内容正文:
考点十一 内能的利用
一、单选题
1.如图是学校安全教育活动中专业人员模拟的“粉尘爆炸”实验;在一个倒扣的大塑料盒中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,向盒内鼓入空气,使面粉弥漫在盒内,面粉会迅速被点燃,引发爆炸,把塑料盒冲起。下列分析不正确的是( )
A.向盒内鼓入空气时,盒内的气压会增大
B.面粉燃烧时将内能转化为化学能
C.塑料盒飞出后,盒内气体温度降低,内能减小
D.塑料盒被冲起的过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相似
2.油电混动汽车省油、环保,它的动力系统包含内燃机(工作时经历吸气、压缩、做功、排气四冲程)、驱动电动机和发电机(由内燃机带动为蓄电池充电)。行驶中可单独用内燃机或电动机驱动,也可协同工作。下列关于该系统的说法正确的是( )
A.内燃机压缩冲程中,机械能转化为燃料的内能
B.发电机的功率越大,效率越高
C.发电机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动
D.内燃机做功冲程中,气缸内燃气的内能增大、温度升高
3.景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗,下列说法正确的是( )
A.手猛推推杆入筒的过程中,气体对活塞做功,气体内能增加
B.手猛推推杆入筒的过程中,活塞对气体做功,气体内能减少
C.艾绒被点燃的过程与内燃机的做功冲程能量转化情况相同
D.手猛推推杆入筒的过程与内燃机的压缩冲程能量转化情况相同
4.阿吉整理了如图所示物理实验现象及说明的问题,下列说法不正确的是( )
A.图甲:试管中的水蒸气将木塞冲起,是因为水蒸气的内能转化为木塞的机械能
B.图乙:为内燃机的排气冲程
C.图丙:迅速下压活塞,硝化棉被点燃,说明筒内空气内能增加了
D.图丁:将左端夹子右移,小灯泡会变亮,是因为导体接入长度越小,电阻越大
5.某同学在实验室开展“探究不同液体吸热能力”的实验,用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,甲、乙两种液体的质量,忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收,得到如图丙所示的温度与加热时间的图像,已知水的比热容为,酒精的热值为3×10⁷J/kg。下列说法正确的( )
A.前8min,甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多
B.结合题意及图丙所示的温度-加热时间图像,可判断甲液体为水
C.甲液体的比热容大小为
D.若用酒精灯加热甲杯液体,升温60℃,消耗酒精12g,则其加热效率为80%
6.学好物理的关键之一是理解好每一个实验。下列对如图所示的实验解读正确的是( )
A.图甲中用酒精灯加热试管中的水,水蒸气推动塞子冲出,水蒸气的内能增加
B.图乙中向下推动活塞、硝化棉的内能增大,与热机压缩冲程的能量转化相同
C.图丙中抽去玻璃板、两瓶中气体逐渐混合均匀,因为空气比二氧化氮密度大
D.图丁中吊一个重物都不能把两个压在一起的铅柱拉开,表明分子间斥力很大
7.2025年10月16日9时33分,我国在海南商业航天发射场使用长征八号甲运载火箭,成功将卫星互联网低轨12组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。这标志着我国长征系列运载火箭第600次发射取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.卫星顺利进入轨道后,其质量变为零
B.火箭加速升空过程中,飞船的机械能不变
C.火箭使用液态氢作燃料,主要是因为液态氢的热值大
D.卫星与地面间通过超声波进行信息传递
8.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.甲图为压缩冲程 B.该汽油机的效率为30%
C.甲图曲轴的转动靠惯性完成 D.汽油的热值不随汽油机效率的升高而增大
二、多选题
9.近几年来,我国大力推广新能源汽车,利用了5G、氢能出行、智能车联网、清洁电力等高新技术,为经济社会高质量发展发挥了积极作用。下列说法正确的是( )
A.氢能源汽车用氢作为燃料是因为氢的热值高
B.电动汽车行驶过程中将电能转化为化学能
C.5G网络速度比4G更快,5G网络的电磁波比4G网络的电磁波传播速度快
D.汽车周围有一定空气,所以倒车雷达可利用超声波传递信息
10.下列说法正确的是( )
A.0℃的冰有内能
B.燃料燃烧越充分,放出的热量越多,其热值越大
C.汽油机的压缩冲程中,活塞对气体做功,活塞的内能减少,气体的内能增加
D.物体放出热量,温度不一定降低
