1.(中考·南通)2024年5月,中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空.火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是 (
A.热机做功冲程
B.钻木取火过程
C.水力发电过程
D.物体上抛过程
A
)A.热机做功冲程
B.钻木取火过程
C.水力发电过程
D.物体上抛过程
答案
1.A
解析
【分析】首先明确题干中火箭发射过程的能量转化:燃料燃烧时,化学能先转化为内能,内能再推动火箭加速升空,最终转化为机械能。接下来逐一分析各选项的能量转化形式,找出与题干能量转化一致的选项。
【解析】题干火箭发射的能量转化为:化学能→内能→机械能。
选项A:热机做功冲程,是燃料燃烧释放的内能转化为机械能,与题干能量转化形式相同;
选项B:钻木取火过程,是通过做功将机械能转化为内能,不符合;
选项C:水力发电过程,是水的机械能转化为电能,不符合;
选项D:物体上抛过程,是动能转化为重力势能(机械能内部的转化),不符合。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】能量的转化
【点评】本题考查常见物理过程的能量转化,属于中考基础题型,需准确掌握各过程对应的能量变化,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】题干火箭发射的能量转化为:化学能→内能→机械能。
选项A:热机做功冲程,是燃料燃烧释放的内能转化为机械能,与题干能量转化形式相同;
选项B:钻木取火过程,是通过做功将机械能转化为内能,不符合;
选项C:水力发电过程,是水的机械能转化为电能,不符合;
选项D:物体上抛过程,是动能转化为重力势能(机械能内部的转化),不符合。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】能量的转化
【点评】本题考查常见物理过程的能量转化,属于中考基础题型,需准确掌握各过程对应的能量变化,难度较低。
【难度系数】0.7
2.(中考·湖南)有关能量的转移、转化和利用,
下列说法正确的是 (
A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式
增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的
方式增大手的内能
下列说法正确的是 (
C
)A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式
增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的
方式增大手的内能
答案
2.C
解析
【分析】
本题考查能量的转移与转化、改变内能的方式,需逐个分析每个选项对应的能量变化或内能改变方式,判断说法是否正确。
【解析】
A选项:电烤炉取暖时,电烤炉消耗电能,将电能转化为内能,属于能量的转化,并非电能转移到人体,故A错误;
B选项:钻木取火过程中,通过克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使木头温度升高达到着火点,故B错误;
C选项:热水泡脚时,脚部吸收热水的热量,是通过热传递的方式增大脚部的内能,故C正确;
D选项:用嘴对着手哈气取暖,是口中呼出的热气将热量传递给手,属于热传递的方式增大手的内能,并非做功,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量的转移与转化、改变内能的方式
【点评】
本题为中考基础题,主要考查能量的转移、转化及改变内能的两种方式,需准确区分能量的转化和转移、热传递与做功的区别,难度较低,属于易得分题。
【难度系数】
0.8
本题考查能量的转移与转化、改变内能的方式,需逐个分析每个选项对应的能量变化或内能改变方式,判断说法是否正确。
【解析】
A选项:电烤炉取暖时,电烤炉消耗电能,将电能转化为内能,属于能量的转化,并非电能转移到人体,故A错误;
B选项:钻木取火过程中,通过克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使木头温度升高达到着火点,故B错误;
C选项:热水泡脚时,脚部吸收热水的热量,是通过热传递的方式增大脚部的内能,故C正确;
D选项:用嘴对着手哈气取暖,是口中呼出的热气将热量传递给手,属于热传递的方式增大手的内能,并非做功,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量的转移与转化、改变内能的方式
【点评】
本题为中考基础题,主要考查能量的转移、转化及改变内能的两种方式,需准确区分能量的转化和转移、热传递与做功的区别,难度较低,属于易得分题。
【难度系数】
0.8
3.(中考·扬州)阅读短文,回答问题.
2024年4月30日,全球最大压缩空气储能项目并网发电,这是我国新型储能技术应用的一个里程碑.

该项目工作原理如下图所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电.

该工程就像一个“超级充电宝”,储存1度电最终能放出0.72度电,装机功率300兆瓦.每年发电量可达6亿度,能够保障超过20万户家庭用电需求.每年可节约标准煤约$1.9×10^8$ kg,减少二氧化碳排放约$4.9×10^8$ kg.可连续放电6小时,使用期长达40年.
(1)该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为
(2)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置,常温高压空气在“换热器2”处
(3)该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放
(4)该项目的能量转换效率为
(5)从工程建设角度,要增加项目储存的能量,请提出一条建议
2024年4月30日,全球最大压缩空气储能项目并网发电,这是我国新型储能技术应用的一个里程碑.
