专题02 内能与热机（期中专项训练）九年级物理上学期新教材沪粤版

专题02 内能与热机 一、单选题 1．（24-25九年级上·四川宜宾·期中）如图所示，是汽油机的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（　　） A．该冲程要依靠飞轮的惯性来完成 B．该冲程把机械能转化为内能 C．该冲程存在化学能转化为内能的过程 D．通过改良技术可以把汽油机效率提高到100% 2．（24-25九年级上·广东佛山·期中）据国防部网站消息，2024年9月25日，中国人民解放军向太平洋相关公海海域，成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”，该导弹准确落入预定海域，如图所示，彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是（    ） A．发动机使用的燃料应选比热容大的燃料 B．燃料燃烧过程中，将化学能转化为内能 C．燃料燃烧越充分，其热值越大 D．导弹与空气摩擦生热，是通过热传递的方式改变物体的内能 3．（24-25九年级上·广东佛山·期中）如图所示是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，则该汽油机的效率为（    ） A．25% B．40% C．35% D．65% 4．（24-25九年级上·甘肃白银·期中）宁县蒸鸡肉是我省的特色美食，蒸鸡肉不仅味美，而且色香，深受人们喜欢。下列说法正确（　　） A．蒸鸡肉过程是通过做功的方式增大鸡肉的内能 B．刚蒸熟的鸡肉很烫，是因为所含的热量多 C．鸡肉蒸熟后闻到鸡肉香味，这是扩散现象 D．蒸熟的鸡肉温度降低后，其内能保持不变 5．（24-25九年级上·河北邯郸·期中）如图所示的是烧锅炉的工人在用煤铲向炉膛送煤时的场景，为了提高锅炉的效率，工人提出了以下方法，其中最有效的是（    ） A．把大的煤块送进炉膛，并加大送风量 B．把煤粉送进炉膛，并加大送风量 C．把大的煤块送进炉膛，并减小送风量 D．把煤粉送进炉膛，并减小送风量 6．（24-25九年级上·山东德州·期中）一台内燃机的转速是1440转/分，那么在每秒钟内（　　） A．曲轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程 B．曲轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程 C．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程 D．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程 7．（24-25九年级上·贵州贵阳·期中）下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（　　） A．一个工作循环对外做功两次 B．做功冲程中将内能转化为机械能 C．热机效率越高，所做的有用功就越多 D．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气 二、多选题 8．（24-25九年级上·四川宜宾·期中）下列属于利用热传递改变物体内能的是（　　） A．钻木取火 B．食品放入冰箱内 C．双手互搓取暖 D．冬天早上用热水温牛奶 9．（24-25九年级上·江西赣州·期中）下列对美食制作过程说法正确的是（    ） A．锅中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的 B．砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能 C．食物香气四溢是因为分子不停地做无规则运动 D．冷冻食物在解冻的过程中温度不断降低 三、填空题 10．（24-25九年级上·广西南宁·期中）在沙滩上进行沙疗时，把人体埋进沙里，沙子放出热量，人体吸收热量后内能 （选填“增加”或“减小”）。1kg的沙子温度降低5℃放出的热量是 J。 11．（25-26九年级上·全国·期中）汽车发动机通常都用水来冷却，这是因为水的比热容比其他液体的 。汽车行驶时，汽油燃烧不充分，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．（24-25九年级上·甘肃白银·期中）如图所示，这是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。燃灯后，水在升温的过程中内能 （选填“增大”或“减小”），这是通过 的方式改变了水的内能。 13．（24-25九年级上·甘肃白银·期中）如图所示，这是汽油机工作中的 冲程，汽油机的吸气冲程中，吸入的是 。 14．（24-25九年级上·贵州贵阳·期中）如图是游客在铜仁三江公园的河面上，乘坐汽艇游玩时的场景。汽艇上安装的是小型四冲程汽油机。此场景中给汽艇提供动力的是 冲程。 15．（24-25九年级上·甘肃张掖·期中）改变物体内能的方式有两种。冬天很冷的时候，双手互相搓搓可以使手暖和一些，这是用 的方法来改变手的内能的。 16．（24-25九年级上·山东德州·期中）把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水中，一段时间后，三球的温度变化 （选填“相同”或“不相同”），其中吸收热量最多的是 球；若三个球吸收相同的热量，温度变化最小的是 球。（已知） 四、实验题 17．（25-26九年级上·广东·期中）如图①活塞向下压缩气体，如图②活塞跳出过程中，用来说明气体内能增大的是实验 （选填“①”或“②”），气体内能是由 能转化而来的。图②中瓶内出现白雾，是由于发生了 （填物态变化）。 18．（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等。烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值时，应选择 两图进行实验； (2)比较不同物质吸热升温快慢的特点，应选择 两图进行实验； (3)在探究物质吸热能力时，得到了下表的实验数据： 物质 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 20 6 45 食用油 20 6 70 实验中，是通过比较 （选填“加热的时间”或“升高的温度”）来间接反映水和食用油吸收的热量的：由实验数据分析可知， （填“水”或“食用油”）的吸热能力强。 (4)已知水的比热容为，根据实验数据可知，食用油的比热容为 ； (5)如果该实验换另外的质量和初始温度均相同的a、b两种液体来做实验，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，则可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体适合做冷却剂（填“a或b”）。 19．（24-25九年级上·四川宜宾·期中）利用如图所示的实验装置探究“食用油和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：用相同火焰的酒精灯和石棉网进行该实验，加热过程中用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，实验数据记录如下表。 加热时间/min 0 1 2 3 4 水的温度/℃ 30 32 34 36 38 食用油的温度/℃ 30 36 42 48 54 (1)实验时要用两个相同的烧杯分别装入初始温度相同、 相等的食用油和水。 (2)如图所示，要完成此实验还需要的测量工具是秒表和 。 (3)实验中，是通过比较 来间接反映食用油和水吸收热量的多少。 (4)分析实验数据可知，加热相同时间，水和食用油吸收的热量 （填相等或不相等），升温较快的是 ；若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多，由此可见， 的比热容较大。 五、计算题 20．（24-25九年级上·四川宜宾·期中）为了给学生及时供应沸水，保障学生身体健康，某学校新购置了锅炉。在1个标准大气压下，用锅炉将100L初始温度是25℃的水加热到沸腾，以达到杀菌的作用。锅炉需要用时5分钟，完全燃烧3kg的无烟煤。已知：水的密度ρ=1×103kg/m3，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)，无烟煤的热值q=3.4×107J/kg。求： (1)锅炉内水的质量； (2)锅炉内100L水吸收的热量； (3)3kg无烟煤完全燃烧放出的热量； (4)此锅炉的效率。（小数点后保留1位有效数字） 21．（24-25九年级上·江西赣州·期中）暑假期间小明一家自驾前往赣州市，进行研学旅行。自驾行驶全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取，汽油的密度ρ取） (1)求汽车的平均速度； (2)汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q； (3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 22．（24-25九年级上·山东日照·期中）小文家新装的天然气热水器如图所示，它的铭牌如下表，国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率不低于88%，小文想通过洗澡来估测这款天然气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在40℃（即水从热水器流出的温度），他家所用的花洒出水量为，洗澡用时15min，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和，已知进入热水器的冷水温度为5℃（天然气的热值）求： 型号 气源 额定产热水能力 能效等级 净重量 容积 XDFZNO1 天然气 2级 38kg 40L以下 (1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量； (2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标； 六、综合题 23．（24-25九年级上·广东云浮·期中）阅读下面材料，回答后面的问题： 热机发明后，一直在持续的改进和发展中。 材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在汽缸外部燃烧（图乙）。 材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在汽缸内燃烧）的四冲程循环理论：①汽缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入汽缸；②通过汽缸的向内运动对进入汽缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从汽缸中排出。 材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的燃气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。 (1)传统蒸汽机的燃料在汽缸 部燃烧；内燃指燃料在汽缸内部燃烧； (2)图丙所示是将 能转化为 能； (3)根据材料知道热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图丁中表示的是 冲程，这个冲程把 能转化为 能；热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂，这是因为水的 ； (4)小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图戊所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的 %。 24．（24-25九年级上·河南郑州·期中）月背“挖土”、“广寒”探秘——嫦娥六号任务圆满成功，实现世界首次月球背面采样。 (1)嫦娥六号发射成功 5月3日长征五号遥八运载火箭顺利将嫦娥六号探测器送入预定轨道。长征五号运载火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的 ；火箭发射时液态氢燃烧产生的 能转化为了运载火箭的机械能。 (2)月背智能采样 嫦娥六号着陆器通过钻具钻取和机械臂抓取两种方式分别采集月壤样本和月表岩石。经查资料发现月壤中含有核聚变需要的氦－3，氦－3发生核聚变释放的能量相当于汽油完全燃烧释放的能量。不考虑热量损失，氦－3发生核聚变释放的能量可以将多少千克初温为的水加热至沸腾？[一个标准大气压下，，汽油的热值为，保留1位小数] (3)月背“土”特产回家 取样完成后，推力为的主发动机经将返回器送至高的环月轨道，若主发动机的能量利用率为，则该过程中主发动机消耗的能量为多少？ 七、科普阅读题 25．（24-25九年级上·江苏苏州·期中）汽车发动机 发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。气缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个气缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 (1)汽油机工作时，将燃料燃烧产生的 能转化为 能； (2)已知汽油的热值为4×107J/ kg，如果该发动机装有4kg的汽油，若这些汽油充分燃烧2kg，剩余汽油热值是 J/kg； (3)四缸发动机中1号气缸在做功冲程中，4号气缸所处的冲程是 ； A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气 (4)设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是，发动机排量为，则发动机转速为2400r/min时，每个工作循环所需要的时间为 秒，该轿车的输出功率P与发动机排量的关系式为P= 。 一、单选题 1．图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”，图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水，有助于减慢油的蒸发，达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法，下列说法正确的是（　　） A．降低油的温度 B．减小油的表面积 C．减慢油表面上方的空气流动 D．减少油的体积 2．下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（    ） A．汽车发动机用水作冷却剂 B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 3．