三年（2021-2023）中考物理真題分項(xiàng)（全國(guó)）專題14 內(nèi)能的利用 14.2熱機(jī)的效率（教師版）

專題十四內(nèi)能的利用14.2熱機(jī)的效率——三年（2021—2023）中考真題分項(xiàng)精編一、單選題1．（2023·山東東營(yíng)·統(tǒng)考中考真題）下列說(shuō)法正確的是（）A．打掃衛(wèi)生時(shí)塵土飛揚(yáng)，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象B．天然氣燃燒越充分，其熱值就越大C．熾熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的鐵塊也具有內(nèi)能D．樓房中的“暖氣”用水作為介質(zhì)，是因?yàn)樗谋葻崛葺^小【答案】C【詳解】A．塵土飛揚(yáng)屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．燃料的熱值是燃料的本質(zhì)屬性，與燃燒情況、質(zhì)量、放出的熱量等均無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．任何物體都具有內(nèi)能，故C正確；D．暖氣用水作為介質(zhì)，是利用水的比熱容大，同條件下能放出更多的熱量，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（2023·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考中考真題）如圖所示是我國(guó)《農(nóng)書(shū)》中記錄的槽碓（dui）。大木勺積水較多會(huì)下沉，使石錘上升；當(dāng)大木勺內(nèi)的水流出變輕后，石錘落下?lián)舸蚴變?nèi)的谷物。該槽碓（）

A．機(jī)械效率可達(dá)100% B．是杠桿C．機(jī)械效率可超過(guò)100% D．是熱機(jī)【答案】B【詳解】AC．任何機(jī)械使用時(shí)，不可避免地做額外功，任何機(jī)械的效率都不可能達(dá)到或超過(guò)100%，故AC不符合題意；B．結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)可知，槽碓在使用過(guò)程中，是繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，屬于杠桿，故B符合題意；D．槽碓使用時(shí)將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為石錘的機(jī)械能，沒(méi)有將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不屬于熱機(jī)，故D不符合題意。故選B。3．（2023·黑龍江哈爾濱·統(tǒng)考中考真題）墨子尋“端”、天工開(kāi)物、蛟龍入海、神舟升空，這些千年華夏文明和現(xiàn)代中國(guó)科技彰顯了我國(guó)的文化傳承。下列說(shuō)法不正確的是（）A．

一切物體都是由原子組成的B．

流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動(dòng)，利用了水的機(jī)械能C．蛟龍?zhí)栂聺摃r(shí)受浮力作用D．

長(zhǎng)征系列火箭用熱值大的物質(zhì)作燃料【答案】A【詳解】A．一切物體都是由分子或原子組成的，故A不正確，符合題意；B．流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為水輪的動(dòng)能，故B正確，不符合題意；C．蛟龍?zhí)栂聺摃r(shí)浸沒(méi)在水中，受浮力作用，故C正確，不符合題意；D．長(zhǎng)征系列火箭用熱值大的物質(zhì)作燃料，與其他燃料相比，完全燃燒相同質(zhì)量的液態(tài)氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量，故D正確，不符合題意。故選A。4．（2023·內(nèi)蒙古通遼·統(tǒng)考中考真題）在學(xué)?？萍脊?jié)活動(dòng)中，小明用飲料瓶自制了火箭模型，如圖所示，他在瓶子的內(nèi)側(cè)壁安裝了一個(gè)遙控電火花發(fā)生器，按下按鈕會(huì)產(chǎn)生電火花。演示時(shí)從瓶口噴入霧狀酒精并蓋上錐形紙筒，按動(dòng)電火花發(fā)生器的按鈕，紙筒立即飛出，關(guān)于此過(guò)程分析正確的是（）

