专题7内能及其利用——2022-2023年湖北省中考物理试题分类
一．选择题（共10小题）
1．（2023 宜昌）在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图，由图像可知（ ）
A．a液体比热容小
B．b液体是水
C．0～3min内a液体吸收的热量少
D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少
2．（2023 恩施州）冬季，某供热系统中有10kg水，当温度降低1℃时，可给房间放热（ ）
A．4.2×102J B．4.2×103J C．4.2×104J D．以上都不对
3．（2023 随州）近年来许多家庭使用电热液体蚊香器（如图），瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端，而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50℃左右，此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是（ ）
A．蒸发是液化的一种方式
B．在常温下，炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C．杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关，50℃时杀虫剂分子运动得最慢
D．一般情况下，温度升高汽化的速度会加快
4．（2022 武汉）如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是（ ）
A．白雪温度低，内能小
B．岩浆温度高，内能大
C．白雪温度低，分子热运动停止
D．岩浆温度高，分子热运动剧烈
5．（2022 恩施州）夏季，混凝土护栏被太阳晒得很热，池塘中太阳下的水却不很热，主要原因是（ ）[c混凝土＝0.84×103J/（kg ℃），c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
A．水不吸热 B．混凝土初温高
C．水的比热容大 D．混凝土放热
6．（2022 鄂州）做完广播体操后，来到餐厅，妈妈为你端上香喷喷的早餐。关于人能闻到食物的香味，下列说法不正确的是（ ）
A．是一种扩散现象
B．是由于分子不停地做无规则运动产生的
C．温度越高，香味越浓
D．温度越高，香味越淡
7．（2023 随州）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
8．（2022 宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
9．（2022 十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
10．（2022 黄石）如图所示是学校小制作比赛中的作品——自制蒸汽机，烧瓶瓶口的橡皮塞上插着“”型喷管，喷管的最上端通过球形磁铁吸到铁架台上，使烧瓶可以自由转动．当加热至水沸腾，水蒸气从喷嘴喷出，烧瓶开始快速旋转。下列说法正确的是（ ）
A．水沸腾时温度不断升高
B．烧瓶向水蒸气喷出的方向转动
C．水蒸气喷出时对喷管做功，内能减少
D．水蒸气推动烧瓶转动相当于内燃机排气冲程
二．填空题（共8小题）
11．（2023 鄂州）小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把初温为20℃的1kg水加热到100℃，燃烧了0.025m3天然气。则水吸收的热量为 J，假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为 。c水＝4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值取4×107J/m3。
12．（2023 荆州）某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是 J，该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），水的密度为1.0×103kg/m3，煤气的热值为4×107J/m3]
13．（2022 宜昌）如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 。
14．（2022 宜昌）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 J，另一种液体的比热容为 J/（kg ℃）。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
15．（2022 荆门）疫情防控期间，体温监测、手消毒及环境消杀是基本的防控措施。测温枪利用 （选填“紫外线”或“红外线”）测温；手擦了酒精会感到凉是因为酒精蒸发 （选填“吸热”或“放热”）；消杀过的教室处处能闻到消毒水的味道是因为分子在不停地做 运动。
16．（2022 荆州）在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，整个过程中摩擦力和空气阻力不可忽略。以运动员为参照物，下滑过程中跳台是 （选填“静止”或“运动”）的；滑行过程中滑雪板的温度升高，这是通过 的方式改变内能；运动员（含滑雪板）到达O点时受到 个力的作用；运动员利用 从B点飞出后在空中完成动作。
17．（2022 襄阳）宁静家园，净化环境。摩托车发动机上加装消音器是为了防止 产生，发动机工作时提供动力的是 冲程。
18．（2022 宜昌）现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的 能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了 。
三．实验探究题（共2小题）
19．（2023 随州）某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热，如图所示。
（1）若要探究不同物质的吸热差异应选择 （选填“甲、乙、丙”中的两个）两图进行对比实验。
（2）水沸腾时，小组成员观察到烧杯内出现的气泡是 （选填“A”、“B”或“C”）图。
（3）在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图象如图丁，分析可知100g煤油对应的图象是 （选填“b”或“c”），已知水的比热容大于煤油的比热容。
20．（2022 湖北）（1）如图甲所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热。这是通过 的方式改变水的内能。加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机的 冲程相同。
（2）如图乙所示，在测量滑动摩擦力大小的实验中，用弹簧测力计拉着木块水平向右做 运动，木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小，运用了 （选填“转换法”或“放大法”）。
四．综合能力题（共1小题）
21．（2022 湖北）同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。（干木柴的热值q干木柴＝1.2×107J/kg）
（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是 J；干木柴是 能源（选填“一次”或“二次”）。
（2）水吸收的热量为多少J？
（3）该柴火灶的效率为多少？
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．【解答】解：ABD、由图可知，将水和另一种液体都从15℃加热到35℃，b需要加热3min，a需要加热6min，说明b液体吸收的热量少、a液体吸收的热量多，则a的吸热能力强、比热容大，故a液体是水，故AB错误、D正确。
C、使用相同的加热器，在相同的加热时间内吸收的热量相等，则0～3min内a、b液体吸收的热量相等，故C错误，
故选：D。
2．【解答】解：10kg水温度降低1℃时，水放出的热量为Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×1℃＝4.2×104J，故C正确、ABD错误。
故选：C。
3．【解答】解：A、蒸发是汽化的一种方式，故A错误；
B、在常温下，炭纤维棒里的杀虫剂分子也会运动，故B错误；
C、杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关，50℃时杀虫剂分子运动得最快，故C错误；
