专题12 内能综合-2025年中考科学答题技巧与模板构建(浙江专用)
2025-03-26
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2份
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内容正文:
专题12 内能综合
模型解读|模型构建|真题示范|素养通关识·题型解读 命题特点+技巧解读+真题示例
明·模板构建 答题模板/技巧点拨+典型问答
模板01 物态变化
模板02 内能与热量
模板03 内燃机及应用
模板04 ……
用·真题演练 真题示例+思路点拨/模板运用+规范答题+变式演练
练·模板运用 最新模拟、预测考向
练·模板运用 最新模拟、预测考向
识
中考重点·模型解读
高频模型
中考题型与分值分布
命题趋势
模型01 物态变化(易考点)
选择题和填空题(3-5分)
一般情况下,浙江省中考题,内能部分一般会出现一题至两题,如果是一题可能是选择或填空题出现,偶尔在简答题中出现一题的计算,难度系数一般不大所占分值大概3-5分,综合性较强,考察的难度系数不大
模型02 内能与热量(易考点)
简答题和填空题(3-5分)
模型03 内燃机及应用(易考点)
简答题和填空题(3-5分)
善
方法总结·模型构建
模型01 物态变化
物态变化在中考中考察的难度系数不大,主要考察融化与凝固、汽化与液化、升华与凝华,物态变化的吸放热情况,熔点沸点等问题,分清不同的物态变化特点,掌握细节。
解
真题示范·思维剖析
【例1】(2023·浙江湖州·中考真题)寒冷的冬天,戴眼镜的同学从室外走到温暖的房间内,镜片变得模糊,一段时间后,镜片又变得清晰。这一现象中先后发生的物态变化是( )
A.液化汽化 B.汽化液化 C.凝固汽化 D.凝固 液化
【例2】(2022·浙江温州·中考真题)《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上(如图)。给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是( )
A.升高湿纸的温度 B.增大湿纸的表面积
C.改变湿纸中的液体种类 D.加快湿纸表面的空气流动
【例3】(2022·浙江舟山·中考真题)为探究固体熔化的规律,小舟观察海波受热时状态的变化过程,并将记录的温度与时间绘制成图像(如图),图中表示熔化过程的是( )
A.ab段 B.bc段 C.cd段 D.ad段
变式演练
【变式1-1】(2024·浙江·模拟预测)2024年开年伊始,哈尔滨火爆全国,很多游客在寒冬户外体验了“泼水成冰”的奇观,如右图所示。“泼水成冰”的原理是水蒸气在极低的温度下直接变为小冰晶。对此现象表述正确的是( )
A.空中看到的是白色雾状水蒸气 B.该过程主要的物态变化是凝固
C.泼水成冰时用热水效果会更好 D.气温高于0℃也会出现该现象
【变式1-2】(2021·浙江台州·二模)如图a所示,将质量相等的甲.乙两种物质分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中加热。绘制出的熔化过程中的温度随时间变化的图像如图b所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质是晶体,乙物质是非晶体 B.0~2min内乙物质比甲物质吸收的热量多
C.乙物质在BC段温度不变,内能不变 D.乙物质在AB段的比热容比在CD段的比热容小
【变式1-3】(2024·浙江杭州·二模)物理教材中有许多有趣的演示实验。下列“变多、变少”的演示实验中,涉及物态变化放热的是( )
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
模型02 内能与热量
热量的计算,比热容的计算,热量的定义,影响内能的方式,这些在中考中考察的可能性较高,计算适当细心即可。
解
真题示范·思维剖析
【例1】(2023·浙江宁波·中考真题)为了比较液体a和液体b的比热大小,小宁分别称取相同质量的a和b,在初温相同条件下,利用如图所示装置在沸水中加热;
(1)做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中,液体a、b内能增加的途径是 ;
(2)实验过程中,小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知,液体a的比热与液体b的比热的大小关系是: 。
【例2】(2023·浙江金华·中考真题)中国是茶文化之乡,中国茶文化是世界非物质文化遗产。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是( )
A.茶水沸腾时,吸收热量,温度升高 B.茶水升温是通过做功的方式改变内能
C.壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象 D.茶香扑鼻,表明分子在不停地做无规则运动
变式演练
【变式1-1】(2024·浙江·一模)糖醋排骨是一道深受大家喜欢的菜肴,其制作过程主要有以下步骤:焯水——油炸——熬糖——翻炒——调味——收汁。有关制作糖醋排骨过程中涉及的知识,下列说法正确的是()
A.油炸:排骨放入油中炸熟,是利用油的沸点低
B.熬糖:白糖熬制后由固态变成液态,是因为熔化放热
C.翻炒:排骨温度升高内能增大,主要是因为翻炒对其做功
D.调味:趁热调味,是因为温度越高分子运动越剧烈
【变式1-2】(2024·浙江金华·一模)中国的瓷器制作工艺流传数千年,从晒坯到烧制,小小的瓷器见证了人类迈向文明的历程,下列说法正确的是( )
A.晒制泥坯时,泥坯温度越高,含有的热量越多 B.烧制瓷器时,燃料燃烧越充分,其热值越大
C.绘制泥坯时,釉料在泥坯表面一定发生了化学变化 D.高温烧制时,通过热传递的方式改变瓷器的内能
模型03 内燃机及应用
中考对内燃机的考察无非是内燃机的四个冲程的示意图,理解各个冲程的能量转化,掌握内燃机做功的规律,计算内燃机工作的效率,整体的难度不大。
解
真题示范·思维剖析
【例1】(2022·浙江宁波·中考真题)单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是 J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
【例2】(2022·浙江宁波·中考真题)在如图所示的“汽油机模型”实验中,将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机,观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
变式演练
【变式1-1】(2024·浙江台州·三模)礼花筒利用筒内的高压气体膨胀,将彩带喷向空中,产生美丽的“烟花”。四冲程汽油机工作时与彩带喷出时能量转化相同的冲程是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2024·浙江杭州·二模)图甲是热机的四个冲程,图乙试管中有20毫升水,由初温60℃加热至90℃,塞子弹起,试管口出现“白气”,( c水=4.2×103J/(kg⋅°C))。对此过程分析不合理的是( )
A.试管口看到的“白气”是液态水
B.水吸收的热量为2520焦
C.塞子弹起时,试管内气体对外做功,内能减少
D.图乙塞子弹起时发生的能量转化与图甲中的②冲程相同
【变式1-3】(2022·浙江·二模)如图是某消防员救援后从高处沿钢管滑下的情景,在这个过程中,消防员手部内能 (填“增加”、“不变”,“减少”)。与该过程能量转化相同的是图中 (填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)冲程。
练
好题精炼·素养通关
1.(2023·浙江舟山·中考真题)为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的,泡沫金属材料应具有的性质是( )
A.熔点低 B.密度小 C.硬度大 D.着火点高
2.(2024·浙江嘉兴·一模)如图,将纸火锅放在火炉上便可将纸内的水烧沸腾。下列说法正确的是( )
A.纸锅上方观察到“白气”,是因为水发生汽化 B.坐在纸锅旁感觉热,是因为沸腾需要放出热量
C.纸锅不会被点着,是因为水的沸点低于纸的着火点D.纸锅内的汤逐渐变咸,是因为水中溶解的食盐变多
3.(2024·浙江·一模)在学习内能一课后,小周利用盛有少量水的矿泉水瓶进行如下实验:先将瓶盖盖紧,使劲旋转矿泉水瓶下部,然后拧松瓶盖,可看到瓶盖被弹出数米远,瓶内出现了白雾。对该过程的分析或解释正确的是( )
A.瓶盖弹出前越拧越费劲,是因为内部气压在不断增加
B.瓶盖弹出前瓶壁温度升高,是因为瓶壁的机械能在增加
C.瓶盖弹出后落回地面,是因为摩擦力改变了瓶盖的运动状态
D.瓶盖弹出后出现了白雾,是因为水遇热汽化成水蒸气
4.(2024·浙江·一模)水循环维持了全球水的动态平衡,使地表各圈层之间、海陆之间实现物质迁移和能量交换。如图为水循环示意图,其中( )
A.①表示蒸发,吸收热量 B.②表示液化,吸收热量
C.③表示升华,放出热量 D.④表示蒸腾,放出热量
5.(2024·浙江·一模)水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观。关于图中水的物态变化,下列说法正确的是( )
A.图甲中,小草上露的形成是液化现象 B.图乙中,树叶上霜的形成是凝固现象
C.图丙中,河面上冰的形成是凝华现象 D.图丁中,群山间雾的形成是升华现象
6.(2024·浙江温州·二模)小实若要研究“气压减小时,水的沸点是否降低”,要进行的实验操作是( )
A.B.C. D.
