2021中考物理考点专题训练内能的利用（含解析）

内能的利用考点一：热机1.如图是四冲程汽油机工作状态示意图，下列说法不正确的是()A．该冲程是内能转化为机械能的过程B．该图表示汽油机的压缩冲程．该冲程是将汽油和空气的混合物进行压缩C．该冲程中汽缸内气体温度升高，分子运动剧烈程度加剧D．该冲程中主要是通过做功的方式改变汽缸内物质的内能2.如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是()3.从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程4.常见汽车的动力机械是内燃机．从能量转化的角度来看，内燃机是把________能转化为________能的机器．内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以________能的形式耗散掉．5.如图所示，是世界上早期的蒸汽汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的________能增加，再转化为汽车的________能，使汽车前进．考点二：热值与热效率1.小明家最近开通了天然气，细心的小明发现，现在烧开一锅水比过去他们家用液化气所用的时间少了，你觉得这是由于这两种燃料具有不同的()A．质量B．比热容C．热值D．密度2.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是()A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量减少热机部件间的摩擦C．尽量减少废气带走的热量D．尽量增加热机的工作时间3.烧开同样一壶水，若分别用干木柴和无烟煤做燃料且都完全燃烧，所需干木材与无烟煤的质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同的()A．热量B．热值C．内能D．比热容4.甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明()A．甲做功比乙多B．甲做功比乙快C．甲消耗的汽油比乙少D．以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少5.为了提高热机效率，下列措施可行的是()A．采用热值高的燃料B．降低热机功率C．保证良好的润滑减少摩擦D．加快热机运行的速度6.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同．(1)比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_________两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须________(选填“相等”或“不同)．(2)在比较不同物质的比热容时，记录数据如下表：①在此实验中，用________来表示两种液体吸收热量的多少．(选填“加热时间”或“升高温度”)．②你认为两种液体中，比热容较大的是液体______．(选填“a”或“b”)7.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如表的数据：(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是________的；(2)从表中的数据可以得到，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________．(3)从表中的数据可以得到，对于不同的燃料，燃料的热值一般情况下是________．8.小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和酒精的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：(1)为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还需控制______相同、________相同．(2)分析表中数据，煤油和酒精两种燃料中热值较大的是__________．(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是否可行：_________.9.小明买了一款大众轿车，发现尾部标有TSI，“SI”二个字母是红色的．大众轿车的TSI技术指机器双增压(涡轮和机械增压)分层喷射技术．属于大功率、低转速大扭矩的发动机．涡轮增压的原理是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，发动机的输出功率就得到了较大的提升.“I”字母是红色的是1.4TSI，“SI”二个字母是红色的是1.8TSI，“TSI“”三个字母是红色的是2.0TSI.这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW·×107J/kg.(温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/(kW·h)表示获得1kW·h能量消耗0.2kg汽油).求：(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？(2)该汽车发动机的效率最高可达多少？(结果保留整数)×106J的热量，如果所放出的热量中有60%被质量为5kg温度为20℃的水所吸收，试求：(1)酒精的热值；(2)水温可以升高多少？11.小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器．(1)若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量为多少？×107J/kg)(3)请你说出使用太阳能热水器的优点．(至少说出一点)考点三：能量的转化与守恒1.某机器工作时的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是()A．热机B．电动机C．电热水器D．发电机2.下列实例中能量发生了转化的是()A．壶中的水吸热升温B．电饭锅通电发热C．抱着热水袋取暖D．人在阳光照射下感到热3.下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是()A．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生B．因为能量是守恒的，所发不存在能源危机C．高山上滚下的石块越来越快，说明动能转化为重力势能D．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能4.下列用电器工作时，能量转化的主要形式与电饭锅相同的是()A．电烤箱B．空调C．电风扇D．洗衣机5.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是()A．烧水时，水蒸气顶起壶盖B．闭合开关后，灯泡发光C．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷D．给电动自行车的蓄电池充电6.各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是()A．①②③④B．②③④①C．②①③④D．①③④②7.下列四种能量的传递和转化过程中，只有热传递方式的是()A．植物吸收太阳光进行光合作用B．水蒸气把壶盖顶起C．冬天用手摸户外的金属时感到冷D．闭合开关，电灯发光8.如图所示是太阳能LED照明路灯，它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成．LED是一种发光二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化成________能，水利发电站是将________能直接转化成________能．