中考物理专题14内能及其利用.pdf

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1、2020 中考 理科 专题 14 内能及其利用 本专题中考考点和要求（“”表示该标准要求属于评价水平这一层次）评价目标和评价水平 标准要求 知识性 目标 技能性 目标 体验性 目标 了解 认 识 理 解 独立 操作 经 历 认 同 内 化 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。规律总结 1：对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理 1.热机定义：热机是利用内能来

2、做功，把内能转化为机械能的机器。2.热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等 内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转 2 周，活塞上下往复 2 次，做功 1 次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。2020 中考 理科 压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。汽油机工作过程：柴油机工作

3、过程：3.汽油机和柴油机的比较：汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。规律总结 2：解决热值与热效率问题思维方法与技巧 1.燃料完全燃烧放出热量（1）燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q放=mq。（2）气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q放=qV。推导过程如下：说明：中的公式对固体、液体、气体、均适用。只对气体适用。两个公式的得出都是根据热值

4、的定义式得到的。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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 其中，Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，单位是 J；q表示燃料的热值，单位是 J/kg；m表示质量，单位是kg。V表示体积，单位是3。2.热效率公式（1）热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热机的效率是热机性能的一个重要指标。汽

5、车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率，其公式为：=放吸QQ。（2）炉具的热效率：天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量，Q总=Q放，水吸收的热量是有用的热量Q有=Q吸，则=总有QQ。（3）电热水器的效率：电热丝所产生热量为Q总，总=Q放，水需要吸收热量为Q有，有=Q吸，则=总有QQ。规律总结 3：用能量守恒定律解决问题思路 1.要理解能量守恒定律（1）能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。（2）能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，

6、也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。（3）“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。2.试论述能量的转化、转移和守恒问题。（1）在一定条件下各种形式的能都可以相互转化。能量转化反映了各种现象之间的联系，如摩擦生热说明了机械运动和热现象之间存在的联系；电风扇转动说明了电现象和机械运动之间存在的联系。（2）不同形式的能量通过做功可以相互转化，同种形式的能量之间通过热传递可以进行转移，能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。（3）能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他

7、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，能量的总量保持不变。（4）根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加;反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 【例题 1】（201

8、8 成都）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A.压缩冲程，将化学能转化为内能 B.压缩冲程，将机械能转化为内能 C.做功冲程，将内能转化为机械能 D.做功冲程，将机械能转化为内能 【答案】C【解析】图中进气门和排气门均闭合，活塞向下运动，且火花塞放电，所以是内燃机的做功冲程，此冲程将内能转化为机械能.故选 C.【例题 2】（2019 武汉）甲图中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是 。乙图内燃机的工作过程中与甲图能转化情况相同的是 (选填图中的代号)。【答案】机械能转化为内能；B。【解析】（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

9、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。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；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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 B.两个气门都关闭，活塞

10、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。【例题 3】（2018 大庆）天然气已经被广泛利用，它是一种 （选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧 0.07m3天然气释放的热量为 J，若这些热量的 30%被水吸收，可以将 4kg 的水由 20加热到 q天然气=4107J/m3，c水=4.2103J/（kg）【答案】不可；2.8106；70【解析】（1）天然气属于化石能源，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；（2）完全燃烧 0.07m

11、3天然气释放的热量：Q放=Vq=0.07m34107J/m3=2.8106J；（3）由题知，水吸收的热量：Q吸=30%Q放=30%2.8106J=8.4105J，由 Q吸=cm（t t0）可得：8.4105J=4.2103J/（kg）4kg（t 20），解得水的末温：t=70。【例题 4】（2019 四川广元）若家用天然气的热值为 4.2107J/kg 水的比热容为 4.2103J/（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天然气可使室温下 5kg 的水温度升高多少？【答案】（1）1.68106J；（2）32

12、。【解析】（1）燃烧 0.04m3天然气放出的热量：Q放=Vq=0.04m34.2107J/m3=1.68106J；（2）由题知，水吸收的热量：Q吸=Q放40%=1.68106J50%=6.72105J，由 Q吸=cm t 可得水升高的温度：t=32。【例题 5】（2018 长沙）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 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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认

13、识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 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【答案】A【解析】穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能。【例题 6】（2019 沈阳）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

