中考物理复习过关训练 内能的利用及答案解析

内能的利用一、单选题近年我国混动汽车逐年增加，混动汽车既可以用汽油也可以用电来驱动，当用汽油驱动时，获得动力的是汽油机的（

）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，将内能转化为机械能的是（

）A．B．C．D．关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法；上述说法中正确的是（

）①在压缩冲程中，是机械能转化为内能；②在做功冲程中，是内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机和柴油机的点火方式相同。A．只有①②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示。下列关于汽油机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是（

）A．丙、丁、乙、甲B．乙、丁、甲、丙C．乙、甲、丁、丙 D．甲、乙、丙、丁一台单缸四冲程柴油机转速为

1200转/min，则柴油机

1s

内（

）A．完成

20

个冲程，做功

20

次 B．完成

40

个冲程，做功

40

次C．完成

40

个冲程，做功

10

次 D．完成

20

个冲程，做功

10

次下列关于热值和热机效率的说法中，正确的是（）使燃料燃烧的更充分，可以增大热值使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．柴油机的热机效率最高可以达到

100%D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大将一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的（

）热值、比热容都不变热值、比热容都变为原来的三分之二C．热值变为原来的三分之二，比热容不变D．热值不变，比热容变为原来的三分之二如图所示，是内燃机能量转化流程图。其中①②③④分别对应的是（）A．燃料的内能散热和损失的机械能废气带走的能量有用的机械能B．燃料的化学能散热和损失的机械能有用的机械能废气带走的能量C．燃料的化学能散热和损失的机械能废气带走的能量有用的机械能D．燃料的内能散热和损失的机械能有用的机械能废气带走的能量9．如图所示是分别“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验，

关于这两个实验，下列说法正确的是（

）研究对象都是容器中被加热的物体除了图中所示的测量器材，两个实验都要用到天平和秒表C．甲乙两实验中都要控制燃料的质量相同、被加热物体的质量相同D．甲实验中温度计示数变化越小，则该物质的比热容越大；乙实验中温度计示数变化越大，则该燃料的热值一定越大有甲、乙两台汽油机，若在同一时间内甲做的有用功是乙做的有用功的

2

倍，甲的效率是25％，乙的效率是

20％。则在同样时间内，甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为（

）A．2：5 B．8：5 C．5：8 D．5：2北京国际汽车展览会于

4

月

21-25

日在北京中国国际展览中心新、老展馆同时拉开大幕．某人为了测试汽车发动机的效率，开车以

60Km/h

的平均速度行驶了

120Km，用去汽油

25L，已知汽油的密度为

0.7×103kg/m3，热值为

4.6×107J/kg，发动机的功率为

32KW，则该汽车发动机的效率为（

）A．28.8% B．36.5%12．下列关于能量转化的说法，正确的是（

）C．23.6%D．38%A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒D． 图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能二、填空题把质量为

