中考物理冲刺必刷专题：热机与能量守恒

这是一份中考物理冲刺必刷专题：热机与能量守恒，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题，科普阅读题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共10题)
1. 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（ ）
A . 7% B . 28% C . 31% D . 34%
2. 如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）
A . B . C . D .
3. 下列有关物理量与质量的关系，说法正确的是
A . 同一地点，物体所受重力大小与质量无关 B . 同种物质，物质的密度大小与质量无关 C . 同一高度，物体的重力势能大小与质量无关 D . 同种燃料，燃烧放出的热量多少与质量无关
4. 关于信息的传递和能源，下列说法中正确的是（ ）
A . 电能是广泛使用的一次能源 B . 手机通信是利用电磁波来传递信息的 C . 北斗卫星是利用超声波来进行定位的 D . 因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
5. 下列关于能源的说法，正确的是（ ）
A . 风能是不可再生能源 B . 太阳能、水能是二次能源 C . 人类已建成的核电站是利用核聚变发电的 D . 化石能源的大量使用造成了酸雨、雾霾等环境问题
6. 下列能源，属于不可再生能源的是（ ）
A . 煤炭 B . 太阳能 C . 风能 D . 地热能
7. 2023年5月28日12时31分，自上海虹桥国际机场起飞的国产大飞机C919安全抵达北京首都国际机场（如图），圆满完成了首个商业航班飞行。C919大飞机（ ）

