专题五 内能及其利用 （含解析） 中考一轮复习收官测试卷

专题五 内能及其利用——中考一轮复习收官测试卷
（试卷满分：100分；考试时间：60分钟）
一、选择题：本题共12小题，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题3分。
1.依据你所学的热学知识，下列说法正确的是( )
A.炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能
B.物体吸收热量，温度不一定升高
C.汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较小
D.天然气燃烧越充分，其热值越大
2.如图，是我国先秦时期的蒸食用具甗（yǎn），它由青铜材料铸造而成，分为上、下两部分：下半部是鬲（gé），样子像鼎、用于煮水；上半部是甑（zèng），底部有网眼、可通蒸汽，内部放置食物。下列说法中错误的是( )
A.鬲内的水沸腾后，甑周围冒出的“白气”是水蒸气
B.水沸腾后，继续加热、水温将保持不变
C.停止加热后，鬲慢慢变凉，鬲里所盛水的内能会慢慢减少
D.停止加热后，甑比盛有水的鬲凉得更快，是因为甑所用材料的比热容比水小
3.用相同的加热装置对两种物体加热时，它们的温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A.如果是同种物质，则a的质量更大
B.如果质量相等，则b的吸热能力更强
C.在加热过程中，利用做功的方式改变了的内能
D.温度从升高到时，吸收的热量
4.小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50 g、初温为20 ℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为，水的比热容为。下列说法正确的是( )
加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃
油 2 1 88
水 2 1 50
A.2 min内油吸收的热量为
B.他使用的酒精灯的加热效率为21%
C.油的末温比水的高，所以吸热能力更强
D.油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
5.甲、乙两物体质量都为1 kg，丙物体质量为2 kg，三个物体温度都升高1 ℃，吸收的热量如图所示，以下说法正确的是( )
A.甲、乙温度都降低1 ℃，甲比乙放出的热量少
B.乙的比热容比丙小
C.丙的比热容为
D.3 kg的丙物质温度升高2 ℃，需吸收6000 J的热量
6.对于图中的四种现象，解释错误的是( )
A.图甲：下滑过程中臀部发热，是通过做功的方式改变物体的内能的
B.图乙：冬天人们常通过搓手来取暖是内能转化为机械能
C.图丙：人们用水来冷却发动机，是利用水的比热容大的特点
D.图丁：用酒精给高烧病人降温，是因为酒精蒸发吸热有致冷的作用
7.下图为四冲程汽油机工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气工作顺序排列正确的是( )
A.1234 B.1324 C.3142 D.3241
8.2024年春运期间，暴雪、冻雨等极端天气席卷全国各地，高铁大面积瘫痪。而此时“祖师爷”绿皮火车出山，展示了内燃机的高光时刻。如图甲所示，为绿皮火车拉着高铁运行的情景，其中所蕴含的物理知识正确的是( )
A.内燃机的热机效率可以达到
B.绿皮火车燃料燃烧越充分，其热值越大
C.当燃料温度等于0℃时，其内能也等于0J
D.如图乙所示冲程，能将内能转化为机械能
9.我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车，如图所示。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是( )
A.若雾炮车一直保持速度大小不变在工作，则行驶过程中车的动能不变
B.该雾炮车发动机四个冲程中的做功冲程实现了机械能转化为内能
C.如果雾炮车汽油机里的单个汽缸每秒对外做功20次，则单个汽缸每秒完成40个冲程
D.若汽油的热值为J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是J
10.如图所示，甲、乙分别是某内燃机的四个工作冲程及其能量流向图。下列说法不正确的是( )
A.图甲中的②是做功冲程，汽缸内的气体推动活塞做功，气体的温度降低
B.若该汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内汽油机做功30次
C.由图乙可知该内燃机的效率是28%
D.冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措提高了燃料的热值
11.如图所示，有关核电站发电过程中的能量转化情况，下列说法正确的是( )
A.图示发电机是将电能转化为机械能 B.图示汽轮机是将内能转化为机械能
C.核电站是利用核聚变释放核能 D.核电站是利用化学反应释放核能
12.如图是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识，下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧产生的内能全部转化为蒸汽的内能
B.汽缸内的蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大
C.汽缸内的蒸汽推动活塞做功，其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样
D.蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度
二、填空题，每空2分，共26分。
