2021年中考物理真题全国及解析：内能的利用

2021年中考物理真题全国精选及解析：内能的利用

1.（2021怀化）如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程

C.做功冲程D.排气冲程

【答案】B

2.（2021自贡）关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（）

A.汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同

B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的

C.燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小

D.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能

【答案】D

3.（2021伊春）下列说法正确的是（）

A.内燃机消耗的燃料越多，其效率越高

B.物体吸收热量，其温度一定升高

C.外界对物体做功，物体内能可能增加

D.在热传递过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体

【答案】CD

【解析】解：4、热机效率是指热机所做有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比，这个比值

越大，效率就越高，内燃机消耗的燃料越多，所做有用功多少未知，其效率不一定越高，

故/错误

反物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高。如晶体熔化时，吸收热量，温度保持不变，

故5错误

C、外界对物体做功，其它形式能转化为内能，物体的内能增加，故C正确

热传递时，热量总是自发地从高温物体转移到低温物体，故〃正确

故选：CD.

4.（2021邵阳）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下

列有关汽油机的说法正确的是（）

A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气

B.汽油机的效率一般比柴油机的效率高

C.汽油机的点火方式是压燃式

D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能

【答案】D

5.（2021大庆）关于热现象，下列说法中正确的是（）

A.热传递的实质是能量从内能大的物体向内能小的物体转移的过程

B.以目前的科技水平，热机的效率无法达到100%

C.初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气

D.晶体和非晶体在熔化过程中随着持续吸收热量，温度会不断升高

【答案】B

【解析】解:

A、热传递的实质是能量从高温物体传向低温物体，或从一个物体的高温部分传向低温部分

的过程，内能大的物体的温度不一定高，故A错误；

B、在使用热机过程中，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、不可避免的要克服

机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到100%,故B正确；

C、在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，故C

错误；

D、晶体有固定的落点，在熔化时，吸收热量，温度不变，而非晶体没有固定的熔点，在熔

化时，吸收热量，温度持续上升，故D错误。

故选：B.

