专题17 内能和内能的利用-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（安徽专用）

专题17 内能和内能的利用 1．（2024·安徽·统考中考真题）一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g，温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则该金属块的比热容为______ J/(kg·℃)。 2．（2022·安徽·统考中考真题）小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将的水从加热到，消耗了天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为，天然气的热值为，则此次燃气灶烧水的效率为______。 3．（2021·安徽·统考中考真题）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。 4．（2020·安徽·统考中考真题）某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃。若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气 ________ m³。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，q天然气=4.0×107J/m³]。 一、填空题 1．（2024·安徽合肥·一模）如图所示，“可燃冰”作为一种新型燃料，其热值为，则完全燃烧 g的“可燃冰”可以释放出的热量。 2．（2024·安徽滁州·二模）某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了的煤气，则此次燃气热水器烧水的效率是 %。[已知水的比热容为，水的密度为，煤气的热值为] 3．（2024·安徽淮北·三模）垃圾分类，变废为宝。在一定条件下，人们可以从分类后的垃圾中提炼出燃料油。若燃料油的热值为3.15×107J/kg，用某灶具完全燃烧20g燃料油可以使质量为3kg、温度为20℃的水的温度升高到40℃，则该灶具的热效率为 %。[水的比热容] 4．（2024·安徽马鞍山·三模）小华同学家里有一个容积为5L的水壶，水壶中装有3kg初温为20℃的水，他用家里的液化气炉具把水壶中的水加热到60℃，实际使用了0.02m的液化气，则这次加热过程中该液化气炉具的效率为 。[已知J/（kg⋅℃），液化气的热值J/m] 5．（2024·安徽宿州·二模）某品牌沼气炉完全燃烧的沼气，将质量为40kg、初温为15℃的水加热到45℃，其加热效率为63%，则沼气的热值为 。[] 6．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，以丁烷为燃料的卡式炉经常出现在餐桌上。某次就餐过程中将一锅2kg的水加热升温45℃，已知该卡式炉的完全燃烧丁烷的质量为0.02kg，该装置加热效率为 %（已知丁烷热值，水的比热容） 二、单选题 7．（2024·安徽合肥·三模）关于燃油汽车里涉及的物理知识解释不合理的是（　　） A．汽车刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能无法自动转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化具有一定的方向性。 B．汽车发动机工作的时候把燃料燃烧内能转化为机械能 C．用冷水冷却汽车发动机是主要是因为水汽化吸热 D．汽车的内燃机工作时要排出尾气，由于尾气具有较高的温度，会带走大部分能量 8．（2024·安徽阜阳·二模）下列说法中不正确的是（    ） A．温度高的物体，其内能不一定大 B．使燃料燃烧更充分，可以增大其热值 C．铝的比热容大于铜，质量和初温相同的实心铜块和铝块放出相同热量后放在一起，热量由铝块传给铜块 D．甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大 9．（2024·安徽池州·模拟预测）如图1为物理老师自制的水火箭结构示意图。如图2为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图，当水面上方压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空。结合材料，你认为以下说法错误的是（　　） A．利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能增大 B．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 C．水火箭加速升空阶段惯性一定在减小 D．水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的 10．（2024·安徽亳州·三模）下列关于热学知识的表述正确的是（　　） A．燃料不完全燃烧时，燃料的热值会变小 B．一个物体的温度不变时，内能也一定不变 C．四冲程内燃机工作时的压缩冲程是通过做功改变内能的 D．热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体 三、实验题 11．（2024·安徽滁州·一模）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，a、b两组同学在同一间教室里，分别用如图甲所示的相同装置进行实验，并根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。 （1）分析乙图像知，两组同学在实验中所用水的质量大小关系是 （选填“”“”或“”）； （2）同学们做完实验后，老师接着做了一个如图丙所示的演示实验：两个完全相同的玻璃杯A和B，A倒扣着放入盛水的容器中，B中装有一些水，如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热，使容器中水沸腾后继续加热的过程中， （选填“A杯”“B杯”或“A、B两杯”）中的水不能沸腾。 四、计算题 12．（2024·安徽合肥·三模）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。新型氢燃料公交车已在部分城市投入使用。求：[，] （1）求质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量的全部被质量为、温度为的水吸收，则水升高的温度是多少？ 13．（2024·安徽蚌埠·三模）新能源汽车具有节能减排、保护环境等优点。某新能源汽车厂家采用电能、氢燃料等非常规能源作为动力来源。测试员在测试一款新车时开车在一水平地面上匀速行驶了5km，消耗0.15kg的氢燃料，汽车的牵引力为1260N。（q氢=1.4×108J/kg）求： （1）汽车发动机牵引力做的功； （2）0.15kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量全部用来加热水，可以将多少千克的水温度从20℃加热到70℃。 14．（2024·安徽亳州·三模）若一辆汽车在一段平直公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油0.8kg，已知汽油的热值为，假设汽油完全燃烧，汽油机的工作效率为30%，求在此过程中： （1）汽油完全燃烧放出多少热量？ （2）汽车受到的阻力是多大？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题17 内能和内能的利用 1．（2024·安徽·统考中考真题）一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g，温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则该金属块的比热容为______ J/(kg·℃)。 【答案】0.6×103 【解析】由题意知，水吸收的热量为 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(30℃-25℃)=4.2×103J 因金属块放出的热量全部被水吸收，则金属块放出的热量为4.2×103J，则金属块的比热容为 2．（2022·安徽·统考中考真题）小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将的水从加热到，消耗了天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为，天然气的热值为，则此次燃气灶烧水的效率为______。 【答案】 【解析】水吸收的热量为 天然气放出的热量为 燃气灶烧水的效率为 3．（2021·安徽·统考中考真题）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。 【答案】100 【解析】由知道，砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高 故吸热后砂石的温度是 4．（2020·安徽·统考中考真题）某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃。若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气 ________ m³。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，q天然气=4.0×107J/m³]。 【答案】0.6 【解析】用燃气热水器给水加热，水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(58℃-18℃)=1.68×107J 燃烧天然气放出的热量 则每天消耗的天然气的质量 一、填空题 1．（2024·安徽合肥·一模）如图所示，“可燃冰”作为一种新型燃料，其热值为，则完全燃烧 g的“可燃冰”可以释放出的热量。 【答案】500 【解析】由Q放=mq知道，完全燃烧“可燃冰”质量 2．（2024·安徽滁州·二模）某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了的煤气，则此次燃气热水器烧水的效率是 %。[已知水的比热容为，水的密度为，煤气的热值为] 【答案】50 【解析】完全燃烧了的煤气释放的热量为 20L的水的质量为 将20L的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量为 此次燃气热水器烧水的效率是 3．（2024·安徽淮北·三模）垃圾分类，变废为宝。在一定条件下，人们可以从分类后的垃圾中提炼出燃料油。若燃料油的热值为3.15×107J/kg，用某灶具完全燃烧20g燃料油可以使质量为3kg、温度为20℃的水的温度升高到40℃，则该灶具的热效率为 %。[水的比热容] 【答案】40 【解析】水吸收的热量为 燃料完全燃烧放出的热量为 则该灶具的热效率为 4．（2024·安徽马鞍山·三模）小华同学家里有一个容积为5L的水壶，水壶中装有3kg初温为20℃的水，他用家里的液化气炉具把水壶中的水加热到60℃，实际使用了0.02m的液化气，则这次加热过程中该液化气炉具的效率为 。[已知J/（kg⋅℃），液化气的热值J/m] 【答案】50.4% 【解析】0.02m的液化气完全燃烧释放的热量为 水吸收的热量为 这次加热过程中该液化气炉具的效率为 5．（2024·安徽宿州·二模）某品牌沼气炉完全燃烧的沼气，将质量为40kg、初温为15℃的水加热到45℃，其加热效率为63%，则沼气的热值为 。[] 【答案】 【解析】质量为40kg、初温为15℃的水加热到45℃吸收的热量为 沼气的热值为 6．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，以丁烷为燃料的卡式炉经常出现在餐桌上。某次就餐过程中将一锅2kg的水加热升温45℃，已知该卡式炉的完全燃烧丁烷的质量为0.02kg，该装置加热效率为 %（已知丁烷热值，水的比热容） 【答案】42 【解析】水吸收的热量为 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×45℃=3.78×105J 丁烷完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=0.02kg×4.5×107J/kg=9×105J 该装置加热效率 二、单选题 7．（2024·安徽合肥·三模）关于燃油汽车里涉及的物理知识解释不合理的是（　　） A．汽车刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能无法自动转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化具有一定的方向性。 B．汽车发动机工作的时候把燃料燃烧内能转化为机械能 C．用冷水冷却汽车发动机是主要是因为水汽化吸热 D．汽车的内燃机工作时要排出尾气，由于尾气具有较高的温度，会带走大部分能量 【答案】C 【解析】A．刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能无法自动转化为汽车的机械能，说明能量的转化具有方向性，故A正确，不符合题意； B．汽车发动机工作过程中，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故B正确，不符合题意； C．用冷水冷却汽车发动机是主要是因为水的比热容大，故C错误，符合题意； D．内燃机工作时，排出的尾气会带走大部分能量，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．（2024·安徽阜阳·二模）下列说法中不正确的是（    ） A．温度高的物体，其内能不一定大 B．使燃料燃烧更充分，可以增大其热值 C．铝的比热容大于铜，质量和初温相同的实心铜块和铝块放出相同热量后放在一起，热量由铝块传给铜块 D．甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大 【答案】B 【解析】A．内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，温度高的物体，其内能不一定大，故A正确，不符合题意； B．热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故B错误，符合题意； C．铝的比热容大于铜，质量和初温相同的实心铜块和铝块放出相同热量后，铝块温度降低的少，铝块的末温高，热量由铝块传给铜块，故C正确，不符合题意； D．