14、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【答案】B【解析】永动机违反了能量守恒定律，永远无法制成，故 A 项错误；两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于小球具有动能，会继续冲上右斜面，故 B 项正确；在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故 C项错误；出枪膛的子弹高速运动，说明子弹具有动能，射穿木板时，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故 D项错误。故选 B。【2019 年题组】一、填空题 1.（2019 绵阳）把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，拿一根

15、绳子在管外绕几圈，并迅速地来回拉动绳子，过一会儿，你会看到塞子跳了起来，如图所示。从能量的角度分析,这个现象表明_内能转化机械能_。【答案】内能和机械能之间可以相互转化（和转移）【解析】绳子与金属管摩擦，机械能转化为内能；高温筒壁对酒精加热，这是能量的转移；高温酒精推动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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 塞

16、子做功，使塞子跳起，内能转化为机械能。所以在整个过程中，存在着内能和机械能之间的相互转化，也存在着能量的转移。能答出“内能和机械能之间可以相互转化”即可。2.（2019 抚顺）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=4.6107J/kg，c水=4.2103（J/kg）【答案】压缩；不可再生；4.6106；11【解析】（1）图中，汽油机的两个气阀都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；（2）汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油

17、中提炼出来的，属于不可再生能源；（3）完全燃烧 0.1kg 汽油放出的热量：Q放=m煤油q=0.1kg4.6107J/kg=4.6106J；（4）根据 Q吸=cm t=Q放可知水温度升高值：t=Q吸/cm=11。二、选择题 3.（2019 北部湾）在内燃机的四个冲程中，如图所示的是（）A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程【答案】C【解析】内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能。判断出是哪个冲程，再判断能量是怎样转化的。由图可以看出：内燃机的两个气阀关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程。解热机的工作原理知道内能的利用在人类

18、社会发展史上的重要意义知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 4.（2019 深圳）能量守恒定律表明的是（）A动能和势能是守恒的 B内能和机械能是守恒的 C能量的变化等于做功的多少 D能量既不会凭空产生，也不会凭空消失【答案】D【解析】能量既不会消失，也不会创生，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，能量的总量保持不变

19、 三、简答题 5.（2019 荆州）如图，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景，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 【答案】（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的质量不变，速度变小，动能减小，同时高度升高，重力势能变大，动能转化为重力势能；机械能为动能和势能之和，所以不计空气阻力，机械能大小不变；（2）乒乓球运动到最高点时，不处于平衡状态；因乒乓球运动到最高点时，只受重力作用，合外力不为零 【解析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体

20、的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析处于平衡状态的物体一定受到非平衡力的作用，对乒乓球运动到最高点时进行受力分析即可解答 四、综合计算题 6.（2019 湖北宜昌）近几年来，我国大力推广新能源汽车，2017 年 12 月宜昌市正式发放新能源汽车牌照，某款电动汽车（如图）以 60km/h 的速度匀速行驶了 80km,所受的牵引力 720N，耗电 18kWh,请解答下列问题：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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热

21、机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 （1)牵引力所做的功及功率各是多少？（2 上述行驶过程中，电动车的效率是多少？（3）有一款与它外形、重量均相同的汽油车，在相同路面上以 60km/h 的速度行驶 80km，其效率 25，需要消耗多少 kg 汽油？（q汽油=4.5107J/kg)（4）我们常说新能源汽车能够“节能减排”，请你回答，“减排”为什么是和“节能”连在一起的？【答案】见解析。【解析】（1）牵引力所做的功：牵引力的功率：（2）消耗的电能即总功：新能源车的效率：（3

22、）汽油燃烧放出的热量：汽油的质量：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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 （4）因为目前人类使用的主要能源是化石能源，其燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫及其污染物，所以要“减排”就必须减少化石能源的消耗，即“节能”。【2018 年题组】一、填空题 1.（2018 南京）由金属杆组成如图所示的导轨，其中水平面上两平行

23、导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，与倾斜放置的导轨 ABCD平滑且固定连接将一金属棒 ab 从倾斜导轨上一定高度由静止释放，运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦，请你判断 ab 棒在水平导轨上的运动情况：；并从能量转化的角度简述理由：【答案】减速运动，最后静止；导体棒在下滑过程中，重力势能转化动能；滑到水平导轨上后，导体棒需要克服安培力做功，消耗机械能，机械能越来越小，速度越来越慢，最后静止【解析】导体棒在下滑过程中，重力势能转化为动能；滑到水平导轨上后，根据右手定则判断出导体棒中的电流方向，再根据左手定则判断出导体棒受到安培力的方向，导体棒需要克服安培力做功，消耗机械能，动能越来越小

