33.内能与物态变化-2025年中考科学一轮强化练习
2025-01-17
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内容正文:
内能与物态变化
一、单选题
1.2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列内燃机的四个冲程中,将内能转化为机械能的是( )
A.B.C. D.
2.在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状不再变化,状态如图所示。三块金属的比热容大小相比
A. c甲最大 B.c乙最大 C.c丙最大 D.一样大
3.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时气体的内能增大
4.去年冬天冰雪大世界火爆全网,吸引了众多南方“小土豆”前去“尔滨”,下列说法错误的是( )
A.冰雕原材料采自于松花江面,江水凝固成冰的过程需要放热
B.气温低于0℃时雪人变小,属于升华现象
C.游客交谈时嘴边会出现“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的
D.“泼水成冰”的原理是水蒸气在极寒环境下凝固成小冰晶
5.如图是某种物质熔化过程温度随时间变化的图象,下列说法错误的是( )
A.该物质是晶体 B.在第10min时,物质处于固液共存态
C.该物质固态时的比热容与液态时的比热容之比为3:1 D.该物质熔化过程持续吸热,温度保持不变
6.如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将内能转化成机械能 B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能 D.做功冲程,将机械能转化成内能
7.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( )
A.燃料完全燃烧时,它的热值最大 B.没有燃烧的燃料,热值等于零
C.燃料燃烧时放出的热量,一定比计算值小 D.燃料燃烧时,产生的温度越高,放出的热量越多
8.关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体,具有的内能一定多 B.物体内能增加,一定吸收了热量
C.热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体 D.物体吸收热量,温度不一定升高
9.早在公元前21世纪左右,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。如图所示,铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。下列分析正确的是( )
A.铜是晶体,有熔点但没有凝固点 B.铸造青铜器时,工匠身上的汗水不断汽化,放出热量
C.铜料化为铜液,属于液化现象 D.铜液冷却成型过程中需要放热
10.汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图所示是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是:丁、甲、丙、乙
B.若此汽油机曲轴的转速为1800r/min,汽油机每秒内对外做功15次
C.甲冲程是利用做功的方法改变内能
D.丙冲程是把机械能转化为内能
11.下列物态变化中,属于汽化的是( )
A.初春,房檐下形成冰锥 B.盛夏,湿衣服在风中变干
C.深秋,树枝上形成雾凇 D.寒冬,人呼出的“白气”
12.如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是( )
A.图a中气缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B.气缸内的蒸汽推动活塞时,内能减小
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似
D.汽油机的一个工作循环的正确顺序是ABCD
13.如图所示是古人锻造铁器的情景,古代工匠们先将铁矿石放入熔炉得到铁水后,再经过冷却、锻打、淬火等工序制造出优质的铁器。下列说法正确的是( )
A.铁矿石变成铁水是熔化现象,需要放热
B.铁水由液态变成固态的过程中温度不断的降低
C.烧红的铁器被锻打时温度仍降低,说明做功不能改变物体内能
D.成型的高温铁器进行淬火,水的内能增加
14.小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况,将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),下列说法( )
①加热2min,水吸收的热量大于油吸收的热量
②油的比热容为3.15×103J/(kg•℃)
③第2~3min内,油吸收的热量为1.4×103J
④小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则
A.①②正确 B.②③正确 C.③④正确 D.②④正确
15.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”。下列诗词中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“此身合是诗人未?细雨骑驴入剑门。”中雨的形成是凝华现象
