14.3 能量的转化和守恒（同步练习）-2024-2025学年九年级物理全一册教材配套同步课件+同步练习（人教版）

14.3能量的转化和守恒（同步练习）（原卷版） 一、单选题 1．如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是 A．由滑梯滑下臀部会有灼热感 B． 汽油机做功冲程 C．钻木取火 D．搓手取暖 2．下列关于能量转化的叙述中，正确的是 A．电动机将机械能转化为电能 B．发电机将电能转化为机械能 C．汽油机将机械能转化为内能 D．干电池将化学能转化为电能 3．能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述中正确的是 A．洗衣机甩干衣服时，内能转化机械能 B．内燃机的做功冲程，机械能转化内能 C．炉灶中燃料燃烧时，内能转化化学能 D．用电热水器烧水时，电能转化内能 4．能量与生活息息相关，下列有关说法正确的是（　　） A．随着科学技术的不断发展，永动机是可以制成的 B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 C．有些新型燃料汽车实现了“零排放”，但它的效率不可能达到100% D．一个单摆摆动多次后最终停了下来，说明能量的总量逐渐减少 5．如图，名为“阳光动力2号”的太阳能飞机是世界上最大的太阳能飞机，并且不需要使用化石燃料就可以进行飞行．2015年2月26日，该机在阿联酋首都阿布扎比试飞，为环球航行做准备．下列关于该飞机的说法中正确的是 A．机翼上装满了光伏电池，是将电能转化为光能 B．飞机上电动机工作时是将光能转化为机械能 C．飞机匀速降落时，一定是受到平衡力的作用 D．这种太阳能飞机在工作时，机械效率可能达到100% 6．在密闭的房间里有一个开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间的温度将 A．升高 B．不变 C．降低 D．无法确定 7．2023年5月17日西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，成功发射第五十六颗北斗导航卫星。下列说法中正确的是（    ） A．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大 B．与液氢相比，氢气的分子间作用力更大 C．火箭所使用的喷气式发动机也属于热机 D．火箭升空时与空气摩擦生热，温度升高，且机械能增大，此过程不遵循能量守恒定律 8．生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（　　） A．饭店里的干手器工作时把电能全部转化为机械能 B．天然气燃烧放热是把化学能转化为内能 C．电热水壶工作时，内能转化为电能 D．摩擦起电是把电能转化为机械能 二、多选题 9．下列有关能量转化的说法中正确的是（　　） A．跳伞运动员在空中匀速下落过程是机械能将转化为内能 B．拉弓射箭过程是将动能转化为弹性势能 C．发电机将机械能转化为电能 D．电风扇工作时将机械能转化为电能 10．下面关于能量转化的说法中正确的是（　　） A．坠落的陨石划过一道亮光，内能转化为机械能 B．打气筒打气时，筒壁发热，机械能转化为内能 C．手机电池充电时将化学能转化为电能储存起来 D．用电暖气来取暖时，电暖气将电能转化为内能 三、填空题 11．如图是长征五号B搭载新一代载人试验飞船，从文昌航天发射场点火升空的场景。火箭燃料燃烧所生成的炽热气体，通过火箭尾部的尾喷管向后快速喷出，这样向后喷的燃气就会对火箭产生反作用力，推动着火箭升空。约488秒后，载荷体与火箭成功分离进入预定轨道，我国空间站阶段的首次飞行任务告捷。请结合上述情景，找出一个相关的物理信息，并指出其对应的物理知识，不得与示例重复。 示例：物理信息：炽热气体推动着火箭升空； 作答：物理知识：火箭的动能增大． 物理信息： ； 物理知识： 。 12．在湘江风光带耸立着一排“风光互补”照明灯，如图所示。它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“腰”挎照明灯。无风有光时，通过太阳能电池板发电，将太阳能转化为电能，有风无光时，通过“小风扇”风力发电，将 能转化为电能。照明灯工作时，将 能转化为光能。 13．在下列现象中，能量是怎样转化的？ （1）木柴燃烧，发光发热： ； （2）植物进行光合作用： ； （3）电动机通电后转动起来： ； （4）对蓄电池充电： . 14．如图所示，为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶内气体的 能转化为软木塞的机械能．汽油机的 冲程也发生同样的能量转化．如果该汽油机飞轮转速是1800r/min，则该汽油机每分钟内对外做功 次． 15．