广西2021-2023三年中考物理真题分类汇编-26内能的利用

广西2021-2023三年中考物理真题分类汇编-26内能的利用

一、单选题

1．（2022·广西梧州·统考中考真题）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·统考中考真题）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·统考中考真题）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·统考中考真题）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．（2021·广西柳州·统考中考真题）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

6．（2021·广西百色·统考中考真题）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

7．（2021·广西贵港·统考中考真题）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

8．（2021·广西贵港·统考中考真题）细心的同学发现贵港的很多山头都安装有如图所示的风力发电机。下列说法错误的是（　　）

A．风能是可再生能源

B．风力发电是把机械能转化为电能

C．风力发电机是根据电磁感应原理制成的

D．风力发电机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的

二、填空题

9．（2023·广西·统考中考真题）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为___________能，散失的能量越少，发动机效率越___________（选填“高”或“低”）。

10．（2022·广西玉林·统考中考真题）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”）的方式改变汽缸内气体的内能。

11．（2022·广西百色·统考中考真题）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”）。

12．（2021·广西河池·统考中考真题）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。

13．（2021·广西百色·统考中考真题）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）

三、计算题

14．（2022·广西桂林·统考中考真题）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？

15．（2022·广西河池·统考中考真题）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）

16．（2022·广西贵港·统考中考真题）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？

17．（2022·广西梧州·统考中考真题）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？

18．（2021·广西柳州·统考中考真题）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）

19．（2021·广西河池·统考中考真题）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？

20．（2021·广西·统考中考真题）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。

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】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。

6．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。

7．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。

8．D

【详解】A．风能是可再生能源，能从自然界源源不断的获得，故A正确，不符合题意；

B．风力发电过程，消耗机械能而产生电能，是将机械能转化为电能的过程，故B正确，不符合题意；

CD．发电机的工作原理是电磁感应，工作时把机械能转化为电能，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。

故选D。

9．     机械     高

【详解】[1]火箭升空时，燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能。

[2]内燃机的效率等于用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，散失的能量越少，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高。

10．     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，压缩汽缸内的气体，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汽缸内气体的内能。

11．     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。

12．     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。

13．         

【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

14．（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%。

15．（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。

16．（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。

17．（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%。

18．（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。

19．（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。

20．（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。