专题05 内能 内能的利用-【好题汇编】三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(湖北专用)
2024-07-25
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2份
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27页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 内能,内能的利用 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.10 MB |
| 发布时间 | 2024-07-25 |
| 更新时间 | 2024-07-26 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-07-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46482068.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(湖北)
专题05 内能 内能的利用(原卷版)
考点1 分子热运动
1.(2023•荆州)对下列事实的微观解释错误的是( )
A.气体可压缩存储于钢瓶中——分子之间有间隔
B.花园里百花盛开,香气四溢——分子在不停运动
C.一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——分子的大小不同
D.金刚石与石墨的物理性质差异很大——碳原子排列方式不同
2.(2023•随州)近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图),瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50℃左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )
A.蒸发是液化的一种方式
B.在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C.杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50℃时杀虫剂分子运动得最慢
D.一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
3.(2023•黄冈、孝感、咸宁)我国幅员辽阔,人文自然资源丰富,下列分析正确的是( )
A.新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,是因为火焰山沙石比热容大
B.云南大理的蝴蝶泉边花香四溢,是因为分子不停地做无规则运动
C.黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化,是因为冰雕没有内能
D.山东潍坊的潍柴内燃机工作时,将机械能转化成内能
4.(2022•黄石)上课前老师表演了一个瓶口“吞”蛋的魔术:剥了皮的熟鸡蛋放在瓶口上静止不动,瓶底部有一层细沙,如图所示。拿开鸡蛋,将浸过酒精的棉花点燃投入瓶中,迅速用熟鸡蛋堵住瓶口,大家发现鸡蛋慢慢地被瓶口“吞”下。下列说法不正确的是( )
A.“吞”蛋过程中,瓶内气压比外界大气压小
B.“吞”蛋过程中,瓶内气体的分子热运动减弱
C.若瓶漏气,该魔术仍可完成
D.瓶底的细沙起到隔热作用
5.(2022•鄂州)做完广播体操后,来到餐厅,妈妈为你端上香喷喷的早餐。关于人能闻到食物的香味,下列说法不正确的是( )
A.是一种扩散现象 B.是由于分子不停地做无规则运动产生的
C.温度越高,香味越浓 D.温度越高,香味越淡
6.(2022•宜昌)如图所示,把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是 。
7.(2022•荆门)疫情防控期间,体温监测、手消毒及环境消杀是基本的防控措施。测温枪利用 (选填“紫外线”或“红外线”)测温;手擦了酒精会感到凉是因为酒精蒸发 (选填“吸热”或“放热”);消杀过的教室处处能闻到消毒水的味道是因为分子在不停地做 运动。
考点2 内能及改变内能的方式
8.(2024·湖北中考) 如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中,过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是( )
A. 木材的导热性比金属好 B. 木筷不烫手其内能不变
C. 金属勺通过热传递变烫 D. “白气”是由汽化形成的
9.(2022•武汉)如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )
A.白雪温度低,内能小 B.岩浆温度高,内能大
C.白雪温度低,分子热运动停止 D.岩浆温度高,分子热运动剧烈
10.(2023•鄂州)如图所示,该玩具叫做爱心温度计。由上下两个玻璃瓶和中间一段弯曲的心形细玻璃管组成,事先在下面瓶子里装有乙醚液体(沸点约为34℃)。把热的手捂在下面瓶底装有液体的部位,一会儿后,乙醚沸腾起来,导致下方玻璃瓶上部气压增大,使液体顺着瓶子里的细玻璃管向上涌。松开手后,液体又会流回底部。
(1)手握瓶底时,手掌的热通过 (选填“做功”或“热传递”)的方法,改变了乙醚的内能;
(2)松开手后,玻璃瓶上方乙醚蒸气经 (填物态变化名称)又流回底部。
11.(2022•仙桃、潜江、天门、江汉石油)如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,给水加热。这是通过 的方式改变水的内能。加热一段时间后,橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机的 冲程相同。
考点3 比热容及其应用
12. (2024·湖北中考)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A. 相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B. a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C. 升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D. 相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
13.(2023•恩施州)冬季,某供热系统中有10kg水,当温度降低1℃时,可给房间放热( )
A.4.2×102J B.4.2×103J
C.4.2×104J D.以上都不对
14.(2023•宜昌)在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )
A.a液体比热容小 B.b液体是水
C.0~3min内a液体吸收的热量少 D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
