8 内能与热机 能源与能量守恒定律 2025年中考物理沪粤版专题强化练习（广东）

8 内能与热机　能源与能量守恒定律 题号 一 二 三 四 五 六 总分 累分人 得分 说明:共6大题,23小题,满分100分,作答时间为80分钟。 中考对接点 内能大小比较及改变内能的方式,分子动理论,比热容、热值和热效率的计算,与比热容有关的生活现象,热机的工作过程及能量转化过程,能源的分类和能源在生活中的应用 一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.关于内能,下列说法中正确的是 (　　 ) A.0 ℃的物体没有内能 B.具有机械能的物体不一定具有内能 C.物体内能的大小与温度无关 D.物体具有内能也可以同时具有机械能 2.图中美食的烹饪过程包含的物理知识,正确的是 (　　) A.煎:煎锅一般用铁制造,利用铁的比热容大 B.炒:通过做功的方式,牛肉和河粉的内能增加了 C.蒸:通过热传递的方式,鲈鱼被蒸熟了 D.拌:搅拌盐等配料,能加快分子的热运动 3.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,往易拉罐里喷少量酒精,然后将一个空的纸杯迅速套上,用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔,纸杯就会“冲天”飞出去,下列说法正确的是 (　　) A.酒精燃烧时,将化学能转化为机械能 B.纸杯飞出去的过程,相当于内燃机的排气冲程 C.纸杯飞出去时,易拉罐对纸杯做了功 D.纸杯飞出去时,易拉罐内气体的内能减小 4.下列不同类型的发电站中是利用不可再生能源发电的是 (　　) A.大亚湾核电站 B.达坂城风力电站 C.青海塔拉滩光伏电站 D.三峡水电站 5.在进行如图所示的实验或有关装置工作时,将机械能转化为内能的是 (　　) A.丙和丁 B.乙和丁 C.甲和乙 D.甲和丙 6.燃放烟花实质上是烟花内的火药被点燃,产生高压燃气瞬间冲破纸膜的过程,此过程能量转化与下列热机工作循环的哪个冲程相似 (　　) 7.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)加热,图为A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是 (　　) A.都加热时间t,B吸收的热量比A吸收的热量多 B.A和B升高相同的温度,B吸收的热量较多 C.A的比热容与B的比热容之比为2∶1 D.A的比热容与B的比热容之比为2∶3 二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。 8.南沙某岛礁安装了太阳能电灯。白天,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上,蓄电池为电灯供电。则白天的能量转化形式是　　　　能→　　　　能→　　　　能。  9.如图所示,这是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛,在热空气上升驱动扇叶转动的过程中,能量的转化方式是　　　　能转化为　　　　能,这与四冲程汽油机的　　　　冲程相同。  10.小明在学习了热值的概念后去查询了一些燃料的热值,如表所示,热值最大的是　　　　(填燃料名称)。500 g的酒精完全燃烧放出的热量是　　　　J,在用去一半后,剩下酒精的热值是 　　　　J/kg。  燃料 热值 干木柴 1.2×107 J/kg 烟煤 2.9×107 J/kg 木炭 3.4×107 J/kg 酒精 3.0×107 J/kg 汽油 4.6×107J/kg 氢 1.4×108 J/kg 11.如图所示,在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,在这个过程中水的内能　　　　(选填“增大”“不变”或“减小”)。玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。玻璃管口冒出的“白气”是　　　　液化形成的,小叶轮转动体现了能量的 　　　　(选填“转移”或“转化”)。  12.大型载重汽车下坡时间较长时,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片和轮胎喷水降温。刹车片过热是通过　　　　方式增加内能的;用水来降温是利用了水具有较大的　　　　。该车的发动机飞轮转速为3000 r/min,则1 s内汽油机对外做功　　　　次。  13.四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小,内能最小的是　　　　杯中的水,内能最大的是　　　　杯中的水,无法比较内能大小的是 　　　　两杯中的水。  14.“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜之间　　　　的变化却没有这么明显,这是由砂石与水的　　　　不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4,砂石和水的密度之比为3∶2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为　　　　。  三、作图题:本题7分。 15.(1)如图所示,甲为热机的能量流向图,请在乙图中画出该热机的有用机械能和损失能量比例扇形统计图,只要求画出有用机械能和损失能量,并在图中注明文字和比例。 题15-1图 (2)用两个相同的加热器,分别对质量、初温相等的甲、乙两种液体加热,甲的比热容比乙小,图中已经画出甲的温度随时间变化图像,请在图上画出加热相同时间,乙的温度随时间变化的大致图像。 