【中考一轮复习】2023年中考物理专题卷 14 能—内能与内能的利用（有解析）

这是一份【中考一轮复习】2023年中考物理专题卷 14 能—内能与内能的利用（有解析），共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，简答题，科普阅读题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2022·连云港）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰块内能为0
B．温度高的物体含有的热量多
C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加
D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
2．（2022·乐山）下列说法正确的是（ ）
A．“钻木取火”是通过做功来改变物体的内能
B．内燃机的吸气冲程是将内能转化为机械能的过程
C．物体的质量越大比热容越大
D．0℃的冰没有内能
3．（2021九上·越秀期末）下列说法正确的是（ ）
A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机
B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化
C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况
D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用
4．（2022·汶上一模）如图所示，用规格相同的加热器分别给质量相等的甲乙两种液体加热，不计热损失，丙所示的液体温度与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（ ）
A．甲液体比乙液体的比热容比大
B．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2︰3
C．加热相同的时间，甲、乙两种液体升高的温度之比2︰3
D．将甲、乙两种液体从20℃均加热至60℃（没有达到沸点）所需要的时间之比仍为2︰3
5．（2021九上·南岸期末）如图所示，对于下列实验中所描述的物理过程，说法正确的是（ ）
A．从滑梯滑下，臀部发热，是通过热传递方式增加臀部的内能
B．试管内的水蒸气推动塞子做功时，水蒸气的内能增加
C．厚玻璃管中的空气被压缩时，管内空气的内能减小
D．给瓶内打气，瓶内的空气推动塞子跳起来时，瓶内空气的内能减小
6．（2022·简阳模拟）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的
B．甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同
C．加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2∶3
D．将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3
二、多选题
7．（2021九上·富裕期末）下列关于内能、温度、热量的说法不正确的是（ ）
A．物体内能增加，温度一定升高B．物体温度升高，内能一定增加
C．物体温度升高，一定吸收热量D．物体吸收热量，温度一定升高
8．（2022·龙岗模拟）2021年5月，搭载着天舟二号货运飞船的运载火箭点火后，燃烧产生的热气流高速向后喷出，火箭拔地而起，约10分钟后，飞船与火箭成功脱离，精确进入预定轨道。约22分钟后，飞船的太阳能帆板两翼顺利展开工作，发射取得圆满成功。下列分析错误的是（ ）
A．燃料燃烧是将化学能转化为内能
B．火箭用液态氢做燃料是利用了它的比热容大
C．火箭加速升空过程中，高温燃气对火箭做功后内能增大
D．飞船的太阳能帆板正常工作时，将太阳能转化为电能
9．（2021九上·铁锋期末）某台四冲程内燃机，转速为3000revs/min，它的一个工作冲程如图所示，下列关于汽油机工作的说法错误的是（ ）
A．汽油机每秒完成100个工作循环，做功25次
B．图示冲程中，机械能转化为内能
C．这台内燃机完成一个冲程的时间0.1s
D．汽油燃烧时，将汽油化学能直接转化为活塞机械能
10．（2022九上·崂山期末）在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将初温相同的水和植物油分别放入如图甲两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热。记录相关数据，并绘制出如图乙所示的图像。下列说法正确的是（ ）
A．实验应选用质量相同的水和植物油
B．实验中利用加热时间显示两种液体吸收热量的多少，运用了转换法
C．图像中的图线a表示的是水
D．如果加热的是500g水，整个过程水吸收热量6.3×104J
11．（2022·济南）关于图中四个事例的能量转化，以下说法正确的是（ ）
