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物理学(physics)即万物皆有理，指事物的内在规律，事物的道理，是研究物质(质量)结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，是一门以实验和观察为基础的自然科学。下面是www.zzxu.cn小学作文网小编整理的32届全国中学生物理竞赛预赛试题详细解析，供大家参考!32届全国中学生物理竞赛预赛试题详细解析
一、选择题(每题3分，共36分)
1. 下列关于燃料热值的说法中正确的是( )
A.热值大的燃料燃烧时放出的热量一定多
B.热值大的燃料完全燃烧时放出的热量一定多
C.燃料完全燃烧放出热量的多少，不仅和热值的大小有关，而且和燃料的质量有关
D.以上说法都是错误的
2. 一杯酒精倒出一半后，则( )
A.热值和比热容都不变
B.热值减半、比热容不变
C.热值和比热容都减半
D.热值不变、比热容减半
3. (2015•福建厦门中考)下列关于热值和热机效率的描述，正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
D.热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
4. 下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是( )
A.柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B.在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式
C.柴油机比汽油机笨重，但燃料便宜
D.柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物
5.(2016•山东潍坊中考)汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分，汽油机的四个冲程中，使汽车获得动力的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
6. (2014•南昌中考)现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，其四个冲程如图所示，其中做功冲程是( )
A B C D
7. (2016•广州中考)下列说法正确的是( )
A.内燃机是利用电能做功的机械
B.内燃机在做功冲程把内能转化为机械能
C.内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能
D.随着技术的进步，内燃机的效率能达到100%
8. 柴油机的效率比汽油机的高，这说明( )
A.在单位时间内柴油机消耗的燃料比汽油机的少
B.在单位时间内柴油机消耗的燃料比汽油机的多
C.柴油的热值比汽油的高
D.柴油机把柴油燃烧后的内能转化为机械能的比率比汽油机的高
9. 关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是( )
A.火山具有内能，冰山不具有内能
B.火箭在加速上升时，机械能保持不变
C.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能
D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能
10. (2016•广东中考)如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是( )
A.煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
B.煤气燃烧越充分，它的热值越大
C.水的温度越高，水分子运动越剧烈
D.烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
11. 下列有关热机的说法中不正确的是( )
A.热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
B.为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性
C.可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
D.热机的大量使用会造成环境污染
12. (2016•江苏扬州中考)如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是( )
甲 乙 丙
A.比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图
B.比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图
C.比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图
D.比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图
二、填空题(每空1分，共21分)
13. 汽油的热值是 ，氢的热值是 。在燃烧单位质量这两种燃料时，________放出的热量多，因此发射火箭时常用________作燃料。
14. 柴油机的效率为40%，用这台柴油机工作时，完全燃烧 的柴油可做有用功______ 。(柴油的热值是 )
15. 一台柴油机的转速是 ，这台柴油机的活塞每秒钟经过________个冲程，完成________个循环，做了________次功。
16. (2014•南京中考)如图所示是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外 ，燃气的________能转化为盒盖的 能，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。