题15-2图 (3)如图所示,图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞与曲轴的位置、进气门、排气门的开闭和活塞运动的方向情况。请参照图甲,在图乙中画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向(用“↑”或“↓”表示)。 题15-3图 四、实验题:本大题共3小题,第16小题7分,第17、18小题各6分,共19分。 16.在“探究比较不同物质的吸热情况”实验中,实验装置如图所示。 (1)除图中的器材外,本实验还缺少的实验器材是　　　　。实验中应该取质量　　　　(选填“相等”或者“不相等”)、初温相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,实验数据记录如表:  温度/℃ 20 30 40 50 加热时间/s 甲 0 40 82 126 乙 0 18 40 64 (2)实验中,可以通过　　　　(选填“升高温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少。  (3)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时　　　　(选填“甲”或“乙”)液体需要吸收的热量更多,当它们吸收相同的热量时,　　　　(选填“甲”或“乙”)液体升温更高。  (4)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,　　　　(选填“甲”或“乙”)更合适作冷却剂。  (5)在这个实验中用到了两种实验方法,分别是控制变量法和　　　　法。  17.在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中: (1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的　　　　相等,实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于根据　　　　　　　 　　　确定水吸收热量的多少。  (2)小华组装实验装置时,应先固定　　　　(选填“石棉网”或“温度计”)的高度。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出　　　　后,先点燃酒精,再点燃碎纸片;待酒精和碎纸片　　　　结束,分别读取温度计的示数。根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  18.松松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”(如图),喷雾器中装有一定量的水。 (1)除了做功,改变物体内能的方式还有　　　　。  (2)先安装好器材,关闭喷雾器的阀门,用数字温度计测出喷雾器内空气的温度,如图(a),手压活塞快速打气,如图(b)。实验现象:　。  (3)然后,打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内的气体,如图(c)实验中数字式温度计示数变小,这个实验说明:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(c)瓶与(b)瓶比较,水分子的 　　　　　　(选填“相互作用力”或“热运动强度”)变　　　　(选填“大”或“小”)。  (4)(a)(b)(c)三瓶中的水内能最大的是　　　　瓶。  五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。 19.如图,油泼面是传统的特色面食之一,用烧得滚烫的菜油浇在面条上,把半熟的面条烫熟。已知用5×10-3 m3天然气加热0.18 kg的菜油使其从90 ℃升温至290 ℃。q天然气=3.6×107 J/m3,菜油的比热容为2×103 J/(kg·℃),面条的比热容为3.6×103 J/(kg·℃)。 (1)求完全燃烧5×10-3 m3的天然气放出的热量。 (2)用天然气加热菜油从90 ℃升温至290 ℃,加热的效率是多少? 20.我国003型航母福建舰是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,航母正常航行时发动机的功率为1.5×108 W,速度为10 m/s,至少可搭载36架歼-15舰载机,下表为歼-15主要参数,求: 航空煤油热值 5.0×107 J/kg 空载起飞距离 105 m 发动机热机效率 40% 正常起飞推力 2.4×105 N 巡航动力 1.0×105 N (1)航母正常航行时发动机牵引力; (2)歼-15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,该过程中飞机发动机推力做的功; (3)歼-15巡航飞行1000 km需要消耗航空煤油的质量。 六、综合能力题:本大题共3小题,第21、22小题各6分,第23小题7分,共19分。 21.如图甲所示,这是一款新型水杯-55度杯,若把100 ℃的开水倒入杯中,摇一摇(约1min),便可使水温迅速降至55 ℃左右,并保温3 h。其内部结构如图乙:在杯壁的不锈钢夹层中,储存晶体传热材质,它在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。 (1)这种传热材质的熔点是　　　　℃,把开水倒入水杯时通过　　　　方式改变传热材质的内能而升温。当传热材质温度升到55 ℃　　　　吸热而不升温。