中考复习方略版中考物理40分钟真题练第13章内能与热机新人教版.docx
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中考复习方略版中考物理40分钟真题练第13章内能与热机新人教版
第十三章 内能与热机
考点1 内能
1.(2014·黄冈中考)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体内能增加,一定是通过外界对物体做功
C.正在沸腾的水吸收热量,温度增加,内能不变
D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
【解析】选D。
本题考查对内能的理解。
物体在任何情况下都具有内能,故A错;物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故B错;正在沸腾的水吸收热量,温度不变,故C错;影响内能大小的因素是温度和质量,同一物体温度越高,内能越大,反之内能越小,故D对。
2.(2015·海南中考)下列事例中,利用热传递改变内能的是( )
【解析】选C。
本题考查改变内能的方式。
冷天搓手取暖,克服摩擦做功,使手的内能增加,温度升高;压缩空气点火,对空气做功,使空气的内能增加、温度升高;烧水时水吸收热量,温度升高,内能增加,符合题意;从滑梯上滑下时克服摩擦做功,使臀部温度升高,内能增加。
3.(2015·威海中考)有关温度、热量、内能的说法,正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B.物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
C.物体温度升高,内能不一定增加,但一定吸收热量
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【解析】选B。
本题考查对温度、热量、内能的理解。
物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高,如晶体熔化,故A说法错误;改变内能的方式有两种:
热传递和做功,物体温度升高,内能一定增加,故B说法正确,C说法错误;发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体或从高温部分传递给低温部分,故D说法错误。
4.(2015·吉林中考)运动会上常用气球来装饰会场,如图所示,在烈日暴晒下,通过 的方式,使气球内能 ,气球内气体膨胀做功,可能导致气球胀破。
【解析】本题考查改变内能的方式。
气球胀破前,在烈日暴晒下,通过热传递的方式改变内能,球内气体吸收热量,温度升高,内能增加。
答案:
热传递 增加
5.(2014·烟台中考)请你利用学过的物理知识解释两位同学的取暖方式有何不同。
【解析】本题考查改变内能的两种方式。
改变物体的内能有做功和热传递两种方式。
哈气是通过热传递的方式增加手的内能,使手温度升高变暖和;搓手是通过克服摩擦做功的方式,使手的内能增加,温度升高变暖和。
答案:
哈气是通过热传递的方式增加手的内能,使手的温度升高;搓手是通过克服摩擦做功的方式增加手的内能,使手的温度升高。
【方法技巧】利用做功方式改变物体内能的过程中,必定存在内能与其他形式的能之间的相互转化;利用热传递方式改变内能的过程中,必定存在两个温度不同的物体,高温物体的内能转移到低温物体。
考点2 比热容
6.(2015·宜昌中考)甲、乙两种物体质量相同而比热容不同,当它们升高相同温度时,则( )
A.比热容小的吸收热量多
B.比热容大的吸收热量多
C.初温低的吸收热量多
D.甲、乙吸收的热量一样多
【解析】选B。
本题考查对比热容的理解。
比热容表示物质吸热本领的大小。
比热容不同的两种物质,在质量相等的情况下,升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量多,与物质的初、末温无关。
7.(2014·南京中考)表中是一些物质的比热容[J/(kg·℃)]:
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
根据表中数据,下列判断正确的是( )
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
【解析】选C。
本题考查对比热容和热量的理解。
水和冰是同一种物质的不同状态,由表格数据可知,水的比热容与冰的比热容不同,说明物质的比热容与物质的状态有关,A错;同种物质在相同状态下的比热容是不变的,B错;铜的比热容小于铝的比热容,质量相等的铝块和铜块,吸收相同热量后,比热容小的铜块温度变化较大,C对;寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水凝固成冰后,体积增大,D错。
8.(多选)(2015·潍坊中考)用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲),根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图像(如图乙)。
在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息做出的下列推断正确的是( )
A.若ma=mb,则ca>cb B.若ma=mb,则ca C.若ca=cb,则ma 【解析】选B、C。 本题考查对比热容的理解。 若ma=mb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由c= 知,a的比热容较小,b的比热容较大,选项A错误、B正确;若ca=cb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由m= 知,a的质量较小,b的质量较大,选项C正确、D错误。 9.(2015·长沙中考)水稻是喜温植物,春季育秧时,农民通常在傍晚向秧田灌水,早晨再将水放出,以防霜冻,这是因为水的 较大,当气温降低时,水能放出较多的热量;如果某秧田中水的温度降低了2℃,放出了3.36×107J的热量,则该秧田内水的质量为 kg。 [已知c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【解析 】本题考查水的比热容的应用及热量的计算。 