广西地区2021、2022两年物理中考真题、模拟题分类选编—内能的利用 练习题（有解析）

广西地区2021、2022两年物理中考真题、模拟题分类选编—内能的利用 练习题
一、单选题
1．（2022·广西梧州·中考真题）2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（　　）
A．飞船的动能转化为重力势能，动能减小
B．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
C．燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
D．没有发生能量的转化，飞船的机械能不变
2．（2022·广西柳州·中考真题）下列关于热机的说法正确的是（　　）
A．热机的效率为100% B．热机只有汽油机和柴油机两种
C．好的热机工作时不排放废气 D．热机工作时都要利用燃料的化学能
3．（2022·广西桂林·中考真题）2022年6月5日，长征2F火箭顺利将载有三名航天员的神舟十四号飞船送入预定轨道，飞船变轨后与天和核心舱成功对接。下列说法错误的是（　　）
A．火箭升空过程中，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能
B．飞船进入预定轨道后，飞船仍然具有惯性
C．飞船与核心舱对接后，以核心舱为参照物，飞船是静止的
D．航天员在核心舱里做实验时，仍然可以用天平测量物体的质量
4．（2022·广西·中考真题）2022年6月5日，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”涌向四周是扩散现象
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
5．（2022·广西贺州·中考真题）下列选项中，通过热传递的方式来改变物体内能的是（　　）
A．钻木取火 B．用热水袋取暖
C．反复弯折铁丝 D．搓手取暖
6．（2021·广西柳州·中考真题）噪声是当个世界四大污染之一，目前有科学家已研制出利用噪声发电的装置，这种装置一定利用了噪声的（　　）
A．频率 B．能量 C．速度 D．音色
7．（2021·广西百色·中考真题）用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（　　）
A．试管中的水是靠做功的方式增加内能的 B．水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能
C．水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同 D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加
8．（2021·广西贵港·中考真题）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（　　）
A．这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
9．（2022·广西南宁·模拟预测）汽油机工作循环的四个冲程中，汽车获得动力的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10．（2021·广西百色·一模）如图所示，分别表示内燃机工作过程中的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是（　　）
A． B． C． D．
11．（2021·广西贵港·一模）有关热现象，下列说法中不正确的是（　　）
A．组成物质的分子在永不停息做无规则运动
B．温度低于0℃的室外，仍有水蒸气存在
C．在热传递过程中，吸收热量的物体温度一定升高
D．在四冲程内燃机中，做功冲程是将内能转化为机械能
二、填空题
12．（2022·广西玉林·中考真题）如图所示是一台四冲程内燃机的______（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变气缸内气体的内能。
13．（2022·广西百色·中考真题）用冷水冷却发动机，是利用水的比热容较__________（选填“大”或“小”）的特性。四冲程汽油机的工作过程中__________冲程将内能转化为机械能（选填“压缩”或“做功”）。
14．（2021·广西河池·中考真题）平直的公路上，一辆轿车重为2×104N，在轿车牵引力F=4×103N的作用下前进了200m，则轿车做的功为 ______J；轿车的发动机（热机）在工作过程中将内能转化为机械能的是 ______冲程。
15．（2021·广西百色·中考真题）某燃气热水器将的水从加热到，完全燃烧了的煤气。水吸收的热量是__J。热水器烧水的效率是__。（已知水的比热容为，煤气的热值为）
16．（2022·广西南宁·二模）天然气的热值为，的天然气完全燃烧放出的热量是_________J；用天然气热水器将质量为50kg，温度为20°C的水加热到60°C，完全燃烧了的天然气。水吸收的热量是_________J，热水器的效率是_________。（已知
17．（2022·广西玉林·一模）如图所示是长征运载火箭点火升空的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大；若完全燃烧0.5kg的氢燃料放出热量有84%被质量为1.0×103kg的水吸收，水的温度能够上升______℃。[q氢＝1.4×108J/kg，c水 = 4.2×103 J/(kg·℃)]
18．（2021·广西百色·一模）行驶中的汽车在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过__的方式增加物体内能的．若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出__J的热量．（汽油热值4.6×107J/kg）
19．（2021·广西南宁·一模）已知天然气的热值为4.4×107J/kg，20g 天然气完全燃烧放出的热量为___________J；用相同的电加热器分别对质量相等的A 和B 两种液体加热（不计热量损失），如图是A 和B的温度随加热时间变化图像，A 的比热容与B 的比热容之比为___________；从比热容角度出发，A与B两种液体作比较，更适合做汽车发动机冷却液的是___________液体。
