2018年中考物理分类汇编-12-2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D①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③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④7．（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=﹣﹣﹣﹣﹣⑤F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CA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3.22×108J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