15.(2022•恩施州)夏季,混凝土护栏被太阳晒得很热,池塘中太阳下的水却不很热,主要原因是( )[c混凝土=0.84×103J/(kg•℃),c水=4.2×103J/(kg•℃)]
A.水不吸热 B.混凝土初温高
C.水的比热容大 D.混凝土放热
16.(2023•襄阳)2023年春节,襄阳市华侨城、关圣古镇燃放烟花,现场人们闻到很浓的硝烟味道属于
现象。热机工作时常用水降温,这是利用了水的 大的特性。
17.(2022•宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
18.(2023•随州)某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热差异应选择 (选填“甲、乙、丙”中的两个)两图进行对比实验。
(2)水沸腾时,小组成员观察到烧杯内出现的气泡是 (选填“A”、“B”或“C”)图。
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图象如图丁,分析可知100g煤油对应的图象是 (选填“b”或“c”),已知水的比热容大于煤油的比热容。
考点4 热机及内燃机的四冲程
19.(2023•随州)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
20.(2022•黄石)如图所示是学校小制作比赛中的作品——自制蒸汽机,烧瓶瓶口的橡皮塞上插着“”型喷管,喷管的最上端通过球形磁铁吸到铁架台上,使烧瓶可以自由转动.当加热至水沸腾,水蒸气从喷嘴喷出,烧瓶开始快速旋转。下列说法正确的是( )
A.水沸腾时温度不断升高 B.烧瓶向水蒸气喷出的方向转动
C.水蒸气喷出时对喷管做功,内能减少 D.水蒸气推动烧瓶转动相当于内燃机排气冲程
21.(2022•十堰)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A.尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B.该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
C.汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
22.(2023•仙桃、潜江、天门、江汉石油)(多选)一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,如图所示为它工作循环中的一个冲程。下列说法正确的是( )
A.汽油是化石能源 B.该冲程为做功冲程
C.该汽油机每秒对外做功20次 D.热机的功率越大,效率就越高
考点5 热值的简单计算及效率计算
23.(2022•宜昌)关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( )
A.没有燃烧的燃料,热值等于零 B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
24.(2023•十堰)2023年5月30日,长征二号F运载火箭搭载神舟十六号载人飞船,在酒泉卫星发射中心点火发射,运载火箭的喷气发动机向下喷气,推动火箭升空。各地雷达监测站即时向指挥中心传递火箭运行信息。下列有关说法正确的是( )
A.运载火箭应选用密度小、热值大的燃料
B.各地雷达监测站利用超声波向指挥中心传递信息
C.火箭向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D.火箭升空过程中,需要克服空气阻力做功,能量不守恒
25.(2024•武汉)绿色发展是高质量发展的底色,为了更好践行绿色发展和“双碳目标”,武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段,如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声,又可以提供电能,比传统的声屏障设备更节能环保。(q无烟煤=3.4×107J/kg)
(1)“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的。
(2)“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板,这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW•h,相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。
26.(2023•鄂州)小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉,准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时,把初温为20℃的1kg水加热到100℃,燃烧了0.025m3天然气。则水吸收的热量为 J,假设天然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效率为 。c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值取4×107J/m3。
27.(2023•荆州)某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是 J,该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),水的密度为1.0×103kg/m3,煤气的热值为4×107J/m3]
28.(2022•荆州)为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业农村绿色发展,荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭,小王同学用他家的煤气将体积为2L、初温为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量是 J;若此过程的热效率为40%,则消耗煤气 m3。[水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气热值为4.0×107J/m3]
29.(2022•十堰)2022年6月4日,长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂,于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 的气体燃料,采用 和压缩体积的方法使气体燃料液化。神舟飞船进入太空后,利用太阳能电池板供电,太阳能属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
30.(2023•宜昌)近些年来,国家大力提倡开发各种绿色可再生能源,助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场,总装机容量5×104kW,年发电量9000万度。问:
(1)该风电场年发电时间可达多少小时?
