2024年中考物理大一轮复习：近三年各地物理真题解析06 内能和内能的利用da

查补易混易错06  内能和内能的利用

内能和内能的利用是第十三章、第十四章的内容，其知识点属于常考内容。主要知识点有内能的概念、内能的改变；比热容的概念和有关计算；汽油机和柴油机的特点；热机效率的计算等。考生需要掌握内能、热量和温度的区别，能够判断汽油机和柴油机四冲程及能量转化。能够熟练地进行比热容和热机效率计算，为在进行电热综合计算时奠定基础。

中考五星高频考点，难度中等，在全国各地中考试卷中多次考查。纵观各地近年考卷来看，考查主要集中在内能的内能的改变和对内能概念的理解上；汽油机四冲程的判断和能量转化两个方面；比热容的概念及其应用方面；热机效率的计算。考查的形式主要以填空题、选择题和计算题，计算一般会和电功率、电热一起考查。

易错01内能、热量和温度

（1）内能和温度是状态量，热量是过程量，只能说吸收和放出热量或吸和放热 

（2）物体温度升高，内能增加；反之，温度不一定升高，例如晶体熔化和水沸腾。

（3）物体不对外做功，物体吸收热量，内能增加；反之，物体不一定吸收热量，也可能是外界对物体做功。

易错02比热容

（1）比热容是物质的一种特性，只与物质的种类有关，与物体的质量、吸收或放出热量的多少、升高或降低的温度无关。

（2）比热容是表示物质的吸热能力强弱的物理量，比热容越大，吸或放热能力越强，水的比热容较大一般被选作汽车发动机的冷却液，注意和燃料的热值区分。

易错03汽油机四冲程

（1）四冲程包括：吸气、压缩、做功和排气冲程，其中压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程主要是内能转化为机械能。

