专题14 内能的利用-（2020-2022）三年中考物理试题分项汇编（教师版）

这是一份专题14 内能的利用-（2020-2022）三年中考物理试题分项汇编（教师版），共25页。
专题14 内能的利用
【2022年】
一、多选题
1．（2022·北京）下列说法正确的是（　　）
A．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比沙石的比热容大
B．冬天双手互搓，手的温度升高，是通过热传递的方式改变手的内能
C．长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入，是由于发生了扩散现象
D．汽油机的做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能
【答案】ACD
【解析】
A．水的比热容比砂石的比热容大，相同质量的水和沙石吸收或放出相同热量时，根据

可知，水的温度变化小于沙石的温度的温度变化，故沿海地区比内陆地区昼夜温差小，故A正确；
B．冬天双手互搓，双手摩擦做功，手的内能增加，温度升高，故B错误；
C．长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入，是因为物体内部的分子不停的做无规则运动进入了对方内部，属于扩散现象，故C正确；
D．汽油机的做功冲程中，燃气燃烧释放内能，推动活塞做功，内能转化为机械能，故D正确。
故选ACD。
二、单选题
2．（2022·四川）2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生活，长征二号F遥运载火箭用了液态氢作燃料。下列说法正确的是（　　）
A．火箭选用液态氢作燃料、是因为液态氢具有较大的热值
B．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能
C．火箭加速升空的过程中，航天员的机械能保持不变
D．载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态
【答案】A
【解析】
A．火箭选用液态氢作燃料，是因为液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢释放的热量更多，故A正确；
B．火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变，速度变大，故其动能变大，火箭的高度升高，故其重力势能变大，可知不是火箭的动能转化为重力势能，故B错误；
C．火箭加速升空的过程中，航天员的速度变大，高度升高，且质量不变，故可知航天员的动能和重力势能均变大，则航天员的机械能变大，故C错误；
D．载人飞船进入预定轨道稳定运行时，会围绕地球做圆周运动，其速度方向发生变化，故其运动状态发生改变，处于非平衡状态，故D错误。
故选A。
3．（2022·湖南邵阳）图是四冲程汽油机其中一个冲程的工作示意图，它表示的是（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【解析】
如图所示，进气门排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞处有火花，是做功冲程，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．（2022·湖北十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　）

A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】C
【解析】
A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意；
B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，故B正确，不符合题意；
C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误，符合题意；
D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．（2022·青海）如图所示，在四冲程汽油机工作过程中，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
【答案】C
【解析】
四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故C符合题意；故ABD不符合题意。
故选C。
6．（2022·上海）瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为（　　）
A．动能→重力势能→电能 B．重力势能→动能→电能
C．电能→重力势能→动能 D．重力势能→电能→动能
【答案】B
【解析】
瀑布中的水在高处时具有重力势能，当水从高处倾泻而下时，将水的重力势能转化为动能，冲动发电机的叶轮旋转，从而将动能转化为电能。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
三、填空题
7．（2022·安徽）小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将的水从加热到，消耗了天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为，天然气的热值为，则此次燃气灶烧水的效率为______。
【答案】
【解析】
水吸收的热量为

天然气放出的热量为

燃气灶烧水的效率为

8．（2022·四川）小李在进行如图所示的实验前，向酒精灯内添加酒精时，闻到了酒精味，这是酒精的___________现象；试管内的水沸腾后，塞子被高温高压的水蒸气冲出去，这个过程中的能量转化情况与汽油机的___________冲程的能量转化情况相同，试管内水的比热容在塞子被冲出后___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】     扩散     做功     不变
【解析】
[1]向酒精灯内添加酒精时，闻到了酒精味，说明有酒精分子扩散到人的鼻孔中，属于扩散现象，说明分子在永不停息的做无规则运动。
[2]试管内的水沸腾后，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，此过程与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[3]比热容是物质的一种特性，比热容只跟物质的种类和状态有关，塞子被冲出后，水的状态没有改变，水的比热容保持不变。
9．（2022·江苏扬州）利用气球可以完成下列实验：

