2018-2022年河南中考物理5年真题汇编 专题11 内能 内能的利用（学生卷+教师卷）

专题11  内能 内能的利用（解析板）

1. （2022.河南）亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气，很难拉开它们，可体验到________的存在。将一根铁丝快速反复弯折，弯折处发热，可认识到_______可以改变物体的内能。用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，说明分子间存在________。

【答案】    ①. 大气压    ②. 做功    ③. 相互作用的斥力

【解析】[1]两个正对的吸盘之间的空气挤出后很难拉开，是因为吸盘受到大气压力的作用，该实验可说明大气压的存在。

[2]快速反复弯折铁丝，对铁丝做功；铁丝弯折处会发热，其温度升高，内能增大；说明做功可以改变物体的内能。

[3]由分子动理论知道，“物质是由分子组成的，且分子间存在相互作用的引力与斥力”。取水后封住注射器前端，推压注射器的活塞，感觉到里面的水很难压缩，说明分子间存在相互作用的斥力。

2. （2021.河南）书法是中华民族文化的瑰宝。如图，手执毛笔竖直悬空静止，若手握笔杆的力增大，笔受到的摩擦力将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在纸上写字，笔运行中笔毫向左弯曲，此时笔毫所受摩擦力的方向______（选填“向左”或“向右”）；书写时能闻到淡淡的“墨香”，是由于墨汁分子在做______。

【答案】    ①. 不变    ②. 向右    ③. 无规则运动

【解析】[1]手执毛笔竖直悬空静止，受重力和摩擦力，摩擦力与重力是平衡力，若手握笔杆的力增大，重力不变，故摩擦力的大小不变。

[2]在纸上写字，笔运行中笔毫向左弯曲，向左写字，摩擦力是阻碍物体相对运动而产生的力，则摩擦力的方向是向右的。

[3]闻到墨香是因为分子在做无规则运动。

3．（2019.河南）洛阳牡丹甲天下，图中花儿盛开时清香扑鼻，这是由于花香分子在做　      　；我们能从不同角度观赏花，是由于光在花的表面发生了　   　现象；清风吹过，露珠从花瓣上滚落，说明力可以改变物体的　    　。

【解答】解：我们能够闻到牡丹花的香味，这属于扩散现象，说明了分子在不停的做无规则的运动；

我们能从不同角度观赏牡丹花，说明反射光线向各个方向的都有，是发生了漫反射现象；

露珠受到风的作用力从静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。

故答案为：无规则运动；漫反射；运动状态。

4．（2019.河南）2019年5月17日，我国用火箭将第45颗北斗导航卫星成功发射。火箭在穿越大气层时剧烈升温，通过　   　的方式增大了它的内能；卫星升入太空后利用　   　（选填“超声波”或“电磁波”）传递信息。

【解答】解：火箭在穿过大气层时，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，使火箭的内能增大，温度升高。电磁波可以传递信息，并且电磁波可以在真空中传播，而超声波不能在真空中传播，所以卫星升入太空后利用电磁波传递信息。

故答案为：做功；电磁波。

5．（2019.河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为　  　W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温　　℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要　　（选填“粗”或“细”）。

[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

【解答】解：（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：W＝＝0.07kW•h，

工作时间t＝2min＝h，

则该电热水器的实际功率：P＝＝＝2.1kW＝2100W。

（2）电热水器消耗的电能：W′＝Pt＝2100W×120s＝2.52×105J，

水的体积V水＝50L＝0.05m3，

由ρ＝可得，水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.05﹣3m3＝50kg；

因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸＝W′＝2.52×105J，

由Q＝cm△t得，水升高的温度：

△t＝＝＝1.2℃。

（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P＝UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。

为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，

根据Q＝I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。

故答案为：2100；1.2；粗。

6.（2018.河南） 物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识．研究发现，常见的物质是由大量的_______构成的．在天文观测中，人们通常用光年表示_________单位．

【答案】    ①. 分子    ②. 长度

【解析】解答：研究发现，常见的物质是由大量的分子构成的．光年是指光在一年中传播的距离，从定义可以看出，光年属于长度单位；

7. （2021.河南）图为一款养生壶的电路简图该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220V，电阻丝R1、R2的阻值分别为44Ω、356Ω。养生壶在“加热”档工作时，电功率为______W；现将壶内1kg的养生茶从20℃加热至75℃加热过程中若不计热量损失，所需时间为______s；养生茶的内能增加是通过______的方式实现的。[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）

【答案】    ①. 1100    ②. 210    ③. 热传递

【解析】[1]根据可知，电阻越大，电功率越小，当开关S2断开时，两电阻串联，总电阻最大，电功率最小，为保温档，当开关S2，闭合，只有电阻R1接入，故此时电阻阻值小，电功率大，为加热档，故加热档的电功率为

故加热档的电功率为。

[2]养生茶吸收的热量为

不计热量损失，即消耗的电能为，则需要加热的时间为

故需要加热的时间为210s。

[3] 只涉及能量的转移，故是通过热传递的方式增加养生茶的内能。

8. （2022.河南）九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。

（1）某型号洗衣机的洗涤功率为250W，完成一次洗涤的时间为30min，则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤？