7.(2024·浙江金华·三模)如图是“炒酸奶”的制作过程:将液态氮和酸奶倒入容器中,最终只留下固态酸奶。该制作过程中液态氮发生的物态变化是( )
A.凝固 B.熔化 C.汽化 D.液化
8.(2024·浙江·二模)用如图所示方式给试管中的冰水混合物加热,在不断加热的过程中,下列现象或事实描述错误的是( )
A.试管中的冰会熔化,烧杯中的水会汽化 B.试管中的冰水混合物,在冰熔化过程中内能增加
C.烧杯中的水在沸腾前会不断以蒸发的形式汽化 D.试管中的水因达不到沸点而不能沸腾
9.(2024·四川绵阳·模拟预测)如图所示是小明探究水沸腾时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形,以下说法正确的是( )
A.乙是水沸腾前的现象 B.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
C.水沸腾时不停的吸收热量,温度不停的升高 D.烧水过程中伴随着的物态变化有汽化和液化
10.(2024·浙江宁波·一模)小科同学在学校兴趣小组“空气有力量”的展示活动中设计了如图所示的一个装置。他将一个电火花发生器放入纸筒内,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖就被打出去了。该装置的原理相当于选项中汽油机四个冲程中的( )
A. B. C. D.
11.(2024·浙江杭州·模拟预测)关于下列四幅图,分析正确的是( )
A.图甲所示实验,冰在融化过程中吸收热量,温度保持不变,内能也不变
B.图乙所示实验中,厚玻璃内的空气被压缩时,瓶内气压增大
C.图丙是沿海地区白天吹的风,风向是从陆地吹向海洋
D.图丁所示是四冲程汽油机工作过程的压缩冲程,内能转化为机械能
12.(2024·浙江宁波·二模)如图甲所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,发现气筒上部筒壁只是略有发热,而气筒下部温度更高,气筒底部附近筒壁温度最高。筒壁温度为什么升高呢?小虞在老师的指导下,设计了如图乙装置进行进一步验证。
第1步:实验前,用温度传感器测出被测部位的温度为T0。
第2步:关闭K,使活塞上下往复移动50次,记下被测部位温度T1。
第3步:打开K,待被测部位温度恢复为T0,重复第2步操作,记下被测部位温度T2。实验测量结果:T1>T0、T2>T0且T1-T2>T2-T0,有关该实验的分析合理的是( )
A.第2步中使活塞上下往复移动50次的目的是寻求普遍规律
B.第3步操作是为了排除活塞克服筒壁摩擦做功使筒壁温度升高的影响
C.导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞克服筒壁摩擦做功,筒壁内能增大,温度升高
D.导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞压缩气体做功,气体内能增加,温度升高
13.(2023·浙江杭州·三模)国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图,下列说法正确的是( )
A.CO2经过压缩机时温度降低 B.CO2经过冷凝器时发生凝华
C.CO2经过膨胀阀时发生升华 D.CO2经过蒸发器时吸收热量
14.(2023·浙江·一模)如图所示,某同学用注射器疏通篮球的气门芯,把针头插入篮球中,发现注射器活塞自动弹出,飞出一段距离。有关说法正确的是( )
A.该过程中活塞的机械能守恒 B.活塞在飞行过程中受到篮球的推力
C.该过程中篮球内气体内能增加 D.活塞弹出是因为篮球内气压大于外界气压
15.(2023·浙江·一模)如图是在标准大气压下,某种物质的温度随时间变化的图象。下列说法中错误的是( )
A.该物质是晶体 B.该物质在标准大气压下的熔点和沸点分别是0℃和100℃
C.该物质液态时的比热容比固态时小 D.在BC和DE段,温度保持不变,但需吸热
16.(2023·浙江·一模)C919大飞机是中国自行研制,具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机(如图所示)。飞机发动机吸入的空气经压缩机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧。产生的热气体被喷出。为飞机提供动力。气体被压缩的过程中能量转化与汽油机四个冲程中的相同的是( )
A. B. C. D.
17.(2023·浙江·一模)在全球范围内,每年香槟销量近3亿瓶。开启这样的起泡酒,木塞离开瓶颈时,对应的气流速度已经超过了音速,而且还能观察到二氧化碳随之结晶并变幻出缕缕薄雾。以下关于这一过程说法正确的是( )
A.瓶内气体对瓶塞做功机械能转化为内能 B.瓶内气压降低二氧化碳溶解度减小逸出
C.瓶内气体的温度降低二氧化碳吸热结晶 D.薄雾是二氧化碳晶体熔化形成的小液滴
18.(2023·浙江衢州·中考真题)小科设计并制作了如图的咸水淡化装置,同时针对该装置设计了评价表。“咸水淡化装置”评价表(节选)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一:装置结构
结构完整,有加热、冷却和收集装置
结构较完整,缺少较好的冷却装置
结构不完整,有1处以上缺失
指标二:淡化效果
能从咸水中制得淡水,速度较快、连续稳定
能从咸水中制得淡水,但效果不明显
不能从咸水中制得淡水
指标三:?
