中考物理章节强化训练内能的利用.docx
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中考物理章节强化训练内能的利用
备战2020中考物理章节强化训练——内能的利用
一、热机的原理
1．实验装置如图所示，加热试管使水沸腾。
对观察到的现象分析正确的是（ ）
A．玻璃管口冒出“白气”是水汽化成的水蒸气
B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D．小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能
2．如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（ ）
3．菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通。
具体操作是：
先将适量的疏通剂倒入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。
在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是________能转化为________能，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的________冲程。
4．目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车，汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过________的方式使气体内能增加。
开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为________能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为________能。
5．阅读短文，回答问题。
从火车到火箭
生产力的发展需要强大的动力。
17世纪，人类发明了热机。
最早的热机是蒸汽机。
在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。
原始的蒸汽机不便于使用……
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。
于是，内燃机应运而生。
内燃机分为汽油机、柴油机两大类。
汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。
内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的。
从20世纪40年代开始，飞机上越来越多地使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。
在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便……
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________（填“增大”或“减小”）。
（2）在结构上汽油机汽缸的顶部是火花塞，柴油机汽缸的顶部是__________。
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为__________。
二、热机的工作过程
1．下列所示的工具工作过程中使用热机的是（ ）
2．汽车是一种运输工具，关于汽车的知识下列说法正确的是（ ）
A．发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B．汽油只有在高温时才会蒸发
C．选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较小的特点
D．车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
3．在四冲程汽油机工作过程中，将机械能转化成内能的冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
4．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图________是将内能转化为机械能的冲程。
现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，这台汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做了________次功。
三、热值和热效率
1．用铝壶在天然气灶上烧水的过程中（ ）
A．水的温度越高，水分子运动越剧烈
B．通过做功的方式改变水的内能
C．铝的比热容比水小，铝的吸热能力比水强
D．天然气燃烧越充分，热值越大
2．关于内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．内燃机的实际工作效率可达100%
B．汽油机和柴油机使用同种燃料
C．汽油机和柴油机均属于内燃机
D．在做功冲程中，机械能转化为内能
3．目前，汽车发动机的汽缸都采用金属材料制作，这主要利用了金属耐高温、耐摩擦等性质。
但由于它的另一特性，却使得转化为有用功的能量大大减少，降低了发动机的机械效率。
这是指它具有良好的（ ）
A．弹性B．磁性C．导热性D．导电性
4．天然气水合物因其外观像冰、遇火即可燃而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比________（只填一种）等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源。
据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的________。
5．汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将______能转化成______能。
一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出_________J的热量。
（q汽油＝4.6×107J/kg）
6．有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料________（填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。
燃料燃烧，________能转化为内能，用比热容________的液体可以使实验现象更明显。
（实验中液体没有沸腾）
7．太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。
现需将10kg、20℃的水加热到40℃，不考虑能量转换过程中能量的损失，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），燃气的热值为4.2×107J/m3。
则：
（1）若用太阳能热水器加热，则水吸收了多少热量？
（2）若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧多少米3的燃气？
8．可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先。
用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q天然气＝4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。
求：
（1）水吸收的热量。
（2）燃气锅炉烧水时的效率。
（3）若换用可燃冰，应使用多少米3可燃冰。
三、能量的转化和转移
1．生活中能量转化的实例很多。
下列描述中，错误的是（ ）
A．摩擦生热是把机械能转化为内能
B．摩擦起电是把电能转化为机械能
C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能
2．近年来，安宁河谷地区大力发展风力发电。
风力发电过程中涉及的能量转化的说法正确的是（ ）
A．太阳能转化为电能
B．电能转化为风能
C．水能转化为电能
D．风能转化为电能
3．如图所示，陨石在加速下落的过程中与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧。
则在陨石下落过程中，其能量转化过程是（ ）
A．重力势能→动能→内能B．动能→重力势能→内能
C．重力势能→内能→动能D．内能→重力势能→动能
4．下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是（ ）
A．在燃气灶上烧开水B．风吹动风车
C．骑自行车D．磨剪子
5．阅读下列短文，回答问题。
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功。
“天宫二号”在距地面高度380km的圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一圈的运行时间为90分钟，“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由“长征七号”火箭成功发射升空，并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功，如图甲所示，为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。
发射“天舟一号”货运飞船的“长征七号”火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成。
火箭点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台，使得发射平台核心区的温度接近3000℃，足以熔化绝大多数金属和非金属材料。
“长征七号”火箭发射时与其他火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，如图乙所示，在发射中火箭飞到5m高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒，喷水量约为400t，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。
[圆周率π＝3，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
（1）设“喷水降温降噪系统”喷出400t水的初温为20℃，在喷水20s内全部变成100℃的水，则水带走的热量为________J。
（2）如图丙所示，设地球半径为6370km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为________km，圆形轨道的周长为________km。
“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室成功对接，对接时“天舟一号”的运行速度为________km/s。
（3）“长征七号”火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断________（填“变大”“变小”或“不变”），“长征七号”火箭燃料燃烧时________能转化为内能。
备战2020中考物理章节强化训练——内能的利用参考答案
一、热机的原理
1．实验装置如图所示，加热试管使水沸腾。
对观察到的现象分析正确的是（ ）
A．玻璃管口冒出“白气”是水汽化成的水蒸气
B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D．小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能
【答案】D
2．如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（ ）
【答案】C
3．菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通。
具体操作是：