（2）判断汽油机四冲程：看火花塞是否点燃；看进气门、排气门的开闭情况；看活塞的运动方向

（3）关于曲轴或飞轮转速计算：4：四个冲程；2：活塞上下运动两次；2：曲轴或飞轮转两圈；1：对外做功一次。简单记忆：4221

易错04热机效率

（1）效率和功率没有关系，不能认为功率大效率就大。

（2）效率是百分数总是小于1。

一、单选题

1．（2022·辽宁营口·统考中考真题）下列关于内能、热量和热机的说法正确的是（　　）

A．0℃物体内能一定为零

B．物体的内能增加一定是从外界吸收热量

C．热机的功率越大效率越高

D．柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能

【答案】D

【详解】A．一切物体在任何温度时都有内能，0℃物体内能不为零，故A错误；

B．物体内能增加，可能是吸热，可能是外界对物体做功，故B错误；

C．热机的功率和效率没有必然联系，功率大，效率不一定高，故C错误；

D．柴油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，故D正确。

故选D。

2．（2023·江苏扬州·统考一模）下列关于热和能的说法中，正确的是（　　）

A．温度越高的物体含有的热量越多

B．扫地时尘土飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动

C．夏天在室外洒水降温，利用了水比热容较大的性质

D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大

【答案】D

【详解】A．热量是过程量，不能说含有热量，故A错误；

B．分子肉眼看不见，扫地时尘土飞扬是机械运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故B错误；

C．夏天在室外洒水降温，利用了水蒸发吸收热量，故C错误；

D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，吸收热量，内能变大，故D正确。

故选D。

3．（2023·安徽合肥·统考二模）关于密度、温度、热量、热值和内能，下列说法中正确的是（　　）

A．密度是物质单位体积的质量，物体的密度是固定的

B．物体吸收热量，内能增大，温度可能不变

C．燃料燃烧放出的热量越多，其热值就越大

D．温度高的物体总比温度低的物体含热量多

【答案】B

【详解】A．物质密度是某种物质组成的物体的质量与其体积所的比，与物质种类和状态有关，故A错误；

B．物体吸收热量，内能增大，温度可能不变，例如：冰熔化时，吸收热量，内能增大、温度不变，故B正确；

C．热值是燃料的一种特性，与燃烧放出的热量多少无关，故C错误；

D．物体温度越高，内能越大，但不能说含有的热量越多，因为热量是过程量，只能说吸收或放出，故D错误。

故选B。

4．（2023·云南昆明·统考一模）物理公式简洁地反映了物理规律。下列对公式的理解正确的是（　　）

A．：同种物质的密度，与质量成正比，与体积成反比

B．：同种物质的比热容，与吸收的热量成正比，与质量和升高温度的乘积成反比

C．：某种燃料的热值，与燃料完全燃烧放出的热量成正比，与燃料的质量成反比

D．：通过导体的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比

【答案】D

【详解】A．密度是物质本身的一种特性，同种物质，状态不变时，密度一定，与物体的质量、体积无关，故A错误；

B．比热容是物质的一种属性，同种物质相同状态时比热容是不变的，与热量、质量、变化的温度无关，故B错误；

C．热值是燃料是一种属性，一种燃料确定了，其热值也就确定了，与放出热量的多少和燃料质量无关，故C错误；

D．欧姆定律告诉我们：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，故D正确。

故选D。

5．（2023·广东深圳·统考一模）把装有质量相同的固体a与b的试管分别放在盛等量水的烧杯内由相同的加热装置加热，将温度计正确插入固体中，实验装置如图甲。固体a、b的熔化图像如图乙。下列说法正确的是（　　）

A．0-12min内，固体a吸收的热量大于固体b

B．6-12min内，固体a的内能不变

C．0-6min内，固体a的比热容小于固体b

D．该实验过程中，固体熔化是通过做功的方式改变内能的

【答案】C

【详解】A．由于是用同一燃料加热，在相同时间内放出的热量相同，则在内，固体a吸收的热量等于固体b吸收的热量，故A错误；

B．内，固体a继续吸热，虽然温度不变，但a的内能会变大，故B错误；

C．内，相同时间，固体a和固体b吸收的热量相同，固体a上升的温度大于b，根据可知，a的比热容小于固体b，故C正确；

D．该实验过程中，固体的内能改变是不断吸收从燃料中释放的能量，即可知固体熔化是通过热传递的方式改变内能的，故D错误。

故选C。

6．（2023·甘肃兰州·统考一模）甲物体的质量为2kg，乙、丙两物体质量均为1kg，三个物体温度均升高1℃，吸收的热量如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲的比热容比乙的大

B．温度均降低1℃时，乙比甲放出的热量多

C．甲的比热容为2400 J/(kg·℃)

D．甲、丙的比热容之比为1∶2

【答案】D

【详解】A．由题意和图像可知，甲的质量是乙的2倍，它们升高相同的温度时，甲吸收的热量是乙的2倍，由有

可知甲、乙的比热容相同，故A错误；

B．因甲、乙的比热容相同，甲的质量是乙的2倍，甲、乙两物体的温度均降低1℃时，由可知乙比甲放出的热量少，故B错误；

C．根据吸热公式可得甲的比热容

故C错误；

D．根据题意和图像可知，甲的质量是丙的2倍，它们升高相同的温度时，吸收的热量相同，根据可知，在吸热和升高的温度相同时，质量与比热容成反比，故它们的比热容之比为1∶2，故D正确。

故选D。

7．（2023·陕西咸阳·校考三模）如图所示为户外分体式燃气炉，该燃气炉的功率为4500W（指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量）。某次野炊时，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s（标准大气压下），已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，下列有关说法正确的是（　　）

