2025年中考物理二轮复习典型考点考前冲刺---内能的利用
2025-03-12
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内容正文:
2025年中考物理二轮复习
典型考点考前冲刺---内能的利用
一、单选题
1.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体内能一定相等
B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.汽油机做功冲程燃气的内能增加
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
2.下列事实中,最能说明燃料燃烧所放出的热量跟燃料的种类有关的是( )
A.2克酒精完全燃烧比2克木柴完全燃烧放出的热量多
B.2克酒精完全燃烧比1克汽油完全燃烧放出的热量多
C.2克酒精完全燃烧比1克酒精完全燃烧放出的热量多
D.3克酒精完全燃烧比2克烟煤不完全燃烧放出的热量多
3.下列说法正确的是( )
A.家庭装修用的人造木板黏结剂中的甲醛扩散在空气中造成环境污染,这说明甲醛分子在不停地做无规则运动
B.“炙手可热”说明做功可以改变物体的内能
C.四冲程内燃机在压缩冲程将内能转化为机械能
D.以天然气为燃料,汽车发动机的效率可以达到100%
4.如图所示,礼花筒利用筒内的高压空气膨胀,将彩带喷向空中,产生喜庆效果。下列冲程与这一过程能量转化相同的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
5.下列说法中正确的是
A.电动机是电磁感应现象的应用
B.导航卫星和数字卫星电视都是利用电磁波传递信号
C.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
D.核电站利用的是可控核聚变释放的能量
6.下列关于物理概念及其的说法正确的是
A.冰的比热容是2.1×103J/(kg•℃)表示1kg冰吸收的热量是2.1×103J
B.一台机器的功率为1000W,表示这台机器1s内做的功为1000J
C.物体含有内能的多少叫热量
D.一台机器的机械效率是60%,表示这台机器所做的功中有用功比额外功多40%
7.端午节吃粽子是中华民族的传统习俗。煮粽子的过程中,下列说法正确的是( )
A.使用的天然气是可再生能源
B.粽子互相之间没有粘到一起是因为分子之间存在斥力
C.锅盖被水蒸气顶起的过程与汽油机做功冲程能量转化情况相同
D.捞起粽子时,锅相对于粽子是静止的
8.下列说法正确的是( )
A.热值与燃料的燃烧情况有关
B.比热容与物体吸收或放出的热量有关
C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D.固体很难被压缩,是因为分子之间只存在斥力的作用
9.关于热现象的说法,正确的是( )
A.核电站是利用核聚变放的能量发电
B.温度越高的物体具有的热量就越多
C.汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
D.物体的温度越高,分子热运动越剧烈
10.如图是小王用电热水壶烧水时的情景,有关描述正确的是( )
A.水沸腾时继续通电,水的温度会升高
B.烧水时水温升高,属于热传递改变物体的内能
C.壶盖和壶口上方的“白气”是水蒸气汽化形成的
D.壶盖被气顶起时,能量转化与热机压缩冲程能量转化相同
二、多选题
11.下列说法正确的是( )
A.增大热机的功率可以提高热机的效率
B.汽车发动机用水做冷却物质,是因为水的比热容大
C.现代火箭的燃料用液态氢,是因为氢的热值大
D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
12.如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,会看到棉花燃烧起来。下列说法正确的是:( )
A.此过程是通过做功的方式改变筒内空气的内能
B.这个过程相当于四冲程汽油机的做功冲程
C.压缩过程中,空气分子的热运动加剧
D.筒内空气很容易被压缩,说明空气分子间存在很强的引力
13.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1800r/min,每个做功冲程可做功1000J,下列说法中正确的是( )
A.该图是汽油机的做功冲程,分子运动速度减慢
B.该汽油机每分钟可完成1800个工作循环
C.该汽油机的功率为1.5×104W
D.除做功冲程外,其余三个冲程飞轮都是由于惯性继续转动
14.关于四冲程汽油机的冲程名称及对应的能量转化,下列说法正确的是
A.压缩冲程,内能转化为机械能 B.压缩冲程,机械能转化为内能
C.做功冲程,内能转化为机械能 D.做功冲程,机械能转化为内能
15.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被冲开,下列说法正确的( )
A.酒精灯中酒精的质量越大,酒精的热值越大
B.酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收
C.试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D.橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
16.下列说法中正确的有( )
A.座椅用软质材料包裹,是为了减小压力
B.用吸管喝饮料时,瓶里的饮料是被嘴“吸”上来的
C.汽油机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是做功冲程
D.水的比热容大,供暖效果好,并且冷却效果也好
17.下列说法正确的是( )
A.图甲:跑步右脚后蹬时,受到的摩擦力方向向前
B.图乙:汽油机的做功冲程
C.图丙:冰箱没有接地线,容易发生触电事故
D.图丁:用滑轮组提升重物既省力又省功