11.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图是某汽车发动机的能量流向图。下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧时将化学能转化为内能
B.汽车所排出的尾气格外烫,主要是方向4的能量损失
C.及时给汽车的各个部件添加润滑油,是为了减少方向2的能量损失
D.为节能,冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的能量利用率
12.长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.使用的燃料热值较小
B.大量“白气”涌向四周不属于扩散现象
C.燃料燃烧时将内能转化为化学能
D.燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
13.如图是我国西部某熔盐塔式光热电站,1.2万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端的熔盐吸热器中,吸热器中的熔盐会吸收热量达到高温。而后通过换热系统,将热量传递给水,水变成高温高压的水蒸气,由水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法错误的是( )
A.塔式光热发电站将太阳能直接转化为电能
B.吸热器中熔盐吸收太阳光的能量,内能增大
C.汽轮发电机的工作原理是电磁感应现象
D.水蒸气推动汽轮发电机的转子,机械能转化为内能
三、实验题
14.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同物质的比热容,应选择________两图进行实验;比较不同燃料的热值,应选择________两图进行实验;
(2)甲,乙两实验中液体吸收的热量情况如图丁所示,通过比较可知燃料________(选填“1”或“2”)热值大;若该燃料热值为,完全燃烧10g放出的热量为________。
(3)如图戊是前6min甲、丙实验中液体a和液体b的温度与加热时间图线,则两种液体的比热容ca________cb(选填“>”“<”或“=”),实验时通过比较________(选填“加热时间”或“温度计升高的示数”)来反映吸收热量的多少。
(4)a液体在2min时的内能________(选填“>”“<”或“=”)4min时的内能。
15.如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置:在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油,用两个相同的酒精灯同时开始加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔1min记录一次温度。
(1)甲图实验装置组装顺序________(选填“从上至下”或者“从下至上”);
(2)甲图实验中选择两个相同的酒精灯进行实验,水和煤油吸收热量的多少是通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的,这种研究方法叫做________法;
(3)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,煤油8分钟吸收的热量________水8分钟吸收的热量(选填“大于”“小于”或者“等于”),由图像可知________吸热能力更强些;
(4)细心的同学还发现,水的温度达到98℃后就不再变化,而煤油的温度却继续升高。由此可推断出煤油的沸点比水的________(选填“高”或者“低”);
(5)为比较两种燃料的热值,小明采用如图丙所示两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同。该实验燃料燃烧放出热量的多少通过________(选填“温度计示数”或“燃烧时间”)来反映。小明在燃料c和燃料d燃尽后也画出水的温度随时间变化图像;如图丁所示,则c、d两种燃料热值qc________qd,(填“>”“<”或“=”)
四、计算题
16.近期国际油价猛增,新能源汽车由于可以不用油,所以在此期间表现出明显优势,再加上“闪充”技术加持,越来越多的用户开始关注新能源汽车。如图所示是我国自主研发的某款新能源汽车正在由充电桩进行充电。该充电桩额定输出电压为800V,额定输出电流为100A。该电动汽车的电源由8000节电池组成,电池总质量为400kg,该电池的能量密度为0.20kW·h/kg(能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值),汽车以20m/s的速度在水平路面上每行驶100km的耗电量为20kW·h。求:
(1)充电桩的额定输出功率是多少千瓦?
(2)该汽车电池一次能够储存的最大电能?将汽车电池从完全没电充电至充满,需要多少小时?