……
……
……
(1)易拉罐中的咸水先经过汽化,后经过 (填物态变化名称)变成淡水流入容器。
(2)根据评价需要,请你提出一项评价指标写在指标三“?”处。
19.(2022·浙江宁波·中考真题)为何晾在密闭空间里的湿衣服不容易干?小宁思考后做了如下探究:
【提出问题】
空气湿度会对水蒸发产生怎样影响?
【实验装置】
在七个相同的密闭房间内装有相同的如图所示的实验装置。
【实验步骤】
①控制每个房间的气温和空气流动情况相同,空气湿度都在70%以上;
②开启每个房间的除湿机,用除湿机调节房间湿度,使七个房间内的空气湿度在实验期间分别控制在一定值;
③用相同质量的水把毛巾均匀湿润,完全展平后晾在晾衣架上,读取电子秤的示数;
④经相同时间后,再次读取电子秤的示数
(实验过程中水蒸发对毛巾温度的影响、除湿机工作时对室内空气流动和室温的影响均忽略)
【实验数据】
空气湿度
40%
45%
50%
55%
60%
65%
70%
500.0
500.0
500.0
500.0
500.0
500.0
500.0
599.9
586.0
573.1
561.3
550.6
540.7
532.0
【实验结论】
在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时, ,水蒸发越快。
【实验反思】
从微观角度分析,一部分液态水的分子能逸出水面成为气态水的分子,另一方面部分气态水的分子也会返回水中成为液态水的分子;当逸出的水分子数量比返回的水分子数量多时,宏观上表现为水蒸发了。本实验中,在其它条件相同时,空气湿度越大,返回水中的水分子数越 。
20.(2023·浙江舟山·中考真题)抬尾芥虫是生活在沙漠中的一种神奇昆虫。在大雾的深夜,抬尾芥虫会爬上沙丘顶,高高地抬起尾部,空气中的水蒸气就会在它的身体上逐渐 (填物态变化名称)成小水珠,最后将小水珠汇集后吞入体内。抬尾芥虫的这种行为是对沙漠干旱环境的 。
21.(2024·浙江·三模)汽车发动机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程,其中 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)冲程是给汽车提供动力的。若该某单缸四冲程汽油机飞轮转速1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功 次;如图所示为某型号汽车发动机的能量流向图,若该发动机完全燃烧0.2kg的汽油时输出的有用功为 J。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
22.(2024·浙江·三模)如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲出试管口。
(1)此实验中说明力能改变物体的运动状态的证据是 ;
(2)此过程中,水蒸气减少的内能 (选填“大于”“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与汽油机的 冲程相似。
23.(2023·浙江绍兴·模拟预测)如图,甲、乙、丙、丁为四冲程汽油机的四个工作冲程图,其中在对外做功的冲程图为 。若某四冲程汽油机的输出功率为36千瓦,做功冲程每次约对外做功800焦耳,则此时该汽油机飞轮的转速为 转/分。
24.(2022·浙江杭州·中考真题)密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器,闭合开关使其正常工作30分钟。
(1)该取暖器消耗的电能为多少焦耳?
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高了多少摄氏度?[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
25.(2024·浙江杭州·二模)为了控制卫星内部的温度在一定范围内,保护卫星内部的电子设备,科学家发明了热管。如图所示为热管传热的原理示意图,金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯,芯中充有某种液体,其中心是气腔。卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面,使整体温度趋于平衡。
(1)下列对于热管原理的解释,正确的是 (填字母);
A.热端吸热升华,冷端放热凝华 B.热端吸热汽化,冷端放热液化
C.热端放热汽化,冷端吸热液化 D.热端放热升华,冷端吸热凝华
(2)为了能够更快地调节整体温度的平衡,吸液芯中的液体应该选 (填“水”或“酒精”),原因是 。
26.(2024·浙江金华·一模)如图甲为某品牌打桩机,其内部部分构造如图乙所示。打桩机启动时先用起重机把大铁块吊起来,铁块底部有一个圆形空间(气缸),下面是一个活塞,当铁块被提起时,气缸内充满空气,释放铁块自由落下,气缸内的空气被压缩,温度升高至300℃左右。恰在此时,由高压泵喷入燃料,燃料会剧烈燃烧,把大铁块重新推到最高点,此时气缸内的废气会自动释放,新鲜空气重新填充到气缸内。大铁块在重力的作用下重新落下,如此循环往复。
燃料
着火点
热值
乙醇(70%)
363℃
焦/升
汽油
280℃
焦/升
航空煤油
256℃
焦/升
柴油
210℃
焦/升
请用所学相关科学知识及以上资料信息完成下列问题:
(1)大铁块下降时,缸内的空气被压缩,此过程中。
①大铁块的重力势能转化为桩的动能和缸内气体的 能;
②这个过程类似于燃油发动机的
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
(2)喷入高压气缸内的燃料通常会选用柴油,理由是: ;
(3)若铁块下落时打在活塞上的压力为,活塞上表面面积为0.04m2,求此时铁块对活塞的压强;
(4)若打桩机每天消耗柴油200升,计算它们完全燃烧时产生的能量是多少焦?
