。2.如圖甲所示是2022年2月27日11時06分“長征八號”遙二運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火加速升空時的情景,此次任務(wù)成功將22顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。如圖乙所示是人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的情景。下列說法正確的是()A.如圖甲火箭加速上升的過程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.如圖乙人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時,只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化C.如圖乙人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時,在近地點(diǎn)的動能最小D.圖甲、圖乙中衛(wèi)星的機(jī)械能都不變【答案】B【詳解】A.甲火箭加速上升的過程中,火箭內(nèi)的燃料燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能,使火箭機(jī)械能增大,A錯誤;B.太空中是真空,衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的過程中,不受空氣阻力,機(jī)械能守恒,只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,B正確;C.衛(wèi)星在大氣層外沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行,由于機(jī)械能保持不變,在近地點(diǎn)時重力勢能最小,動能最大,C錯誤;D.圖甲中衛(wèi)星加速上升過程中,其質(zhì)量不變,速度增大,則動能增大,同時高度增大,重力勢能增大,衛(wèi)星的動能與重力勢能都增大,則衛(wèi)星的機(jī)械能增大,圖乙中衛(wèi)星的機(jī)械能不變,D錯誤。故選B。3.關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化與守恒,下列說法中正確的是()A.能量守恒定律只適用于能量的轉(zhuǎn)化過程B.給手機(jī)充電時是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱,它不符合能量守恒定律D.由于能量的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律,所以不會發(fā)生能源危機(jī)【答案】B【詳解】A.能量守恒定律也適用于能量轉(zhuǎn)移的情形。故A錯誤;B.充電時,消耗電能,電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng),是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。故B正確;C.摩擦生熱沒有創(chuàng)造熱,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使物體溫度升高。故C錯誤;D.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是具有方向性的,不是所有的能量都可以利用。故D錯誤。故選B。4.將皮球從離地某一高度O點(diǎn)處水平拋出,球落地后又彈起。它的部分運(yùn)動軌跡如圖所示,皮球經(jīng)過同一高度的A、B兩點(diǎn)時,在A點(diǎn)時的動能B點(diǎn)時的動能,皮球在C點(diǎn)時的重力勢能在D點(diǎn)時的重力勢能,皮球在D點(diǎn)時的機(jī)械能在C點(diǎn)時的機(jī)械能(選填“大于”、“等于”或“小于”)【答案】大于小于小于【詳解】物體的機(jī)械能等于物體動能與勢能的總和。皮球在地面彈起的過程中,因為與地面碰撞的原因,要損失一部分能量,所以,機(jī)械能總量要減小。A處的皮球落到地面彈起,再升到與A點(diǎn)高度相同的B點(diǎn)時,因為皮球質(zhì)量不變,所處高度相等,所以皮球在兩點(diǎn)的重力勢能相等。但因為皮球從A處落到地面再彈起時,損失了一部分能量,所以,皮球在A處的機(jī)械能要大于在B處的機(jī)械能,又因為皮球在兩點(diǎn)的重力勢能相等,因此,皮球在A點(diǎn)的動能大于在B點(diǎn)的動能。物體質(zhì)量越大,所處的高度越大,其重力勢能就越大。同一個皮球,質(zhì)量不變,因為C點(diǎn)高度小于D點(diǎn)高度,所以在C點(diǎn)的重力勢能小于在D點(diǎn)的重力勢能。皮球從C點(diǎn)落到地面再彈起時,損失了一部分能量,所以,它在C點(diǎn)的機(jī)械能大于在D點(diǎn)的機(jī)械能。即它在D點(diǎn)的機(jī)械能小于在C點(diǎn)的機(jī)械能。二、直擊中考1.(2024·山東濟(jì)南·中考真題)完全燃燒1g液態(tài)氫能釋放出1.4×105J的熱量,是完全燃燒1g汽油釋放熱量的3倍,由此可知液態(tài)氫比汽油()A.內(nèi)能大 B.溫度高 C.