(3)若汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶100km的过程中,受到的平均阻力是360N,则该过程中汽车将电能转化为机械能的效率是多大?
17.如图甲所示为某品牌的电热毛巾架,该毛巾架是由某合金材料制成,其质量为6kg,比热容为。它可通过智能系统实现高温、低温挡自动切换,其内部电路原理图如图乙所示,已知额定电压为220V,和都为发热电阻丝。图丙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像,高温挡正常工作10min,毛巾架可从升高到,根据以上信息求:
(1)高温挡的电功率为多少?
(2)电阻丝的电阻为多少?
(3)高温挡工作10min电路消耗的电能为多少?
(4)高温挡工作10min时,电热毛巾架的热效率为多少?
18.氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。【,】求:
(1)质量为0.15kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
(2)一个标准大气压下,若(1)中的热量全部被质量为100kg,温度为25℃的水吸收,水升高的温度;
(3)若某氢能源公交车以35kW的恒定功率匀速行驶6min,消耗0.15kg的氢燃料,该氢能源公交车的效率。
试卷第1页,共3页
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《2026年4月5日初中物理作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
D
C
B
C
D
AD
AD
题号
11
12
13
答案
AC
BD
AD
1.B
【详解】A.向密闭盒内鼓入空气,盒内气体总量增加、体积不变,因此气压增大,故A正确,不符合题意;
B.面粉燃烧是放热的化学反应,将化学能转化为内能,故B错误,符合题意;
C.塑料盒飞出过程中,盒内气体对塑料盒做功,内能转化为机械能,气体内能减小,温度降低,故C正确,不符合题意;
D.塑料盒被冲起的过程中,将内能转化为机械能,四冲程汽油机做功冲程中,也是将内能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】A.压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内的燃料混合物,对气体做功,将机械能转化为燃料混合物的内能,故A正确;
B.功率是表示做功快慢的物理量,效率是表示有用能量占总能量的比例,二者是完全不同的物理量,没有必然联系,故B错误;
C.发电机的工作原理是电磁感应,不是通电导体在磁场中受力运动,故C错误;
D.做功冲程中,燃气膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,内能减少,温度降低,故D错误。
故选A。
3.D
【详解】AB.手猛推推杆入筒的过程中,活塞压缩内部的气体,对气体做功,气体内能增加,温度升高,使得艾绒被点燃,故AB错误;
CD.手猛推推杆入筒的过程中,机械能转化为内能,与内燃机的压缩冲程能量转化情况相同,故C错误,D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.图甲中,试管内的水蒸气膨胀对木塞做功,将木塞冲起,这个过程中水蒸气的内能转化为木塞的机械能,故A正确,不符合题意;
B.图乙中,排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,将气缸内的废气排出,为内燃机的排气冲程,故B正确,不符合题意;
C.图丙中,迅速向下压缩活塞,活塞对筒内空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度急剧升高,当温度达到硝化棉的着火点时,硝化棉燃烧,故C正确,不符合题意;
D.图丁中,铅笔芯在电路中相当于滑动变阻器,将左端夹子向右移动,接入电路的铅笔芯的长度变短。材料和横截面积相同时,导体长度越短电阻越小,电路总电阻减小,电流变大,小灯泡变亮,故D错误,符合题意。
故选D。
5.C