B.“最忆苍溪县,霜早柿栗熟。”中霜的形成是凝固现象
C.“牛头山旁昭化城,玉露霜寒迎晓月。”中露的形成是汽化现象
D.“青川摩天岭,苍苍云雾间。”中雾的形成是液化现象
16.如图所示是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.套筒内空气被压缩时其内能不变 B.艾绒燃烧时,内能转化成化学能
C.与热机工作过程中的压缩冲程原理相似 D.主要利用了热传递来改变套筒内空气的内能
17.下列各图是生活中的一些常见物理现象,其中解释不正确的是( )
A.甲图:“比较不同物质的吸热能力”,在相同的试管内应加入体积相同的水和沙子
B.乙图:描述的是白天海陆风的形成过程
C.丙图:是内燃机的压缩冲程
D.丁图:按下火花发生器的按钮,“嘭”的一声瓶盖飞出,燃气对盒盖做功,燃气的内能减小
18.如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包,发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包放到冷水中,生石灰与水产生化学反应,生成氢氧化钙,并放出大量的热,从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是 ( )
A.食物加热时是通过热传递的方式使其内能增加的
B.食物在被加热的过程中,食物中所含有的热量增加
C.打开盒盖时会冒出“白气”,这是水蒸气液化形成的
D.食物被加热后的香味更浓郁,是因为分子热运动快慢与温度有关
19.如图所示,糖画是我国传统民间艺术,它的制作过程如下:先将糖加热成糖浆,然后用糖浆在平板上“画成”各种图案,糖浆慢慢变硬后就制作成了栩栩如生的糖画。下列说法正确的是( )
A.糖画制作过程中,糖先熔化后凝华 B.糖画制作过程中,糖先吸热后放热
C.当糖完全加热成糖浆时,糖分子间不存在引力 D.糖画制成后,糖分子被固定,不再做无规则运动
20.如图所示是北方冬天用滚烫的开水在零下30℃以下时“泼水成冰”的壮丽景观。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是( )
A.用滚烫的开水是因为开水在短时间内能提供大量的水蒸气
B.“泼水成冰”现象中的冰是由泼出去的水直接凝固而成
C.和“泼水成冰”形成原理相同的自然现象还有雾的形成
D.开水从水壶里泼出去以后能够继续飞行,是因为惯性的作用
21.在实验创新课上,小明和他的小组制作了“水火箭”,如图甲所示。对“水火箭”打气,拉开气阀,水向下喷出,水火箭一飞冲天,图乙是“水火箭”飞行的大致路径,下列说法正确的是( )
A.往“水火箭”里打气相当于内燃机的做功冲程
B.“水火箭”喷完水后,仍可以向上飞行一段距离是因为惯性的作用
C.若在空中飞行的“水火箭”所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
D.下降过程中,“水火箭”的重力势能转化为动能
22.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。关于此过程下列描述正确的是( )
A.酒精灯给水加热是通过做功的方式改变内能的
B.试管中的水沸腾后再加热一段时间,温度会继续升高
C.水蒸气把橡皮塞冲出,在试管口看到明显的“白汽”是汽化形成的
D.水蒸气对橡皮塞做功,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
23.如图所示,该图象表示的是将某固体物质在1个标准大气压下加热的过程中,温度随时间变化的图象,则下列说法中错误的是( )
A.该物质是晶体 B.该物质在BC段固液共存
C.该物质熔化共用了10分钟 D.该物质的凝固点是0℃,沸点是100℃
24.如图所示为电冰箱的工作原理。下列关于电冰箱的说法正确的是( )
A.气态制冷剂在冷凝管中发生凝固,此过程放热
B.液态制冷剂变为气态制冷剂的过程中,放出热量
C.冷冻室中冰块温度很低,没有内能
D.液态制冷剂通过冷冻室内能增大,是通过热传递改变其内能
25.《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊。暴极燥,以酒醅灌之。任性多少,以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A.煮大豆是通过热传递的方式增加内能 B.用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
C.灶里木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能 D.将木柴架空一些火能燃烧更旺,是提高了木柴的热值
26.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),加热时间与温度的关系如图所示,c水=4.2×103J/(kg·℃),下列说法正确的是( )
A.随着温度升高,甲液体的比热容增大 B.甲和乙升高相同的温度,甲吸收热量较多
C.甲的比热容与乙的比热容之比为1∶2 D.若乙是质量为1kg水,乙10min吸收的热量为1.68×105J