(2)如果火电站的发电效率为40%,要得到相同的电能,每年需要多少吨煤?(煤的热值为3.0×107J/kg)
31.(2022•仙桃、潜江、天门、江汉石油)同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭,为了测试柴火灶的效率,他用1kg的干木柴给5kg的水加热,烧完木柴时,水温从20℃升高到60℃。(干木柴的热值q干木柴=1.2×107J/kg)
(1)1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是 J;干木柴是 能源(选填“一次”或“二次”)。
(2)水吸收的热量为多少J?
(3)该柴火灶的效率为多少?
考点6 能量的转化与守恒
32.(2023•武汉)我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标,为了实现上述目标,可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组,它的吊装如图所示,其核心部件是“水下大风车”,将它安装在海底,可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题:
(1)3.3×1012千瓦时= 焦耳。
(2)涨潮或落潮期间,海水冲击位于海底的“水下大风车”,带动潮流能发电机发电,在这个过程中
能转化为 能。
33.(2022•宜昌)现代电动汽车为了节能,都安装了能量回收装置,在汽车刹车时带动发电机,将汽车的
能转化为电能,为汽车提供后续运动的能量。有人认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶,一边发电,永远运动下去,这种观念违背了 。
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三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(湖北)
专题05 内能 内能的利用(解析版)
考点1 分子热运动
1.(2023•荆州)对下列事实的微观解释错误的是( )
A.气体可压缩存储于钢瓶中——分子之间有间隔
B.花园里百花盛开,香气四溢——分子在不停运动
C.一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——分子的大小不同
D.金刚石与石墨的物理性质差异很大——碳原子排列方式不同
【答案】C
【解析】A.物质是由分子组成,分子间存在空隙,气体可压缩存储于钢瓶中说明了分子之间有间隔,故A正确;
B.分子在永不停息地做无规则运动,花园里百花盛开,香气四溢说明了分子在不停运动,故B正确;
C.一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为分子的组成不同,不是大小不同,故C错误;
D.金刚石与石墨都是碳原子组成才,其物理性质差异很大,是因为碳原子排列方式不同,故D正确。
故选:C。
2.(2023•随州)近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图),瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50℃左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )
A.蒸发是液化的一种方式
B.在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C.杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50℃时杀虫剂分子运动得最慢
D.一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
【答案】D
【解析】A、蒸发是汽化的一种方式,故A错误;
B、在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子也会运动,故B错误;
C、杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50℃时杀虫剂分子运动得最快,故C错误;
D、一般情况下,温度升高汽化的速度会加快,故D正确。
故选:D。
3.(2023•黄冈、孝感、咸宁)我国幅员辽阔,人文自然资源丰富,下列分析正确的是( )
A.新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,是因为火焰山沙石比热容大
B.云南大理的蝴蝶泉边花香四溢,是因为分子不停地做无规则运动
C.黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化,是因为冰雕没有内能
D.山东潍坊的潍柴内燃机工作时,将机械能转化成内能
【答案】B
【解析】A、新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,是因为火焰山沙石比热容小,在同样吸放热的情况下,其温度变化较大,故A错误;
B、云南大理的蝴蝶泉边花香四溢,是因为分子不停地做无规则运动,产生了扩散现象,故B正确;
C、寒冷的冰雕不易融化,是因为冰雕温度低,而并不是没有内能,故C错误;
D、内燃机工作时,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故D错误。
故选:B。
4.(2022•黄石)上课前老师表演了一个瓶口“吞”蛋的魔术:剥了皮的熟鸡蛋放在瓶口上静止不动,瓶底部有一层细沙,如图所示。拿开鸡蛋,将浸过酒精的棉花点燃投入瓶中,迅速用熟鸡蛋堵住瓶口,大家发现鸡蛋慢慢地被瓶口“吞”下。下列说法不正确的是( )
A.“吞”蛋过程中,瓶内气压比外界大气压小
B.“吞”蛋过程中,瓶内气体的分子热运动减弱
C.若瓶漏气,该魔术仍可完成
D.瓶底的细沙起到隔热作用
【答案】C