因为水的比热容比干泥土大,当气温降低时,根据Q放=cmΔt可知,降低相同的温度时,水能放出的热量比干泥土多,可防止秧苗被冻死;由Q放=c水mΔt得秧田内水的质量m= = =4×103kg。 答案: 比热容 4×103 【中考警示】 (1)比热容是物质的一种特性,它反映了物质的吸热(或放热)本领大小,比热容越大,吸热(或放热)本领越大。 (2)比热容的单位是由热量、质量、温度的单位组合而成的复合单位,应明确其意义,书写要规范。 (3)物体吸收或放出热量的多少由比热容、质量和温度变化这三个量的乘积决定,跟物体温度的高低无关。 10.(2014·临沂中考)为了比较水和煤油的吸热能力,江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验。 (1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油。 (2)实验中搅拌器的作用是使液体 ;选用相同酒精灯加热的目的是使水和煤油在相同时间内 。 (3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 (选填“快”或“慢”),这表明 吸热本领更强。 【解析】本题考查探究比较水和煤油的吸热能力。 (1)实验过 程中采用控制变量法,在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油,用相同的酒精灯进行加热。 (2)不断地用搅拌器搅拌,目的是使水和煤油受热均匀;选取相同的酒精灯的目的是在相同的时间内,使水和煤油吸收 的热量相等。 (3)因为煤油比水的吸热本领小,所以质量相同的水和煤油吸收相等的热量,煤油温度升高得更快一些。 答案: (1)质量 (2)受热均匀 吸收相等的热量 (3)快 水 考点3 燃料的热值 11.(2014·资阳中考)关于燃料的热值,下列说法正确的是( ) A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料热值一定大 C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多 D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大 【解析】选D。 本题考查对燃料热值的理解。 燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,与燃料是否容易燃烧无关,故A、B错误;燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料不一定放出的热量多,故C错误;燃料的热值与燃料的质量无关,0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大,故D正确。 12.(2014·常德中考)“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。 同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的 很大。 若以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使 kg的水升高40℃。 [c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=4.2×107J/kg] 【解析】本题考查对热值的理解及热量的有关计算。 根据题意知,在同等条 件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,根据热值q= 可知“可燃冰”的热值很大;Q放=10mq煤气=10×1kg×4.2×107J/kg=4.2×108J,而Q放=Q吸=cm水Δt,故m水= = =2500kg。 答案: 热值 2500 13.(2015·镇江中考)某同学用图示装置测量酒精热值,他在烧杯中加入300g水,调好装置后,加热使水温升高50℃,水需要吸收的热量为 J,他测得此过程中消耗了6g酒精,利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,算得酒精热值q= J/kg,他查表得到q酒精=3.0×107J/kg,发现两者偏差较大,你认为其中的原因可能是 (写出一条原因即可)。 【解析】本题考查的是比热容和热值的计算。 水吸收的热量是Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×50℃=6.3×104J,由Q=mq得酒精的热值q= = =1.05×107J/kg,造成测得的酒精热值偏小的原因有: 酒精燃烧不充分,石棉网、铁圈、烧杯要吸收热量,加热时向空气中散热,水蒸发吸热等。 答案: 6.3×104 1.05×107 原因见解析 14.(2015 ·苏州中考)某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。 他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。 已知: 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),酒精的热值为3×107J/kg。 求: (1)此过程中水吸收的热量。 (2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量。 (3)酒精灯烧水时的热效率。 【解析】 (1)水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×60℃ =2.52×104J (2)酒精完全燃烧产生的热量 Q放=m′q=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J (3)酒精灯烧水时的热效率 η= ×100%= ×100%=20% 答案: (1)2.52×104J (2)1.26×105J (3)20% 考点4 热机和热机效率 15.(2015·滨州中考)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( ) A.甲冲程是把机械能转化为内能 B.乙冲程是排气冲程 C.丙冲程是把机械能转化为内能 D.丁冲程是吸气冲程 【解析】选C。 本题考查汽油机四个冲程的识别。 