6.（2021沈阳）关于下列四个实验情景的结果预测，正确的是（）

A.图中是热机的压缩冲程，将机械能转化为内能

B.图中当向玻璃管中吹风时，U形管A管中的水面下降B管中的水面上升

C.图中将杠杆两端的钩码同时向支点移动一格天平刚好平衡

D.图中将容器侧壁的塞子同时拔出，水一定从a孔喷射最远，从c孔喷射最近

【答案】Co

【解析】解：A、图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属于排气冲程，此冲程中

没有能量转化，故A错误；

B、A管上面的玻璃管比较细，当向玻璃管中吹风时，空气经过A管上方的流动速度大于B

管上方的空气流动速度，A管上方的压强小于B管上方的压强，水被压向A管，所以A管水

面上升，B管水面下降，故B错误；

C、设杠杆一个小格代表L,一个钩码重为G,将杠杆两端的钩码同时向支点移动一格，杠

杆右端：2GX3L=6GL,杠杆左端：3GX2L=6GL,所以，天平刚好平衡，故C正确；

D、液体密度一定时，液体内部压强随深度的增加而增大，越深的位置其压强越大；图中a

最浅，所以水的压强最小，水喷射最近；c最深，所以水的压强最大，水喷射最远，故D错

误。

7.（2021深圳）下列说法正确的是（）

A.在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高

B.同一种物体比热容一定相同

C.物体吸热时，温度不一定升高

D.燃料的热值越大，热量越多

【答案】AC

8.（2021莱芜、钢城）关于以下各图所示的实验现象及说明的问题，下

A.图甲中凸透镜正对太阳光一段时间后纸片会被烧焦，说明凸透镜对光有会聚作用

B.图乙中滚摆上下运动过程中达到的最高点越来越低，说明这一过程中能量不守恒

C.图丙中向两张纸的中间吹气时它们会互相靠近，说明气体在流速大的位置压强小

D.图丁中玻璃板上的铁屑有规则排列，说明通电螺线管周围玻璃板平面内存在磁场

【答案】ACD

9.（2021张家界）如图所示实验现象揭示物理原理或规律所对应的技术应用不正确的

是（）

【答案】D

【解析】解

4磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥原理工作的，故4正确

B、三峡船闸利用的是连通器原理，故8正确

C、用酒精灯给试管中的水加热，水沸腾后，试管中的水蒸气将木塞冲起，表明：水蒸气的

内能转化为木塞的机械能，与火箭的发射原理是相同的，故C正确

。、动圈式话筒利用的是电磁感应现象，不是电流的磁效应，故〃错误

故选：D

10.（2021绥化）司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味，这是现象，小轿车汽

油机在冲程中将机械能转化为内能。

【答案】扩散压缩

11.（2021龙东）2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使

用液态氢作燃料是因为液杰氢的较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内

能转化为能。

【答案】①.热值②.机械能

12.（2021天水）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为冲程；汽油机需要

用冷却液进行降温，是利用了冷却液的大的特性.

【答案】做功比热容

13.（2021武威）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为冲程；汽油机需要用

冷却液进行降温，是利用了冷却液的大的特性。

【答案】做功；比热容

【解析】四冲程汽油机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。分

析图，此时汽油机进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞正在点火，由此判断是

四冲程汽油机的做功冲程。

通常选用比热容大的物质做冷却液，相同质量的该种物质，吸收相同的热量，温度升高得

少。

14.（2021宿迁）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已

普遍使用，天然气热值为4Xl（）7j/m3,完全燃烧0.2而3的天然气所释放的热量为J,

若完全被水吸收，能使kg的水温度升高40［。［C*=4.2X103J/（kg*七）］

【答案】8.4X1（/50

15.（2021阜新）煤属于能源（选填“可再生”或“不可再生”）；若煤的热值是3

Xio'j/kg,2t煤完全燃烧放出的热量是Jo利用不加控制的核裂变，制造的毁灭

性武器是（选填“原子弹”或“氢弹”）。

【答案】不可再生6X1O10原子弹

16.（2021兰州A卷）某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于（选填“可再

生”或“不可再生”）能源。现将10kg的水从209加热到39七，若天然气完全燃烧放出的

热量全部被水吸收，则需要m3的天然气。［c本=4.2X103J/（kg«七），q天林气

=3.8X107J/mJ］

【答案】（1）不可再生；（2）2.1X10'2

【解析】解：（1）天然气不能在短期内从自然界中得到补充，故为不可再生能源。

（2）水吸收的热量为：

Q®=c*m*At=10kgX4.2X103J/（kg・匕）X19t=7.98X10打。

若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，根据热值公式Q»=Vq天林气

得：V=—=2.1X10"。

q天然气

17.（2021武威）2020年7月23日，“天间一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负

责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的能转化为燃

气的内能，卫星的机械能（选填“增大”、“减小”或“不变

【答案】化学；增大

【解析】火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的

机械能。

卫星的速度和高度都增大，质量不变，动能和重力势能都增大，机械能增大。

18.（2021淄博）创建文明城市，垃圾分类从你我做起。在一定条件下分类后的垃圾能提炼

出燃料油，可减少石油资源的开采，石油是（填"可再生'’或"不可再生”）能源。

若燃料油的热值为3.15X10,J/kg,完全燃烧kg燃料油可放出热量6.3X10，J,这

些热量全部被质量为300kg、温度为20七的水吸收，可使水的温度升高七.[c*

=4.2X103J/（kg•9）]

【答案】不可再生250

20.（2021兰州B卷）某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于（选填“可再生”

或“不可再生，，）能源。现将10kg的水从20℃加热到39℃,若天然气完全燃烧放出的热

量全部被水吸收，则需要/的天然气。（C*=4.2X1（）3J/（kg・t）,

q天热气=3.8X107j/m3]

【答案】①.不可再生②.0.021

21.（2021盐城）用煤气灶把初温为201，质量为2kg的水加热到709，水吸收的热

量为Jo若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧kg

的煤气。事实上，将这壶水加热到70七需要的煤气质量更.[水的比热容为4.2X

103J/（kg«1）,煤气的热值为4.2X10，J/kg]

【答案】4.2X105；0.01；多。

【解析】解：

(1)水吸收的热量：Q«=c*m(t-to)=4.2X103J/(kg«℃)X2kgX(70t-20t)