该项目工作原理如下图所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电.
该工程就像一个“超级充电宝”,储存1度电最终能放出0.72度电,装机功率300兆瓦.每年发电量可达6亿度,能够保障超过20万户家庭用电需求.每年可节约标准煤约$1.9×10^8$ kg,减少二氧化碳排放约$4.9×10^8$ kg.可连续放电6小时,使用期长达40年.
(1)该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为
机械
能,再通过空气压缩机转化为内
能.(2)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置,常温高压空气在“换热器2”处
吸
热.(3)该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放
$5.51×10^{15}$
J的能量.(标准煤热值为$2.9×10^7$ J/kg)(4)该项目的能量转换效率为
72
%.该项目每年发电6亿度,则消耗8.3
亿度用电低谷时段电网的多余电能.(计算结果保留1位小数)(5)从工程建设角度,要增加项目储存的能量,请提出一条建议
增大地下盐穴的体积
.答案
3.(1)机械 内 (2)吸 (3)$5.51×10^{15}$ (4)72 8.3 (5)增大地下盐穴的体积
解析
【分析】
本题结合新型储能技术考查物理知识,需逐一分析每个小问的解题思路:
1. 第(1)问:明确电动机和空气压缩机的能量转化,电动机将电能转化为机械能,空气压缩机压缩空气时,机械能转化为空气的内能;
2. 第(2)问:换热器用于传递内能,用电高峰时需高温高压空气驱动膨胀机,常温空气需吸收热量升温;
3. 第(3)问:利用热值公式$Q=mq$,代入标准煤质量和热值计算总能量;
4. 第(4)问:效率为输出能量与输入能量的比值,结合题目给出的能量转化关系计算效率和消耗的多余电能;
5. 第(5)问:从储存介质的角度,增大地下盐穴体积可增加高压空气的储存量,从而增加储能。
【解析】
(1) 电动机工作时消耗电能,获得机械能,故电能转化为机械能;空气压缩机压缩空气,对空气做功,机械能转化为空气的内能,因此依次填机械、内。
(2) 用电高峰时需要高温高压空气驱动膨胀机,常温高压空气在换热器2处吸收热量,升温后成为高温高压空气,故填吸。
(3) 根据热值公式$Q=mq$,代入数据得:$Q=1.9×10^8\ \mathrm{kg}×2.9×10^7\ \mathrm{J/kg}=5.51×10^{15}\ \mathrm{J}$。
(4) 能量转换效率$\eta=\frac{\mathrm{输出电能}}{\mathrm{输入电能}}×100\%$,由题意知输出1度电对应输入$\frac{1}{0.72}$度,故效率为$72\%$;每年消耗的多余电能$W_{\mathrm{总}}=\frac{W_{\mathrm{有}}}{\eta}=\frac{6\ \mathrm{亿度}}{0.72}≈8.3\ \mathrm{亿度}$。
(5) 要增加储存能量,可增大地下盐穴的体积,从而储存更多高压空气(合理即可)。
【答案】
3.(1)机械 内 (2)吸 (3)$5.51×10^{15}$ (4)72 8.3 (5)增大地下盐穴的体积
【知识点】
能量转化、热值计算、效率计算
【点评】
本题以新型储能技术为背景,紧密联系实际应用,考查了能量转化、热传递、热值、效率等核心物理知识,体现了物理与科技发展的结合,难度适中,适合中考考查。
【难度系数】
0.6
本题结合新型储能技术考查物理知识,需逐一分析每个小问的解题思路:
1. 第(1)问:明确电动机和空气压缩机的能量转化,电动机将电能转化为机械能,空气压缩机压缩空气时,机械能转化为空气的内能;
2. 第(2)问:换热器用于传递内能,用电高峰时需高温高压空气驱动膨胀机,常温空气需吸收热量升温;
3. 第(3)问:利用热值公式$Q=mq$,代入标准煤质量和热值计算总能量;
4. 第(4)问:效率为输出能量与输入能量的比值,结合题目给出的能量转化关系计算效率和消耗的多余电能;
5. 第(5)问:从储存介质的角度,增大地下盐穴体积可增加高压空气的储存量,从而增加储能。
【解析】
(1) 电动机工作时消耗电能,获得机械能,故电能转化为机械能;空气压缩机压缩空气,对空气做功,机械能转化为空气的内能,因此依次填机械、内。
(2) 用电高峰时需要高温高压空气驱动膨胀机,常温高压空气在换热器2处吸收热量,升温后成为高温高压空气,故填吸。