如图所示为内燃机的能量流向图，燃料燃烧放出能量的过程是将 能转化为 能的过程，热机的效率表达式为 。（用图中所示字母表示）    四、实验题 16．运用知识解决问题： (1)小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容 ；海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 ； (2)水的比热容为，煤油的比热容为。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。下列图像正确的是 ； A． B．C． D． (3)下列现象中，属于机械能转化为内能的是 ； A．航天飞行器穿越大气层时表面发热    B．冬天用热水袋取暖 C．放爆竹时，爆竹腾空而起    D．电灯发出光和热 (4)对100g水加热，水的沸腾图像如图，从开始计时到加热3min内水吸收的热量是 J。 17．小明发现用打气筒给篮球打气时外壁有些发热，于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想： A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热 B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热 于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。 请回答下列问题： （1）打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁。 （2）活塞在打气筒内向下运动时，对活塞的力 （做/不做）功，这一过程相当于四冲程内燃机的 （压缩/做功）冲程。 （3）小明的实验方案是：用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如表： 实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 小明分析表中实验数据可以初步验证猜想 （A/B）是导致打气筒外壁发热的原因。 小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是在实验过程中，活塞向下运动压缩空气做功时，同时也要 做功，所以无法准确的确定外壁发热的原因。于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，打气筒 （与/不与）篮球连接，让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，用测温枪测出打气筒外壁的温度，若上部和下部温度 （相同/不同），则说明猜想A是正确的。 五、综合题 18．2020年7月23日12时41分，长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞，中国迈出行星探测的第一步——奔向火星。这是长征五号运载火箭首次执行应用性发射，成功将天问一号火星探测器送入预定轨道。如图是长征五号运载火箭点火升空的情景，只见火箭底部的水池中涌出大量的“白气”，火箭就逐渐加速向上腾空而起，场面蔚为壮观。根据这个过程中的现象，请参照下面的示例，说出1个与热学相关的物理情景及其物理知识。 例：物理情景：火箭点火时。物理知识：燃料的化学能转化为内能。 物理情景： 。物理知识： 。 19．如图所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现无人值守自动作业[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg•℃）]。 （1）插秧机行驶中，燃烧的化学能首先转化为 能，再转化为 能。 （2）某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是多少焦耳？( ) （3）若这些热量完全被质量为40kg、初温为15℃的水吸收，则水温升高多少℃？( ) 六、计算题 20．天宝高速公路全长l36km，一辆汽车以80km/h的速度匀速行驶，从天水到宝鸡消耗8.5kg汽油．请问： （1）汽车行驶了多少小时? （2）若这些汽油完全燃烧，放出的热量是多少?(q汽=4.6×107J/kg) （3）请你从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由． 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.3能量的转化和守恒（同步练习）（解析版） 一、单选题 1．如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是 A．