=4.2X10%

(2)由题意可知，Qtt=Q«=4.2X105J,

根据Qit=mqw可得，消耗煤气的质量：

Q的42X105T

m煤气=—―~样」=0.01kgo

q煤气4.2X10J/kg

由于有热损失，则事实上将这壶水加热到70七需要的煤气质量更多。

22.（2021南通）小芳探究用酒精灯给水加热的效率。她先测出酒精灯质量为185g,接着

用该酒精灯将200mL的水从209加热至701,结束加热后再次测量酒精灯的质量，天平平

衡时右盘中的硅码及游码的位置如图，读数为go实验中水吸收的热量为J,酒

精完全燃烧放出的热量可用公式Q肝计算,则酒精灯给水加热的效率为%。

[c*=4.2X103J/(kg*t),q酒*3.0X10，J/kg]

666fi

100g50g20g5g

—|iin|iui|iiiiPii|hH|—

012345g

4

【答案】1784.2X10团酒精4酒精20

23.（2021兰州A卷）图甲表示了汽油机的冲程；将螺线管接入电路，闭合开关S

后，小磁针N极指向如图乙所示。则a点应该连接电源的（选填“正极”或“负

极”）；如图丙所示，将灯泡正确连接到家庭电路中，则连接火线的应该是（选填

“A”或"B”）点。

血I四口]I

-oo-

tabS

甲Z丙

【答案】压缩；正极；B„

【解析】解：(1)由图甲可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；

(2)由图乙可知，小磁针静止时N极向左，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为

N极，左侧为S极，由安培定则可得：电流由a端流入螺线管，即a为正极；

(3)在家庭电路中，为了用电的安全，开关应该接在用电器与火线之间，即连接火线的应

该是瓦

24.(2021呼和浩特)根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内

能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的

实验：在容器里装一定质量的水中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端

通滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带叶片旋转，使容器里的水温

度升高，结合水的比热计算出水加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多

少是否相等。

(1)为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有;

(2)兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这

种现象的一种原因是;

(3)改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。

市物质下降高度升高温度实舲市物质后下降高度升高温度

序弓S(“)(■)CC)(kg)(■)CC)

12050.5410100.5

220101.0530101.5

320151.5640102.0

若使容器内相同质量水的温度升高2.59，则25kg的重物需下—m。

【答案】（1）刻度尺、温度计（2）滑轮存在摩擦（3）20

25.（2021宁波）某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故

二3①电瓶车识别预

k'警摄像头

a③语音告警器

②智能

控制器

④电梯门

（1）电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过

程中，化学能转化为电能，电能再转化为能

（2）针对上述电梯内电瓶车自燃隐患，宁波市未雨绸缪，早就采取了相应的措施，其中“阻

车感应系统”已在多个小区推行。如图所示是某阻车感应系统在电梯轿厢内的信息传递示

意图，一旦电瓶车进入电梯，就会被摄像头检测到，语音告警器将进行语音提示，同时电

梯门不会关闭。这一信息传递过程与反射瓠类似，图中的（填序号）类似于反射瓠中

的感受器

（3）电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水，可能引发电动汽车自燃，其机理如下

水电解|—“可燃性气体累肉-----,遇明火，气体燃阂----->|引燃整车

这里的可燃性气体是O

【答案】内①氢气

【解析】解：（1）电源短路时，电源的化学能先转化为电能，电流通过导体时会产生大量的

内能，使得导体的温度升高，容易发生火灾；

（2）一旦电瓶车进入电梯，会被摄像头检测到，同时发出语音提示，摄像头相当于反射弧中

的感受器

（3）水电解后生成氢气和氧气，氢气是可燃性气体

故答案为：（1）内；（2）。；（3）氧气

26.（2021张家界）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，某研究小组对汽车开展调查

研究

(1)图甲是汽车的刹车结构示意图，根据图片分析，这是杠杆(选填“省力”、“费

力”或“等臂”)；某段道路的标志牌如图乙所示，为什么同样的道路上，对不同车型设定

不一样的最高行驶速度

(2)(多选)汽车在行驶过程中遇到危急情况要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做

停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离。下列行为会使停车距离变长的是一

4疲劳驾驶

酒后驾驶

C接听电话

〃开车前系好安全带

(3)内燃机有四个工作冲程，图丙是内燃机的冲程

(4)假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电30千瓦时，若电能转化

为机械能效率为85%,则汽车匀速行驶时受到阻力为N。若质量和外形完全相同的

燃油汽车，它的能量转化率为30%,以相同速度在同一路面上匀速行驶，每行驶百公里需

要消耗的燃油为kg.(汽油的热值为q=4.6X107J/kg,结果保留1位小数)

