中考物理章节强化训练内能的利用.docx
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中考物理章节强化训练内能的利用
备战2020中考物理章节强化训练——内能的利用
一、热机的原理
1.实验装置如图所示,加热试管使水沸腾。
对观察到的现象分析正确的是( )
A.玻璃管口冒出“白气”是水汽化成的水蒸气
B.加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C.小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D.小叶轮转动,水的内能转化为叶轮的机械能
2.如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )
3.菲菲家的下水道堵了,爸爸用固体疏通剂进行疏通。
具体操作是:
先将适量的疏通剂倒入下水道,再缓慢加入清水,疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体,通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。
在疏通剂与水的化学反应过程中,能量的转化情况是________能转化为________能,高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的________冲程。
4.目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车,汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过________的方式使气体内能增加。
开动时,释放的气体推动发动机,将气体的内能转化为________能,此车紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,汽车的机械能转化为________能。
5.阅读短文,回答问题。
从火车到火箭
生产力的发展需要强大的动力。
17世纪,人类发明了热机。
最早的热机是蒸汽机。
在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功。
原始的蒸汽机不便于使用……
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。
于是,内燃机应运而生。
内燃机分为汽油机、柴油机两大类。
汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的。
内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的。
从20世纪40年代开始,飞机上越来越多地使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。
在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便……
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________(填“增大”或“减小”)。
(2)在结构上汽油机汽缸的顶部是火花塞,柴油机汽缸的顶部是__________。
(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为__________。
二、热机的工作过程
1.下列所示的工具工作过程中使用热机的是( )
2.汽车是一种运输工具,关于汽车的知识下列说法正确的是( )
A.发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B.汽油只有在高温时才会蒸发
C.选择水作为发动机的冷却剂,是利用水的比热容较小的特点
D.车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
3.在四冲程汽油机工作过程中,将机械能转化成内能的冲程是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
4.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图________是将内能转化为机械能的冲程。
现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为2400r/min,这台汽油机每秒钟内完成________个冲程,对外做了________次功。
三、热值和热效率
1.用铝壶在天然气灶上烧水的过程中( )
A.水的温度越高,水分子运动越剧烈
B.通过做功的方式改变水的内能
C.铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水强
D.天然气燃烧越充分,热值越大
2.关于内燃机,下列说法正确的是( )
A.内燃机的实际工作效率可达100%
B.汽油机和柴油机使用同种燃料
C.汽油机和柴油机均属于内燃机
D.在做功冲程中,机械能转化为内能
3.目前,汽车发动机的汽缸都采用金属材料制作,这主要利用了金属耐高温、耐摩擦等性质。
但由于它的另一特性,却使得转化为有用功的能量大大减少,降低了发动机的机械效率。
这是指它具有良好的( )
A.弹性B.磁性C.导热性D.导电性
4.天然气水合物因其外观像冰、遇火即可燃而俗称“可燃冰”,如图所示,它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比________(只填一种)等传统能源小很多,是一种绿色清洁能源。
据中央电视台报道,同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km,加入相同体积的可燃冰就能跑50000km,这说明可燃冰与天然气相比具有更大的________。
5.汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将______能转化成______能。
一辆汽车一年行驶三万公里,消耗汽油2t,这些汽油完全燃烧放出_________J的热量。
(q汽油=4.6×107J/kg)
6.有如图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同种液体,通过比较燃料________(填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小。
燃料燃烧,________能转化为内能,用比热容________的液体可以使实验现象更明显。
(实验中液体没有沸腾)
7.太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。
现需将10kg、20℃的水加热到40℃,不考虑能量转换过程中能量的损失,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),燃气的热值为4.2×107J/m3。
则:
(1)若用太阳能热水器加热,则水吸收了多少热量?
(2)若用燃气热水器加热,则需要完全燃烧多少米3的燃气?