【解析】A、浸过酒精的棉花点燃投入瓶中,使瓶内的气体受热膨胀,部分空气跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口,瓶内的棉花停止燃烧,瓶内气体温度降低,压强减小,瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压入瓶中,故A不符合题意;
B、当瓶内的棉花停止燃烧,瓶内气体温度降低,瓶内气体分子的热运动减缓,故B不符合题意;
C、若瓶内出现漏气,瓶内外气压相等,鸡蛋不会被“吞”进瓶内,故C符合题意;
D、瓶底铺上细沙,是为了防止棉花燃烧时的高温残渣直接接触瓶底使瓶子炸裂,起到隔热的作用,故D不符合题意。
故选:C。
5.(2022•鄂州)做完广播体操后,来到餐厅,妈妈为你端上香喷喷的早餐。关于人能闻到食物的香味,下列说法不正确的是( )
A.是一种扩散现象 B.是由于分子不停地做无规则运动产生的
C.温度越高,香味越浓 D.温度越高,香味越淡
【答案】D
【解析】闻到了食物香味,这表明分子都在不停地做无规则运动,属于扩散现象;分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,热运动越剧烈,香味越浓。故ABC说法正确,D说法错误。
故选:D。
6.(2022•宜昌)如图所示,把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是 。
【答案】变大;分子间存在引力
【解析】因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。
7.(2022•荆门)疫情防控期间,体温监测、手消毒及环境消杀是基本的防控措施。测温枪利用 (选填“紫外线”或“红外线”)测温;手擦了酒精会感到凉是因为酒精蒸发 (选填“吸热”或“放热”);消杀过的教室处处能闻到消毒水的味道是因为分子在不停地做 运动。
【答案】红外线;吸热;无规则的
【解析】测温枪利用红外线测温;手擦了酒精会感到凉是因为酒精蒸发吸热;消杀过的教室处处能闻到消毒水的味道是因为分子在不停地做无规则的运动。
考点2 内能及改变内能的方式
8.(2024·湖北中考) 如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中,过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是( )
A. 木材的导热性比金属好 B. 木筷不烫手其内能不变
C. 金属勺通过热传递变烫 D. “白气”是由汽化形成的
【答案】C
【解析】A.一般情况下,金属的导热性能比非金属的好,所以金属勺比木筷导热性好,故A错误;
B.木筷放入热水中也会吸收热量,内能增加,故B错误;
C.金属勺变烫,是因为面条的温度高于金属勺的温度,面条向金属勺传递热量,故C正确;
D.“白气”是面条中冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D错误。
故选C。
9.(2022•武汉)如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )
A.白雪温度低,内能小 B.岩浆温度高,内能大
C.白雪温度低,分子热运动停止 D.岩浆温度高,分子热运动剧烈
【答案】D
【解析】AB、内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,与物体质量、温度、状态等有关,温度高的内能不一定大;温度低的内能不一定小,故AB错误。
CD、温度是分子平均动能的标志,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大;分子热运动永不停息,白雪温度低,但分子热运动没有停止,故C错误;
岩浆温度高,分子热运动剧烈,故D正确。
故选D。
10.(2023•鄂州)如图所示,该玩具叫做爱心温度计。由上下两个玻璃瓶和中间一段弯曲的心形细玻璃管组成,事先在下面瓶子里装有乙醚液体(沸点约为34℃)。把热的手捂在下面瓶底装有液体的部位,一会儿后,乙醚沸腾起来,导致下方玻璃瓶上部气压增大,使液体顺着瓶子里的细玻璃管向上涌。松开手后,液体又会流回底部。
(1)手握瓶底时,手掌的热通过 (选填“做功”或“热传递”)的方法,改变了乙醚的内能;
(2)松开手后,玻璃瓶上方乙醚蒸气经 (填物态变化名称)又流回底部。
【答案】热传递;液化
【解析】(1)手握住时,手掌的热通过热传递的方式转移到乙醚,改变了乙醚的内能;
(2)松开手后,温度降低,乙醚蒸汽从气态变为液态,发生了 液化现象,重新又流回底部。
11.(2022•仙桃、潜江、天门、江汉石油)如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,给水加热。这是通过 的方式改变水的内能。加热一段时间后,橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机的 冲程相同。
【答案】热传递;做功
【解析】在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,给水加热,水吸收热量,内能增大,温度升高,这是通过热传递的方式改变水的内能;
加热一段时间后,橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去,在这个过程中,把水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能;其能量转化情况与四冲程热机的做功冲程相同。
考点3 比热容及其应用
12. (2024·湖北中考)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A. 相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B. a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C. 升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D. 相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