27.物理兴趣小组用塑料瓶自制了火箭模型(如图),先在瓶内喷入酒精,然后盖上锥形纸筒,再按下电火花发生器按钮,点燃瓶内酒精气体,纸筒向上飞出。下列说法正确的是( )
A.纸筒飞出过程化学能转化为机械能 B.瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大
C.纸筒飞出的原理与热机做功冲程相同 D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少,温度不变
28.2024年年初无锡惠山顶多了个“大白球”,如图所示该设备为全固态X波段天气雷达,监测强对流天气,有效防范暴雨、冰雹等灾害天气。下列说法中正确的是( )
A.暴雨的形成是汽化现象 B.冰雹的形成是升华现象
C.暴雨的形成过程需要吸热 D.冰雹的形成过程需要放热
29.火锅是中国独创的美食之一,下列说法正确的是( )
A.“冰冻肥牛卷”熔化需要放热 B.汤汁沸腾过程中温度持续升高
C.锅上方水蒸气液化放热更易烫伤皮肤 D.汤汁越烧越少,发生了升华现象
30.2006年7月1日,青藏铁路全线贯通。铁路要通过“千年冻土”区,“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固。为解决“冻土”难题,保证路基的稳定性,采取了下列措施(如图所示),其中正确的是( )
A.在路基的坡面上铺设一层遮阳板,减小太阳的辐射加热,可防止“冻土”液化
B.路基两旁插有很多管形“热棒”,装在热棒下端的液态氨在温度升高时会汽化,从路基内部吸热,使路基温度降低
C.“热棒”中氨气上升到上部会液化,液化会吸热
D.铁轨铺在路枕上,可以增大火车对路基的压强
二、计算题
31.燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。如图为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生的高温烟气,此时红色指示灯亮。同时风机工作。高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表,“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气
天然气
热值
3×107J/m3
额定耗气量
3.6 m3/h
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制作,它们应 联在电路中;
(2)某次洗浴,热交换器在15min内将体积为200L的水的水温升高30℃,求该过程中吸收的热量是多少?
(3)某次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作15min。若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为多少?
(4)燃气热水器的热效率通常指热水器吸收热量的效率。能效等级是根据热效率来划分的,其中三级能效的热效率需大于或等于84%,二级能效的热效率需大于或等于89%,而一级能效的热效率则需大于或等于98%。请根据计算判断该燃气热水器属于 级能效。
32.北京2022年冬奥会成功申办,冰雪运动越来越受到人们的喜爱,如图所示是一款雪地摩托,其净重为160kg,静止时与地面接触的总面积为,当其以最大功率75kW在水平雪地上匀速直线行驶时,最高速度可达100km/h。(g=10N/kg)
(1)雪地摩托静止时对水平地面的压强为多少?
(2)当该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶时,所受阻力为多少?
(3)该车发动机为一款单缸4冲程汽油机,若其效率为25%,则该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶69min,需要多少千克汽油?(汽油的热值为)
33.下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息:
照射时间/h
热水器容量/L
水升高的温度/℃
热水器平均1h接收的太阳能/
水的比热容/
10
100
60
请根据以上信息,求下列问题:
(1)热水器中水的质量;
(2)热水器中水吸收的热量;
(3)太阳能热水器的加热效率。
34.二中初二9班的同学,用煤炉给20kg的水加热,实验结束后绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.8kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)该煤炉烧水时的热效率。
35.重力储能是一种新型储能方式,它通过提升和放下重物实现能量的储存和释放,实现储能和发电,其能量转化过程如图甲所示.某风力发电和重力储能综合项目中,单个风力发电机组的平均发电功率为1720kW,某次风能充沛时,系统利用风能发电的富余电能将50t的重物从地面提升至36m的高度处,实现能量储存,如图乙所示.(柴油的热值为,g取10N/kg)
(1)单个风力发电机组发电10min产生的电能,相当于完全燃烧多少千克柴油产生的热量?
(2)储能系统将50t重物缓慢提升至36m的高处,可储存多少机械能?
(3)若储能系统提升重物的效率为90%,将50t重物从36m高处放回地面的发电过程中,产生的电能为,则重力储能系统储能和发电的综合转化效率(输出电能与输入电能之比)为多少?