8.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先。
用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。
求:
(1)水吸收的热量。
(2)燃气锅炉烧水时的效率。
(3)若换用可燃冰,应使用多少米3可燃冰。
三、能量的转化和转移
1.生活中能量转化的实例很多。
下列描述中,错误的是( )
A.摩擦生热是把机械能转化为内能
B.摩擦起电是把电能转化为机械能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能
2.近年来,安宁河谷地区大力发展风力发电。
风力发电过程中涉及的能量转化的说法正确的是( )
A.太阳能转化为电能
B.电能转化为风能
C.水能转化为电能
D.风能转化为电能
3.如图所示,陨石在加速下落的过程中与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧。
则在陨石下落过程中,其能量转化过程是( )
A.重力势能→动能→内能B.动能→重力势能→内能
C.重力势能→内能→动能D.内能→重力势能→动能
4.下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是( )
A.在燃气灶上烧开水B.风吹动风车
C.骑自行车D.磨剪子
5.阅读下列短文,回答问题。
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功。
“天宫二号”在距地面高度380km的圆形轨道上绕地球匀速运行,绕地球一圈的运行时间为90分钟,“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由“长征七号”火箭成功发射升空,并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功,如图甲所示,为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。
发射“天舟一号”货运飞船的“长征七号”火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成。
火箭点火起飞时,火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台,使得发射平台核心区的温度接近3000℃,足以熔化绝大多数金属和非金属材料。
“长征七号”火箭发射时与其他火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”,其采取的是国际上先进的喷水降温方法,如图乙所示,在发射中火箭飞到5m高以后,“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒,喷水量约为400t,一部分的水会汽化到大气中,大部分的水则通过导流槽流走,于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用,防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。
[圆周率π=3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)设“喷水降温降噪系统”喷出400t水的初温为20℃,在喷水20s内全部变成100℃的水,则水带走的热量为________J。
(2)如图丙所示,设地球半径为6370km,“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行,圆形轨道的半径为________km,圆形轨道的周长为________km。
“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后,与“天宫二号”空间实验室成功对接,对接时“天舟一号”的运行速度为________km/s。
(3)“长征七号”火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断________(填“变大”“变小”或“不变”),“长征七号”火箭燃料燃烧时________能转化为内能。
备战2020中考物理章节强化训练——内能的利用参考答案
一、热机的原理
1.实验装置如图所示,加热试管使水沸腾。
对观察到的现象分析正确的是( )
A.玻璃管口冒出“白气”是水汽化成的水蒸气
B.加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C.小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D.小叶轮转动,水的内能转化为叶轮的机械能
【答案】D
2.如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )
【答案】C
3.菲菲家的下水道堵了,爸爸用固体疏通剂进行疏通。
具体操作是:
先将适量的疏通剂倒入下水道,再缓慢加入清水,疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体,通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。
在疏通剂与水的化学反应过程中,能量的转化情况是________能转化为________能,高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的________冲程。
【答案】化学;内;做功
4.目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车,汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过________的方式使气体内能增加。
开动时,释放的气体推动发动机,将气体的内能转化为________能,此车紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,汽车的机械能转化为________能。
【答案】做功;机械;内
5.阅读短文,回答问题。
从火车到火箭
生产力的发展需要强大的动力。
17世纪,人类发明了热机。
最早的热机是蒸汽机。
在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功。
原始的蒸汽机不便于使用……
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。
于是,内燃机应运而生。
内燃机分为汽油机、柴油机两大类。
汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的。
内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的。
从20世纪40年代开始,飞机上越来越多地使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。
在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便……
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________(填“增大”或“减小”)。
(2)在结构上汽油机汽缸的顶部是火花塞,柴油机汽缸的顶部是__________。
(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为__________。
【答案】
(1)减小
(2)喷油嘴 (3)机械能
二、热机的工作过程
1.下列所示的工具工作过程中使用热机的是( )
【答案】B
2.汽车是一种运输工具,关于汽车的知识下列说法正确的是( )
A.发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B.汽油只有在高温时才会蒸发
C.选择水作为发动机的冷却剂,是利用水的比热容较小的特点
D.车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
【答案】A
3.在四冲程汽油机工作过程中,将机械能转化成内能的冲程是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
【答案】B
4.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图________是将内能转化为机械能的冲程。