【答案】C
【解析】A.实验中使用相同规格的加热器,则相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,故A不符合题意;
B.吸热能力是物质的属性,保持不变,所以a和b的吸热能力不会随着温度的升高而发生变化,故B不符合题意;
C.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相同;升高相同的温度,a所用时间比b少,则a吸收的热量少,a、b两种液体的质量相等,由可知,a的吸热能力比b弱,故C符合题意;
D.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相同,相同时间内a升高的温度比b多,a、b两种液体的质量相等,由可知,a的吸热能力比b弱,故D不符合题意。
故选C。
13.(2023•恩施州)冬季,某供热系统中有10kg水,当温度降低1℃时,可给房间放热( )
A.4.2×102J B.4.2×103J
C.4.2×104J D.以上都不对
【答案】C
【解析】10kg水温度降低1℃时,水放出的热量为Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×1℃=4.2×104J,故C正确、ABD错误。
故选:C。
14.(2023•宜昌)在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )
A.a液体比热容小 B.b液体是水
C.0~3min内a液体吸收的热量少 D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
【答案】D
【解析】ABD、由图可知,将水和另一种液体都从15℃加热到35℃,b需要加热3min,a需要加热6min,说明b液体吸收的热量少、a液体吸收的热量多,则a的吸热能力强、比热容大,故a液体是水,故AB错误、D正确。
C、使用相同的加热器,在相同的加热时间内吸收的热量相等,则0~3min内a、b液体吸收的热量相等,故C错误。
故选:D。
15.(2022•恩施州)夏季,混凝土护栏被太阳晒得很热,池塘中太阳下的水却不很热,主要原因是( )[c混凝土=0.84×103J/(kg•℃),c水=4.2×103J/(kg•℃)]
A.水不吸热 B.混凝土初温高
C.水的比热容大 D.混凝土放热
【答案】C
【解析】根据Δt=知,质量相等的水和混凝土,太阳照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较大,水的温度升高较小,因此,水的温度比混凝土低,所以太阳下的混凝土护栏很热,而旁边池塘里的水却不怎么热,故C正确。故选:C。
16.(2023•襄阳)2023年春节,襄阳市华侨城、关圣古镇燃放烟花,现场人们闻到很浓的硝烟味道属于
现象。热机工作时常用水降温,这是利用了水的 大的特性。
【答案】扩散;比热容
【解析】现场人们闻到很浓的硝烟味道说明分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象;
热机工作时产生大量的热,这些热如果不迅速转移,就可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点(相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多)把这些热迅速吸收,使热机的温度不致升得太高。
17.(2022•宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】2.52×104;1.4×103
【解析】由图知,水在16min内初温t0=10℃,末温为40℃,16min内水吸收的热量:Q吸水=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(40℃﹣10℃)=2.52×104J;
另一种液体加热8min,吸收的热量为:Q'吸=×2.52×104J=1.26×104J;
由Q吸=c液m液(t液﹣t0)得:1.26×104J=c液×0.3kg×(50℃﹣20℃),
解得:c液=1.4×103J/(kg•℃)。
18.(2023•随州)某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热差异应选择 (选填“甲、乙、丙”中的两个)两图进行对比实验。
(2)水沸腾时,小组成员观察到烧杯内出现的气泡是 (选填“A”、“B”或“C”)图。
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图象如图丁,分析可知100g煤油对应的图象是 (选填“b”或“c”),已知水的比热容大于煤油的比热容。
【答案】(1)甲、丙;(2)B;(3)c
【解析】(1)若要探究不同物质的吸热能力的差异,需要用相同的加热器加热质量相同的不同物质,故需要选择甲、丙两图进行对比实验;
(2)水在沸腾前,底部温度较高,底部少部分水汽化为水蒸气冒出时,一部分水蒸气上升过程中遇到上层温度较低的水,放热液化,所以气泡变小;液体沸腾时吸收热量,温度保持不变,气泡上升时不断增大,所以图B是水沸腾时的情况;
(3)根据图丁可知,质量、初温相同的b和c加热相同时间,吸收相同的热量,c的温度升高的多,根据Q=cmΔt可知,c的比热容小,由于水的比热容大于煤油的比热容,所以c为煤油的图像。
考点4 热机及内燃机的四冲程
19.(2023•随州)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【解析】A、根据图甲可知,两个气门关闭、活塞上行,为压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,机械能转化为内能,气体的温度升高,故A正确;