17. 汽油的热值是 ，它表示的物理意义是______________________________
_________________________。现有 汽油，完全燃烧 汽油放出的热量是________，剩下的 汽油的热值是________________。
18. (2015•山东菏泽中考)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意，比
如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，能的转化过程是___________________ 。图中___________________是汽油机的工作原理图。
甲 乙
19. (2016•江苏苏州中考)已知天然气的热值为 ，水的比热容为 。
(1)完全燃烧0.04 天然气可放出热量为___________J。
(2)某天然气灶烧水的效率为 ，完全燃烧0.04 天然气可使常温下5 kg的水温度升高___________℃。
20. (2015•山东威海中考)汽车的散热器用水作冷却剂利用了水的________较大的性质;如果散热器中装有 的水，在温度升高 的过程中水吸收的热量相当于完全燃烧______ 的天然气放出的热量。[天然气的热值 ，水的比热容 ]
21. (2014•泸州中考)汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在这四个冲程中，把机械能转化为内能的是_______冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮转速为 ，该内燃机每秒钟对外做功的次数为_______次。
三、简答题(共7分)
22. 乙醇汽油作为汽车的燃料，它是由粮食及各种植物纤维加工而成的燃料——乙醇与汽油按一定比例混配形成的。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放，是目前世界上可再生能源的发展重点。
(1)根据题目提供的信息，说明用乙醇汽油代替汽油的好处。(至少写出一条)
(2)乙醇汽油与普通汽油相比，谁的热值高呢?请设计一个实验来比较它们的热值,要求写出实验方法。(实验所需的器材，如安全燃烧汽油的装置，都可由实验室提供)
四、计算题(每题9分，共36分)
23. 小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为 ，放出的热量有50 被有效利用，现要将初温为 的水加热到 ，需要完全燃烧 的天然气，则能加热水的质量为多少?[ ]
24. 小芳家的太阳能热水器，水箱容积是 。小芳进行了一次观察活动：某天早上她用温度计测得自来水的温度为 ，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为 。请你求解下列问题：
(1)水箱中水吸收的热量。[ ]
(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，需要燃烧 ，则煤气灶的效率为多少?(煤气的热值为 )
25. (2015•呼和浩特中考)王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有 水，把水从 加热至 ，已知水的比热容为 。如果木炭的热值为 ，它燃烧放出的热量有 被水吸收。求：
(1)在这个过程中水吸收的热量;
(2)在这个过程中用掉多少木炭。
26. 一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是 ，该汽油机每分钟需燃烧汽油 ，问该汽油机的效率是多大?(汽油的热值是 )
第十四章 内能的利用 检测题参考答案
1. C 解析：燃料完全燃烧放出热量的多少，不仅和热值的大小有关，而且和燃料的质量有关，故A、B、D选项错误，C选项正确。
2. A 解析：热值和比热容都是物质的一种特性，与物质的质量、体积等没有关系，故A选项正确;B、C、D选项错误。
3. B 解析：热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧是否充分、释放热量的多少无关，故A、C选项错误;热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，在热机工作中能量的损失有：克服摩擦做功消耗一部分能量、燃料不完全燃烧损耗一部分能量、热机直接向外散热消耗一部分能量、废气带走了大部分能量，所以热机效率不是定值，使燃料燃烧充分，可以提高热机效率，故B选项正确，D选项错误。
4. B 解析：由柴油机和汽油机的构造可知，柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A选项正确;柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故D选项正确;在做功冲程中，柴油机的点火方式叫压燃式，汽油机的点火方式叫点燃式，故B选项错误;柴油机比汽油机笨重，但燃料便宜，故C选项正确。
5. C 解析: 汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。做功冲程是将内能转化为机械能，使汽车获得动力，而其他三个冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，故C选项正确。
6. B 解析：A选项一个气门打开，一个气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程;B选项两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化成机械能;C选项两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化成内能;D选项一个气门打开，一个气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程。
