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2025年中考物理题分类汇编---内能的利用
1、 (2025甘肃)课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
2、(2025青海)以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是( )
A B.
C. D.
3、(2025内蒙古)如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
4、 (2025广东深圳)晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机汽缸内气体( )
A. 质量变大 B. 内能减小 C. 体积变大 D. 温度升高
5、(2025黑龙江伊春市)一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A. 完成80个冲程,对外做功20次
B. 完成80个冲程,对外做功40次
C. 完成40个冲程,对外做功10次
D. 完成40个冲程,对外做功40次
6、(2025·泸州)风云雷电, 气象万千,对以下热现象解释正确的是( )
A.洁白的雾是水蒸气在一定条件下放热凝形成的
B.钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能
C.风雪天行人感觉冷,是因为人体温度高于环境温度向外放热
D.燃烧液态氢推动火箭升空,是利用液态氢比热容大的特性
7、(2025天津)我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,内能转化为机械能的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
8、(2025山东)汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
9、(2025湖北)如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
10、(2025湖南)小勇在厨房煮鸡蛋时,由观察到的现象联想到的物理知识,正确的是( )
A. 鸡蛋浸入水中的体积越大,所受浮力越大
B. 鸡蛋沉入水底静止时,所受浮力大于重力
C. 给水加热,主要是通过做功的方式增大水的内能
D. 锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程,发生的能量转化相同
11、 (2025江苏扬州)如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
12、 (2025云南)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 飞船在加速上升过程中惯性增大 B. 火箭使用的液态氢燃料热值较大
C. 火箭加速上升过程中受到平衡力的作用 D. 升空过程中,以火箭为参照物,飞船是运动的
13. (2025四川凉山) 2025年5月14日,长征二号丁运载火箭成功将太空计算卫星星座(12颗计算卫星)送入预定轨道,如图所示,这标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。下列说法正确的是( )
A. 十二颗卫星在太空中用超声波传递信息
B. 十二颗卫星进入预定轨道前后,质量会发生改变
C. 若在长征二号丁运载火箭加速升空时,所有外力消失,火箭将保持静止
D. 长征二号丁运载火箭的发动机与轿车的汽油机都是热机
14、(2025四川广安)2025年5月21日,我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道,此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。如图是火箭发射时的情景,下列说法正确的是( )
A. 火箭加速升空过程中,力改变了火箭的运动状态
B. 火箭加速升空过程中,卫星相对于火箭是运动的
C. 火箭以氢为燃料,是因为氢的热值小
D. 火箭加速升空过程中,卫星的动能不变,重力势能增大
15、(2025四川成都)2025年4月24日在酒泉卫星发射中心,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机,下列说法正确的是( )
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料
B. 火箭燃料燃烧越充分,热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D. 火箭发动机属于热机
16、 (2025山东烟台)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是:①______②______。若汽油的热值为,则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg。
17、 (2025甘肃武威)用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒内气体___________(选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增大,温度升高,此过程中的能量转化与四冲程汽油机___________冲程的能量转化相同。
18、(2025四川自贡)如图所示为内燃机的______冲程,该过程是将______转化为机械能。
19、(2025江西)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气(燃气的热值为),水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为___________,该燃气灶的热效率为___________×100%。(本小题用题中字母表示)
20、(2025四川广安)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
21、(2025江苏苏州)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
