中考物理一轮复习强化训练——内能的利用 (含答案)

中考物理章节强化训练——内能的利用

一、热机的原理

1．实验装置如图所示，加热试管使水沸腾。对观察到的现象分析正确的是(　　)

A．玻璃管口冒出“白气”是水汽化成的水蒸气

B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能

C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的

D．小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能

2．如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是(　　)

3．菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通。具体操作是：先将适量的疏通剂倒入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是________能转化为________能，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的________冲程。

4．目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车，汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过________的方式使气体内能增加。开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为 ________能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为________能。

5．阅读短文，回答问题。

从火车到火箭

生产力的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用……

交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了……

早期的飞机是由内燃机提供动力的。从20世纪40年代开始，飞机上越来越多地使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便……

(1)在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________(填“增大”或“减小”)。

(2)在结构上汽油机汽缸的顶部是火花塞，柴油机汽缸的顶部是__________。

(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为__________。

二、热机的工作过程

1．下列所示的工具工作过程中使用热机的是(　　)

2．汽车是一种运输工具，关于汽车的知识下列说法正确的是(　　)

A．发动机的做功冲程将内能转化为机械能

B．汽油只有在高温时才会蒸发

C．选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较小的特点

D．车轮胎上的花纹是为了减小摩擦

3．在四冲程汽油机工作过程中，将机械能转化成内能的冲程是(　　)

A．吸气冲程  B．压缩冲程  C．做功冲程  D．排气冲程

4．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图________是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2 400 r/min，这台汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做了________次功。

三、热值和热效率

1．用铝壶在天然气灶上烧水的过程中(　　)

A．水的温度越高，水分子运动越剧烈 

B．通过做功的方式改变水的内能

C．铝的比热容比水小，铝的吸热能力比水强 

D．天然气燃烧越充分，热值越大

2．关于内燃机，下列说法正确的是(　　)

A．内燃机的实际工作效率可达100% 

B．汽油机和柴油机使用同种燃料

C．汽油机和柴油机均属于内燃机 

D．在做功冲程中，机械能转化为内能

3．目前，汽车发动机的汽缸都采用金属材料制作，这主要利用了金属耐高温、耐摩擦等性质。但由于它的另一特性，却使得转化为有用功的能量大大减少，降低了发动机的机械效率。这是指它具有良好的(　　)

A．弹性     B．磁性     C．导热性    D．导电性

4．天然气水合物因其外观像冰、遇火即可燃而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比________(只填一种)等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源。据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100 L天然气能跑300 km，加入相同体积的可燃冰就能跑50 000 km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的________。

5．汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将______能转化成______能。一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2 t，这些汽油完全燃烧放出_________J的热量。(q汽油＝4.6×107 J/kg)

6．有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料________(填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，________能转化为内能，用比热容________的液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾)

7．太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。现需将10 kg、20 ℃的水加热到40 ℃，不考虑能量转换过程中能量的损失，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，燃气的热值为4.2×107 J/m3。则：

(1)若用太阳能热水器加热，则水吸收了多少热量？

(2)若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧多少米3的燃气？

8．可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先。用燃气锅炉烧水时，把质量为500 kg，初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了12 m3天然气，已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q天然气＝4.2×107 J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。求：

(1)水吸收的热量。

(2)燃气锅炉烧水时的效率。

(3)若换用可燃冰，应使用多少米3可燃冰。

三、能量的转化和转移

1．生活中能量转化的实例很多。下列描述中，错误的是(　　)

A．摩擦生热是把机械能转化为内能 

B．摩擦起电是把电能转化为机械能

C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能 

D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能

2．近年来，安宁河谷地区大力发展风力发电。风力发电过程中涉及的能量转化的说法正确的是(　　)

A．太阳能转化为电能 

B．电能转化为风能

C．水能转化为电能 

D．风能转化为电能

3．如图所示，陨石在加速下落的过程中与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧。则在陨石下落过程中，其能量转化过程是(　　)