甲图中进气门和排气门都关闭,活塞向上运行,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故A正确;乙图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,故B正确;丙图中进气门和排气门都关闭,活塞向下运行,是做功冲程,将内能转化为机械能,故C错误;丁图中进气门打开,活塞向下运行,是吸气冲程,没有能量转化的过程,故D正确。 【方法技巧】根据剖面图识别汽油机的工作 冲程,主要有三个关键点: (1)活塞的运动方向。 (2)气门的开闭情况。 (3)火花塞是否产生电火花。 16.(2014·新疆中考)在四冲程汽油机的工作过程中,使汽车获得动力的是 ( ) A.吸气冲程B.压缩冲程 C.做功冲程D.排气冲程 【解析】选C。 本题考查对热机工作过程原理的了解。 汽油机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 做功冲程把内能转化为机械能,对外提供动力。 17.(2015·宜昌中考)为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是( ) A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减少热机部件间的摩擦 C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量增加热机的工作时间 【解析】选D。 本题考查提高热机效率的方法。 热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,所以减少热量的损失可以提高热机的效率,使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,能够提高效率。 增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率,故选D。 【互动探究】如图所示是内 燃机工作过程中的能流图,它的能量损失所占的百分比是废气内能35%,散热损失30%,机械损失10%,则内燃机的热机效率是 。 热机的发展和应用推动了社会进步,但也带来一些负面影响,请举出一例: 。 【解析】本题考查热机效率及环保的知识。 热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,所以题中热机的效率η=1-35%-30%-10%=25%。 热机工作时,燃料燃烧,要向外排出废气,废气含有烟尘及其他有害物质,危害植物,污染环境。 答案: 25% 污染环境 18.(2015·东营中考)在内燃机的“吸气”“压缩”“做功”“排气”四个冲程中,将内能转化为机械能的是 冲程;常用水来给内燃机降温,是因为水的 比较大。 【解析】本题考查内燃机的工作过程和水的比热容大的应用。 内燃机的四个冲程分别是吸气、压缩、做功、排气冲程;压缩冲程中活塞向上运动,压缩气体对气体做功,将机械能转化为内能;做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能。 与其他液体相比较,水的比热容较大,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量最多,冷却效果好。 答案: 做功 比热容 19.(2015·镇江中考)如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于 冲程,该冲程将 转化为机械能,若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功 次、飞轮转过 圈。 【解析】本题考查热机的工作过程。 题图中两气门都关闭,活塞向下运动,故汽油机正处于做功冲程,该冲程中燃气推动活塞做功,把内能转化为机械能;四冲程内燃机每4个冲程做一次功,飞轮转动2周,故40个冲程做10次功,飞轮转动80圈。 答案: 做功 内能 10 80 【备选习题】1.(2014·常德中考)关于温度、内能和热量,下列说法不正确的是( ) A.物体温度降低时内能减少 B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变 C.温度相同的两个物体间不能发生热传递 D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能 【解析】选B。 本题考查温度、热量与内能的关系。 物体的温度降低,则它的内能一定减少,故A正确;0℃的冰变成0℃的水的过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,所以B错误;热传递发生的条件是要有温度差,如果温度一样,就不会发生热传递,故C正确;摩擦生热,是用克服摩擦做功的方法改变物体内能的,故D正确。 2.(2014·巴中中考)由Q=cm(t-t0)得c= ,关于同一种物质的比热容,下列说法正确的是( ) A.若质量增大一倍,则比热容减小一半 B.若质量增大一倍,则比热容增大一倍 C.比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关 D.若吸收的热量增大一倍,比热容增大一倍 【解析】选C。 本题考查对比热容的理解。 比热容是物质本身的一种特性,在状态和物质种类一定时,比热容大小与物体吸放热情况、温度变化大小、质量多少无关,故选C。 3.(2014·自贡中考)如图是甲、乙两个相同质量的物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体温度的变化,纵坐标是物体吸收的热量。 关于甲乙两种物质的比热容的大小,下列判断正确的是( ) A.c甲>c乙 B.c甲 【解析】选A。 本题考查通过图像比较比热容的大小。 根据Q=cmΔt知,在质 量相同的情况下,有两种做法: 取相同的温度变化,吸热多的物质比热容大;或者吸收相同的热量,温度变化小的物质比热容大。 4.(2014·南昌中考)现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机,其四个冲程如图所示,其中做功冲程是( ) 【解析】选B。 本题考查内燃机四个冲程的识别。 根据进气门、排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断。 做功冲程中,进气门、排气门都关闭,活塞向下运动,B选项符合。 