（2）若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84％，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃？［c水=4.2×103J/（kg·℃）］

（3）请写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释。

【答案】（1）8次；（2）24kg；（3）见解析

【解析】解：（1）根据题意知道，完成一次洗涤消耗的电能

故一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数

（2）由知道，该电热水器可使一度电加热至45℃的自来水的质量

（3）节约用电，在满足生产、生活所必需的用电条件下，减少电能的消耗，提高用户的电能利用率和减少供电网络的电能损耗，建议如下：

随手关灯、人走灯灭、避免“长明灯”；及时关闭待机的用电器；灯具选用要合理，尽量少用或不用阻碍光源光线的磨砂玻璃、半透明灯罩等；夏天空调温度不要设置得太低等。

答：（1）一度电可供该洗衣机完成8次洗涤；

（2）一度电可使该电热水器将24千克的自来水加热至45℃；

（3）见解析。

9. （2020.河南）河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高，收割机已成为我省收割小麦的主要工具。

(1)收割过程中，空气中弥漫着成熟的麦香味，这是由于分子在不停地做______。收割机的四冲程柴油发动机工作时，内能转化为机械能的是______；

(2)为了防止对耕地过分压实影响秋作物的播种，收割机对耕地的压强一般不超过80kPa。已知空载收割机的质量为1000kg，轮胎与耕地的总接触面积始终为0.2m2，则收割机粗粮仓中的小麦不能超过多少千克______？（g取10N/kg）

(3)若收割机的收割宽度为2m，如图所示。正常收割时前进的速度为1m/s，则每小时收割小麦多少亩______？（1m2=0.0015亩，不考虑收割机调头及卸粮时间）

(4)为了交通安全，禁止在公路上晒粮，请用摩擦力的知识解释在公路上晒粮的危害______。

【答案】    ①. 无规则运动    ②. 做功冲程    ③. 600kg    ④. 10.8    ⑤. 接触面粗糙程度变小，会减小与地面间的摩擦力，汽车不容易停下来，容易追尾

【解析】(1)[1]扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动；所以空气中弥漫着成熟的麦香味，这是由于分子在不停地做无规则运动。

[2]柴油发动机工作时，内能转化为机械能的是做功冲程。

(2)[3]收割机对耕地的最大压力

空载收割机的重力

收割机粗粮仓中的小麦最大重力

这些小麦的质量

收割机粗粮仓中的小麦不能超过600kg。

(3)[4]收割机1小时移动的距离

每小时收割小麦的面积

即

每小时收割10.8亩。

(4)[5]接触面粗糙程度变小，会减小与地面间的摩擦力，汽车不容易停下来，容易追尾。

10. （2020.河南）在家电博览会上，小亮家买了一款标有“220V 3000W”的电热水器。

(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的_____效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制，红外线是_____（选填“可见”或“不可见”）光；

(2)大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有10A和16A两种，通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座______；

(3)已知该电热水器的加热效率为 90% ，求它正常工作时把 30 L 水从 20 ℃加热到 47 ℃需要的时间______。（ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg∙℃）。

【答案】    ①. 热效应    ②. 不可见    ③. 16A    ④. 1260s

【解析】(1)[1][2]电热水器中的电热管工作时，消耗电能，转化为内能，利用了电流的热效应来工作。红外线是在红光之外的看不见的光，故红外线是不可见光。

(2)[3]由P=UI得

故应选择16A的插座。

(3)[4]电热水器中水的质量m=Vρ水=30×10-3m3×103kg/m3=30kg

水吸收的热量

由

得

11. （2018.河南）在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算．

（1）如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与______相连，防止漏电时对人造成伤害．壶底的加热盘烧水时是通过______的方式改变了水的内能．

(2)  电热水壶的铭牌如右表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少__________？

(3)  为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7min，已知烧水时气压为1个标准大气压，ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)，则该电热壶的加热效率为多少 _________？

(4) 小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小，请利用所学的物理知识进行解释 ________．

【答案】    ①. 地线    ②. 热传递    ③. 9.1A    ④. 85%    ⑤. 因为导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关，在导体的材料一定时，导体越长，横截面积越小，导体的电阻越大；而根据焦耳定律可知，在通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多，所以电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小

【解析】解答：（1）如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与地线相连，防止漏电时对人造成伤害．壶底的加热盘烧水时是通过热传递的方式改变了水的内能．

（2）从铭牌可以看出，电热水壶的额定功率2000W，额定电压220V，则额定电流为；

（3）7min电热水壶消耗的电能，水的质量为，水吸的热量为，该电热壶的加热效率；

(5). 因为导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关，在导体的材料一定时，导体越长，横截面积越小，导体的电阻越大；而根据焦耳定律可知，在通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多，所以电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小．

故答案为(1). 地线    (2). 热传递    (3). 9.1A    (4). 85%    (5). 因为导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关，在导体的材料一定时，导体越长，横截面积越小，导体的电阻越大；而根据焦耳定律可知，在通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多，所以电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小．