2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)單元達(dá)標(biāo)全攻略專題專題14內(nèi)能的利用含解析

專題14內(nèi)能的利用單元課標(biāo)要求單元課標(biāo)要求1.從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。2.了解熱機(jī)的工作原理。知道內(nèi)能的利用在人類社會(huì)發(fā)展史上的重要意義。3.知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實(shí)例。有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)分析問(wèn)題的意識(shí)。4.從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)效率。5.知道能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性。考點(diǎn)一：熱值1.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。2.單位：J/kg，讀作“焦耳每千克”。對(duì)于氣體燃料，在生活中多以體積來(lái)計(jì)量，所以氣體燃料熱值的單位是J/m。3.燃燒效率：燃料燃燒時(shí)有效利用的熱量與燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量之比，叫做燃料的燃燒效率。多用百分?jǐn)?shù)的形式表示。4.提高燃料的利用效率：改善燃燒條件使燃料盡可能地充分燃燒；加大受熱面積，使放出的熱量得到充分利用；盡可能地減少各種熱損失等?！纠}1】（四川自貢市）用煤氣灶把2kg、初溫為20℃的水加熱到70℃，消耗了20g煤氣。已知水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），煤氣的熱值為4.0×107J/kg，則水吸收的熱量為_(kāi)_____J，煤氣灶燒水的效率為_(kāi)_____?？键c(diǎn)二：熱機(jī)1.定義：熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。使燃料在熱機(jī)氣缸內(nèi)燃燒而獲得動(dòng)力的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)，常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)油汽油機(jī)和柴油機(jī)。2.工作過(guò)程：內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成。一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)各兩次，只有做功沖程對(duì)外做功，其余的三個(gè)沖程叫輔助沖程，是靠飛輪的慣性來(lái)完成的。3.熱機(jī)效率(1)概念：用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。(2)提高熱機(jī)效率的途徑a.減少各種熱量損失；b.減少摩擦，保持良好的潤(rùn)滑；c.盡可能使燃料充分燃燒?！纠}2】（四川甘孜州）下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率說(shuō)法，正確的是（）A.使燃料燃燒更充分，可以增大熱值B.使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)效率C.柴油機(jī)的熱機(jī)效率通常為100%D.燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大考點(diǎn)三：能量的轉(zhuǎn)化與守恒能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量不變，這就是能量守恒定律?！纠}3】（黑龍江龍東農(nóng)墾森工）目前長(zhǎng)沙城區(qū)的老居民小區(qū)正在進(jìn)行水路改造，改造中用到了一種打孔工具﹣﹣沖擊鉆，沖擊鉆工作時(shí)，鉆頭在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下不斷地沖擊墻壁，打出圓孔，如圖所示，沖擊鉆在工作過(guò)程中，其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是（）A．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 C．只有機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 D．有電能、機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化《內(nèi)能及其利用》單元綜合素養(yǎng)精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)模擬檢測(cè)試卷（答題時(shí)間90分鐘，試卷滿分100分）一、選擇題（每小題3分，共30分）1.（四川樂(lè)山市）下列說(shuō)法正確的是（）A.內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程B.海邊晝夜溫差變化比沙漠中小，是因?yàn)樗谋葻崛荼壬呈男〉枚郈.“鉆木取火”是通過(guò)熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能D.冬天，水蒸氣在寒冷的玻璃上凝華形成冰花2．（齊齊哈爾）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分，現(xiàn)代汽車多數(shù)采用四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)氣缸都進(jìn)行四沖程循環(huán)。如圖所示是汽油機(jī)工作的四個(gè)沖程示意圖，其中表示做功沖程的是（） A． B． C． D．3．（上海）四沖程柴油機(jī)在工作過(guò)程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程4．（湖北濱州）現(xiàn)在流行一款鞋，穿上它走路時(shí)，鞋會(huì)發(fā)光，站著不動(dòng)就不會(huì)發(fā)光。則這款鞋發(fā)光的原理，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析正確的是（）A．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能 B．電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為光能 C．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能，再轉(zhuǎn)化為電能 D．光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能5．（山東棗莊）中國(guó)古詩(shī)詞是對(duì)自然現(xiàn)象和社會(huì)生活的反映，蘊(yùn)含著許多科學(xué)道理。下列對(duì)劃線部分的相關(guān)科學(xué)解釋不合理的是（）A．道狹草木長(zhǎng)，夕露沾我衣。