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专题12 内能综合
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模板02 内能与热量
模板03 内燃机及应用
模板04 ……
用·真题演练 真题示例+思路点拨/模板运用+规范答题+变式演练
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中考题型与分值分布
命题趋势
模型01 物态变化(易考点)
选择题和填空题(3-5分)
一般情况下,浙江省中考题,内能部分一般会出现一题至两题,如果是一题可能是选择或填空题出现,偶尔在简答题中出现一题的计算,难度系数一般不大所占分值大概3-5分,综合性较强,考察的难度系数不大
模型02 内能与热量(易考点)
简答题和填空题(3-5分)
模型03 内燃机及应用(易考点)
简答题和填空题(3-5分)
善
方法总结·模型构建
模型01 物态变化
物态变化在中考中考察的难度系数不大,主要考察融化与凝固、汽化与液化、升华与凝华,物态变化的吸放热情况,熔点沸点等问题,分清不同的物态变化特点,掌握细节。
解
真题示范·思维剖析
【例1】(2023·浙江湖州·中考真题)寒冷的冬天,戴眼镜的同学从室外走到温暖的房间内,镜片变得模糊,一段时间后,镜片又变得清晰。这一现象中先后发生的物态变化是( )
A.液化汽化 B.汽化液化 C.凝固汽化 D.凝固 液化
【答案】A
【解析】刚进屋时,室内空气中的水蒸气遇到冷的镜片会发生液化现象变成小水珠,附着在镜片上,使眼镜变得模糊;随着眼镜温度的升高,小水珠又蒸发变成水蒸气,眼镜重新变得清晰,即整个过程发生的物态变化过程是先液化后汽化,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
【例2】(2022·浙江温州·中考真题)《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上(如图)。给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是( )
A.升高湿纸的温度 B.增大湿纸的表面积
C.改变湿纸中的液体种类 D.加快湿纸表面的空气流动
【答案】A
【解析】影响蒸发快慢的因素:液体温度、液体表面积和液体表面上方的空气流动。根据题意知道, “透火焙干”是把湿纸贴在热墙上,湿纸从墙上吸收热量,使纸的温度升高,从而使水分蒸发加快,使湿纸干得更快,故A符合题意。
故选A。
【例3】(2022·浙江舟山·中考真题)为探究固体熔化的规律,小舟观察海波受热时状态的变化过程,并将记录的温度与时间绘制成图像(如图),图中表示熔化过程的是( )
A.ab段 B.bc段 C.cd段 D.ad段
【答案】B
【解析】由图可知,bc段温度保持不变,这个温度就是海波的熔点,说明这个阶段是熔化阶段。
故选B。
变式演练
【变式1-1】(2024·浙江·模拟预测)2024年开年伊始,哈尔滨火爆全国,很多游客在寒冬户外体验了“泼水成冰”的奇观,如右图所示。“泼水成冰”的原理是水蒸气在极低的温度下直接变为小冰晶。对此现象表述正确的是( )
A.空中看到的是白色雾状水蒸气 B.该过程主要的物态变化是凝固
C.泼水成冰时用热水效果会更好 D.气温高于0℃也会出现该现象
【答案】C
【解析】A.空中看到的白色雾状是水蒸气遇冷液化成的小水珠,故A错误;
B.物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,该过程主要的物态变化是凝华,故B错误;
C.泼水成冰时用热水会产生更多的水蒸气,效果会更好,故C正确;
D.气温高于0℃,水蒸气不会凝华,只会液化,不会出现“泼水成冰”的奇观,故D错误。
故选C。
【变式1-2】(2021·浙江台州·二模)如图a所示,将质量相等的甲.乙两种物质分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中加热。绘制出的熔化过程中的温度随时间变化的图像如图b所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质是晶体,乙物质是非晶体 B.0~2min内乙物质比甲物质吸收的热量多
C.乙物质在BC段温度不变,内能不变 D.乙物质在AB段的比热容比在CD段的比热容小
【答案】D
【解析】A.由图像乙知道,甲物质吸热温度一直升高,乙物质在2~4min时,吸收热量温度保持不变,所以甲物质是非晶体,乙物质是晶体,故A错误;
B.由图甲知道,用相同的加热器对甲、乙两物质加热,在相同时间内,甲、乙两物质吸收的热量相同,所以在0~2min内,甲、乙两物质吸收的热量相同,故B错误;
C.由图像乙可知,乙物质在BC段正在熔化,不断吸收热量,温度保持不变,其内能增加,故C错误;
D.由图像乙可知,乙物质在AB段和CD段,加热相同时间,吸收相同的热量,AB段升高的温度比CD段升高的温度大,由此可知,AB段的比热容比CD段的比热容小,故D正确。
故选D。
【变式1-3】(2024·浙江杭州·二模)物理教材中有许多有趣的演示实验。下列“变多、变少”的演示实验中,涉及物态变化放热的是( )
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
【答案】C
【解析】①金属盘下的水是水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故①符合题意;
②烧杯中冰变少,是冰的熔化现象,熔化吸热,故②不符合题意;
③推动活塞液态乙醚变多,是气态乙醚的液化现象,液化放热,故③符合题意;
④碘锤中碘颗粒变少,是碘的升华现象,升华吸热,故④不符合题意。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
模型02 内能与热量
热量的计算,比热容的计算,热量的定义,影响内能的方式,这些在中考中考察的可能性较高,计算适当细心即可。
解
真题示范·思维剖析
【例1】(2023·浙江宁波·中考真题)为了比较液体a和液体b的比热大小,小宁分别称取相同质量的a和b,在初温相同条件下,利用如图所示装置在沸水中加热;
(1)做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中,液体a、b内能增加的途径是 ;
(2)实验过程中,小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知,液体a的比热与液体b的比热的大小关系是: 。
【答案】 热传递 <(或“小于”)
【解析】(1)[1]改变物体内能的两种途径分别是做功和热传递,本实验中,液体a、b内能增加的途径是通过从液体中吸热,即热传递。
(2)[2]相同质量的a和b吸收相同热量,观察到温度计甲的示数变化始终比乙快,根据
可知液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是
【例2】(2023·浙江金华·中考真题)中国是茶文化之乡,中国茶文化是世界非物质文化遗产。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是( )
A.茶水沸腾时,吸收热量,温度升高 B.茶水升温是通过做功的方式改变内能
C.壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象 D.茶香扑鼻,表明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】A.茶水沸腾时,吸收热量,温度不变,故A错误;