A．烧水过程中燃料的热值不断减小

B．使用过程中，燃气罐出气口的温度会升高

C．该过程中水吸收的热量为6.3×105J

D．燃气炉烧水过程的效率是50%

【答案】D

【详解】A．热值是燃料的一种特性，热值的大小与质量无关，因此燃料在燃烧过程中热值不变，故A错误；

B．当燃气从出气口冲出时，燃气对外做功，燃气的内能转化为机械能，内能减小，温度会降低，使得燃气罐出气口的温度降低，故B错误；

C．由可知，水的质量

m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3=1kg

在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，水吸收的热量

Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣25℃)=3.15×105J

故C错误；

D．燃气完全燃烧放出的热量

Q放=Pt=4500W×140s=6.3×105J

则燃气炉烧水时的效率

故D正确。

故选D。

8．（2023·江苏无锡·统考一模）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．若汽油的的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是9.2×106J

【答案】D

【详解】A．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；

B．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；

C．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；

D．完全燃烧0.2kg汽油放出的热量

Q=qm=4.6×107J/kg×0.2kg=9.2×106J

故D正确。

故选D。

二、填空题

9．（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。

【答案】 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。

10．（2022·辽宁朝阳·统考中考真题）如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的__________冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s内完成__________个冲程。

【答案】做功； 40

【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气的内能对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。

[2]飞轮转速是

表示每秒飞轮转动20圈，要经过40个冲程，对外做功10次。

11．（2022·贵州铜仁·统考中考真题）全球汽车保有量在迅速增长，截止2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可供1×106kg的水温度升高______℃；汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机的效率提高1%，全球每年可以节约______kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。（已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，汽油的热值为4.6×107J/kg）

【答案】  23 ；7×1010

【详解】[1]每辆汽车每年耗油约 2.1t ，汽油完全燃烧放出的热量

Q放=mq= 2.1×103kg×4.6×107J/kg=9.66×1010J

不计热量损失，汽油完全燃烧的热量全部被水吸收，则水吸收的热量

Q吸=Q放=9.66×1010J

则水升高的温度

[2]每辆汽车做有用功所需燃油

m'=30%m=30%×2.1t=0.63t

内燃机效率提高后为

效率提高后所需燃油量

每辆车每年节约燃油

m省=m-m''=2.1t -2.03t=0.07t

10亿辆车每年节约燃油

m总=109×m省=109×0.07t=7×107t=7×1010kg

12．（2023·辽宁辽阳·统考一模）2022年6月5日10时44分，搭载“神舟十四号”载人飞船的“长征二号F遥十四”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射；火箭主要用液态氢作为燃料时因为液态氢的______大，燃料燃烧后燃气的内能转化为火箭的______能，此能量转化过程与四冲程汽油机的做功冲程相同，火箭______热机（选填“属于”或“不属于”）。

【答案】 热值 ；机械； 属于

【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料时，液态氢可以释放出更多的热量。

[2][3]燃料燃烧后燃气的内能转化为火箭的机械能，此能量转化过程与四冲程汽油机的做功冲程相同；火箭燃烧燃料释放内能，利用内能做功，因此火箭属于热机。

三、计算题

13．（2022·山东青岛·统考中考真题）小明家的电热水壶电热丝断了，他想用一根新电热丝替换，但不知道阻值，于是他用伏安法进行了测量，用记录的多组数据描绘出的U－I图像，如图所示。在老师的安全指导下，小明利用重新组装好电热水壶，接在220V家庭电路中能正常工作，忽略温度对电阻的影响。求：

（1）的阻值；

（2）新电热水壶的额定功率；

（3）新电热水壶工作400s，把质量为1kg的水从20oC加热到100oC，其加热效率是多少。[]

【答案】（1）44Ω；（2）1100W；（3）76.36%

【详解】解：（1）由欧姆定律得，的阻值

（2）新电热水壶的额定功率

（3）新电热水壶工作400s，把质量为1kg的水从20oC加热到100oC，由得，热水壶消耗的电能为

水吸收的热量为

其加热效率是

答：（1）的阻值为44Ω；

（2）新电热水壶的额定功率为1100W；

（3）新电热水壶工作400s，把质量为1kg的水从20oC加热到100oC，其加热效率76.36%.