13.2024年1月5日19时20分，“快舟一号甲”固体运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空（如图所示）。发射火箭时的能量转化与热机的__________冲程相同。小明认为火箭发射塔周围的“白气”是扩散现象，你认为小明的观点是__________（选填“正确”或“错误”）的，理由是__________。
14.张家口市在太阳能发电方面取得了显著成就。如图所示为太阳能发电系统的工作原理，其主要装置是太阳能电池板、控制器、逆变器等组成。太阳能电池板把太阳能转化成________能；若张家口市太阳能年发电总量为，这相当于完全燃烧________kg的煤释放的热量。（煤的热值）
15.“能上九天揽月”的中国载人航天指挥部于2022年11月29日23时08分，将搭载有费俊龙、邓清明、张陆三位航天员的“神舟15号”载人飞船在酒泉卫星发射中心送入预定轨道，成功完成“三船三舱”交会对接。他们与“神舟14号”乘组首次“太空会师”之后，“神舟15号”乘组将继续在轨驻留，等待“天舟六号”货运飞船和“神舟16号”载人飞船的来访对接。如图所示的是运载火箭发射“神舟15号”顺利升空的场景，请你结合所学知识解答下列问题：
（1）若长征序列火箭用联氨（又叫无水肼）作燃料，用作助燃剂，燃烧后生成氮气和水，最后把“神舟16号”送达空间站，这里发生的能量转化与汽油机的______冲程相似；
（2）火箭在大气层中高速飞行，为了防止大气与飞船摩擦生热而损坏，所以飞船表面往往涂有保护层，利用它熔化时______，汽化时______保护飞船（均选填“吸热”或“放热”）。
（3）若燃料的热值约，火箭第一级注入的质量约200吨，这些燃料完全燃烧后放出的热量是______J。
16.阅读短文，回答问题。
压缩空气储能
2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，如图甲所示，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。该项目工作原理如图乙所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过电动机和压缩机把空气压缩成高温高压空气，再经换热器1将能量传递并储存于地下盐穴（地下盐层）中；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机进行发电。该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦，每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤kg，减少二氧化碳排放约kg。可连续放电6小时，使用期长达40年。
(1)该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为__________能，再通过空气压缩机转化为__________能。
(2)该项目每年节约的标准煤完全燃烧释放__________J的能量（标准煤热值）。
(3)该项目的能量转换效率为__________%。
三、实验探究题，共15分。
17.（7分）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示.
（1）实验中，通过_______（选填“升高的温度”或“加热时间的长短”）来反映两种液体吸收热量的多少.
（2）加热到第4 min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是_______℃.
（3）某同学根据记录的实验数据，绘制了如图丙所示的温度随时间变化的图像，由图像可知液体_______（选填“A”或“B”）吸热能力较强；液体A、B的比热容之比为_______.
（4）小明将图甲a中酒精灯替换为燃烧皿来探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系，如图丁，更换不同燃料燃烧时，烧杯内液体A的质量应_______（选填“相等”或“不相等”），燃烧相同质量的燃料后通过比较_______（选填“升高的温度”或“加热时间的长短”）来比较燃料放热的多少.
18.（8分）小明发现用打气筒给自行车或篮球打气后，打气筒会发热，为了弄清打气筒发热的原因，他联系所学物理知识，提出了以下两个猜想：
猜想1：活塞压缩气体做功导致打气筒发热
猜想2：活塞与筒壁摩擦导致打气筒发热
如图所示，他们选用打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球，设计了下面两次实验进行探究，实验时分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点。
（1）小明在室温25℃的环境下，第一次没有将打气筒与篮球连接，让活塞10s内在筒内往复运动15次，立即测出此时两个测温点的温度，待气筒外壁温度降至室温后，重复上述操作，实验数据记录如下表。
实验次序 时间/s 活塞往复次数 上部温度/℃ 下部温度/℃
1 10 15 30.7 30.6
2 10 15 30.2 30.3
3 10 15 30.5 30.4
分析本次实验数据可以验证猜想_______是正确的，打气筒内壁的热量是通过_______的方式传递到外壁；
（2）小明同样在室温25℃的环境下，第二次用打气筒向气压不足的篮球内打气，10s内活塞在筒内往复运动15次，立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作，实验数据记录如下表：
实验次序 时间/s 活塞往复次数 上部温度/℃ 下部温度/℃
1 10 15 32.6 46.8
2 10 15 32.5 46.3
3 10 15 32.7 46.6
分析本次实验数据可以验证猜想_______是正确的，根据两次实验数据中存在温度差，可进一步得出用打气筒给篮球打气后，导致打气筒发热的主要原因是_______。
四、计算题，共23分。
19.（11分）每到夏收季节，农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，如图所示这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若完全燃烧3kg秆浆煤放出的热量30%被水吸收，能使50kg、20℃的水温度升高到80℃。[水的比热容]求：