B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由图可知,输出有用功所占比例为:100%﹣36%﹣30%﹣6%=28%,即该汽油机的效率为28%,故B错误;
CD、热值是燃料本身的一种特性,只与燃料本身决定,和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关,故CD错误。
故选:A。
20.(2022•黄石)如图所示是学校小制作比赛中的作品——自制蒸汽机,烧瓶瓶口的橡皮塞上插着“”型喷管,喷管的最上端通过球形磁铁吸到铁架台上,使烧瓶可以自由转动.当加热至水沸腾,水蒸气从喷嘴喷出,烧瓶开始快速旋转。下列说法正确的是( )
A.水沸腾时温度不断升高
B.烧瓶向水蒸气喷出的方向转动
C.水蒸气喷出时对喷管做功,内能减少
D.水蒸气推动烧瓶转动相当于内燃机排气冲程
【答案】C
【解析】A、水在沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故A错误;
B、当内能增大到一定程度时,水蒸气就会从喷管中向外喷出,因物体间力的作用是相互的,所以烧瓶向水蒸气喷出的反方向转动,故B错误;
C、烧瓶内水蒸气的内能会转化为烧瓶的机械能,烧瓶内水蒸气的内能减少,故C正确;
D、烧瓶内水蒸气对外做功的过程中,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相同,故D错误。
故选:C。
21.(2022•十堰)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A.尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B.该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
C.汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
【答案】C
【解析】A、尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,燃烧的较完全,故A正确;
B、两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,此冲程中内能转化为机械能,B正确;
C、汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率一定小于100%,故C错误;
D、该发动机的尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲,在做相同有用功时,消耗的燃料少,减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护,故D正确。
故选:C。
22.(2023•仙桃、潜江、天门、江汉石油)(多选)一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,如图所示为它工作循环中的一个冲程。下列说法正确的是( )
A.汽油是化石能源 B.该冲程为做功冲程
C.该汽油机每秒对外做功20次 D.热机的功率越大,效率就越高
【答案】AB
【解析】A、汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成的化石能源,所以汽油是化石能源,故A正确;
B、由图可知,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,高温高压的燃气推动活塞向下运动,该冲程为做功冲程,故B正确;
C、汽油机的飞轮转速为1200r/min=20r/s,即飞轮每秒转20圈,由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽油机每秒对外做功10次,故C错误;
D、功率是指热机做功的快慢,效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值,效率和功率没有必然的联系,故D错误。
故选:AB。
考点5 热值的简单计算及效率计算
23.(2022•宜昌)关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( )
A.没有燃烧的燃料,热值等于零 B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
【答案】C
【解析】(1)热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,与燃料是否完全燃烧无关,与产生的热量无关,故AB错误、C正确;
(2)由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量,与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关,与燃烧的温度无关,故D错误。
故选:C。
24.(2023•十堰)2023年5月30日,长征二号F运载火箭搭载神舟十六号载人飞船,在酒泉卫星发射中心点火发射,运载火箭的喷气发动机向下喷气,推动火箭升空。各地雷达监测站即时向指挥中心传递火箭运行信息。下列有关说法正确的是( )
A.运载火箭应选用密度小、热值大的燃料
B.各地雷达监测站利用超声波向指挥中心传递信息
C.火箭向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D.火箭升空过程中,需要克服空气阻力做功,能量不守恒
【答案】A
【解析】A、运载火箭的燃料使用密度小且热值大的燃料,与其他燃料相比,在燃烧同样质量的燃料的情况下,可以释放更多的热量,故A正确;
B、各地雷达监测站利用电磁波向指挥中心传递信息,故B错误;
C、火箭向下喷气获得推力的过程中,内能转化为机械能,原理与内燃机的做功冲程相同,故C错误;
D、所有的能量转化过程,都遵守能量守恒定律,所以火箭升空过程中,需要克服空气阻力做功,能量守恒,故D错误。