22、 (2025四川乐山)如图所示,试管内的水沸腾后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程中能量转化的情况与汽油机___________冲程能量转化的情况相同;课前准备时,给酒精灯添加酒精,闻到了酒精味,这是___________现象。
23、(2025湖南)2025年2月11日,长征八号甲运载火箭成功发射,如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料,这主要是因为液氢的___________大,它燃烧过程中将___________能转化为内能。
24、 (2025新疆维吾尔自治区)为提高内燃机的效率,科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
(1)六冲程发动机在完成传统四冲程后,把水注入汽缸,使水瞬间______(选填“汽化”或“升华”)成高温高压的水蒸气,水蒸气推动活塞做功,该过程为第五冲程;然后将水蒸气排放到冷凝器内,再次变成水,该过程为第六冲程,至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的,石油属于______(选填“可再生”或“不可再生”)的能源。
(2)六冲程发动机在一个完整的工作循环中,有______(选填“1”或“2”)个做功冲程,第四个冲程是______冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的倍,则在做功相同的情况下,六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约______%(选填“30”或“42”)。
25、(2025·泸州)小华一家人在端午节期间外出旅游,领略祖国大好河山。他们驾车从泸州到重庆,再坐游轮游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机,如图是汽油机的 示意图:游轮从上游到下游经过的船闸是利用了 原理:当乘客下游轮后,游轮底受到水的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
26、 (2025四川德阳)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是___________,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为___________。
27、 (2025黑龙江伊春市)质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 _______ (填“相同”或“不同”)的;若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收,可使 _______ kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
28、 (2025广东深圳)5月29日,我国探月工程天宫一号顺利升空,琴琴和小林同学一起观看了这一过程,琴琴同学提出:火箭加速上升过程中,燃料燃烧放出热量_______(全部/部分)转化为机械能,天宫一号进入轨道后,_____(有/无)惯性。
29、 (2025山东威海)小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少?
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
30、 (2025广东)如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船。某次任务中,该船的总质量为。已知g=10N/kg,,。求该船:
(1)受到的总重力;
(2)静止时排开海水的体积;
(3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。
31、(2025黑龙江绥化)用烟煤烧水时,将10kg的水从加热到,燃烧了1.4kg的烟煤,烟煤的热值为,则水吸收的热量是______J,烧水的热效率是______。
32、 (2025黑龙江齐齐哈尔)如图,我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务,为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时,舰艇底最低点到水面的竖直距离为。若某段航行过程中,该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了,发动机做的有用功为。已知:海水的密度,该舰艇所用燃料的热值。求:
(1)该舰艇在平静的海面上静止时,海水对舰艇底最低点的压强是多少Pa?
(2)该段航行过程中,发动机提供的前进的动力是多少N?
(3)若该舰艇发动机的效率为,则该段航行过程中,消耗燃料的质量是多少?
33、 (2025陕西B卷)火电站利用煤炭燃烧时产生的热量,通过汽轮机带动发电机发电,若火电站的煤电转化效率 (为火电站发出的电能,为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量),则煤炭燃烧越充分,煤电转化效率越高。有关研究表明,基于“富氧燃烧”技术的“碳—氢—风—电”能源耦合模型,可有效地提高新能源与传统能源的综合利用。如图所示,风电站给电网供电后,将富余的电能输送给制氢厂,通过电解水装置制造的氢气,经加氢站到达用户端;将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站,使煤炭实现“富氧燃烧”,提高火电站的煤电转化效率。
(1)某风电站总装机功率为105kW,平均每天工作时长以10h计。若风电站以总装机功率工作时,1天所发出的电能中,有8.2×105kW·h的电能供给电网,富余的电能全部用于电解水制氢(每产生1m3氢气消耗3.6kW·h的电能),产生的氢气完全燃烧时,释放的热量为多少?(氢气的热值为1.28×107J/m3)
(2)假设火电站通过“富氧燃烧”技术,使煤炭完全燃烧,可实现每消耗0.31kg的标准煤,发出1kW·h的电能,则“富氧燃烧”条件下,煤电转化效率是多少?