18.中国是茶的故乡,沏茶、赏茶、闻茶、饮茶、品茶等习惯与中国的文化内涵和礼仪相结合,形成了一种具有鲜明中国文化特征的茶文化。在寒冷的冬季,人们回到家中,泡上一壶茶,闻着浓浓的茶香,品一杯热茶,浑身上下暖暖的感觉。在品茶过程中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.开水能很快泡出茶香,是因为温度越高,分子热运动越剧烈
B.茶水是热的,说明茶水含有的热量多
C.喝茶时身体感觉变暖了,是通过热传递的方式改变了内能
D.烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化与汽油机压缩冲程相同
19.如图所示是一新款跑车,当跑车在水平路面上疾驰时,下列说法不正确的是( )
A.给跑车提供动力的是压缩冲程
B.跑车用水作冷却剂,是因为水的比热容大
C.做功冲程中,内能转化为机械能
D.夏天在户外的车身较热,这是通过做功增加车身的内能
20.如图甲所示是某款SUV汽车油箱内测定油量的装置,其中R0为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。油量表由量程为0~3V的电压表改装而成。已知油箱重100N,压敏电阻R能够承受的最大压力为800N,且压敏电阻受到最大压力时,电压表的示数U0达到最大值,电源电压保持6V不变。已知该汽车最大功率为140kW,加满油后以最大功率行驶,2h后燃油耗完。(g取10N/kg,燃油的热值为4.5×107J/kg)下列说法中正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为80
B.该汽车发动机的效率为32%
C.压敏电阻最大电功率可达到0.45W
D.U0和燃油体积V的关系为伏
三、填空题
21.如图甲是一台汽车内单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图甲可以看出,它此时正处在 冲程,其能量转化情况与 (选填“乙”或“丙”)图相同。
22.2023年1月9日,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将实践二十三号卫星发射升空。运载火箭一般使用液态氢作为燃料,完全燃烧3kg液态氢放出的热量全部被水吸收能将 kg、初温为20℃的水在一个标准大气压下加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q液态氢=1.4×108J/kg]
23.如图所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出。这是通过 的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能(选填“做功”或“热传递”)。图 (选填“甲”或“乙”)中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。
24.利用煤气灶烧水的效率为30%,消耗了煤气,则水最少吸收 J的热量。煤气在燃烧时,将 能转化为内能。(煤气热值为)
25.小明在家中用煤气灶将初温为20℃,质量为2kg的一壶水加热到80℃,这是通过 的方式使水的内能增加.如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收,则至少需要燃烧 kg的煤气 [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg].
26.近来,淄博烧烤火出圈,“坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。烤肉时空气中弥漫着肉香味,这是 现象;肉烤熟是通过 的方式改变其内能的。烧烤的主要燃料是木炭,已知它的热值是3.4×107J/kg,200g木炭完全燃烧放出的热量是 J。
27.燃油汽车的动力机械是内燃机,大部分内燃机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的。如图所示是内燃机的 冲程,该过程能带动曲轴转动对外做功使汽车运动起来;而运动的汽车制动时由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的 能,这些消耗的能量不能再自动用来驱动汽车。可见,能量的转化和转移过程是有 性的。
28.一辆汽车行驶时消耗汽油4kg,汽油完全燃烧能放出 J的热量。(汽油的热值为4.5×107J/kg);工人用30N的力,利用如图所示的滑轮组将重54N的物体竖直向上匀速提升了1m,则该滑轮组此时的机械效率 。(不计绳重和摩擦)
29.北京时间2022年11月12日,天舟五号货运飞船由长征七号遥六运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空,并与空间站组合体完成自主快速交会对接。
(1)长征七号运载火箭采用液氧煤油作为燃料,燃料在燃烧过程中热值 。
(2)天舟五号受到火箭的推力加速升空,说明力可以改变物体的 。
(3)在火箭加速升空过程中,天舟五号飞船中货物的机械能将 。
(4)飞船与空间站组合体对接过程中,以飞船为参照物,空间站是 的。
30.有一个微型电动机,标有“12 V 6 W”字样,其工作时主要将电能转化机械能和少量的 能,已知该电动机线圈电阻为4Ω,小明想把它接在18V的电源上正常工作,于是他找来个阻值为 Ω的电阻R与之串联接入电路,如图所示,则电阻R消耗的电功率为 W,小电动机正常工作时的效率为 %。
四、作图题
31.如图所示为汽油机的一个工作冲程,请你作出气缸内气体对活塞的作用力F的示意图(图中作用点O已标出)。
五、实验题
32.如图所示的四个热学实验。
(1)将活塞迅速下压,活塞对 做功(选填“硝化棉”或“筒内空气”),使其内能增大,温度升高,硝化棉燃烧;
(2)试管中的水加热沸腾后,塞子被水蒸气推出,这个过程的能量转化与汽油机的 冲程能量转化相似;
(3)抽去玻璃隔板后,两瓶气体混合颜色变均匀,说明分子永不停息地做 ;
(4)紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂大秤砣未被拉开,这是由于 的作用。