(3) 根据热值公式$Q=mq$,代入数据得:$Q=1.9×10^8\ \mathrm{kg}×2.9×10^7\ \mathrm{J/kg}=5.51×10^{15}\ \mathrm{J}$。
(4) 能量转换效率$\eta=\frac{\mathrm{输出电能}}{\mathrm{输入电能}}×100\%$,由题意知输出1度电对应输入$\frac{1}{0.72}$度,故效率为$72\%$;每年消耗的多余电能$W_{\mathrm{总}}=\frac{W_{\mathrm{有}}}{\eta}=\frac{6\ \mathrm{亿度}}{0.72}≈8.3\ \mathrm{亿度}$。
(5) 要增加储存能量,可增大地下盐穴的体积,从而储存更多高压空气(合理即可)。
【答案】
3.(1)机械 内 (2)吸 (3)$5.51×10^{15}$ (4)72 8.3 (5)增大地下盐穴的体积
【知识点】
能量转化、热值计算、效率计算
【点评】
本题以新型储能技术为背景,紧密联系实际应用,考查了能量转化、热传递、热值、效率等核心物理知识,体现了物理与科技发展的结合,难度适中,适合中考考查。
【难度系数】
0.6
4.(中考·新疆)下列运载工具中,不需要利用热机的是 (
A.喷气式飞机
B.柴油拖拉机
C.纯电动汽车
D.长征系列火箭
C
)A.喷气式飞机
B.柴油拖拉机
C.纯电动汽车
D.长征系列火箭
答案
4.C
解析
【分析】首先明确热机的核心概念:热机是将内能转化为机械能的机械,常见类型包括内燃机、喷气发动机、火箭发动机等。解题时需逐一分析各选项运载工具的动力装置,判断是否利用热机工作。
【解析】根据热机的定义,热机依靠内能转化为机械能提供动力:A选项喷气式飞机的动力是喷气发动机,属于热机;B选项柴油拖拉机的动力是柴油机,属于热机;C选项纯电动汽车的动力是电动机,将电能转化为机械能,不需要热机;D选项长征系列火箭的动力是火箭发动机,属于热机。因此不需要利用热机的是C选项。
【答案】C
【知识点】热机的概念、能量转化
【点评】本题考查热机的基本概念及实际应用,需区分不同运载工具的动力原理,属于基础识记类题目,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】根据热机的定义,热机依靠内能转化为机械能提供动力:A选项喷气式飞机的动力是喷气发动机,属于热机;B选项柴油拖拉机的动力是柴油机,属于热机;C选项纯电动汽车的动力是电动机,将电能转化为机械能,不需要热机;D选项长征系列火箭的动力是火箭发动机,属于热机。因此不需要利用热机的是C选项。
【答案】C
【知识点】热机的概念、能量转化
【点评】本题考查热机的基本概念及实际应用,需区分不同运载工具的动力原理,属于基础识记类题目,难度较低。
【难度系数】0.3
5.(中考·常州)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是(
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
C
)A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
答案
5.C
解析
【分析】首先回忆四冲程内燃机的四个冲程(吸气、压缩、做功、排气)的特点及能量转化情况:吸气、排气冲程无能量转化;压缩冲程是机械能转化为内能;做功冲程是内能转化为机械能。题目要求找出内能转化为机械能的冲程,需对应各冲程的能量转化判断选项。
【解析】逐一分析选项:A.吸气冲程仅吸入混合气,无能量转化;B.压缩冲程中活塞压缩气体,机械能转化为内能;C.做功冲程中燃气推动活塞做功,内能转化为机械能;D.排气冲程仅排出废气,无能量转化。因此符合题意的是C选项。
【答案】C
【知识点】四冲程内燃机、能量转化
【点评】本题考查四冲程内燃机的冲程及能量转化,属于基础概念题,是中考常见的简单题型,侧重对核心知识点的识记与理解。
【难度系数】0.8
【解析】逐一分析选项:A.吸气冲程仅吸入混合气,无能量转化;B.压缩冲程中活塞压缩气体,机械能转化为内能;C.做功冲程中燃气推动活塞做功,内能转化为机械能;D.排气冲程仅排出废气,无能量转化。因此符合题意的是C选项。
【答案】C
【知识点】四冲程内燃机、能量转化
【点评】本题考查四冲程内燃机的冲程及能量转化,属于基础概念题,是中考常见的简单题型,侧重对核心知识点的识记与理解。
【难度系数】0.8
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