(3)若采用“富氧燃烧”技术后,煤电转化效率相比技术革新之前提高了4%,则同样发出1kW·h的电能,相比应用“富氧燃烧”技术前,能节约多少千克标准煤。(标准煤的热值为2.9×107J/kg)
34、 (2025山西)小亮看到如图所示的阳光健身海报,决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。爱生活爱运动脂肪完全“燃烧”释放的能量为(即可看作脂肪的热值)。若小亮的质量为,家住11楼,每层楼高为。(取)
(1)求小亮所受的重力。
(2)小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家,若电梯匀速运行,求电梯对他做的功。
(3)若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g,求脂肪完全“燃烧”放出的能量。
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2025年中考物理题分类汇编---内能的利用
1、 (2025甘肃)课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
【答案】B
【解析】
【详解】A.矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状,瓶子的形状发生了改变,说明力可以使物体发生形变,故A正确,不符合题意。
B.瓶盖弹出前,拧瓶子时,瓶子体积变小,压缩瓶内气体,是对气体做功,瓶内气体内能增大,此过程与汽油机的压缩冲程类似,都是将机械能转化为内能;而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误,符合题意。
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体对瓶盖做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能,使瓶盖获得动能而飞出,故C正确,不符合题意。
D.瓶盖被弹出时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴,从而出现白雾现象,故D正确,不符合题意。
故选B。
2、(2025青海)以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是( )
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.蒸汽机工作时将内能转化为机械能。太阳能发电将太阳能转化为电能,故A不符合题意;
B.图中水沸腾过程中将自身内能转化为瓶塞的机械能,与蒸汽机工作原理相符,故B符合题意;
C.风力发电将机械能转化为电能,故C不符合题意;
D.钻木取火是将机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选B。
3、(2025内蒙古)如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B.加热过程中,易拉罐中的水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能,故B符合题意;
C.蒸汽喷出后,对外做功,内能转化为机械能,内能减小,故C不符合题意;
D.因为热量损失,所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能,故D不符合题意。
故选B。
4、 (2025广东深圳)晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机汽缸内气体( )
A. 质量变大 B. 内能减小 C. 体积变大 D. 温度升高
【答案】D
【解析】
【详解】四冲程柴油机中的压缩冲程,活塞向上移动,汽缸内气体体积变小,气体质量不变,压缩冲程将机械能转化为内能,内能变大,温度升高,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5、(2025黑龙江伊春市)一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A. 完成80个冲程,对外做功20次
B. 完成80个冲程,对外做功40次
C. 完成40个冲程,对外做功10次
D. 完成40个冲程,对外做功40次
【答案】A
【解析】
【详解】四冲程内燃机一个工作循环,活塞往复两次、飞轮转两周,完成四个冲程,对外做功一次,当飞轮的转速是2400r/min,即40r/s时,每秒内完成80个冲程,对外做功20次,故A正确,BCD错误。
故选A。
6、(2025·泸州)风云雷电, 气象万千,对以下热现象解释正确的是( )
A.洁白的雾是水蒸气在一定条件下放热凝形成的
B.钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能
C.风雪天行人感觉冷,是因为人体温度高于环境温度向外放热
D.燃烧液态氢推动火箭升空,是利用液态氢比热容大的特性
【答案】C
【知识点】液化及液化放热;凝华及凝华放热;做功改变物体内能;燃料的热值
【解析】【解答】 A.洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热液化形成的,故A错误;
B.钻木取火是利用克服摩擦做功的方式改变物体的内能,故B错误;
C.风雪天行人感觉冷,是因为人体温度高于环境温度,人体向周围环境放热造成的,故C正确;
D.燃烧液态氢推动火箭升空,是利用液态氢热值大的特性,故D错误。
故选C。
【分析】 A.物质由气态直接变成固态的过程,叫凝华,凝华放热;
B.改变物体内能方式有两种:做功和热传递,做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移;
C.当相互接触的物体间有温度差时,热量会从高温物体向低温物体传递;
D.液态氢的热值大,完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比,会放出更多的热量。
7、(2025天津)我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,内能转化为机械能的是( )