由滑梯滑下臀部会有灼热感 B． 汽油机做功冲程 C．钻木取火 D．搓手取暖 【答案】B 【难度】0.94 【详解】A. 由滑梯滑下臀部会有灼热感，是机械能转化为内能； B. 汽油机做功冲程，是内能转化为机械能； C.  钻木取火，是机械能转化为内能； D.  搓手取暖，通过做功将机械能转化为内能． 2．下列关于能量转化的叙述中，正确的是 A．电动机将机械能转化为电能 B．发电机将电能转化为机械能 C．汽油机将机械能转化为内能 D．干电池将化学能转化为电能 【答案】D 【难度】0.94 【详解】A中的电动机是将电能机转化为机械能，故A不对；B中的发电机是将机械能转化为电能，故B也不对；C中的汽油机将内能转化为机械能，故C也不对；D中的干电池将化学能转化为电能，D是正确的． 3．能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述中正确的是 A．洗衣机甩干衣服时，内能转化机械能 B．内燃机的做功冲程，机械能转化内能 C．炉灶中燃料燃烧时，内能转化化学能 D．用电热水器烧水时，电能转化内能 【答案】D 【难度】0.85 【详解】解答：A. 洗衣机甩干衣服，消耗电能使脱水桶转动，将电能转化为机械能，不符合题意；B. 内燃机的做功冲程，燃气爆炸对外做功，将内能转化为活塞的机械能，不符合题意；C. 煤块燃烧时产生大量的热，将化学能转化为内能，不符合题意；D. 用电热水器烧水时，消耗电能，将电能转化为水的内能，符合题意；故选D. 4．能量与生活息息相关，下列有关说法正确的是（　　） A．随着科学技术的不断发展，永动机是可以制成的 B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 C．有些新型燃料汽车实现了“零排放”，但它的效率不可能达到100% D．一个单摆摆动多次后最终停了下来，说明能量的总量逐渐减少 【答案】C 【难度】0.85 【详解】A．永动机不符合能量守恒定律，所以不可能制成，故A错误； B．能量不可能凭空产生或消失，只是发生了转化和转移，人们对太阳能的开发和利用，是将太阳能转化为其他形式的能，故B错误； C．任何机械在使用过程中都无法避免会产生额外功，所以有些新型燃料汽车实现了“零排放”，但它的效率不可能达到100%，故C正确； D．一个单摆摆动多次后最终停了下来，说明单摆的能量在逐渐减少，但能量的总量没有发生变化，减少的机械能转化成了内能，故D错误。 故选C。 5．如图，名为“阳光动力2号”的太阳能飞机是世界上最大的太阳能飞机，并且不需要使用化石燃料就可以进行飞行．2015年2月26日，该机在阿联酋首都阿布扎比试飞，为环球航行做准备．下列关于该飞机的说法中正确的是 A．机翼上装满了光伏电池，是将电能转化为光能 B．飞机上电动机工作时是将光能转化为机械能 C．飞机匀速降落时，一定是受到平衡力的作用 D．这种太阳能飞机在工作时，机械效率可能达到100% 【答案】C 【难度】0.64 【详解】试题分析：AB、判断能量的转化时，关键看消耗了何种形式的能，得到了何种形式的能； C、物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受到平衡力的作用； D、任何机械的机械效率都不可能达到100%． 解：A、机翼上装满了光伏电池，是将光能转化为电能的装置，故A错误； B、飞机上电动机工作时是将电能转化为机械能，故B错误； C、飞机匀速降落时，做匀速直线运动，处于平衡状态，所以一定是受到平衡力的作用，故C正确； D、任何机械在工作时都会做额外功，所以机械效率不可能达到100%，故D错误． 故选C． 【点评】以新型太阳能飞机为内容，考查了能量的转化、平衡状态的判断、机械效率的理解等，体现了物理与高科技的联系，难度不大． 6．在密闭的房间里有一个开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间的温度将 A．升高 B．不变 C．降低 D．无法确定 【答案】A 【难度】0.65 【详解】冰箱工作时，在内部吸收热量，在外部放出热量，总的热量不变，但冰箱工作时，有一部分电能转化为内能，故房间的温度变高。 故选A。 7．2023年5月17日西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，成功发射第五十六颗北斗导航卫星。下列说法中正确的是（    ） A．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大 B．与液氢相比，氢气的分子间作用力更大 C．火箭所使用的喷气式发动机也属于热机 D．火箭升空时与空气摩擦生热，温度升高，且机械能增大，此过程不遵循能量守恒定律 【答案】C 【难度】0.65 【详解】A．发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误； B．