1、备战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
2、_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
3、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
4、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2 400 r/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()
5、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100 L天然气能跑300 km,加入相同体积的可燃冰就能跑50
6、 000 km,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2 t,这些汽油完全燃烧放出_J的热量。(q汽油4.6107 J/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。
7、现需将10 kg、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4.2103 J/(kg),燃气的热值为4.2107 J/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500 kg,初温为20 的水加热到100 ,共燃烧了12 m3天然气,已知水的比热容c水4.2103 J/(kg),天然气的热
8、值q天然气4.2107 J/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、
9、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380 km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
10、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3 000 ,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5 m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400 t,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
11、发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。圆周率3,c水4.2103 J/(kg)(1)设“喷水降温降噪系统”喷出400 t水的初温为20 ,在喷水20 s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6 370 km,“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
12、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】D2如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是()【答案】C3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
13、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。
14、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】B2
15、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】A3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】B4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2 400 r/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
16、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】A2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】C3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】C4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
17、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100 L天然气能跑300 km,加入相同体积的可燃冰就能跑50 000 km,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2 t,这些汽油完全燃烧放出_J的热量。(q汽油4.6107 J/kg)【答案】化学;内;9.210106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“
18、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10 kg、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4.2103 J/(kg),燃气的热值为4.2107 J/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Qcmt4.2103 J/(kg)10 kg(40 20 )8.4105
19、J。(2)燃气的体积V0.02 m3。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500 kg,初温为20 的水加热到100 ,共燃烧了12 m3天然气,已知水的比热容c水4.2103 J/(kg),天然气的热值q天然气4.2107 J/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mt4.2103 J/(
20、kg)500 kg(100 20 )1.68108 J。(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放Vq天然气12 m34.2107 J/m35.04108 J,燃气锅炉烧水时的效率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1604.2107 J/m36.72109 J/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0.075 m3。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
21、能转化为内能【答案】B2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】D3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】A4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】B5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
22、已于2016年9月15日发射成功。“天宫二号”在距地面高度380 km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3 000 ,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
23、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5 m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400 t,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3,c水4.2103 J/(kg)(1)设“喷水降温降噪系统”喷出400 t水的初温为20 ,在喷水20 s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6 370 km,“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)1.3441011(2)6 750;40 500 ;7.5(3)变大;化学
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