江蘇省2024-2025年三年中考物理真題分類匯編專題14內(nèi)能的利用含解析

Page5專題14內(nèi)能的利用一．選擇題1．（2024?鎮(zhèn)江）某汽油機的四個沖程如圖所示。在該汽油機的一個工作循環(huán)中，壓縮沖程結(jié)束后，下一個沖程是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】汽油機四個沖程是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，在該汽油機的一個工作循環(huán)中，壓縮沖程結(jié)束后，下一個沖程是做功沖程，由圖可知，C圖中兩個氣門都關(guān)閉，火花塞點火，此時活塞向下運動，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；故選：C。2．（2024?無錫）煤炭是一種重要能源。為推斷煤炭品質(zhì)的優(yōu)劣，最科學的方法是檢驗煤炭的（）A．比熱容 B．密度 C．熱值 D．溫度【答案】C【解析】熱值是燃料的一種特性，單位質(zhì)量的煤完全燃燒時所釋放出的熱量越大，說明該煤的熱值越大，即是優(yōu)質(zhì)煤炭，故C正確。故選：C。3．（2024?蘇州）下列四張圖中利用熱傳遞來變更物體內(nèi)能的是（）A．鉆木取火 B．煤爐燒水 C．壓縮空氣升溫 D．搓手取暖【答案】B【解析】A、鉆木取火，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，是通過做功的方式變更物體內(nèi)能的，故A不符合題意；B、煤爐燒水，水汲取熱量，溫度上升，內(nèi)能增大，是通過熱傳遞的方式增加水的內(nèi)能，故B符合題意；C、壓縮空氣，使空氣升溫，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功的方式變更物體內(nèi)能的，故C不符合題意；D、用“搓手”的方法取暖，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功的方式變更物體內(nèi)能的，故D不符合題意。故選：B。4．（2024?南通）生活中的“不變”常蘊含豐富的物理道理，下列有關(guān)“不變”的推斷正確的是（）A．一瓶煤油燃燒一半前后﹣﹣煤油熱值不變 B．聲音向遠處傳播過程中﹣﹣聲音響度不變 C．酒精與水充分混合前后﹣﹣體積之和不變 D．物體遠離平面鏡過程中﹣﹣物像間距不變【答案】A【解析】A、因為熱值是煤油的特性，將一瓶煤油倒掉一半熱值不變，故A正確；B、聲音在向遠處傳播的過程中，響度越來越小，故B錯誤；C、酒精與水充分混合，水分子和酒精分子進入彼此的間隙中，混合后體積變小，故C錯誤；D、物體遠離平面鏡時像距增加，物距增加，故物像間距增加，故D錯誤。故選：A。5．（2024?淮安）如圖所示是演示點火爆炸的試驗裝置，按動電火花發(fā)生器的按鈕，點燃盒內(nèi)酒精。盒蓋快速飛出。這個過程與四沖程汽油機中的哪一個沖程的能量轉(zhuǎn)化相同（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】C【解析】如圖所示是演示點火爆炸的試驗裝置，按動電火花發(fā)生器的按鈕，點燃盒內(nèi)酒精，盒蓋被打出去，這是因為酒精燃燒產(chǎn)生的燃氣對外做功，消耗燃氣的內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為盒蓋的機械能，故是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；四沖程汽油機中的做功沖程就是利用內(nèi)能來做功的沖程，也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故選：C。6．（2024?無錫）如圖所示，用電火花發(fā)生器點燃塑料盒內(nèi)的酒精氣體，能將盒蓋噴出很遠，此過程中的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機的哪一個沖程相像？（）A．壓縮沖程 B．吸氣沖程 C．排氣沖程 D．做功沖程【答案】D【解析】按動電火花發(fā)生器的按鈕，點燃盒內(nèi)酒精，盒蓋被打出去，這是因為酒精燃燒產(chǎn)生的燃氣對外做功，消耗燃氣的內(nèi)能，變成盒蓋的機械能，故是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；四沖程熱機中的做功沖程就是利用內(nèi)能來做功的沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故選：D。7．（2024?南通）如圖，禮花筒利用筒內(nèi)的高壓空氣膨脹，將彩帶噴向空中，產(chǎn)生喜慶效果。則高壓空氣膨脹過程中（）A．對外做功內(nèi)能增加 B．分子熱運動加劇 C．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D．向外界傳遞熱量【答案】C【解析】A、禮花筒內(nèi)的高壓空氣膨脹對外做功，其自身的內(nèi)能是減小的，故A錯誤；B、由于禮花筒內(nèi)的高壓空氣膨脹對外做功，其自身的內(nèi)能減小、溫度降低，所以分子熱運動變慢，故B錯誤；C、禮花筒內(nèi)的高壓空氣膨脹對外做功，其自身的內(nèi)能減小，轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；D、禮花筒內(nèi)的高壓空氣膨脹對外做功，而不是向外界傳遞熱量，故D錯誤。