中考物理题99套分类汇编14热机热值机械效率.docx
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中考物理题99套分类汇编14热机热值机械效率
14．（2018·泰安）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4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。
通过计算可知，下列结果正确的是D
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6.9×107J
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
7．（2018•淄博）关于热和能，正确的说法是（ ）
A．热传递过程中，内能大的物体放出热量
B．热机做功冲程中，内能转化为机械能
C．物体内能减少，温度一定降低
D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
【分析】
（1）热传递的条件是存在温度差；
（2）热机做功冲程中，内能转化为机械能；
（3）内能的大小与温度、状态等因素有关；
（4）燃料放出热量的多少与燃料的热值和质量有关。
【解答】解：
A、热传递过程中，温度高的物体放出热量，故A错误；
B、热机做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞运动，内能转化为机械能，故B正确；
C、晶体在凝固的过程中，放出热量，但温度不变，故C错误；
D、燃料放出热量的多少与燃料的热值和质量有关，燃料的热值越大，燃烧时放出的热量不一定多，故D错误。
故选：
B。
【点评】本题考查了改变内能的方法、内燃机的冲程、热量的多少，属于基础知识。
9．（2018·滨州）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能D．做功冲程，将机械能转化成内能
解析:
图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能,故选C。
11．（2018·临沂）小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（ ）
A．煤气燃烧越充分，其热值越大
B．加热过程中水的比热容变大
C．壶内水温度升高的过程中内能增大
D．水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高
【分析】要解答本题需掌握：
（1）热值是物质的某种特性，与物质的种类和状态有关，同种燃料的密度、比热容、热值一般不变；
（2）比热容是物质本身的一种属性，与温度无关。
（3）温度对内能的影响；描述热量的物理术语；影响内能大小的因素；
（4）根据水的沸腾特点分析。
【解答】解：
A、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，故A错误；
B、比热容是物质本身的一种属性，与温度无关，故B错误；
C、物体温度升高，分子运动加剧，内能增大，故C正确；
D、水沸腾过程中吸收热量，温度保持不变，故D错误；
故选：
C。
23．（2018·临沂）甲图中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是 机械能转化为内能 。
乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是 B （选填图中的代号）。
【分析】
（1）对物体做功，是机械能转化为内能；
（2）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化。
【解答】解：
图甲中，迅速向下压活塞，活塞的机械能转化为筒内空气的内能；
图乙中：
A、进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化；
B、两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B符合题意；
C、两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；
D、排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化。
故答案为：
机械能转化为内能；B。
17.（2018·聊城）在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是冲程。
汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水的特性。
17.压缩比热容大
27．（2018•烟台）如图是某汽车起重机静止在水平地面上起吊重物的示意图，重物的升降使用的是滑轮组，滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。
提升重物前，起重机对地面的压强为2×105Pa，某次作业中，将重物甲以0.25m/s的速度匀速提升时，起重机对地面的压强为2.3×105Pa；若以相同的功率将重物乙以0.2m/s的速度匀速提升时，起重机对地面的压强为2.4×105Pa（不计钢丝绳重和摩擦）
（1）起重机两次提升的重物质量之比。
（2）起重机两次提升重物时，滑轮组的机械效率之比。
（3）提升重物乙时，滑轮组的机械效率是多少？
【分析】
（1）知道提升物体前、匀速提升重物甲时、匀速提升重物乙时对地面的压强，而底面积相同，根据压强公式求出对地面的压力（由起重机和提升物体产生），求出两物体重的表达式，再求被提升两物体的质量之比；
（2）根据P=
=
=Fv，由已知条件求出两次拉力的大小之比，根据η=
=
=
，求出起重机两次提升重物时，滑轮组的机械效率之比。
（3）不计钢丝绳重和摩擦，根据F甲=
，F乙=
得出G动与G乙的关系；
因不计钢丝绳重和摩擦，根据η=
=
求解滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）设起重机重为G，被提升重物甲重力为G甲，被提升重物乙重力为G乙；
提升物体前，起重机对地面的压力：
G=p1S，
匀速提升重物甲时，起重机对地面的压力：
G+G甲=p2S，
匀速提升重物乙时，起重机对地面的压力：
G+G乙=p3S，
故G甲=（p2﹣p1）S，G乙=（p3﹣p1）S，
=
=
=
=
﹣﹣﹣﹣①；
G=mg，
故
=
=
﹣﹣﹣﹣﹣②
（2）根据P=
=
=Fv，因以相同的功率将重物提升，故拉力与提升的速度成反比，
=
=
=
，﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
因η=
=
=
﹣﹣﹣﹣﹣④
由③④得：
起重机两次提升重物时，滑轮组的机械效率之比。
=
×
=
×
=
（3）不计钢丝绳重和摩擦，F甲=
﹣﹣﹣﹣﹣⑤
F乙=