36.为保证家庭用餐安全,小亮妈妈用如图所示燃气灶烧水给家里餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg,水的初温为22℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。求:
(1)天然气完全燃烧所放出的热量为多少J;
(2)消毒过程中,水吸收的热量为多少J,
(3)密闭的锅内水烧开时的温度为多少℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·°C),天然气的热值为4.0×107J/m3]
37.海口市江东新区对社区街道路面进行升级改造,使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。满载时运输车的总质量为10t,履带与地面总接触面积约为1m2。在一次满载石料运送的过程中,运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m,车受到的阻力大小为总重的0.1倍。(g取10N/kg,燃料热值q取4.5×107J/kg)求:
(1)满载时运输车的重力?
(2)满载运输车静止时对水平路面的压强?
(3)这次运送中,运输车发动机的功率?
(4)若行驶中受到的阻力不变,发动机的效率是40%,10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离?
38.如图所示是某品牌植保无人机,加满农药和汽油后总质量为25kg,底部支架与水平地面的接触面积为50cm。在某次啧洒作业中,该无人机受到的向前的推进力为2000N,使其以5m/s的水平速度匀速喷洒5min,消耗汽油200mL,已知汽油的密度约为kg/m,其热值约为J/kg。求:
(1)加满农药和汽油后,无人机起飞前对水平地面的压强;
(2)3min时间内无人机匀速飞行过程中推力做的功;
(3)无人机以5m/s的水平速度匀速喷洒5min消耗的汽油完全燃烧放出的热量。
39.一电热水器装有2.5kg的水,通过加热过程中水温随时间的变化情况,如图所示, 求:
(1)加热4min水吸收了多少热量?
(2)如果电热水器的功率为1000W,则此电热水器的效率η是多少?(η为水吸收热量与电热水器放出热量的比值)[水的比热容是4.2×l03J/(kg·℃)]
40.小爽学习热机知识后,研究了自家汽车的汽油机的情况。查阅资料得知:自家汽车使用的是92号汽油,油箱的容量为50L,ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机正常工作时,需要用冷却水在汽缸周围循环的流动给汽油机降温。若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热,则可以使多少kg的水从20℃升高到80℃?
(3)满箱汽油完全燃烧,可使小汽车输出的有用功是多少?
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
D
C
B
C
D
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
C
D
C
D
C
A
B
B
A
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
D
D
C
D
A
C
C
D
C
B
1.A
【解析】A.如图,两气门关闭,活塞下行,为做功冲程,内能转化为机械能,故A符合题意;
B.如图,进气门关闭,排气门打开,活塞上行,为排气冲程,没有能量转化,故B不符合题意;
C.如图,两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.如图,进气门打开,排气门关闭,活塞下行,为吸气冲程,没有能量转化,故D不符合题意。
故选A。
2.C
【解析】冰块形状不再变化时,三块金属的温度都等于冰的温度,即三块金属降低的温度相同,由图知道,丙处冰块形变是最大,说明丙处冰块吸收的热量最多,即丙金属放出的热量最多,由知道,在质量和降低温度一定时,丙金属放出的热量最多,则丙的比热容最大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C
3.C
【解析】A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A 错误;
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误;
C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,故C正确;