故選：C。8．（2024?鎮(zhèn)江）下列表示四沖程汽油機處于壓縮沖程的是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】A、進氣門開啟，排氣門關(guān)閉，活塞下行，氣體流入汽缸，是吸氣沖程，故A不符合題意；B、兩氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，故B不符合題意；C、兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，故C符合題意；D、進氣門關(guān)閉，排氣門開啟，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程，故D不符合題意。故選：C。9．（2024?淮安）下列事例中，通過做功來變更物體內(nèi)能的是（）A．金屬勺放在熱湯中 B．食品放入冰箱 C．取暖器旁的物體溫度上升 D．反復彎折鐵絲【答案】D【解析】A、金屬湯勺放在熱湯中，溫度上升，屬于熱傳遞變更物體的內(nèi)能，故A錯誤；B、食品放入電冰箱，溫度降低，屬于熱傳遞變更物體的內(nèi)能，故B錯誤；C、在取暖器旁的物體，溫度上升，屬于熱傳遞變更物體的內(nèi)能，故C錯誤；D、反復彎折鐵絲，彎折處發(fā)燙，屬于做功變更物體的內(nèi)能，故D正確。故選：D。10．（2024?無錫）如圖所示是汽油機工作時，做功沖程示意圖，下列說法正確的是（）A．該沖程中活塞往復運動兩次 B．該沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．該沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D．隨著汽油的燃燒，汽油的熱值會減小【答案】C【解析】A、在四沖程汽油機的一個工作循環(huán)中，活塞往復運動兩次，燃氣推動活塞做功一次，故A錯誤；BC、依據(jù)圖示可知，兩個氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下運動，氣缸容積增大，因此是做功沖程，在做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤、C正確；D、熱值是物質(zhì)的一種屬性，只與物質(zhì)的種類有關(guān)，因此當汽油不斷削減時，汽油的熱值不變，故D錯誤。故選：C。11．（2024?南京）汽車緊急剎車時，輪胎溫度急劇上升，內(nèi)能增大，圖中四個事例中變更物體內(nèi)能的方式與之相同的是（）A．鉆木取火 B．金屬勺放在熱湯中 C．食品放入冰箱內(nèi) D．物體放在取暖器旁【答案】A【解析】汽車緊急剎車時，輪胎與地面摩擦，克服摩擦做功，輪胎溫度急劇上升，內(nèi)能增大，是通過做功的方式變更內(nèi)能的；A、鉆木取火是克服摩擦做功，屬于做功變更物體的內(nèi)能。故A正確；B、金屬勺放在熱湯中，金屬勺汲取熱量，是通過熱傳遞變更內(nèi)能，故B錯誤；C、食品放入冰箱內(nèi)，食品放出熱量，屬于熱傳遞變更內(nèi)能，故C錯誤；D、物體放在取暖器旁邊，會汲取熱量，屬于熱傳遞變更內(nèi)能，故D錯誤；故選：A。12．（2024?揚州）下列用做功的方式使冰熔化的是（）A．太陽照耀 B．相互摩擦 C．浸入熱水 D．爐火加熱【答案】B【解析】太陽輻射、浸入熱水、爐火加熱，都是通過熱傳遞的方式變更冰的內(nèi)能的；相互摩擦時克服摩擦做功，使冰的內(nèi)能變大，故B正確。故選：B。二．填空題13．（2024?常州）2024年1月18日，第十屆江蘇?！芭_灣燈會”在常州恐龍城開幕。如圖所示為展會中的“走馬燈”，點燃底部蠟燭，熱空氣上升驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動，觀眾驚異地看到紙片小人的影子動了起來。熱空氣上升驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動的能量轉(zhuǎn)化方式為內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，這與四沖程汽油機的做功沖程相同?！敬鸢浮績?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；做功。【解析】點燃蠟燭時，氣體溫度上升，氣體的密度變小，熱空氣就會向上運動，運動的熱空氣推動扇葉轉(zhuǎn)動，運動的熱空氣對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，該沖程和四沖程汽油機的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。14．（2024?宿遷）自然氣的熱氣值放出為4.4×107J/kg，小明燒開一壺水消耗了0.05kg。完全燃燒這些自然氣放出熱量為2.2×106J；水沸騰時壺蓋被頂起，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，汽油機的做功沖程與此原理相像?！敬鸢浮?.2×106；機械；做功?！