A选项是吸气冲程,C选项是压缩冲程,D选项是排气冲程。 5.(2014·遂宁中考)下列有关热机的说法中不正确的是( ) A.热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程 B.为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性 C.可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率 D.热机的大量使用会造成环境污染 【解析】选C。 本题考查热机的工作原理、比热容、热机效率等知识。 热机是将内能转化为机械能的机器,A说法正确;由于水的比热容大,一定质量的水升高一定温度后吸热很多,所以用水作发动机的冷却剂,B说法正确;热机效率是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的总能量的比值,与热机功率无关,C说法不正确;热机工作时产生大气污染、噪声污染和热污染等,对环境带来危害,D说法正确。 6.(2014·济宁中考 )央视一套播出的“舌尖上的中国”节目深受观众喜爱,味道鲜美的微山湖炖鱼是济宁人民“舌尖上的美食”。 炖鱼满屋飘香是由于 造成的,烹饪过程中其内能是通过 的方式改变的。 【解析】本题考查分子的热运动和改变内能的方式。 炖鱼的美味香飘四溢,这是因为组成物质的分子不停地做无规则运动;在烹饪过程中,鱼从加热设备上吸收热量,内能增加,是通过热传递方式实现的。 答案: 分子不停地做无规则运动 热传递 7.(2014·牡丹江中考)烈日炎炎的夏季,中午海滩上的沙子热得烫脚,海水却非常凉爽,这是因为水的比热容 (选填“大于”“等于”或“小于”)沙子的比热容。 质量为2kg的水温度升高10℃时,吸收的热量是 J。 [c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【解析】本题考查水的比热容较大的特点以及吸热公式的应用。 水的比热容大于沙子的比热容,在相同的吸热条件下,沙子升温快,水升温慢,所以脚会感觉到沙子烫脚,海水凉爽。 水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×10℃=8.4×104J。 答案: 大于 8.4×104 8.(2014·绵阳中考)如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值 (选填“大于”“小于”或“等于”)B燃料的热值。 在标准大气压下,若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为4.9×106J,其中有60%的热量被质量为10kg、初始温度为38℃的水吸收,c水=4.2×103J/(kg·℃),则水的温度升高 ℃。 【解析】本题考查热值的比较和热量的计算。 由题图知,质量相等的B燃料比A燃料放出的热量多,根据燃料完全燃烧放热公式Q放=mq可判断热值大小关系为qA 因为Q吸=ηQ放,c水m水(t-t0)=ηQ放,所以水最后的温度t= +t0= +38℃=108℃;由于在1标准大气压下水的沸点为100℃,因此水的末温应为100℃,而水的初温为38℃,所以水升高的温度Δt=100℃- 38℃=62℃。 答案: 小于 62 9.(2014·酒泉中考)如图所示是四冲程汽油机的两个冲程,甲图显示的是汽油机的 冲程,乙图中是 能转化为 能。 【解析】本题考查汽油机工作冲程和能量转化的判断。 由图甲可知,进气门、排气门关闭,活塞上行,所以是压缩冲程;乙图中进气门、排气门关闭,活塞下行,所以是做功冲程,在该冲程中将燃气的内能转化为活塞的机械能。 答案: 压缩 内 机械 10.(2014·兰州中考)水壶里装有2kg、20℃的水,用天然 气炉具将其加热至沸腾,已知天然气的热值为8×107J/m3,大气压强为1标准大气压,c水=4.2×103J/(kg·℃),求: (1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量? (2)若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3,则天然气炉具的效率是多少? 【解析】 (1)在1标准大气压下水的沸点是t=100℃,水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0) =4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃) =6.72×105J (2)燃烧0.021m3天然气放出的热量 Q放=Vq=0.021m3×8×107J/m3=1.68×106J 天然气炉具的效率 η= ×100%= ×100%=40% 答案: (1)6.72×105J (2)40% 11.(2014·江西中考)莲莲家的汽车尾部标有“2.0T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同 时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。 这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW·h),已知汽油的热值为4.6×107J/kg。 (温馨提示: 最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2kg/(kW·h)表示获得1kW·h能量消耗0.2kg汽油。 )求: (1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少? (2)该汽车发动机的效率最高可达多少? (结果保留整数) 【解析】 (1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量: Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/k g=9.2×106J (2)根据题意可知,完全燃烧0.2kg汽油获得的能量为W=1kW·h=3.6×106J, 汽车发动机的效率: η= ×100%= ×100%≈39%。 答案: (1)9.2×106J (2)39%
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