那份名為精品近十年全國初中應用物理知識競賽試題分類匯編專題十四內能的利用熱機的文檔，被會員分享了，能夠在線閱讀，更多與之相關的名為精品近十年全國初中應用物理知識競賽試題分類匯編專題十四內能的利用熱機且有10頁的內容，請在知學網上搜索。
1. 在四沖程汽油機工作進程之中，存在機械能向著內能轉化的沖程，那個轉化為內能的沖程是 （ ），選項包含A吸氣沖程、B 壓縮沖程、C做功沖程、D 排氣沖程，答案：C，對其解析為：機械能轉化成為內能的沖程被稱作是做功沖程，而且選項C是正確 ； 2. 受到高空落下物件傷人所帶來啟示這件事，美軍時下正在著手研制一種被稱作是“上帝之杖”的太空武器裝置，“上帝之仗此物體本身真正內在實質就是具有高密度性能、同時還能耐住更高溫度的金屬棒模樣物品；這種物體它主要要依靠依托搭建在太空平臺那上面，還要再借助使用助推功效的小型火箭和高空高速落落從而產生巨大讓一般物件都承受不了的動能，采用這種條件下的動能去針對地球戰略目標落實戰略謀劃打擊行為，其產生對于人們的殺傷這種破壞能力堪稱非常強大，而且巨大。對其攻擊導致效果這個目標產生得巨大能量主要來源是（ ），來源涉及A選項小型火箭用來施展助推動達到增加的能動這個能量B選項與大氣相互摩擦從而生成產生的能量C選項 “上帝之杖”物體本身具有的能夠用來工作的內部含有能量D選項下落過程之中的重力勢能轉化轉換成為的具有運動形態狀態的能，答案：D，對此進行解釋為：“上帝之杖”在高空區域里從高向低降落進程之中，物體內在基本組成的質量是保持不再變化，僅僅只是物體所處位置高度感到是越來越低，因此其對應的重力具有勢頭能感到是也是越來越小，但是它在下落過程之中的速度卻是越來越快，因此物體本身具有的發生動過程的能感到是越來越大，在下落這個過程之中重力具有產生勢頭的能轉化轉換成為物體具有發生動過程的能，因為采用這種力的轉化，它獲得的物體具有發生動過程的能越大，對于人們殺傷破壞能力就越強導致毀滅打擊就越強。正確選項是D ； 3. 甲柴油機的工作效率比乙柴油的工作效率要低，這一情況表明（ ），選項涉及A情況甲的功率比乙小B情況甲做的功比乙小C情況甲消耗的柴油數量多D情況甲柴油機內部含有能量轉化轉變成機械能的所占實際有效的百分比小，解析為： 甲的熱機工作效率低貝語網校，依據熱機工作效率的定義可以知道可得，是用來做出有用工作從而轉換成為機械能的那部分能量，也就是在工作進程之中轉化轉變成機械能的那部分能量，占燃料完全燃燒之后所釋放出來最終產生的能量(也就是內能)的所占實際有效的百分比小，所以D項是對的 。
二．綜合運用題，1.閱讀下面的短文，然后回答問題，空氣能熱水器裝置有空氣能熱水器，如圖24甲所示，它是吸收空氣的熱能來制造熱水的裝置，這種裝置耗能約為電熱水器的四分之一，其中空氣能屬于可再生的新能源，具有先天的節能環保的優勢。圖24乙是空氣能熱水器的工作原理示意圖，它主要由儲水箱、毛細管、蒸發器、壓縮機、冷凝器等部件構成，制冷劑在毛細管、蒸發器、壓縮機、冷凝器之間循環過程與我們所熟悉的電冰箱的制冷循環過程一樣，它的工作過程如下：A．液態制冷劑經過一段很細的毛細管緩慢地進入蒸發器，在蒸發器迅速汽化，并且從空氣中吸收熱能。B．制冷劑汽化生成的蒸氣被壓縮機壓縮后變成高溫高壓的蒸氣進入冷凝器。C．在冷凝器中，高溫高壓的蒸氣將熱能傳遞給冷水并發生液化，制冷劑依此不斷循環流動，致使水的溫度不斷上升。空氣能熱水器有一個很重要的指標是能效比，它是指水箱中的水吸收的熱能(Q)與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值，能效比越高，表明熱水器的制熱效果越好。請回答下列問題：（1）制冷劑在蒸發器中汽化，在冷凝器中液化。（2）制冷劑在工作循環過程中，將空氣中的熱能不斷地“搬運”至水中。（3）某品牌空氣能熱水器正常工作時的參數如下：從表格中的數據可知，該空氣能熱水器正常工作1h可產生的熱水的體積為L。