窘馕觥肯?.05g自然氣釋放的熱量：Q＝mq＝0.05kg×4.4×107J/kg＝2.2×106J；水沸騰時壺蓋被頂起，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，在汽油機的做功沖程中，高溫高壓的燃氣膨脹做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。15．（2024?鹽城）燃油汽車的核心部件是熱機，通過排氣沖程將廢氣排出氣缸，造成大氣污染，電動汽車正逐步替代燃油汽車。一輛電動汽車在平直的馬路上以54km/h的速度勻速行駛10min，通過的路程是9km．關(guān)閉電源后，由于慣性電動汽車還要接著向前滑行一段距離?！敬鸢浮颗艢猓?；慣性?！窘馕觥浚?）熱機的四個沖程中，排氣沖程中活塞上行，汽缸內(nèi)容積減小，將廢氣排出氣缸；（2）由v＝得，汽車通過的路程：s＝vt＝54km/h×h＝9km；（3）關(guān)閉電源后，汽車由于慣性還要接著向前滑行一段距離。16．（2024?無錫）某輛行駛的小轎車，其正常工作時的能量轉(zhuǎn)化狀況如圖所示，若輸入的化學能為2000J，輸出的動能為300J．則輸出的內(nèi)能和聲能共計1700J；輸出的有用能量是動能，則小轎車正常工作時的效率為15%?！敬鸢浮?700；15%。【解析】（1）由圖知，輸入的化學能E＝2000J，輸出的動能E1＝300J輸出的內(nèi)能和聲能：E2＝E﹣E1＝2000J﹣300J＝1700J；（2）小轎車正常工作時的效率：η＝＝×100%＝15%。17．（2024?揚州）如圖，“長征五號B”運載火箭首次采納了我國最新研制的大推力液氧煤油發(fā)動機。煤油的熱值為4.6×107J/kg，完全燃燒2kg煤油放出的熱量為9.2×107J．火箭升空后助推器會自動脫落。助推器脫落后在重力作用下落回地面。此時火箭相對地面是運動的?！敬鸢浮?.2×107；重力；運動?！窘馕觥客耆紵?kg煤油放出的熱量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×2kg＝9.2×107J；火箭升空后助推器會自動脫落后，助推器會在重力的作用下落回地面，此時火箭相對于地面發(fā)生了位置的變更，則火箭是運動的。18．（2024?淮安）如圖所示，用力將空氣壓縮引火儀的活塞快速下壓，玻璃筒底部的棉花冒煙燃燒，下壓過程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此過程與汽油機的壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化形式相同?！敬鸢浮績?nèi)；壓縮?！窘馕觥坑昧⒖諝鈮嚎s引火儀的活塞快速下壓，玻璃筒底部的棉花冒煙燃燒，說明壓縮筒內(nèi)空氣做功，筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加、溫度上升，當達到棉花的燃點，棉花冒煙燃燒，其能量轉(zhuǎn)化方式是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮燃料混合物做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以它們的能量轉(zhuǎn)化狀況相同。19．（2024?常州）家用轎車常用汽油機驅(qū)動，汽油機在做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。汽車行駛過程中，油箱內(nèi)汽油越來越少，汽油的熱值不變（選填“變小”“不變”或“變大”）。【答案】做功；內(nèi)；不變。【解析】（1）汽油機工作時，在做功沖程中，燃氣膨脹做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；（2）汽油的熱值與汽油的質(zhì)量大小無關(guān)，所以油箱內(nèi)汽油越來越少，汽油的熱值不變。20．（2024?鎮(zhèn)江）圖中單缸四沖程汽油機正處在壓縮沖程，若該汽油機轉(zhuǎn)速為1800r/min，則它每秒鐘完成60個沖程。用水循環(huán)帶走汽油機產(chǎn)生的熱量，這是利用了水的比熱容較大的特性?！敬鸢浮繅嚎s；60；比熱容。【解析】（1）由圖可見，兩個氣門關(guān)閉，并且活塞向上運動，因此該沖程是壓縮沖程；（2）汽油機完成1個工作循環(huán)，完成四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對外做功1次，1800r/min＝30r/s，即每秒完成15個工作循環(huán)，完成60個沖程，對外做功15次；（3）用水循環(huán)帶走汽油機產(chǎn)生的熱量，這是利用了水的比熱容較大的特性。21．（2024?蘇州）如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團干燥的棉花，用力將活塞快速下壓，棉花被點燃。此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機的壓縮沖程相同。某效率為25%的汽油機在一次工作中消耗了4kg汽油，該汽油機對外做的機械功為4.6×107J．（汽油熱值為4.6×107J/kg）【答案】壓縮；4.6×107。