2025年中考物理复习：专题11 内能的利用

2025中考物理 一轮复习 专题11 内能的利用 一、选择题（共8小题） 1．（2024秋•庐阳区期末）如图所示，青瓦是古建筑常用的建筑材料，制瓦工艺有上千年的历史。制瓦工艺分为成坯、晒制、高温烧制等诸多流程。下列说法正确的是（　　） A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有热量越多 B．高温烧制时，通过热传递的方式改变瓦片的内能 C．烧制青瓦时，燃料燃烧越充分其热值越大 D．在质地均匀的瓦上定型切割，瓦的比热容变小 2．（2025•西安模拟）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。神舟十六号航天员乘组在与神舟十七号航天员乘组完成在轨轮换任务后，于10月31日成功返回东风着陆场。下列说法正确的是（　　） A．在火箭燃料燃烧的过程中，内能转化为化学能 B．在大气层内的降落过程中，返回舱与空气摩擦是机械能转化成内能 C．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢含有大量的热量 D．火箭加速上升过程中，载人飞船的机械能不变 3．（2024秋•江都区期末）盐水鹅是扬州特色名菜，下列是小明同学对盐水鹅的卤制过程的分析，正确的是（　　） A．在卤制过程时，天然气的热值变小 B．在卤制过程中，盐水鹅的内能不变 C．在卤制过程中，通过热传递的方式改变了盐水鹅的内能 D．在卤制过程中，很远就能闻见卤水香味，说明分子只在高温下运动 4．（2024秋•长春期末）关于能量的转化和转移，下列说法正确的是（　　） A．蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 C．用热水袋取暖时，内能发生了转移 D．双手摩擦生热时，内能转化为机械能 5．（2024秋•长春期末）如图为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，下列说法正确的是（　　） A．图中所示冲程使汽车获得动力 B．汽油机气缸内汽油越多，热值越大 C．飞轮转速为1800r/min，则汽油机每秒内对外做功15次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率越低 6．（2024秋•番禺区期末）如图所示，用喷雾器往瓶内喷入酒精，启动电子打火器点燃酒精，可观察到活塞瞬间弹出，以下说法正确的是（　　） A．活塞飞出时，酒精气体内能增大，温度升高 B．电子打火器的作用相当于柴油机中的喷油嘴 C．酒精燃烧过程是内能转化为化学能 D．活塞飞出过程中能量转化情况与汽油机的做功冲程相同 7．（2024秋•高新区期末）小范同学用相同的酒精灯分别对质量均为300g的水和甲液体进行加热，10min内各消耗酒精8g，用得到的部分实验数据绘制出了如图所示图象。若单位时间内两液体吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则下列说法正确的是（　　） A．甲液体在4min内吸收的热量为3.78×104J B．升高相同的温度，甲吸收的热量更多 C．甲的比热容为1.26×103J/（kg•℃） D．酒精灯对甲的加热效率为31.5% 8．（2024秋•西宁期末）如图所示，是某单缸四冲程汽油机工作的四个冲程示意图，该汽油机的效率是25%，汽油的热值为4×107J/kg，下列说法正确的是（　　） A．该汽油机工作时吸入100g汽油可输出1×106J的有用功 B．通过改善汽油机结构，可将其效率从25%提升到100% C．若该汽油机飞轮转速为3600r/min，则1s内完成150个冲程 D．该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是乙→丁→甲→丙 二、填空题（共6小题） 9．（2024秋•武汉期末）2024年11月30日，长征十二号运载火箭飞向太空。“长十二”的主动力燃料是用煤炭直接转化而来的煤基航天煤油，这种燃料具有推力大、绿色环保、储运方便和经济性高等特点。与煤炭相比，煤基航天煤油具有更高的　 　。煤基航天煤油燃烧时，将　 　能转化为燃气的　 　能。 10．（2024秋•西和县期末）小轿车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲是该轿车汽油机的　 　冲程。图乙是该车的能量流向图，则该汽油机的效率是　 　。 11．（2024秋•万州区期末）天然气是一种清洁、高效的能源，被广泛应用在家庭日常和工业生产中。小万用天然气灶烧水，如果此次烧水过程天然气完全燃烧放出了4.2×106J的热量，则消耗天然气　 　m3。在一个标准大气压下，这些热量如果被水全部吸收，则能使初始温度为20℃，质量为10kg的水，温度升高 　℃。[已知一个标准大气压下，水的沸点为100℃，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是4.2×107J/m3] 12．