20．（2021·广西北海·一模）如图所示是某汽车发动机的一个冲程的示意图，此冲程是________冲程，若该发动机为四冲程的柴油机，且其曲轴的转速为2400转，则在内做功_________次。
三、计算题
21．（2021·广西柳州·中考真题）一杯0.2kg、100℃的开水，置于桌面一段时间后温度降到30℃。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），忽略开水蒸发时损失的质量。
（1）这个过程中，开水放出了多少热量？
（2）这些热量相当于多少质量的酒精完全燃烧放出的热量？（酒精热值q=3.0×107J/kg）
22．（2022·广西梧州·中考真题）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。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
23．（2022·广西桂林·中考真题）用天然气灶烧水时，把质量为、初温为的水，加热到，此过程中天然气完全燃烧放出的热量为。已知水的比热容为。求：
（1）水吸收的热量是多少J？
（2）天然气灶烧水时的热效率是多少？
24．（2022·广西河池·中考真题）贵南高铁北起贵州贵阳市，经河池市，南至广西南宁市，是广西境内第一条设计时速为350公里的客运专线，预计2023年年底建成通车。
（1）若通车后，一列长200m的动车组（如图甲）以60m/s的速度匀速通过一座长1000m的高架桥。该列动车组通过高架桥所用的时间为多少？
（2）若动车组以80m/s的速度匀速运动时电动机的总输出功率为5600kW，则此时动车组受到的阻力为多大？
（3）位于河池市境内的界子良风电场于2021年初成功实现40台风机并网发电（如图乙）。已知当地每秒每平方米面积吹过的风的能量约为200J，若风机有效迎风面积约为，风机把风能转换为电能的效率为。请估算一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以250km/h的速度运动多远距离？（忽略其它能量损耗）
25．（2022·广西贵港·中考真题）某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？
26．（2021·广西河池·中考真题）为保障全校师生饮水安全，学校安装了热效率达到80%的现代化高效节能锅炉，每天可以提供1.0×103kg开水，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），优质煤的热值为3.0×107J/kg，求：
（1）1.0×103kg的水温度从20℃升高到100℃，至少需要吸收多少J热量？
（2）每天至少需要完全燃烧多少kg优质煤？
27．（2021·广西广西·中考真题）若汽车在平直公路上内匀速行驶了，消耗汽油。发动机的输出功率为。汽油热值为。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
28．（2022·广西贵港·二模）用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，求：
（1）水吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。
29．（2022·广西崇左·一模）一辆以天然气为燃料的公交汽车质量为16000kg，某次行驶过程中，搭载的人员及物品共2000kg，所受阻力为车总重的0.01倍，40s内匀速直线行驶了400m，共消耗天然气0.025kg（天然气完全燃烧，其热值为6.4×107J/kg），针对此次行驶过程。求：
（1）汽车对地面的压力；
（2）汽车的功率；
（3）汽车发动机的效率。
30．（2021·广西柳州·一模）柳州争创全国文明城市在行动，司机小李驾小汽车到某县城执行相关任务，路程为300km。该小汽车油箱内装满35 kg汽油，在高速公路上匀速行驶时，车受到的阻力是920 N。（汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能；汽油的热值为4.6×107J/kg）求：
（1）汽车到达目的地时牵引力所做的功；
（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。
31．（2021·广西百色·二模）利用某型号家用天然气灶把质量为1.5kg、初温为20C的水烧开至沸腾(在一个标准大气压下)，需要消耗30dm3的天然气。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·°C)，天然气的热值为4.2×107J/m3]求：
(1)在此过程中水吸收的热量；
(2)所消耗的天然气完全燃烧释放的热量；
(3)在上述情况下，该天然气灶烧水的效率大小。
参考答案：
1．C
【详解】AB．载人飞船加速上升时，质量不变、速度增大、高度增大，所以动能和重力势能均增大，故AB错误；
CD．载人飞船加速上升时，因为动能和重力势能均增大，所以机械能增大，是由燃料燃烧产生的内能转化而来的，故C正确，D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．热机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而做额外功，无法使热机的效率达到100%，故A错误；
B．蒸汽机、火箭、柴油机、汽油机等都属于热机，故B错误；
C．热机排气冲程中排出废气，故C错误；
D．热机工作时时，热机先将燃料的化学能转化为内能，后把内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．火箭升空过程中，火箭速度增大，高度增大，因此动能和势能都增加，即机械能增大，而消耗了燃烧，因此燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，故A正确，A不符合题意；
B．惯性只与质量有关，而质量与位置无关，因此飞船进入预定轨道后，质量不变，飞船仍然具有惯性，故B正确，B不符合题意；
C．飞船与核心舱对接后，以核心舱为参照物，飞船的位置保持不变，因此飞船相对于核心舱是静止的，故C正确，C不符合题意；