B.茶水升温是通过热传递的方式改变内能,故B错误;
C.壶嘴冒出的“白气”是水蒸气液化形成的现象,故C错误;
D.茶香扑鼻为扩散现象,说明构成物质的分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
变式演练
【变式1-1】(2024·浙江·一模)糖醋排骨是一道深受大家喜欢的菜肴,其制作过程主要有以下步骤:焯水——油炸——熬糖——翻炒——调味——收汁。有关制作糖醋排骨过程中涉及的知识,下列说法正确的是()
A.油炸:排骨放入油中炸熟,是利用油的沸点低
B.熬糖:白糖熬制后由固态变成液态,是因为熔化放热
C.翻炒:排骨温度升高内能增大,主要是因为翻炒对其做功
D.调味:趁热调味,是因为温度越高分子运动越剧烈
【答案】D
【解析】A.不同液体的沸点是不同的,油的沸点高,水的沸点低,当沸腾的时候,油温较高,所以用油炸熟得快是利用油的沸点高,故A错误;
B.白糖熬制后由固态变成液态叫熔化,熔化吸热,故B错误;
C.炖排骨的过程中,排骨从锅中吸收热量温度升高,是通过热传递的方式使内能增加的,故C错误;
D.因为温度越高分子运动越剧烈,所以趁热调味,故D正确。
故选D。
【变式1-2】(2024·浙江金华·一模)中国的瓷器制作工艺流传数千年,从晒坯到烧制,小小的瓷器见证了人类迈向文明的历程,下列说法正确的是( )
A.晒制泥坯时,泥坯温度越高,含有的热量越多
B.烧制瓷器时,燃料燃烧越充分,其热值越大
C.绘制泥坯时,釉料在泥坯表面一定发生了化学变化
D.高温烧制时,通过热传递的方式改变瓷器的内能
【答案】D
【解析】A.热量是过程量,不能说含有热量,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,与燃料是否充分燃烧无关,故B错误;
C.绘制泥坯时,没有新物质生成,因此釉料在泥坯表面发生了物理变化,故C错误;
D.高温烧制时,瓷器吸收热量,温度升高,内能增大,因此是通过热传递的方式改变瓷器的内能,故D正确。
故选D。
模型03 内燃机及应用
中考对内燃机的考察无非是内燃机的四个冲程的示意图,理解各个冲程的能量转化,掌握内燃机做功的规律,计算内燃机工作的效率,整体的难度不大。
解
真题示范·思维剖析
【例1】(2022·浙江宁波·中考真题)单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是 J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
【答案】 620 做功
【解析】[1]氦气吸收的热量 Q吸=cmΔt=3100J/(kg·℃)×0.02kg×(30℃-20℃)=620J
[2]撤去力,氦气推动活塞做功,内能转化为机械能,此过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
【例2】(2022·浙江宁波·中考真题)在如图所示的“汽油机模型”实验中,将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机,观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【解析】将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机使放电针放电,当放电针放电时,汽油燃烧,圆筒内气体的内能增加,气体对软木塞做功,软木塞被高温高压的气体冲出,而汽油机的做功冲程对外做功,所以,该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
故选C。
变式演练
【变式1-1】(2024·浙江台州·三模)礼花筒利用筒内的高压气体膨胀,将彩带喷向空中,产生美丽的“烟花”。四冲程汽油机工作时与彩带喷出时能量转化相同的冲程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】礼花筒内的高压气体膨胀对外做功,其自身的内能减小,温度降低,分子热运动变慢,气体的内能转化为彩 带的机械能,与热机工作过程中的做功冲程能量转化相同;
A.图中进排气门全关,活塞向上运动为压缩冲程,故A不符合题意;
B.图中进气门打开,排气门关闭,为吸气冲程,故B不符合题意;
C.图中进气门关闭,排气门打开为排气冲程,故C不符合题意;
D.图中进排气门全关,活塞向下运动为做功冲程,故D符合题意。
故选D。
【变式1-2】(2024·浙江杭州·二模)图甲是热机的四个冲程,图乙试管中有20毫升水,由初温60℃加热至90℃,塞子弹起,试管口出现“白气”,( c水=4.2×103J/(kg⋅°C))。对此过程分析不合理的是( )
A.试管口看到的“白气”是液态水
B.水吸收的热量为2520焦
C.塞子弹起时,试管内气体对外做功,内能减少
D.图乙塞子弹起时发生的能量转化与图甲中的②冲程相同
【答案】D
【解析】A.试管口看到的“白气”是水蒸气液化形成的液态水,故A正确,不符合题意;
B.水吸收的热量为
故B正确,不符合题意;
C.塞子弹起时,试管内气体对外做功,内能减少,转化成塞子的机械能,故C正确,不符合题意;
D.图乙塞子弹起时内能转化成机械能,图甲中的②冲程是压缩冲程,机械能转化成内能,能量转化不相同 ,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式1-3】(2022·浙江·二模)如图是某消防员救援后从高处沿钢管滑下的情景,在这个过程中,消防员手部内能 (填“增加”、“不变”,“减少”)。与该过程能量转化相同的是图中 (填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)冲程。
【答案】 增加 甲
【解析】[1][2]消防员救援后从高处沿钢管滑下时,克服身体与钢管间的摩擦做功,将机械能转化为身体的内能,所以手部的内能增加,该过程中机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。在甲、乙、丙、丁图中,只有甲的两气门都关闭,且活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程,二者能量转化形式相同。
练
好题精炼·素养通关
1.(2023·浙江舟山·中考真题)为了减少汽车油耗,科学家通过研发新型泡沫金属材料,来减轻汽车的自重。要实现减轻汽车自重的目的,泡沫金属材料应具有的性质是( )
A.熔点低 B.密度小 C.硬度大 D.着火点高
【答案】B
【解析】由于汽车的体积不变,所以使用的金属的体积不变,要实现减轻汽车自重,即减小汽车质量,由可知,金属的密度减小,因此泡沫金属材料应具有的性质是密度小。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2024·浙江嘉兴·一模)如图,将纸火锅放在火炉上便可将纸内的水烧沸腾。下列说法正确的是( )
A.纸锅上方观察到“白气”,是因为水发生汽化 B.坐在纸锅旁感觉热,是因为沸腾需要放出热量
C.纸锅不会被点着,是因为水的沸点低于纸的着火点D.纸锅内的汤逐渐变咸,是因为水中溶解的食盐变多
【答案】C
【解析】A.纸锅里的水上方冒出“白气”,实际是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,故A错误;
B.坐在纸锅旁感觉热,是热辐射现象,故B错误;
C.纸锅中盛着水,水在一个标准大气压下最高温度是100℃,纸锅受水的影响,不会超过100℃,没有达到纸的着火点,所以纸锅不会燃烧,故C正确;
D.纸锅内的汤逐渐变咸,是因为水随着温度升高而蒸发,导致食盐溶液浓度增大,故D错误。
