中考物理总复习：专题检测12 内能　内能的利用

中考物理总复习：专题检测12 内能　内能的利用

专题检测十二　内能　内能的利用 ‎(时间45分钟　满分100分)‎ 一、选择题(每题4分,共40分)‎ ‎1.(2017江苏盐城)端午节,小红一进家门便闻到粽子的香味,这一现象表明(D)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.分子间有间隙 B.分子间存在引力 C.分子间存在斥力 D.分子在永不停息地运动 ‎2.‎ ‎(2017浙江舟山)下列各项都能使如图瓶内铁屑内能增加,其中属于做功的是(A)‎ A.不断晃动瓶子 B.用酒精灯加热 C.用手捂瓶子 D.在烈日下照射 ‎3.(2017甘肃兰州)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是(C)‎ A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系 B.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大 C.质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多 D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移 ‎4.根据下表提供的数据,以下结论中正确的是(B)‎ ‎　　　　几种物质的比热容　　　　单位:×103J/(kg·℃)‎ 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 砂石 铝 铜 比热容 ‎4.2‎ ‎2.4‎ ‎2.1‎ ‎0.14‎ ‎2.1‎ ‎0.92‎ ‎0.88‎ ‎0.39‎ ‎　A.液体的比热容一定比固体的大 B.质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铝块吸收的热量多 C.同一物质发生物态变化后,比热容不变 D.质量相等的水和煤油,吸收相等热量后,水的温度变化大 ‎5.水具有比热容大的特点,下列现象及应用与此特点无关的是(D)‎ A.用水来冷却汽车发动机 B.内陆地区温差比沿海地区大 C.冬天的暖气设备用热水供暖 D.夏天往地上洒水,感觉凉爽 ‎6.下列有关热机的说法正确的是(B)‎ A.内燃机的冷却液需要用比热容较小的物质 B.内燃机除做功冲程以外的三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的 C.汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源 D.在汽油机的压缩冲程中,进气门、排气门都关闭,活塞向下运动 ‎7.单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示。下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是(B)‎ A.丙丁乙甲 B.乙丁甲丙 C.乙甲丁丙 D.甲乙丙丁 ‎8.如图所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内液体的初温与质量也相同,不考虑热量损失。下列选择正确的是(A)‎ A.对比甲、乙两图,如果燃料2的热值较高,最终乙图液体内能较大 B.对比乙、丙两图液体最终升温,可以比较两种液体的比热容 C.对比乙、丙两图,如果液体b最终升温较高,说明燃料1的热值较大 D.对比甲、丙两图,如果液体b比热容比液体a大,那么要升高相同温度,甲图装置需要时间较长 ‎9.(多选)如图所示是“风能太阳能互补”节能灯,关于节能灯的设计解释合理的是(ACD)‎ A.太阳能电池板是将太阳能转化为电能 B.蓄电池储存能量的过程是将机械能和太阳能转化成电能 C.节能灯工作时是将电能转化成光能和内能 D.小风扇工作时将机械能转化为电能 ‎10.(多选)关于热和能,以下说法正确的是(CD)‎ A.0 ℃的冰没有内能,分子不运动 B.物体的温度越低,所含的热量越少 C.一个物体温度升高,它的内能增大 D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其原因之一是水的比热容较大 二、填空题(每空2分,共22分)‎ ‎11.在长期堆放煤的地方,地面和墙角都会染上一层黑色,用力刮去一层墙的表皮,可以看到里面还是黑色,这属于扩散现象;两滴水银靠近时,能自动结合成一滴较大的水银,这一事实说明分子间存在着引力;“破镜重圆”是一种良好的愿望,我们可以将两块表面光滑的铅块挤压后黏在一起,但是两块破镜却做不到,这是因为镜子断裂处的绝大多数分子间的距离较大,分子间几乎没有作用力。‎ ‎12.新型防空导弹“红旗-9”试射,导弹上升过程中,与空气摩擦导致内能增大(选填“增大”“减小”或“不变”),内能改变是通过做功的方式实现的。用无烟煤来做饭时,热量大部分是通过热传递方式传递给锅。‎ ‎13.将一瓶质量为0.5 kg、温度为25 ℃的纯净水放入冰箱,一段时间后纯净水的温度降低到5 ℃,则这瓶纯净水的内能减少了4.2×104 J,这是通过热传递的方式改变了水的内能。〔水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)〕‎ ‎14.天然气燃烧时将化学能转化为内能。至少需要消耗0.21 m3的天然气才能将质量为20 kg、初温为20 ℃的水烧开。