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】
【详解】柴油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,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8、(2025山东)汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关。维护后燃烧更充分,说明相同质量的汽油燃烧,释放的热量更多,但热值不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9、(2025湖北)如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃料燃烧时,燃料的化学能先转化为内能,再将内能转化为机械能,故A错误;
B.热值是燃料的基本属性,与燃料的质量大小无关,所以燃料箱燃料减少,热值不变,故B正确;
C.热值是燃料的基本属性,与燃料燃烧放出热量多少无关,故C错误;
D.火箭前进时,是将燃气的内能转化为机械能,由于有热量损失,燃料不可能全部燃烧等因素影响,燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能,故D错误。
故选B。
10、(2025湖南)小勇在厨房煮鸡蛋时,由观察到的现象联想到的物理知识,正确的是( )
A. 鸡蛋浸入水中的体积越大,所受浮力越大
B. 鸡蛋沉入水底静止时,所受浮力大于重力
C. 给水加热,主要是通过做功的方式增大水的内能
D. 锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程,发生的能量转化相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据阿基米德原理,浮力大小等于物体排开液体的重力,因此鸡蛋浸入水中的体积越大,排开的水越多,所受浮力越大,故A正确;
B.由对沉入水底的鸡蛋受力分析可得,鸡蛋沉入水底静止时,浮力小于重力,故B错误;
C.给水加热主要是通过热传递的方式增大水的内能,故C错误;
D.锅盖被水蒸气顶起的过程是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能的过程,类似于内燃机的做功冲程,故D错误。
故选A。
11、 (2025江苏扬州)如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内气体,火花塞未点火,即为压缩冲程,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12、 (2025云南)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 飞船在加速上升过程中惯性增大 B. 火箭使用的液态氢燃料热值较大
C. 火箭加速上升过程中受到平衡力的作用 D. 升空过程中,以火箭为参照物,飞船是运动的
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体固有的属性,只与物体的质量有关。飞船在加速上升过程中,质量并没有改变,因此惯性不会发生改变,故A错误;
B.液氢燃料具有较高的热值,相同质量的氢与其他燃料相比,完全燃烧放出的热量多,所以发射火箭使用液态氢作燃料,故B正确;
C.火箭加速上升过程中,受到的推力大于重力,处于非平衡状态,因此不受平衡力的作用,故C错误;
D.升空过程中,飞船搭载在火箭上,飞船与火箭是相对静止的,因此以火箭为参照物,飞船是静止的,故D错误。
故选B。
13. (2025四川凉山) 2025年5月14日,长征二号丁运载火箭成功将太空计算卫星星座(12颗计算卫星)送入预定轨道,如图所示,这标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。下列说法正确的是( )
A. 十二颗卫星在太空中用超声波传递信息
B. 十二颗卫星进入预定轨道前后,质量会发生改变
C. 若在长征二号丁运载火箭加速升空时,所有外力消失,火箭将保持静止
D. 长征二号丁运载火箭的发动机与轿车的汽油机都是热机
【答案】D
【解析】
【详解】A.电磁波可以传递信息,且传播不需要介质,因此在太空中用电磁波传递信息,超声波的传播需要介质,故A错误;
B.质量不随位置改变而改变,所以十二颗卫星进入预定轨道前后,质量不变,故B错误;
C.根据牛顿第一定律,若在长征二号丁运载火箭加速升空时,所有外力消失,火能将做匀速直线运动,故C错误;
D.运载火箭的发动机是火箭喷气发动机与轿车的汽油机一样都属于热机,工作时将内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
14、(2025四川广安)2025年5月21日,我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道,此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。如图是火箭发射时的情景,下列说法正确的是( )
A. 火箭加速升空过程中,力改变了火箭的运动状态
B. 火箭加速升空过程中,卫星相对于火箭是运动的
C. 火箭以氢为燃料,是因为氢的热值小
D. 火箭加速升空过程中,卫星的动能不变,重力势能增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.火箭点火升空.向后喷出尾气,推动火箭高速运动,是力改变了火箭的运动状态,故A正确;
B.火箭加速升空过程中,卫星相对于火箭,位置没有发生变化,卫星是静止的,故B错误;
C.火箭以氢为燃料,是因为氢的热值大,完全燃烧相同质量的燃料,热值大的燃料可以放出更多的热量,故C错误;
D.火箭加速升空过程中,卫星的质量不变,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大,故D错误。
故选A。
15、(2025四川成都)2025年4月24日在酒泉卫星发射中心,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机,下列说法正确的是( )