（2024秋•常州期末）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水比热容大的性质；散热器中装有100kg的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是 　J，这些热量相当于完全燃烧　 　kg的天然气放出的热量（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝8.4×107J/kg） 13．（2024秋•江都区期末）某单缸四冲程汽油机在1s内完成了10个工作循环，则该汽油机工作时，飞轮的转速为　 　r/min。此汽油机在一个工作循环中消耗了6g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），已知这台汽油机的效率为30%，则它在一个工作循环中输出的有用机械能为 　J，该汽油机的输出功率为 　W。 14．（2024秋•金水区校级期末）在学校消防安全教育中，专业人员进行了“空气中悬浮的粉尘在一定条件下可能爆炸”的模拟实验。如图所示，在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖上大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。面粉燃烧产生的 　 　能转化成筒盖的 　能，筒盖被冲起的过程与汽油机的 　冲程能量转化情况相同。 三、简答、实验题（共2小题） 15．（2024秋•松山区期中）如图是汽油机的能流图，请根据该图并结合生活实际回答下列问题。 （1）请你说出一种提高汽油机效率的方法； （2）由于燃油汽车尾气的大量排放造成了环境污染，请你结合实际提出一种切实可行的方法加以解决。 16．（2024秋•宿城区期末）如图是完全相同的装置甲、乙、丙，兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g，烧杯内液体的质量和初温均相同。 （1）为了比较不同物质的比热容，应选择 　两图进行实验；实验通过 　（选填“升高的温度”或“加热的时间”）反映液体吸热的多少。 （2）比较不同物质的比热容，选用图中合适的装置加热相同时间后，绘制出温度﹣时间图象如图丁，可知液体a的比热容　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）液体b的比热容。 （3）小华用图甲装置，根据酒精燃烧后水升高的温度，测出酒精的热值。这种方法测出的热值与“标准值”相比 　（选填“偏大”“偏小”或“一样”），理由是　 　。 （4）小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中，甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽，而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾（两种燃料都充分燃烧），小明结合这一现象　 　（选填“能”或“不能”）比较出哪种燃料热值大。 四、计算题（共1小题） 17．（2024秋•铜梁区期末）随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温，如图所示，供水温度一般为45℃； （1）若该地暖系统的总水量为2×103kg，将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量？[c水4.2×103J/（kg•℃）] （2）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q＝4.2×107J/kg，煤气燃烧放出的热量的50%被水吸收） 参考答案 1．【答案】B 【分析】（1）热量是一个过程量，不能用含有、具有等来修饰； （2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程； （3）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关； （4）比热容是物质的本身的一种特性，决定于物质的种类和状态，与温度、质量、热量无关。 【解答】解：A、热量是一个过程量，只能说吸收（或者放出）了多少热量，不能说某物体含有多少热量，故A错误； B、高温烧制时，通过热传递的方法增加瓦片的内能，故B正确； C、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料是否充分燃烧、质量都无关，故C错误； D、若在质地均匀的砖上雕刻花纹，瓦的质量变小，比热容不变，故D错误。 故选：B。 2．【答案】B 【分析】（1）火箭的燃料燃烧，是化学能转化为内能； （2）在大气层内的降落过程中，克服摩擦力做功，产生热量，机械能转化为内能； （3）液态氢具有较大的热值； （4）影响动能的因素是物体的质量与速度，影响重力势能的因素是物体的质量与高度，动能和势能统称机械能。 