33.如图甲所示是爸爸办公的时候用的电热桌垫,小丽想知道它的工作原理,工作电路如图乙所示,12V电源供电,电热丝R1=6Ω、R2=4Ω,设计高、低温两挡,旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱(不考虑温度的变化对电阻的影响)。求:
(1)当开关置于“2和3”时处于 (高/低)温挡;
(2)高温挡加热时,整个电路电功率 W;
(3)高温挡加热时,2min内产生的电热全部由酒精燃烧提供,不考虑酒精燃烧过程中的热量损失,需要消耗 g酒精。(q酒精=3×107J/kg)
34.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料及烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图的装置进行实验;比较不同物质的比热容,应选择 两图的装置进行实验;
(2)比较不同物质比热容的实验中,一段时间后液体温度随时间变化的图像如图丁所示,由图可知:实验2.5min时,液体A吸收的热量 (大于/等于/小于)液体B吸收的热量;
(3)比较不同燃料热值的实验中,同时点燃燃料后,需等待燃料 (燃烧相同时间/燃烧完)然后通过观察 (液体升高的温度/液体被加热的时间)来比较两种燃料热值大小。
六、综合题
35.国家三部委召开会议,明确支持低速电动车下乡,电动车将成为人们出行的必备工具,小明家购置了辆四轮低速电动车,空车质量400kg,最高速度为20m/s,电动机工作电压60V,工作电流60A.(g取10N/kg)试问:
(1)部委发文对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制,这样做主要是为了防止车的 较大,以减小行车危险。
(2)该电动车所用电能属于 (选填“一次”或“二次”)能源,电动机的工作原理是 ;
(3)若该车每个轮胎与地面接触面积60cm2,标准承载200kg,请计算标准承载时电动车对地面的压强 ;
(4)在标准承载下,以最高速度匀速行驶0.5h,所受阻力为总重的,则该电动车电能转化为机械能的效率是多少 ?
36.3月23日,位于我市境内的山东最大抽水蓄能电站沂蒙电站正式投产,总装机容量120万千瓦。抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的,是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时,它利用过剩的电力驱动水泵,将水从下水库抽到上水库储存起来,次日白天和前半夜用电高峰时,再将水放出发电,并流入下水库。其工作原理如下图。
(1)从构造上看,抽水蓄能电站 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)储能时,水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库,多余的电能转化为水的 能;抽水机抽水是利用 的作用把水“吸”上来的;
(3)发电时,发电机将水的动能转化为 能,发电机的工作原理是 ;发电时所利用的水能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(4)蓄能电站某天发电量,这些能量至少需要燃烧热值为3.0×107J/kg的煤炭 kg;
(5)沂蒙抽水蓄能电站正式投产之日,正是满山的桃花次第开放之时,花香四溢说明分子 ;桃花呈现红色是因为桃花能 (选填“反射”或“吸收”)红光。
37.电动汽车跑在上面就能充电,下雪后还能自行融化路面积雪这就是济南建设的全球首条光伏高速公路。光伏高速路面分三层:表面与车辆行人接触的保护层用的是“透明混凝土”;中间层铺设的是光伏电池发电组件,可以利用阳光发电;底层则是隔绝下方湿气的绝缘层。图中所示地面上一个个白色方格下方就是太阳能电池。
(1)光伏高速路面用的“透明混凝土”作用是 ,下雪后还能自行融化路面积雪,在这其中所涉及的物态变化是 。
(2)这段光伏高速公路总长度,一辆重为的汽车轮胎与地面总接触面积为,以的时速匀速通过这段公路,需要时间是多少?( )汽车停在公路旁时对地面的压强为多大?( )
(3)光伏高速公路太阳能电池板总面积为,日均发电约,若每天平均日照时间为,每平方米的太阳能电池板发电的电功率约为多少?( )(只保留1位小数)
(4)光伏高速公路太阳能发电,预计年发电量将达,现已实现并网发电,若这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的转化而来,已知,要消耗汽油多少吨?( )
七、计算题
38.有一功率为46kW、热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶,此时油箱中仅剩下5kg的汽油,汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶,问:
(1)完全燃烧5kg的汽油能放出多少J的热量?()
(2)汽车还可以前进多远?
(3)完全燃烧5kg的汽油放出的热量用来加热质量1000kg初温为2oC的水,能使水温升到多少oC?[结果保留到整数位,不考虑能量损失,]
39.某太阳能热水器中装有40kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到60℃,已知。求:
(1)热水器中的水所吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少立方米的天然气?(天然气的热值为8.4×107J/m3,天然气完全燃烧放出热量的50%被水吸收)
40.电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。某电动汽车有关数据如表所示,在一次测试过程中,该车以最大功率在水平地面上360秒内匀速直线行驶了8000米。求:
车辆类型
电动车
电池类型
磷酸铁锂电池
续航里程
××千米
最大功率
1×105W
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功是多少J?
(2)该车受到的水平阻力f为多大?