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体 C．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 D．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小 4．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在0~t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2-T1） B．在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在t4~t5时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容 5．二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高 C．高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D．高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 二、多选题 6．下列说法正确的是（　　） A．运动的小球具有机械能，而不具有内能 B．铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力 C．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体，将机械能转化为内能 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小 7．如图所示，用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体，汽缸和活塞均不导热，隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定，静置一段时间。下列说法正确的是（　　） A．与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大 B．与推动活塞前相比，甲内能不变、乙内能变大 C．乙内能改变的方式只有做功 D．乙内能改变的方式既有做功又有热传递 8．图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（    ）      A．该晶体材料的熔点为 B．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 C．在AB段，该晶体材料的分子热运动变剧烈 D．该晶体材料的比热容为 三、填空题 9．在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，利用了物体间力的作用是 的；“水火箭”飞出后，瓶内气体温度降低，内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 10．熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，用高温熨平衣物，是通过 方式改变物体内能的。宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有 的物理属性。 11．2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。 （1）长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧，发射前加注燃料时，应在 （填“低温”或“高温”）环境中进行。为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高，应先加注 （填“煤油”“液态氢”或“液态氧”）。氢在 （填“液”或“气”）态时氢分子无规则运动更剧烈； （2）火箭加速升空时，嫦娥六号探测器的机械能的增加量 （填“大于”或“小于”）其动能的增加量。探测器在月球上 （填“具有”或“没有”）惯性。已知氢的热值为，则质量为1t的氢完全燃烧放出的热量为 J。 12．把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示，奶制品与热水的质量相同，则代表奶的温度变化图像的是 （选填“甲”或“乙”）。从图像可以发现，甲、乙的比热容之比为 。 13．“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的 大，楼房中的“暖气”用水作为介质，正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃，放出的热量为 J，这一过程中水的内能减少。除热传递外， 也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 14．在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 [2]洗澡时水吸收的热量 由得，天然气完全燃烧放出的热量 15．某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功 次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 kg（q汽油=4.6×107J/kg）。 四、实验题 16．小明发现夏天经过太阳的暴晒后，位于顶楼的屋内非常闷热，于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。 (1)为了比较材料的隔热性能，小明找到厚度 （选填“相等”或“不相等”）的三种材料，制成大小、形状和结构均相同的房屋模型，用白炽灯模拟太阳光，房屋位置如图甲所示，将温度传感器分别放在房屋模型 （选填“内部”或“外部””）的相同位置； (2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理，原因是没有控制灯到屋顶的 相等； (3)优化实验方案后进行实验，温度传感器的示数随时间变化如图乙所示，根据图像分析，小明可以选用 作为屋顶隔热材料，其原因是在相同时间内，温度传感器示数变化较 （选填“大”或“小”）。请再举出一个生活中利用该材料隔热的例子： 。 17．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的 和初温均相同，还需要的测量工具是 。 (3)本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了 法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为 ；燃料2的热值为 。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是 。 18．如图甲所示是探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置。 (1)实验中应量取 相等的A、B两种液体，为了完成该实验，除了图甲中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)本实验中，液体吸收热量的多少可以通过 来反映；选用完全相同的两个电加热器的目的是 。 (3)为了比较A、B液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度，比较 ；②让两者吸收相同热量，比较 。 (4)根据实验数据绘制了图乙所示的温度—时间图像，从图像可以看出 液体更适合做汽车发动机冷却剂。 (5)若B液体的比热容为2.1×103J/（kg·℃），则A液体的比热容为 。 五、计算题 19．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 20．山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 21．某同学随家人户外露营时用酒精炉给的水加热，同时他绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在内完全燃烧了的酒精，水的比热容为，酒精的热值约为。求： (1)酒精完全燃烧产生的热量； (2)经过时间加热，水所吸收的热量； (3)酒精炉烧水时的热效率； (4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧煤气的质量。（煤气的热值为，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 六、综合题 22．阅读短文，回答问题。 载人飞艇 2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。 当飞艇低速水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数见表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。 空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积 发动机额定输出功率 辅助功的功率 发动机效率 36% 最大速度 70km/h （1）气囊采用轻质材料制作是为了减小 ； （2）飞艇的发电机利用 的原理发电； （3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为 N，飞艇最多可载 位乘客升空；（每位乘客质量，，，） （4）飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为和，则 ； （5）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为 km。（燃油热值） 23．小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。 题表 室温：25.0℃ 时间/min 0 20 40 60 80 甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5 乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7    （1）题表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 ℃。水温会先降到41.0℃的是 瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是 J。[，] （2）如果把瓶中的热水换成冰块， 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。 （3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 。 七、科普阅读题 24．阅读材料，回答问题 圭表与二十四节气 如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。 战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度，如图乙所示。 通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气（如图丙），用以指导生活和农业生产。2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。 （1）我国古代天文学家用 使表竖直； （2）郭守敬提高测量精度的措施有 ； （3）一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的 ； （4）地面上深10cm，面积为的水池装满水，在相同时间内，太阳光垂直照射水面使水升高的温度为，与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为，则 （忽略其它因素的影响）。 25．阅读短文，回答问题。 喷气发动机 喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。 火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。 空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。 （1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 进行通信的； （2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为 能，然后再将其转化为火箭的 能； （3） （选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作； （4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。下列图像中，能大致反映气体的温度随时间变化的是 。 A．  B． C．    D． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 内能与热机 一、单选题 1．（24-25九年级上·四川宜宾·期中）如图所示，是汽油机的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（　　） A．该冲程要依靠飞轮的惯性来完成 B．该冲程把机械能转化为内能 C．该冲程存在化学能转化为内能的过程 D．通过改良技术可以把汽油机效率提高到100% 【答案】C 【详解】A．图中汽油机的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。做功冲程是内能转化为机械能，不是依靠飞轮惯性完成，故A错误； B．做功冲程是内能转化为机械能，不是机械能转化为内能，故B错误； C．做功冲程中，汽油燃烧，化学能转化为内能，然后内能转化为机械能，存在化学能转化为内能的过程，故C正确； D．由于热量散失、克服摩擦等，汽油机的效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 2．（24-25九年级上·广东佛山·期中）据国防部网站消息，2024年9月25日，中国人民解放军向太平洋相关公海海域，成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”，该导弹准确落入预定海域，如图所示，彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是（    ） A．发动机使用的燃料应选比热容大的燃料 B．燃料燃烧过程中，将化学能转化为内能 C．燃料燃烧越充分，其热值越大 D．导弹与空气摩擦生热，是通过热传递的方式改变物体的内能 【答案】B 【详解】A．