中考物理二轮复习强化训练专题14 内能的利用（教师版）

这是一份中考物理二轮复习强化训练专题14 内能的利用（教师版），共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，简答题，综合题，计算题等内容，欢迎下载使用。
《专题14 内能的利用》强化训练一、单选题1．（湖北省直辖县级单位中考）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中使汽车获得动力的冲程是（　　）A．         B．       C．     D．【答案】C【解析】由上述分析可知，使汽车获得动力的冲程是做功冲程，这一冲程中，将内能转化为机械能；两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故A不符合题意；排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故B不符合题意；两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故C符合题意；进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，故D不符合题意。故选C。2．（湖北天门中考）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】如图所示，是做功冲程，进气门、出气门都关闭，故A错误；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；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；做功冲程，将内能转化为机械能，故D正确。故选D。3．（江苏淮安中考）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）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】将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程属于机械能转化为内能，吸气冲程和排气冲程不涉及能量转化，压缩冲程为机械能转化为内能，做功冲程为内能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4．（广东中考）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能【答案】C【解析】吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误；压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误；做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确；排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。故选C。5．（2018四川达州中考）对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加B．图乙中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力C．图丙中活塞向下运动与内燃机的做功冲程原理相同D．图丁中小朋友下滑时，内能转化为机械能【答案】B【解析】甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气对外做功，内能转化为机械能，所以内能减少，故A错误；乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故B正确；丙图中活塞向下运动时，压缩气体做功，内能转化为机械能，与内燃机的压缩冲程相同，故C错误；丁图中小朋友下滑时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故D错误。故选B。6．（广西百色中考）用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（　　）A．试管中的水是靠做功的方式增加内能的 B．水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能C．水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加【答案】C【解析】试管中的水是靠热传递的方式增加内能的，故A错误；B．水蒸气对木塞做功，把内能转化为机械能，故B错误；C．水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，与汽油机做功冲程的原理相同，故C正确；D．水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，水蒸气的内能减少，故D错误。故选C。7．（内蒙古鄂尔多斯中考）年5月29日晚，由“长征七号”火箭助推发射的“天舟二号”货运飞船顺利升空，进入预定轨道，开始追赶“天和”核心舱。30日凌晨，“天舟二号”与“天和”成功对接。下列说法正确的是（　　）A．“天和”核心舱通过超声波与地面基站传递信息B．“天舟二号”的太阳能电池将太阳能转化为机械能C．追赶过程中，以“天舟二号”为参照物，“天和”是运动的D．“天舟二号”加速升空，动能、重力势能增加，机械能守恒【答案】C【解析】超声波不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播，“天和”核心舱通过电磁波与地面基站传递信息，故A错误；“天舟二号”的太阳能电池将太阳能转化为电能，故B错误；追赶过程中，以“天舟二号”为参照物，“天和”相对于“天舟二号”位置发生改变，“天和”是运动的，故C正确；“天舟二号”加速升空，速度变大，动能增加，高度变大，重力势能增加，机械能增加，故D错误。故选C。8．（湖北荆门中考）关于热和能，下列说法中正确的是（　　）A．水沸腾过程中，吸收热量，温度升高B．0℃的冰块不能通过热传递的方式变成水C．从冰箱里取出的易拉罐外壁出现小水珠是水蒸气液化形成的D．四冲程内燃机工作时，做功冲程将机械能转化为内能【答案】C【解析】水沸腾过程中，吸收热量，温度不变，故A错误；0℃的冰块受热后可以熔化成水，通过热传递的方式变成水，故B错误；夏天，从冰箱里取出的易拉罐过一会儿外壁出现小水滴，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故C正确；四冲程内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，故D错误。