熱值大 D.密度大【答案】C【詳解】由于完全燃燒1g液態(tài)氫能釋放出1.4×105J的熱量,是完全燃燒1g汽油釋放熱量的3倍,即相同質(zhì)量的液態(tài)氫和汽油完全燃燒,液態(tài)氫能放出更多的熱量,所以液態(tài)氫比汽油的熱值大,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。2.(2024·江蘇南通·中考真題)2024年5月,中國“嫦娥六號”任務(wù)搭載四個國際載荷成功發(fā)射升空?;鸺l(fā)射時,燃料燃燒獲得的能量使其加速升空,與該過程能量轉(zhuǎn)化形式相同的是()A.熱機(jī)做功沖程 B.鉆木取火過程 C.水力發(fā)電過程 D.物體上拋過程【答案】A【詳解】火箭發(fā)射時,燃料燃燒獲得的能量使其加速升空,該過程為內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。A.熱機(jī)做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,故A符合題意;B.鉆木取火過程機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,故B不符合題意;C.水力發(fā)電過程為機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能,故C不符合題意;D.物體上拋過程中克服阻力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,故D不符合題意。故選A。3.(2024·北京·中考真題)下列說法正確的是()A.鐵塊很難被壓縮,說明分子間只存在斥力B.燃料完全燃燒時放出的熱量越多,其熱值越大C.汽油機(jī)的做功沖程主要是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.物體吸收熱量,溫度一定升高【答案】C【詳解】A.鐵塊很難被壓縮,說明分子間存在斥力,引力和斥力是同時存在的,故A錯誤;B.熱值是燃料完全燃燒時放出的熱量與質(zhì)量之比,只與燃料的種類有關(guān),質(zhì)量未知,無法比較熱值的大小,故B錯誤;C.汽油機(jī)的做功沖程主要是高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊龉?,將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C正確;D.晶體熔化時,物體吸收熱量,溫度不變,故D錯誤。故選C。4.(2024·菏澤·中考真題)家用汽車常用汽油機(jī)提供動力,以下有關(guān)說法正確的是()A.汽油燃燒時它的熱值減小B.汽油機(jī)的冷卻液溫度越高,含有的熱量越多C.汽油機(jī)的做功沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.汽車尾氣的汽油味越濃說明汽油燃燒越充分【答案】C【詳解】A.熱值是物質(zhì)本身的一種特性,熱值只與物質(zhì)種類有關(guān),汽油燃燒時它的熱值不變,故A錯誤;B.熱量是過程量,不能說含有熱量的多少,故B錯誤;C.汽油機(jī)的做功沖程,燃燒產(chǎn)生的高溫氣體推動活塞做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C正確;D.汽車尾氣的汽油味越濃說明汽油燃燒越不充分,故D錯誤。故選C。5.(2024·黑龍江牡丹江·中考真題)關(guān)于熱機(jī),下列說法正確的是()A.蒸汽機(jī)不屬于熱機(jī) B.柴油機(jī)的效率能達(dá)到100%C.汽油機(jī)會散發(fā)出汽油味屬于擴(kuò)散現(xiàn)象 D.內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】C【詳解】A.蒸汽機(jī)屬于熱機(jī)中的一種,故A錯誤;B.柴油機(jī)在工作過程中不可避免的要做額外功,柴油機(jī)的效率不能達(dá)到100%,故B錯誤;C.由于構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,汽油分子會運(yùn)動到空氣中,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,所以我們能聞到汽油味,故C正確;D.內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯誤。故選C。6.(2024·青海·中考真題)與固體燃料相比,液體燃料火箭無需人工雕刻火藥。甲烷是天然氣的主要成分。液態(tài)甲烷作為火箭發(fā)射的燃料之一,其密度約為0.42×103kg/m3,熱值為5.0×107J/kg。酒精的密度為0.8×103kg/m3,熱值為3.0×107J/kg,下列關(guān)于液態(tài)甲烷和酒精的敘述正確的是()A.酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度小B.液態(tài)甲烷燃燒時,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.相同體積的液態(tài)甲烷和酒精,液態(tài)甲烷的質(zhì)量更大D.10kg的液態(tài)甲烷完全燃燒,放出的熱量為5.0×108J【答案】D【詳解】A.