表示水的比熱容的數值是4.2乘以10的3次方焦耳每千克攝氏度 ，表示水的密度的數值是1.0乘以10的3次方千克每立方米 。
答案：（1）蒸發器，壓縮機；（2）空氣，水；（3）68， 解析： 1. 根據能效比3.4可知，空氣能熱水器正常工作一小時，水箱中的水吸收的熱能（Q）等于3.4乘以Pt， 2. 其中Pt為3.4乘以0.84乘10的3次方再乘以3600J，因此Q等于102.8乘10的3次方J， 3. 由Q等于cmt可解得，空氣能熱水器正常工作一小時可產生的熱水的質量m為68kg， 4. 由ρ等于m/V可解得，空氣能熱水器正常工作一小時可產生的熱水的體積為68L， 5. 最后可得，空氣能熱水器正常工作一小時可產生的熱水的體積為68L， 6. 2.(2010全國初中應用物理知識競賽復賽題)小亮家有一輛家用轎車，爸爸在給他說車的性能的時候，總是說“2．0的排量”，卻很少說“功率”， 7. 那么為此小亮特地從網上查到了排量的定義， 8. 什么是排量呢，活塞從上止點移動到下止點所通過的空間容積稱為汽缸排量， 9. 如果發動機有若干個氣缸，所有氣缸工作容積之和稱為發動機排量， 10. 從說明書上查到：小亮家的汽車采用的是LFX直列四缸發動機，排量為2.0L， 11. 同樣從網上查找到了其輸出特性曲線（如圖8所示）， 12. 然后小亮又向爸爸詢問了一些實測數據， 13. 由于汽車行駛的路況很好，所以平均車速為90km／h，此時發動機轉速為/min，平均行駛百公里油耗為9L， 14. 從物理書上查得汽油的熱值為4．6×10の7J/kg，密度為0．71×10の3kg/m三次方， 15. （1）．由這臺發動機輸出特性曲線可以看出，在發動機轉速為1000~5000 rev/min范圍內，它的輸出功率與轉速大致有什么關系？（2）.嘗試經由公式去推導出，在其他參數保持相同的狀況下，發動機的輸出功率跟其排量之間的關系。
（3），這輛汽車以90千米每小時的速度行駛之際，發動機的效率大約是多少呢，每個做功沖程汽缸內的平均壓強大概是多少呢 ？首先，解析如下：其一，由這臺發動機輸出特性曲線能夠看出，在發動機轉速處于1000~5000r/min這個范圍內 , 它的輸出功率和轉速大概成正比 ；其二，設做功沖程燃氣對活塞的平均壓強是p0 ，發動機排量為V排 ，做功沖程燃氣對一個活塞的平均壓力為F = p0S ，每個做功沖程燃氣對一個活塞做的功是W0 = FL = p0SL = p0V排/4 ，發動機轉速為n時燃氣對活塞做功的功率是P = W/t = 2n·p0V排/4 = np0V排/2 ，所以，在發動機轉速為n ，做功沖程氣缸平均壓強p0大致相同的情況下 ，燃氣對活塞做功的功率P與發動機排量V排成正比 ；其三，由這臺發動機輸出特性曲線可知 ，發動機轉速n = 200r/min時 ，其輸出功率約為37kW ，η = ×100% = ×100% = ×100% = ×100% = 50.4% ，由P = np0V排/2可得p0 = = 1.11× 。(2009上海初中物理知識競賽復賽題)然后，在一攪拌機的容器內裝有質量m為0.5千克的水 ，把水加熱到70℃后讓其在室溫下自動冷卻 ，其溫度隨時間變化的關系如圖所示 ，現開動電動攪拌機對該冷卻的水不停地攪拌 ，電動機的功率P為900瓦 ，其做的功有80%轉化為水的內能 。