【详解】A.用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,即相同时间内物体吸收的热量大致相等,则前8min,两种液体吸收的热量一样多,故A错误;
BC.由题意及图丙可知,前8min,甲液体的温度变化量为40℃,乙液体的温度变化量为20℃,且两种液体的质量相同,由可知,甲的比热容小于乙的比热容,可判断乙液体是水,且甲、乙两种液体的比热容之比为
已知乙液体是水,则甲液体的比热容为
故B错误,C正确;
D.由可得,甲液体吸收的热量为
由可得,完全燃烧酒精放出的热量为
由可得,其加热效率为
故D错误。
故选C。
6.B
【详解】A.图甲试管中水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,故A错误;
B.图乙中向下推动活塞,压缩空气做功,空气的内能增大,因为热传递,硝化棉的内能也会增大,这与热机压缩冲程的能量转化相同,故B正确;
C.图丙中抽去玻璃板后,两瓶气体逐渐混合均匀,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。空气密度比二氧化氮小,故C错误。
D.两个压在一起的铅柱,用一个重物都不能把它们拉开,主要是因为分子引力,并不能说明分子斥力很大,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.质量是物体的固有属性,是物体所含物质的多少,不随位置改变,卫星进入预定轨道后质量不变,不会变为零,故A错误;
B.火箭加速升空过程中,飞船的速度增大(动能增大)、高度升高(重力势能增大),机械能等于动能与势能之和,因此飞船机械能增大,故B错误;
C.火箭选用液态氢作燃料,核心原因是液态氢的热值大,相同质量的液态氢完全燃烧可以释放出更多的热量,故C正确;
D.声音的传播需要介质,真空不能传声,太空是真空环境,卫星与地面之间是通过电磁波传递信息的,不是超声波,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.由图甲可知,两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,故A错误;
B.由图乙能量流向图可知,该汽油机的效率为,故B错误;
C.汽油机的工作冲程中,吸气、压缩、排气冲程均是由飞轮惯性完成,做功冲程靠燃料内能做功完成,故C错误;
D.热值是燃料的属性,与热机的效率无关,因此汽油机效率的升高,热值不变,故D正确。
故选D 。
9.AD
【详解】A.热值是反映燃料燃烧放热能力的物理量,氢的热值高,相同质量的氢完全燃烧放出的热量更多,适合作为氢能源汽车的燃料,故A符合题意;
B.电动汽车行驶过程中,电动机将电能转化为机械能(动能),并非转化为化学能,故B不符合题意;
C.电磁波在空气中的传播速度均为,5G和4G网络的电磁波传播速度相同,5G网络速度更快是因为其频率更高、带宽更大,故C不符合题意;
D.超声波可以在空气中传播,倒车雷达通过发射和接收反射的超声波来获取障碍物信息,利用了超声波传递信息,故D符合题意。
故选AD。
10.AD
【详解】A.任何物体在任何温度下都具有内能,故A正确;
B.热值是燃料的一种固有属性,仅与燃料种类有关,与燃烧是否充分无关,与放出的热量多少无关,故B错误;
C.在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体,对气体做功,导致气体内能增加、温度升高,活塞在压缩过程中可能因摩擦生热或热传递而温度升高,因此其内能通常会增加,故C错误;
D.一般情况物体放出热量,内能减小,温度降低,但晶体在凝固过程中会放出热量,温度保持不变,故物体放出热量,温度不一定降低,故D正确。
故选AD。
11.AC
【详解】A.燃料燃烧时化学能转化为高温高压气体的内能,故A正确;
B.高温尾气携带大量能量离开系统,主要是方向3的能量损失,故B错误;
C.润滑油可降低运动部件间的摩擦,从而减少因克服摩擦消耗能量,是为了减少方向2的能量损失,故C正确;
D.尾气余热用于供暖虽提升了能量的综合利用率,但发动机效率定义为有用功与燃料完全燃烧释放的总能量之比,故没有提高。故D错误。
故选AC。
12.BD
【详解】A.火箭发射时要选热值大的燃料,相同质量的燃料完全燃烧时,热值大的燃料燃烧释放的热量多,故A错误;
B.大量“白气”涌向四周不属于扩散现象,是水蒸气遇冷液化形成的小水珠在做机械运动,故B正确;