液態(tài)甲烷密度約為0.42×103kg/m3,酒精的密度為0.8×103kg/m3,酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度大,故A錯誤;B.液態(tài)甲烷燃燒時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;C.酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度大,根據(jù)m=ρV,相同體積的液態(tài)甲烷和酒精,液態(tài)甲烷的質(zhì)量較小,故C錯誤;D.10kg的液態(tài)甲烷完全燃燒,放出的熱量為故D正確。故選D。7.(2024·山東臨沂·中考真題)2024年4月20日,我國研制的全球首款本體熱效率達(dá)53.09%的柴油機(jī)正式亮相世界內(nèi)燃機(jī)大會,刷新了柴油機(jī)熱效率的世界紀(jì)錄。下圖所示內(nèi)燃機(jī)的四個沖程,氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能最小的是()ABCD【答案】D【詳解】A.如圖,兩氣門關(guān)閉,活塞下行,為做功沖程,缸內(nèi)氣體推動活塞對外做功;B.如圖,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,為排氣沖程;C.如圖,兩氣門關(guān)閉,活塞上行,為壓縮沖程,活塞壓縮缸內(nèi)氣體,對氣體做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;D.如圖,進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉,為吸氣沖程;順序為吸氣、壓縮、做功、排氣,壓縮沖程后氣體溫度都比吸氣沖程中氣體的溫度高,故吸氣沖程中氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能最小,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。8.(2024·山東日照·中考真題)有一種小型單缸四沖程汽油機(jī),每個工作循環(huán)做功500J,曲軸的轉(zhuǎn)速是300r/min,每分鐘消耗汽油5g。則該內(nèi)燃機(jī)的功率是W,機(jī)械效率是。(q=4.6×107J/kg)【答案】125032.6%【詳解】[1]因單缸四沖程汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時,一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈,完成4個沖程,做功一次,已知飛輪的轉(zhuǎn)速是300r/min,所以,每分鐘共有150個工作循環(huán),對外做功150次,則單缸四沖程汽油機(jī)滿負(fù)荷工作1min做的功該汽油機(jī)的功率[2]每分鐘消耗5g汽油,5g汽油完全燃燒釋放的熱量滿負(fù)荷工作時這種汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率9.(2024·江蘇常州·中考真題)中國工程師利用焦?fàn)t氣中的氫氣與工業(yè)尾氣中的二氧化碳,合成液態(tài)燃料,作為第19屆亞洲運(yùn)動會主火炬的燃料。工程師在科普館用如圖所示的裝置為同學(xué)們演示模擬實驗,測量該燃料的熱值。①在空酒精燈內(nèi)加入適量該液態(tài)燃料,得到“燃料燈”;②在空燒杯內(nèi)加入1kg水,測得水的初溫為31℃,點(diǎn)燃“燃料燈”開始加熱;③當(dāng)水恰好沸騰時,立即熄滅“燃料燈”,測得“燃料燈”消耗燃料30g。已知實驗時氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,c水=4.2×103J/(kg·℃),用該裝置加熱水的效率為42%。求:(1)此過程中,燒杯內(nèi)水吸收的熱量;(2)該液態(tài)燃料的熱值?!敬鸢浮浚?)2.898×105J(2)2.3×107J/kg【詳解】(1)燒杯內(nèi)水吸收的熱量為(2)該液態(tài)燃料完全燃燒放出的熱量為該液態(tài)燃料的熱值為答:(1)此過程中,燒杯內(nèi)水吸收的熱量為2.898×105J;(2)該液態(tài)燃料的熱值為2.3×107J/kg。10.(2024·山東德州·中考真題)近年來我國大力提倡風(fēng)力發(fā)電,如圖為某小型風(fēng)力發(fā)電機(jī),已知該發(fā)電機(jī)1s內(nèi)獲得的風(fēng)能E為8×104J,風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為25%,當(dāng)?shù)仄骄L(fēng)速v為10m/s,發(fā)電機(jī)一天工作時間按5h計算。(1)若發(fā)電機(jī)在1s內(nèi)獲得的風(fēng)能E與風(fēng)速v的定量關(guān)系為E=kv3,則常數(shù)k=J·(m/s)-3;(2)發(fā)電機(jī)1天內(nèi)產(chǎn)生的電能相當(dāng)于完全燃燒多少千克煤放出的熱量;(q煤=3.0×107J/kg)(3)若發(fā)電機(jī)1天產(chǎn)生的電能全部用于給電動汽車提供動力,可供牽引力為1.2×103N的電動汽車以100km/h的速度勻速直線行駛多少小時?!