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气缸内气体的内能减少,故D错误。
故选C。
4.D
【解析】A.江水凝固成冰是凝固现象,此过程需要放热,故A正确,不符合题意;
B.气温低于0℃时雪不会熔化,而雪人变小,是雪升华成水蒸气,属于升华现象,故B正确,不符合题意;
C.液化指物质由气态转变成液态,游客交谈时嘴边会出现“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C正确,不符合题意;
D.“泼水成冰”的原理是水蒸气在极寒环境下凝华成小冰晶,故D错误,符合题意。
故选D。
5.C
【解析】B.5min-15 min,温度不变,是晶体熔化过程,第10min时晶体处于熔化过程,故B正确,不符合题意;
A.从图像可以看出,熔化过程温度不变,所以此物质是晶体,故A正确,不符合题意;
C.从图上可以看出0-5 min为熔化前,是固态,15min-20 min为熔化后,是液态,温度升高20℃,液态加热时间与固态加热时间均为5 min,时间之比为1:1,温度分别升高了
故
温度升高之比为3:1,又 Q液=Q固
故C错误,符合题意;
D.晶体熔化时吸收热量温度不变。故D正确,不符合题意。
故选C。
6.B
【解析】图中的进、排气门都关闭,活塞向上运动,因此这是压缩冲程,将机械能转化为内能。
故选B。
7.C
【解析】AB.热值是燃料的一种特性,与燃料种类有关,与燃料的质量和燃烧程度无关,故AB错误;
C.在燃料燃烧的过程中,由于各种原因不能完全燃烧,所以放出的热量比计算值小,故C正确;
D.燃料燃烧时放出的热量与燃烧程度和燃烧的质量有关,与燃料燃烧时的温度高低无关,燃料燃烧时,产生的温度越高,放出的热量不一定越多,故D错误。
故选C。
8.D
【解析】A.热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故A错误;
B.物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;
C.发生热传递的条件是存在温度差,不是存在内能差,故C错误;
D.物体吸收热量,温度不一定升高;如:晶体熔化过程中吸收热量,但温度保持不变;故D正确。
故选D。
9.D
【解析】A.铜是晶体,有熔点也有凝固点,故A错误;
B.铸造青铜器时,工匠身上的汗水不断汽化,需要吸收热量,故B错误;
C.铜料化为铜液,由固态转化为液态,属于熔化现象,故C错误;
D.铜液冷却成型过程中由液态转化为固态,属于凝固现象,凝固向外放热,故D正确。
故选D。
10.D
【解析】C.甲图:气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为了内能,是利用做功的方法改变内能,故C正确,C不符合题意;
D.乙图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;丙图:气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,将化学能转化为内能,内能再转化为机械能,故D错误,D符合题意;
A.丁图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物;热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即丁甲丙乙,故A正确,A不符合题意;
B.四冲程汽油机曲轴的转速是1800r/min,即每秒钟转30圈,完成60个冲程,对外做功15次,故B正确,B不符合题意。
故选D。
11.B
【解析】A.初春,水在屋檐下形成冰锥,是液态的水变成固态的冰,属于凝固现象,故A不符合题意;
B.盛夏,湿衣服在风中变干,是液态的水变成了水蒸气,属于汽化现象,故B符合题意;
C.深秋,树枝上形成雾凇,是空气中的水蒸气凝华而成的冰晶,故C不符合题意;
D.寒冬,人呼出的“白气”,是呼出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D不符合题意。
故选B。
12.C
【解析】AB.图a中的弹射装置工作时,气缸内的蒸汽体积膨胀,推动活塞对外做功,将内能转化为机械能,蒸汽的内能减小,对外输出机械能,从而推动活塞使舰载机获得牵引力,故AB正确,不符合题意;
C.图b中的C图,两气门关闭,活塞下行,为做功冲程,将内能转化为机械能,从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图C所示的原理相似,故C错误,符合题意;