D、一般情况下，温度升高汽化的速度会加快，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：AB、内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，与物体质量、温度、状态等有关，温度高的内能不一定大；温度低的内能不一定小，故AB错误。
CD、温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大；分子热运动永不停息，白雪温度低，但分子热运动没有停止，故C错误；
岩浆温度高，分子热运动剧烈，故D正确。
故选D。
5．【解答】解：根据Δt知，质量相等的水和混凝土，太阳照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小，因此，水的温度比混凝土低，所以太阳下的混凝土护栏很热，而旁边池塘里的水却不怎么热，故C正确。故选：C。
6．【解答】解：闻到了食物香味，这表明分子都在不停地做无规则运动，属于扩散现象；分子做无规则运动的快慢与温度有关，温度越高，热运动越剧烈，香味越浓。故ABC说法正确，D说法错误。
故选：D。
7．【解答】解：
A、根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高，故A正确；
B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用功所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%，故B错误；
CD、热值是燃料本身的一种特性，只与燃料本身决定，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，故CD错误。
故选：A。
8．【解答】解：（1）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确；
（2）由Q放＝mq可知，燃料燃烧放出的热量，与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关，与燃烧的温度无关，故D错误。
故选：C。
9．【解答】解：
A、尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧的较完全，故A正确；
B、两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程中内能转化为机械能，故B正确；
C、汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误；
D、该发动机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确。
故选：C。
10．【解答】解：A、水在沸腾过程中吸收热量，温度保持不变，故A错误；
B、当内能增大到一定程度时，水蒸气就会从喷管中向外喷出，因物体间力的作用是相互的，所以烧瓶向水蒸气喷出的反方向转动，故B错误；
C、烧瓶内水蒸气的内能会转化为烧瓶的机械能，烧瓶内水蒸气的内能减少，故C正确；
D、烧瓶内水蒸气对外做功的过程中，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共8小题）
11．【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.025m3×4×107J/m3＝1×106J，
燃气炉烧水的效率：η33.6%。
故答案为：3.36×105；33.6%。
12．【解答】解：（1）水的质量m＝ρV水＝1.0×103kg/m3×20×10﹣3m3＝20kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×20kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×106J；
（2）这些煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.21m3＝8.4×106J，
热水器烧水的效率：
η100%100%＝50%。
故答案为：4.2×106；50%。
13．【解答】解：因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。
故答案为：变大；分子间存在引力。
14．【解答】解：由图知，水在16min内初温t0＝10℃，末温为40℃，
16min内水吸收的热量：Q吸水＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（40℃﹣10℃）＝2.52×104J；
另一种液体加热8min，吸收的热量为：Q'吸2.52×104J＝1.26×104J；
由Q吸＝c液m液（t液﹣t0）得：1.26×104J＝c液×0.3kg×（50℃﹣20℃），
解得：c液＝1.4×103J/（kg ℃）。
故答案为：2.52×104；1.4×103。
15．【解答】解：测温枪利用红外线测温；
手擦了酒精会感到凉是因为酒精蒸发吸热；
消杀过的教室处处能闻到消毒水的味道是因为分子在不停地做无规则的运动。
故答案为：红外线；吸热；无规则的。
16．【解答】解：（1）以运动员为参照物，下滑过程中跳台的相对位置发生了改变，所以是运动的；
（2）滑行过程中，滑雪板克服摩擦做功，将机械能转化为内能，所以滑雪板的温度升高；
（3）运动员到达O点时受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力的作用，因此，一共受到4个力的作用；
（4）运动员由于具有惯性，会从B点飞出，并在空中完成动作。
故答案为：运动；做功；4；惯性。
17．【解答】解：摩托车发动机上加装消音器是为了防止噪声产生，是在声源处减弱噪声；发动机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，提供动力，其他三个冲程是依靠飞轮的惯性完成的。
故答案为：噪声；做功。
18．【解答】解：在汽车刹车时带动发电机，发电机将机械能转化为电能储存起来；
汽车就可以一边行驶，一边发电，在能量的转化过程中，有能量的散失，所以汽车不能永远运动下去，这种观念违背了能量守恒定律。
故答案为：机械；能量守恒定律。
三．实验探究题（共2小题）
19．【解答】解：（1）若要探究不同物质的吸热能力的差异，需要用相同的加热器加热质量相同的不同物质，故需要选择甲、丙两图进行对比实验；
（2）水在沸腾前，底部温度较高，底部少部分水汽化为水蒸气冒出时，一部分水蒸气上升过程中遇到上层温度较低的水，放热液化，所以气泡变小；液体沸腾时吸收热量，温度保持不变，气泡上升时不断增大，所以图B是水沸腾时的情况；
（3）根据图丁可知，质量、初温相同的b和c加热相同时间，吸收相同的热量，c的温度升高的多，根据Q＝cmΔt可知，c的比热容小，由于水的比热容大于煤油的比热容，所以c为煤油的图像。
故答案为：（1）甲、丙；（2）B；（3）c。
20．【解答】解：（1）在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热，水吸收热量，内能增大，温度升高，这是通过热传递的方式改变水的内能；
加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去，在这个过程中，把水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能；其能量转化情况与四冲程热机的做功冲程相同；
（2）在测量滑动摩擦力大小的实验中，用弹簧测力计拉着木块水平向右做匀速直线运动，木块受力平衡，木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小；
这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小，运用了转换法。
故答案为：（1）热传递；做功；（2）匀速直线；转换法。
四．综合能力题（共1小题）
21．【解答】解：（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量：Q放＝m干木柴q干木柴＝1kg×1.2×107 J/kg＝1.2×107J；
干木柴可以从自然界直接获取，因此干木柴是一次能源；
（2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（60℃﹣20℃）＝8.4×105J；
（3）该柴火灶的效率：η100%100%＝7%。
答：（1）1.2×107；一次；
（2）水吸收的热量为8.4×105J；
（3）该柴火灶的效率为7%。