甲柴油机的效率比乙的效率高，说明甲柴油机有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比大，即甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．（2024·安徽池州·模拟预测）如图1为物理老师自制的水火箭结构示意图。如图2为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图，当水面上方压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空。结合材料，你认为以下说法错误的是（　　） A．利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能增大 B．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 C．水火箭加速升空阶段惯性一定在减小 D．水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的 【答案】B 【解析】A．利用打气筒向水火箭内打气的过程中，压缩筒内空气做功，水火箭中空气的内能在增大，故A正确，不符合题意； B．向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能，汽油机的做功冲程中内能转化为机械能；能量转化方式是不同的，故B错误，符合题意； C．惯性的唯一衡量标准是质量，水火箭加速升空阶段，水不断喷出，质量减小，因此惯性减小，故C正确，不符合题意； D．水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，使水火箭升空，故D正确，不符合题意。 故选B。 10．（2024·安徽亳州·三模）下列关于热学知识的表述正确的是（　　） A．燃料不完全燃烧时，燃料的热值会变小 B．一个物体的温度不变时，内能也一定不变 C．四冲程内燃机工作时的压缩冲程是通过做功改变内能的 D．热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体 【答案】C 【解析】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少等均无关，故A错误； B．物体的温度不变时，内能也可能改变，例如，晶体吸热熔化时，温度不变，吸收热量，内能增加，故B错误； C．热机中的压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对，活塞对气体做功，将机械能转化为气体内能，故C正确； D．热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，或从物体的高温部分传向低温部分，故D错误。 故选C。 三、实验题 11．（2024·安徽滁州·一模）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，a、b两组同学在同一间教室里，分别用如图甲所示的相同装置进行实验，并根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。 （1）分析乙图像知，两组同学在实验中所用水的质量大小关系是 （选填“”“”或“”）； （2）同学们做完实验后，老师接着做了一个如图丙所示的演示实验：两个完全相同的玻璃杯A和B，A倒扣着放入盛水的容器中，B中装有一些水，如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热，使容器中水沸腾后继续加热的过程中， （选填“A杯”“B杯”或“A、B两杯”）中的水不能沸腾。 【答案】 > A、B两杯 【解析】（1）[1]由图乙知a的初温比b的初温高，ab同时沸腾，说明吸收的热量相同，a升高的温度低，根据知，说明a的质量大。 （2）[2]当容器中的水沸腾后，尽管不断吸热，但容器中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；玻璃杯B中的水从容器中吸热，温度达到水的沸点后，就和容器中的水的温度一样，就不能从容器中继续吸热，所以B中水温能达到沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾；A中气压增大，水的沸点升高，水温不能达到沸点，所以不能沸腾，所以两个杯内的水都不会沸腾。 四、计算题 12．（2024·安徽合肥·三模）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。新型氢燃料公交车已在部分城市投入使用。求：[，] （1）求质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量的全部被质量为、温度为的水吸收，则水升高的温度是多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】解：（1）质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量为 则水升高的温度为 答：（1）质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为； （2）若这些热量的全部被质量为、温度为的水吸收，则水升高的温度为。 13．（2024·安徽蚌埠·三模）新能源汽车具有节能减排、保护环境等优点。某新能源汽车厂家采用电能、氢燃料等非常规能源作为动力来源。测试员在测试一款新车时开车在一水平地面上匀速行驶了5km，消耗0.15kg的氢燃料，汽车的牵引力为1260N。（q氢=1.4×108J/kg）求： （1）汽车发动机牵引力做的功； （2）0.15kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量全部用来加热水，可以将多少千克的水温度从20℃加热到70℃。 【答案】（1）6.3×106J；（2）2.1×107J，100kg 【解析】解：（1）汽车发动机牵引力做的功 W=Fs=1260N×5×103m=6.3×106J （2）0.15kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放=mq氢=0.15kg×1.4×108J/kg=2.1×107J 若这些热量全部用来加热水，水吸收的热量 Q吸=Q放=2.1×107J 水的质量 答：（1）汽车发动机牵引力做的功是6.3×106J； （2）0.15kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是2.1×107J，若这些热量全部用来加热水，可以将100kg的水温度从20℃加热到70℃。 14．（2024·安徽亳州·三模）若一辆汽车在一段平直公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油0.8kg，已知汽油的热值为，假设汽油完全燃烧，汽油机的工作效率为30%，求在此过程中： （1）汽油完全燃烧放出多少热量？ （2）汽车受到的阻力是多大？ 【答案】（1）；（2）1800N 【解析】解：（1）由题意及可得，汽油完全燃烧放出的热量为 （2）由题意可得，汽油机的有用功为 因为汽车匀速行驶，受力平衡，所以阻力等于牵引力，由W=Fs可得 答：（1）热量为3.6×107J； （2）阻力为1800N。 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