D.图A,进气门打开,排气门关闭,活塞下行,为吸气冲程;图B,两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程;图C,由以上解析可知,为做功冲程;图D,进气门关闭,排气门打开,活塞上行,为排气冲程;汽油机的一个工作循环的正确顺序是ABCD,故D正确,不符合题意。
故选C。
13.D
【解析】A.铁矿石变成铁水是熔化现象,需要吸热,故A错误;
B.铁水由液态变成固态的过程中,属于凝固现象;金属铁是晶体,虽然铁水在凝固过程中要放热,但其温度不变,故B错误;
C.烧红的铁器被锻打时,通过做功可以改变物体的内能,故C错误;
D.成型的高温铁器进行淬火,水吸收热量,水的内能增加,故D正确。
故选D。
14.C
【解析】①相同加热器在相同时间内放出的热量相同,加热2min,水吸收的热量等于油吸收的热量,故①错误;
②根据图乙可知,升高20℃,A、B的加热时间分别为2min和3min,即吸热之比为,根据可知,在质量和升高温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,则油的比热容为
故②错误;
③B的比热容大,因此B为水,水吸收的热量为
第2~3min内,水吸收的热量为
故第2~3min内油吸收的热量为,故③正确;
④两物质温度随时间变化图像均为图A,则吸收相同的热量,根据可知,在吸热和升高的温度相同时 ,故④正确。
综上所述,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15.D
【解析】A.雨的形成主要是高空中热的水蒸气遇冷后液化形成的小水滴落下后形成的,属于液化现象,故A错误;
B.霜是空气中热的水蒸气遇冷后直接变成的小冰晶,属于凝华现象。故B错误;
CD.露和雾是空气中热的水蒸气遇冷后液化形成的,属于液化现象,故C错误,D正确。
故选D。
16.C
【解析】AD.封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,所以气体内能增加,则温度升高,达到艾绒的着火点,使艾绒着火达到取火的目的,故AD错误;
B.艾绒燃烧时,化学能转化为内能,故B错误;
C.此过程中是机械能转化为内能,与热机的压缩冲程的能量转化相同,故C正确。
故选C。
17.A
【解析】A.为了准确比较不同物质的吸热能力,应该在相同的试管内加入质量相同的水和沙子,而不是体积相同。故A错误,符合题意;
B.在白天太阳照射下,海岸和海水同时吸收热量,水的比热容较大,温度上升慢,海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,风从海洋吹向陆地形成海陆风,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,两个气门都关闭,活塞向上运动,为内燃机的压缩冲程,故C正确,不符合题意;
D.做功可以改变物体的内能,物体对外做功,物体的内能减小。燃气对盒盖做功,燃气的内能减小,故D正确,不符合题意。
故选A。
18.B
【解析】A.食物被加热的过程中,食物吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式使其内能增加,故A正确,不符合题意;
B.热量是过程量,不能说含有,故B错误,符合题意;
C.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,故C正确,不符合题意;
D.食物被加热后,香味更浓郁,这是因为分子热运动快慢与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈,故D正确,不符合题意。
故选B。
19.B
【解析】AB.糖画制作过程中,糖先熔化后凝固,熔化时,吸热,凝固时放热,故A错误,B正确;
CD.物质是由分子组成的,分子间存在引力和斥力,分子在永不停息地运动着;当糖完全加热成糖浆时,糖分子间仍存在引力,糖画制成后,凝固为固体,固体分子也在做无规则运动,故CD错误。
故选B。
20.A
【解析】A.用滚烫的开水是因为开水的温度较高,蒸发较快,在短时间内能提供大量的水蒸气,故A正确;
B.“泼水成冰”现象中的冰是由泼出去的水蒸气直接凝华而成,故B错误;
C.“泼水成冰”形成原理是凝华,雾的形成原理是液化,故C错误;
D.惯性是物体本身的属性,不是力,不能给物体作用,故D错误。
故选A。
21.D
【解析】A.往“水火箭”里打气,对气体做功,机械能转化为内能,相当于内燃机的压缩冲程,故A错误;
B.惯性是物体的属性,不是力不能说作用,故B错误;
C.“水火箭”在空中飞行的过程中,若它所受的力全部消失,它会沿着力消失时的运动方向做匀速直线运动,不一定是水平方向,故C错误;