2kg，温度为

25℃的水加热到

75℃，水吸收的热量为

J，这些热量相当于完全燃烧

m3

的天然气所放出的热量．【c

水=4.2×103J/（kg·℃），q

天然气=4.2×107J/m3】某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为

冲程工作示意图，活塞向

运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为

。15．用液化气灶烧水，把

1.5kg初温为

20℃的水加热到

100℃，需要吸收的热量为

J．若上述过程中完全燃烧了

0.021kg

液化气，且只有

60%的热量被水吸收，则液化气的热值为

J/kg。[c

水＝4.2×103J/（kg•℃）]某同学在烧杯中装入质量为

100g、初温为

20℃的水，然后用酒精灯给水加热一段时间后，水的温度升高到

70℃，此过程中水的内能增加了

J，水增加的内能

（选填“大于”、“小于”或“等于”）酒精完全燃烧所放出的热量。（已知

c=4.2×103J/（

kg•

℃）。三、实验探究题如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是

10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。比较不同物质的比热容，应选择

两图进行实验，通过

来判断液体比热容的大小。比较不同燃料的热值，应选择

两图进行实验。点燃燃料，经过相同的一段时间后，小明发现其中一只烧杯中的液体温度升高得多，

（选填“能”或“不能”）据此判断出该烧杯下方的燃料热值大。在图甲中，若已知水吸收的热量和燃料

1

的质量，计算出了燃料

1

的热值，这种做法是

的（选填“可靠”或“不可靠”），原因是

。18．如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出．在这个过程中，燃料的

能转化为

能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸气的

能转化为塞子的

能．在液体沸腾过程中，水的内能

（选填“增加”“减少”或“不少”），水的温度

（选填“升高”“降低”或“不变”）（3）这个实验基本反映出了热机的工作原理即可以利用

能对外做功，它与汽油机的

冲程的原理相同19．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是

10g，烧杯内的液体质量、初始温度都相同，当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为

T甲、T

乙和

T

丙，且有T

甲>T

乙>T

丙。比较不同物质的比热容，应选择

两图进行实验，液体

a

的比热容

ca

与液体

b

的比热容

cb相比，有

ca

cb（选填“>”、“=”或“<”）。比较不同物质的热值，应选择

两图进行实验，燃料

1

的热值

q1

与燃料

2的热值

q2相比，有q1

q2（选填“>”、“=”或“<”）。若在燃料燃烧完前，甲图中的液体a

已处于沸腾状态，且燃料燃烧完时温度计读数仍然为

T甲>T乙>T

丙，液体b

没有沸腾，则ca

cb（选填“>”、“=”、“<”或“无法判断”）。在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体是质量为

200

克的水，点燃燃料直至燃烧完，温度计的示数由

20℃上升到

70℃，再结合“10g”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比

（填“偏大”或“偏小”），理由是

。四、计算题某物理兴趣小组的同学，用煤炉给

20L

的水加热，完全燃烧了

0.8kg

的煤。水温升高了

50℃，水的比热容为

4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值为

3×107J/kg。求：煤完全燃烧放出的热量；水吸收的热量；煤炉烧水时的效率。21．已知天然气的热值为

3.8×107J/m2，水的比热容为

4.2×103J/（kg·℃）。求：完全燃烧

1.4x10-2m3

天然气放出多少热量?若某天然气灶的效率为

60%，则这些天然气可将质量为

3.8kg，初温为

25℃的水加热到多少℃?（当地的大气压强为

1标准大气压）22．2020

年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。求：要将

2kg初温为

18°C

的一壶水恰好加热到

98°C，需要吸收的热量；若炉内天然气完全燃烧烧开这壶水需要燃烧

0.04

立方米天然气，天然气放出的热量；液化天然气炉的烧水效率。[天然气热值为

4.2×107J/m3，水的比热容为

4.2×103J/（kg·°C）]23．随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家，一辆使用汽油为燃料的小汽车，以

20m/s

的速度在水平路面上匀速行驶时，汽车发动机功率

20KW．若小汽车行驶的距离为10km，汽油的热值

q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为

25%．求小汽车在这段路程中：运动的时间；发动机所做的功；(3)消耗汽油的质量．24．如图所示是一辆

5G

无人驾驶汽车，质量为

1.2t，车轮与水平地面总接触面积为 。某次测试中它以

20m/s的速度在平直公路上匀速行驶

10km，发动机的输出功率为

27.6kW。（g

取

10N/kg）求：汽车静止在水平地面时，对地面的压强是多少?汽车前进过程中受到的阻力是多少?（3）若发动机的效率为

30%，完成此次测试至少需要消耗多少

kg

汽油?（取）答案解析部分【解析】【解答】四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，为汽油机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。故答案为：C。【分析】只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。【解析】【解答】内能转化为机械能的冲程是做功冲程，A．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，A

不符合题意；B．进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，B不符合题意；C．进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，C

符合题意；D．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，D

不符合题意。故答案为：C。【分析】汽油机工作时，气门关闭，活塞下行是做功冲程，将内能转化为机械能。【解析】【解答】①在压缩冲程中，活塞向上运动，对气体进行压缩做功，将活塞的机械能转化成内能，使气缸内温度升高，故①正确；②在做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化成机械能，故②正确；③在内燃机的四个冲程中，其中吸气、压缩、排气都是靠外力或飞轮的惯性来完成的，只有做功冲程对外做功，故③正确；④汽油机是火花塞点火，柴油机是直接通过压缩将气缸内温度升高，喷油嘴直接将柴油喷入燃烧，属于压燃式，两者的点火方式不相同，故④错误。综合上述分析，A