先将适量的疏通剂倒入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。
在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是________能转化为________能，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的________冲程。
【答案】化学；内；做功
4．目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车，汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过________的方式使气体内能增加。
开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为________能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为________能。
【答案】做功；机械；内
5．阅读短文，回答问题。
从火车到火箭
生产力的发展需要强大的动力。
17世纪，人类发明了热机。
最早的热机是蒸汽机。
在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。
原始的蒸汽机不便于使用……
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。
于是，内燃机应运而生。
内燃机分为汽油机、柴油机两大类。
汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。
内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的。
从20世纪40年代开始，飞机上越来越多地使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。
在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便……
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________（填“增大”或“减小”）。
（2）在结构上汽油机汽缸的顶部是火花塞，柴油机汽缸的顶部是__________。
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为__________。
【答案】
（1）减小
（2）喷油嘴 （3）机械能
二、热机的工作过程
1．下列所示的工具工作过程中使用热机的是（ ）
【答案】B
2．汽车是一种运输工具，关于汽车的知识下列说法正确的是（ ）
A．发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B．汽油只有在高温时才会蒸发
C．选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较小的特点
D．车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
【答案】A
3．在四冲程汽油机工作过程中，将机械能转化成内能的冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
【答案】B
4．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图________是将内能转化为机械能的冲程。
现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，这台汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做了________次功。
【答案】丙；80；20
三、热值和热效率
1．用铝壶在天然气灶上烧水的过程中（ ）
A．水的温度越高，水分子运动越剧烈
B．通过做功的方式改变水的内能
C．铝的比热容比水小，铝的吸热能力比水强
D．天然气燃烧越充分，热值越大
【答案】A
2．关于内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．内燃机的实际工作效率可达100%
B．汽油机和柴油机使用同种燃料
C．汽油机和柴油机均属于内燃机
D．在做功冲程中，机械能转化为内能
【答案】C
3．目前，汽车发动机的汽缸都采用金属材料制作，这主要利用了金属耐高温、耐摩擦等性质。
但由于它的另一特性，却使得转化为有用功的能量大大减少，降低了发动机的机械效率。
这是指它具有良好的（ ）
A．弹性B．磁性C．导热性D．导电性
【答案】C
4．天然气水合物因其外观像冰、遇火即可燃而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比________（只填一种）等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源。
据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的________。
【答案】煤；热值
5．汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将______能转化成______能。
一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出_________J的热量。
（q汽油＝4.6×107J/kg）
【答案】化学；内；9.2×1010
6．有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料________（填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。
燃料燃烧，________能转化为内能，用比热容________的液体可以使实验现象更明显。
（实验中液体没有沸腾）
【答案】全部燃烧；化学；小
7．太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。
现需将10kg、20℃的水加热到40℃，不考虑能量转换过程中能量的损失，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），燃气的热值为4.2×107J/m3。
则：
（1）若用太阳能热水器加热，则水吸收了多少热量？
（2）若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧多少米3的燃气？
解：
（1）水吸收的热量
Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×10kg×（40℃－20℃）＝8.4×105J。
（2）燃气的体积V＝
＝
＝0.02m3。
8．可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先。
用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q天然气＝4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。
求：
（1）水吸收的热量。
（2）燃气锅炉烧水时的效率。
（3）若换用可燃冰，应使用多少米3可燃冰。
解：
（1）水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×500kg×（100℃－20℃）＝1.68×108J。
（2）天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝Vq天然气＝12m3×4.2×107J/m3＝5.04×108J，
燃气锅炉烧水时的效率η＝
＝
≈33.3%。
（3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，
则可燃冰的热值q可燃冰＝160q天然气＝160×4.2×107J/m3＝6.72×109J/m3，
若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，
应使用可燃冰的体积V可燃冰＝
＝
＝0.075m3。
三、能量的转化和转移
1．生活中能量转化的实例很多。
下列描述中，错误的是（ ）
A．摩擦生热是把机械能转化为内能
B．摩擦起电是把电能转化为机械能
C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能
【答案】B
2．近年来，安宁河谷地区大力发展风力发电。
风力发电过程中涉及的能量转化的说法正确的是（ ）
A．太阳能转化为电能
B．电能转化为风能
C．水能转化为电能
D．风能转化为电能
【答案】D
3．如图所示，陨石在加速下落的过程中与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧。
则在陨石下落过程中，其能量转化过程是（ ）
A．重力势能→动能→内能B．动能→重力势能→内能
C．重力势能→内能→动能D．内能→重力势能→动能
【答案】A
4．下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是（ ）
A．在燃气灶上烧开水B．风吹动风车
C．骑自行车D．磨剪子
【答案】B
5．阅读下列短文，回答问题。
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功。
“天宫二号”在距地面高度380km的圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一圈的运行时间为90分钟，“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由“长征七号”火箭成功发射升空，并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功，如图甲所示，为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。
发射“天舟一号”货运飞船的“长征七号”火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成。
火箭点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台，使得发射平台核心区的温度接近3000℃，足以熔化绝大多数金属和非金属材料。
“长征七号”火箭发射时与其他火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，如图乙所示，在发射中火箭飞到5m高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒，喷水量约为400t，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。
[圆周率π＝3，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
（1）设“喷水降温降噪系统”喷出400t水的初温为20℃，在喷水20s内全部变成100℃的水，则水带走的热量为________J。
（2）如图丙所示，设地球半径为6370km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为________km，圆形轨道的周长为________km。
“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室成功对接，对接时“天舟一号”的运行速度为________km/s。
（3）“长征七号”火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断________（填“变大”“变小”或“不变”），“长征七号”火箭燃料燃烧时________能转化为内能。
【答案】
（1）1.344×1011
（2）6750；40500；7.5 （3）变大；化学
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