A . 机身是由密度大、硬度大的材料制成的 B . 加速起飞的过程中所受空气浮力大于重力 C . 匀速飞行时机翼上方的空气流速比下方的大 D . 大功率航空发动机的效率能达到100%
8. 有一辆汽车在水平路面上用0.5h匀速行驶了36km，消耗汽油3 kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23 kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5 t，车轮与地的接触总面积是0.5m2 ， 汽油的热值为4.6×107 J／kg，g=10 N／kg。下列分析正确的是（ ）
A . 该汽车对路面的压力等于l.5×104 N，该汽车克服阻力做的功是2.3×104J B . 该汽车通过这段路程的平均速度是200m／s，车对地的压强是30 Pa C . 该汽车的牵引力是1.5×104 N ，汽油燃烧放出的热量是1.38×108 J D . 该汽车发动机的效率是30％，该汽车的牵引力是1.15×103 N
9. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱．下列说法正确的是（ ）
A . 纳米材料制成的物体其强度和硬度会大大提高 B . 卫星通讯、互联网都是依靠电磁波传递信号的 C . 在通常情况下，铜、铅笔芯和纯净水都属于导体 D . 煤、石油、干电池、食物中贮存的能量是化学能
10. 根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（ ）
A . 出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B . 电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C . 两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 D . 孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
二、填空题(共14题)
11. 一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，卡车的牵引力为1.0 104N。卡车行驶1min后发动机做的功是J，发动机做功的功率为。
12. 煤属于能源（选填“可再生”或“不可再生”）；若煤的热值是3×107J/kg，2t煤完全燃烧放出的热量是J。利用不加控制的核裂变，制造的毁灭性武器是（选填“原子弹”或“氢弹”）。
13. 某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油kg（q汽油=4.6×107J/kg）。
14. 2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的能转化为燃气的内能，卫星的机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15. 博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有（写出一条即可）。
16. 汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分，燃油汽车多采用四冲程汽油机，它主要通过冲程获得动力。随着科技的发展，太阳能汽车进入了人们的视野，其主要通过将太阳能转化为电能来获得动力，太阳能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
17. 2020年6月23日9时43分，我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星，标志着北斗导航卫星全球组网成功，能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料，其热值是4.25×107J/kg，若完全燃烧2吨偏二甲肼，共放出J热量；火箭加速上升时，火箭的机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
18. 某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为冲程工作示意图，活塞向运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为。
19. 自然界中的各种形式的能量是可以相互转化的：摩擦生热，机械能转化为 能； 电动机带动抽水机把水送到高处，电能转化为 能。
20. 风能是一种绿色环保新能源，它属于（选填“一次”或“二次”）能源，同时也属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源，风力发电机在工作过程中，将能转化为电能。
21. 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）
22. 如图是中国自主设计、建造的全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环（简称EAST）的原理图，该装置被称为“人造太阳”，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。核能属于（选填“常规能源”或“新能源”）；该装置的线圈使用超导材料绕制，这些线圈工作在零下296摄氏度的超低温中，从而实现超导，处于超导状态时的线圈的电阻为Ω。 “人造太阳”加热功率超过 ， 若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达。
23. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。如图所示卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供卫星使用。太阳能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。卫星与地面主控站之间通过 传递信息。
24. 某四冲程内燃机，飞轮转速为 ， 活塞行程是 ， 若做功冲程中燃气的平均压力是 ， 则这台内燃机的功率是。
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
三、实验探究题(共3题)
25. 如图甲所示，这是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池存能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电。在某次测试中，司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h。这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图丙所示，
该汽车的某些参数如表所示。（燃油热值q＝4.0×107J/kg）
（1） 汽车轮胎制有凹凸不平的花纹是为了增大 ；该混合动力汽车的内燃机是一台四冲程汽油机，图乙是汽油机的 冲程；汽车行驶一段时间后，油箱中剩余燃油的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2） 驾驶员乘坐汽车时应系好安全带，这是防止汽车紧急刹车或碰撞时人由于 而被伤害。
（3） 汽油机使用水做冷却剂，若4kg的水的温度升高50℃，水吸收的热量是 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（4） 在测试过程中，该汽车的能量利用率为 %。
26. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同．
（1） 比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验．
（2） 若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：
根据表中数据计算，燃料2的热值为 J/kg．
（3） 通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小，你认为出现这种情况的主要原因是 ．
27. 如图甲所示，是“探究不同物质吸热升温的规律”实验装置，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的酒精灯分别对它们加热相同的时间。实验数据记录画成图象如图乙：
（1） 实验中应保证水和煤油的（选填“质量”或“体积”）相同，实验中选用相同的酒精灯对水和煤油加热相同时间，水吸收的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
（2） 对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度（选填“高于”、“等于”或“低于”）煤油升高的温度；
（3） 实验表明，（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强，在物理学中，我们用比热容这一物理量来描述物质的这种特性，已知水的比热容是4.2×103J/（kg⋅℃），请根据图中数据计算出煤油的比热容是J/（kg⋅℃）；
（4） 小明又利用如图丙所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的水，通过比较燃料（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料热值的大小。实验数据记录如表：根据表中数据，计算出碎纸片的热值是J/kg。
四、计算题(共3题)
28. 如图为我国自主研制的两栖战车，整车质量为 ， 每条履带与地面的接触面积为 ， 水上最快航速可达 ， 达到世界先进水平，某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为的水域。
已知、、、。求：
（1） 该战车停在水平地面时对地面的压强；
（2） 此次任务中该战车穿过该水域需要多长时间；
（3） 该战车在水面漂浮时排开水的体积；
（4） 该战车在此次任务中消耗燃油 ， 这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。
29. 孝顺的小梅同学给爷爷网购了一台额定电压为220V的双档位电热足浴器。足浴器某次加热工作时的控制面板显示如图所示。
（1） 足浴器在加热状态下正常工作时的电流是多大？
（2） 足浴器装入质量为5kg，初温为20℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是多少？加热所用的时间是多长？［不计热量损失，水的比热容 ］
（3） 若晚上用电高峰时的实际电压只有200V，足浴器的实际加热功率是多少？（计算结果保留两位小数，电热丝阻值不变）
30. 某校积极创造条件为学生供应开水，已知锅炉的热效率为30%，若用该锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃。c水=4.2×103J/（kg•℃），q煤=3×107J/kg，求：
（1） ​ 水吸收的热量
（2） ​ 燃烧煤的质量
（3） ​ 某同学将3kg、100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热量损失，则混合后温水的温度为多少?
五、科普阅读题(共2题)
31. 随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭，仔细观察和思考，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1） 如图1汽车的后视镜是一个凸面镜，对光有 作用；
（2） 小汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹，目的是 ；
（3） 汽车上的“倒车雷达”，可发射（3）汽车上的“倒车雷达”（超声波、电磁波），通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上，如果看到显示屏中的障碍物的像变大（远、近）；
（4） 插电式混合动力是当前比较流行的新能源汽车动力模式如图2，当电池电量充足时，以电动模式行驶；当电池电量不足时，以燃油模式行驶，又能给电池充电，综合油耗依然比传统燃油车更低。已知该车电池能够储存电能20kW•h，小王驾驶充满电的汽车沿平直公路如图丙从A地匀速行驶至B地（路面对汽车的阻力恒定不变），假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时，电池的能量还剩余30%，随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时，电池能量显示为50%（忽略充电过程中的能量损失），汽油机的四个冲程如图2甲所示，其中 （填字母）属于做功冲程，若该行驶模式过程中恰好消耗3L汽油，则汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为 （汽油的热值取q=4.0×107J/L）。
32. 阅读短文，回答文后问题：
热泵
目前，全世界的能源消耗正逐年大幅度增长。按照现在的能源消耗速度，地球上的不可再生能源在不久的将来将被消耗殆尽。依靠科技进步提高能源利用率已成为我国实现可持续发展的当务之急。热泵就是一种高效利用能源的装置，一般按热源种类不同分为：空气源热泵，水源热泵，地源热泵等。
如图所示是常用的压缩式热泵，在蒸发器中的液体工作物质（简称工质）从低温热源吸取热量，蒸发为低压蒸气，通过压缩机进入冷凝器中，把热量传给高温热源，冷凝成液体；随后通过节能阀膨胀后又成为液态工质进入蒸发器，不断循环往复。压缩机对工质做功W，工质在高温热源放出热量Q1 ， 从低温热源吸取热量Q2。制冷系数 ，制热系数 、若ε热=5，即热泵消耗1kW·h电能可以得到5kW·h的热量。由于热泵既可制冷，又能制热，因而将热泵同时用于工业生产中降温与烘干等处时，热泵的综合效能比单一工作状态时更高，进一步提高了能源的有效利用率，达到节能的目的。
（1） 热泵内的工质在冷凝器中通过的方式改变水的内能（填“做功”或“热传递”）；
（2） 如果电炉工作时，将电能全部转化为水吸收的热量。则将500kg、15℃的冷水加热到55℃，电炉消耗的电能为J；
（3） 若使用某型号家用热泵，压缩机功率为300W，24h的供热数量与题（2）中水吸收的热量相同时，则热泵比电炉节电%；
（4） 热泵实现同时制冷与供热的双重功能时，热泵综合效能的表达式为ε综合=。
电机
电池
整车
输出最大功率/kW
输出电压/V
最大容量/]
质量/t
99
300
1.2×108

燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/（J/kg）
1
15
35
2.4×106
2
15
25
？
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽时水温/℃
燃料的热值/J⋅kg-1
酒精
25
45
2.4×106
碎纸片
25
35
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