2025年中考物理专项提升：内能与热机

2025年中考物理专项提升：内能与热机 一、单选题 1．下列现象中，用物理知识解释正确的是 A．吃冰棒感觉凉爽，是因为升华吸热 B．物体的温度高，是因为它具有较多的热量 C．运载火箭的燃料采用液氢，是因为液氢的比热容大 D．高压锅能很快煮熟食物，是因为沸点随压强增大而增大 2．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 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，该举措降低了燃料的利用率 3．南极是世界上最冷的地方，在南极的两只小企鹅之间发生了有趣的对话，其中不正确的是（　　） A．这里的温度很低，构成物质的大量分子做无规则运动应该很慢 B．对啊，也就是说，温度反映了构成物质的大量分子做无规则运动的剧烈程度 C．这里太冷了，冰山肯定没有内能 D．南极再冷，组成冰山的分子在做热运动，所以冰山也有内能 4．甲物体的温度比乙物体的温度高，则下述结论中正确的是（　　） A．甲、乙物体接触时，内能一定由甲转移到乙 B．甲、乙物体接触时，温度一定由甲转移到乙 C．甲物体的内能一定比乙物体内能多 D．甲物体的热量一定比乙物体热量多 5．煤油的热值大于酒精的热值，下列说法中正确的是（　　） A．煤油比酒精含有的热量多 B．燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些 C．完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水（效率相同条件下） D．通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大 6．图所示的事例中，通过做功方式改变物体内能的是（　　） A． 火炉烧水 B． 钻木取火 C． 引燃树叶 D． 猫晒太阳 二、填空题 7．北极和南极是冰雪的世界，虽然降水量很小，但那里的空气比北京的空气还要湿润，因为冰雪可以 成水蒸气．尽管温度很低，北极熊仍然能闻到海豹的气味，说明在北极，空气分子仍然在 ． 8．有甲、乙两物体，质量之比m甲∶m乙=5∶3，比热容之比c甲∶c乙=2∶1，如果它们放出相同的热量，则它们降低的温度之比Δt甲∶Δt乙= 。 9．如图所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来．对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气做了 ，使空气的 增加， 升高，达到乙醚着火点． 10．改变物体内能的方式有两种： 和 ．二者在改变物体的内能上是 的． 11．汽车是我们熟悉的交通工具，给我们的生活提供了便利。在汽车的制造中涉及到许多物理知识： (1)汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的 冲程将内能转化为机械能； (2)汽车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体所成的 像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的上方，不妨碍司机视线； (3)有的汽车尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图所示），当汽车高速行驶时，气体在流速大的地方压强较 ，汽车能产生较大的抓地力。 12．甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，甲、乙物体温度都升高2℃，丙物体温度升高1℃，吸收热量如图所示，则甲物体的比热容为 J/(kg•℃)；乙物体的比热容 丙物体的比热容(选填“>”、“<”或“=”)。 三、实验题 13．在比较煤油和酒精燃烧放出热量多少的实验中，采用如图所示的实验装置。    （1）本实验中，除如图所示的器材外，还需要的测量工具是停表和 ； （2）准备煤油和酒精时，必须要控制它们的 相等； （3）燃料燃烧完毕，通过比较两烧杯中的水 ，来比较煤油和酒精放出热量的多少，这种方法叫做 ； （4）既然用两烧杯中的水来衡量煤油和酒精放出的热量，所以，也要控制两杯水的 和 相同。 14．为比较两种液体的吸热能力，小军用图甲中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。 物理量物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 液体1 50 20 5 45 液体2 50 20 5 68 (1)某时刻温度计的示数如图乙所示，此温度值是 ℃。 (2)实验中，用 间接反映液体吸收热量的多少。 (3)通过分析表中数据可知， （选填“液体l”或“液体2”）的吸热能力较强。物理上用 这个物理量来描述物质的吸热能力。 四、计算题 15．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量。 16．在标准大气压下，质量为1kg，初温为60℃的水吸收2.52×105J热量后，其温度升高多少？末温是多少？ 五、简答题 17．某工厂采用热效率高的卧式燃煤锅炉烧水，将4000kg水从25加热到75，该锅炉烧水的效率为70%，所用烟煤的热值约为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg•)，试求： (1)这些水吸收的热量是多少？ (2)烧这些水锅炉需要消耗烟煤的质量是多少？(假设烟煤完全燃烧) 18．小明发现学校的老式锅炉烧水时，白天冒出大量的黑烟，夜间烟囱经常冒出“火焰”，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低，请你根据上述现象从热学的角度分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施． 六、科普阅读题 19．阅读短文，回答问题： 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，如今美国电力的21%是来自核电．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． 请在下面的空格中填上适当的内容： （1）从能源的分类来看，核能是属于 ．（填“一次能源”或“二次能源”）； （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）从能量的转化与转移来看，发电机直接将 能转化成了 能． （4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭，则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是 J （煤炭的热值为3×107J/kg）． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D A C A C B 1．D 【详解】A、吃冰棒感觉凉爽，是因为熔化吸热 B、物体的温度高，内能大，与热量无关． C、运载火箭的燃料采用液氢，是因为液氢的热值大 D、高压锅能很快煮熟食物，是因为沸点随压强增大而增大 2．A 【详解】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 即该汽油机的效率为28%，故 B错误； C．热值是燃料本身的一种特性，只由燃料本身决定，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C错误； D．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，将尾气中浪费的能量转化为有用的能量，大大提高了燃料的利用率，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．构成物体的分子在不停地做无规则运动，温度低，分子无规则运动会变慢，故A正确，不符合题意； B．温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以温度反应了构成物质的大量分子做无规则运动的剧烈程度，故B正确，不符合题意； CD．任何物体在任意温度下都具有内能，即使温度很低，冰山也有内能，故C不正确，符合题意；D正确，不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．甲物体的温度比乙物体的温度高，所以甲、乙物体接触时，内能一定由甲转移到乙，故A正确； B．热传递时，传递的是热量或者说内能，但不能说传递温度，故B错误； C．内能的大小与物体的质量、温度等因素有关，故甲物体的温度比乙物体的温度高，但质量不确定，所以无法确定内能的大小，故C错误； D．热量是一个过程量，只能在热传递的过程中才能比较热量的多少，故D错误。 故选A。 5．C 【详解】A．热值是单位质量的燃料完全燃烧时所释放出的热量，不能说含有热量，故A错误； B．煤油的热值比酒精大，在完全燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些，题目中没有完全燃烧，故B错误； C．煤油的热值比酒精大，所以完全燃烧相同质量的两种燃料时，煤油释放的热量多，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水效率相同条件下，故C正确； D．因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．火炉烧水是通过燃烧燃料释放热量，再将热量传递给水，从而使水的温度升高，是通过热传递改变物体的内能。故A不符合题意； B．钻木取火是通过摩擦的方式对木头做功，使木头的温度升高，是通过做功改变物体的内能。故B符合题意； C．凸透镜对光线有会聚作用，用凸透镜引燃树叶，太阳的热量传递给了树叶，树叶的温度升高，是通过热传递改变物体的内能。故C不符合题意； D．猫晒太阳，太阳的热量传递给了猫，猫感觉到暖和，是通过热传递改变物体的内能。故D不符合题意。 故选B。 7． 升华 不停地运动 【详解】固态冰雪变为气态的水蒸气叫做升华；空气分子都在永不停息地做无规则运动 8．3∶10 【详解】温度的变化量之比 9． 功 内能 温度 【详解】做功可以改变物体的内能，人用力向下压活塞，活塞对筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高．在实验中玻璃筒内放棉花，是利用了转化的方法，因为筒内空气内能增大，温度升高无法直接看到，所以棉花被点燃用于说明筒内温度升高了。 10． 