A．甲图中原始人类“钻木取火”，把内能转化为机械能
B．乙图中水轮机带动发电机发电，把水能转化为电能
C．丙图中行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能
D．丁图中楼顶的太阳能热水器，把太阳能转化为内能
12．（2022·福田模拟）下列关于温度、热量、内能和热值的说法中，正确的是（ ）
A．温度越高的物体，含有的热量越多
B．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
C．“钻木取火”是通过做功的方式增大物体的内能
D．不同燃料完全燃烧时，放出热量越多的热值越大
三、填空题
13．（2022·绵阳模拟）如图所示，小明在燃烧皿中放入10g酒精，点燃后对质量为200g的水加热，充分燃烧后，水温升高60℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，此过程中水的内能增加了 J，利用该实验计算得到的酒精热值 。（选填“偏大”或“偏小”）。
14．（2021九上·宜州期末）“钻木取火”是利用 方法增加物体的内能；冬天用热水袋取暖是采取 的方法增加物体的内能。
15．（2022·牡丹江）2022年6月5日，“神州十四号”火箭发射成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是 能转化为机械能。
16．（2022·榆林模拟）观察图中汽车的外形，若汽车在水平路面上快速行驶，由于汽车上下表面空气流动速度不同，汽车对地面的压力和静止时相比会 （选填“变大”“变小”或“不变”）；汽车上的散热器用水作为冷却剂，散热器中装有10 kg 的水，在温度升高了20℃的过程中，水吸收的热量相当于完全燃烧 kg的天然气放出的热量【已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=8.4×107 J/kg】。
17．（2022·高港模拟）如图所示是厨房用的蒸蛋器，在使用的过程中蒸蛋器会通过上方的小孔喷出蒸汽，小华将自制的风车放在蒸蛋器上方成功的让风车转了起来。请你根据所学知识解释，水蒸气推动风车的能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同。在此冲程完成过程中燃气的内能 （选填“增加”、“减小”或“不变”）。某单缸四冲程汽油机在1s内完成了15个循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为 r/min。
18．（2022·肥东模拟）天然气作为种较为清洁、环保的能源，在生活中被广泛地使用，若使用天然气热水器完全燃烧0.042m3的天然气释放的热量全部被水吸收，可使 kg初温为20℃的水温度升高10℃。[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）]
四、作图题
19．（2022九上·贵阳期末）把初温为20℃的牛奶放入80℃的热水里加热，牛奶和水质量相同，8min后两者达到相同温度。请在如图所示的坐标系中分别画出0∼8min牛奶和热水温度随时间变化关系的大致图像。（c牛奶”、“=”或“Δt水 ，所以当牛奶和水温度相同时，末温应大于 50℃ ；由于开始时两者温度相差较大，牛奶升温和热水降温都较快，随着两者温度差逐渐减小，牛奶升温和热水降温都变慢，由此可知，牛奶和热水温度随时间变化关系的大致图像如图
【分析】根据公式c牛奶mΔt牛奶=c水mΔt水，求出温度变化，始时两者温度相差较大，牛奶升温和热水降温都较快，随着两者温度差逐渐减小，牛奶升温和热水降温都变慢，由此画出图像。
20．【答案】（1）吸收的热量相同；b
（2）=
（3）a；电流；电阻
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）由于热源和锅底面积相同，则相同时间内，锅体两侧吸收的热量相同。
质量相同，相同加热时间内吸收的热量相同，b液体升温较慢，根据Q=cmΔt
可得，b液体吸热能力强，比热容大。
（2）要比较不同物质的吸热能力，必须控制其他量相同，除了质量和初温相同外，相同时间内吸热也要相同，即热源相同，乙图串联，通过两电阻的电流相同、通电时间相同，要想两电阻通电产生的热量相同，要求两瓶中电阻丝的阻值R甲=R乙。
（3）a、b两种液体，吸收相同热量，a液体升温较快，便于测量且节能。故答案为：用a液体。
串联电路，电流、通电时间相同，从而可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系。
【分析】（1）比较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应。
（2）比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料相同而吸热物质不同；物质吸收热量的多少可以通过加热时间来反应；根据控制变量法的要求分析解答。