故选C。
3.(2024·浙江·一模)在学习内能一课后,小周利用盛有少量水的矿泉水瓶进行如下实验:先将瓶盖盖紧,使劲旋转矿泉水瓶下部,然后拧松瓶盖,可看到瓶盖被弹出数米远,瓶内出现了白雾。对该过程的分析或解释正确的是( )
A.瓶盖弹出前越拧越费劲,是因为内部气压在不断增加
B.瓶盖弹出前瓶壁温度升高,是因为瓶壁的机械能在增加
C.瓶盖弹出后落回地面,是因为摩擦力改变了瓶盖的运动状态
D.瓶盖弹出后出现了白雾,是因为水遇热汽化成水蒸气
【答案】A
【解析】A.瓶盖弹出前越拧越费劲,是因为压缩瓶子,瓶内体积变小,气体质量不变,则气压变大,故A正确;
B.瓶盖弹出前瓶壁温度升高,是通过热传递的方式将手的内能转移到瓶子上,故B错误;
C.瓶盖弹出后落回地面,是因为瓶盖受到重力的作用,故C错误;
D.瓶盖弹出后出现了白雾,是因为水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选A。
4.(2024·浙江·一模)水循环维持了全球水的动态平衡,使地表各圈层之间、海陆之间实现物质迁移和能量交换。如图为水循环示意图,其中( )
A.①表示蒸发,吸收热量 B.②表示液化,吸收热量
C.③表示升华,放出热量 D.④表示蒸腾,放出热量
【答案】A
【解析】由图及所学知识知,A表示海洋上的水汽蒸发,吸收热量,A正确;②表示陆地上的降水,是液化现象,放出热量,B错误;③表示陆地上的水汽蒸发,吸收热量,C错误;④表示蒸腾,吸收热量,D错误。故选A。
5.(2024·浙江·一模)水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观。关于图中水的物态变化,下列说法正确的是( )
A.图甲中,小草上露的形成是液化现象 B.图乙中,树叶上霜的形成是凝固现象
C.图丙中,河面上冰的形成是凝华现象 D.图丁中,群山间雾的形成是升华现象
【答案】A
【解析】A.小草上露是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故A正确;
B.树叶上霜是空气中的水蒸气凝华而成的,故B错误;
C.河面上冰是水由液态变成固态,属于凝固现象,故C错误;
D.群山间雾是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
故选A。
6.(2024·浙江温州·二模)小实若要研究“气压减小时,水的沸点是否降低”,要进行的实验操作是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】瓶中的水沸腾后移去酒精灯,水停止沸腾;待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上,向外拉注射器活塞,看到水重新沸腾,实验表明气压降低,沸点降低。故选C。
7.(2024·浙江金华·三模)如图是“炒酸奶”的制作过程:将液态氮和酸奶倒入容器中,最终只留下固态酸奶。该制作过程中液态氮发生的物态变化是( )
A.凝固 B.熔化 C.汽化 D.液化
【答案】C
【解析】液态氮变为气态升空。物质由液体变为气态,物态变化名称为汽化,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.(2024·浙江·二模)用如图所示方式给试管中的冰水混合物加热,在不断加热的过程中,下列现象或事实描述错误的是( )
A.试管中的冰会熔化,烧杯中的水会汽化 B.试管中的冰水混合物,在冰熔化过程中内能增加
C.烧杯中的水在沸腾前会不断以蒸发的形式汽化 D.试管中的水因达不到沸点而不能沸腾
【答案】D
【解析】A.晶体熔化的条件:温度达到熔点,继续吸热,所以试管中的冰会熔化,水在任何温度都能蒸发,所以烧杯中的水会汽化,故A正确,不符合题意;
B.冰熔化过程中吸收热量,内能增加,故B正确,不符合题意;
C.蒸发在任何温度都能发生,所以烧杯中的水在沸腾前会不断以蒸发的形式汽化,故C正确,不符合题意;
D.水沸腾的条件:温度达到沸点,继续吸热,试管中的水从烧杯中的水吸热,温度能升高到沸点,但达到沸点的温度时,与烧杯中水温度相同,不能发生热传递,水不能继续吸热,所以试管中的水不能沸腾,故D错误,符合题意。
故选D。
9.(2024·四川绵阳·模拟预测)如图所示是小明探究水沸腾时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形,以下说法正确的是( )
A.乙是水沸腾前的现象 B.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
C.水沸腾时不停的吸收热量,温度不停的升高 D.烧水过程中伴随着的物态变化有汽化和液化
【答案】D
【解析】A.乙图气泡上升过程中气泡不断变大,说明水的内部温度相同,气泡上升过程中不断有水汽化进入气泡,乙是水沸腾时的现象,故A错误;
B.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,故B错误;
C.水沸腾时不停的吸收热量,温度不变,故C错误;
D.烧水过程中水汽化变成水蒸气,水蒸气上升过程中遇冷,又变成小水滴,此过程伴随着的物态变化有汽化和液化,故D正确。
故选D。
10.(2024·浙江宁波·一模)小科同学在学校兴趣小组“空气有力量”的展示活动中设计了如图所示的一个装置。他将一个电火花发生器放入纸筒内,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖就被打出去了。该装置的原理相当于选项中汽油机四个冲程中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】实验中,酒精燃烧后的燃气对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,燃气的内能减小;四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能;图C两气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程;能量转化过程与实验相同,故C符合题意,ABD不符合题意
故选C。
11.(2024·浙江杭州·模拟预测)关于下列四幅图,分析正确的是( )
A.图甲所示实验,冰在融化过程中吸收热量,温度保持不变,内能也不变
B.图乙所示实验中,厚玻璃内的空气被压缩时,瓶内气压增大
C.图丙是沿海地区白天吹的风,风向是从陆地吹向海洋
D.图丁所示是四冲程汽油机工作过程的压缩冲程,内能转化为机械能
【答案】B
【解析】A.冰是晶体,晶体在熔化过程中吸收热量,内能增大,但是温度保持不变,故A错误;
B.图乙所示实验中,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的体积变小,气压增大,故B正确;
C.海水的比热容大于陆地的比热容,白天吸收了相同的热量后,陆地上方空气升高的温度比海洋上空空气的温度升高的多。所以,陆地上方空气的气压低,海洋上方空气的气压高。风从气压高的海洋流向气压低的陆地,故C错误;
D.图丁进气门和排气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内能转化为机械能,故D错误。
故选B。
12.(2024·浙江宁波·二模)如图甲所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,发现气筒上部筒壁只是略有发热,而气筒下部温度更高,气筒底部附近筒壁温度最高。筒壁温度为什么升高呢?小虞在老师的指导下,设计了如图乙装置进行进一步验证。
第1步:实验前,用温度传感器测出被测部位的温度为T0。