C.燃料燃烧时将化学能转化为内能,故C错误;
D.喷出燃气时,会释放大量热量,主要通过热传递使周围的空气内能增大,故D正确。
故选BD。
13.AD
【详解】A.塔式光热发电站将太阳能先转化为内能再转化为机械能,最后转化为电能,故A错误,符合题意;
B.吸热器中熔盐吸收太阳光的能量,温度升高,内能增大,故B正确,不符合题意;
C.汽轮发电机将机械能转化为电能,汽轮发电机的工作原理是电磁感应现象,故C正确,不符合题意;
D.水蒸气推动汽轮发电机的转子,对转子做功,将内能转化为机械能,故D错误,符合题意。
故选AD。
14.(1) 甲、丙 甲、乙
(2) 2
(3) < 加热时间
(4)<
【详解】(1)[1]比较不同物质的比热容,除了被加热液体之外,其他的物理量都需要相同,故燃料需要相同,即选甲、丙两图进行实验。
[2]比较不同燃料的热值,除了选择不同的燃料之外,其他的物理量都需要相同,故被加热液体需要相同,即选甲、乙两图进行实验。
(2) [1]由图可知,甲、乙两实验中燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同,而甲实验中液体吸收的热量小于乙中液体吸收的热量,说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量,说明燃料1的热值小于燃料2的热值。
[2]该燃料完全燃烧10g放出的热量为
(3)[1]甲、丙实验中,燃料相同,即液体a和液体b相同时间内吸收的热量相同。从图戊可知,相同时间内液体a升温更快,由,可知当a、b液体质量相同时,两种液体的比热容。
[2]相同热源,加热时间越长,吸收热量越多,实验中通过加热时间来反映吸收热量的多少。
(4)液体a在加热过程中,持续吸收热量,温度升高,内能增大,所以2min时的内能小于4min时的内能。
15.(1)从下至上
(2) 加热时间 转换
(3) 等于 水
(4)高
(5) 温度计示数 >
【详解】(1)组装加热实验器材时,要用酒精灯外焰加热,温度计玻璃泡要浸没在液体中且不能碰到容器底,遵循从下到上的顺序。
(2)[1][2]实验选择两个完全相同的酒精灯加热,加热相同时间,酒精灯放出的热量相同,水和煤油吸收的热量相同,加热时间越长,吸热越多,故是通过比较加热时间的长短来比较吸热多少的,这里用到了转换法。
(3)[1]因为加热时间相同,所以煤油8分钟吸收的热量等于水8分钟吸收的热量。
[2]分析图乙可知,水和煤油加热相同时间,水和煤油吸收相同热量时,煤油温度升高较多,水的温度升高较少,根据可知,水的比热容大于煤油的比热容,即水的吸热能力更强些。
(4)水的温度达到98℃后就不再变化,说明已经达到了水的沸点,而煤油的温度却继续升高,说明煤油的温度还没有达到沸点,由此可推断出煤油的沸点比水的高。
(5)[1]燃料燃烧放出的热量被烧杯中初温和质量相同的水吸收,水的温度变化量越大,说明水吸收的热量越多,即燃料燃烧放出的热量越多,故该实验中,燃料燃烧放出热量的多少是通过温度计示数来反映的。
[2]由图丁可知,两种燃料全部燃尽时,c燃料使水升高的温度更多,表明c放出的热量更多,则c的热值大。
16.(1)
(2),
(3)
【详解】(1)充电桩的额定输出功率为
(2)该汽车电池一次能够储存的最大电能为
将汽车电池从完全没电充电至充满,需要的时间为
(3)耗电量为
汽车匀速直线行驶,受力平衡,牵引力为
转化出的机械能为
则该过程中汽车将电能转化为机械能的效率为
17.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)由题意可知,S接1时,电路中只有,电路处于高温挡,电流
高温挡的电功率为
(2)由,得电阻丝的电阻为
(3)工作时间,高温挡工作10min电路消耗的电能为
(4)毛巾架吸收的热量
电热毛巾架的热效率
18.(1)
(2)
(3)
60%
【详解】(1)0.15kg氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)热量全部被水吸收,故
则升高温度
水的末温
水未沸腾,因此水升高的温度为
(3)公交车的功率
行驶时间
公交车的有用功
该氢能源公交车的效率
答案第1页,共2页
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