﹣﹣﹣﹣﹣⑥，
由⑤⑥代入③得：
=
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由①⑥得：
G动=
﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦
因不计钢丝绳重和摩擦，提升重物乙时，滑轮组的机械效率是：
由⑦，η=
=
=
=
=80%。
答：
（1）起重机两次提升的重物质量之比为3：
4；
（2）起重机两次提升重物时，滑轮组的机械效率之比为15：
16。
（3）提升重物乙时，滑轮组的机械效率是80%。
【点评】本题为力学综合题，考查了学生对压强公式、机械效率公式、功率公式的掌握和运用，本题关键：
一是利用好功率推导公式P=Fv，二是利用好不计摩擦和绳重F=
（G物+G动）。
24.（2018·聊城）（7分）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3g。
[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）,酒精的热值为3.0×107J/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2.26×103J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。
7.（2018·菏泽）天于热学知识.下列说法错误的是C
A寒冷的冬天，双手互搓会使手的温度升高，这是用做功的方式改变内能
B.刚煮熟的鸡蛋放在冷水中,鸡蛋的温度降低
C.汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
D.用水作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大
25.（2018·德州）（6分）在一个标准大气压下，用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾，燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），焦炭的热值为3.0×107J/kg。
求：
（1）水吸收的热量；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量；
（3）炉子烧水的效率。
3．（2018·黔南）如图表示的是汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
【解答】解：
如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞喷出电火花，可以判断是做功冲程。
故选：
C。
7．（2018·龙东）生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（ ）
A．摩擦生热是把内能转化为机械能
B．燃料燃烧放热是把内能转化为化学能
C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D．摩擦起电是把电能转化为机械能
【解答】解：
A、摩擦生热是克服摩擦做功，摩擦过程中，消耗了机械能，内能增大，把机械能转化为内能，故A错误；
B、燃料燃烧放热是把化学能转化为内能，故B错误；
C、电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；
D、摩擦起电是消耗了机械能，获得了电能，故是把机械能转化为电能，故D错误。
故选：
C。
24．（2018·龙东）内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将内能转化为机械能的是 做功 冲程。
某品牌汽车每行驶100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧要放出 3.22×108 J的热量。
（汽油的热值q=4.6×107J/kg）。
【解答】解：
（1）内燃机的四个冲程中，实现将机械能转化成内能的是压缩冲程；实现将内能转化为机械能的是做功冲程；
（2）7kg汽油完全燃烧要放出的热量：
Q=qm=4.6×107J/kg×7kg=3.22×108J。
故答案为：
做功；3.22×108。
11．（2018•南京）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体，用相同的装置加热，根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．组装器材时，先固定上面铁圈的高度
B．升高相同温度，a液体吸收的热量更多
C．a液体的比热容小于b液体的比热容
D．不添加器材，利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
【分析】A、要用酒精灯的外焰加热，为确保组装器材一次到位，应按从下往上的顺序调节；
BC、我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
D、根据△t=
分析。
【解答】解：
A、要用酒精灯的外焰加热，为确保组装器材一次到位，应按从下往上的顺序调节，A错误；
BC、升高相同温度，b加热时间长，如下所示：
b液体吸收的热量更多；B错误；
根据比较比较吸热能力的第2种方法，b液体的吸热能力强，即比热容大，C正确；
D、比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，吸热液体应为同一种类且质量相同，根据△t=
，通过温度的变化反应吸热多少，故D错误。
故选：
C。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查器材的调试、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
7．（2018·舟山）如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲岀试管口。
（1）软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的 运动状态 。
（2）此过程中，水蒸气减少的内能 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）软木塞增加的机械能，这与热机的 做功 冲程相似。
【分析】
（1）力可以改变物体的运动状态；
（2）当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，在转化的过程中，存在内能散失的情况；热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化成机械能。
【解答】解：
（1）软木塞冲出试管口，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态；