7. B 解析：内燃机是利用燃料燃烧释放的内能做功的装置，故A选项错误;内燃机在做功冲程中，汽缸内燃料燃烧，产生高温高压气体，推动活塞做功，即内能转化为机械能，故B选项正确;内燃机的压缩冲程，活塞在飞轮的带动下，从汽缸下部向上运动，缸内气体被压缩，气体的温度升高、内能增大，所以能量的转化是机械能转化为内能，故C选项错误;燃料完全燃烧是一种理想化的情况，克服摩擦消耗能量、机械传热散失能量等也是无法避免的，因此内燃机的效率永远达不到100%，故D选项错误。
8. D 解析：由热机效率的定义可知，柴油机的效率比汽油机的高，说明柴油机把柴油燃烧后的内能转化为机械能的比率比汽油机的高，故D选项正确。
9. C 解析：内能是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，任何物体在任何情况下都具有内能，故A选项错误;火箭在加速上升时，速度增大，高度增大，所以火箭的动能和重力势能都增大，而机械能为动能和势能之和，所以火箭的机械能增大，故B选项错误;物体的重力势能与物体的质量和物体所处的高度有关，在质量一定时，高度越高，则物体具有的重力势能就越大，拦河大坝使水位升高，水的重力势能就增加，故C选项正确;陨石在坠落时，要克服空气的摩擦力做功，机械能转化为陨石的内能，使陨石的内能增加，温度升高，故D选项错误。
10. C 解析：燃料燃烧的过程将化学能转化为内能，A选项错误;燃料的热值是燃料本身的一种特性，它的大小与燃料的质量、放热的多少、是否完全燃烧均无关，B选项错误;分子热运动的快慢与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，C选项正确;烧水的过程是火焰将热量传递给水，是热传递改变了水的内能，D选项错误。
11. C 解析：热机是将内能转化为机械能的机器，A选项正确;由于水的比热容较大，一定质量的水升高一定温度吸热较多，所以常用水作冷却剂，B选项正确;热机的效率是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的总能量的比值，与功率无关，C选项不正确;热机工作时会对环境产生污染，D选项正确。
12. A 解析：比较不同液体的比热容，应选择相同的热源、质量相同的不同液体，观察题图中装置，可知应选择甲丙两图，故A选项正确，B选项错误;比较不同燃料的热值，应选择质量相同的同种液体，不同的燃料，观察题图中装置，可知应选择甲乙两图，故C、D选项错误。
13. 氢 氢 解析：由题意可知，氢的热值大于汽油的热值，当燃烧单位质量这两种燃料时，氢放出的热量多，故发射火箭时常用氢作燃料。
14. 解析：完全燃烧 的柴油可放出的热量为 ,由热机的效率公式可得柴油机所做的有用功为 。
15. 96 24 24 解析：柴油机的转速是 ，即 ，活塞转1转经过两个冲程，故活塞每秒钟经过96个冲程;活塞转2转完成一个工作循环，故活塞每秒钟完成24个循环;活塞每完成一个工作循环，燃气对外做功一次，故燃气做了24次功。
16. 做功 内 机械 做功 解析：按动电火花发生器的按钮产生电火花，点燃盒内酒精，酒精燃烧产生高温高压的燃气，燃气膨胀对外做功，燃气的内能转化为盒盖的机械能，四冲程汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，所以这一过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
17. 汽油完全燃烧放出 的热量
18. 化学能转化为内能，再转化为机械能 乙
解析：蒸汽机和汽油机，它们工作时，首先是燃料的化学能转化为内能，然后内能再转化为机械能来提供动力，所以蒸汽机和汽油机工作时，能的转化过程是化学能转化为内能，再转化为机械能;题图甲中是靠水蒸气推动叶轮转动，所以是蒸汽机的工作原理，题图乙中是靠燃气推动叶轮转动，所以是汽油机的工作原理。
19. (1) (2分) (2)40(2分)
解析：(1)根据公式 可得完全燃烧0.04 天然气放出热量 = ;(2)天然气烧水的效率为50%，则被水吸收的热量 ，由公式 得 。
20. 比热容 0.01 解析：汽车的散热器用水作冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时，能够吸收更多的热量;水吸收的热量 ，这些热量需要完全燃烧的天然气的体积为 。
21. 压缩 10 解析：在单缸四冲程内燃机四个冲程中，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。内燃机每经历一个工作循环，飞轮转动两周，活塞对外做一次功，该内燃机飞轮转速为 ，每秒转动20 r，因飞轮每转动两周，活塞对外做功一次，故对外做功的次数为10次。
22. (1)它是清洁燃料，可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放。(2分)
(2)实验方法：
①取等质量的乙醇汽油和普通汽油(适量)，放在安全燃烧的装置里;(2分)
②取相同的两只烧杯装入温度相同的等质量的水，同时用上述燃烧装置加热，使燃料完全燃烧;(2分)
③测量在加热前、后水的温度变化;(1分)
④通过比较水温上升的多少来比较热值的大小。(2分)
23. 解：水吸收的热量为 (1分)，
又因为天然气完全燃烧放出的热量为 (1分)，
由题意可知： (2分)，
则有： (2分)，
所能加热水的质量为： = ≈ (3分)。
24. 解：(1)
。(5分)
(2) 。(4分)
25. 解：(1)水吸收的热量：
(4分)
(2)木炭放出的热量： (2分)
用掉木炭的质量： (3分)
26. 解：由题意可知燃烧汽油 放出的热量为
(3分)
该汽油机每分钟输出的有用功为
(3分)
则η= (3分)
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