同种物质状态不同，分子间的作用力大小不同。氢气与液氢相比，氢气的分子间距离更大，使得分子间的作用力更小一些，故B错误； C．各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机称为热机。故火箭的喷气式发动机是热机的一种，故C正确； D．能量即不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的。火箭升空过程中，外壳与大气摩擦，克服摩擦做功，温度升高，且燃料燃烧释放的内能转化机械能，其机械能增大，此过程遵循能量守恒定律，故D错误。 故选C。 8．生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（　　） A．饭店里的干手器工作时把电能全部转化为机械能 B．天然气燃烧放热是把化学能转化为内能 C．电热水壶工作时，内能转化为电能 D．摩擦起电是把电能转化为机械能 【答案】B 【难度】0.65 【详解】A．干手器工作时，电动机转动的同时还可以吹出热风，消耗的是电能，获得的是机械能和内能，将电能转化为内能和机械能，故A错误； B．天然气燃烧放热是把自身蕴含的化学能转化为内能，故B正确； C．电热水壶工作时，消耗电能，得到内能，是电能转化为内能，故C错误； D．摩擦生热是把机械能转化为内能，故D错误。 故选B。 二、多选题 9．下列有关能量转化的说法中正确的是（　　） A．跳伞运动员在空中匀速下落过程是机械能将转化为内能 B．拉弓射箭过程是将动能转化为弹性势能 C．发电机将机械能转化为电能 D．电风扇工作时将机械能转化为电能 【答案】AC 【难度】0.85 【详解】A．在跳伞运动员匀速下落过程中，重力势能减小，动能不变，机械能减小，内能增加，此过程中的能量转化是机械能转化为内能，故A正确； B．拉弓射箭过程是将弹性势能转化为动能，故B错误； C．发电机工作时，消耗机械能，产生电能，属于将机械能转化为电能，故C正确； D．电风扇工作时消耗电能，获得机械能，是将电能转化为机械能，故D错误。 故选AC。 10．下面关于能量转化的说法中正确的是（　　） A．坠落的陨石划过一道亮光，内能转化为机械能 B．打气筒打气时，筒壁发热，机械能转化为内能 C．手机电池充电时将化学能转化为电能储存起来 D．用电暖气来取暖时，电暖气将电能转化为内能 【答案】BD 【难度】0.65 【详解】A．坠落的陨石与空气摩擦产热，机械能转化为内能，所以出现亮光，故A错误； B．打气时，筒壁处有摩擦，摩擦生热，机械能转化为内能，故B正确； C．充电过程是电能转化为电池中的化学能，放电过程是电池的化学能转化为电能，故C错误； D．用电暖气来取暖时，电热器内部电热丝消耗电能产热，故D正确。 故选BD。 三、填空题 11．如图是长征五号B搭载新一代载人试验飞船，从文昌航天发射场点火升空的场景。火箭燃料燃烧所生成的炽热气体，通过火箭尾部的尾喷管向后快速喷出，这样向后喷的燃气就会对火箭产生反作用力，推动着火箭升空。约488秒后，载荷体与火箭成功分离进入预定轨道，我国空间站阶段的首次飞行任务告捷。请结合上述情景，找出一个相关的物理信息，并指出其对应的物理知识，不得与示例重复。 示例：物理信息：炽热气体推动着火箭升空； 作答：物理知识：火箭的动能增大． 物理信息： ； 物理知识： 。 【答案】 点火升空 内能转化为机械能 【难度】0.94 【详解】[1]物理信息：点火升空； [2]物理知识：内能转化为机械能。 12．在湘江风光带耸立着一排“风光互补”照明灯，如图所示。它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“腰”挎照明灯。无风有光时，通过太阳能电池板发电，将太阳能转化为电能，有风无光时，通过“小风扇”风力发电，将 能转化为电能。照明灯工作时，将 能转化为光能。 【答案】 机械能（或风能） 电 【难度】0.85 【详解】[1]风力发电时的能量转化是 “小风扇”将机械能（或风能）转化为电能。 [2]照明灯工作时，消耗电能，将电能转化为光能。 13．在下列现象中，能量是怎样转化的？ （1）木柴燃烧，发光发热： ； （2）植物进行光合作用： ； （3）电动机通电后转动起来： ； （4）对蓄电池充电： . 【答案】 化学能转化为内能和光能 光能转化为化学能 电能转化为机械能 电能转化为化学能 【难度】0.85 【详解】第一空．木柴燃烧，消耗化学能，得到内能和光能，将化学能转化为内能和光能； 第二空．植物进行光合作用：吸收太阳能，将太阳能转化为化学能储存起来； 第三空．电动机通电后转动起来：消耗电能，得到机械能，将电能转化为机械能； 第四空．对蓄电池充电：消耗电能，将电能转化为化学能储存起来． 14．如图所示，为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶内气体的 能转化为软木塞的机械能．