---空氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)形成露珠，是液化現(xiàn)象 B．花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹(shù)喜新晴。---溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加快 C．煮豆燃豆萁，豆在釜中泣。---燃燒秸稈的過(guò)程，是熱能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能 D．千淘萬(wàn)淥雖辛苦，吹盡狂沙始到金。---金不活潑，在自然界中以單質(zhì)形式存在6．（蘇州）小李家使用的燃?xì)鉄崴?，?0kg的水從20℃加熱到45℃，消耗了0.15m3的天然氣。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），天然氣的熱值為4×107J/m3，則下列與該過(guò)程有關(guān)的計(jì)算結(jié)果和分析正確的是（）A．水吸收的熱量與水的末溫成正比B．水吸收的熱量是3.15×105JC．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5%D．熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無(wú)關(guān)7．（武漢）某品牌無(wú)人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km，用時(shí)5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽車的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。通過(guò)計(jì)算可知，下列結(jié)果正確的是（）①汽車行駛速度是20km/h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107J③汽車牽引力做功的功率是30kW④汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是20%A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④8．（大慶）如圖所示，是汽油機(jī)工作時(shí)的四個(gè)沖程，其中屬于做功沖程的是（） ABCD9.（重點(diǎn)題）根據(jù)能量守恒定律，下列情形可能發(fā)生的是（）A．隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和提高，永動(dòng)機(jī)是可以制成的B．兩個(gè)斜面相對(duì)連接，小球從左斜面滾下后沖上右斜面C．電水壺里的水沸騰后斷電，水的沸騰卻一直持續(xù)下去D．出槍膛的子彈射穿木板后，以更快的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)10.（創(chuàng)新題）能量的轉(zhuǎn)化是自然界普遍的現(xiàn)象．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是（）水果電池光合作用鉆木取火電磁感應(yīng)A.水果電池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.光合作用是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.鉆木取火是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能二、填空題（每空1分，共28分）11.（四川遂寧）2020年6月23日9時(shí)43分，我國(guó)在四川西昌衛(wèi)早發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星，標(biāo)志著北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全球組網(wǎng)成功，能夠?yàn)槿蛴脩籼峁┤旌?、高精度的定位、?dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用的是偏二甲肼作為燃料，其熱值是4.25×107J/kg，若完全燃燒2噸偏二甲肼，共放出J熱量；火箭加速上升時(shí)，火箭的機(jī)械能（選填“增大”、“減小”或“不變”）。12.（新疆兵團(tuán)）055型驅(qū)逐艦是我國(guó)新一代主力驅(qū)逐艦，也是我國(guó)打造藍(lán)水海軍的重要力量：(1)我國(guó)055型驅(qū)逐艦?zāi)喜灥呐潘繛?.2×104t，南昌艦滿載時(shí)，受到的浮力為_(kāi)________N，排開(kāi)水的體積為_(kāi)________m3（海水的密度取1×103kg/m3）。在有風(fēng)的天氣，南昌艦以相同的速度逆風(fēng)行駛比順風(fēng)行駛時(shí)，艦體外側(cè)面受到的大氣壓強(qiáng)更_________（填“大”或“小”）；(2)南昌艦進(jìn)行反潛訓(xùn)練時(shí)，聲吶系統(tǒng)是利用_________（填“超聲波”或“次聲波”）探測(cè)敵方潛艇的。南昌艦將產(chǎn)生的尾氣和冷空氣混合后再排出，目的是為了減弱敵方的_________（填“紅外”或“紫外”）探測(cè)。南昌艦以柴油作為動(dòng)力燃料，每消耗1t柴油產(chǎn)生的可利用的能量為1.72×1010J，柴油的熱值為4.3×107J/kg，則南昌艦熱機(jī)的效率為_(kāi)________。13.（陜西?。┪覈?guó)許多城市建設(shè)中建有大型綠地，綠地中的人工湖具有“吸熱”功能，盛夏季節(jié)能大大減弱周圍地區(qū)的“熱島效應(yīng)”，這是利用了水的______的特性。我區(qū)天香公園中就有一個(gè)人工湖，若湖水的質(zhì)量為1.5×107kg，若水溫平均升高0.7℃，則湖水吸收的熱量為_(kāi)_____J，這些水吸收的熱量，相當(dāng)于完全燃燒______kg的焦炭所放出的熱量（q焦炭=3.0×107J/kg）14．（廣西北部灣）汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)常用水作為降溫的物質(zhì)，這是因?yàn)樗腳________較大的緣故。汽油的熱值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃燒放出的熱量是___________J。目前熱機(jī)的效率還比較低，在熱機(jī)的能量損失中，_______帶走的能量最多，設(shè)法利用這部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。15．（海南）2019年6月5日，我國(guó)首次用固體燃料運(yùn)載火箭把“文昌物聯(lián)一號(hào)”衛(wèi)星成功送上太空?；鸺l(fā)射時(shí)要選用熱值_______的固體燃料（選填“大”或“小”），燃料的質(zhì)量減少，熱值_______（選填“變小”或“不變”）。16.（湖北荊州）2018年4月25日上午，習(xí)近平總書記來(lái)到荊州港碼頭乘船，沿江察看荊江兩岸生態(tài)環(huán)境和發(fā)展建設(shè)情況，強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)要“共抓大保護(hù)，不搞大開(kāi)發(fā)”。