【解答】解：A、火箭的燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，故A错误； B、在大气层内的降落过程中，克服摩擦力做功，是机械能转化成内能，故B正确； C、火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，故C错误； D、火箭加速上升的过程中，载人飞船的质量不变，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能变大，故机械能变大，故D错误； 故选：B。 3．【答案】C 【分析】（1）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； （2）（3）改变物体内能的方式有：做功与热传递两种方式； （4）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，分子的运动属于扩散现象。 【解答】解：A、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，因此在卤制过程时，天然气的热值不变，故A错误； BC、在卤制过程中，盐水鹅的内能增加主要通过热传递方式实现的，故B错误，C正确； D、在卤制过程中，很远就能闻见卤水香味，说明分子在不停地做无规则运动，故D错误。 故选：C。 4．【答案】C 【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。 【解答】解：A．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，是电能转化为化学能，故A错误； B．暖瓶塞跳起时，瓶内空气对外做功，内能减少，暖瓶塞获得了机械能，是内能转化为机械能，故B错误； C．利用热水袋取暖时，热水袋内能减少，人体获得热量，人的内能变大，是内能的转移，故C正确； D．双手摩擦生热时，消耗机械能，得到内能，是内能转化为机械能，故D错误。 故选：C。 5．【答案】C 【分析】（1）使汽车获得动力的是汽油机的做功冲程； （2）热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量无关； （3）汽油机的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气；每个冲程飞轮转半圈，一个工作循环飞轮转两圈； （4）效率是汽油机产生的机械能与燃料燃烧放出的热量的比值。 【解答】解：A、图中所示两个气门都关闭，活塞向上运动，火花塞没被点燃，因此为压缩冲程，将机械能转换为内能，没有使汽车获得动力，故A错误； B、热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量无关，故B错误； C、飞轮转速为1800r/min，因为1min＝60s，所以1800r/min＝1800÷60r/s＝30r/s，飞轮每秒转30圈，每两圈为一个工作循环，则每秒有15次工作循环，对外做功15次，故C正确； D、效率是汽油机产生的机械能与燃料燃烧放出的热量的比值，与消耗燃料的多少无关，故D错误。 故选：C。 6．【答案】D 【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。 内燃机的能量转化过程：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能。 【解答】解：A.活塞飞出时，酒精气体对外做功，内能减小，温度降低，故A错误； B.电子打火器的作用相当于汽油机中的火花塞，故B错误； C.酒精燃烧过程是化学能转化为内能，故C错误； D.活塞飞出过程中能量转化情况与汽油机的做功冲程相同，都为内能转化为机械能，故D正确； 故选：D。 7．【答案】C 【分析】（1）由图知，在8min内，水的初温和末温，知道水的质量、比热容，利用Q吸＝cm（t﹣t0）计算水吸收的热量；由题知，单位时间内两液体吸收的热量相等，可得4min内水吸收的热量，也可以得到甲液体吸收的热量； （2）由图可知，加热4min甲液体温度升高值，利用Q吸＝cm（t﹣t0）计算甲液体的比热容；质量相同的两液体升高相同的温度，比热容大的水加热的时间长，吸收热量较多； （3）求出加热4min消耗酒精的质量，利用Q放＝qm计算酒精完全燃烧放出的热量，酒精灯的加热效率等于甲液体吸收的热量与酒精完全燃烧放出热量的比值。 【解答】解：A、由图知，在8min内，水的初温为20℃、末温为50℃，m水＝300g＝0.3kg，水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.3kg×（50℃﹣20℃）＝3.78×104J，由题知，单位时间内两液体吸收的热量相等，则4min内，水吸收的热量：3.78×104J1.89×104J，甲液体吸收的热量也是1.89×104J，故A错误； BC、由图可知，加热4min甲液体温度升高：Δt＝60℃﹣10℃＝50℃，Q′吸＝1.89×104J，c甲液1.26×103J/（kg•℃），质量相同的两液体升高相同的温度，比热容大的水加热的时间长，吸收的热量多，而甲液体的比热容小于水的比热容，甲液体吸收热量较少，故B错误、C正确； D、加热4min消耗酒精的质量：m酒精3.2g＝3.2×10﹣3kg， 酒精完全燃烧放出的热量：Q放＝qm酒精＝3×107J/kg×3.2×10﹣3kg＝9.6×104J， 酒精灯的加热效率为：η100%≈19.7%，故D错误。 