D.下降过程中,“水火箭”的高度变小,速度增大,“水火箭”的重力势能转化为动能,故D正确。
故选D。
22.D
【解析】A.酒精灯给水加热,水吸收热量,是通过热传递的方式改变内能的,故A错误;
B.试管中的水沸腾后再加热一段时间,温度保持不变,故B错误;
C.水蒸气把橡皮塞冲出,在试管口看到明显的“白汽”是水蒸气液化形成的,故C错误;
D.汽油机的做功冲程,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,水蒸气对橡皮塞做功,将内能转化为机械能,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同,故D正确。
故选D。
23.C
【解析】A.从图象中可以看出该物质有固定的熔点,即0℃,因此这种物质是晶体,故A正确,不符合题意;
B.由图象可知,BC段是物质熔化过程,此过程中为固液共存状态,故B正确,不符合题意;
C.由图象可知,该物质从5min开始熔化,到10min结束,熔化过程经历了5min,故C错误,符合题意;
D.由图象可知,BC段是物质熔化过程,此时温度是0℃,即该物质的熔点是0℃,即凝固点为0℃,DE段表示物质沸腾过程,此时温度是100℃,因此在1个标准大气压下,该物质的沸点是100℃,故D正确,不符合题意。
故选C。
24.D
【解析】A.气态制冷剂经过冷凝管后变成液态制冷剂,由气态变成液态,发生液化现象,液化放热,故A错误;
BD.液态制冷剂通过冷冻室时,发生汽化,由液态制冷剂变为气态制冷剂,汽化吸热,内能增加,是通过热传递改变其内能的,故B错误,D正确;
C.一切物体都具有内能,冷冻室中冰块温度很低,具有内能,故C错误。
故选D。
25.A
【解析】A .煮大豆时,大豆从水中吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式实现的。故A正确;
B.用火种引燃木柴的过程,是火种放出的热量使木柴的温度升高,达到其着火点而燃烧,这是热传递的结果。而钻木取火是通过做功的方式,即克服摩擦力做功,使木头的内能增加,温度升高,达到着火点而燃烧。两者的原理不同,故B错误;
C.灶里木柴燃烧的过程,是木柴的化学能通过燃烧转化为内能,故C错误;
D.将木柴架空一些,火能燃烧更旺,这是因为增大了木柴与氧气的接触面积,使燃烧更充分,而不是提高了木柴的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关。故D错误。
故选A。
26.C
【解析】A.比热容是物质的一种特性,与温度的高低无关,因此随着温度升高,甲液体的比热容不变,故A错误;
B.由题图可知,升高相同的温度,甲需要的加热时间小于乙需要的加热时间,所以,甲吸收的热量较少,故B错误;
C.由于在相同的时间内两种液体吸收的热量相同,由题图可知,当加热10min时,两种液体吸收的热量相同,甲液体温度升高40℃,乙液体温度升高20℃,根据可得
所以,甲的比热容与乙的比热容之比为
故C正确;
D.若乙是质量为1kg水,根据可得,乙10min吸收的热量为
故D错误。
故选C。
27.C
【解析】A.燃料燃烧把化学能转化为内能,内能再转化为机械能使纸筒飞出,所以纸筒飞出过程是内能转化为机械能,故A错误;
B.热值是燃料的特性,同种燃料的热值相同,所以不是瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大,故B错误;
C.纸筒飞出过程中内能转化为机械能,而热机工作时的做功冲程也是内能转化为机械能,它们的原理相同,故C正确;
D.气体对外做功,所以纸筒飞出后瓶内气体的内能减少,温度降低,故D错误。
故选C。
28.D
【解析】AC.雨是由气态的水蒸气液化形成的,是液化现象,液化需要放出热量,故AC错误;
BD.冰雹是由气态的水蒸气凝华形成的,是凝华现象,凝华需要放出热量,故B错误,D正确。
故选D。
29.C
【解析】A.“冰冻肥牛卷”熔化需要吸收热量,故A错误;
B.汤汁沸腾过程中温保持沸点不变,故B错误;
C.锅上方水蒸气液化放热,皮肤会吸收到更多的热量,更易烫伤皮肤,故C正确;
D.汤汁越烧越少,发生了汽化现象,变成水蒸气,故D错误。
故选C。
30.B
【解析】A.路基变软是因为“冻土”熔化而形成的,在路基的坡面上铺设一层遮阳板,可以防止“冻土”熔化,故A错误;
B.装在热棒下端的液态氨在路基温度升高时会汽化,从路基内部吸热,使路基温度降低,冻土就不会熔化,故B正确;
C.液化是放热过程,故C错误;
D.铁轨铺在路枕上是通过增大受力面积来减小压强的,故D错误。
故选B。
31.(1) 半导体 并
(2)2.52×107J