合理分類和利用垃圾可以保護(hù)環(huán)境、變廢為寶。在一定條件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。若燃料油的熱值為4.0×107J/kg，某城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生50t生活垃圾，則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為J．在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這些熱量的30%被500m330℃的水吸收，則水溫能升高℃．[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]17．（湖北濱州）用液化氣灶燒水，把1.5kg初溫為20℃的水加熱到100℃，需要吸收的熱量為J．若上述過(guò)程中完全燃燒了0.021kg液化氣，且只有60%的熱量被水吸收，則液化氣的熱值為J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]18．（海南）我國(guó)在南海進(jìn)行的可燃冰試采獲得成功．可燃冰是一種固態(tài)晶體，在常溫壓下會(huì)迅速（填物態(tài)變化）為氣態(tài)．它的熱值約為1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃燒后可放出J的熱量，若這些熱量60%被水吸收，可以將kg的水從0℃加熱到100℃．（C水=4.2×103J/（kg?℃））19.（齊齊哈爾）菜油最適宜的烹飪溫度在150℃至180℃之間．用天然氣將質(zhì)量為0.02kg的菜油從室溫20℃加熱到170℃，天然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油吸收．則菜油吸收了J熱量，燃燒了m3的天然氣．（取c菜油=2.0×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為4×107J/m3）20．（吉林）天然氣熱水器將40kg的水由22℃加熱到42℃水的內(nèi)能增加了J，水的內(nèi)能增加是通過(guò)方式實(shí)現(xiàn)的，若天然氣燃燒放出的熱量有84%被水吸收，需要消耗kg的天然氣。已知c水=4.2×103J/（kg?℃），q天然氣=4×107J/kg。三、分析簡(jiǎn)答題（21小題4分、22小題6分，共10分）21.（四川自貢市）如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時(shí)間后，觀察(1)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象：__________________；(2)解釋所發(fā)生的現(xiàn)象：___________________。22.（云南模擬題）在乒乓球比賽中，高拋發(fā)球時(shí)，不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：（1）在乒乓球上升的過(guò)程中，乒乓球的能量是如何轉(zhuǎn)化的？其機(jī)械能如何變化？（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，是否處于平衡狀態(tài)？請(qǐng)說(shuō)明理由．四、計(jì)算題（每題各9分，共18分）23．（沈陽(yáng)模擬）在“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，用酒精燈給燒杯中的水加熱，燒杯中盛有20℃、質(zhì)量為100g的水，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰，假如完全燃燒酒精3g。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），酒精的熱值為3.0×107J/kg]求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）此過(guò)程中酒精燈燒水的熱效率。（3）科學(xué)研究表明：1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量。水開(kāi)始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象，同時(shí)發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5g，求此過(guò)程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。24．（太原模擬題）可燃冰是一種新型能源，它是水和天然氣在高壓低溫情況下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)，主要成分是甲烷，其開(kāi)采是世界難題，據(jù)中央電視臺(tái)2017年5月18日?qǐng)?bào)道，我國(guó)可燃冰已試采成功，技術(shù)處于世界領(lǐng)先，用燃?xì)忮仩t燒水時(shí)，把質(zhì)量為500kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了12m3天然氣，已知水的比熱容c水=4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值q=4.2×107J/m3，可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍，求：（1）水吸收的熱量；（2）燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率；（3）若換用可燃冰，應(yīng)使用多少m3可燃冰．五、綜合素養(yǎng)題（25題8分、26題6分，共14分）25.（蘭州模擬）開(kāi)發(fā)新能源，共創(chuàng)碧水藍(lán)天。太陽(yáng)能等新型能源的開(kāi)發(fā)和利用是解決社會(huì)發(fā)展的能源危機(jī)、環(huán)境污染的必由之路。如圖所示，是世界上最大的太陽(yáng)能飛機(jī)，重達(dá)2.3噸，該飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼均采用極輕的碳纖維材料，機(jī)翼上安裝有高效太陽(yáng)能電池板，能提供65kW的最大功率，該飛機(jī)的最大飛行速度為40km/h。假設(shè)飛機(jī)停在水平地面時(shí)輪與地面的總接觸面積為，g取10N/kg，求：(1)太陽(yáng)能屬于________(選填“可再生”或“不可再生”)能源。(2)飛機(jī)停在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)大小。(3)當(dāng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小。(4)若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)保持60kW的輸出功率勻速飛行1h，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量為多大？這些能量相當(dāng)于多少升的航空燃油完全燃燒時(shí)釋放的能量？(航空燃油的熱值取，密度取)26．（