（1）水需要吸收的热量；
（2）完全燃烧3kg秆浆煤放出的热量；
（3）秆浆煤的热值q。
20.（12分）某跨学科实践小组的同学用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为，煤的热值约为。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率；
（4）用煤炉烧水存在什么弊端（写一条即可）。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.由于一切物体都有内能，所以A是错误的；
B.物体吸热，温度不一定升高，这种说法是对的，比如晶体熔化过程和液体的沸腾过程就是这种情况；
C.汽车发动机用水来冷却，是因为水的比热容较大，温度升高时吸热较多，所以C的说法是错误的；
D.燃料的热值是燃料自身的一种性质，与燃料质量和燃烧情况无关，D错误。
故选B。
2.答案：A
解析：水沸腾后，甑周围冒出的“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误，符合题意；
根据液体的沸腾特点可知，水沸腾时持续吸热，但温度不变，故B正确，不符合题意；
温度越高，物体的内能越大。停止加热后，鬲慢慢变凉，鬲里所盛水的温度下降，内能减小，故C正确，不符合题意；
根据，放出相同的热量，比热容小的物质降低的温度多，停止加热后，甑比盛有水的鬲凉的更快，是因为甑所用材料的比热容比水小，故D正确，不符合题意。
故选A。
3.答案：B
解析：A.如果是同种物质，加热相同时间即吸收相同的热量时a物体升高温度更高，所以a的质量更小。故A错误；
B.如果质量相等，加热相同时间即吸收相同的热量时b物体升高温度较慢，所以b的吸热能力更强。故B正确；
C.用相同的加热装置对两种物体加热时是利用热传递的方式改变了的内能。故C错误；
D.升高相同的温度时，a所用加热时间比b所用加热时间短，即a吸收的热量小于b吸收的热量。故D错误。
4.答案：B
解析：2 min内水从20 ℃升温至50 ℃，水吸收的热量。因为单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，所以2 min内油吸收的热量，A错误。1 g酒精完全燃烧放出的热量，则他使用的酒精灯的加热效率，B正确。质量相同，初温相同的油和水吸收相同的热量，油的末温比水的末温高，说明油的吸热能力比水的吸热能力弱，C错误。比热容与物质的种类和状态有关，与物质吸收的热量多少无关，D错误。故选B。
5.答案：D
解析：甲、乙两物体质量都为1 kg，温度上升1 ℃，甲吸收的热量为3000 J，乙吸收的热量为2000 J，由可得甲的比热容，乙的比热容，故甲、乙温度都降低1 ℃时，甲比乙放出的热量多，A错误；丙物体质量为2 kg，温度上升1 ℃，丙吸收的热量为2000 J，丙的比热容，，故B、C错误；由可得，3 kg的丙物质温度升高2 ℃，需吸收6000 J的热量，故D正确.
6.答案：B
解析：冬天人们常通过搓手来取暖，克服摩擦做功，是机械能转化为内能，故B错误.
7.答案：D
解析：图1中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；图2中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；图3中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；图4中，两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程。因此按吸气、压缩、做功、排气顺序排列正确的是：3241。故D正确，ABC错误。
故选D。
8.答案：D
解析：A.内燃机工作过程中，不可避免的做额外功，热机效率不可以达到100%，故A错误；
B.热值是燃料的一种特性，燃料的热值与燃料的种类有关， 而与燃料的质量、 体积、 是否完全燃烧无关，绿皮火车燃料燃烧越充分，其热值不变，故B错误；
C.一个物体在任何情况下都具有内能，当燃料温度等于0℃时，其内能不等于0J，故C错误；
D.如图乙所示，两个气门关闭，火花塞产生电火花，是做功冲程，能将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
9.答案：D
解析：雾炮车在路面上喷洒水雾，在匀速水平行驶喷洒的过程中，速度不变，质量减小，所以车的动能变小，故A错误；
该雾炮车发动机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，故B错误；
汽油机每秒对外做功20次，经历80个冲程，完成20个工作循环，故C错误；
完全燃烧0.2kg汽油放出的热量
故D正确。
故选D。
10.答案：D
解析：由图甲②可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，汽油机正处于做功冲程，此时汽缸内的气体推动活塞做功，使气体的内能减小，温度降低，故A正确，不符合题意；
汽油机飞轮转速是3600r/min，即60r/s，由“一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次”可知，在1s内汽油机对外做功30次，故B正确，不符合题意；
由图乙可知，该汽油机的效率故C正确，不符合题意；
燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此燃料的热值不变，故D错误，符合题意。
故选D。
11.答案：B
解析：核能发电是利用轴原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动汽轮机转动，从而带动发电机发电的.发电机将机械能转化为电能，故A错误；汽轮机将内能转化为机械能，故B正确；核电站利用的是核裂变释放的能量，故C、D错误.