【解析】（1）在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞快速向下壓，棉絮燃燒起來；說明壓縮筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度上升；壓縮過程中，活塞的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，故該過程中，與內(nèi)燃機的壓縮沖程相同；（2）汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝4kg×4.6×107J/kg＝1.84×108J；輸出的機械能為：E＝ηQ放＝25%×1.84×108J＝4.6×107J。22．（2024?揚州）如圖所示是汽油機的做功沖程。在壓縮沖程中，是通過做功方式增加燃氣的內(nèi)能。汽油機的轉(zhuǎn)速為3000r/min，則1s內(nèi)汽油機對外做功25次。【答案】做功；做功；25?！窘馕觥浚?）視察圖可知，此時兩個氣門都關(guān)閉，活塞由上向下運動，氣缸內(nèi)氣體膨脹，故該沖程是做功沖程；壓縮沖程中活塞壓縮燃氣做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功的方式增加燃氣內(nèi)能的；（2）汽油機轉(zhuǎn)速為3000r/min＝50r/s，說明每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)過50轉(zhuǎn)，完成＝25個工作循環(huán)，對外做功25次。23．（2024?常州）如圖所示，用力將空氣壓縮引火儀的活塞快速下壓，玻璃筒底部的干棉花冒煙燃燒，壓縮過程能量的轉(zhuǎn)化方式是機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能?！敬鸢浮繖C械；內(nèi)?！窘馕觥靠焖傧蛳聣夯钊?，活塞會壓縮空氣做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增加、溫度上升，當溫度達到棉花的燃點時，棉花就會燃燒。三．試驗探究題（共1小題）24．（2024?鎮(zhèn)江）在“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”試驗中，小林選用碎紙片和酒精為燃料進行了試驗。（1）小林將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后，若指針靜止時位置如圖1所示，則他應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)整；圖2是正確測量所用碎紙片質(zhì)量時的場景，此時游碼所處位置如圖3所示，則他還應(yīng)稱量6.5g的酒精；（2）小林組裝的試驗裝置如圖4所示，他在器材安裝中的一處錯誤是溫度計的玻璃泡接觸到了容器底；（3）本試驗中，燃料完全燃燒放出熱量的多少是通過溫度計的示數(shù)變更來反映的。（4）正確組裝試驗裝置后，小林用（1）中所稱量的碎紙片和酒精分別進行試驗，正確采集的數(shù)據(jù)如表所示，依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，小林卻得出了與事實相反的試驗結(jié)論：質(zhì)量相同的碎紙片和酒精完全燃燒后，碎紙片放出的熱量較多。你認為他在試驗中最有可能遺漏的操作是限制被加熱水的質(zhì)量相等。溫度燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡時的水溫/℃水溫的變更/℃酒精206545碎紙片208060【答案】（1）左；6.5；（2）溫度計的玻璃泡接觸到了容器底；（3）溫度計的示數(shù)變更；（4）限制被加熱水的質(zhì)量相等。【解析】（1）把天平放在水平桌面上，將游碼調(diào)到標尺左端的零刻線處；此時指針偏向右側(cè)，說明天平的左側(cè)上翹，平衡螺母應(yīng)向左移動；如圖2和3所示，碎紙片的質(zhì)量m＝5g+1.5g＝6.5g；為了比較熱值大小，要用相同質(zhì)量的不同的燃料，所以則他還應(yīng)稱量6.5g的酒精；（2）由圖4知，試驗中溫度計的玻璃泡遇到了容器底；（3）為了比較熱值大小，要用相同質(zhì)量的不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計的示數(shù)凹凸得出吸熱多少，進而推斷熱值大小；（4）試驗中要用相同質(zhì)量的不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，而小林卻得出了與事實相反的試驗結(jié)論：質(zhì)量相同的碎紙片和酒精完全燃燒后，碎紙片放出的熱量較多，可能是沒有限制被加熱水的質(zhì)量相等。四．解答題25．（2024?南通）小明想估測薯片的熱值，進行了如下試驗。（1）將天平放在水平面上并將游碼歸零，發(fā)覺指針偏左，則應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)整：測量質(zhì)量時，調(diào)整天平再次平衡，右盤中的砝碼和游碼位置如圖甲，其質(zhì)量為6.2g。（2）如圖乙，將薯片放在燃燒皿中充分燃燒后，燒杯中0.2kg的水溫度上升了5°C，則水汲取的熱量Q吸＝4.2×103J．[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（3）依據(jù)Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的熱值比實際值小得多。緣由是：因薯片燃燒放出的熱量不能完