2019-2020学年九年级物理考点归类复习——专题二十四：内能的利用参考答案考点一：热机1.如图是四冲程汽油机工作状态示意图，下列说法不正确的是()A．该冲程是内能转化为机械能的过程B．该图表示汽油机的压缩冲程．该冲程是将汽油和空气的混合物进行压缩C．该冲程中汽缸内气体温度升高，分子运动剧烈程度加剧D．该冲程中主要是通过做功的方式改变汽缸内物质的内能【答案】A【解析】A项，图中，汽油机两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此机械能转化为内能，故A错误；B项，汽油机在吸气冲程中吸进汽油和空气的混合物，所以在压缩冲程中是将汽油和空气的混合物进行压缩压缩，故B正确；C项，压缩冲程中压缩气体做功，温度升高，内能增加，分子热运动变剧烈，故C正确；D项，压缩冲程压缩气体做功，所以是通过做功的方式改变物体的内能，故D正确．2.如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是()【答案】D【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．A项，进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；B项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故B不符合题意；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故C不符合题意；D项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故D符合题意．3.从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程【答案】B【解析】在内燃机的四个冲程中，做功冲程是气缸内高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程．4.常见汽车的动力机械是内燃机．从能量转化的角度来看，内燃机是把________能转化为________能的机器．内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以________能的形式耗散掉．【答案】内机械内【解析】内燃机是把内能转化为机械能的机器；热机效率较低，能量大部分以内能的形式散失掉了．5.如图所示，是世界上早期的蒸汽汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的________能增加，再转化为汽车的________能，使汽车前进．【答案】内机械【解析】燃料燃烧放出热量，是化学能转化为内能，水吸收热量，内能增加；蒸汽通过对外做功，再将内能转化为机械能，推动蒸汽汽车前进．考点二：热值与热效率1.小明家最近开通了天然气，细心的小明发现，现在烧开一锅水比过去他们家用液化气所用的时间少了，你觉得这是由于这两种燃料具有不同的()A．质量B．比热容C．热值D．密度【答案】C【解析】烧开一壶水，用天然气比用液化气的时间少了，说明燃料放出一样多的热量时，所用天然气的质量较少，或相同质量的天然气和液化气，完全燃烧时，天然气能够放出更多的热量，表明天然气的热值大．2.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是()A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量减少热机部件间的摩擦C．尽量减少废气带走的热量D．尽量增加热机的工作时间【答案】D【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．提高热机的效率要从减少热量的损失及让燃料充分燃烧等方法．所以题中使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率．3.烧开同样一壶水，若分别用干木柴和无烟煤做燃料且都完全燃烧，所需干木材与无烟煤的质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同的()A．热量B．热值C．内能D．比热容【答案】B【解析】热值指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比．热值与物质的种类有关．烧开同样一壶水，说明水吸收的热量相同，即燃料完全燃烧放出的热量相同，又因为完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，说明完全燃烧相同质量的干木材和无烟煤放出的热量不同，即热值不同．4.甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明()A．甲做功比乙多B．甲做功比乙快C．甲消耗的汽油比乙少D．以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少【答案】D【解析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．效率高说明比值大．汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，所以消耗相同的油，甲做的功多；做同样多的功，甲消耗的油少．A、B、C没有注意控制变量．D正确．5.为了提高热机效率，下列措施可行的是()A．采用热值高的燃料B．降低热机功率C．保证良好的润滑减少摩擦D．加快热机运行的速度【答案】C【解析】热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，要提高热机的效率，就要提高燃料的利用率，减少热损失．A项，采取热值高的燃料，其利用率不一定高，所以不一定能提高热机的效率，故A错误；B项，降低热机的功率，减少热机在单位时间内做的功，其效率不一定提高，故B错误；C项，保证良好的润滑，减小摩擦，可以减少因摩擦损失的能量，所以可以提高热机的效率，故C正确；D项，加快热机运行的速度，即增加热机在单位时间内做的功，其效率不一定提高，故D错误．6.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同．(1)比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_________两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须________(选填“相等”或“不同)．(2)在比较不同物质的比热容时，记录数据如下表：①在此实验中，用________来表示两种液体吸收热量的多少．(选填“加热时间”或“升高温度”)．②你认为两种液体中，比热容较大的是液体______．(选填“a”或“b”)【答案】(1)甲乙甲丙相等(2)加热时间b【解析】(1)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；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；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须相等；(2)①不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；②质量相同的两个物体，升高相同温②度，加热时间越长，吸收的热量越多，则比热容越大，因此b的比热容大．7.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如表的数据：(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是________的；(2)从表中的数据可以得到，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________．(3)从表中的数据可以得到，对于不同的燃料，燃料的热值一般情况下是________．