（1）在气球上粘上小塑料颗粒，代表宇宙中的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它___________，可模拟宇宙膨胀现象。
（2）如图1所示，充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明___________，此过程发生的能量转化与图___________（选填“2”或“3”）中的能量转化是一致的。
【答案】     远离     力的作用是相互的     3
【解析】
（1）[1]为了形象的说明宇宙大爆炸，课本上将一个粘有小塑料颗粒的气球看成宇宙，小塑料颗粒代表宇宙中的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它远离，表示宇宙中的天体在相互远离，这里运用的是类比法。
（2）[2]充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明力的作用是相互的。
[3]充满气体的气球向左喷气而向右飞出，气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化为球的机械能，由图2可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能；由图3可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以充满气体的气球向左喷气而向右飞出过程发生的能量转化与图3中的能量转化是一致的。
10．（2022·湖南长沙）如图所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到的现象是___________。这是因为活塞压缩空气，使空气的内能___________，温度升高，这一过程与内燃机工作的___________冲程原理相同。

【答案】     硝化棉燃烧     增加     压缩
【解析】
[1][2]当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度也会随之上升，当温度达到硝化棉的着火点时，会看到硝化棉燃烧。
[3]活塞压缩空气使空气内能增加，这是机械能转化为内能，在内燃机四个冲程中，只有压缩冲程是机械能转化为内能，所以这一过程与内燃机工作的压缩冲程原理相同。
11．（2022·湖北黄冈）如图甲所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热。这是通过___________的方式改变水的内能。加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机___________冲程相同。如图乙所示，在测量滑动摩擦力大小的实验中，用弹簧测力计拉着木块水平向右做___________运动，木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小，运用了___________（选填“转换法”或“放大法”）。

【答案】     热传递     做功     匀速直线     转换法
【解析】
[1]改变物体内能的方式有热传递和做功，给水加热，这是通过热传递的方式改变水的内能。
[2]高温的水蒸气把橡胶塞推了出去，这是把内能转化为了机械能，热机的四个冲程中只有做功冲程实现了把内能转化为机械能。
[3]做匀速直线运动的物体处于平衡状态，要受到平衡力的作用，此时水平方向上的拉力等于摩擦力。
[4]实验中不能直接测出摩擦力的大小，只能通过二力平衡的原理，把摩擦力的大小转换为拉力的大小进行测量。
12．（2022·广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于___________现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】     热传递     扩散     不变
【解析】
[1]用煤气炉烹饪食物时，煤气燃烧释放出来的热量主要通过热传递的方式给食物加热，使食物的内能增加。
[2]现场香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
[3]热值是燃料的一种特性，煤气燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，状态没变，则其热值不变。
13．（2022·湖南常德）某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为______J。（q汽=4.6×107J/kg）
【答案】     10     1.84×107
【解析】
[1]汽油机飞轮1 min转1200转，那么飞轮1s内的转数为

汽油机飞轮转2转就是一个工作循环，所以1s内的工作循环数为10次；汽油机一个工作循环有4个冲程，但只有1次对外做功，所以1s内对外做功数为 10次。
[2]汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq汽=400×10-3kg×4.6×107J/kg=1.84×107J
14．（2022·江苏泰州）勤劳的小华发现家里电水壶中水烧开了，就将水灌入保温瓶，水未能灌满保温瓶，她塞好瓶塞没走多远，就听到“嘭”一声，转身看到：瓶塞被喷在空中，瓶口还冒着“白气”瓶塞被喷出过程中的能量转化与汽油机的______冲程中的能量转化相同；“白气”是_______（填物态变化名称）形成的，此过程需_______热量。
【答案】     做功     液化     放出
【解析】
[1]瓶塞被喷在空中，水保温瓶中的水蒸气对瓶塞做功，将内能转化为机械能，能量转化与汽油机的做功冲程相同。
[2][3]保温瓶中的水蒸气对瓶塞做功后，内能减小，温度降低，液化形成了小水珠，也就是“白气”，液化过程会放出热量。
15．（2022·江苏无锡）如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞____________，水蒸气的一部分____________能转化为软木塞的____________能，利用这一原理，可以制成热机。

【答案】     做功     内     机械能
【解析】
[1]用酒精灯给试管中的水加热产生大量的水蒸气，这些高温的水蒸气对塞子做功，将塞子冲出。
[2][3]水蒸气膨胀对软木塞做功时，水蒸气的内能减小，温度降低，塞子由静止变为运动，其机械能增大，故是水蒸气的一部分内能转化为软木塞的机械能，热机的做功冲程原理与其一致。
16．（2022·上海）四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是____________冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过______________（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热 1 千克水，使其温度上升 2℃，则加热过程中水吸收的热量为______________焦。[ c水 = 4.2 ´103焦/(千克·℃)]
【答案】     做功     热传递     8.4×103
【解析】
[1]热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。
[2]改变物体内能的方式有做功和热传递，太阳释放的热量通过热传递的方式传给香炉。
[3]水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×2℃=8.4×103J
【2021年】
一、多选题
1．（2021·广东深圳）下列说法正确的是（　　）
A．在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高
B．同一种物体比热容一定相同
C．物体吸热时，温度不一定升高
D．燃料的热值越大，热量越多
【答案】AC
【解析】
A．柴油机是压燃式，汽油机是火花塞点火，因此在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，故A正确；
B．比热容与物体状态有关，同一种物体若状态不同，比热容也不相同，故B错误；
C．晶体在熔化时吸热，温度保持不变，故C正确；
D．热量与燃料热值有关，还得燃料质量有关，故D错误。
故选AC。
二、单选题
2．（2021·重庆）如图所示，是载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（　　）