A．紙筒飛出后瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能減少，溫度降低B．能聞到酒精的氣味是因?yàn)榉肿娱g存在斥力C．酒精不完全燃燒時(shí)熱值變小D．燃?xì)馔苿?dòng)紙筒飛出的過(guò)程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程【答案】A【詳解】A．氣體對(duì)紙筒做功，紙筒飛出，瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為紙筒的機(jī)械能，故A正確；B．能聞到酒精的氣味說(shuō)明酒精分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．熱值是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料是否充分燃燒無(wú)關(guān)，所以酒精不全燃燒時(shí)熱值不變，故C錯(cuò)誤；D．燃?xì)馔苿?dòng)紙筒飛出去，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而內(nèi)燃機(jī)的做功沖程也將內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，因此燃?xì)馔苿?dòng)紙筒飛出的過(guò)程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的做功沖程，故D錯(cuò)誤。故選A。5．（2022·山東濱州·統(tǒng)考中考真題）關(guān)于內(nèi)能和內(nèi)能的利用。下列說(shuō)法中正確的是（）A．5月的街頭，楊花飛絮隨風(fēng)舞，好似雪花滿天飛，說(shuō)明分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng)B．新能源汽車實(shí)現(xiàn)了“零排放”，其效率達(dá)到了100%C．我國(guó)“長(zhǎng)征五號(hào)B”大型運(yùn)載火箭使用氫作燃料，是因?yàn)闅涞拿芏刃．內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，主要通過(guò)做功的方式增大汽缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能【答案】D【詳解】A．楊花飛絮隨風(fēng)舞，楊花飛絮不是分子，故其運(yùn)動(dòng)也不是分子運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．新能源汽車實(shí)現(xiàn)了“零排放”，其效率不可能達(dá)到了100%，因?yàn)楸厝挥锌朔Σ亮Φ淖龉Χ鴵p失的內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C．我國(guó)“長(zhǎng)征五號(hào)B”大型運(yùn)載火箭使用氫作燃料，是因?yàn)闅涞臒嶂荡?，相同質(zhì)量的燃燒，氫燃燒放出的熱量多，故C錯(cuò)誤；D．內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能增大，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。故選D。二、多選題6．（2022·山東日照·統(tǒng)考中考真題）2021年10月16月，搭載“神舟十三號(hào)”載人飛船的運(yùn)載火箭精準(zhǔn)點(diǎn)火，液氫燃料燃燒，火箭拔地而起。2022年3月23日，航天員在“天宮課堂”做了將水連接在兩塊玻璃板之間形成“水橋”，液體結(jié)晶使“冰球發(fā)熱”等實(shí)驗(yàn)。2022年4月16日，“神舟十三號(hào)”載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。返回艙進(jìn)入大氣層時(shí)，與大氣劇烈摩擦，發(fā)出耀眼的光。下列判斷正確的是（）A．選擇液氫燃料主要是液氫的比熱容大B．“水橋”的形成是因?yàn)榉肿又g存在引力C．液體結(jié)晶的球發(fā)熱是因?yàn)橐后w結(jié)晶過(guò)程中內(nèi)能增加D．返回艙進(jìn)入大氣層發(fā)出光是做功改變了返回艙的內(nèi)能【答案】BD【詳解】A．選擇液氫燃料主要是液氫的熱值高，與燃燒質(zhì)量相同的其他的燃料相比產(chǎn)生的熱量更多，故A錯(cuò)誤；B．在太空中可以在兩塊玻璃板之間，用水搭出的一座橋，說(shuō)明水分子之間存在相互作用的引力，故B正確；C．液體結(jié)晶過(guò)程中液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程，即凝固過(guò)程，而凝固的過(guò)程向外放出熱量，內(nèi)能減少，故C錯(cuò)誤；D．返回艙進(jìn)入大氣層，與大氣劇烈摩擦，發(fā)出光，是做功使返回艙的內(nèi)能增大，故D正確。故選BD。三、填空題7．（2023·遼寧錦州·統(tǒng)考中考真題）2023年5月30日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，我國(guó)神舟十六號(hào)載人飛船發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。當(dāng)離開(kāi)地面加速上升時(shí)，火箭受到的反沖推力（選填“大于”、“小于”或“等于”）自身重力；火箭采用液氫作為燃料主要是利用氫的特點(diǎn)；在飛船和空間站對(duì)接過(guò)程中，飛船不斷靠近空間站徑向?qū)涌冢@一過(guò)程中飛船相對(duì)于空間站是（選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”）的。【答案】大于熱值大運(yùn)動(dòng)【詳解】[1]火箭加速上升，則一定受到向上的合力，故發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大于火箭的重力。[2]火箭采用液氫作為火箭的燃料，原因是液氫具有較大的熱值，與質(zhì)量相同的其它燃料相比，完全燃燒放出的熱量較多。[3]對(duì)接過(guò)程中，飛船不斷靠近空間站徑向?qū)涌?，飛船和空間站對(duì)接口之間有位置的變化，所以飛船相對(duì)于空間站對(duì)接口是運(yùn)動(dòng)的。8．（2023·江蘇宿遷·統(tǒng)考中考真題）反復(fù)彎折鐵絲，鐵絲彎折處會(huì)很燙，鐵絲內(nèi)能是通過(guò)（選填“熱傳遞”或“做功”）的方式增加，此能量的轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的沖程相同。某汽車百公里耗油5kg，這些汽油完全燃燒可放出的熱量是J。（q汽油=4.6×107J/kg）【答案】做功壓縮【詳解】[1]反復(fù)彎折鐵絲是通過(guò)做功的方式使鐵絲的內(nèi)能增加，此過(guò)程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]四沖程汽油機(jī)的壓縮沖程中活塞對(duì)燃料混合物做功，使燃料混合物的內(nèi)能增加，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。[3]某汽車百公里耗油5kg，這些汽油完全燃燒可放出的熱量9．（2023·山東日照·統(tǒng)考中考真題）2023年5月28日，C919大型客機(jī)進(jìn)行首次商業(yè)載客飛行，飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)選用航空煤油作為燃料，假如航空煤油的熱值為，完全燃燒50kg航空煤油放出的熱量為J。山東五征集團(tuán)生產(chǎn)的某型號(hào)農(nóng)用拖拉機(jī)，為提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率需要在沖程讓燃料充分燃燒?！敬鸢浮孔龉Α驹斀狻縖1]根據(jù)可得，完全燃燒50kg航空煤油放出的熱量為[2]燃料燃燒是發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)的做功沖程，因此為提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率需要在做功沖程讓燃料充分燃燒。10．（2023·湖南永州·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，是一款功率1600W的電茶壺，茶壺的壺嘴與壺身組成；茶壺內(nèi)裝有500ml的水，則壺內(nèi)水的質(zhì)量為g；A點(diǎn)離水面的深度h為7cm，則A點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)為Pa；該電茶壺產(chǎn)生熱量的87.5%被水吸收，則將壺內(nèi)500ml的水從20℃加熱到100℃，用時(shí)min。[（），，]