故选：C。 8．【答案】A 【分析】（1）根据Q放＝mq可得100g汽油完全燃烧放出的热量，根据η可得该汽油机工作时吸入100g汽油可输出的有用功； （2）任何机械的效率都小于100%； （3）汽油机在一个工作循环中，飞轮转动2周，经历4个冲程，依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。结合飞轮转速可得1s内完成的冲程数，由图可知四个冲程的工作顺序。 【解答】解：A、100g汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝100×10﹣3kg×4×107J/kg＝4×106J，根据η可得，该汽油机工作时吸入100g汽油可输出的有用功：W＝Q放η＝4×106J×25%＝1×106J，故A正确； B、通过改善汽油机结构，可得提高汽油机的效率，但由于能量损耗不可避免，其效率不可能达到100%，故B错误； CD、汽油机在一个工作循环中，飞轮转动2周，经历4个冲程，若该汽油机飞轮转速为3600r/min＝60r/s，即1s内飞轮转60周，则1s内完成120个冲程，故C错误； 四个冲程正确的工作顺序是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，由图可知，甲中活塞上行，两个气门关闭，为压缩冲程；乙中活塞下行，进气门打开、排气门关闭，为吸气冲程；丙中活塞上行，进气门关闭、排气门打开，为排气冲程；丁中活塞下行，两个气门关闭，火花塞点火，为做功冲程，即正确的顺序是乙→甲→丁→丙，故D错误。 故选：A。 9．【答案】热值；化学；内。 【分析】燃料燃烧时的能量转化是化学能转化为内能。与煤炭相比，煤基航天煤油具有更高的热值。 【解答】解：与煤炭相比，煤基航天煤油具有更高的热值。 煤基航天煤油燃烧时，将化学能转化为燃气的内能。 故答案为：热值；化学；内。 10．【答案】压缩；28%。 【分析】（1）根据气门的闭合情况、活塞的运动情况分析是哪个冲程； （2）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，结合图中数据分析。 【解答】解：如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程； 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，由该车的能量流向图可知，输出有用机械能所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%。 故答案为：压缩；28%。 11．【答案】0.1；80 【分析】（1）知道天然气完全燃烧放出的热量、天然气的热值，利用Q放＝mq计算消耗天然气的体积； （2）由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放，再利用Q吸＝cm（t﹣t0）求水升高的温度，注意：一个标准大气压下，水的沸点为100℃，水沸腾时吸收热量、内能增加、温度不变。 【解答】解：（1）由Q放＝mq得消耗天然气的体积： V0.1m3； （2）由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝4.2×106J，由Q吸＝cm（t﹣t0）得水升高的温度：Δt100℃，一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，实际水升高的温度：Δt实际＝100℃﹣20℃＝80℃。 故答案为：0.1；80。 12．【答案】8.4×106；0.1。 【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量； （2）由题知，天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Q吸，又知道天然气的热值，利用Q放＝mq计算需要天然气的质量。 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×20℃＝8.4×106J； （2）由题知，天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Q吸＝8.4×106J， 由Q放＝mq可得需要完全燃烧天然气的质量： m天然气0.1kg。 故答案为：8.4×106；0.1。 13．【答案】1200；8.28×104；8.28×105。 【分析】（1）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次； （2）知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q放＝qm求汽油完全燃烧产生的热量（总能量）；知道汽油机的效率，利用效率公式求有用机械能； （3）汽油机在1s内完成了10个循环，则完成一个工作循环需要的时间ts； 根据P可求汽油机的输出功率。 