(3)若该汽车换由效率为30%的汽油机提供相同大小的牵引力,在上述过程中以相同速度行驶相同距离大约需要消耗多少kg的汽油?(q汽油=4.5×107J/kg,结果保留一位小数)
(4)近期某公司发布了新研发的电池“麒麟电池”,据报道,该电池的能量密度可达约9×108J/kg,可供使电动汽车续航达到1000km,已知电动车能量利用效率可达90%:
①若该款汽车搭载300kg此电池(电池质量与原车电池质量相等),在电池满电状态下,可供汽车在同样的测试条件下以相同的最大功率行驶多少公里(km)?
②按该公司宣传的电池满电时的最大续航里程来算,该电动车搭载了此电池后的百公里耗电量为多少焦耳?
八、科普阅读题
41.阅读短文,回答问题。
热岛效应
热岛效应,指由于人为原因,改变了城市地表的局部温度,湿度、空气对流等因素,进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一、由于城市化的速度加快,城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容,使得相同的日照情况下,城市地区升温较快,并向四周和大气中大量辐射,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿,人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。
在“热岛效应”的作用下,城市中每个地方的温度并不一样,而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内,空气密度小,气压低,容易产生气旋式上升气流,使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下,高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。
(1)减弱热岛效应的措施之一:保护并增大城区的绿地、水体面积,多植树,城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用,这主要是利用了水的 的特性;
(2)减弱热岛效应的措施之二:人工蒸发补偿,解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量,受城市安装条件的限制,采用喷雾系统是一种高效且经济的办法,这是利用了水 (填物态变化名称)有 (选填“吸热”或“放热”)的作用;
(3)研究表明,现在城市机动车保有量越来越大,机动车也是造成热岛效应因素之一:以四冲程发动机小车为例,回答下列问题:
①四冲程汽油机在工作过程中,实现机械能转化为内能的是 ;
②在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过 的方式增加物体的内能;
③某品牌汽车的百公里油耗为8L,则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为 J。(已知汽油的密度为0.75×103kg/m3,热值为4.6×107J/kg)
42.阅读短文,回答问题。
空气能热水器工作原理如图甲所示。蒸发器从室外空气吸热,加热低沸点氟介质并使其汽化,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水,随后经过“节流降温过滤降压”回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点,它工作时,氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量QA;压缩机消耗电能W转化为机械能,再由机械能转化为内能,最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量QB=QA+W,通常我们用“能效比”(即放出的热量与消耗的电能的比值)来反映空气能热水器的节能性能。某款空气能热水器,它的部分技术参数如下表。
每秒制热量Q/J
3000
电源规格U/V
220
每秒消耗电能W/J
800
水箱容积V/L
200
适用环境温度范围﹣7﹣43℃
(1)在空气能热水器中,是通过 (选填“加压”或“降温”)方法使氟介质液化的,这款空气能热水器正常工作时的能效比为 ;
(2)正常使用时,将一箱15℃ 的冷水加热到55℃,消耗的电能为 J。
(3)在如图乙所示,压缩机活塞上下移动的距离是16cm,横截面积是50cm2,工作时,活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105Pa,则活塞压缩一次氟介质做的功为 J;若系统正常工作消耗的电能有90%转化为压缩氟介质的能量,压缩机曲轴的转速是 r/min。
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《2025年中考物理二轮复习典型考点考前冲刺---内能的利用》参考答案
1.D
【详解】A、温度相同的物体内能不一定相等,因为物体的质量、体积不确定.故A错误;B、热量是一个过程量,只能说吸收热量或放出热量,故B错误;C、汽油机做功冲程中,燃气的内能转化为机械能,内能减小,故C错误;D、发生热传递的条件是存在温度差,热量从高温物体传向低温物体,故D正确.故选D.
点睛:温度是表示物体的冷热程度;热量是热传递过程中所传递内能的多少;内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的和;温度影响物体的内能,温度越高物体内能越大.
2.A
【详解】要比较不同燃料燃烧所放出的热量跟燃料的种类有关,需要控制完全燃烧的质量相同。
A.完全燃烧酒精和木柴的质量相同,故A符合题意;
B.完全燃烧酒精和汽油的质量不同,故B不符合题意;
C.同种燃料不能得出完全燃烧放出的热量跟燃料种类有关的结论,故C不符合题意;
D.完全燃烧酒精和烟煤的质量不同,故D不符合题意;
故选A。
3.A
【详解】A.甲醛扩散在空气中发生扩散现象,是由于甲醛分子在不停地做无规则运动造成的,故A正确;
B.“炙手可热”说明接触传递的热量,即热传递可以改变物体的内能,故B错误;
C.四冲程中内燃机在压缩冲程中是将机械能转化为内能,在做功冲程中将内能转化为机械能,故C错误;
D.由于热量的损失不可避免,所以汽车发动机的效率不可以达到100%,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,相当于内燃机的做功冲程,内燃机的做功冲程,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。
故选C。
5.B
【分析】(1)电动机是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的;
(2)电磁波能在真空中传播,导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的;
(3)汽油机在压缩冲程中,把机械能转化为内能;
(4)现在的核电站是利用核裂变释放的能量发电的.