发动机使用的燃料应是热值较大的燃料，故A错误； B．燃料燃烧的过程是燃料中的化学能转化为内能的过程，故B正确； C．热值是燃料本身的一种性质，与其燃烧是否充分无关，故C错误； D．导弹与空气摩擦生热，空气对导弹做功，这是通过做功的方式改变物体的内能，故D错误。 故选B。 3．（24-25九年级上·广东佛山·期中）如图所示是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，则该汽油机的效率为（    ） A．25% B．40% C．35% D．65% 【答案】C 【详解】由图得，热机的效率是做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量的比，如图所示，有用机械能所占的比例为35％，该汽油机的效率为35％，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．（24-25九年级上·甘肃白银·期中）宁县蒸鸡肉是我省的特色美食，蒸鸡肉不仅味美，而且色香，深受人们喜欢。下列说法正确（　　） A．蒸鸡肉过程是通过做功的方式增大鸡肉的内能 B．刚蒸熟的鸡肉很烫，是因为所含的热量多 C．鸡肉蒸熟后闻到鸡肉香味，这是扩散现象 D．蒸熟的鸡肉温度降低后，其内能保持不变 【答案】C 【详解】A．蒸鸡肉是通过热传递（水蒸气传热）改变内能，而非做功，故A错误； B．热量指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量，是一个过程量，离开了热传递过程就无热量可言，所以热量用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述，故B错误； C．香味分子扩散到空气中，属于扩散现象，故C正确； D．鸡肉温度降低时，内能减少，故D错误。 故选C。 5．（24-25九年级上·河北邯郸·期中）如图所示的是烧锅炉的工人在用煤铲向炉膛送煤时的场景，为了提高锅炉的效率，工人提出了以下方法，其中最有效的是（    ） A．把大的煤块送进炉膛，并加大送风量 B．把煤粉送进炉膛，并加大送风量 C．把大的煤块送进炉膛，并减小送风量 D．把煤粉送进炉膛，并减小送风量 【答案】B 【详解】提高锅炉效率的方法是让燃料充分燃烧。把煤粉送进炉膛，能增大煤与氧气的接触面积；加大送风量，能提供充足的氧气，这样都有利于煤的充分燃烧，从而提高锅炉的效率。 A．大的煤块与氧气接触面积小，不利于充分燃烧，故A不符合题意； B．把煤粉送进炉膛，增大接触面积，加大送风量，提供充足氧气，有利于充分燃烧，故B符合题意； C．大的煤块不利于充分燃烧，减小送风量，氧气不足，也不利于充分燃烧，故C不符合题意； D．减小送风量，氧气不足，不利于充分燃烧，故D不符合题意。 故选B。 6．（24-25九年级上·山东德州·期中）一台内燃机的转速是1440转/分，那么在每秒钟内（　　） A．曲轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程 B．曲轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程 C．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程 D．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程 【答案】B 【详解】已知内燃机转速是1440转/分，先将其换算为每秒的转速 即每秒钟曲轴转动24转，因为一个工作循环曲轴转动2转，燃气对活塞做功1次，完成4个冲程，所以每秒钟内做功12次，活塞完成48个冲程。 故选B。 7．（24-25九年级上·贵州贵阳·期中）下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（　　） A．一个工作循环对外做功两次 B．做功冲程中将内能转化为机械能 C．热机效率越高，所做的有用功就越多 D．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气 【答案】B 【详解】A．四冲程内燃机工作时，活塞在汽缸中往复运动两次，曲轴转动两周完成一个工作循环，只有做功冲程对外做功一次，故A错误； B．做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，带动曲轴转动，是将内能转化为机械能，故B正确； C．热机效率指的是有用功与总功的比值，热机效率越高，只能说明有用功在总功中所占比例越大，不能说热机效率越高，所做的有用功就越多，有用功的多少与热机效率无关，故C错误； D．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故D错误。 故选 B。 二、多选题 8．（24-25九年级上·四川宜宾·期中）下列属于利用热传递改变物体内能的是（　　） A．钻木取火 B．食品放入冰箱内 C．双手互搓取暖 D．冬天早上用热水温牛奶 【答案】BD 【详解】AC．钻木取火和双手互搓取暖都是将机械能转化为内能，是通过做功使物体内能发生变化，故AC不符合题意； BD．食品放入冰箱内和冬天早上用热水温牛奶则是高温物体放出热量，低温物体吸收热量，是内能的转移，符合热传递改变内能的特征。故BD符合题意。 故选BD。 9．（24-25九年级上·江西赣州·期中）下列对美食制作过程说法正确的是（    ） A．锅中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的 B．砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能 C．食物香气四溢是因为分子不停地做无规则运动 D．冷冻食物在解冻的过程中温度不断降低 【答案】AC 【详解】A．锅中冒出的“白气”是锅中的水吸热汽化变为水蒸气，上升遇到冷的空气液化形成的小水滴。故A正确； B．砂锅煲汤是汤在吸收热量，是通过热传递的方式增大内能的，故B错误； C．食物香气四溢是因为做饭时，食物温度升高，分子的热运动加剧，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确； D．冷冻食物在解冻的过程中吸收热量，温度会不变或升高，故D错误。 故选AC。 三、填空题 10．（24-25九年级上·广西南宁·期中）在沙滩上进行沙疗时，把人体埋进沙里，沙子放出热量，人体吸收热量后内能 （选填“增加”或“减小”）。1kg的沙子温度降低5℃放出的热量是 J。 【答案】 增加 【详解】[1]把人体埋在沙子里，沙子放出热量，人体吸收热量后体温升高，内能增加，这是通过热传递来改变内能的。 [2]1kg的沙子温度降低5℃放出的热量 11．（25-26九年级上·全国·期中）汽车发动机通常都用水来冷却，这是因为水的比热容比其他液体的 。汽车行驶时，汽油燃烧不充分，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 大 不变 【详解】[1]汽车发动机通常用水来冷却，这是因为水的比热容大，相同质量的水和其他液体比较，升高相同的温度，可以吸收更多的热量。 [2]热值是燃料的固有属性，与燃烧是否充分无关，汽油燃烧不充分时，其热值不变，但会导致能量利用率降低。 12．（24-25九年级上·甘肃白银·期中）如图所示，这是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。燃灯后，水在升温的过程中内能 （选填“增大”或“减小”），这是通过 的方式改变了水的内能。 