如果不喝水,放在一边,当水的温度略低于55 ℃这个温度时,杯壁夹层的传热材质　　　　 放出热量,从而达到保温的作用。(后二空均填物态变化名称)  (2)若水杯容积300 mL,则水杯装满水时水的质量是　　　　kg,100 ℃的水降温到55 ℃时放出的热量是　　　　J。[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]  22.天气温暖,小明家准备去户外野炊,如图所示,这是他家用到的一款户外分体式燃气炉。该燃气炉的铭牌如表所示,其中功率4500 W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500 J的热量。炉头上标有“参数15”字样,该参数表示的是燃气炉功率[单位:瓦(W)]与耗气量[单位:克/时(g/h)]之比的数值为15。请回答以下相关问题: 品名 ××牌分体式防风燃气炉 材质 不锈钢铜铸铝 规格 展开Φ260×116 mm 折叠Φ127×132 mm 功率 4500 W 储气质量 120 g (1)燃气炉用不锈钢铜铸铝制成而非纯金属是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。晴天更容易闻到食物的香味说明分子　　　　　　　　　　　　。  (2)气体燃料在使用过程中,罐体温度变低,是因为燃料自喷嘴喷出后,发生　　　　(填物态变化名称),要　　　　(选填“吸收”或“放出”)热量;  (3)利用题目中的数据可得该燃气炉正常使用时1 h消耗燃气　　　　g,储气罐内燃料的热值是 　　　　J/kg。  23.阅读材料,回答问题。 核能的利用 在常规化石能源非常紧缺的今天,核能受到越来越高度的重视。如今美国电力需求的21%来自核电,核电站的大体组成如图所示,核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能,冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气,水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电,最终实现了核能到电能的转换。 (1)从能源的转化和转移来看,蒸汽轮机中发生能量转化形式是　　　　能转化为机械能。  (2)发电机发电时是让线圈在　　　　中旋转而产生电流,这种现象在物理学中称之为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　现象。  (3)核电站所需的核能是利用原子核　　　　(选填“裂变”或“聚变”)所产生的。  (4)核能发电机的定子绕圈采用水内冷,即利用水进行冷却,是因为水的　　　　大。  (5)如果核电站每年需要50 t的核燃料,而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭,则6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是　　　　J(煤炭的热值为q煤=3×107 J/kg)。  参考答案 1.D　2.C　3.D　4.A　5.D　6.A　7.C 8.太阳　电　化学 9.内　机械　做功 10.氢　1.5×107　3.0×107 11.增大　水蒸气　转化 12.做功　比热容　25 13.a　d　bc 14.温度　比热容　8∶3 15.(1)如图所示:(2分) (2)如图所示:(2分) (3)如图所示:(3分) 16.(1)停表　相等 (2)加热时间 (3)甲　乙 (4)甲 (5)转换 评分标准:每空1分,共7分,有其他合理答案均可参照给分 17.(1)质量　水升高的温度 (2)石棉网　水的初温　充分燃烧　燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中 评分标准:每空1分,共6分,有其他合理答案均可参照给分 18.(1)热传递 (2)数字式温度计示数变大 (3)物体对外界做功,物体内能减少　热运动强度　小 (4)b 评分标准:每空1分,共6分,有其他合理答案均可参照给分 19.解:(1)完全燃烧5×10-3 m3的天然气能放出的热量: Q放=Vq天然气=5×1 m3×3.6×107 J/m3=1.8×105 J　(2分) (2)菜油吸收的热量: Q吸=c油m油Δt油=2×103 J/(kg·℃)×0.18 kg×(290 ℃-90 ℃)=7.2×104 J　(2分) 加热的效率:η==×100%=40%　(2分) 20.解:(1)航母正常航行时发动机的牵引力:F===1.5×107 N　(2分) (2)飞机发动机推力做的功:W=F推s=2.4×105 N×105 m=2.52×107 J　(2分) (3)飞机飞行1000 km所做的有用功: W有=Fs=1.0×105 N×1000 km=1.0×105 N×106 m=1.0×1011 J　(1分) 飞机飞行1000 km煤油要放出的热量:Q放===2.5×1011 J　(1分) 飞机飞行1000 km需要消耗航空煤油的质量:m===5×103 kg　(1分) 21.(1)55　热传递　熔化　凝固 (2)0.3　5.67×104 评分标准:每空1分,共6分,有其他合理答案均可参照给分 22.(1)这种材质轻便牢固且导热性好　温度越高时,热运动越剧烈 (2)汽化　吸收 (3)300　5.4×107 评分标准:每空1分,共6分,有其他合理答案均可参照给分 23.(1)内 (2)磁场　电磁感应 (3)裂变 (4)比热容 (5)1.8×1017　(2分) 评分标准:除标注分值外,每空1分,共7分,有其他合理答案均可参照给分 学科网（北京）股份有限公司 $$