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料
B. 火箭燃料燃烧越充分,热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D. 火箭发动机属于热机
【答案】D
【解析】
【详解】A.火箭发动机需要燃料释放大量能量,因此应选择热值大的燃料,而非比热容大的燃料,比热容大与燃料释放的总能量无关,故A错误;
B.热值是燃料的固有属性,与是否充分燃烧无关,燃烧充分只能提高能量利用率,但不会改变热值,故B错误;
C.火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体,喷出时对外做功,将内能转化为机械能,属于通过做功获得机械能,而非热传递,故C错误;
D.热机是将内能转化为机械能的装置,火箭发动机通过燃烧燃料获得内能,并转化为机械能,符合热机的定义,故D正确。
故选D。
16、 (2025山东烟台)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是:①______②______。若汽油的热值为,则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg。
【答案】 ①. 1.61×105 ②. 机械 ③. 3.5×10-3
【解析】
【详解】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和,燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J
[3]该工作过程中消耗的汽油质量为
17、 (2025甘肃武威)用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒内气体___________(选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增大,温度升高,此过程中的能量转化与四冲程汽油机___________冲程的能量转化相同。
【答案】 ①. 做功 ②. 压缩
【解析】
【详解】[1][2]改变物体内能有两种方法:做功、热传递;用打气筒打气时,活塞对筒内气体做功,使气体的内能增大,温度升高,此过程中机械能转化成内能;汽油机压缩冲程中,活塞对汽缸内的气体做功,机械能转化成内能,打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。
18、(2025四川自贡)如图所示为内燃机的______冲程,该过程是将______转化为机械能。
【答案】 ①. 做功 ②. 内能
【解析】
【详解】[1][2]如图所示,两气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,该冲程中燃气推动活塞,对活塞做功,内能转化为机械能。
19、(2025江西)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气(燃气的热值为),水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为___________,该燃气灶的热效率为___________×100%。(本小题用题中字母表示)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]已知燃气的热值为,完全燃烧燃气的体积为V,燃烧过程中燃气放出的热量为Q放=qV
该燃气灶的热效率为
20、(2025四川广安)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】(1)20m/s
(2)
(3)30%
【解析】
【小问1详解】
汽车通过隧道的平均速度
【小问2详解】
完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
【小问3详解】
汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
21、(2025江苏苏州)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
【答案】(1);
(2);
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
煤气完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
煤气炉加热的效率
22、 (2025四川乐山)如图所示,试管内的水沸腾后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程中能量转化的情况与汽油机___________冲程能量转化的情况相同;课前准备时,给酒精灯添加酒精,闻到了酒精味,这是___________现象。
【答案】 ①. 做功 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]试管内的水沸腾后,水蒸气内能增加,塞子受到水蒸气的压力冲出去,所以水蒸气的内能转换为塞子的机械能,而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能,能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[2]向酒精灯内添加酒精时,闻到了酒精味,这是酒精的扩散现象,表示分子在永不停息地做无规则运动。
23、(2025湖南)2025年2月11日,长征八号甲运载火箭成功发射,如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料,这主要是因为液氢的___________大,它燃烧过程中将___________能转化为内能。
【答案】 ①. 热值 ②. 化学
【解析】
【详解】[1]该火箭的芯二级以液氢为燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
[2]液氢燃烧时,消耗化学能,产生内能,将化学能转化为内能,再通过发动机转化为机械能推动火箭。