【答案】 增大 热传递 【详解】[1][2]燃灯后，水在升温的过程中，吸收了热量，内能增大，这是通过热传递的方式改变了水的内能。 13．（24-25九年级上·甘肃白银·期中）如图所示，这是汽油机工作中的 冲程，汽油机的吸气冲程中，吸入的是 。 【答案】 做功 汽油与空气 【详解】[1]该冲程两气阀关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程。 [2]汽油机的吸气冲程中，吸入的是汽油与空气的混合物。 14．（24-25九年级上·贵州贵阳·期中）如图是游客在铜仁三江公园的河面上，乘坐汽艇游玩时的场景。汽艇上安装的是小型四冲程汽油机。此场景中给汽艇提供动力的是 冲程。 【答案】做功 【详解】在四冲程汽油机的工作循环中，只有做功冲程中，燃料燃烧产生的能量转化为机械能，直接推动汽艇运动，其他三个冲程（吸气、压缩、排气）均消耗能量， 因此，此场景中给汽艇提供动力的是做功冲程。 15．（24-25九年级上·甘肃张掖·期中）改变物体内能的方式有两种。冬天很冷的时候，双手互相搓搓可以使手暖和一些，这是用 的方法来改变手的内能的。 【答案】做功 【详解】冬天，将双手相互搓擦可使手感到暖和，是摩擦生热，通过做功的方式增大手的内能。 16．（24-25九年级上·山东德州·期中）把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水中，一段时间后，三球的温度变化 （选填“相同”或“不相同”），其中吸收热量最多的是 球；若三个球吸收相同的热量，温度变化最小的是 球。（已知） 【答案】 相同 铝 铝 【详解】[1]把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水中，一段时间后，三球的温度都等于沸水的温度，所以温度变化相同。 [2]根据，质量m和温度变化量Δt相同，比热容c越大，吸收的热量Q越多。已知，所以吸收热量最多的是铝球。 [3]根据，变形可得，当吸收的热量Q和质量m相同时，比热容c越大，温度变化量Δt越小。因为，所以温度变化最小的是铝球。 四、实验题 17．（25-26九年级上·广东·期中）如图①活塞向下压缩气体，如图②活塞跳出过程中，用来说明气体内能增大的是实验 （选填“①”或“②”），气体内能是由 能转化而来的。图②中瓶内出现白雾，是由于发生了 （填物态变化）。 【答案】 ① 机械 液化 【详解】 [1][2]图①中，向下压活塞，活塞对筒内空气做功，使空气内能增大；图②中烧瓶内空气推动塞子冲出时，空气对塞子做功，空气的内能减少。故用来说明气体内能增大的是实验①，筒内气体增大的内能是由机械能转化来的。 [3]图②中瓶内出现的白雾是小水滴，是瓶内空气对塞子做功，本身内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成白雾。 18．（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等。烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值时，应选择 两图进行实验； (2)比较不同物质吸热升温快慢的特点，应选择 两图进行实验； (3)在探究物质吸热能力时，得到了下表的实验数据： 物质 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 20 6 45 食用油 20 6 70 实验中，是通过比较 （选填“加热的时间”或“升高的温度”）来间接反映水和食用油吸收的热量的：由实验数据分析可知， （填“水”或“食用油”）的吸热能力强。 (4)已知水的比热容为，根据实验数据可知，食用油的比热容为 ； (5)如果该实验换另外的质量和初始温度均相同的a、b两种液体来做实验，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，则可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体适合做冷却剂（填“a或b”）。 【答案】(1)甲、乙 (2)甲、丙 (3) 加热时间 水 (4)2.1×103 (5) a b 【详解】（1）比较不同燃料的热值时，应该控制相同质量的不同燃料，通过给相同液体加热，通过比较液体升高温度的多少来比较不同燃料的热值，故应选择甲、乙两图进行实验。 （2）比较不同物质吸热升温快慢的特点，应该控制同种燃料，通过给液体加热相同的时间，来比较液体升高温度的多少来比较液体吸热快慢，故应选择甲、丙两图进行实验。 （3）[1]实验中，两个加热器完全相同，相同时间产生的热量相同，通过比较加热时间来间接反映食用油和水吸收的热量，加热时间越长，物体吸收的热量越多，用到转换法。 [2]由实验数据分析可知，加热相同时间，吸收相同热量，水升温较慢，所以水的吸热能力强。 （4）已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，根据实验数据可知，食用油和水吸收相同的热量时，食用油的温度变化量是水的温度变化量的2倍，由可知，食用油的比热容为水的比热容的一半，为 （5）[1][2]如果换另外的质量和初始温度均相同的a、b两种液体来做实验，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示。则可以看出，加热相同时间，a液体的温度升高得较快，故b液体的比热容较大，b液体适合做冷却剂。 19．（24-25九年级上·四川宜宾·期中）利用如图所示的实验装置探究“食用油和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：用相同火焰的酒精灯和石棉网进行该实验，加热过程中用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，实验数据记录如下表。 加热时间/min 0 1 2 3 4 水的温度/℃ 30 32 34 36 38 食用油的温度/℃ 30 36 42 48 54 (1)实验时要用两个相同的烧杯分别装入初始温度相同、 相等的食用油和水。 (2)如图所示，要完成此实验还需要的测量工具是秒表和 。 (3)实验中，是通过比较 来间接反映食用油和水吸收热量的多少。 (4)分析实验数据可知，加热相同时间，水和食用油吸收的热量 （填相等或不相等），升温较快的是 ；若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多，由此可见， 的比热容较大。 【答案】(1)质量 (2)天平 (3)加热时间 (4) 相等 食用油 水 水 【详解】（1）实验要探究“食用油和水的温度变化与吸热的关系”，探究不同物质的吸热能力，要控制单一变量，除了物质种类不同，两个相同的烧杯分别装入初始温度相同、质量相等的食用油和水。 （2）实验中需要测量温度变化，还要测量食用油和水的质量、记录加热时间，所以要完成此实验还需要的测量工具是秒表和天平。 （3）用相同的酒精灯加热，相同时间内放出的热量相同，物质吸收的热量也相同，所以通过比较加热时间来间接反映吸收热量的多少。 （4）[1][2]相同的酒精灯加热相同时间，水和食用油吸收的热量相等，从表格数据看，相同时间内食用油温度升高得快。 [3][4]若升高相同温度，水需要加热的时间更长，说明水吸收的热量更多，根据比热容的定义，温度变化量相同时，吸收热量多的物质比热容大，所以水的比热容较大。 五、计算题 20．（24-25九年级上·四川宜宾·期中）为了给学生及时供应沸水，保障学生身体健康，某学校新购置了锅炉。在1个标准大气压下，用锅炉将100L初始温度是25℃的水加热到沸腾，以达到杀菌的作用。