做功 热传递 等效 【详解】改变物体内能的方式有两种： 即做功和热传递．二者在改变物体的内能上是等效的． 【点睛】牢记改变物体内能的两种方式是解题的关键，即热传递和做功，两种方式对于内能的改变是等效的，两种方式很容易区分，做题不难． 11． 做功 虚 小 【详解】(1)[1]内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程将机械能转化为内能。 (2)[2]挡风玻璃相当于平面镜，因为平面镜成的像是虚像，所以挡风玻璃倾斜按装，是为了避免由于平面镜成像而使车内景物的像成在车的正前方，影响司机视线。 (3)[3]当车高速行驶时，气流偏导器的上方空气流速小，压强大；下方空气流速大，压强小。空气对汽车向下的压强大于向上的压强，由此气体对汽车产生了一个向下的压力，使车更好的“抓”住地面。 12． 1.5×103 = 【详解】[1]根据物质吸热公式，可知，甲物体的比热容为 [2]乙物质的比热容与丙物质的比热容之比为 故乙物体的比热容等于丙物体的比热容。 13． 天平 质量 升高温度的多少 转换法 质量 初温 【详解】（1）[1]根据题意知道，要控制不同物质的质量相同，故除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和天平。 （2）[2]由控制变量法知道，准备煤油和酒精时，必须要控制它们的质量相等，然后比较燃烧放出热量多少。 （3）[3][4]由实验目的知道，燃料燃烧完毕，通过比较两烧杯中的水升高的温度，来比较煤油和酒精放出热量的多少，这种方法叫做转换法。 （4）[5][6]由于用两烧杯中的水升高温度的多少，来衡量煤油和酒精放出的热量，所以，也要控制两杯水的质量和初温相同。 14． 26 加热时间 液体l 比热容 【详解】(1)[1]温度计分度值为1℃，示数为26℃。 (2)[2]实验中，用加热时间间接反映液体吸收热量的多少。 (3)[3][4]通过分析表中数据可知，两种液体质量相同，吸收相同的热量，液体1温度升高小，所以液体1的吸热能力较强。物理学上用比热容这个物理量来描述物质的吸热能力。 15．（1）2kg；（2）6.3×105J 【详解】解：（1）壶中水的质量 m水=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg （2）水吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J 答：（1）壶中水的质量为2kg； （2）水吸收的热量为6.3×105J。 16．40℃；100℃ 【详解】根据得，水吸收2.52×105J的热量后，应该升高的温度为； ； 计算的末温为：； 在标准大气压下，水的沸点为100℃，所以温度不可能升高到120℃，即末温是100℃； 则实际水温升高：． 【点睛】重点是吸热公式的应用，根据吸收的热量和比热容、质量，可计算水升高的温度，但要注意在标准大气压下，水的沸点为100℃，所以末温不可能超过100℃． 17．(1)8.4J  (2)40kg 【详解】(1)水吸收的热量： Q吸=cm(t−t0)=4.2×103 J/(kg⋅)×4000kg×(75−25)=8.4×108J； (2)由η==70%得烟煤完全燃烧放出的热量： Q放===1.2×109J， 由Q放=mq得需要烟煤的质量： m煤==40kg． 答：(1)这些水吸收的热量是8.4×J； (2)烧这些水锅炉需要消耗烟煤的质量是40kg． 18．燃料燃烧不充分、烟带走大量的热、锅炉向外散失大量的热，造成了锅炉的效率低．措施：可以通过把燃料打碎、加大送风量使燃料充分燃烧，加大水的受热面积，减少烟气和锅炉损失的热量． 【详解】根据现象分析，可以看出燃料燃烧不充分，损耗一部分能量，烟囱经常冒出“火焰”，说明浓烟带走大量的热量．锅炉周围温度很高，说明锅炉向外散热很多．因此锅炉的效率会很低．要向提高锅炉的效率，就要想办法使燃料充分燃烧，减少浓烟带走的热量，减少锅炉向外散热．即可以通过把燃料打碎、加大送风量使燃料充分燃烧，加大水的受热面积，减少烟气和锅炉损失的热量． 19． 一次能源 磁场 电磁感应 机械 电 1.8×1017 【详解】（1）核能能够从自然界直接获得，因此属于一次能源．（2）发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而产生电流，故是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线运动，从而产生感应电流，这就是电磁感应现象．（3）从能量的转化与转移来看发电机是消耗机械能，产生电能的过程，故该过程是将机械能转化为电能的过程．（4）6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝6×109kg×3×107J/kg＝1.8×1017J． 点睛：（1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；（2）发电机都是通过闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动而发电的，即都是利用电磁感应现象发电的；（3）从能量的转化与转移来看发电机是消耗机械能，产生电能的过程，故该过程是将机械能转化为电能的过程．（4）根据Q＝mq进行计算即可； 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$