24、导体棒在下滑过程中，重力势能转化为动能，做加速运动；滑到水平导轨上后，导体棒做切割磁感线运动，根据右手定则可以判断出导体棒中的电流方向为 ba，再根据左手定则判断出导体棒受到安培力的方向和导体棒运动方向相反，对导体棒的运动起到阻碍作用，导体棒需要克服安培力做功，消耗机械能，机械能越来越小，所以做减速运动，最后静止 2.（2018 牡丹江）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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能

25、转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 是 4.6107J/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。【答案】比热容 4.6107 废气【解析】汽车的发动机常用水作为降温的物质，是因为水的比热容较大的缘故；1kg 汽油完全燃烧放出的热量是 Q=qm=4.6107J/kg1kg=4.61 07J；热机的能量损失中，废气带走的能量最多。二、选择题 3.（2018 柳州）如图是汽车四冲程发动机

26、的一个冲程示意图，下列说法正确的是（）A.该冲程是做功冲程 B.该冲程机械能转化为内能 C.这种汽车对环境没有污染 D.此发动机的效率可达 90%【答案】A【解析】做功冲程：内能转化为机械能。热机对环境有一定污染，比如废气污染。4.（2018福建）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【答案】B【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故 A错误；解热机的工作原理知道内能的利用在人类社

27、会发展史上的重要意义知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故 B正确；C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故 C错误；D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故 D错误。三

28、、简答题 5.（2018 新疆）请阅读下面的介绍，回答相关问题。焦耳是一位伟大的物理学家，他成功地发现了焦耳定律，测出了热功当量。但他在探索科学真理的道路上，也走过弯路。年轻的时候，焦耳也和许多人一样设想能制作出一种“永动机”不需要给它提供任何动力（即不消耗任何能源）就能自动工作起来的机械装置。他曾通宵达旦地冥思苦想，不断地设计、制作，但没有一次是成功的。接连的失败引起了焦耳的深思，他没有像有些人那样“执迷不悟”，而是反思原来的设想，重新确定新的探究课题。经过不懈地努力，他终于在新的研究领域中取得了成功，发现了科学真理。（1）“永动机”制造一直失败的原因是：它违背了_。（2）你从焦耳科学探究的

29、历程中得到的启示是:_。【答案】（1）能量守恒定律（2）科学探究要善于思考，认清方向，经常反思，不懈努力。【解析】解决此类问题，首先要静下心来读题，先粗读，知道题目叙述的概况；后精读，分析有关题目的内容和特征。然后提取相关信息，排出干扰因素，弄清物理情景、物理过程，建立物理模型，找出物理规律。最后应用所学知识解答题目中的问题。四、综合计算题 6.（2018 江西）某家庭用燃气热水器将质量为 100kg、温度为 20的自来水加热到 50，消耗的天然气体积为 1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为 4.2103J/(kg.)，天然气的热值为3.2107J/m3.求：（1）天然气完全燃烧放出

30、的热量；（2）水吸收的热量；（3）该热水器工作的效率。【答案】（1）3.2107J；（2）1.26107J；（3）39.38%.【解析】（1）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=qv=3.2107J/m31m3=3.2107J；（2）水吸收的热量：Q吸=cm t=4.2103J/(kg.)100kg（50-20）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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程

31、在单缸四冲程内燃2020 中考 理科=1.26107J；则热水器工作效率：=Q吸/Q放100%=1.26107J/3.2107J100%39.38%【2020 年模拟压轴题组】一、填空题 1.（2020 齐齐哈尔三中模拟）在摩擦生热的现象中机械能能转化为_能；在气体膨胀做功的现象中内能转化为_能；在热传递的过程中，高温物体的内能_，低温物体的内能_，内能从高温物体转移到低温物体，而能的总量_【答案】内；机械；减少；增加；保持不变【解析】分析此题的关键在于如何理解“能量守恒定律”中的“转化”、“转移”和“守恒”这几个关键的词，当能量发生转化时一定表现为：一种形式的能减少而变化成另一种形式的能，则