A．重力势能→动能→内能  B．动能→重力势能→内能

C．重力势能→内能→动能  D．内能→重力势能→动能

4．下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是(　　)

A．在燃气灶上烧开水  B．风吹动风车 

C．骑自行车      D．磨剪子

5．阅读下列短文，回答问题。

“天舟一号”与“天宫二号”成功对接

 我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功。“天宫二号”在距地面高度380 km的圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一圈的运行时间为90分钟，“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由“长征七号”火箭成功发射升空，并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功，如图甲所示，为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。

发射“天舟一号”货运飞船的“长征七号”火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成。火箭点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台，使得发射平台核心区的温度接近3 000 ℃，足以熔化绝大多数金属和非金属材料。“长征七号”火箭发射时与其他火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，如图乙所示，在发射中火箭飞到5 m高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒，喷水量约为400 t，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[圆周率π＝3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

(1)设“喷水降温降噪系统”喷出400 t水的初温为20 ℃，在喷水20 s内全部变成100 ℃的水，则水带走的热量为________J。

(2)如图丙所示，设地球半径为6 370 km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为________km，圆形轨道的周长为________km。“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室成功对接，对接时“天舟一号”的运行速度为________km/s。

(3)“长征七号”火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断________(填“变大”“变小”或“不变”)，“长征七号”火箭燃料燃烧时________能转化为内能。

中考物理章节强化训练——内能的利用参考答案

一、热机的原理

1．实验装置如图所示，加热试管使水沸腾。对观察到的现象分析正确的是(　　)

A．玻璃管口冒出“白气”是水汽化成的水蒸气

B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能

C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的

D．小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能

【答案】D

2．如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是(　　)

【答案】C

3．菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通。具体操作是：先将适量的疏通剂倒入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是________能转化为________能，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的________冲程。

【答案】化学；内；做功

4．目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车，汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过________的方式使气体内能增加。开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为 ________能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为________能。

【答案】做功；机械；内

5．阅读短文，回答问题。

从火车到火箭

生产力的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用……

交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了……

早期的飞机是由内燃机提供动力的。从20世纪40年代开始，飞机上越来越多地使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便……

(1)在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________(填“增大”或“减小”)。

(2)在结构上汽油机汽缸的顶部是火花塞，柴油机汽缸的顶部是__________。

(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为__________。

【答案】(1)减小　(2)喷油嘴　(3)机械能

二、热机的工作过程

1．下列所示的工具工作过程中使用热机的是(　　)

【答案】B

2．汽车是一种运输工具，关于汽车的知识下列说法正确的是(　　)

A．发动机的做功冲程将内能转化为机械能

B．汽油只有在高温时才会蒸发

C．选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较小的特点

D．车轮胎上的花纹是为了减小摩擦

【答案】A

3．在四冲程汽油机工作过程中，将机械能转化成内能的冲程是(　　)

A．吸气冲程  B．压缩冲程  C．做功冲程  D．排气冲程

【答案】B

4．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图________是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2 400 r/min，这台汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做了________次功。

【答案】丙；80；20

三、热值和热效率

1．用铝壶在天然气灶上烧水的过程中(　　)

A．水的温度越高，水分子运动越剧烈 

B．通过做功的方式改变水的内能

C．铝的比热容比水小，铝的吸热能力比水强 

D．天然气燃烧越充分，热值越大

【答案】A

2．关于内燃机，下列说法正确的是(　　)

A．内燃机的实际工作效率可达100% 

B．汽油机和柴油机使用同种燃料

C．汽油机和柴油机均属于内燃机 

D．在做功冲程中，机械能转化为内能

【答案】C

3．目前，汽车发动机的汽缸都采用金属材料制作，这主要利用了金属耐高温、耐摩擦等性质。但由于它的另一特性，却使得转化为有用功的能量大大减少，降低了发动机的机械效率。这是指它具有良好的(　　)