第2步:关闭K,使活塞上下往复移动50次,记下被测部位温度T1。
第3步:打开K,待被测部位温度恢复为T0,重复第2步操作,记下被测部位温度T2。实验测量结果:T1>T0、T2>T0且T1-T2>T2-T0,有关该实验的分析合理的是( )
A.第2步中使活塞上下往复移动50次的目的是寻求普遍规律
B.第3步操作是为了排除活塞克服筒壁摩擦做功使筒壁温度升高的影响
C.导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞克服筒壁摩擦做功,筒壁内能增大,温度升高
D.导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞压缩气体做功,气体内能增加,温度升高
【答案】D
【解析】A.由题意可知,用打气筒打气过程中,气筒上部筒壁只是略有发热,而气筒下部温度更高,气筒底部附近筒壁温度最高,第2步中使活塞上下往复移动50次的目为了使温度变化更明显,便于测量,故A不符合题意;
B.第3步操作,打开K,活塞下压时,气体直接排除,不会形成压缩空气,只存在活塞与筒壁的摩擦,故可以排除压缩气体做功使筒壁温度升高的影响,故B不符合题意;
C.由题意可知,用打气筒打气过程中,气筒上部筒壁只略微发热,气筒下部温度更高,若是活塞克服筒壁摩擦做功,导致气筒底部发热,则筒内壁发生摩擦的各个位置温度应相同,故C不符合题意;
D. 根据实验结果
可知,压缩空气做功和克服摩擦做功都可以导致筒壁底部温度升高,又因
说明压缩空气做功,气体内能增加,温度升高,是导致气筒底部筒壁发热的主要原因,故D符合题意。
故选D。
13.(2023·浙江杭州·三模)国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图,下列说法正确的是( )
A.CO2经过压缩机时温度降低 B.CO2经过冷凝器时发生凝华
C.CO2经过膨胀阀时发生升华 D.CO2经过蒸发器时吸收热量
【答案】D
【解析】A.CO2经过压缩机时,活塞压缩气体,对气体做功,机械能转化为内能,气体内能增加,温度升高,故A错误;
B.气态CO2经过冷凝器变为液态CO2,发生的是液化,故B错误;
C.液态CO2经过膨胀阀变为气态,发生的是汽化,故C错误;
D.液态CO2经过蒸发器变为气态,发生的是汽化现象,汽化吸热,故D正确。
故选D。
14.(2023·浙江·一模)如图所示,某同学用注射器疏通篮球的气门芯,把针头插入篮球中,发现注射器活塞自动弹出,飞出一段距离。有关说法正确的是( )
A.该过程中活塞的机械能守恒 B.活塞在飞行过程中受到篮球的推力
C.该过程中篮球内气体内能增加 D.活塞弹出是因为篮球内气压大于外界气压
【答案】D
【解析】A.活塞在飞行过程中受到空气的阻力,机械能减小,故A错误;
B.活塞能在空中飞行,是因为活塞具有惯性,没有受到篮球的推力,故B错误;
C.该过程中篮球内气体向外喷出,对外做功,自身内能减小,故C错误;
D.活塞被弹出是因为篮球内气压大于外界大气压,活塞在压强差的作用下被弹出,故D正确。
故选D。
15.(2023·浙江·一模)如图是在标准大气压下,某种物质的温度随时间变化的图象。下列说法中错误的是( )
A.该物质是晶体 B.该物质在标准大气压下的熔点和沸点分别是0℃和100℃
C.该物质液态时的比热容比固态时小 D.在BC和DE段,温度保持不变,但需吸热
【答案】C
【解析】A.该物质在BC段吸热,但温度保持不变,是晶体,故A正确,不符合题意;
B.BC段为熔化过程,保持不变的温度为0℃,该物质标准大气压下的熔点为0℃;DE段吸热,为液体沸腾的过程,保持不变的温度为100℃,标准大气压下的沸点是100℃,故B正确,不符合题意;
C.AB段处于固态,加热时间为5min,设吸热为Q,升高的温度为40℃;CD段处于液态,加热时间为
30min-15min=15min
升高的温度为100℃,质量是物体的一种属性,不随状态的改变而改变,故质量始终不变;根据相同时间吸热相同,故CD段吸热3Q,根据,故该物质液态时的比热容为
液态时的比热容为
该物质液态时的比热容比固态时大,故C错误,符合题意;
D.熔化和沸腾是吸热过程,但温度保持不变,故在BC和DE段,温度保持不变,但需吸热,故D正确,不符合题意。
故选C。
16.(2023·浙江·一模)C919大飞机是中国自行研制,具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机(如图所示)。飞机发动机吸入的空气经压缩机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧。产生的热气体被喷出。为飞机提供动力。气体被压缩的过程中能量转化与汽油机四个冲程中的相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】飞机发动机吸入的空气经压缩机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧,气体被压缩的过程中,机械能转化为内能;
A.如图,进气阀打开,为吸气冲程,此过程没有能量转化,故A不符合题意;
B.如图,两气阀关闭,活塞向上运动为压缩冲程,该冲程机械能转化为内能,与上述能量转化过程相同,故B符合题意;
C.如图,两气阀关闭,活塞向下移动为做功冲程,该冲程高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C不符合题意;
D.如图,排气阀打开为排气冲程,此过程没有能量转化,故D不符合题意。
故选B。
17.(2023·浙江·一模)在全球范围内,每年香槟销量近3亿瓶。开启这样的起泡酒,木塞离开瓶颈时,对应的气流速度已经超过了音速,而且还能观察到二氧化碳随之结晶并变幻出缕缕薄雾。以下关于这一过程说法正确的是( )
A.瓶内气体对瓶塞做功机械能转化为内能 B.瓶内气压降低二氧化碳溶解度减小逸出
C.瓶内气体的温度降低二氧化碳吸热结晶 D.薄雾是二氧化碳晶体熔化形成的小液滴
【答案】B
【解析】A.瓶内气体对瓶塞做功是瓶内气体的内能转化为机械能,故A错误;
B.溶解度与气压有关,瓶内气压降低导致二氧化碳溶解度也会降低,故B正确;
C.瓶内气体的温度降低二氧化碳放出热量结晶,故C错误;
D.薄雾是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
18.(2023·浙江衢州·中考真题)小科设计并制作了如图的咸水淡化装置,同时针对该装置设计了评价表。“咸水淡化装置”评价表(节选)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一:装置结构
结构完整,有加热、冷却和收集装置
结构较完整,缺少较好的冷却装置
结构不完整,有1处以上缺失
指标二:淡化效果
能从咸水中制得淡水,速度较快、连续稳定
能从咸水中制得淡水,但效果不明显
不能从咸水中制得淡水
指标三:?
……
……
……
(1)易拉罐中的咸水先经过汽化,后经过 (填物态变化名称)变成淡水流入容器。
(2)根据评价需要,请你提出一项评价指标写在指标三“?”处。
【答案】 液化 节能环保(操作简便; 推广价值;制作成本)
【解析】(1)物质由气态转变为液态的过程叫做液化,易拉罐中的咸水先经过汽化,后经过液化变成淡水;
(2)实验装置的评价可从装置的结构是否合理完整、实验效果是否明显、装置是否节能环保、操作是否简便、装置是否有推广价值和制作成本是否廉价几方面进行评价,指标三为节能环保或操作简便或 推广价值工或制作成本。
19.(2022·浙江宁波·中考真题)为何晾在密闭空间里的湿衣服不容易干?小宁思考后做了如下探究:
【提出问题】
空气湿度会对水蒸发产生怎样影响?