故选:A。
25.(2024•武汉)绿色发展是高质量发展的底色,为了更好践行绿色发展和“双碳目标”,武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段,如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声,又可以提供电能,比传统的声屏障设备更节能环保。(q无烟煤=3.4×107J/kg)
(1)“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的。
(2)“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板,这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW•h,相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。
【答案】(1)传播(2)电能;1.8×104。
【解析】(1)“光伏声屏障”是在传播过程中减弱噪声,即通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的。
(2)光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为电能;
无烟煤完全燃烧放出的热量Q放=1.7×105kW•h=1.7×105×3.6×106J=6.12×1011J,
由Q放=mq可知,完全燃烧无烟煤的质量m===1.8×104kg。
26.(2023•鄂州)小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉,准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时,把初温为20℃的1kg水加热到100℃,燃烧了0.025m3天然气。则水吸收的热量为 J,假设天然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效率为 。c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值取4×107J/m3。
【答案】3.36×105;33.6%
【解析】水吸收的热量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.025m3×4×107J/m3=1×106J,
燃气炉烧水的效率:η===33.6%。
27.(2023•荆州)某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是 J,该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),水的密度为1.0×103kg/m3,煤气的热值为4×107J/m3]
【答案】4.2×106;50%
【解析】(1)水的质量m=ρV水=1.0×103kg/m3×20×10﹣3m3=20kg,
水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(70℃﹣20℃)=4.2×106J;
(2)这些煤气完全燃烧放出的热量:Q放=qV=4.0×107J/m3×0.21m3=8.4×106J,
热水器烧水的效率:η=×100%=×100%=50%。
28.(2022•荆州)为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业农村绿色发展,荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭,小王同学用他家的煤气将体积为2L、初温为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量是 J;若此过程的热效率为40%,则消耗煤气 m3。[水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气热值为4.0×107J/m3]
【答案】6.72×105;0.042
【解析】(1)根据ρ=可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg;
热水器中的水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;
(2)煤气完全燃烧放出的热量:
Q放===1.68×106J,
需要完全燃烧的煤气的体积:
V′===0.042m3。
29.(2022•十堰)2022年6月4日,长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂,于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 的气体燃料,采用 和压缩体积的方法使气体燃料液化。神舟飞船进入太空后,利用太阳能电池板供电,太阳能属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】大;降低温度;可再生
【解析】火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有密度小、热值大,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢可以释放出更多的热量。
火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过采用降低温度和压缩体积的方法使气体燃料液化;
太阳能可以从自然界源源不断获得,属于可再生能源。
30.(2023•宜昌)近些年来,国家大力提倡开发各种绿色可再生能源,助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场,总装机容量5×104kW,年发电量9000万度。问:
(1)该风电场年发电时间可达多少小时?