若不考慮容器的內能變化，水最終的溫度是多少℃？首先，說一下攪拌機每秒鐘讓水增加的內能，其計算方式為：E=Ptη ，這里P是功率，t是時間，η是效率 ，即E = 900×1×0.8J ，算出來是720J。水吸收的熱量Q等于這個增加的內能。再由公式Q = cmt可知，通過這個Q的值可以算出這些能量能使水升高的溫度 ，這里c是比熱容，m是質量 ，算出來t = =℃ = 0.343℃ 。之后只需在圖里找到水冷卻的時候溫度隨時間變化的快慢等同于0.343℃/秒的位置，這個位置對應的點所表示的溫度就是水的最終溫度。接著在圖中作出直線AB ，要使沿AB的溫度變化快慢等于0.343℃／秒 ，再作AB的平行線A'B'與圖線相切 ，然后讀出切點P的縱坐標 ，就能知道水的最終溫度是30℃ 。最后說明一下根據作圖的情況 ，答案在27℃～33℃都給分 。 再看另一個內容 ，如圖所示的裝置 ，它能夠測定每千克I00 ℃的水 ，在大氣壓下汽化成100 ℃的水蒸氣所需要吸收的熱量Q 。該裝置的測量原理如下 ：用加熱器讓水沸騰 ，汽化后的水蒸氣通過凝聚器液化后會被收集在量杯中 ；測量加熱器的發熱功率以及一段時間內在量杯中收集到的水的質量 ，依據能量守恒關系就可求出Q的值。這個汽化裝置工作時的散熱功率是恒定不變的 ，不過散熱功率的值是未知的 。在測得加熱器的功率為285.0瓦時 ，在300秒時間內被冷凝和收集的液體質量為28.0克；當加熱器的功率為100.0瓦時 ，在300秒時間內被冷凝和收集的液體質量為4.0克。
依據上述數據，求取每千克處于100℃的水于大氣壓下汽化成100℃水蒸氣時所需吸納的熱量Q ，解析如下：由能量守恒定律知曉加熱系統所產生的功率P等于Q加上P0 。其中m是300秒內收集到的水的質量，Q為每千克l00攝氏度的水汽化所需吸收的熱量，P0是損失的功率，利用表格中的數據能夠得出兩個方程：285乘以10的負3次方等于Q加P0，100乘以10的負3次方等于Q加P0.聯立求解可得到Q等于2.3125乘以10的6次方J ：(10分) (2009全國初中應用物理知識競賽題)為了緩解處在用電高峰之際電力緊張的矛盾，我國一些地區運用了 “分時電（能）表” 下表格是采用分時計費之前以及之后的電費價目表：原電表計費方式分時電表計費方式時間范圍全天高峰期低谷期6：00至22：0022：00至次日6：00單價(元／度)0．480．500．30 小明家每日都要用電水壺去把質量是3 kg、起始溫度為20℃的水燒開，已知氣壓為1標準大氣壓，水的比熱容為人4.2乘以10的3次方J／(kg·℃)求取： 。這些水被燒開需要吸收多少熱量? （2）．使用分時電表之后，小明家把燒水時間安排在低谷期，若不計算熱量損失，僅這一項，以一個月(按照30天計算)會比原來節省多少元電費? 解析：（1）.這些水需要吸收熱量：Q等價于cm乘以(t2減去t1)等于4.2乘以10的3次方乘以3再乘以(100減去20)是Q。等于乘以1.0乘以10的6次方J。