12.答案：C
解析：燃料燃烧产生的内能仅仅只有一部分转化为蒸汽的内能，还有一部分热量散失了，还有一部分的内能转化为锅炉的内能，故A错误；
汽缸内的蒸汽推动活塞做功，内能转化为机械能，蒸汽的内能减小，故B错误；
汽缸内的蒸汽推动活塞做功，将内能转化机械能，其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样，做功冲程是膨胀的气体对外做功，将内能转化为机械能，故C正确；
蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的热量，而不是温度，故D错误。
故选C。
13.答案：做功；错误；火箭发射塔周围的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠，小水珠不是分子，不属于扩散现象，故小明的观点是错误的。
解析：发射火箭时的能量转化与热机的做功冲程相同，将内能转化为机械能。火箭发射塔周围的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠,小水珠不是分子，因此“白气”不是扩散现象，小明的观点是错误的。
14.答案：电；
解析：太阳能电池板把太阳能转化成电能；
由题意可知，煤完全燃烧放出的热量
由得完全燃烧煤的质量
15.答案：(1)做功
(2)吸热；吸热
(3)
解析：(1)燃烧过程中,是化学能转化为内能,然后内能转化为机械能;汽油机的做功冲程将内能转化为机械能;这里发生的能量转化与汽油机的做功冲程相似。
(2)为了防止大气与飞船摩擦生热而损坏,所以飞船表面往往涂有保护层,利用它在摩擦的过程中发生熔化和汽化过程,熔化时吸热,汽化时吸热,从而使温度不致过高保护飞船。
(3)这些燃料完全燃烧后放出的热量
16.答案：(1)机械能；内
(2)
(3)72
解析：
(1)该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为机械能，再通过空气压缩机对空气做功将机械能转化为空气的内能。
(2)每年节约的标准煤完全燃烧释放
(3)该项目的能量转换效率
17.答案：（1）加热时间的长短
（2）42
（3）A；2:1
（4）相等；升高的温度
解析：（3）用相同的装置加热相同的时间，两种液体吸收的热量相同.由题图丙可知，加热相同的时间，液体B温度升高得较多，由可知，质量相同的两种液体，吸收相同的热量后，温度变化大的，其比热容较小.加热5 min后，液体A的温度变化量，液体B的温度变化量，由上述分析，有，则，故.
18.答案：（1）2；热传递（2）1；活塞压缩气体做功
解析：（1）由实验数据得，无论是上部还是下部的温度，都比室温25℃有所升高，但升高的幅度并不大。这说明摩擦做功确实产生了热量，但热量并不多。因此，这次实验可以验证猜想2（活塞与筒壁摩擦导致打气筒发热）是正确的。
打气筒内壁的热量是通过热传递的方式传递到外壁的，因为热量总是从高温物体传向低温物体。
（2）由实验数据得，上部和下部的温度都比室温25℃升高了很多，特别是下部的温度升高更为显著。这说明压缩气体做功产生了大量的热量。故本次实验可以验证猜想1（活塞压缩气体做功导致打气筒发热）是正确的。
比较两次实验数据中的温度差。可以看出，在第二次实验中，由于活塞压缩气体做功和活塞与筒壁摩擦同时做功，打气筒的温度升高更为显著。因此，可以进一步得出用打气筒给篮球打气后，导致打气筒发热的主要原因是活塞压缩气体做功。虽然活塞与筒壁的摩擦也产生了一定的热量，但与压缩气体做功相比，其影响较小。
19.答案：（1）（2）（3）
解析：（1）水升高的温度
水需要吸收的热量
（2）完全燃烧3kg秆浆煤放出的热量
（3）秆浆煤的热值
20.答案：（1）（2）（3）4.2%（4）效率低，污染环境
解析：（1）煤完全燃烧产生的热量
（2）水吸收的热量
（3）煤炉烧水时的热效率
（4）用煤炉烧水效率低，产生的尾气会污染环境。