2022届八年级物理第十四章内能的利用知识总结例题.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届八年级物理第十四章内能的利用知识总结例题届八年级物理第十四章内能的利用知识总结例题 单选题 1、有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（）A装置所具有的机械能始终不变 B如果没有能量补充，装置最终会停下来 C根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 答案：B 解析：ABC由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置最终会停下来，故 AC 错误，B 正确；D装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，故 D 错误。故选 B。2、下列有关热学知识的叙述中，正确的是（）A用砂轮磨刀，有火星迸出是采用做功的方式改变了物体的内能 2 B一杯水的温度由 30降低到 10，放出热量，内能减小，比热容减小 C一定质量的酒精完全燃烧时的热值比不完全燃烧时的热值大 D夏天在地面上洒水，感觉到凉快主要是因为水的比热大 答案：A 解析：A用砂轮磨刀，有火星迸出是因为磨刀时克服摩擦做功，采用做功的方式改变了物体的内能，将机械能转化为内能，故 A 正确；B一杯水的温度由 30降低到 10，放出热量，温度降低，内能减小，比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与温度、吸放热及内能无关，故比热容不变，故 B 错误；C热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与燃烧程度无关，故 C 错误；D夏天在地面上洒水，感觉到凉快主要是因为水蒸发吸热有致冷作用，故 D 错误。故选 A。3、如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切摩擦，用图甲绕法匀速提升重为 900N 的物体时，机械效率为 90%。下列判断正确的是（）A拉力F1的大小为 450 N B用图乙绕法匀速提升 400N 的重物时，机械效率为 80%C分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法的机械效率更大 D分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功不相等 3 答案：B 解析：A图甲中n=2，因为机械效率 =有总=所以拉力为 1=900N2 90%=500N 故 A 错误 B图甲中，忽略绳重及一切摩擦时 =1(动+物)则动滑轮的重力：G动=2F1G物=2500N900N=100N 在图乙中，忽略绳重及一切摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，则滑轮组的机械效率为 =有总=有有+额=物物+动=物物+动=400N400N+100N=80%故 B 正确；C分别用两种绕法匀速提升相同重物时，由 =有总=有有+额=物物+动=物物+动 可知，两图中的机械效率相等，故 C 错误；D分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度时，由W有=Gh可知，两图中的有用功相等，由W额外=G动h可知，两图中的额外功相等，因为W总=W有+W额外，所以F1、F2做的总功相等，故 D 错误。4 故选 B。4、如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（）A进气门打开，排气门关闭 B喷油嘴喷出雾状汽油 C靠飞轮的惯性完成 D内能转化为机械能 答案：D 解析：A如图所示，是做功冲程，进气门、出气门都关闭，故 A 错误；B该内燃机是汽油机，是火花塞点火，而不是喷油嘴喷柴油，故 B 错误；C做功冲程中飞轮的转动是靠汽油的内能转化为机械能，并不是靠惯性完成的，故 C 错误；D做功冲程，将内能转化为机械能，故 D 正确。故选 D。5、“钻木取火”中蕴含有丰富的物理知识，其中“钻木取火”时能量转化与四冲程发动机下列哪幅图相同（）5 ABCD 答案：C 解析：“钻木取火”时，钻对木头做功，使木头的内能增加，温度升高，达到着火点而燃烧，此过程中机械能转化为内能；A如图，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能；B如图，排气门打开，是排气冲程，没有能量的转化；C如图，两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，机械能转化为内能；D如图，进气门打开，为吸气冲程，没有能量的转化；综上可知，C 符合题意，ABD 不符合题意。故选 C。6、如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（）A进气门打开，排气门关闭 B喷油嘴喷出雾状汽油 C靠飞轮的惯性完成 D内能转化为机械能 答案：D 解析：6 A如图所示，是做功冲程，进气门、出气门都关闭，故 A 错误；B该内燃机是汽油机，是火花塞点火，而不是喷油嘴喷柴油，故 B 错误；C做功冲程中飞轮的转动是靠汽油的内能转化为机械能，并不是靠惯性完成的，故 C 错误；D做功冲程，将内能转化为机械能，故 D 正确。故选 D。7、如图向下压缩活塞，玻璃筒内的空气能量转化情况与下列选项中内燃机工作过程相同的是（）ABCD 答案：B 解析：向下压缩活塞，发生的能量转化是将机械能转化为内能。A进气门开，排气门关，活塞向下，是吸气冲程，无能量转化，故 A 不符合题意；B进气门关，排气门关，活塞向上，是压缩冲程，是将机械能转化为内能，故 B 符合题意；C进气门关，排气门关，活塞向下，是做功冲程，是将内能转化为机械能，故 C 不符合题意；D进气门关，排气门开，活塞向上，是排气冲程，没有能量的转化，故 D 不符合题意。故选 B。7 多选题 8、如图所示，是四冲程汽油机压缩冲程示意图，这个冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。在压缩冲程中，气缸内的气体（）A内能增加 B温度升高 C吸收热量 D分子热运动加快 答案：ABD 解析：由图知道，这是压缩冲程。在这个冲程中，活塞的机械能转化成汽油和空气的混合物的内能，因此气缸内的汽油和空气混合物的内能增加、温度升高，分子热运动加快；这是通过做功改变物体内能的，不是吸收热量。故选 ABD。