（2）. 1.0乘以10的6次方焦耳等于0.28度，能夠節省電費：0.28乘以括號0.48減去0.30括號乘以30元等于1.5元6（2009全國初中應用物理知識競賽題）。在一些農村區域建造的沼氣池，借助把農村大量的秸稈、人畜糞便進行發酵來獲取沼氣，利用沼氣來燒火做飯，點燈照明。沼氣池的應用，不但使上述資源得以更好地利用，同時也給生活帶來了諸多便利，讓環境得以改善。這是一個一舉多得的惠民工程。圖9所示為一農戶的水壓式沼氣池的剖面簡圖。說明：1.沼氣池，2.水壓池，3.進料口，4.密封蓋，5.輸氣管，6.貯氣室全國初中物理知識應用，7.沼氣壓力顯示器，8.總閥門，9.U形管壓強計（里面裝有染成紅色的水），l0.出料口蓋板（不密封水壓池，水壓池仍與外面大氣相通），11.閥門。已知該農戶家燃氣灶的相關技術數據如下：使用燃料液化石油氣、天然氣、人工煤氣、人工沼氣不同，灶前壓強（kPa）分別為2.8、2.0、1.0、0.5，額定熱流量（kW），普通爐左：3.6，組合爐左：3.6，右與左不同，右：4.0、可以是右與單個爐不同，右：3.6、單爐4.0。取g等于10N／kg，水的比熱容c水等于4.2乘以10的3次方J／（kg·℃）。（1）.根據圖9所示，經過計算說明，該農戶此時能不能使用這個沼氣池中的沼氣來正常燒火做飯？（2）.有一天，該農戶發覺，沼氣壓強小于燃氣灶的要求。
以物理學角度而言，為能盡快借助沼氣生火做飯，究竟能夠采取哪些措施呢 （3） 倘若該農戶所使用的燃氣灶屬于普通爐 一般情況下 普通爐里的右爐單獨正常運作時 把一壺質量是2.5千克 溫度為20℃的水燒至沸騰 耗費時間大約為10分鐘 試著估算一番右爐燒水的效率 （4） 請你就怎樣提高燃氣灶的效率問題講講你的設想 解析 （1）灶前沼氣的壓強p等于ρ水gh水 也就是1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m 結果是6.0×102Pa 換算后為0.6kPa 由于p大于0.5kPa 所以能夠使用這個沼氣池里的沼氣來正常燒火做飯 （2）能夠采取的措施有 通過進料口向沼氣池中加水 加料 或者向水壓池中加水等 要是通過進料口向沼氣池中加入適量的熱水 那么效果會更佳 (3)通常來講 燃氣灶正常工作時 燃氣燃燒是比較充分的 我們可看作燃氣完全燃燒 再把當時的大氣壓視為1標準大氣壓 水吸收的熱量Q吸等于c水m水t水 即4.2×103×2.5×（100—20）J 得出8.4×105J 燃氣灶所放出的熱量Q放為Pt相等 也就是4.0×103×10×60J 結果是2.4×106 右爐燒水的效率η等于乘以100% 等于乘以100% 等于35% (4.)提高燃氣灶熱效率的設想如下 適當選用額定流量較大的爐具 以此來縮短加熱時間 進而縮短向環境散熱時間 以此減少熱損失 及時清除水壺底部的水垢 以此加快熱傳遞 燒水時 水壺最好加蓋。
干、濕溫度計是一種常用測量儀器，它既能測量空氣溫度，又能測量空氣相對濕度 ，某一溫度下，空氣中水蒸氣量與該溫度下飽和水蒸氣量的比值叫做該溫度下的空氣相對濕度，以百分數表示，飽和氣是指一定溫度下全國初中物理知識應用，一定數量空氣中所能最大限度容納的水蒸氣量 ，如圖4甲所示，儀器上有兩支相同的溫度計并列地安裝在同一刻度板上，圖4乙為其背面 ，其中一支溫度計的測溫泡外面裹有被水浸濕的 棉紗，這一支溫度計即為“濕”溫度計 ；另一支溫度計的測溫泡直接裸露在空氣中，這一支溫度計即為“干”溫度計 ，還有一個可根據干、濕溫度計的示數來確定空氣相對濕度的轉盤式標尺 ，通常情況下，濕溫度計的示數比干溫度計的示數稍低一些，這是為什么 ，轉盤式標尺由兩個同軸的圓盤組成，其中外盤是固定的，上面標有對應“濕溫度計”溫度值的0～40刻度線及表示相對濕度值的10～100刻度線 ；內盤可以繞軸轉動，上面標有對應“干溫度計”溫度值的0～40刻度線及“相對濕度％”字樣 ，轉動內盤，當內、外盤上的相同溫度值對準時，“相對濕度”的箭頭正好指向100，表明空氣的相對濕度為100％，如圖4丙所示 。