D．航天员在核心舱里做实验时，处于完全失重状态，无法用天平测量物体的质量，故D错误，D符合题意。
故选D。
4．D
【详解】A．运载火箭的燃料一般选择热值比较大的，这样在燃烧相同质量的燃料时，可以释放更多的热量，故A错误；
B．“白气”属于水蒸气遇冷液化的小水珠，而扩散是分子彼此进入对方的现象，所以大量“白气”涌向四周不是扩散现象，故B错误；
C．火箭发射升空时，首先燃烧燃料，将燃料的化学能转化为燃气的内能，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D。
5．B
【详解】做功和热传递都可以改变物体的内能，它们主要的区别是：做功是能量的转化，而热传递是能量的转移。
ACD．钻木取火、反复弯折铁丝、搓手取暖都是对其做功，是将机械能转化为内能，利用了做功的方式改变物体的内能，故ACD不符合题意；
B．热水袋温度高，手温度低。取暖用热水袋取暖时，热水袋温度降低，内能减小，手的温度升高，内能增大，热量从温度高的热水袋转移到温度低的手，是利用热传递的方式改变物体的内能，故B符合题意。
故选B。
6．B
【详解】声波具有能量，可以通过发电装置将其转化为电能，所以，噪声发电装置一定利用了噪声的能量。
故选B。
7．C
【详解】A．试管中的水是靠热传递的方式增加内能的，故A错误；
B．水蒸气对木塞做功，把内能转化为机械能，故B错误；
C．水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，与汽油机做功冲程的原理相同，故C正确；
D．水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，水蒸气的内能减少，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，故B错误；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，故C错误；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，故D错误；
A ．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，故A正确。
故选A。
9．C
【详解】汽车汽油机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能从而使汽车获得动力。
故选C。
10．C
【详解】A．A图中进气阀门打开，排气阀门关闭，属于吸气冲程，不会将内能转化为机械能，故A不符合题意；
B．B图中进气阀门关闭，排气阀门打开，属于排气冲程，不会将内能转化为机械能，故B不符合题意；
C．C图中进、排气门关闭，汽油混合物被点燃，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能的冲程，故C符合题意；
D．D图中进、排气门关闭，活塞向上运动压缩混合物，将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，故D符合题意。
故选C。
11．C
【详解】A．由分子动理论可知，组成物质的分子在永不停息做无规则运动，故A正确，A不符合题意；
B．因为在任何温度下都可以蒸发，所以0摄氏度的室外仍有水蒸气，故B正确，B不符合题意；
C．若只发生热传递，物体吸收热量，温度可能不变，如冰熔化，吸收热量，内能增加，温度不变，故C错误，C符合题意；
D．在四冲程内燃机中，做功冲程是产生动力，将内能转化为机械能，故D正确，D不符合题意。
故选C。
12． 压缩 做功
【详解】[1][2]由图可知，内燃机的进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能增大。因此图中是一台四冲程内燃机的压缩冲程，这个冲程是通过做功的方式改变气缸内气体的内能。
13． 大 做功
【详解】[1]用冷水冷却发动机，是利用水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，可以吸收更多的热量。
[2]四冲程汽油机的工作过程中，在做功冲程，高温高压的燃气体积膨胀，对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能。
14． 8×105 做功
【详解】[1]轿车做的功为
W=Fs=4×103N×200m=8×105J
[2]内燃机在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
15．
【详解】[1]根据吸热公式可知水吸收的热量为
[2]这些煤气完全燃烧放出的热量为
则热水器烧水的效率为
16． 3.5×107 8.4×106
60%
【详解】[1]天然气完全燃烧放出的热量
Q=qV=3.5×107J/m3×1m3=3.5×107J
[2][3]由题意及比热容公式可得
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J
此时消耗的总热量为
Q总=3.5×107J/m3×0.4m3=1.4×107J
由效率公式可得
17． 热值 14
【详解】[1]火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的热值大，根据，燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，氢放出的热量多。
[2]完全燃烧0.5kg的氢燃料放出热量
Q放=mq氢=0.5kg×1.4×108J/kg=7×107J
由题意知水吸收的热量
Q吸=ηQ放=84%×7×107J=5.88×107J
水上升的温度为
18． 做功 9.2×l07
【详解】改变内能的途径;做功和热传递，刹车片会发烫，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能；2kg汽油完全燃烧产生的热量：
Q放=mq=2kg×4.6×l07J/kg=9.2×l07J．
19． 8.8×105 2:1 A
【详解】[1]20g=0.02kg，天然气完全燃烧放出的热量
[2] A和B质量相等、吸收的热量也相同，由图可知A的温度升高了20℃，B的温度升高了40℃，由公式知，A与B的比热容之比为2:1。