【实验装置】
在七个相同的密闭房间内装有相同的如图所示的实验装置。
【实验步骤】
①控制每个房间的气温和空气流动情况相同,空气湿度都在70%以上;
②开启每个房间的除湿机,用除湿机调节房间湿度,使七个房间内的空气湿度在实验期间分别控制在一定值;
③用相同质量的水把毛巾均匀湿润,完全展平后晾在晾衣架上,读取电子秤的示数;
④经相同时间后,再次读取电子秤的示数
(实验过程中水蒸发对毛巾温度的影响、除湿机工作时对室内空气流动和室温的影响均忽略)
【实验数据】
空气湿度
40%
45%
50%
55%
60%
65%
70%
500.0
500.0
500.0
500.0
500.0
500.0
500.0
599.9
586.0
573.1
561.3
550.6
540.7
532.0
【实验结论】
在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时, ,水蒸发越快。
【实验反思】
从微观角度分析,一部分液态水的分子能逸出水面成为气态水的分子,另一方面部分气态水的分子也会返回水中成为液态水的分子;当逸出的水分子数量比返回的水分子数量多时,宏观上表现为水蒸发了。本实验中,在其它条件相同时,空气湿度越大,返回水中的水分子数越 。
【答案】 空气湿度越小 多
【解析】{实验结论}由图可知,在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时,空气湿度越小,毛巾中水的质量增加得越多,说明水蒸发越快,故填空气湿度越小。
{实验反思}本实验中,在其它条件相同时,空气湿度越大,毛巾中水的质量越少,说明返回水中的水分子数越多,故填多。
20.(2023·浙江舟山·中考真题)抬尾芥虫是生活在沙漠中的一种神奇昆虫。在大雾的深夜,抬尾芥虫会爬上沙丘顶,高高地抬起尾部,空气中的水蒸气就会在它的身体上逐渐 (填物态变化名称)成小水珠,最后将小水珠汇集后吞入体内。抬尾芥虫的这种行为是对沙漠干旱环境的 。
【答案】 液化 适应
【解析】[1]由于空气中的水蒸气变成小水珠,由气态变成液态,所以是液化现象。
[2]生物对生存环境中的水分状况和温度变化相适应的行为是对环境的适应,所以抬尾芥虫的这种行为是对沙漠干旱环境的适应。
21.(2024·浙江·三模)汽车发动机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程,其中 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)冲程是给汽车提供动力的。若该某单缸四冲程汽油机飞轮转速1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功 次;如图所示为某型号汽车发动机的能量流向图,若该发动机完全燃烧0.2kg的汽油时输出的有用功为 J。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【答案】 丙 10 2.76×106
【解析】[1]甲图中的两个阀门都关闭,活塞向上运动,汽油机处于压缩冲程,压缩冲程中将机械能转化为内能;
乙图进气阀门关闭,排气阀门打开,活塞向上运动,汽油机处于排气冲程;
丙图中的两个阀门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,汽油机处于做功冲程,做功冲程中将内能转化为机械能;
丁图中的进气阀门打开,排气阀门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;
所以给汽车提供动力的是丙图做功冲程。
[2]四冲程汽油机飞轮转速 1200r/min=20r/s
即飞轮每秒转20圈,由于汽车发动机工作时,在一个工作循环中曲轴转2圈,飞轮转2圈,做功一次,所以该汽油机每秒钟对外做功10次。
[3]由图2能量流向图知道,汽车发动机 η=100%-33%-30%-7%=30%
0.2kg的汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J
由知道,汽车输出的有用功
22.(2024·浙江·三模)如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲出试管口。
(1)此实验中说明力能改变物体的运动状态的证据是 ;
(2)此过程中,水蒸气减少的内能 (选填“大于”“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与汽油机的 冲程相似。
【答案】 软木塞冲出试管口 大于 做功
【解析】(1)[1]软木塞冲出试管口,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)[2][3]水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,由于存在热量的散失,故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能;该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
23.(2023·浙江绍兴·模拟预测)如图,甲、乙、丙、丁为四冲程汽油机的四个工作冲程图,其中在对外做功的冲程图为 。若某四冲程汽油机的输出功率为36千瓦,做功冲程每次约对外做功800焦耳,则此时该汽油机飞轮的转速为 转/分。
【答案】 乙 5400
【解析】[1]汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;四冲程中只有做功冲程对外做功,另外三个冲程依靠飞轮的惯性来完成;图甲中进气门和排气门都是关闭的,活塞向上运动,所以是压缩冲程;图乙中进气门和排气门都是关闭的,活塞向下运动,所以是做功冲程;图丙中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,所以是排气冲程;图丁中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,所以是吸气冲程;所以对外做功的冲程图为乙图。
[2]四冲程汽油机的输出功率为36千瓦,则1分钟做功 W=Pt=36kW×1min=36000W×60s=2.16×106J
做功冲程每次约对外做功800焦耳,则每分钟做功次数
由于四冲程汽油机一个工作循环对外做功1次,飞轮转2转,所以汽油机每分钟做功2700次,每分钟转5400转,即飞轮的转速为5400转/分。
24.(2022·浙江杭州·中考真题)密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器,闭合开关使其正常工作30分钟。
(1)该取暖器消耗的电能为多少焦耳?
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高了多少摄氏度?[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
【答案】(1)1.44×106J;(2)4.8℃
【解析】解:(1)30分钟取暖器消耗的电能 W=Pt=800W×1800s=1.44×106J
(2)取暖器放出热量的15%被空气吸收,即 Q放×15%=Q吸
取暖器放出的热量 Q放=W
空气吸收的热量 Q吸=cm∆t
即 W ×15%=cm∆t
带入数值得
答:(1)该取暖器消耗的电能为1.44×106J;
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高4.8℃。
25.(2024·浙江杭州·二模)为了控制卫星内部的温度在一定范围内,保护卫星内部的电子设备,科学家发明了热管。如图所示为热管传热的原理示意图,金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯,芯中充有某种液体,其中心是气腔。卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面,使整体温度趋于平衡。
(1)下列对于热管原理的解释,正确的是 (填字母);
A.热端吸热升华,冷端放热凝华 B.热端吸热汽化,冷端放热液化
C.热端放热汽化,冷端吸热液化 D.热端放热升华,冷端吸热凝华
(2)为了能够更快地调节整体温度的平衡,吸液芯中的液体应该选 (填“水”或“酒精”),原因是 。
【答案】 B 酒精 比热容小,温度变化更快
【解析】(1)[1]在朝阳面时,液体在热端吸收热量,从液态变成气态发生汽化现象;在背阳面时,气体在冷端放出热量,从气态变成液态发生液化现象。 故B正确,ACD错误。
故选B。
(2)[2][3]为了能够更快地调节整体温度的平衡,吸液芯中的液体应该选酒精,因为酒精比热容小,在放出或吸收相同热量的前提下,温度变化更快。
26.(2024·浙江金华·一模)如图甲为某品牌打桩机,其内部部分构造如图乙所示。打桩机启动时先用起重机把大铁块吊起来,铁块底部有一个圆形空间(气缸),下面是一个活塞,当铁块被提起时,气缸内充满空气,释放铁块自由落下,气缸内的空气被压缩,温度升高至300℃左右。恰在此时,由高压泵喷入燃料,燃料会剧烈燃烧,把大铁块重新推到最高点,此时气缸内的废气会自动释放,新鲜空气重新填充到气缸内。大铁块在重力的作用下重新落下,如此循环往复。
燃料
着火点
热值
乙醇(70%)
363℃
焦/升
汽油
280℃
焦/升
航空煤油
256℃
焦/升
柴油
210℃
焦/升
请用所学相关科学知识及以上资料信息完成下列问题:
(1)大铁块下降时,缸内的空气被压缩,此过程中。
①大铁块的重力势能转化为桩的动能和缸内气体的 能;
②这个过程类似于燃油发动机的
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
(2)喷入高压气缸内的燃料通常会选用柴油,理由是: ;
(3)若铁块下落时打在活塞上的压力为,活塞上表面面积为0.04m2,求此时铁块对活塞的压强;
(4)若打桩机每天消耗柴油200升,计算它们完全燃烧时产生的能量是多少焦?
【答案】(1) 内 B (2)柴油的着火点较低 (3) (4)
【解析】(1)[1]大铁块下降时,缸内的空气被压缩,温度升高,此过程中,大铁块的重力势能转化为桩的动能和缸内气体的内能。
[2]大铁块下降时,缸内的空气被压缩,温度升高,相当于燃油发动机的压缩冲程,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)气缸内的空气被压缩,温度升高至300℃左右,由表格数据知道,柴油的着火点较低,易于点燃。
(3)由 知道,此时铁块对活塞的压强
(4)由知道,柴油燃烧时产生的能量是
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