〔c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=3.2×107 J/m3〕‎ 三、实验探究题(本题共16分)‎ ‎15.(8分)如图所示是我们在学习分子动理论时做过的一些实验。a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力;c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。‎ ‎(1)图a、d两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子在永不停息地做无规则运动。‎ ‎(2)图b、e两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子间存在引力。〚导学号86244272〛‎ ‎16.(8分)某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置。‎ ‎(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是B。‎ A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加酒精量相同 C.取相同质量的水和另一种液体 D.盛放水和另一种液体的容器相同 ‎(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是97℃,这表明实验时的大气压强小于(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。‎ ‎(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高得多。请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:不同物质的吸热能力不同(选填“相同”或“不同”)。〚导学号86244273〛‎ 四、材料阅读题(本题10分)‎ ‎17.阅读下面短文并回答问题。‎ 即热式节能饮水机 即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使用,如图甲为我校教学楼层安装的某品牌即热式节能饮水机,其原理如图乙所示。烧开的水很烫不能立即饮用,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温,同吋,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。‎ 如图乙,当节能饮水机的出水流量为1.9L/min时,20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃的热水流进加热腔,同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管,变成可供直接饮用的温开水流出。‎ 即热式节能饮水机喝水无需等待,即按即出,而且具有待机零功耗,比传统饮水机要节能、省电,真正倡导了绿色环保饮水新概念。‎ ‎(1)写出一条即热式节能饮水机具有的优点:节能,效率高。‎ ‎(2)若在热交换套管内进行热交换过程中,自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等,则可供直接饮用的温开水的温度是35℃。‎ ‎(3)每分钟节能饮水机流出水的质量为1.9 kg,每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量是1.197×105 J。〔ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)〕〚导学号86244274〛‎ 五、计算题(本题共12分)‎ ‎18.(6分)某学校小组想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给100 g、初温为20 ℃的水加热,经过一段时间测得水温升高了60 ℃,消耗了4.2 g酒精。已知:水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),酒精的热值为3×107 J/kg。求:‎ ‎(1)此过程中水吸收的热量;‎ ‎(2)4.2 g酒精完全燃烧放出的热量;‎ ‎(3)酒精灯烧水时的热效率。‎ 答案(1)2.52×104J　(2)1.26×105J　(3)20%‎ 解析(1)100g=0.1kg,水吸收的热量 Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×60℃=2.52×104J ‎(2)4.2g酒精完全燃烧产生的热量 Q放=m酒精q=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J ‎(3)酒精灯烧水时的热效率 η=Q吸Q放‎=‎‎2.52×1‎0‎‎4‎J‎1.26×1‎0‎‎5‎J×100%=20%‎ ‎〚导学号86244275〛‎ ‎19.‎ ‎(6分)水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式。随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以温度不高于60 ℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示)。