（2）水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，由于存在热量的散失，故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能；该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
故答案为：
（1）运动状态；
（2）大于；做功。
【点评】本题来源于课本的插图，木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能，是中考的热点。
16．（2018•泸州）常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是 压缩 冲程；【分析】
（1）热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：
吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能；
【解答】解：
（1）在内燃机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能；
故答案为：
压缩；【点评】此类题目考查知识了能源的分类、内燃机的四个冲程能量的转化以及物体的浮沉条件及其应用，要结合相关知识点进行分析解答，属于基本内容，比较简单。
26．（4分）（2018•广安）用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把体积为10L，温度为15℃的水加热到沸腾，求：
（1）水吸收了多少热量？
[ρ水=1.0×103kg/m3C水=4.2×103J/（kg•℃）]
（2）若不计热量损失，需要燃烧多少m3的天然气？
（q天燃气=4.2×107J/m3）
【分析】
（1）已知水的体积求出水的质量，知道一标准大气压下水沸腾时的温度为100℃，利用公式Q=cm（t﹣t0）可以得到水吸收的热量；
（2）已知热量和天然气的热值，利用公式Q放=Vq得出需要燃烧天然气的体积。
【解答】解：
（1）由ρ=
得，10L水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×10×10﹣3m3=10kg，
水吸收的热量：
Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣15℃）=3.57×106J；
（2）不计热量损失，则Q放=Q吸，
由Q放=Vq可得，需要燃烧天然气的体积：
V天然气=
=
=
=0.085m3。
答：
（1）水至少需要吸收的热量为3.57×106J；
（2）若不计热量损失，需要燃烧0.085m3的天然气。
【点评】本题考查了求热量、燃烧热的计算等问题，应用热量公式、燃烧值公式、即可正确解题。
24（2018·十堰）小天收集了一些数据填在下表中。
如果该车满载货
物后在平直的公路上匀速行驶100m，货车受到的阻力是车重的那么在此过程中：
取
该货车车牵引力是多少？
牵引力所做的功是多少？
燃油完全燃烧放出的热量是多少？
该货车发动机的效率是多少？
品牌型号
东风xx
外型尺寸
变速箱
A85
空车质量
吨
最高车速
满载时载货量
吨
空载百公里油耗
12L
燃油密度
满载百公里油耗
20L
燃油热值
24.解：
满载货物时货车的总质量：
，
货车的总重力：
，
由题意知，货车受到的阻力：
，
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶，
所以，根据二力平衡条件可知，该货车的牵引力：
。
牵引力所做的功：
。
由表格数据可知，货车满载百公里油耗为20L，
则货车行驶消耗燃油的体积：
，
由得，消耗燃油的质量：
，
燃油完全燃烧放出的热量：
。
该货车发动机的效率：
。
答：
该货车车牵引力是；牵引力所做的功是；
燃油完全燃烧放出的热量是；
该货车发动机的效率是。
24.先求出满载货物时货车的质量，根据求出货车的重力，进而得出货车受到的阻力，再根据二力平衡条件可知，求出该货车的牵引力；
由表格数据可知，货车满载百公里油耗为20L，即货车行驶10000m消耗燃油20L，从而得出货车行驶100m消耗的燃油，根据求出燃油的质量，再根据求出燃油完全燃烧放出的热量；
根据求出该货车发动机的效率。
本题主要考查重力公式、二力平条件、功的公式、密度公式、燃料完全燃烧放热公式及效率公式的掌握和应用，熟练应用相关公式即可正确解题，难度不大。
19．（2018·福建A）合力分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1吨垃圾能榨出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为________J，燃烧时燃料油的化学能转化为___________能。
19、6.8×109；内
20、（2018·广西北部湾）若可燃冰的热值为
完全燃烧lm3的可燃冰可放出的热量是______J，这些热量有60%被水吸收，可把____Kg的水从20℃加热到80℃。
[水的比热容
]
20、
；0.01
12．（2018·淮安）质量为50kg的水温度从20℃升高到50℃吸收的热量是 J，这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，至少需 kg的煤气。
（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值4.2×107J/kg）。
12．6.3×106；0.15。
17．（2018·泰州）如图表示汽油机的_______冲程．汽油属于________能源（可再生/不可再生），完全燃烧0.1kg的汽油，放出热量为________J，如果这些热量全部被质量为100kg、初温为20℃的水吸收，能使水的温度升高________．（q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103（J/kg·℃））
17.压缩不可再生4.6×10610.9
32.（2018·徐州）小明在家中用煤气灶将初温为20℃，质量为2kg的一壶水加热到80℃，这是通过▲的方式使水的内能▲．如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则至少需要燃烧▲kg的煤气[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]．
32．热传递增加0.02
8．（2018·邵阳）小型汽车上的四冲程汽油机中，主要把机械能转化为内能的冲程是B
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