故选C。9．（广西贵港中考）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（　　）A．这个过程与内燃机的做功冲程类似B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变C．酒精燃烧时是内能转化为化学能D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气【答案】A【解析】用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，故B错误；酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，故C错误；水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，故D错误；在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，故A正确。故选A。10．（黑龙江绥化中考）一个电热水壶，其铭牌标注了额定电压为220V，额定功率为1800W。该电热水壶正常工作时，将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，所用时间为250s，则该电热水壶的加热效率是（　　）A．75% B．84% C．88% D．95%【答案】B【解析】水的质量将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，吸收的热量电热水壶所用时间为250s消耗的电能该电热水壶的加热效率是故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。11．（贵州贵州中考）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】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；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。二、填空题12．（辽宁鞍山中考）高速行驶的汽车突然刹车，车内的人由于________身体会向前倾，驾驶员通过踩刹车可以使行驶中的汽车突然停止，说明力可以改变汽车的_______。汽油机一个工作循环中有四个冲程，图是汽油机工作循环中的___________冲程。【答案】     惯性     运动状态     做功【解析】[1]高速行驶的汽车突然刹车时，人的下半身会随车一起停止运动，而人的上半身由于惯性仍会保持原来的运动状态，故人的身体会向前倾。[2]驾驶员踩刹车时，对车施加力，使得行驶中的汽车停止，汽车的运动状态发生改变，说明力可以改变汽车的运动状态。[3]由图中可知，此时进气门与排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，故可知是做功冲程。13．（辽宁大连中考）四冲程汽油机工作时，主要将机械能转化为内能的是______冲程，此冲程汽缸内气体的温度______。【答案】     压缩     升高【解析】四冲程汽油机在压缩冲程时，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内的气体、对气体做功，活塞的机械能减小，气体的内能增加，此过程中主要将机械能转化为内能，由于气体内能增加，温度升高。14．（山东日照中考）四冲程汽油机的压缩冲程中，汽缸内汽油和空气的混合物内能增加。从能量转化的角度看，这是___________转化为内能；从改变内能的方式看，这是___________改变内能。【答案】     机械能     做功【解析】[1][2]压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，对气体做功，使气体内能增加，这是机械能转化为内能，从改变内能的方式来看，是通过做功的方式来改变气体内能。15．（黑龙江中考）2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，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，是内能转化为______能。【答案】     热值     机械能【解析】[1]火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大，燃烧同样质量的液氢和其他燃料，液氢放出的热量更多。[2] 火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是燃气对火箭做功，使火箭机械能增加，是内能转化为机械能能。16．（内蒙古兴安盟中考）某家用轿车的发动机是四冲程汽油机。它在___________冲程将机械能转化为内能；该轿车百公里消耗汽油6kg，这些汽油完全燃烧放出___________J的热量。 （q汽油=4.6×107J/kg ）【答案】     压缩     2.76×108【解析】[1]在压缩冲程中，压缩气体对其做功，将机械能转化为内能。[2]6kg汽油完全燃烧放出热量为Q放=mq汽油=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J17．（黑龙江哈尔滨中考）哈尔滨市正在进行的老旧小区改造措施惠及万民，其中为房屋外墙安装保温层更换门窗等措施可减少散热，提高室温实现“节能减排”因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104kg，这些煤完全燃烧可放出的热量为______J，这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高______。[水的比热容为4.2×103J/（kg·），煤的热值为3.0×107J/kg]【答案】          【解析】[1]这些煤完全燃烧可放出的热量[2]这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高 18．（江苏无锡中考）用某煤气灶将质量为5kg的水从20°C加热到100°C，水吸收的热量为______J，若消耗的煤气质量为0.16kg，煤气灶烧水时的效率为______。[c水＝4.2×103J/(kg•°C)，q煤气＝4.2×107J/kg]【答案】     1.68×106J     25%【解析】[1]水吸收的热量[2]消耗的煤气质量为0.16kg，则煤气释放的热量则煤气灶烧水时的效率    19．