‎ ‎(1)某房间一段时间内循环流动的水质量为1 200 kg,进水温度为55 ℃,出水温度为40 ℃。这段时间里水向外界放出多少热量?〔水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)〕‎ ‎(2)若该水暖的热效率为90%,这段时间要消耗多少天然气?(假设天然气完全燃烧,天然气的热值为7.2×107 J/m3)‎ ‎(3)“水地暖”以水为媒介,利用了水的什么性质,请具体说明为什么要利用这一特性。‎ 答案(1)7.56×107J　(2)1.17m3　(3)由热量公式Q=cmΔt可知,由于水的比热容较大,在温度变化量Δt一定时,相等质量的水释放的热量较多。‎ 解析(1)水放出的热量 Q放=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1200kg×(55℃-40℃)=7.56×107J ‎(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,则:Q有用=Q水放=7.56×107J,由η=Q有用Q放得,天然气需要放出的热量Q放=Q有用η‎=‎‎7.56×1‎0‎‎7‎J‎90%‎=8.4×107J 由Q放=Vq得,天然气的体积 V=Q放q天然气‎=‎‎8.4×1‎0‎‎7‎J‎7.2×1‎0‎‎7‎J/‎m‎3‎≈1.17m3‎ ‎(3)由热量公式Q=cmΔt可知,由于水的比热容较大,在温度变化量Δt一定时,相等质量的水释放的热量较多。‎ ‎〚导学号86244276〛‎ ‎##‎ 专题检测十二　内能　内能的利用 ‎1.D ‎2.A　不断晃动瓶子,铁屑与瓶壁之间有摩擦,在此过程中要克服摩擦做功,使其内能增大,温度升高,故A符合题意;B、C、D选项中瓶内铁屑分别从酒精灯火焰、手和阳光中吸收热量,都是通过热传递的方式来使物体内能增加的,故B、C、D不符合题意。‎ ‎3.C　跟物体的运动速度有关的是机械能,内能和机械能是没有关系的,故A错误;不同燃料燃烧时,放出热量的多少与热值和燃烧燃料的质量有关,故B错误;质量相同、初温相同的水和煤油,放出相同的热量,因为水的比热容大,所以水的温度变化小,煤油的温度变化大,故煤油的末温低一些,故C正确;内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故D错误。‎ ‎4.B　液体的比热容不一定比固体的大,比如:冰比水银的比热容大,故A错误;质量相等的铝和铜,升高相同的温度,根据吸热公式Q=cmΔt知,铝吸收的热量多,故B正确;‎ 同一物质发生物态变化后,比热容改变,比如水和冰的比热容不同,故C错误;质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,根据公式Δt=Qcm知,煤油的温度变化大,故D错误。‎ ‎5.D　因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水来冷却汽车发动机,与水的比热容大的特点有关,故A不符合题意;因为水的比热容大,相同质量的水和砂石比较,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化小,因此内陆地区温差比沿海地区大,故B不符合题意;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以冬天供暖系统使用热水循环供暖,与水的比热容大的特点有关,故C不符合题意;给地板洒水降温是利用了水蒸发吸热,与比热容无关,故D符合题意。‎ ‎6.B　内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质,一般用水,故A错误;内燃机工作时有四个冲程,只有做功冲程做功,其他的三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成,故B正确;汽油机消耗的汽油不可循环使用,是石油中提炼出来的,石油是化石能源,是不可再生的,故C错误;汽油机在压缩冲程中,进气门、排气门都关闭,活塞向上运动,故D错误。‎ ‎7.B　题图甲中两个气门都关闭,火花塞点火,此时活塞向下运动,应该是第三个冲程——做功冲程;题图乙中进气门打开,排气门关闭,应该是第一个冲程——吸气冲程;题图丙中进气门关闭,排气门打开,应该是第四个冲程——排气冲程;题图丁中两个气门都关闭,火花塞没有点火,此时活塞向上运动,应该是第二个冲程——压缩冲程。按照四个冲程的先后顺序应该是乙、丁、甲、丙。‎ ‎8.A　题干甲、乙两图液体的初温与质量相同,且燃料的质量相同,若燃料2的热值较高,最终燃料2放出的热量多,则乙图液体吸收的热量更多,液体的末温更高,所以内能更大,故A正确;通过液体最终升温来比较比热容的大小要控制吸收的热量相等,题干乙、丙两图中燃料种类不同(热值不同),最终放出的热量不相等,液体吸收的热量不相等,不能比较比热容大小,故B错误;对比题干乙、丙两图,液体a、b的比热容大小关系未知,故不能说明燃料1的热值较大,故C错误;甲、丙燃料相同,相同时间内放出的热量相同;由Q吸=cmΔt可知,若液体b比热容比液体a大,那么要升高相同温度,液体b需要吸收的热量多,加热时间长,即题图丙装置需要时间较长,故D错误。‎ ‎9.ACD　太阳能电池板,吸收太阳能,产生电能,是把太阳能转化为电能,故A正确;蓄电池储存能量的过程是充电过程,即消耗电能,产生化学能,所以是将电能转化为化学能的过程,故B错误;节能灯工作时,消耗电能,产生光能和内能,故C正确;题图中的小风扇工作时,利用风能,产生电能,故是把风能转化为电能,故D正确。