人教版中考物理总复习第四单元热和能内能第14课时内能的利用习题含答案

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第14课时　内能的利用中考回顾1.(2022·四川成都中考改编)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情况。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。假设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3×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。下列说法正确的是(　　)比较项加热时间/min消耗酒精/g末温/℃油2188水2150A.2 min内油吸收的热量为3×104 JB.他使用的酒精灯的加热效率为21%C.油的末温比水的高,所以油的比热容比水的大D.油的比热容与其吸收的热量多少有关答案:B2.(2022·四川内江中考)如图所示,在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是              (　　)A.水在沸腾的过程中,不断吸收热量,温度升高B.实验过程中试管中的水通过热传递的方式增大了内能C.玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气D.“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程答案:B3.(2021·四川自贡中考)关于四冲程内燃机,下列说法正确的是(　　)A.汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的C.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小D.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能的答案:D4.(2022·四川南充中考)用某型号天然气热水器烧水,完全燃烧热值为3.2×107 J/m3的天然气0.125 m3,放出热量　　　　 J;若该热水器的加热效率为84%,则能将40 kg初始温度为20 ℃的水加热至　　　　 ℃,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 答案:4×106　405.(2021·四川达州中考)右图是四冲程汽油机的　　　　　　　冲程,该冲程中,汽缸内燃气的内能　　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”);已知q汽油=4.6×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃),0.5 kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100 kg、初温为25 ℃的水吸收,可使水温升高到　　　℃。 答案:做功　变小　486.(2021·云南中考)下图是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料,液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示,表2是一些燃料的热值。表1项目第1代第2代第3代第4代燃料氧气和汽油混合偏二甲肼煤油液态氢氧化剂四氧化二氮液态氧液态氧表2燃料热值燃料热值汽油4.6×107 J/kg煤油4.6×107 J/kg柴油4.3×107 J/kg氢1.4×108 J/kg(1)使用氢作为燃料的主要优点是　　　　　　　和　　　　　　　。 (2)某火箭发射时携带了3×104 kg液态氢燃料,这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20 ℃的水加热至沸腾?c水=4.2×103 J/(kg·℃),当地大气压为标准大气压。(3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧。某次测试中,一辆氢能源车以70 kW的功率匀速行驶0.5 h,消耗了2 kg燃料,求该发动机的效率。答案:(1)热值大　无污染　(2)1.25×107 kg　(3)45%模拟预测1.如图所示实验,试管口木塞冲出过程(　　)A.试管口出现的白雾是水蒸气B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C.能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少答案:D解析:试管口出现的白雾是水蒸气液化成的小液滴,选项A错误;液化放热,所以内能变小,选项B错误;此过程是将内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相似,选项C错误;水蒸气对外做功,内能减少,选项D正确。2.生活中能量转化的实例很多。下列描述错误的是(　　)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解析:摩擦生热是克服摩擦做功,把机械能转化为内能,故A正确;摩擦起电是电子的转移,可以把机械能转化为电能,故B错误;电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能,故C正确;燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能转化为内能,故D正确。3.关于热机,下列说法错误的是(　　)A.通过技术改进,可以使热机的效率达到100%B.减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”C.用水而不用其他循环物质降低热机的温度,主要是利用水的比热容大的特性D.严寒的冬天,有人晚上把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时,水凝固而胀坏水箱答案:A解析:任何机器的效率都小于100%,热机的效率不可能达到100%,选项A的说法是错误的;选项B、C、D中的说法都是正确的。4.下列说法正确的是(　　)A.升高相同的温度时,吸收热量越多的物体比热容越大B.燃料不完全燃烧时,热值变小C.物体吸收热量,温度不一定升高D.扫地时尘土飞扬,是分子不停地做无规则运动造成的答案:C解析:由Q吸=cmΔt可知,升高相同的温度时,吸收的热量多,比热容不一定大,选项A错误;燃料不完全燃烧时,其热值不变,选项B错误;物体吸收热量,温度可能升高,也可能不变,如晶体熔化过程及液体沸腾过程中,虽然吸收热量但温度保持不变,故选项C正确;扫地时尘土飞扬,是物体的机械运动,不是分子的运动,选项D错误。5.关于能量的转化和转移,下列说法错误的是(　　)A.电池充电,电能转化为化学能B.暖瓶塞被热气冲开,机械能转化为内能C.电动机工作,电能转化为机械能D.摩擦生热,机械能转化为内能答案:B解析:暖瓶塞被热气冲开,是暖瓶内空气受热膨胀对瓶塞做功,把内能转化为机械能,故选项B错误。6.根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是(　　)A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动答案:B7.某台汽油机飞轮的转速为1 800 r/min,在1 s内,汽油机完成了　　　个工作循环。汽油机在一段时间内消耗了500 g汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量　　　 J。(q汽油=4.6×107 J/kg) 答案:15　2.3×1078.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是　　图所示的演示实验。汽油机利用内能来做功的冲程是　　图。 答案:乙　丙解析:与汽油机压缩冲程原理相同的是图乙,均将机械能转化为内能;利用内能做功的冲程为做功冲程,为图丙,高温高压的燃气推动活塞向下运动,对活塞做功。9.把1 kg初温为35 ℃的水加热到85 ℃,消耗了10 g的煤气,煤气的热值q煤气=4.2×107 J/kg,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),此过程水吸收的热量为　　　　J,加热装置的效率为　　　　。 答案:2.1×105　50%解析:水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(85 ℃-35 ℃)=2.1×105 J,煤气完全燃烧放出的热量为Q放=m煤气q=1×10-2 kg×4.2×107 J/kg=4.2×105 J,加热装置的效率为η=×100%=50%。10.某团队在海拔3 000多米的高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2 L的水从10 ℃加热到85 ℃时,共消耗了5 kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2×107 J/kg。(1)求干木柴完全燃烧放出的热量。(2)求水吸收的热量。(3)求铁锅烧水的效率。(4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时,尽管锅里的水沸腾了很长时间,马铃薯还是煮不软,为什么?答案:(1)6×107 J　(2)6.3×105 J　(3)1.05%　(4)在海拔3 000多米的高山上,大气压较低,水的沸点较低,即锅内水虽然沸腾了,但温度比较低,所以尽管水沸腾了很长时间,马铃薯还是煮不软。解析:(1)干木柴完全燃烧放出的热量Q放=mq=5 kg×1.2×107 J/kg=6×107 J。(2)2 L的水的质量m水=ρV=1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg,水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(85 ℃-10 ℃)=6.3×105 J。(3)铁锅烧水的效率η=×100%=1.05%。(4)液体的沸点随气压的减小而降低;大气压随高度的增加而减小。山上气压低,水的沸点低,所以不易把马铃薯煮软。11.小刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。铁锅内装有5 kg水,把水从18 ℃加热至98 ℃,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。如果木炭的热值为3.4×107 J/kg,它燃烧放出的热量有10%被水吸收。求:(1)在这个过程中水吸收的热量;(2)在这个过程中用掉多少木炭。答案:(1)1.68×106 J　(2)0.49 kg解析:(1)吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(98 ℃-18 ℃)=1.68×106 J;(2)由η=得Q放==1.68×107 J,由Q放=mq得需要的木炭m=≈0.49 kg。