21．【答案】（1）水和沙子相同时间吸收的热量相同
（2）C
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）使用相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量相等，目的是使水和沙子相同时间吸收的热量相同。
（2）相同条件下比热容越大，升温越慢；而相同体积的水在体积膨胀相同的情况下，底面积越大水面升高越小。如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的底面积属性类似，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）相同的加热器，加热相同的时间，加热器放出的热量相等，水和沙子吸收的热量相等。
（2）相同条件下升温越快比热容越小；而相同体积的水在体积膨胀相同的情况下，底面积越小水面升高越大。
22．【答案】（1）解：水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0水)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.08kg×(18℃-12℃)=2.016×103J
水吸收的热量2.016×103J。
答：水吸收的热量为2.016×103J；
（2）解：已知不计热损失，则Q放=Q吸=2.016×103J
由Q放=cm(t0-t)得：铅的比热容c铅=Q放m铅(t0铅-t铅)=2.016×103J0.2kg×(98℃-18℃)=126J/(kg⋅℃)
铅的比热容是126J/(kg⋅℃)。
答：铅的比热容是126J/(kg⋅℃)。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；
（2）根据物体吸收的热量和质量、温度差的比值，计算物体的比热容。
23．【答案】解：牛奶吸收的热量Q吸=cm∆t=2.5×103J/(kg·℃)×0.2kg×20℃=1×104J
答：牛奶吸收的热量为1×104J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】利用Q=cm△t求得牛奶吸收的热量。
24．【答案】（1）解：完全燃烧0.06m3天然气所放出的热量Q放＝V天然气q＝0.06m3×4×107J/m3＝2.4×106J
答：0.06m3天然气完全燃烧放出的热量是2.4×106J；
（2）解：水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106J＝1.68×106J
升高的温度Δt=Q吸c水m水=1.68×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg=80℃
水的末温t=Δt+t0=80℃+10℃=90℃
答：若水的初始温度为10℃，则水吸收了这些热量后温度将升高到90℃。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据燃料的热值和体积的乘积，计算热量；
（2）根据总热和热效率的乘积，计算吸收的热量，根据热量和物体的比热容、质量的比值，计算物体的温度差。
25．【答案】（1）解：在此过程中水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(98℃-18℃)=1.68×106J
答：在此过程中水吸收的热量为1.68×10J；
（2）解：根据η=Q吸Q放=Q吸qV×100%
消耗的天然气体积V=Q吸qη=1.68×106J4.2×107J/m3×40%=0.1m3
答：在此过程中消耗天然气的体积为0.1m。
【知识点】热量的计算；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cmΔt求得在此过程中水吸收的热量。
（2）根据η=Q吸Q放=Q吸qV×100%求得消耗的天然气体积。
26．【答案】（1）解：由题意可知，水的质量为m水=200g=0.2kg
因一个标准大气压下，水的沸点为100℃，故可知图a是沙子的温度随时间变化的图像，图b是水的温度随时间变化的图像。由图中可知，0~2min水的温度变化量为Δt水=70℃-20℃=50℃
故由Q=cmΔt可得，2min时水吸收的热量为Q水=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×50℃=4.2×104J
答：2min时水吸收的热量为4.2×104J
（2）解：由题意可知，2min时消耗的酒精的质量为m酒精=1g/min×2min=2g=2×10-3kg
由Q=qm可得，2g酒精完全燃烧释放的热量为Q放=q酒精m酒精=3.0×107J/kg×2×10-3kg=6.0×104J
答：2min时酒精完全燃烧放出的热量为6.0×104J；
（3）解：因两酒精灯完全相同，则相同时间内酒精灯释放的热量相同，若用酒精灯加热水和沙子时热量的利用效率相同，则由η=Q吸Q放×100%