32、另一种形式的能增大 而“转移”则是指一种形式的能在物体与物体间，或同一物体的不同部分间发生了数量的变化，即增加与减少，而没有形式的变化但能的总量却保持不变所以无论在摩擦生热现象中，气体膨胀做功的过程中及热传递的过程中，都服从“能量守恒”定律 2.（2020 天津模拟）可燃冰，石油、煤都属于 （选填“可“或“不可”）再生能源。若可燃冰的热值为 4107J/m3，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 C=4.2103J/（kg）【答案】不可；4l07；95.2【解析】（1）可燃冰、石油、煤开发使用后，会越来越少，不可

33、能在短期内从自然界得到补充，所以它们都属于不可再生能源；（2）1m3天然气完全燃烧产生热量：Q放=Vq=1m34107J/m3=4107J；（3）由题知，水吸收的热量：Q吸=60%Q放=60%4107J=2.4107J；由 Q吸=cm（t t0）可得加热水的质量：m=Q吸/c（t t0）95.2kg。二、选择题 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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气

34、冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 3.（2020 河北模拟）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（）A吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分【答案】A【解析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能；根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类。A.汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞

35、向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故 A正确；B.在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故 B错误；C.在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故 C错误；D.在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故 D错误。4.（2020 济南模拟）如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，下列分析不正确的是（）解热机

36、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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 A.酒精不完全燃烧时热值不变 B.能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动 C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低【答案】C 【解析】燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧等因素无关，故 A选项说法

37、正确；能闻到酒精的气味是酒精分子永不停息地做无规则运动的结果，故 B选项说法正确；燃气推动纸筒飞出时将燃气的内能转化为纸筒的机械能，这时瓶内气体的内能减小，温度降低，这与内燃机的做功冲程类似，故 C选项说法不正确，D选项说法正确，故选 C。三、简答题 5.（2020 廊坊模拟）某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。（1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。（2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？【答案】（1）锅炉效

38、率低的原因：锅炉冒出大量的黑烟，说明煤燃烧不完全；锅炉周围的温度很高，说明锅炉向周围散失的热量太多。（2）改进措施：尽量使燃料燃烧充分；利用烟气携带的热量对其他的水进行预加热，综合利用内能。【解析】在当今的低耗、高效的形式下，锅炉效率低是社会关注的焦点问题。在本题中，师生通过共同调查研究，发现了锅炉效率低的主要原因表现症状：经常冒出大量的黑烟；锅炉周围的温度很高。针对这两种表现，通过分析，揭示其效率低的原因：燃烧问题和散热问题。发现问题，分析问题，如何解决问题呢？烟气带走热量，是普遍存在的问题，让同学们提出解决方案，渗透、融合了情感态度价值观的教育，可谓是一箭双雕。6.（2020 云南模拟）排

39、球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度（1）解释整个过程中能量是否守恒（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度 v 与形变大小V之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系 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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 【答案】（1）整个过程中能量守恒排球从手上

40、自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量总量是守恒的（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能【解析】根据能量守恒定律的观点，结合机械能与内能的转化可做出解释；排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力与弹力的作用，同时动能转化为球的弹性势能，据此分析 四、综合计算题 7.（2020河南模拟）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制

41、了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2103J/（kg），煤的热值约为3107J/kg。求：（1）煤完全燃烧产生的热量；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。【答案】（1）6107J（2）2.52106J（3）4.2。【解析】根据热值公式能直接求出煤完全燃烧产生的热量；在图像获得信息是经过6min时间加热，水的温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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化

42、为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃2020 中考 理科 度从20升高到80，也就是温度升高了60.根据吸热公式很方便求得水所吸收的热量；根据热效率公式求得煤炉烧水时的热效率。（1）煤完全燃烧产生的热量为 Q放=m煤q=2kg3107J/kg=6107J（2）水所吸收的热量为 Q吸=cm水t=4.2103J/（kg）10kg60=2.52106J（3）煤炉烧水时的热效率为=Q吸/Q放=（2.52106J/6107J）100=4.2 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知道能量守恒定律列举日常生活中能量守恒的实例方向性规律总结对汽油机和柴油机的认识及其相关问题的处理热机定义热机是利用内能来做功把内能转化为机械能的运动到另一端的过程叫做一个冲程四冲程内燃机包括四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程在单缸四冲程内燃