2023年中考物理一轮复习单元达标 内能的利用含解析

专题14内能的利用

1.从能量转化的角度认识燃料的热值。

2.了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。

3.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问

题的意识。

4.从能量的转化和转移的角度认识效率。

5.知道能量的转化和转移有一定的方向性。

考点一：热值

1.定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

2.单位：J/kg,读作"焦耳每千克"。对于气体燃料，在生活中多以体积来计量，所以气体

燃料热值的单位是J/m3。

3.燃烧效率：燃料燃烧时有效利用的热量与燃料完全燃烧时放出的热量之比，叫做燃料的燃

烧效率。多用百分数的形式表示。

4.提高燃料的利用效率：改善燃烧条件使燃料尽可能地充分燃烧；加大受热面积，使放出的

热量得到充分利用；尽可能地减少各种热损失等。

【例题11(四川自贡市)用煤气灶把2kg、初温为20(的水加热到70。＜2,消耗了20g煤气。

已知水的比热容是4.2xlO3J/(kg-℃)，煤气的热值为4.Ox1(/J/kg,则水吸收的热量为

J,煤气灶烧水的效率为一。

考点二：热机

1.定义：热机是把内能转化为机械能的机器。使燃料在热机气缸内燃烧而获得动力的机器叫

内燃机，常见的内燃机油汽油机和柴油机。

2.工作过程：内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。一个工作循

环曲轴转两周，活塞往复运动各两次，只有做功冲程对外做功其余的三个冲程叫辅助冲程,

是靠飞轮的惯性来完成的。

3.热机效率

⑴概念：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。

（2）提高热机效率的途径

a.减少各种热量损失；

b.减少摩擦，保持良好的润滑；

c.尽可能使燃料充分燃烧。

【例题2］（四川甘孜州）下列关于热值和热机效率说法，正确的是（）

A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值

B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率

C.柴油机的热机效率通常为100%

D.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大

考点三：能量的转化与守恒

能量既不会消灭，也不会产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体

转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。

【例题3］（黑龙江龙东农垦森工）目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中

用到了一种打孔工具--冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，

打出圆孔，如图所示，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（）

A.内能转化为机械能

B.内能转化为电能

C.只有机械能和内能的转化

D.有电能、机械能和内能的转化

《内能及其利用》单元综合素养精准达标模拟检测试卷

（答题时间90分钟，试卷满分100分）

一、选择题（每小题3分，共30分）

1.（四川乐山市）下列说法正确的是（）

A.内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能的过程

B.海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的小得多

C."钻木取火”是通过热传递的方式改变物体的内能

D.冬天，水蒸气在寒冷的玻璃上凝华形成冰花

2.（齐齐哈尔）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用四缸汽油发

动机，每个气缸都进行四冲程循环。如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图，其中表示做

功冲程的是（）

D.

3.（上海）四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

4.（湖北滨州）现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款

鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（）

A.机械能转化为电能，再转化为光能

B.电能转化为机械能，再转化为光能

C.机械能转化为光能，再转化为电能

D.光能转化为机械能，再转化为电能

5.（山东枣庄）中国古诗词是对自然现象和社会生活的反映，蕴含着许多科学道理。下列对

划线部分的相关科学解释不合理的是（）

A.道狭草木长，夕露沾我衣。-一空气中的水蒸气遇冷凝结形成露珠，是液化现象

B.花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。-一温度升高，分子运动加快

C.煮豆燃豆茸,豆在釜中泣。一-燃烧秸秆的过程，是热能转化成了化学能

D.千淘万淙虽辛苦，吹尽狂沙始到金。--金不活泼，在自然界中以单质形式存在

6.（苏州）小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20。（：加热到45℃,消耗了0.15n?的

天然气。已知水的比热容为4.2X103J/（kg℃）,天然气的热值为4xlO7J/m3,则下列与该过

程有关的计算结果和分析正确的是（）

A.水吸收的热量与水的末温成正比B.水吸收的热量是3.15X105J

C.热水器的能量转化效率是52.5%D.热水器的能量转化效率与环境温度无关

7.（武汉）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃

油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6xlO7J/kg，假设燃油完全燃烧。

通过计算可知，下列结果正确的是（）

①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9X107J

③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%

A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④

8.（大庆）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（）

9.（重点题）根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（）

A.随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的

B.两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面

C.电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去

D.出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动

10.（创新题）能量的转化是自然界普遍的现象.下列关于能量转化的观点错误的是（）

水果电池

A.水果电池是电能转化为化学能B.光合作用是光能转化为化学能

C.钻木取火是机械能转化为内能D.电磁感应现象是电能转化为机械能

二、填空题（每空1分，共28分）

11.（四川遂宁）2020年6月23日9时43分，我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙

运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星，标志着北斗导航卫星全球组网成功,

能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机

用的是偏二甲月井作为燃料，其热值是4.25xlO7J/kg，若完全燃烧2吨偏二甲阴，共放出J

热量；火箭加速上升时，火箭的机械能—（选填"增大"、"减小"或"不变"）。

12.（新疆兵团）055型驱逐舰是我国新一代主力驱逐舰，也是我国打造蓝水海军的重要力

里.