A．弹性     B．磁性     C．导热性    D．导电性

【答案】C

4．天然气水合物因其外观像冰、遇火即可燃而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比________(只填一种)等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源。据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100 L天然气能跑300 km，加入相同体积的可燃冰就能跑50 000 km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的________。

【答案】煤；热值

5．汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将______能转化成______能。一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2 t，这些汽油完全燃烧放出_________J的热量。(q汽油＝4.6×107 J/kg)

【答案】化学；内；9.2×1010

6．有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料________(填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，________能转化为内能，用比热容________的液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾)

【答案】全部燃烧；化学；小

7．太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。现需将10 kg、20 ℃的水加热到40 ℃，不考虑能量转换过程中能量的损失，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，燃气的热值为4.2×107 J/m3。则：

(1)若用太阳能热水器加热，则水吸收了多少热量？

(2)若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧多少米3的燃气？

解：(1)水吸收的热量

Q＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(40 ℃－20 ℃)＝8.4×105 J。

(2)燃气的体积V＝＝＝0.02 m3。

8．可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先。用燃气锅炉烧水时，把质量为500 kg，初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了12 m3天然气，已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q天然气＝4.2×107 J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。求：

(1)水吸收的热量。

(2)燃气锅炉烧水时的效率。

(3)若换用可燃冰，应使用多少米3可燃冰。

解：(1)水吸收的热量

Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×500 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.68×108 J。

(2)天然气完全燃烧放出的热量

Q放＝Vq天然气＝12 m3×4.2×107 J/m3＝5.04×108 J，

燃气锅炉烧水时的效率η＝＝≈33.3%。

(3)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，

则可燃冰的热值q可燃冰＝160q天然气＝160×4.2×107 J/m3＝6.72×109 J/m3，

若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，

应使用可燃冰的体积V可燃冰＝＝＝0.075 m3。

三、能量的转化和转移

1．生活中能量转化的实例很多。下列描述中，错误的是(　　)

A．摩擦生热是把机械能转化为内能 

B．摩擦起电是把电能转化为机械能

C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能 

D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能

【答案】B

2．近年来，安宁河谷地区大力发展风力发电。风力发电过程中涉及的能量转化的说法正确的是(　　)

A．太阳能转化为电能 

B．电能转化为风能

C．水能转化为电能 

D．风能转化为电能

【答案】D

3．如图所示，陨石在加速下落的过程中与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧。则在陨石下落过程中，其能量转化过程是(　　)

A．重力势能→动能→内能  B．动能→重力势能→内能

C．重力势能→内能→动能  D．内能→重力势能→动能

【答案】A

4．下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是(　　)

A．在燃气灶上烧开水  B．风吹动风车 

C．骑自行车      D．磨剪子

【答案】B

5．阅读下列短文，回答问题。

“天舟一号”与“天宫二号”成功对接

 我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功。“天宫二号”在距地面高度380 km的圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一圈的运行时间为90分钟，“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由“长征七号”火箭成功发射升空，并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功，如图甲所示，为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。

发射“天舟一号”货运飞船的“长征七号”火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成。火箭点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台，使得发射平台核心区的温度接近3 000 ℃，足以熔化绝大多数金属和非金属材料。“长征七号”火箭发射时与其他火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，如图乙所示，在发射中火箭飞到5 m高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒，喷水量约为400 t，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[圆周率π＝3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

(1)设“喷水降温降噪系统”喷出400 t水的初温为20 ℃，在喷水20 s内全部变成100 ℃的水，则水带走的热量为________J。

(2)如图丙所示，设地球半径为6 370 km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为________km，圆形轨道的周长为________km。“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室成功对接，对接时“天舟一号”的运行速度为________km/s。

(3)“长征七号”火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断________(填“变大”“变小”或“不变”)，“长征七号”火箭燃料燃烧时________能转化为内能。

【答案】(1)1.344×1011　(2)6 750；40 500 ；7.5　(3)变大；化学