【解答】解：（1）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，所以汽油机在1s内完成了10个循环，转20圈，则1min转1200圈，即该汽油机工作时飞轮的转速为1200r/min。 （2）汽油的质量：m＝6g＝0.006kg， 汽油完全燃烧产生的热量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.006kg＝2.76×105J， 因为η，所以一个工作循环中输出的有用机械能： W有用＝ηW总＝30%×2.76×105J＝8.28×104J； （3）汽油机在1s内完成了10个循环，则完成一个工作循环需要的时间ts； 汽油机的输出功率：P8.28×105W。 故答案为：1200；8.28×104；8.28×105。 14．【答案】内；机械；做功。 【分析】燃料燃烧时，将化学能转化成内能，筒盖被冲起的过程，内能对外做功，转化为筒盖的机械能，汽油机的做功冲程是内能转化为机械能。 【解答】解：面粉燃烧时，化学能转化为内能；筒盖被冲起的过程，内能转化为筒盖的机械能，汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能； 故答案为：内；机械；做功。 15．【答案】（1）可以通过减少机械自身消耗的能量（减小机械之间的摩擦或减轻机械的质量等）或提升燃气的利用率（减少废气带走的能量或增加废气的利用等）来提高汽油机的效率。 （2）可以通过采用更先进的发动机技术，让提高燃烧效率，降低尾气排放；或严格汽车排放标准，对不符合标准的汽车进行淘汰；或发展电动汽车等。 【分析】提高热机效率的方法：‌（1）改善燃烧条件‌；‌（2）减少摩擦损失‌；（3）减少热量损失‌；‌（4）采用先进技术‌。 【解答】解：（1）可以通过减少机械自身消耗的能量（减小机械之间的摩擦或减轻机械的质量等）或提升燃气的利用率（减少废气带走的能量或增加废气的利用等）来提高汽油机的效率。 （2）可以通过采用更先进的发动机技术，让提高燃烧效率，降低尾气排放；或严格汽车排放标准，对不符合标准的汽车进行淘汰；或发展电动汽车等。 16．【答案】（1）甲、丙；加热的时间；（2）大于；（3）偏小；酒精未完全燃烧及酒精产生的热量部分被烧杯和石棉网吸收还有一部分被空气吸收，测到的上升的温度偏低，计算出酒精放出的热量偏小，计算得到热值偏小；（4）能。 【分析】（1）比较不同物质的比热容，应该用相同的加热源，不同的液体，据此选择； 转换法的应用，用加热时间反映物体吸热的多少； （2）比较吸热能力的方法：使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； （3）由于酒精未完全燃烧及热量散失，由Q＝qm可分析； （4）甲、乙两容器中液体的质量相同、种类相同，甲烧杯内液体沸腾，说明甲装置中液体吸收的热量大于乙装置中液体吸收的热量，据此可以判断两种燃料的热值大小。 【解答】解：（1）比较不同物质的比热容，应该用相同的加热源，不同的液体，所以选甲、丙； 转换法的应用，用加热时间反映物体吸热的多少； （2）根据绘制出温度﹣时间图象（如上图丁），升高相同的温度，a加热时间是长，a吸收的热量较多，说明液体a的比热容大于液体b的比热容； （3）在加热的过程中，酒精未完全燃烧及酒精产生的热量部分被烧杯和石棉网吸收还有一部分被空气吸收，测到的上升的温度偏低，计算出酒精放出的热量偏小，计算得到热值偏小； （4）可以，甲装置中液体吸收的热量大于乙装置中液体吸收的热量，但甲装置中燃料燃烧的质量小于乙装置燃料燃烧的质量。 故答案为：（1）甲、丙；加热的时间；（2）大于；（3）偏小；酒精未完全燃烧及酒精产生的热量部分被烧杯和石棉网吸收还有一部分被空气吸收，测到的上升的温度偏低，计算出酒精放出的热量偏小，计算得到热值偏小；（4）能。 17．【答案】（1）水至少需要吸收3.36×108J的热量； （2）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧16kg煤气。 【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量； （2）由题知，水吸收的热量Q吸＝50%×Q放，据此求出煤气完全燃烧放出的热量，又知道煤气的热值，利用Q放＝mq计算需要完全燃烧煤气的质量。 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×2×103kg×（45℃﹣5℃）＝3.36×108J； （2）由题知，水吸收的热量Q吸＝50%×Q放，则煤气完全燃烧放出的热量： Q放6.72×108J， 由Q放＝mq可得需要完全燃烧煤气的质量： m煤气16kg。 答：（1）水至少需要吸收3.36×108J的热量； （2）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧16kg煤气。 第15页（共15页） 学科网（北京）股份有限公司 $$