（1）我国055型驱逐舰南昌舰的排水量为1.2xl04t,南昌舰满载时，受到的浮力为

N,排开水的体积为m3（海水的密度取1xloTg/n?\在有风的天气，南

昌舰以相同的速度逆风行驶比顺风行驶时，舰体外侧面受到的大气压强更________（填"大"

或"小"）；

（2）南昌舰进行反潜训练时，声呐系统是利用（填"超声波"或"次声波"）探测

敌方潜艇的。南昌舰将产生的尾气和冷空气混合后再排出，目的是为了减弱敌方的

（填"红外"或"紫外"）探测。南昌舰以柴油作为动力燃料，每消耗1t柴油产生的可利

用的能量为1.72xlOloJ,柴油的热值为4.3xl07J/kg,则南昌舰热机的效率为一。

13.（陕西省）我国许多城市建设中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有"吸热"功能，盛

夏季节能大大减弱周围地区的“热岛效应"，这是利用了水的的特性。我区天香公园

中就有一个人工湖，若湖水的质量为1.5xl07g,若水温平均升高0.7℃,则湖水吸收的热

量为这些水吸收的热量相当于完全燃烧3的焦炭所放出的热量（。焦炭=3.0

x\Gj/kg）

14.（广西北部湾）汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的.较大的缘

故。汽油的热值是4.6xOj/kg,1kg汽油完全燃烧放出的热量是__________J。目前热机

的效率还比较低，在热机的能量损失中，——带走的能量最多，设法利用这部分能量，

是提高燃料利用率的重要措施。

15.（海南）2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把"文昌物联一号"卫星成功

送上太空。火箭发射时要选用热值______的固体燃料（选填"大"或"小"），燃料的质量

减少，热值_______（选填"变小"或"不变"\

16.（湖北荆州）2018年4月25日上午，习近平总书记来到荆州港码头乘船，沿江察看荆

江两岸生态环境和发展建设情况，强调长江经济带建设要"共抓大保护，不搞大开发"。合

理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，It生活垃圾能"榨"出140kg

燃料油。若燃料油的热值为4.0xl07J/kg，某城镇每天产生50t生活垃圾，则这些垃圾"榨"

出的燃料油完全燃烧释放出的热量为J.在一个标准大气压下,这些热量的30麻皮

500m330℃的水吸收，则水温能升高℃.[c水=4.2x10%（kg・℃）,p水=1.Ox

103kg/m3]

17.（湖北滨州）用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20（的水加热到100。（2,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=4.2x103J/（kg.℃）]

18.（海南）我国在南海进行的可燃冰试采获得成功.可燃冰是一种固态晶体，在常温压下

会迅速—（填物态变化）为气态.它的热值约为1.4xlOloJ/m3,2m3的可燃冰完全燃烧后

可放出—J的热量，若这些热量60%被水吸收，可以将kg的水从0℃加热到100。（：.（C

水=4.2xl03j/（kg・°C））

19.（齐齐哈尔）菜油最适宜的烹饪温度在150。（2至180。（2之间.用天然气将质量为0.02kg

的菜油从室温20。（2加热到170（,天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收.则菜油吸收

了—J热量，燃烧了—m3的天然气.（取c菜油=2.0xl03J/（kg.℃）,天然气的热值为4

xlO7J/m3)

20.(吉林)天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃水的内能增加了J,水的

内能增加是通过方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，需要消耗

kg的天然气。已知c水=4.2X103J/(kg»℃),q琮气=4x10,J/kg。

三、分析简答题(21小题4分、22小题6分，共10分)

21.(四川自贡市)如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，

观察

(1)会发生什么现象：；

⑵解释所发生的现象：。

22.(云南模拟题)在乒乓球比赛中，高抛发球时，不计空气阻力，请你回答下列问题：

(1)在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？

(2)乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由.

四、计算题(每题各9分，共18分)

23.(沈阳模拟)在"探究水沸腾时温度变化的特点"实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，

烧杯中盛有20℃,质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精

3go［水的比热容为4.2x10」/(kg.℃),酒精的热值为3.OxOj/kg］求:

(1)水吸收的热量是多少？

(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。

(3)科学研究表明：1g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26X103J的热量。水

开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g,求此过程水汽化成水蒸气所

吸收的热量。

24.(太原模拟题)可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰

状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道,

我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg,初温为

20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2X10J/(kg.℃),

天然气的热值q=4.2X107j/m)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：

(1)水吸收的热量；

(2)燃气锅炉烧水时的效率；

(3)若换用可燃冰，应使用多少可燃冰.

五、综合素养题(25题8分、26题6分，共14分)

25.(兰州模拟)开发新能源，共创碧水蓝天。太阳能等新型能源的开发和利用是解决社会

发展的能源危机、环境污染的必由之路。如图所示，是世界上最大的太阳能飞机，重达2.3

吨，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供

65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为40km/ho假设飞机停