9、潍柴集团于 2020 年正式发布全球首款热效率突破 50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破，下列关于内燃机的说法不正确的是（）A内燃机效率越高则做功越快 B做同样的功，内燃机效率越高消耗的燃料越少 C制约内燃机效率提高的主要因素是机械摩擦生热 D随着技术的进步，内燃机的效率能到达 100%答案：ACD 8 解析：A热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值，功率是热机做功的快慢，两者没有必然联系，故 A 错误，符合题意；B热机的效率越高，热机将燃料完全燃烧放出的热量转换成机械能的能力越强，所以在输出同样功的情况下，消耗燃料越少，故 B 正确，不符合题意；C根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，制约内燃机效率提高的主要因素是废气带走的能量，故 C 错误，符合题意；D热机在工作过程中会由于热传递或摩擦等消耗一些能量，所以热机效率不能达到 100%，故 D 错误，符合题意。故选 ACD。10、有关热现象，下列说法中正确的是（）A组成物质的分子之间存在引力和斥力 B在热传递过程中，吸收热量的物体温度一定升高 C在四冲程内燃机中，做功冲程的功能是将内能转化为机械能 D温度低于0的室外，仍有水蒸气存在 答案：ACD 解析：A分子之间同时存在相互作用的引力和斥力，故 A 正确；B在热传递过程中，吸收热量的物体温度可能不变，如晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，故 B 错误；C在四冲程内燃机中，做功冲程是将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能，故 C 正确；D蒸发是在任何温度下发生的，故温度低于 0的室外，仍有水蒸气存在，故 D 正确。故选 ACD。9 综合题 11、阅读短文，回答下列问题：喷气发动机 随着航空和航天事业的发展，普通的内燃机已经不能提供足够的动力，人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度，因此喷气发动机就应运而生。喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机。广泛用作飞行器的动力装置。按燃料燃烧时所需要的来源，可分为二大类：一类是火箭发动机，另一类是空气喷气发动机。火箭发动机根据采用的推进剂又分为固体火箭发动机和液体火箭发动机。空气喷气发动机分为无压气机式和有压气机式二种；无压气机式空气喷气发动机分为冲压式和脉动式，有压式空气喷气发动机分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机。如图甲为涡轮喷气发动机使压缩缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。减小发动机的体积和质量，使用高能燃料，可以获得更大的推进力。如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。2019 年 3 月 24 日，由中国航天科技集团有限公司六院研制的 500 吨级液氧煤油发动机燃气发生器涡轮泵联动试验取得圆满成功（如图丙），标志着我国 500 吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标，为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。2019 年 10 月 5 日 02 时 51 分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将高分十号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。10 （1）喷气发动机工作过程中燃料的_能先转化为内能，内能再转化为_能，从而提供动力。（2）_（选填“涡轮喷气”或“火箭”）发动机不能在大气层外工作。（3）长征四号丙运载火箭使用的燃料主要是液态氢，随着液态氢的不断消耗，其热值将_。A减小 B不变 C增大 D都有可能（4）假设我国 500 吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为 8106牛，将起飞质量 5000 多吨的火箭在 20 秒的时间内推到约 1.2104米的高度，同时最大速度达到 3 千米/秒。则火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为_W。（5）喷气压缩发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，图丁中能大致反应燃气温度随时间而变化的是_。答案：化学 机械 涡轮喷气 B 4.8109 C 解析：（1）12喷气发动机工作过程中，燃料燃烧时，将化学能先转化为内能，内能再转化为机械能。（2）3涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作。（3）4热值是燃料本身的一种性质，与质量无关，故随着液态氢的不断消耗，其热值将不变。（4）5推力做功为 11 W=Fs=8106N1.2104m=9.61010J 推力的平均功率约为 =9.6 1010J20s=4.8 109W（5）6从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是 C。12、某品牌燃气热水器，铭牌上标有热水产率“10L/min”，即开始加热后每分钟有 10L 的热水流出；若流进热水器的水的初温为 15，流出的热水的温度为 45，小明洗一次澡用了 20min，通过燃气表上的示数由23.912m3变为 25.412m3，已知 水=1.0103kg/m3，q气=3.2107J/m3，c水=4.2103J/(kg)；请完成以下问题：（1）热水器工作过程中，将天然气的_能转化为内能，再通过_的方式增大水的内能，使水的温度升高的；（2）每分钟从热水器内流过的水吸收的热量；_（3）洗一次澡消耗的天然气完全燃烧放出的热量；_（4）本次洗澡加热过程中热水器的热效率。_ 答案：化学 热传递 1.26106J 4.8107J 52.5%解析：（1）1热水器工作过程中，天然气燃烧时，通过化学变化转化为内能，因此将天然气的化学能转化为内能。2加热水的过程是将燃料燃烧放出的内能转化为水的内能，因此该过程是通过热传递的方式增大水的内能，使水的温度升高的。（2）3由“10L/min”可知，每分钟从热水器内流过水的体积 V=10L=110-2m3 由=可得，水的质量 12 m=水V=1.0103kg/m3110-2m3=10kg 水吸收的热量 Q吸=c水m=4.2103J/(kg)10kg(45-15)=1.26106J（3）4洗一次澡消耗的天然气 V气=25.412m3-23.912m3=1.5m3 天然气完全燃烧放出的热量 Q放=V气q气=1.5m33.2107J/m3=4.8107J（4）5已知洗一次澡需要 20min，因此 20min 水吸收的热量 Q吸=20Q吸=201.26106J=2.52107J 本次洗澡加热过程中热水器的热效率 =吸放=2.52 107J4.8 108J 100%=52.5%