(5)若电价为0.6元/千瓦时，汽油价格为7.0元/升，每行驶百公里，电动汽车比燃油汽车节

省元。(汽油的密度pnO7lxKPkg/mS,结果保留1位小数)

【答案】省力在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动

能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就

不同ABC压缩9187.859

【解析】解:

(1)0点为支点，刹车油右侧的活塞对金属杆的力是阻力，脚对刹车踏板的力是动力，且动

力臂大于阻力臂，所以这是一个省力杠杆；

在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离

大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同；

(2)疲劳驾驶、酒后驾驶、打手机都会使司机反映迟钝或者注意力不集中，增加反应时间,

可使停车距离变长；开车前系好安全，不会增加反应距离的大小，不会影响到反应时间，

不会使停车距离变长，故选被7;

(3)由图可知，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；

(4)电能转化为机械能效率为85%,由公式W=Fs得该电动汽车匀速行驶时受到的牵引力

为：

W30X3.6X106/X85%

-=----------------------------=918/Vo

s100x1037n

电动汽车在平直公路上匀速行驶，阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以，f=F=

918/V

由公式4=£得汽油释放的总能量：

Q=K^=l°MWh=36xl。％

因为Q=mq,所以需要汽油的质量:

Q3.6X108/

771=-=------------------7.8kg；

q4.6X1Q7J/kg

(5)燃油汽车每百公里耗油7.8kg,汽油价格为7.0元/L,

由P=§可得，燃油汽车每百公里耗油的体积:

7Bkg°

V=5=0.71X103*311.0x10-3m3=11.0L,

则每百公里燃油汽车的费用为11.0LX7.0元/L=77元,

每百公里电动汽车消耗的电能30kW.h,

电动汽车充电价格为0.6元/kW.h,

则每百公里电动汽车的费用30kW-hx0.6元/kW-h=18元，

所以，每百公里电动汽车比该燃油汽车节省的费用为77元-18元=59元。

故答案为：(1)省力；在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大

的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限

速就不同

(2)ABC;(3)压缩；(4)918；7.8；(5)59。

27.(2021大庆)某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产

生的牵引力所做的功为3xl(fj,消耗汽油1kg(假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油

热值取q=5xl()7j/kg,g=10N/kg)。针对这一过程，求：

(1)汽车行驶的路程；

(2)汽车受到的阻力；

(3)汽车发动机的效率。

【答案】(1)ISxlO,m；(2)2xlO3N;(3)60%

【解析】解：(1)由丫=旦得，汽车行驶的路程为：s=vt=25m/sX600s=1.5X104m；

t

(2)因为汽车匀速直线行驶，所以受到的阻力和牵引力是平衡力，汽车受到的阻力为：

f=F=—=3><107J=2X10^;

s1.5X10%

(3)1kg汽油完全燃烧放出的热量为：

Q«=mq=lkgX5X107J/kg=5X107J；

汽车发动机的效率为:

3x107

n=-^-x100%=Jxioo%=60%o

Q放5X107.T

答：(1)汽车行驶的路程为1.5X10、；

(2)汽车受到的阻力为2X10。；

(3)汽车发动机的效率为60%»

28.(2021沈阳)某正在测试中的一款无人汽车，其质量为l.GXIoTg,汽车以72km/h的

速度在平直公路上匀速行驶75min,消耗汽油6.4kg,所受的阻力是汽车总重的0.05倍，

汽油的热值是4.5X10，J/kg。求：

(1)汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力。

(2)汽车行驶75min牵引力做的功。

(3)汽车发动机的效率。

【答案】解：

(1)汽车总重力：

G=mg=l.GXlO^gX10N/kg=l.6X10^,

汽车行驶时受到的阻力：

f=0.05G=0.05X1.6X104N=800N,

因为汽车在平直公路上匀速行驶，

所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

F=f=800N；

(2)75min=1.25h,

根据丫=且可知，汽车行驶的距离为：

t

s=vt=72km/hXl.25h=90km=9X104m,

牵引力做功:

W=Fs=800NX9X10m=7.2X107J；

(3)6.4kg汽油完全燃烧放出的热量：

Q该=mq=6.4kgX4.5X107J/kg=2.88X108J,

7X107

汽车发动机的效率为：n=—=-JX100%=25%o

Q放2.8