‎ ‎10.CD　因为物体的分子永不停息地做无规则的运动,所以任何物体都有内能,0℃的冰仍具有内能,A说法错误;热量是一个过程量,不能说“具有”或“含有”,B说法错误;物体温度升高时,分子的无规则运动速度也增大,内能增加,C说法正确;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以可作为冷却剂,D说法正确。‎ ‎11.扩散现象　引力　大 ‎12.增大　做功　热传递 解析导弹上升过程中,与空气摩擦做功,使内能增大,因此,内能改变是通过做功的方式实现的;用无烟煤来做饭时,内能发生转移,因此热量大部分是通过热传递方式传递给锅的。‎ ‎13.4.2×104　热传递 解析水放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(25℃-5℃)=4.2×104J;这是通过热传递的方式改变水的内能的。‎ ‎14.化学　内　0.21‎ 解析天然气燃烧时将化学能转化为内能;水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(100℃-20℃)=6.72×106J;天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72×106J,由Q放=Vq,可得,所需天然气的体积V天然气=Q放q‎=‎‎6.72×1‎0‎‎6‎J‎3.2×1‎0‎‎7‎J/‎m‎3‎=0.21m3。‎ ‎15.(1)a、d　分子在永不停息地做无规则运动　(2)b、e　分子间存在引力 解析题图a说明分子在永不停息地做无规则运动;题图b说明分子之间总存在相互作用的引力;题图c说明分子之间有间隔;题图d说明分子在永不停息地做无规则运动;题图e说明分子之间总存在相互作用的引力。‎ ‎16.(1)B　(2)97　小于　(3)不同 解析(1)用控制变量法进行探究,因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式,与酒精的多少无关,所以B选项多余。(2)在题图中,水的沸点为97℃;因为沸点低于100℃,所以实验时的大气压小于标准大气压。(3)在质量、吸收的热量相同时,不同液体升高的温度不同,说明不同物质的吸热能力不同。‎ ‎17.(1)节能,效率高　(2)35　(3)1.9　1.197×105‎ 解析(1)根据其原理,将进水管与出水管贴在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温,同时,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开,由此可知其优点是节能,热效率高;(2)因20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃,同时相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管后变为温开水流出,所以,不计热损失时,冷水吸收的热量和热水放出的热量相等,由Q=cmΔt可得,cm(85℃-20℃)=cm(100℃-t0),解得t0=35℃;(3)由饮水机的出水流量为1.9L/min可知,每分钟加热水的体积V=1.9L=1.9×10-3m3,由ρ=mV可得,水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1.9×10-3m3=1.9kg,水吸收的热量Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×1.9kg×(100℃-85℃)=1.197×105J。‎ ‎18.(1)2.52×104 J　(2)1.26×105 J　(3)20%‎ 解析(1)100g=0.1kg,水吸收的热量 Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×60℃=2.52×104J ‎(2)4.2g酒精完全燃烧产生的热量 Q放=m酒精q=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J ‎(3)酒精灯烧水时的热效率 η=Q吸Q放‎=‎‎2.52×1‎0‎‎4‎J‎1.26×1‎0‎‎5‎J×100%=20%‎ ‎19.(1)7.56×107 J　(2)1.17 m3　(3)由热量公式Q=cmΔt可知,由于水的比热容较大,在温度变化量Δt一定时,相等质量的水释放的热量较多。‎ 解析(1)水放出的热量 Q放=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1200kg×(55℃-40℃)=7.56×107J ‎(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,则:Q有用=Q水放=7.56×107J,由η=Q有用Q放得,天然气需要放出的热量Q放=Q有用η‎=‎‎7.56×1‎0‎‎7‎J‎90%‎=8.4×107J 由Q放=Vq得,天然气的体积 V=Q放q天然气‎=‎‎8.4×1‎0‎‎7‎J‎7.2×1‎0‎‎7‎J/‎m‎3‎≈1.17m3‎ ‎(3)由热量公式Q=cmΔt可知,由于水的比热容较大,在温度变化量Δt一定时,相等质量的水释放的热量较多。‎