29．（2018·衡阳）2017年6月10日，作为中国大陆核电的发源地一一秦山核电基地安全运行100堆年（一座核反应堆运行一年为一堆年）．从被誉为“国之光荣“”的秦山核电站站1991年12月15日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13．0t，减排二氧化碳约40．6t、二氧化硫约0．2t，氮氧化物约0．8t．秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地，［下列
（1）
（2）题答案用科学计数法表示］
（1）13．0t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少．（烟煤的热值为29×107J／kg）
（2）假设13．0t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×105kg的水
从20℃升高到100℃，求水吸收的热量为多少J．［c水＝4．2×103J／（kg·℃）
（3）求煤炉加热水的热效率，［第（3）题结果保留两位有效数字］
24．（2018·常德）在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是 冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧 kg的汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg）
24．压缩；0.5。
7．（2018·恩施）下列有关热和能的说法正确的是（ B ）
A．对物体做功，物体内能一定增大
B．柴油机在压缩冲程中汽缸内空气的内能增大
C．晶体在熔化过程中内能保持不变
D．电流通过导体产生的热只与电流大小有关
3.（2018·益阳）下列关于热值的说法正确的是（ D ）
A.2㎏煤的热值大于1㎏煤的热值 B.燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C.热量燃烧不完全时热值变小 D.燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关
4.（2018·益阳）关于热机的效率，下列说法正确的是（ A ）
A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B.热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
5.（2018·益阳）如图所示，2018年4月2日8时15分左右， ，天宫一号目标飞行器进入大气层，绝大部分器件在进入大气层过程中烧蚀销毁，剩余部分落入南太平洋中部区域。
天宫一号飞行器在这个过程中，下列说法正确的是（ C ）
A.动能和重力势能都增加 B.机械能保持不变
C.内能是通过做功的方式改变的 D.减少的重力势能全部转化成内能
3.（2018·成都A）在四冲程汽油机的一个工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是（C）
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
3.（2018·成都B）小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天然气。
已知水的比热容为4.2X103J/（kg.℃）,天然气的热值为4X107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（C）
A.水吸收的热量与水的末温成正比B.水哏收的热量是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
3．（2018·达州）对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是（ B ）
A．甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B．乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力
C．丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D．丁图中小朋友下滑时，内能转化为机械能
4．（2018·乐山）下列说法中正确的是C
A．汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能
B．物体的温度降低时内能减少，所以0℃冰块的水分子不做运动
C．沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容较大
D．温度从热量高的物体传递给热量低的物体
2．（2018·眉山）以下说法正确的是（ C ）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．热机的大量使用有利于环境的保护
C．燃料的热值与燃料的质量没有关系
D．热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程
9．（2018·绵阳）2018年4月2日，天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。
8.5t重的天宫一号，在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。
其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。
最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。
在这个过程中，天宫一号的部分机械能（ D ）
A．通过热传递转化为大气的内能
B．通过重力做功转化为大气的内能
C．通过摩擦做功转化为大气的内能
D．通过重力做功转化为残骸的内能
5.（2018·自贡）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（C）
A.吸气冲程 B. 压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.（2018·西宁）古语道：
“人要实，火要虚”。
此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：
可燃物要
架空一些，才能燃烧更旺。
“火要虚”的目的是D
A．增大可燃物物的热值B．降低可燃物的着火点
C．能使可燃物完全燃烧D．提高了可燃物的利用率
26．（2018·桂林）若家用天然气的热值为4.2×107J/kg水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少？
（2）若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04m3天然气
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