【详解】A. 电动机不是利用电磁感应来工作的,是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的,故A错误;
B. 电磁波能在真空中传播,导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的,故B正确;
C. 汽油机在压缩冲程中,把机械能转化为内能,不是内能转化为机械能,故C错误;
D. 目前的核电站利用的是核裂变释放的能量,故D错误.
故选B.
6.B
【详解】冰的比热容是2.1×103J/(kg•℃)表示1kg冰温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是2.1×103J,故A错误.
一台机器的功率为1000W,表示这台机器1s内做的功为1000J,B正确为答案.
在热传递过程中,转移内能的多少叫做热量,热量是过程量,不能用“含有”热量,故C错误.
一台机器的机械效率是60%,表示这台机器所做的功中有用功占总功的60%,故D错误.
7.C
【详解】A.煤、石油和天然气都属于化石能源,化石能源属于不可再生能源,故A错误;
B.粽子互相之间没有粘到一起是因为分子之间的距离太大,分子间的作用力非常微弱,故B错误;
C.锅盖被水蒸气顶起的过程,是将蒸气的内能转化为锅盖的机械能,汽油机做功冲程中内能转化为机械能,故锅盖被水蒸气顶起的过程与汽油机做功冲程能量转化情况相同,故C正确;
D.捞起粽子时,锅相对于粽子的位置发生了变化,故锅相对于粽子是运动的,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.热值是指1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量,是燃料的一种特性,它的大小仅与燃料的种类有关,故A错误;
B.比热容是指单位质量的某种物质,温度升高或降低1℃时,吸收或放出的热量,是物质的一种特性,仅与物质的种类有关,故B错误;
C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式,它们在改变物体内能上是等效的,故C正确;
D.分子间同时存在相互作用的引力和斥力,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】A.核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的,故A错误;
B.热量是过程量,就是说,热量只存在于热传递或热交换过程中,只能说吸收或放出热量,热量传递等;热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,故B错误;
C.汽油机在做功冲程中的能量转化关系是内能转化为机械能,故C错误;
D.物体的热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,故D正确。
故选D。
10.B
【详解】A.水沸腾时持续加热,温度不变,故A错误;
B.烧水时水温升高,是因为吸收了热量,通过热传递改变了水的内能,故B正确;
C.壶盖和壶口上方的“白气”是由温度较高的水蒸气遇到温度较低的环境液化形成的小水珠,故C错误;
D.壶盖被气顶起时,气体的内能转化为壶盖的机械能,而热机压缩冲程是将活塞的机械能转化为气体的内能,故D错误。
故选B。
11.BCD
【详解】A.功率是物体做功快慢的物理量,与热机的效率的高低无关,故A错误;
B.因为水的比热容较大,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,所以汽车发动机用循环流动水进行冷却,故B正确;
C.火箭燃料使用液态氢,是因为它的热值大,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故C正确;
D.在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能,燃料混合物的温度升高,内能增大,故D正确。
故选BCD。
12.AC
【详解】AB.把活塞迅速压下去,此时活塞对筒内的空气做功,空气的内能变大,温度升高,是机械能转化为内能,相当于四冲程汽油机的压缩冲程,故A正确,B错误;
C.压缩过程中,温度升高,空气分子的热运动加剧,故C正确;
D.筒内空气很容易被压缩,说明空气分子间有间隙,故D错误。
故选AC。
13.ACD
【详解】A.如图两个气门关闭,活塞向下运动,此冲程为做功冲程,汽油的内能转化成活塞的机械能,温度降低,分子的运动速度减慢,A正确;
B.汽油机每个工作循环做一次功,对应四个冲程,曲轴转两转,因此该汽油机每分钟可完成900个工作循环,B错误;
C.该汽油机每分钟做900次功,做功为
功率为
C正确;
D.做功冲程,内能转化为机械能,带动飞轮转动,其余三个冲程飞轮都是由于惯性继续转动,D正确。
故选ACD。
14.BC
【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能.
【详解】AB、汽油机的压缩冲程中,活塞压缩汽缸内空气和汽油的混合物,机械能转化为内能,故A错误、B正确;
CD、汽油机做功冲程中,汽缸内燃气燃烧,推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确、D错误.
故选BC.