符合题意，BCD

不符合题意。故答案为：A。【分析】(1)压缩冲程:活塞向上运动，对气体进行压缩做功，将活塞的机械能转化成内能;(2)做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化成机械能;(3)在内燃机的四个冲程中，其中吸气、压缩、排气都是靠外力或飞轮的惯性来完成的，只有做功冲程对外做功;(4)汽油机是火花塞点火，柴油机是直接通过压缩将气缸内温度升高，喷油嘴直接将柴油喷入燃烧，属于压燃式.【解析】【解答】甲图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，应该是第三个冲程--做功冲程；乙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，应该是第一个冲程--吸气冲程；丙图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，应该是第四个冲程--排气冲程；丁图中两个气门都关闭，火花塞没有点火，此时活塞向下运动，应该是第二个冲程压缩冲程。按以上分析，四个冲程的先后顺序应该是乙、丁、甲、丙。ACD不符合题意，B

符合题意。故答案为：B。【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程。【解析】【解答】四冲程柴油机转速为

1200

转/min，则可知

20

转/s，每

2

转做功一次，完成

4

个冲程，所以可知柴油机

1s内完成

40

个冲程，做功

10次.故答案为：C．【分析】一个工作循环中对外做功

1次，活塞往复

2次，曲轴转

2周。【解析】【解答】AD．热值是燃料的一种属性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、燃烧时放出热量的多少等均无关，AD

不符合题意；B．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高。因此使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，B符合题意；C．柴油机工作时都不可避免的有热量损失，柴油机的热机效率不可能达到

100%，C

不符合题意。故答案为：B。【分析】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；任何机器在做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到

100%。【解析】【解答】比热容、燃料的热值都属于物质的特性，它们的大小与物体的质量和体积均无关系，将一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的比热容、热值都不变。故答案为：A。【分析】热值是燃料的特性，比热容是物体的吸热能力，是物体的特性，热值和比热容都与质量无关。【解析】【解答】内燃机是通过燃料燃烧获取内能，并把内能转化为机械能的装置。内燃机工作时，高温废气带走的能量相当多。故①是燃料的化学能，②是散热和损失的机械能，③是废气带走的能量，④是有用的机械能。故答案为：C。【分析】内燃机是通过燃料燃烧获取内能，并把内能转化为机械能的装置。内燃机工作时，高温废气带走的能量相当多。【解析】【解答】A．甲实验探究的时被加热的物体，乙装置探究的是燃烧的物质，A

不符合题意；B．甲探究不同物质吸热升温现象，除了图中所示的测量器材，两个实验都要用到天平和秒表，乙只需要天平，不需要秒表，B

不符合题意；C．甲乙两实验中都要被加热物体的质量相同，但是只有乙装置需要控制燃料的质量相同，C

不符合题意；D．相同的加热时间，吸收相同的热量，甲的升温慢，比热容大，乙装置燃烧相同质量的燃料，放出的热量越多，水吸收得越多，水升温得快，D

符合题意。故答案为：D。【分析】（1）使用相同的酒精灯通过加热时间的长短（用秒表测量）来比较吸热多少，这种方法叫转换法；比较两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（研究对象），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，由

Q=△tcm

比较温度的变化，温度升高越多，则吸热能力越小。（2）为了比较热值大小，要用质量相同不同的燃料，加热质量相同的同种液体（研究对象），根据Q=cm△t，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，根据

Q=mq，这种燃料热值越大，据此分析。【解析】【解答】由热机效率公式可得

:得：，，所以，又因为

Q＝qm，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是

8:5。故答案为：B。【分析】根据甲、乙所做的有用功，与它们的效率，利用热机效率公式，即可求出甲、乙两机消耗的总能量之比,即汽油质量之比。【解析】【解答】汽车行驶的速度：v＝60km/h，汽车行驶时间：v＝ ；t＝ ＝2h＝7200s，发动机对汽车做的功：W＝Pt＝32.2×103W×7200s＝2.3184×108J，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝ρvq＝0.7×103kg/m3×25×10−3

m3×4.6×107J/kg＝8.05×108J，汽车发动机的效率：η＝＝28.8%.故答案为：A.【分析】路程和速度的比值计算时间，利用功率和时间的乘积计算有用功，根据密度和体积的乘积计算质量，质量和热值的乘积计算燃烧放出的热，结合有用功和总热的比值计算热机效率。【解析】【解答】解：A、风力发电是将机械能转化为电能，A