[3]因为A的比热容大，在质量和温度升高量相同时，A可以吸收更多热量，故A更适合做发动机冷却液。
20． 做功 20
【详解】[1]火花塞点火，是做功冲程。
[2]四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该飞轮每秒钟转40圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往复2次，所以1s内，飞轮转40圈，活塞往复运动80次，共20个工作循环，80个冲程，做功20次。
21．（1）；（2）
【详解】解：（1）已知， ， c水=4.2×103J/（kg ℃），开水放出的热量为
（2）已知
，，由可得
答：（1）这个过程中，开水放出了多少热量；
（2）相当于的酒精完全燃烧放出的热量。
22．（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【详解】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交车做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交车的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
答：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）水升高的温度是40℃；
（3）该氢能源公交车的效率是50%。
23．（1）；（2）20%
【详解】解：（1）水吸收的热量是
（2）天然气灶烧水时的热效率是
答：（1）水吸收的热量是；
（2）天然气灶烧水时的热效率是20%。
24．（1）20s；（2）；（3）
【详解】解：（1）列车全部通过高架桥所行驶的路程
列车全部通过高架桥的时间
s
（2）匀速运动时车受到的阻力等于动力，动车组受到的阻力为
（3）40台风机一天产生的电能
一台风机产生的电能可供一列动车组运行的时间
动车组运行的距离
答：（1）该列动车组通过高架桥所用的时间为20s；
（2）此时动车组受到的阻力为；
（3）一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以250km/h的速度运动的距离为31.25km。
25．（1）2.52×108J；（2）6.3m3
【详解】解：（1）根据吸热的计算公式可得，这些水吸收的热量为
（2）由题意可知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量为
根据
可得，加热这些水所需要天热气的体积为
答：（1）这些水吸收的热量为2.52×108J；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧6.3m3的天然气。
26．（1）3.36×108J；（2）14kg
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1.0×103kg×(100℃-20℃)=3.36×108J
（2）由题意得：优质煤完全燃烧所放出的热量
Q放== =4.2×108J
则需要完全燃烧煤的质量为
m煤= =
答：（1）1.0×103kg的水温度从20℃升高到100℃，至少需要吸收3.36×108J热量；
（2）每天至少需要完全燃烧14kg优质煤。
27．（1）；（2）；（3）
【详解】解（1）汽车行驶的速度
（2）汽车牵引力做的功
（3）汽油完全燃烧释放的热量为
汽车发动机的效率
答：（1）汽车行驶的速度为；
（2）汽车牵引力做的功为；
（3）汽车发动机的效率为。
28．（1）2.1×105J；（2）4.2×105J；（3）50%。
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J
（2）煤气完全燃烧放出的热量
Q放=m煤气q=0.01kg×4.2×107J/kg=4.2×105J
（3）燃气灶的效率
答：（1）水吸收的热量为2.1×105J；
（2）煤气燃烧放出的热量为4.2×105J；
（3）煤气灶烧水的效率为50%。
29．（1）1.8×105N；（2）1.8×104W；（3）45%
【详解】解：（1）汽车总质量
m总=16000kg+2000kg=18000kg
汽车的总重力
G总=m总g=18000kg×10N/kg=1.8×105N
根据二力平衡和相互作用力可知，汽车对地面的压力
F=G总=1.8×105N
（2）因为汽车匀速直线行驶，汽车的牵引力
F=f=0.01G总=0.01×1.8×105N=1800N
牵引力做的功
W=Fs=1800N×400m=7.2×105J
牵引力做功功率
（3）0.025kg天然气完全燃烧放出的热量
Q=mq=0.025kg×6.4×107J/kg=1.6×106J
汽车发动机的效率
答： （1）汽车对地面的压力为1.8×105N。
（2）汽车的功率为1.8×104W。
（3）汽车发动机的效率为45%。
30．(1)2.76×108J；(2)不需要加油
【详解】解：(1) 路程为 300km=300000m，汽车在高速公路上匀速行驶时，车受到的阻力是920 N，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，故牵引力所做的功
(2) 汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，则汽油燃烧产生的内能
油箱内35千克汽油完全燃烧产生内能
所以不需要加油。
答：(1) 汽车到达目的地时牵引力所做的功；
(2) 汽车在行驶途中不需要加油。
31．(1)5.04×105J；(2)1.26×106J；(3)40%
【详解】(1)在此过程中水吸收的热量
Q吸=c水m t=4.2×103J(kg ℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
(2)由知，消耗煤气的体积
V=30dm3=0.03m3
这些煤气完全燃烧放出的热量
Q放=qV=4.2×107J/m3×0.03m3=1.26×106J
(3)煤气烧水的效率
答：(1)在此过程中水吸收了的热量；
(2)这些煤气完全燃烧放了1.26×103J热量；
(3)煤气烧水的效率为40%。