根據上述給定的那些信息，來說明怎樣依據干、濕溫度計所顯示的示數，去運用這個轉盤式標尺來確定出空氣的相對濕度，有特定的步驟。中午的時候，小宏看到干溫度計所顯示的示數是26.0℃，而濕溫度計所顯示的示數為22.0℃。到了晚上，小宏又看到干溫度計所顯示的示數變為16.0℃，濕溫度計所顯示的示數為12.0℃。針對上述兩種情況，請思考并回答：①關于中午和晚上空氣的相對濕度，以下說法正確的是()A．中午和晚上空氣的相對濕度相同B．因為中午和晚上氣溫不同，所以沒辦法比較中午和晚上空氣相對濕度的大小C中午空氣的相對濕度大D．晚上空氣的相對濕度大②請你簡要地闡述選取該答案的理由解答：(1) 通常狀況下，由于濕棉紗上面的水會蒸發從而吸收熱量，致使濕溫度計的測溫泡溫度低于周圍大氣溫度，進而使得濕溫度計的示數比干溫度計的示數稍微低一些 （2） 要先分別去讀取干、濕兩支溫度計的示數t1、t2， 接著轉動內盤，當內盤上的溫度值t1與外盤上的溫度值t2對準的時候，“相對濕度”的箭頭所指向的那個數值就是相對濕度的值 （3）①C ②理由如下：中午的時候要把內盤干溫度計26℃刻度轉到與濕溫度計②2℃刻度線對齊，內盤轉過的角度是θ1，晚上的時候要把內盤干溫度計16℃刻度轉到與濕溫度計12℃刻度線對齊，內盤轉過的角度是θ2，由圖4丙能夠得出，θ?＜θ?，所以表示相對濕度的箭頭在中午指示的相對濕度會比較大。
8.（2012全國初中應用物理知識競賽復賽）某小型汽油發電機，其外形如圖1所示，它的實質是利用一個汽油機去帶動一個發電機來進行發電，該種發電機銘牌的部分數據如下表所示，依據表中的數據來求：發動機（汽油機），發電機型號為XGQF5.0，發動機型號同樣是XGQF5.0，額定功率是8.3kW，額定輸出功率為5kW，噪聲是73db，額定輸出電壓為220V，連續運行時間是8h，額定頻率為50Hz，具備強制水冷四沖程以及自動電壓保護，圖1，(1)在允許的連續運行時間內，發電機以額定功率輸出，能夠提供的電能是多少度？172教學網，(2)已知汽油的熱值是q = 4.6×l07J/kg，密度是0.71×103kg/m3，設該汽油機的效率為35%，那么該汽油發電機油箱的容積至少需要多大？172教學網，(3)汽油發電機將內能轉化為電能的效率是多少？解析：（1）發電機能夠提供的電能W電 = P電t = 5kW×8h = 40kW·h，……3分，（2）汽油機的效率………4分，所以油箱的最小容積：3分，（3）汽油發電機將內能轉化為電能的效率…6分，或9 (2009上海初中物理知識競賽復賽題)圖為四缸發動機工作原理：內燃機通過連桿把四個汽缸的活塞連在一根曲軸上，并且使各汽缸的做功過程錯開。
曲軸跟飛輪相連接，飛輪每次轉動半周之際，有一個汽缸處于做功狀態，其他三個汽缸分別在進行吸氣、壓縮以及排氣工作，現有一臺四缸發動機，其主要技術指標列于如下表格之中，其中排量等同于四個汽缸工作容積的總計數額，汽缸工作容積是活塞的面積與活塞上下運動的距離（也就叫做沖程長）的乘積，轉速指的是每分鐘飛輪所轉動的周數，求： (1)飛輪每轉動半周的時候，發動機做功是多少？ (2)要是在做功沖程當中，燃氣對活塞壓強能夠視作恒壓，那么壓強是多大？解答：（9分）該發動機，每秒鐘所做的功為：W1等于P乘t，其中P(功率)為120千焦每秒鐘 ，曲軸每秒鐘完成的轉數是6000除以60等于100 轉 ;而飛輪每完成轉動半圈這個過程里，發動機所做的功為W，其值等于600J ;每個氣缸的工作容積是V，V等于0.5L，每個進行了做功沖程的過程中，氣體所做的功為W， W等于p乘以V，也就是p乘0.5L，其結果等于600焦，由此可以得出p的值為1.2乘以106帕 。