汽油机的 冲程也发生同样的能量转化．如果该汽油机飞轮转速是1800r/min，则该汽油机每分钟内对外做功 次． 【答案】 内 做功 900 【难度】0.65 【详解】解答：瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能；汽油机的做功冲程中，汽缸内高温高压的气体膨胀推动活塞做功，内能转化成机械能，汽油机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次：该汽油机飞轮转速是1 800 r/min，则该汽油机每分钟内对外做功900次. 15．如图所示为内燃机的能量流向图，燃料燃烧放出能量的过程是将 能转化为 能的过程，热机的效率表达式为 。（用图中所示字母表示）    【答案】 化学 内 【难度】0.65 【详解】[1]燃料燃烧放出能量的过程是将化学能转化为内能的过程。 [2]由图可知，热机效率是用于做有用功的能量占总能量的比值，即该内燃机的效率是 四、实验题 16．运用知识解决问题： (1)小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容 ；海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 ； (2)水的比热容为，煤油的比热容为。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。下列图像正确的是 ； A． B．C． D． (3)下列现象中，属于机械能转化为内能的是 ； A．航天飞行器穿越大气层时表面发热    B．冬天用热水袋取暖 C．放爆竹时，爆竹腾空而起    D．电灯发出光和热 (4)对100g水加热，水的沸腾图像如图，从开始计时到加热3min内水吸收的热量是 J。 【答案】 大 大 C A 【难度】0.85 【详解】(1)[1][2]根据可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小，水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大，因此小明光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉。 (2)[3]由可知，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油的比热容为水的比热容的，所以经过相同的时间，煤油升高的温度为水升高温度的2倍。 故选C。 (3)[4]A．航天飞行器穿越大气层时，与大气层发生摩擦，表面发热内能增加，属于通过做功的方式使内能增加，机械能转化为内能，故A项符合题意； B．冬天用热水袋取暖，是通过热传递的方式增加物体的内能，故B项不符合题意； C．爆竹点燃后腾空升起，是爆炸产生的气体的内能转化为爆竹的机械能，故C项不符合题意； D．电灯消耗电能发出光和热，是电能转化为光能和内能，故D项不符合题意。 故选A。 (4)[5]由图可知，经过3min加热，水温由70升高到95，则水吸收的热量为 17．小明发现用打气筒给篮球打气时外壁有些发热，于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想： A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热 B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热 于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。 请回答下列问题： （1）打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁。 （2）活塞在打气筒内向下运动时，对活塞的力 （做/不做）功，这一过程相当于四冲程内燃机的 （压缩/做功）冲程。 （3）小明的实验方案是：用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如表： 实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 小明分析表中实验数据可以初步验证猜想 （A/B）是导致打气筒外壁发热的原因。 小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是在实验过程中，活塞向下运动压缩空气做功时，同时也要 做功，所以无法准确的确定外壁发热的原因。