现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为2400r/min,这台汽油机每秒钟内完成________个冲程,对外做了________次功。
【答案】丙;80;20
三、热值和热效率
1.用铝壶在天然气灶上烧水的过程中( )
A.水的温度越高,水分子运动越剧烈
B.通过做功的方式改变水的内能
C.铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水强
D.天然气燃烧越充分,热值越大
【答案】A
2.关于内燃机,下列说法正确的是( )
A.内燃机的实际工作效率可达100%
B.汽油机和柴油机使用同种燃料
C.汽油机和柴油机均属于内燃机
D.在做功冲程中,机械能转化为内能
【答案】C
3.目前,汽车发动机的汽缸都采用金属材料制作,这主要利用了金属耐高温、耐摩擦等性质。
但由于它的另一特性,却使得转化为有用功的能量大大减少,降低了发动机的机械效率。
这是指它具有良好的( )
A.弹性B.磁性C.导热性D.导电性
【答案】C
4.天然气水合物因其外观像冰、遇火即可燃而俗称“可燃冰”,如图所示,它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比________(只填一种)等传统能源小很多,是一种绿色清洁能源。
据中央电视台报道,同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km,加入相同体积的可燃冰就能跑50000km,这说明可燃冰与天然气相比具有更大的________。
【答案】煤;热值
5.汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将______能转化成______能。
一辆汽车一年行驶三万公里,消耗汽油2t,这些汽油完全燃烧放出_________J的热量。
(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】化学;内;9.2×1010
6.有如图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同种液体,通过比较燃料________(填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小。
燃料燃烧,________能转化为内能,用比热容________的液体可以使实验现象更明显。
(实验中液体没有沸腾)
【答案】全部燃烧;化学;小
7.太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。
现需将10kg、20℃的水加热到40℃,不考虑能量转换过程中能量的损失,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),燃气的热值为4.2×107J/m3。
则:
(1)若用太阳能热水器加热,则水吸收了多少热量?
(2)若用燃气热水器加热,则需要完全燃烧多少米3的燃气?
解:
(1)水吸收的热量
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(40℃-20℃)=8.4×105J。
(2)燃气的体积V=
=
=0.02m3。
8.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先。
用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。
求:
(1)水吸收的热量。
(2)燃气锅炉烧水时的效率。
(3)若换用可燃冰,应使用多少米3可燃冰。
解:
(1)水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J。
(2)天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq天然气=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J,
燃气锅炉烧水时的效率η=
=
≈33.3%。
(3)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,
则可燃冰的热值q可燃冰=160q天然气=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3,
若换用可燃冰燃烧放出相同的热量,
应使用可燃冰的体积V可燃冰=
=
=0.075m3。
三、能量的转化和转移
1.生活中能量转化的实例很多。
下列描述中,错误的是( )
A.摩擦生热是把机械能转化为内能
B.摩擦起电是把电能转化为机械能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能
【答案】B
2.近年来,安宁河谷地区大力发展风力发电。
风力发电过程中涉及的能量转化的说法正确的是( )
A.太阳能转化为电能
B.电能转化为风能
C.水能转化为电能
D.风能转化为电能
【答案】D
3.如图所示,陨石在加速下落的过程中与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧。
则在陨石下落过程中,其能量转化过程是( )
A.重力势能→动能→内能B.动能→重力势能→内能
C.重力势能→内能→动能D.内能→重力势能→动能
【答案】A
4.下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是( )
A.在燃气灶上烧开水B.风吹动风车
C.骑自行车D.磨剪子
【答案】B
5.阅读下列短文,回答问题。
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功。
“天宫二号”在距地面高度380km的圆形轨道上绕地球匀速运行,绕地球一圈的运行时间为90分钟,“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由“长征七号”火箭成功发射升空,并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功,如图甲所示,为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。
发射“天舟一号”货运飞船的“长征七号”火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成。
火箭点火起飞时,火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台,使得发射平台核心区的温度接近3000℃,足以熔化绝大多数金属和非金属材料。
“长征七号”火箭发射时与其他火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”,其采取的是国际上先进的喷水降温方法,如图乙所示,在发射中火箭飞到5m高以后,“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒,喷水量约为400t,一部分的水会汽化到大气中,大部分的水则通过导流槽流走,于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用,防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。
[圆周率π=3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)设“喷水降温降噪系统”喷出400t水的初温为20℃,在喷水20s内全部变成100℃的水,则水带走的热量为________J。
(2)如图丙所示,设地球半径为6370km,“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行,圆形轨道的半径为________km,圆形轨道的周长为________km。
“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后,与“天宫二号”空间实验室成功对接,对接时“天舟一号”的运行速度为________km/s。
(3)“长征七号”火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断________(填“变大”“变小”或“不变”),“长征七号”火箭燃料燃烧时________能转化为内能。
【答案】
(1)1.344×1011
(2)6750;40500;7.5 (3)变大;化学
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