（贵州黔东南中考）如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由______能转化为______能，这一特点与汽油机______冲程相同。完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量是______J（已知汽油的热值为4.6107J/kg）。【答案】     机械     内     压缩     2.3107【解析】[1][2][3]活塞向下压的过程是活塞的机械能转化为硝化棉的内能，这与汽油机的压缩冲程能量转化相同。[4]完全燃烧0.5kg汽油放出的热量Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J20．（湖南张家界中考）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，某研究小组对汽车开展调查研究。（3）内燃机有四个工作冲程，图丙是内燃机的 ______冲程；（4）假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电30千瓦时，若电能转化为机械能效率为85%，则汽车匀速行驶时受到阻力为______N。若质量和外形完全相同的燃油汽车，它的能量转化率为30%，以相同速度在同一路面上匀速行驶，每行驶百公里需要消耗的燃油为 ______kg；（汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，结果保留1位小数）（5）若电价为0.6元/千瓦时，汽油价格为7.0元/升，每行驶百公里，电动汽车比燃油汽车节省 ______元。（汽油的密度ρ＝0.71×103kg/m3，结果保留1位小数）【答案】         压缩     918          47.8【解析】进气口、出气口关闭，活塞向上运动，故是压缩气体，是压缩冲程。每百公里耗电30千瓦时，若电能转化为机械能效率为85%，有用的机械能汽车匀速行驶时受到阻力为        故汽车匀速行驶时受到阻力为；需要消耗的燃油释放的总能量为则消耗燃油质量为故消耗燃油质量为。每行驶百公里，电动汽车需要花钱燃油汽车消耗汽油的体积 需要花费故能够节省故每行驶百公里，电动汽车比燃油汽车节省。三、实验题21．（江苏宿迁中考）在“观察液体的沸腾”实验中，将质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热量加热，如甲、乙两图所示，每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。（1）由a、b两种液体沸腾时的温度与加热时间的关系出现，可以得出液体沸腾时需要吸热，但是___________保持不变。（2）由a/b两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像，可以探究物质的一种物理属性，这种属性是物物质的___________。（3）小明认为利用此装置还可以探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系，于是增加了相同的装置如图丁，向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量_________（选填“相等”或“不相等”），燃烧相同质量的燃料后应与图___________所示的实验相比较。【答案】     温度     比热容     相等     甲【解析】[1] 观察图乙中液体沸腾时的图像知道，液体沸腾时吸收热量，温度不变。[2]由图像知道“质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热源加热，”沸腾前，加热相同时间即吸收相同的热量，两种液体温度变化不同，即吸收热量的能力不同，由此探究的是物质的一种物理属性，即物物质的比热容。[3]不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系，应使燃料的质量相等；同时需给质量相同的同种液体加热，通过比较液体温度的变化来比较燃料放出热量的多少，故丁装置中与甲、乙装置中的液体质量应相等。[4]由于图丁装置中的容器内倒入的液体a，所以，燃烧相同质量的燃料后应与图甲所示的实验相比较。四、简答题22．（辽宁锦州中考）如图所示是一台四冲程汽油机工作时某一时刻的示意图，请回答下列问题：（1）该汽油机此时处于哪个冲程？（2）在此冲程中发生了怎样的能量转化？（3）请写出汽油机在工作过程中靠飞轮惯性来完成的任意一个冲程的名称？【答案】（1）压缩冲程；（2）机械能转化为内能；（3）吸气冲程（或压缩冲程、或排气冲程）【解析】（1）由图可知，进气门和排气门关闭，活塞上行，因此是压缩冲程。（2）压缩冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，使气体内能增大，能量转化为机械能转化为内能。（3）除了做功冲程，其它冲程都是依靠飞轮惯性来工作的，即吸气冲程、压缩冲程、排气冲程靠飞轮惯性来完成。23．（辽宁辽宁中考）如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩起。请回答下列问题：（1）爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同?（2）请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度越来越小?【答案】（1）汽油机做功冲程；（2）见详解【解析】（1）氢气爆炸实验中，将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的机械能，与汽油机做功冲程相同。（2）由于纸杯具有惯性将保持原来的运动状态不变，由于在竖直方向上受到重力的作用和纸杯在上升的过程中将动能转化为重力势能，高度增大，重力势能增大，动能减小，速度越来越小。五、综合题24．（江苏江苏中考）阅读文，回答文后问题。航速优化化石燃料的广泛应用加快了人类文明的进程，但同时也污染了环境.因为大量燃烧化石燃料使大气中CO2浓度增加，引起温室效应而导致全球变暖。人们意识到环境保护的重要性，开始从各个方面着手减少碳排放．船舶航行大多使用柴油发动机，航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小，从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。航速优化就是要找到适合的航速，使发动机做的总功减少，达到节能减排的目的。（1）在柴油发动机的工作循环中，排出CO2等气体的冲程是______ ；A．吸气冲程                    B．压缩冲程C．