可知2min时沙子和和水吸收的热量相同，即Q沙=Q水=4.2×104J
由图中可知，0~2min沙子的温度变化量为Δt沙=270℃-20℃=250℃
故由Q=cmΔt可得，沙子的比热容为c沙=Q沙m沙Δt沙=4.2×104J0.2kg×250℃=0.84×103J/(kg⋅℃)
答：沙子的比热容为0.84×103J/(kg•℃)。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）结合图像，由Q=cmΔt可得2min时水吸收的热量。
（2）由题意可知2min时消耗的酒精的质量，由Q=qm可得酒精完全燃烧释放的热量。
（3）因两酒精灯完全相同，则相同时间内酒精灯释放的热量相同，若用酒精灯加热水和沙子时热量的利用效率相同，则由η=Q吸Q放×100%可知2min时沙子和和水吸收的热量相同，由Q=cmΔt可得沙子的比热容。
27．【答案】解：小华用热水给爸爸泡脚，热水的温度高于小华爸爸脚的温度，通过热传递，小华爸爸的脚吸收了热水的部分热量。同时用手搓脚，对脚做功，脚的内能增大温度升高，所以小华爸爸感觉脚很快就热了。
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【分析】温度不同的物体间，通过热传递改变内能；物体间相互摩擦，是做功改变内能。
28．【答案】（1）热传递
（2）A；C
（3）910q
（4）3.5×103
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】（1）物体向周围散热，物体的内能转移到周围温度较低的物体上，内能减小，这种方式叫热传递。
（2）q是表示散热快慢的物理量，速度是表示物体运动快慢的物理量，功率是表示做功快慢的物理量，这三者的物理意义最接近，AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC。
（3） 当物体温度为30℃，周围环境温度为20℃时，根据牛顿冷却定律q=k(t物-t环)可得物体的散热系数k=qt物-t环=q30℃-20℃=q10℃
当物体温度降低到29℃时，散热快慢为k(t物'-t环)=q10℃×(29℃-20℃)=910q
（4）由图乙可知，水从30℃降到25℃放出的热量为Q放=c水m水(t0水-t水)=4.2×103J/(kg·℃)×m水×(30℃-25℃)=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×V水×5℃
盐水从30℃降到25℃放出的热量为Q放ˊ=c盐水m盐水(t0盐水-t盐水)=c盐水m盐水×(30℃-25℃)= c盐水×1.1×103kg/m3×V盐水×5℃
其中水和盐水降温时间分别为24min和22min，盐水和水的体积相同，所以放出的热量之比为Q放Q放'=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.0×103kg/m3×V水×5℃c盐水×1.1×103kg/m3×V盐水×5℃=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3c盐水×1.1×103kg/m3=2422
可求得盐水的比热容为3.5×103J/(kg·℃)
【分析】（1）温度不同的物体间，通过热传递改变内能；
（2）散热快慢表示散热速度，或散热功率；
（3）根据牛顿冷却定律，结合温度差和放热快慢，计算散热；
（4）根据物体的比热容、质量和温度差，可以计算热量；利用散热时间和热量，计算未知物体的比热容。
29．【答案】（1）排气；压缩
（2）内；机械
（3）E2E
（4）2.3×107J；11°C
【知识点】热量的计算；燃料的热值；内燃机的四个冲程；有关热机的计算
【解析】【解答】（1）图1甲中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，故甲是排气冲程；乙中，两气门关闭，活塞向上运动，乙是压缩冲程。
（2）利用内能可以做功，人们制造了各种利用内能做功的机械即热机。做功冲程是把内能转化成机械能，从而获得动力。
（3）用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。图2是汽油机的能量流向图，故其效率为 η=E2E×100%
（4）①假如汽油完全燃烧，释放的热量Q=mq＝0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J
②水吸收的热量为 Q吸=ηQ=20%×2.3×107J=4.6×106J
初温为20℃质量为100kg的水升高的温度是 Δt=Q吸cm水=4.6×106J4.2×103J/(kg⋅°C)×100kg≈11°C
【分析】（1）根据汽油机的气门的开合情况，结合活塞运行方向，判断冲程；
（2）汽油机的做功冲程将内能转化为机械能；
（3）根据汽油机的有用功和总热的比值， 计算热机效率；
（4）根据燃料的质量和热值的乘积，计算热量；结合热机效率，计算液体吸收的热量；结合物体的比热容和质量，计算温度差。