敬鸢浮浚?)80;(2)12kg;(3)3h【詳解】(1)由題可知,該發(fā)電機(jī)1s內(nèi)獲得的風(fēng)能E=8×104J,當(dāng)?shù)仄骄L(fēng)速v=10m/s,代入E=kv3,解得(2)發(fā)電機(jī)1天內(nèi)產(chǎn)生的電能為煤放出的熱量為需要完全燃燒煤的質(zhì)量:(3)由得,可供電動汽車行駛的路程為可供電動汽車行駛的時間為三、新題+綜合題1.如圖所示為汽油機(jī)和柴油機(jī)的剖面圖,下列說法不正確的是()A.柴油機(jī)和汽油機(jī)的不同之處是柴油機(jī)的汽缸頂部沒有火花塞而有一個噴油嘴B.不管是汽油機(jī)還是柴油機(jī),只要燃料完全燃燒,熱機(jī)效率就可以達(dá)到100%C.汽油機(jī)和柴油機(jī)都具有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程D.柴油機(jī)可以輸出更大功率,主要應(yīng)用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克、火車上面【答案】BB.熱機(jī)在工作時,總存在能量損失,熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%,故B錯誤,符合題意;C.四沖程熱機(jī)的工作過程包括吸氣、壓縮、做功和排氣沖程,故C正確,不符合題意;D.柴油機(jī)的效率更高,可輸出更大功率,且經(jīng)濟(jì)性能好,適用于卡車和大型客車,故D正確,不符合題意。故選B。2.如圖為風(fēng)力發(fā)電機(jī),已知當(dāng)?shù)孛棵朊科椒矫装l(fā)電機(jī)面積吹過的風(fēng)的能量為200J,若一臺風(fēng)機(jī)有效迎風(fēng)面積約為500m2,風(fēng)機(jī)把風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能存進(jìn)電池的效率為25%。(1)500m2的面積每秒吹過的風(fēng)的能量為多少J?(2)1min時間內(nèi),最終轉(zhuǎn)換成電能的能量為多少J?【答案】(1)105J;(2)1.5×106J【詳解】(1)500m2的面積每秒吹過的風(fēng)的能量為(2)1min時間內(nèi),最終轉(zhuǎn)換成電能的能量為3.據(jù)中國載人航天工程辦公室,2024年將實施神舟十九號載人飛行任務(wù),航天員乘組已經(jīng)選定,正在開展任務(wù)訓(xùn)練。神舟十九號載人飛行任務(wù)標(biāo)識是由中國空間站、神舟載人飛船、地球、星空等圖案構(gòu)成的一個紅、黃、藍(lán)配色的圓形標(biāo)識。數(shù)字“19”融入中國龍的元素,舞動上升。周圍的點(diǎn)點(diǎn)星辰共十九顆,對應(yīng)神舟十九號載人飛行任務(wù),共同體現(xiàn)我國航天事業(yè)的繁榮昌盛。(1)火箭點(diǎn)火瞬間周圍會產(chǎn)生大量的“白氣”,這些“白氣”的形成是現(xiàn)象;(填寫物態(tài)變化)(2)火箭用液態(tài)氫作為燃料,是因為液態(tài)氫的高,液態(tài)氫氣是通過的方法來實現(xiàn)氣體液化,在某一階段共消耗5噸液態(tài)氫,這些氫氣完全燃燒共釋放出J的熱量(q氫氣=1.4×108J/kg);(3)火箭飛行時燃料燃燒釋放的能轉(zhuǎn)化為能,這與四沖程汽油機(jī)中的沖程原理相同;(4)火箭在大氣層飛行時,會與空氣摩擦,使箭體溫度升高,內(nèi)能,這是通過方式改變物體的內(nèi)能,所以火箭箭體需要選用熔點(diǎn)(高或低)的材料?!敬鸢浮浚?)液化;(2)熱值,壓縮體積,7×1011;(3)內(nèi),機(jī)械,做功;(4)增加,做功,高【詳解】(1)物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫液化,火箭發(fā)射時產(chǎn)生的“白氣”是水蒸氣遇冷液化形成的小水滴。(2)火箭采用液態(tài)氫作為燃料,原因是液態(tài)氫具有較大的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的液態(tài)氫和其它燃料相比,液態(tài)氫可以釋放出更多的熱量。液化可以采用兩種方法,降低溫度和壓縮體積。常溫下液態(tài)氫是通過壓縮體積的方法使其液化。這些氫氣完全燃燒共釋放出的熱量Q放=mq氫氣=5×1000kg×1.4×108J/kg=7×1011J(3)燃料燃燒是化學(xué)變化,因此燃料通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能,燃?xì)鈱鸺龉?,又將?nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能。此能量的轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)工作中的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同。(4)火箭在大氣層飛行時,會與空氣摩擦,克服摩擦做功,物體內(nèi)能會增加,通過做功的方式改變物體的內(nèi)能;為了防止火箭箭體在高溫下熔化,火箭必須由熔點(diǎn)高的材料制成。