做功冲程                    D．排气冲程（2）若船舶以速度匀速直线航行，航行时受到的阻力为f=kv2（k为常量），则理想情况下，推进功率和速度的关系为P推=______；（3）某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示，则最省油的航速约为______m/s；（4）若题（3）中船舶的最大航速为10m/s，柴油发动机的效率为40%，柴油的热值为4.3×107J/kg。则航速从最大航速降低到最省油航速，每公里航程少消耗柴油______kg。【答案】     D     kv3     6     26.2【解析】[1]在柴油发动机的工作循环中，排出CO2等气体，把废气排出气缸，属于排气冲程，故选D。[2]若船舶以速度匀速直线航行，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡得到牵引力F=f= kv2推进功率P=Fv= kv2v=kv3[3]发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。航速优化就是要找到适合的航速，使发动机做的总功减少，达到节能减排的目的，由图可知，当航速为6m/s时，推进功和辅助功之和最小，则最省油的航速约为6m/s。[4]船舶的最大航速为10m/s，由图可知，发动机做的功为W1=W辅助1+W推进1=3.5×108J+8×108J=11.5×108J燃料燃烧放出的热量 每公里航程消耗柴油≈66.9kg每公里航程少消耗柴油，发动机做的功为W2=W辅助2+W推进2=2×108J+5×108J=7×108J燃料燃烧放出的热量 每公里航程消耗柴油≈40.7kg航速从最大航速降低到最省油航速，每公里航程少消耗柴油Δm=m1-m2=66.9kg-40.7kg=26.2kg25．（福建中考）年5月15日，搭载“祝融号”火星车的探测器天问一号经历“黑色九分钟”，从约2万千米/小时的速度降至0千米/小时，顺利着陆火星表面。天问一号在进入火星大气层以后首先借助火星大气，进行气动减速，这个过程要克服高温的影响。接着天问一号打开降落伞进行伞系减速，然后通过反推发动机向下喷气进行动力减速。在距离火星表面100米时，天问一号进入悬停阶段。然后缓速下降抵达火星表面。（1）任选一个减速过程，写出其中所包含的一个物理知识；（2）为什么天问一号可以在火星表面上方处于悬停状态？【答案】（1）见解析；（2）天问一号受到平衡力的作用，处于平衡状态【解析】（1）气动减速：受到大气摩擦力的作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；伞系减速：受到大气的阻力作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；动力减速：向下喷气对天问一号产生向上的反推力；力可以改变物体的运动状态；力的作用是相互的；减速过程中机械能转化为内能。（2）天问一号受到喷气的反推力和受到火星的吸引力（“火星重力”）是一对平衡力，天问一号处于平衡状态，于是悬停在火星上方100米处。六、计算题26．（江苏镇江中考）氢气—汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换。氢气和汽油的热值分别取、。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶。全程分两个阶段，如图所示。阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，消耗了0.8kg氢气。阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。（1）求轿车行驶过程中受到的阻力；（2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率；（3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地。【答案】（1）800N；（2）；（3）不能【解析】解：（1）轿车使用氢燃料从甲地匀速行驶到达丙地，轿车牵引力的功率为20kW，轿车的速度25m/s，轿车行驶过程中受到的阻力与牵引力为平衡力，由得轿车行驶过程中受到的阻力（2）使用氢燃料，轿车发动机做功W有=Pt=20×103W×3600s=7.2×107J氢燃烧放出的热量Q放1=m氢q=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J轿车发动机的效率（3）轿车从甲地到丙地通过的路程则从丙地到乙地的距离为s2=250km-90km=160km设油箱内汽油的质量能使轿车行驶的路程为s，由得所以小华最终不到达乙地。答：（1）轿车行驶过程中受到的阻力为800N；（2）在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率是；（3）小华最终不能到达乙地。27．（湖南益阳中考）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华用容量为5L的水壶装满水，水的初温是20℃，然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是2365.02m3，水刚烧开时天然气表的示数变为2365.12m3，天然气的热值为3.2×107J/ m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）； （2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；（3）天然气灶的效率η。【答案】（1）1.68×106J；（2）3.2×106J；（3）52.5%【解析】解：（1）水的质量               水吸收的热量         （2）天然气放出的热量（3）天然气灶的效率答：（1）水吸收的热量Q吸为；（2）天然气放出的热量为；（3）天然气灶的效率。28．（黑龙江黑龙江中考）小琦家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射水温由原来的25℃升高到45℃（已知:水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值q=3.0×107J/kg、水的密度ρ=1.0×103kg/m3）。问:（1）在这4h内水吸收的热量为多少焦耳?（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭?【答案】（1）；（2）【解析】解（1）水吸收的热量为（2）燃烧焦炭所释放的能量需要燃烧焦炭的质量为答：（1）在这4h内水吸收的热量为。（2）需要燃烧的焦炭。