24、 (2025新疆维吾尔自治区)为提高内燃机的效率,科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
(1)六冲程发动机在完成传统四冲程后,把水注入汽缸,使水瞬间______(选填“汽化”或“升华”)成高温高压的水蒸气,水蒸气推动活塞做功,该过程为第五冲程;然后将水蒸气排放到冷凝器内,再次变成水,该过程为第六冲程,至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的,石油属于______(选填“可再生”或“不可再生”)的能源。
(2)六冲程发动机在一个完整的工作循环中,有______(选填“1”或“2”)个做功冲程,第四个冲程是______冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的倍,则在做功相同的情况下,六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约______%(选填“30”或“42”)。
【答案】(1) ①. 汽化 ②. 热传递 ③. 不可再生
(2) ①. 2 ②. 排气 ③. 30
【解析】
【小问1详解】
[1]六冲程发动机在完成传统四冲程后,把水注入汽缸,使水瞬间变成高温高压的水蒸气,属于汽化现象。
[2]第五冲程在气缸中水时,水吸收气缸的热量,注入水的内能急剧增加,是通过热传递的方式实现的。
[3]六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的,石油的形成要经过漫长的地质年代,石油属于不可再生的能源。
【小问2详解】
[1]六冲程发动机在一个完整的工作循环由吸气、压缩、做功、排气、做功、排气六个冲程,有2个做功冲程,第四个冲程是排气冲程。
[2]设四冲程发动机的效率为,六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的1.4~1.45倍,则在做功相同的情况下,六冲程发动机的效率约为,四冲程发动机做功需要的总功
六冲程发动机做同样功需要的总功
发动机做的总功由燃料提供,六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料的百分比
六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约30%。
25、(2025·泸州)小华一家人在端午节期间外出旅游,领略祖国大好河山。他们驾车从泸州到重庆,再坐游轮游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机,如图是汽油机的 示意图:游轮从上游到下游经过的船闸是利用了 原理:当乘客下游轮后,游轮底受到水的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】压缩冲程;连通器;变小
【知识点】热机的四个冲程;液体压强的计算;连通器原理及其应用
【解析】【解答】 (1)由图可知,两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,
(2)船闸是连通器在实际中的具体运用,它能让大型轮船在上下游之间顺利往返航行;
(3)当乘客下游轮后,游轮总重力减小,而浮力等于重力,因此轮船受到的浮力减小。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,游轮排开液体的体积减小,即游轮上浮一些。由p=ρ液gh游轮底受到水的压强变小。
【分析】 (1)根据活塞的运行方向以及气门的开合确定冲程名称;
(2)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(3)当乘客下游轮后,游轮总重力减小,根据浮沉条件分析受到浮力的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析排开水的体积变化,进而确定游轮底部的位置变化,最后由p=ρ液gh分析游轮底受到水的压强变化。
26、 (2025四川德阳)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是___________,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]一个标准大气压下水的沸点是100℃,该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
[2]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72×105J
天然气的热值为
27、 (2025黑龙江伊春市)质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 _______ (填“相同”或“不同”)的;若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收,可使 _______ kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 相同 ②. 50
【解析】
【详解】[1]热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的质量以及燃烧条件无关,所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同。
[2]酒精完全燃烧放出的热量
由题意,
由,则水的质量
28、 (2025广东深圳)5月29日,我国探月工程天宫一号顺利升空,琴琴和小林同学一起观看了这一过程,琴琴同学提出:火箭加速上升过程中,燃料燃烧放出热量_______(全部/部分)转化为机械能,天宫一号进入轨道后,_____(有/无)惯性。
【答案】 ①. 部分 ②. 有
【解析】
【详解】[1]火箭加速上升过程中,受到大气的阻力,燃料燃烧放出热量会有一部分转化为火箭表面的内能,会有一部分转化为机械能。
[2]一切物体在任何情况下都有惯性,天宫一号进入轨道后有惯性。
29、 (2025山东威海)小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少?