15.BC
【详解】A.燃料的热值与燃料的质量无关,故A错误;
B.酒精燃烧放出的热量一部分被周围环境吸收,一部分被试管中的水吸收,故B正确;
C.试管中水的内能是从酒精燃烧获得的内能中转移来的,是利用热传递的方式增加的,故C正确;
D.橡皮塞被冲开是水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能,与内燃机做功冲程的能量转化相同,故D错误。
故选BC。
16.CD
【详解】A.座椅用软质材料包裹,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A错误;
B.用吸管喝饮料时,吸管内压强减小,在大气压的作用下把饮料压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,故B错误;
C.汽油机的做功冲程将内能转化成机械能,故C正确;
D.水的比热容较大,相同质量的水和其它物质相比,升高或降低相同温度时,水吸收或放出的热量多,所以利用水供暖或冷却效率都比其他物质好,故D正确。
故选CD。
17.AC
【详解】A.跑步右脚后蹬时,具有向后的运动趋势,则会产生向前的摩擦力,故A正确;
B.图中进排气门全关,活塞向上运动为压缩冲程,故B错误;
C.冰箱具有金属外壳,应使用三孔插头将金属外壳和大地相连,防止发生触电,故C正确;
D.用滑轮组提升重物,会增加额外功,因此使用滑轮组可以省力,但不能省功,故D错误。
故选AC。
18.AC
【详解】A.温度越高,分子热运动越剧烈,因此开水能很快泡出茶香,故A正确;
B.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故B错误;
C.喝茶时身体感觉变暖了,身体吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式改变了内能,故C正确;
D.烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化是将内能转化为机械能,汽油机压缩冲程是将机械能转化为内能,两者的能量转化不相同,故D错误。
故选AC。
19.AD
【详解】AC.压缩冲程中将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,因此给跑车提供动力的是做功冲程,故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
B.用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质相比较,升高相同的温度,水吸收的热量更多,故B正确,不符合题意;
D.夏天在户外的车,从太阳光中吸热、温度升高,这是通过热传递的方式增加了车身的内能,故D错误,符合题意。
故选AD。
20.ABD
【详解】A.压敏电阻受到最大压力是800N,由图乙可知,此时的压敏电阻对应的电阻值是80Ω,电压表为最大示数即,此时和串联,则:
则
此时电路中的电流
故A 正确;
B.压敏电阻R能够承受的最大压力为800N,油箱自重为100N,所以油箱加满时汽油重700N,由可得
又有得,汽油燃烧释放的热量为
已知汽车加满油后以最大功率行驶,2h后燃油耗完,由可得
效率
故B正确;
C. 通过压敏电阻的电流
压敏电阻两端的电压
可得
由数学关系可知,当R=80Ω时,P取最大值,P=0.1125W,
故C错误;
D.由可得,,由,此时压敏电阻所受的压力
由图乙可知
由题意可知,
故D正确。
故选ABD。
21. 做功 丙
【详解】[1]汽油机两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此是做功冲程,其能量转化情况是内能转化为机械能。
[2]乙图是用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;丙图中热水瓶中的水蒸气膨胀对外做功,使塞子飞出去,水蒸气的内能转化为塞子的机械能。因此与做功冲程的能量转化情况相同的是丙图。
22.1.25×103
【详解】完全燃烧3kg液态氢会放出的热量
Q放=qm=1.4×108J/kg×3kg=4.2×108J
完全燃烧3kg液态氢放出的热量全部被水吸收,水吸收的热量
Q吸=Q放=4.2×108J
水的质量
23. 做功 乙
【详解】[1]塞子被试管内水蒸气推出,气体膨胀对外做功,将气体的内能转化为机械能,涉及能量的转换,故是做功。
[2]如图甲所示,进气门关、排气门关,活塞向上,压缩气体做功,将机械能转化为内能,而乙图是进气门关、排气门关,活塞向下,高温高压气体对活塞做功,将内能转化为机械能,故图乙中能量转化与气体对活塞做功实验的原理相同。
24. 化学能
【详解】[1]水吸收的热量为
[2]煤气在燃烧过程中,是将化学能转化为内能。
25. 热传递 0.02
【详解】(1)用煤气灶烧水的过程中,能量发生了转移,是通过热传递的方式使水的内能增加的;
(2)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(80℃−20℃)=5.04×105J,由公式η=可得煤气放出的总热量:Q放===8.4×105J;由公式Q放=mq可得煤气的质量:m===0.02kg.
26. 扩散 热传递 6.8×106
【详解】[1] 烤肉时空气中弥漫着肉香味,这是扩散现象,因为分子在不停的做无规则运动。
[2] 把肉烤熟的内能是炭火传递给肉的,这是通过热传递方式改变内能的。
[3] 200g木炭完全燃烧放出的热量为
27. 做功 内 方向
【详解】[1]由图可知,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,同时火花塞发出火花,是做功冲程。
[2]汽车刹车时,克服摩擦做功,汽车的动能转化为地面、空气的内能,这些能量会散发到周围的环境中,无法再回收利用。
[3]摩擦生热时内能以热量的形式散发掉,这些内能不能自动地再次开动汽车,所以能量转化和转移具有方向性。
28. 1.8×108 90%
【详解】[1] 汽油完全燃烧能放出的热量为
[2] 由图可知,滑轮组有效绳子段数,不计绳重和摩擦,则滑轮组此时的机械效率为
29. 不变 运动状态 增大 运动
【详解】(1)[1]热值是燃料本身的一种性质,与质量无关,故随着液态氢的不断消耗,其热值将不变。
(2)[2]天舟五号受到火箭的推力加速升空,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)[3]火箭加速上升过程中,天舟五号货运飞船质量不变,但速度和高度都增加,故动能和重力势能都增大,所以机械能增大。
(4)[4]飞船与空间站组合体对接过程中,以飞船为参照物,空间站的位置在发生变化,所以空间站是运动的。
30. 内 12 3 83.3
【详解】[1]由于电动机线圈存在电阻,根据焦耳定律可知,电流通过电动机线圈后会产生热量,因此电动机工作时主要将电能转化机械能和少量的内能。
[2]由可知,电动机正常工作时的电流
由串联电路的电压特点可知,电阻R两端的电压
由串联电路的电流特点可知,此时电路中的电流
由欧姆定律可知,电阻R的阻值
[3]电阻R消耗的电功率:
[4]电动机消耗的电能,电流通过电动机线圈产生的热量,电动机输出的机械能
则电动机正常工作时的效率
31.