【答案】(1)不同(2)多(3)不同的【解析】(1)由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木材、焦炭、木炭放出的热量是不同的．(2)从表中的数据可以看出，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多．(3)对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值不变；对于不同的燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量的比值(即燃料的热值)一般情况下是不同的．8.小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和酒精的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：(1)为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还需控制______相同、________相同．(2)分析表中数据，煤油和酒精两种燃料中热值较大的是__________．(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是否可行：_________.【答案】(1)水的质量、燃料的质量(2)煤油(3)不可行【解析】(1)因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等；由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等．(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大．(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是不可行的，要控制质量相等，需要用天平来测量煤油和酒精的质量．9.小明买了一款大众轿车，发现尾部标有TSI，“SI”二个字母是红色的．大众轿车的TSI技术指机器双增压(涡轮和机械增压)分层喷射技术．属于大功率、低转速大扭矩的发动机．涡轮增压的原理是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，发动机的输出功率就得到了较大的提升.“I”字母是红色的是1.4TSI，“SI”二个字母是红色的是1.8TSI，“TSI“”三个字母是红色的是2.0TSI.这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW·×107J/kg.(温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/(kW·h)表示获得1kW·h能量消耗0.2kg汽油).求：(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？(2)该汽车发动机的效率最高可达多少？(结果保留整数)【答案】解：(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量：Q放＝mq＝0.2kg××107×106J；(2)根据题意可知，完全燃烧0.2kg汽油获得的能量为W＝1kW·h×106J，汽车发动机的效率：η＝×100%＝×100%≈39%×106J；(2)该汽车发动机的效率最高可达39%.【解析】(1)根据Q＝mq求出汽油完全燃烧时放出的热量；(2)根据题意可知消耗0.2kg汽油获得的最大有用功的能量为1kW·×106J，根据η＝求出发动机的效率．×106J的热量，如果所放出的热量中有60%被质量为5kg温度为20℃的水所吸收，试求：(1)酒精的热值；(2)水温可以升高多少？【答案】解：(1)∵Q放＝mq，∴酒精的热值：q＝＝＝3×107J/kg.(3)水吸收的热量：Q吸＝60%×Q放＝60%××106×106J,∵Q吸＝cmΔt,∴水升高的温度：Δt＝＝＝60℃.答：(1)酒精的热值为3×107J/kg；(2)水温可以升高60℃.【解析】(1)根据公式Q＝mq求出酒精的热值；(2)根据Q吸＝60%×Q放求出水吸收的热量，再根据公式Q吸＝cmΔt求出水升高的温度．11.小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器．(1)若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量为多少？×107J/kg)(3)请你说出使用太阳能热水器的优点．(至少说出一点)【答案】解：(1)水吸收的热量：Q吸＝cmΔt×103J/(kg·℃)×100kg×(60℃－20℃×107J；(2)∵Q吸＝Q放×70%,∴Q放＝＝×107J,又∵Q放＝m气q气，∴m气＝＝＝0.3kg.(3)太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染．×107J；(2)平均每天可节约液化石油气0.3千克；(3)对环境无污染．【解析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；(2)由题知，液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，即Q吸＝Q放×70%，再利用Q放＝mq求需要完全燃烧的液化石油气的质量，即每天节约的液化石油气质量；(3)从环保、节约能源(省钱)、取之不尽等方面列举太阳能热水器的优点．考点三：能量的转化与守恒1.某机器工作时的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是()A．热机B．电动机C．电热水器D．发电机【答案】B【解析】如图该机器将一部分电能转化成了机械能，还有一部分电能转化成了内能，A项，热机工作时将内能转化为机械能，故A不符合题意；B项，电动机是将大部分的电能转化为了机械能，还将一少部分电能转化为了内能，故B符合题意；C项，发电机工作时将其它形式的能转化为电能，故C不符合题意；D项，电热水器工作时将电能转化为内能，不产生机械能，故D不符合题意.2.下列实例中能量发生了转化的是()A．壶中的水吸热升温B．电饭锅通电发热C．抱着热水袋取暖D．人在阳光照射下感到热【答案】B【解析】A项，壶中的水吸热升温，是热量发生了传递，属能量的转移，不合题意；B项，电饭锅通电发热，是电流做功，将电能转化为内能，是能量的转化，符合题意；C项，抱着热水袋取暖，是热量发生了传递，属能量的转移，不合题意；D项，人在阳光照射下感到热，是通过热传递使内能增加，属能量的转移，不合题意．3.下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是()A．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生B．因为能量是守恒的，所发不存在能源危机C．高山上滚下的石块越来越快，说明动能转化为重力势能D．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能【答案】D【解析】A项，能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，故A错误．B项，燃料的燃烧得产生的能量才能利用，而燃料一旦消耗完，不能得到补充，因此能源存在危机；故B错误；C项，高山上滚落的石头，高度降低重力势能减小，速度加快，动能增大，所以是重力势能转化为动能．故C错误；D项，酒精燃烧时温度升高，所以是得到了内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能，故D正确．4.下列用电器工作时，能量转化的主要形式与电饭锅相同的是()A．电烤箱B．空调C．电风扇D．洗衣机【答案】A【解析】电饭锅工作时，主要将电能转化为内能．A项，电烤箱是将电能转化为内能，与电饭锅的能量转化相同，符合题意；B项，空调依靠压缩机工作，将电能转化为机械能，不合题意；C项，