(2)如果火电站的发电效率为40%,要得到相同的电能,每年需要多少吨煤?(煤的热值为3.0×107J/kg)
【解析】(1)由题意可知,发电机的功率P=5×104kW,年发电量W=9000万度=9×107kW•h=3.24×1014J,由P=可得,该风电场年发电时间:
t===1.8×103h;
(2)由η=×100%可得,煤完全燃烧释放的热量:
Q放===8.1×1014J,
由Q放=mq可得,需要煤的质量:
m===2.7×107kg=2.7×104t。
答:(1)该风电场年发电时间可达1.8×103h;
(2)要得到相同的电能,每年需要2.7×104t煤。
31.(2022•仙桃、潜江、天门、江汉石油)同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭,为了测试柴火灶的效率,他用1kg的干木柴给5kg的水加热,烧完木柴时,水温从20℃升高到60℃。(干木柴的热值q干木柴=1.2×107J/kg)
(1)1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是 J;干木柴是 能源(选填“一次”或“二次”)。
(2)水吸收的热量为多少J?
(3)该柴火灶的效率为多少?
【解析】(1)1kg的干木柴完全燃烧放出的热量:Q放=m干木柴q干木柴=1kg×1.2×107 J/kg=1.2×107J;
干木柴可以从自然界直接获取,因此干木柴是一次能源;
(2)水吸收的热量是:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(60℃﹣20℃)=8.4×105J;
(3)该柴火灶的效率:η=×100%=×100%=7%。
答:(1)1.2×107;一次;
(2)水吸收的热量为8.4×105J;
(3)该柴火灶的效率为7%。
考点6 能量的转化与守恒
32.(2023•武汉)我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标,为了实现上述目标,可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组,它的吊装如图所示,其核心部件是“水下大风车”,将它安装在海底,可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题:
(1)3.3×1012千瓦时= 焦耳。
(2)涨潮或落潮期间,海水冲击位于海底的“水下大风车”,带动潮流能发电机发电,在这个过程中
能转化为 能。
【答案】(1)1.188×1019。(2)机械;电
【解析】(1)3.3×1012千瓦时=3.3×1012×3.6×106J=1.188×1019J。
(2)涨潮或落潮期间,海水冲击位于海底的“水下大风车”,带动潮流能发电机发电,发电机是要产生电能,在这个过程中机械能转化为电能。
33.(2022•宜昌)现代电动汽车为了节能,都安装了能量回收装置,在汽车刹车时带动发电机,将汽车的
能转化为电能,为汽车提供后续运动的能量。有人认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶,一边发电,永远运动下去,这种观念违背了 。
【答案】机械;能量守恒定律
【解析】在汽车刹车时带动发电机,发电机将机械能转化为电能储存起来;
汽车就可以一边行驶,一边发电,在能量的转化过程中,有能量的散失,所以汽车不能永远运动下去,这种观念违背了能量守恒定律。
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