【详解】图中的两个气门都关闭,活塞下行,因此这是做功冲程,气缸内气体对活塞的作用力竖直向下,如下图
32. 筒内空气 做功 无规则运动 分子间引力
【详解】(1)[1]将活塞迅速下压,活塞对筒内空气做功,使其内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧。
(2)[2]试管中的水加热沸腾后,塞子被水蒸气推出,水蒸气的内能转化为了塞子的机械能,水蒸气的内能减小,温度降低;汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能,塞子被推出这一过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。
(3)[3]抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
(4)[4]紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂大秤砣未被拉开,这是由于分子间引力的作用。
33. 低 60 0.24
【详解】(1)[1]当开关置于“2和3”时只有R1接入电路,由可知,此时为低温档。
(2)[2]由图乙可知,当开关S置于“3和4”接线柱时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,桌垫处于高温挡;高温挡的功率
(3)[3]高温挡加热时,2min内产生的电热
由题意可得Q=W,所以由可知,需要消耗的酒精质量
34. 甲、乙 甲、丙 等于 燃烧完 液体升高的温度
【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类、液体的质量相同而燃料不同,通过比较燃料完全燃烧时,液体温度的变化量来判断燃料热值的大小,故应选择甲、乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应选用相同的实验装置、相同的燃料、烧杯中加入相同质量的不同液体作为吸热物质,通过比较相同时间内液体的温度变化量来判断不同物质比热容的大小,故选用甲、丙两图的装置进行实验。
(2)[3]比较不同物质比热容的实验中,使用的相同的热源,物质相同的时间内吸收热量相等,所以实验2.5min时,液体a吸收的热量等于液体b吸收的热量。
(3)[4][5]比较不同燃料热值的实验中,应让相同质量的不同燃料完全燃烧,通过观察相同质量的液体升高温度的多少来比较两种燃料热值的大小,所以应该等待燃料燃烧完,然后通过观察液体升高的温度来比较两种燃料热值的大小。
35. 动能 二次 通电线圈在磁场中受力转动 83.3%
【详解】(1)[1]由于速度越大则动能越大,对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制,这样做主要是为了防止车的动能较大,以减小行车危险。
(2)[2][3]二次能源是一次能源经过加工转化成另一种形态的能源,故该电动车所用电能属于二次能源,电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
(3)[4]标准承载时电动车对地面的压力是
电动车与地面接触面积是
则标准承载时电动车对地面的压强是
(4)[5]在标准承载下,电动车所受的阻力是
由于它匀速行驶,电动车的驱动力是
以最高速度匀速行驶0.5h,电动车通过的路程是
电动车的机械能是
电动车消耗的电能是
则该电动车电能转化为机械能的效率是
36. 不是 重力势 大气压 电 电磁感应现象 可再生 7.2×105 不停地做无规则运动 反射
【详解】(1)[1]连通器的构造是上端开口,底部相连,抽水蓄能电站底部没有连通,不符合连通器的构造,所以不是连通器。
(2)[2]蓄能时,水被抽到上水库中,水的高度增加,所以电能转化为水的重力势能。
[3]抽水机抽水是通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来。
(3)[4][5]发电时,发电机将水的动能转化为电能,发电机是利用电磁感应现象的原理工作的。
[6]水能可以从自然界源源不断获得,属于可再生能源。
(4)[7]煤炭放出的热量为
则煤炭的质量为
(5)[8]芳香四溢,我们闻到花香,是发生了扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
[9]桃花呈现红色,是因为桃花反射红光。
37. 使光通过 熔化 56s 39.3W 261吨
【分析】(1)根据中间层铺设的是光伏电池发电组件分析光伏高速路面用的“透明混凝土”作用;物质由固态变为液态叫熔化;
(2)已知这段光伏高速公路总长度和速度,根据速度公式求出需要的时间;
汽车停在公路旁时对地面的压力等于物体的重力,由求出汽车对地面的压强;
(3)根据求出光发电的总功率,由题意得出每平方米的太阳能电池板发电的电功率;
(4)已知预计年发电量,根据求出消耗汽油的质量。
【详解】(1)[1]中间层铺设的是光伏电池发电组件,故光伏高速路面用的“透明混凝土”作用是使光通过。
[2]下雪后还能自行融化路面积雪,在这其中所涉及的物态变化是熔化。
(2)汽车的速度
由速度公式得,需要时间是
汽车停在公路旁时对地面的压力
汽车对地面的压强为
(3)光伏高速公路太阳能电池板总面积为,日均发电约,若每天平均日照时间为,发电的总功率
每平方米的太阳能电池板发电的电功率约为
(4)光伏高速公路太阳能发电,预计年发电量将达
这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的转化而来,由得,要消耗汽油的质量
答:(1)使光通过;熔化;