4.汽油機(jī)是熱機(jī)的一種,常用在家用轎車上。汽油機(jī)的部分工作原理圖如下圖所示,現(xiàn)有某家用轎車在水平路面上行駛了一段路程,共消耗了2kg汽油。(汽油熱值q=4.6×107J/kg)(1)圖1中甲是沖程,乙是沖程;沖程是汽油機(jī)獲取動力的沖程,其他沖程都是靠飛輪的慣性來工作的;(2)當(dāng)汽油在汽油機(jī)內(nèi)燃燒不充分時會冒“黑煙”,這時汽油機(jī)的效率(選填“升高”“不變”或“降低”);圖2是汽油機(jī)的能量流向圖,其效率為×100%(用圖中的符號表示);(3)若該家用轎車在行駛過程中汽油完全燃燒,求汽油完全燃燒釋放的熱量?!敬鸢浮浚?)排氣壓縮做功;(2)降低;(3)9.2×107J【詳解】(1)圖1甲中進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運(yùn)動,是排氣沖程;乙中兩氣門關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動是壓縮沖程;做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,是汽油機(jī)獲取動力的沖程,其他沖程都是靠飛輪的慣性完成的。(2)當(dāng)汽油在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒不充分時會冒“黑煙”,說明汽油燃燒不充分,在消耗相同的燃料時,轉(zhuǎn)化的有用功將會減少,則發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率會降低。熱機(jī)做的有用功是E2,燃?xì)鈨?nèi)能為E,熱機(jī)效率為(3)轎車在水平路面上行駛了一段路程,共消耗了2kg汽油,則汽油完全燃燒釋放的熱量Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J5.如圖甲為航母上簡化的蒸汽彈射裝置,能帶動艦載機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度,如圖乙為汽油機(jī)的工作沖程。下列判斷正確的是()A.艦載機(jī)獲得的牽引力是因為汽缸內(nèi)的蒸氣體積收縮,從而拉動活塞B.汽缸內(nèi)的蒸汽推動活塞時,內(nèi)能減小C.從能量轉(zhuǎn)化角度講,蒸汽彈射裝置工作時與圖乙中B所示的原理相似D.圖乙中,汽油機(jī)一個工作循環(huán)的正確順序是A、D、C、B【答案】B【詳解】AB.圖甲中,汽缸內(nèi)的蒸氣體積膨脹,對外做功,向右推動活塞,拉動繞過滑輪的牽引索,使艦載機(jī)獲得向前的牽引力。該過程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,蒸汽內(nèi)能減小,故B正確,A錯誤;C.圖乙B中,汽油機(jī)兩個氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,是汽油機(jī)的壓縮沖程,即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程,與蒸汽彈射裝置工作時的原理不同,故C錯誤;D.圖乙中,A是吸氣沖程、B是壓縮沖程、C是做功沖程、D是排氣沖程,汽油機(jī)一個工作循環(huán)的正確順序是A、B、C、D,故D錯誤。故選B。6.如圖是一款太陽能和其它能量混合驅(qū)動汽車,車身上裝載了5m2的太陽能電池板,用于給蓄電池充電或直接作為動力源。已知太陽能電池板每小時1m2接收的太陽能為6×106J,已知太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率為25%,該汽車?yán)秒娔苄旭倳r,電動機(jī)的將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%。(1)若駕駛該車通過一長為18000m的隧道,用時12min,則該車速度是多少km/h?(2)若該車以36km/h勻速行駛時,所受阻力為1200N,則該車的電動機(jī)輸出功率多大?(3)利用6h的正常日照獲得的太陽能使該車以36km/h勻速行駛,該車能行駛多少路程?【答案】(1)90km/h;(2)1.2×104W;(3)3×104m【詳解】(1)由題意可知,18000m=18km12min=0.2h,所以該車的速度為(2)由題意可知,36km/h=10m/s汽車勻速行駛,由二力平衡可知其在水平方向上電動機(jī)輸出的拉力與其受到的阻力相等,即F拉=F阻=1200N所以該車的電動機(jī)的輸出功率為P輸出=F拉v=1200N×10m/s=1.2×104W(3)由題意可知,太陽能電池板接受到的太陽能為W1=5×6×6×106J=1.8×108J其轉(zhuǎn)化成的電能為W電=η1W1=25%×1.8×108J=4.5×107J電能經(jīng)過電動機(jī)轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能為W機(jī)=η2W電=80%×4.5×107J=3.6×107J這些機(jī)械能能夠支持電動機(jī)在該車36km/h勻速行駛的情況下行駛的時間

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