(3)2.7×107J
(4)二
【解析】(1)[1]二极管是由半导体材料做成的,如硅、锗等。
[2]指示灯与热水器工作时应互不影响,所以指示灯应并联在电路中。
(2)根据质量公式计算水的质量为
根据比热容泡公式计算水的吸热为
(3)燃气热水器以额定耗气量正常工作15min,消耗的燃气体积为
根据热值公式计算燃气放热为
(4)根据15min水的吸热和燃气放热计算热水器效率
根据题目中能效等级的评判标准可知,该燃气热水器属于二级能效。
32.(1); (2)2700N; (3)27kg
【解析】(1)解:雪地摩托的重力静止时对水平地面的压力为
雪地摩托静止时对水平地面的压强为
(2)题可知最大功率75kW,最高速度可达100km/h,由公式可得
因为在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶,由牛顿第二定律可得
(3)根据可得,该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶69min所做的功
根据可得,汽油完全燃烧放出的热量
根据可得,汽油的质量
33.(1)100kg
(2)
(3)50%
【解析】(1)热水器容量为100L,则热水器中水的质量为
(2)水升高的温度为60℃,吸收的热量为
(3)接收的太阳能为
则太阳能热水器的加热效率为
34.(1)2.4× 107J
(2)5.04×106J
(3)21%
【解析】(1)煤完全燃烧产生的热量 Q放=qm=3× 107J/kg×0. 8kg=2.4× 107J
(2)过6min时间加热,水所吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)= 4.2×103J/ (kg•℃)×20kg×(80℃-20℃)=5.04×106J
(3) 煤炉烧水时的热效率 ×100%=×100%=21%
35.(1)24kg
(2)1.8×107J
(3)85%
【解析】(1)单个风力发电机组的平均发电功率为 P=1720kW=1.72×106W
10min产生的电能为 W=Pt=1.72×106W×10×60s=1.032×109J
这些热量相当于完全燃烧柴油的质量为
(2)储能系统将50t重物匀速提升至36m高处的过程中,系统对重物所做的功为
W有用=Gh=mgh=50×103kg×10N/kg×36m=1.8×107J
即储存的机械能为1.8×107J。
(3)重力储能系统放下重物发电的效率为
已知系统提升重物的效率η2=90%,重力储能系统的综合效率为 η=η1η2=94.4%×90%≈85%
36.(1)2.4×106J
(2)1.68×106J
(3)102℃
【解析】(1)0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量为 Q放=Vq=0.06m3×4×107J/m3=2.4×106J
(2)水吸收的热量为 Q吸=ηQ放=70%×2.4×106J=1.68×106J
(3)根据Q吸=cm(t﹣t0)可知,密闭的锅内水烧开时的温度为
37.(1) (2) (3) (4)
【解析】(1)满载时运输车的重力为
(2)满载运输车静止时对水平路面的压强
(3)在这次运输中受到的阻力为
运输车发动机的功率为
(4)10kg的燃料可放出的热量为
有用功为
可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离为
38.(1)Pa
(2)J
(3)J
【解析】(1)无人机起飞前对水平地面的压强为
(2)3min内无人机飞行的距离为 m
飞机推力做的功为 J
(3)5min内消耗的汽油的质量为
消耗的汽油完全燃烧放出的热量为
39.(1) (2)
【解析】(1)加热4min水吸收的热量为
(2)加热4min电热水器放出热量为
则此电热水器的效率为
40.(1)1.575×109J (2)1875kg (3)5.04×108J
【解析】(1)满箱油的质量为 m=ρ汽油V=0.7×103kg/m2×50×10-3m3=35kg
满箱汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq汽油=35kg×4.5×107J/kg=1.575×109J
(2)这段时间内冷却水吸收的热量 Q吸=ηQ放=30%×1.575×109J=4.725×108J
冷却水的质量
(3)该汽车发动机的热机效率 η=1-33%-30%-5%=32%
由可知汽车输出的有用功为 W=Q放η=1.575×109J×32%=5.04×108J
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