(2)需要时间是;汽车停在公路旁时对地面的压强为;
(3)每平方米的太阳能电池板发电的电功率约;
(4)要消耗汽油261吨。
38.(1)2.3×108J;(2)20km;(3)57℃
【详解】解:(1)完全燃烧5kg的汽油能放出的热量是
(2)已知汽车的热机效率为20%,根据得,汽车做的有用功为
所用的时间
汽车还可以前的距离
(3)水升高的温度是
水温升到的温度
答:(1)完全燃烧5kg的汽能放出2.3×108J的热量;
(2)汽车还可以前进20km;
(3)能使水温升到57℃。
39.(1)8.4×106J;(2)0.2立方米
【详解】(1)由题意可知,热水器中水的质量,水的初温,末温,
则热水器中水吸收的热量
(2)由题知,天然气完全燃烧放出热量的50%被水吸收,由可得
由可得,需要完全燃烧天然气的体积
答:(1)热水器中的水所吸收的热量为8.4×106J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.2立方米的天然气。
40.(1)3.6×107J;(2)4.5×103N;(3)2.7kg;(4)①54km;②2.7×107J
【详解】解:(1)由表格数据可知,电动汽车的最大功率P=1×105W,由得,该车在这次测试过程中牵引力所做的功为
W=Pt=1×105W×360s=3.6×107J
(2)由W=Fs得,测试过程中牵引力为
车在匀速直线行驶时,汽车的牵引力与测试阻力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,测试阻力为
f=F=4.5×103N
(3)由得,换效率为30%的汽油机提供动力时,汽油燃烧时释放的热量为
由Q=mq可知,行驶相同距离需要消耗的汽油为
(4)①由题意知,电池能量密度为9×105J/kg,电池质量为300kg,电动车能量利用效率为90%,则电池为汽车提供能量时,提供的总能量为
W总=9×105J/kg×300kg×90%=2.43×108J
由W=Fs得,汽车行驶的距离为
②按该公司宣传的电池满电时,电池中所储存的电能为
W=9×105J/kg×300kg=2.7×108J
其最大续航里程为1000km时,则100km耗电量为
答:(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功是3.6×107J;
(2)该车受到的水平阻力f为4.5×103N;
(3)若该汽车换由效率为30%的汽油机提供相同大小的牵引力,在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗2.7kg的汽油;
(4)①若该款汽车搭载300kg此电池(电池质量与原车电池质量相等),在电池满电状态下,可供汽车在同样的测试条件下以相同的最大功率行驶54km;
②按该公司宣传的电池满电时的最大续航里程来算,该电动车搭载了此电池后的百公里耗电量为2.7×107J。
41. 比热容大 汽化 吸热 压缩冲程 做功 2.76×108
【详解】(1)[1]因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质(沙石、土壤等)比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,所以,保护并增大城区的绿地、水体面积,多植树,可以大大减弱该城市的“热岛效应”。
(2)[2][3]采用喷雾系统是利用了水汽化能够从周围物体中吸收热量,能起到降温的作用。
(3)[4]在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体做功,使气体的内能增大,温度升高,机械能转化为内能。
[5]刹车片发热,是刹车片克服摩擦做功,使刹车片的内能增加、温度升高,是通过做功的方式改变物体内能。
[6]由得,汽油的质量
m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10-3m3=6kg
汽油完全燃烧放出的能量
Q=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J
42. 降温 3.75 8.96×106 200 216
【详解】(1)[1]在空气能热水器中,蒸发器从室外空气吸热,加热低沸点氟介质并使其汽化,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器是通过降温的方法使氟介质液化释放热量传递给水箱中的冷水。
[2]由能效比的定义可知,这款空气能热水器正常工作时的能效比
(2)[3]水的体积
V水=200L=0.2m3
水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg
水获取的能量
Q=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(55℃-15℃)=3.36×107J
消耗的电能
(3)[4]活塞受到的压力
F=pS=2.5×105Pa×50×10-4m2=1250N
则活塞压缩一次氟介质做的功
W1=Fs=1250N×0.16m=200J
[5]系统正常工作时每分钟消耗的电能
W2=P2t2=800W×60s=48000J
电能转化为压缩氟介质的能量
W′=90%W2=90%×48000J=43200J
则每分钟压缩氟介质的次数
由图可知,压缩机曲轴转动一周,经历一个吸气冲程和一个压缩冲程,因为每分钟压缩氟介质的次数是216,即216个压缩冲程,所以曲轴压缩机的转速是216r/min。
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