A．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
C．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
【答案】D
【解析】
A．火箭发射时，高温的火焰向下喷射，大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出，这些“白气”产生的原因是：水池内的水汽化形成高温的水蒸气，水蒸气遇冷液化形成，故A错误；
B．火箭上升过程中，速度增大、高度增大，则火箭的动能增大，重力势能增大，机械能增大，将燃料的化学能转化为机械能，故B错误；
C．火箭喷出燃气后周围空气温度升高，分子的热运动加剧，故C错误；
D．燃气主要通过热传递使周围的空气温度升高，内能增大，故D正确。
故选D。
3．（2021·四川成都）小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　）

A．
B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C．0~8min乙吸收的热量为
D．该酒精灯的加热效率为28%
【答案】C
【解析】
ABC．由图乙知，甲从20℃加热至沸腾用时8min，乙从20℃加热至沸腾用时10min。 升高相同温度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20℃升温至100℃，需要吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J
即酒精灯在8min内放出的热量为3.36×104J，那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃，所需时间为4min，吸收的热量

那么乙的比热容

故AB错误，C正确；
D．乙从20℃加热至沸腾，所需时间为10min，吸收的热量

消耗的酒精放出的热量
Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J
那么酒精灯的加热效率

故D错误。
故选C。
4．（2021·山东泰安）利用一燃气热水器对、20℃的水进行加热时，完全燃烧了的煤气。已知水的比热容为4.2，煤气的热值为，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（　　）
①煤气完全燃烧放出的热量是
②水吸收的热量是
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
【答案】B
【解析】
①由知道，煤气完全燃烧放出的热量是

故①错误；
②由于该热水器烧水的效率是50%，所以，水吸收的热量是

故②错误；
③由知道，水温升高了

故③正确；
④加热过程中水的温度升高内能增大，故④错误。
故选B。
5．（2021·山东菏泽）热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．四月的荷泽牡丹飘香，说明分子间有空隙
B．摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C．热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
【答案】C
【解析】
A．四月的荷泽牡丹飘香，说明分子在不停地坐无规则运动，故A错误；
B．摩擦生热，克服摩擦力做功产生热量，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；
C．热机通过压缩冲程对热机内气体做功，将机械能转化为内能，故C正确；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，当质量与降低相同温度时，水比其他液体放出的热量多，故D错误。
故选C。
6．（2021·广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
【答案】C
【解析】
A．吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B．压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误；
C．做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确；
D．排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。
故选C。
7．（2021·湖南湘西）随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是（　　）
A．B．C． D．
【答案】C
【解析】
A．图中进气门打开、排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，故A不符合题意；
B．图中进气门、排气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，故B不符合题意；
C．图中进气门、排气门都关闭，电火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，故C符合题意；
D．图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，是排气冲程，故D不符合题意。
故选C。
三、填空题
8．（2021·四川眉山）如图所示是某单缸四冲程汽油机的______冲程；若该汽油机每1秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为______。

【答案】     压缩     3000
【解析】
[1]如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气体，是压缩冲程。
[2] 飞轮每转2圈活塞做一次功，若该汽油机每1秒钟对外做功25次，每1秒钟飞轮每转50圈，那么该汽油机飞轮的转速为
50=3000
9．（2021·山东枣庄）如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于______冲程，该冲程将机械能转化为______能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功______次。

【答案】     压缩     内     30
【解析】
[1]如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，它正处于压缩冲程。
[2]此过程中活塞压缩气缸内的气体，对气体做功，使气体内能增加，将机械能转化为内能。
[3]若该汽油机飞轮的转速是60r/s，飞轮转2圈做一次功，则汽油机每秒钟对外做功30次。
10．（2021·河北）小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度—时间的图像如图所示，由图可知，甲物质比热容______（选填“>”“