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
【答案】(1)4200N, 7×10 Pa
(2)8.4×105J, 0.056kg
【解析】
【小问1详解】
摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N
摩托车对地面的压强
【小问2详解】
水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J
燃气释放热量
燃气质量
30、 (2025广东)如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船。某次任务中,该船的总质量为。已知g=10N/kg,,。求该船:
(1)受到的总重力;
(2)静止时排开海水的体积;
(3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
该船受到的总重力
【小问2详解】
船只漂浮,静止时,受到浮力为
则排开海水的体积
【小问3详解】
发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量
31、(2025黑龙江绥化)用烟煤烧水时,将10kg的水从加热到,燃烧了1.4kg的烟煤,烟煤的热值为,则水吸收的热量是______J,烧水的热效率是______。
【答案】 ①. ②. 8%
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量是
[2]燃烧1.4kg烟煤产生的热量
烧水的热效率
32、 (2025黑龙江齐齐哈尔)如图,我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务,为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时,舰艇底最低点到水面的竖直距离为。若某段航行过程中,该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了,发动机做的有用功为。已知:海水的密度,该舰艇所用燃料的热值。求:
(1)该舰艇在平静的海面上静止时,海水对舰艇底最低点的压强是多少Pa?
(2)该段航行过程中,发动机提供的前进的动力是多少N?
(3)若该舰艇发动机的效率为,则该段航行过程中,消耗燃料的质量是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
海水对舰艇底最低点的压强
【小问2详解】
该段航行过程中,发动机提供的前进的动力
【小问3详解】
该段航行燃料完全燃烧放出的热量
则消耗燃料的质量
33、 (2025陕西B卷)火电站利用煤炭燃烧时产生的热量,通过汽轮机带动发电机发电,若火电站的煤电转化效率 (为火电站发出的电能,为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量),则煤炭燃烧越充分,煤电转化效率越高。有关研究表明,基于“富氧燃烧”技术的“碳—氢—风—电”能源耦合模型,可有效地提高新能源与传统能源的综合利用。如图所示,风电站给电网供电后,将富余的电能输送给制氢厂,通过电解水装置制造的氢气,经加氢站到达用户端;将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站,使煤炭实现“富氧燃烧”,提高火电站的煤电转化效率。
(1)某风电站总装机功率为105kW,平均每天工作时长以10h计。若风电站以总装机功率工作时,1天所发出的电能中,有8.2×105kW·h的电能供给电网,富余的电能全部用于电解水制氢(每产生1m3氢气消耗3.6kW·h的电能),产生的氢气完全燃烧时,释放的热量为多少?(氢气的热值为1.28×107J/m3)
(2)假设火电站通过“富氧燃烧”技术,使煤炭完全燃烧,可实现每消耗0.31kg的标准煤,发出1kW·h的电能,则“富氧燃烧”条件下,煤电转化效率是多少?
(3)若采用“富氧燃烧”技术后,煤电转化效率相比技术革新之前提高了4%,则同样发出1kW·h的电能,相比应用“富氧燃烧”技术前,能节约多少千克标准煤。(标准煤的热值为2.9×107J/kg)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
富余的电能为
产生的氢气为
氢气完全燃烧释放的热量为
【小问2详解】
煤电转化效率是
【小问3详解】
采用富氧燃烧技术后,煤电转化效率相比技术革新之前提高了4%,则技术革新之前的效率为36%,同样发出1kW·h的电能需要消耗的热量为
需要煤的质量为
可以节约煤的质量为
34、 (2025山西)小亮看到如图所示的阳光健身海报,决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。爱生活爱运动脂肪完全“燃烧”释放的能量为(即可看作脂肪的热值)。若小亮的质量为,家住11楼,每层楼高为。(取)
(1)求小亮所受的重力。
(2)小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家,若电梯匀速运行,求电梯对他做的功。
(3)若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g,求脂肪完全“燃烧”放出的能量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小亮所受的重力
【小问2详解】
小亮随电梯做匀速直线运动,小亮所受的支持力与重力大小是平衡力,大小相等,即
小亮在支持力方向上移动的距离
电梯对小亮所做的功
【小问3详解】
脂肪完全“燃烧”放出的能量
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