【答案】連通器5007002【詳解】[1]茶壺的壺嘴與壺身上端開(kāi)口，底端相連，構(gòu)成連通器。[2]茶壺內(nèi)裝有的水，則壺內(nèi)水的質(zhì)量為[3]A點(diǎn)離水面的深度h為7cm，則A點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)為[4]將壺內(nèi)500mL的水從20℃加熱到100℃，吸收的熱量為該電茶壺產(chǎn)生熱量的87.5%被水吸收，則消耗的電能為則需要加熱的時(shí)間為11．（2022·江蘇南京·統(tǒng)考中考真題）使用天然氣有助于碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，天然氣燃燒過(guò)程中，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能，用天然氣灶將質(zhì)量為2.2kg，初溫為25℃的水加熱到75℃，水吸收的熱量是J；若燒水的效率為42%，此過(guò)程中完全燃燒天然氣kg。[水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）；天然氣熱值為4.4×107J/kg]【答案】?jī)?nèi)4.62×1050.025【詳解】[1]天然氣燃燒過(guò)程中，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]由知道，水吸收的熱量是[3]由知道，天然氣完全燃燒放出的熱量為由知道，此過(guò)程中完全燃燒天然氣12．（2022·貴州銅仁·統(tǒng)考中考真題）全球汽車保有量在迅速增長(zhǎng)，截止2011年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛。設(shè)汽車的燃油為汽油，每輛汽車每年耗油約2.1t，若不計(jì)熱量損失，這些燃料完全燃燒可供1×106kg的水溫度升高℃；汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取30%，如果能把內(nèi)燃機(jī)的效率提高1%，全球每年可以節(jié)約kg燃油，從而減小全球的碳排放，為環(huán)保作出貢獻(xiàn)。（已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，汽油的熱值為4.6×107J/kg）【答案】237×1010【詳解】[1]每輛汽車每年耗油約2.1t，汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=2.1×103kg×4.6×107J/kg=9.66×1010J不計(jì)熱量損失，汽油完全燃燒的熱量全部被水吸收，則水吸收的熱量Q吸=Q放=9.66×1010J則水升高的溫度[2]每輛汽車做有用功所需燃油m'=30%m=30%×2.1t=0.63t內(nèi)燃機(jī)效率提高后為效率提高后所需燃油量每輛車每年節(jié)約燃油m省=m-m''=2.1t-2.03t=0.07t10億輛車每年節(jié)約燃油m總=109×m省=109×0.07t=7×107t=7×1010kg13．（2021·青海西寧·統(tǒng)考中考真題）小海坐在西寧駛往青海湖的大巴車上，以為參照物，小海是靜止的。若大巴車消耗汽油10kg，這些汽油完全燃燒放出的熱量是J。（汽油的熱值）【答案】大巴車【詳解】[1]小海坐在西寧駛往青海湖的大巴車上，以大巴車為參照物，小海相對(duì)于大巴車的位置沒(méi)有改變，小海是靜止的。[2]汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J14．（2021·內(nèi)蒙古·統(tǒng)考中考真題）某家用轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)是四沖程汽油機(jī)。它在沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；該轎車百公里消耗汽油6kg，這些汽油完全燃燒放出J的熱量。（q汽油=4.6×107J/kg）【答案】壓縮2.76×108【詳解】[1]在壓縮沖程中，壓縮氣體對(duì)其做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]6kg汽油完全燃燒放出熱量為Q放=mq汽油=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J四、計(jì)算題15．（2023·遼寧錦州·統(tǒng)考中考真題）我國(guó)道路交通安全規(guī)定，貨車輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)應(yīng)控制在7×105Pa以內(nèi)，王師傅的貨車自身質(zhì)量是6t．車輪與地面總接觸面積是0.5m2。一次，王師傅開(kāi)著裝有24t沙子的貨車在平直的公路上勻速行駛30km，貨車受到的阻力是貨車總重力的0.02倍，消耗柴油10kg。（g取，）求：（1）通過(guò)計(jì)算判斷裝有沙子的貨車靜止時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是否符合安全規(guī)定？（2）這一過(guò)程中貨車牽引力所做的功是多少？（3）這一過(guò)程中貨車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？（計(jì)算結(jié)果精確到1%）【答案】（1）符合安全規(guī)定；（2）；（3）【詳解】