于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，打气筒 （与/不与）篮球连接，让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，用测温枪测出打气筒外壁的温度，若上部和下部温度 （相同/不同），则说明猜想A是正确的。 【答案】 热传递 做 压缩 B 克服摩擦 不与 相同 【难度】0.65 【详解】（1）[1]改变物体内能的两种方法：做功、热传递。打气筒内壁的热量是通过热传递的方式传递到外壁。 （2）[2]活塞在打气筒内向下运动时，对活塞的力向下，活塞在力的方向移动了距离，故对活塞的力做功。 [3]活塞在打气筒内向下运动时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，能量转化情况与内燃机压缩冲程相同。 （3）[4]由表中数据知道，打气筒下部温度高于上部温度，说明活塞在打气筒内向下运动时，活塞对筒内的空气做功，空气内能增加，温度升高，造成下部温度高于上部温度，故导致打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热，故表中实验数据可以初步验证猜想B是导致打气筒外壁发热的原因。 [5]在实验过程中，活塞向下运动时既克服摩擦做功，又压缩空气做功，无法准确的确定外壁发热的原因。 [6][7]根据控制变量法，要探究猜想A，应让活塞只克服摩擦做功，而不压缩空气做功，故他们的改进方法是让打气筒不与篮球连接，让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，此时，活塞在打气筒上半部分克服摩擦做的功和在下半部分克服摩擦做的功相等，所以上下筒壁的温度应相同，由此可知，若测得上部和下部的温度相同，则说明猜想A是正确的。 五、综合题 18．2020年7月23日12时41分，长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞，中国迈出行星探测的第一步——奔向火星。这是长征五号运载火箭首次执行应用性发射，成功将天问一号火星探测器送入预定轨道。如图是长征五号运载火箭点火升空的情景，只见火箭底部的水池中涌出大量的“白气”，火箭就逐渐加速向上腾空而起，场面蔚为壮观。根据这个过程中的现象，请参照下面的示例，说出1个与热学相关的物理情景及其物理知识。 例：物理情景：火箭点火时。物理知识：燃料的化学能转化为内能。 物理情景： 。物理知识： 。 【答案】 火箭上升过程中 内能转化为机械能 【难度】0.85 【详解】[1][2]火箭上升过程中，燃料的燃烧推动火箭上升，化学能转化为内能，内能转换为火箭的机械能。 19．如图所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现无人值守自动作业[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg•℃）]。 （1）插秧机行驶中，燃烧的化学能首先转化为 能，再转化为 能。 （2）某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是多少焦耳？( ) （3）若这些热量完全被质量为40kg、初温为15℃的水吸收，则水温升高多少℃？( ) 【答案】 内 机械 9.66×106J 57.5℃ 【难度】0.65 【详解】解：（1）[1][2]燃料燃烧过程是化学变化过程，插秧机行驶中，将燃料燃烧释放的化学能首先转化为内能，再转化为插秧机机械能。 （2）[3]汽油完全燃烧放出的热量是 Q放=mq汽油=0.21kg×4.6×107J/kg=9.66×106J （3）[4]这些热量完全被40kg初温15℃的水吸收，Q吸=Q放，由知道，水温升高 答：（1）插秧机行驶中，燃烧的化学能首先转化为内能，再转化为机械能； （2）汽油完全燃烧放出的热量是9.66×106J； （3）若这些热量完全被质量为40kg、初温为15℃的水吸收，则水温升高57.5℃。 六、计算题 20．天宝高速公路全长l36km，一辆汽车以80km/h的速度匀速行驶，从天水到宝鸡消耗8.5kg汽油．请问： （1）汽车行驶了多少小时? （2）若这些汽油完全燃烧，放出的热量是多少?(q汽=4.6×107J/kg) （3）请你从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由． 【答案】（1）1.7h；（2）3.91×108J；（3）节约化石类能源；清洁无污染 【难度】0.65 【详解】（1）汽车行驶的时间t===1.7h； 答：汽车行驶了1.7h； （2）汽油完全燃烧放出的热量是Q=q汽m=4.6×107J/kg×8.5kg=3.91×108J； 答：放出的热量是3.91×108J． （3）使用太阳能可以节约化石类能源；太阳能清洁无污染、安全． 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$