符合题意；B、拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，当放开石子时，弹弓的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，B

不符合题意；C、当飞船减速着陆时，飞船的质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小，机械能减小，C

不符合题意；D、汽车在水平路面上匀速行驶的过程中，质量不变，速度和高度也不变，则汽车的动能和重力势能都不变，D

不符合题意。故答案为：A【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.【解析】【解答】水吸收的热量为：；天然气燃烧放出的热量为：；需要燃烧天然气的体积为：。故答案为： ；0.01【分析】（1）已知水的质量和升高的温度根据公式

Q

吸=cm△t

计算水吸收的热量；（2）水吸收的热量等于天然气放出的热量，Q

吸=Q

放；已知天然气放出的热量根据公式计算燃烧天然气的体积。【解析】【解答】据图可知，两个气门全部关闭，活塞向上运动，因此这是压缩冲程，在这个过程里，活塞的机械能转化为燃料的内能。【分析】（1）可以根据活塞的运行方向和气门的关闭情况判断冲程的名称：①吸气冲程：一个气门打开，活塞向下运动；②压缩冲程：气门全部关闭，活塞向上运动；③气门全部关闭，活塞向下运动；④一个气门打开，活塞向上运动；（2）做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能。【解析】【解答】解：（1）水吸收的热量：Q

吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；（2）由题知，Q

吸＝Q

放×60%＝m液化气q×60%，则液化气的热值为

：q

液化气＝＝＝4×107J/kg。故答案为：5.04×105；4×107。【分析】利用

Q

吸＝cm△t

求得水吸收的热量，结合

Q

吸＝Q放×60%及

Q

放＝m

液化气q

求得液化气的热值.【解析】【解答】水的吸热为 ，由于酒精燃烧放出的热量由损失，水的吸热小于酒精放出的热量。故答案为：2.1×104；小于。【分析】利用水的比热容、质量和温度差计算吸热的多少，酒精燃烧的热有损失，不会完全被吸收。【解析】【解答】（1）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验；为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验。燃料燃烧相同的时间无法比较已经燃烧的燃烧的燃料的质量相同，所以不能说明热值的大小；在图甲中，若已知水吸收的热量和酒精的质量，计算出了酒精的热值，这种方法不可靠，因为加热的过程中有热量损失

.【分析】（1）为了比较两种液体的比热容，应使不同的液体吸收相同的热量，通过比较两种液体温度的变化，判断两种比热容的大小关系；为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同种、同质量的液体，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断燃料热值的大小；燃料不一定完全燃烧、燃烧时放出的热量不可能全部被水吸收，用此方法计算出的热值不准确

.【解析】【解答】解：（1）酒精燃烧，酒精的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水和水蒸气吸热，内能增加，水蒸气对软木塞做功，内能转化为软木塞的机械能；水在沸腾的过程中水的温度不变，但水的质量逐渐减少，水的内能也逐渐减少；水蒸气对外做功，内能转化为机械能，汽油机的做功冲程中高温高压的燃气对活塞做功，燃气的内能转化为机械能。故答案为：（1）化学能、内能、内能、机械能；（2）减少，不变；（3）内，做功。【分析】（1）用酒精灯给试管中的水加热，酒精燃烧将化学能转化为内能，使水汽化出大量的水蒸气，这些高温水蒸气对塞子做功，将塞子冲出；（2）影响内能大小的因素：温度、质量、状态；（3）该过程中水蒸气的内能减少，温度降低；塞子由静止变为运动，机械能增大，即能量转化是内能转化为机械能；在生活中，热机就是根据这个原理制作出来的．【解析】【解答】（1）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验。甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同，相同时间内燃料燃烧释放的热量相等，烧杯中的液体吸收的热量相等，

又知甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温

T

甲>T

丙，则 t

甲> t丙，

由可知

cab。为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；由题意，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温

T

甲>T

乙，则 t

甲> t乙，由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m

都相等，由公式 可知，Q

甲>Q

乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量

Q1