锅炉需要用时5分钟，完全燃烧3kg的无烟煤。已知：水的密度ρ=1×103kg/m3，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)，无烟煤的热值q=3.4×107J/kg。求： (1)锅炉内水的质量； (2)锅炉内100L水吸收的热量； (3)3kg无烟煤完全燃烧放出的热量； (4)此锅炉的效率。（小数点后保留1位有效数字） 【答案】(1)100kg (2)3.15×107J (3)1.02×108J (4)30.9% 【详解】（1）根据公式可知，锅炉内水的质量为 （2）在1个标准大气压下，水的沸点为100℃，即末温为100℃，根据公式可知，水吸收的热量为 （3）根据公式可知，无烟煤完全燃烧放出的热量为 （4）根据公式可知，此锅炉的效率为 21．（24-25九年级上·江西赣州·期中）暑假期间小明一家自驾前往赣州市，进行研学旅行。自驾行驶全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取，汽油的密度ρ取） (1)求汽车的平均速度； (2)汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q； (3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）自驾行驶全程约360km，驾车前往大约需要4h，汽车的平均速度 （2）汽车全程消耗汽油25L，汽油的密度ρ取，汽油质量 汽油完全燃烧放出的热量 （3）发动机输出的有用功 汽车发动机的效率 22．（24-25九年级上·山东日照·期中）小文家新装的天然气热水器如图所示，它的铭牌如下表，国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率不低于88%，小文想通过洗澡来估测这款天然气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在40℃（即水从热水器流出的温度），他家所用的花洒出水量为，洗澡用时15min，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和，已知进入热水器的冷水温度为5℃（天然气的热值）求： 型号 气源 额定产热水能力 能效等级 净重量 容积 XDFZNO1 天然气 2级 38kg 40L以下 (1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量； (2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标； 【答案】(1) (2)见解析 【详解】（1）消耗的天然气的体积为 则消耗的天然气完全燃烧放出的热量 （2）洗澡用水质量为 则水吸收的热量为 则热水器热效率 所以该款热水器能效等级达标，能效等级达到2级。 六、综合题 23．（24-25九年级上·广东云浮·期中）阅读下面材料，回答后面的问题： 热机发明后，一直在持续的改进和发展中。 材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在汽缸外部燃烧（图乙）。 材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在汽缸内燃烧）的四冲程循环理论：①汽缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入汽缸；②通过汽缸的向内运动对进入汽缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从汽缸中排出。 材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的燃气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。 (1)传统蒸汽机的燃料在汽缸 部燃烧；内燃指燃料在汽缸内部燃烧； (2)图丙所示是将 能转化为 能； (3)根据材料知道热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图丁中表示的是 冲程，这个冲程把 能转化为 能；热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂，这是因为水的 ； (4)小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图戊所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的 %。 【答案】(1)外 (2) 机械 内 (3) 做功 内 机械 比热容大 (4)30 【详解】（1）传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧，内燃机的燃料在气缸内燃烧。 （2）[1][2]图丙是压缩气体做功，将机械能转化为内能。 （3）[1][2][3]根据图丁可知，进气门关闭，排气门关闭，火花塞点燃，活塞下行，因此该冲程为做功冲程，此过程内能转化为机械能。 [4]因为水的比热容大，质量一定时，升高相同的温度时，吸收的热量多，温度升高的慢，故可以用水来降低汽缸体的温度。 （4）由图可知，有用功的能量占总能量的百分比为 所以该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的30%。 24．（24-25九年级上·河南郑州·期中）月背“挖土”、“广寒”探秘——嫦娥六号任务圆满成功，实现世界首次月球背面采样。 (1)嫦娥六号发射成功 5月3日长征五号遥八运载火箭顺利将嫦娥六号探测器送入预定轨道。长征五号运载火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的 ；火箭发射时液态氢燃烧产生的 能转化为了运载火箭的机械能。 (2)月背智能采样 嫦娥六号着陆器通过钻具钻取和机械臂抓取两种方式分别采集月壤样本和月表岩石。经查资料发现月壤中含有核聚变需要的氦－3，氦－3发生核聚变释放的能量相当于汽油完全燃烧释放的能量。不考虑热量损失，氦－3发生核聚变释放的能量可以将多少千克初温为的水加热至沸腾？[一个标准大气压下，，汽油的热值为，保留1位小数] (3)月背“土”特产回家 取样完成后，推力为的主发动机经将返回器送至高的环月轨道，若主发动机的能量利用率为，则该过程中主发动机消耗的能量为多少？ 【答案】(1) 热值 内 (2)2053.6kg (3)1×108J 【详解】（1）[1]液态氢的热值大，则等质量的液态氢和其他燃料完全燃烧，液态氢放出的热量更多，所以长征五号运载火箭使用液态氢作为燃料。 [2]火箭发射时液态氢燃烧，将化学能转化为内能，然后向后喷出燃气，将内能转化为运载火箭的机械能。 （2）1g氦－3发生核聚变释放的能量相当于15kg汽油完全燃烧释放的能量。则1g氦－3发生核聚变释放的能量为Q=Q放=mq=15kg×4.6×107J/kg=6.9×108J 这些能量将20℃的水加热至沸腾，则水吸收的热量为Q吸=Q放=6.9×108J 故可加热水的质量为 （3）主发动机所做的有用功为W=Fs=3000N×15×103m=4.5×107J 该过程中主发动机消耗的能量为 七、科普阅读题 25．（24-25九年级上·江苏苏州·期中）汽车发动机 发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。气缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个气缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 (1)汽油机工作时，将燃料燃烧产生的 能转化为 能； (2)已知汽油的热值为4×107J/ kg，如果该发动机装有4kg的汽油，若这些汽油充分燃烧2kg，剩余汽油热值是 J/kg； (3)四缸发动机中1号气缸在做功冲程中，4号气缸所处的冲程是 ； A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气 (4)设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是，发动机排量为，则发动机转速为2400r/min时，每个工作循环所需要的时间为 秒，该轿车的输出功率P与发动机排量的关系式为P= 。 【答案】(1) 内 机械 (2)4×107 (3)A (4) 0.05 【详解】（1）[1][2]汽油机工作时，通过做功冲程将燃料燃烧产生的内能转化为机械能。 （2）热值是燃料的一种属性，热值的大小与燃料的质量无关，所以剩余汽油的热值不变，仍为4×107J/ kg。 （3）四气缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其它三个气缸分别在吸气、压缩和排气冲程。1号气缸在做功冲程中，活塞向下运动，2号和3号活塞都向上运动，是压缩冲程和排气冲程，4号气缸活塞向下运动，则4号气缸所处的是吸气冲程。故选A。 （4）[1]在发动机中，飞轮转2周完成一个工作循环，所以发动机转速为2400r/min时，完成1200个工作循环，每个工作循环所需要的时间为 [2]设活塞的面积为S，冲程长度为L，发动机排量为，则一个活塞的排气量为。则做功冲程燃气对活塞的平均压力为，每个做功冲程燃气对一个活塞做的功 发动机转速为2400r/min时，燃气对活塞做功的功率 由于发动机有4个汽缸，所以该轿车的输出功率 一、单选题 1．图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”，图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水，有助于减慢油的蒸发，达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法，下列说法正确的是（　　） A．降低油的温度 B．减小油的表面积 C．减慢油表面上方的空气流动 D．减少油的体积 【答案】A 【详解】减慢蒸发的方法包括降低液体温度、减慢液体表面空气流动速度和减小液体表面积。灯点燃后会加热灯盏，热量会通过热传递的方式转移给油，使油的内能增大，温度升高，加快油的蒸发，增加耗油量；如果在夹层中加水，因为水的比热容较大，可以吸收更多的热量，使油的温度升高得慢些，减慢了油的蒸发，所以相对耗油量就少一些。故A正确，BCD错误。 故选A。 2．下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（    ） A．汽车发动机用水作冷却剂 B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 【答案】B 【详解】A．汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容大，故A不符合题意； B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷，是因为水蒸发吸热，故B符合题意； C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的大，故C不符合题意； D．物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，是因为水的比热容大，故D不符合题意。 故选B。 3．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体 C．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 D．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小 【答案】C 【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误； B．发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，若内能小的物体温度高，故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体，故B错误； C．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变。故C正确； D．影响内能大小的因素有质量、温度、状态等，只能说在质量、状态等因素一定时，温度高的物体内能大，温度低的物体内能小，故D错误。 故选C。 4．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在0~t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2-T1） B．在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在t4~t5时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容 【答案】D 【详解】A．由于实验中用稳定的热源加热，物体在相同时间内吸收的热量相等，由图可知，在0~t1时间段，该物体的温度由T1升高至T2，物质的比热容为c，所以物体单位时间吸收热量 故在0~t2时间段，该物体吸收的热量 故A错误； B．由图可知，该物体在t2~t4时间段，处于液态，由于液态时的比热容是该物质的性质，所以在t2~t4时间段，该物质的比热容不变，故B错误； C．该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量，由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量，所以在t4~t5时间段，该物体放出的热量等于在t1~t2时间段，该物体吸收的热量，所以该物体放出的热量 故C错误； D．由图可知，该物质在t5~t6时间段，处于固态，该物质在0~t1时间段，也处于固态，由于固态时的比热容是该物质的性质，保持不变，所以该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容，故D正确。 故选D。 5．二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高 C．高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D．高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 【答案】D 【详解】AB．高压泵压缩CO2，此时对气体做功，因此气体内能增大，温度升高，故AB错误； CD．高压CO2气体喷出时，气体对外做功，内能减小，温度降低，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 6．下列说法正确的是（　　） A．运动的小球具有机械能，而不具有内能 B．铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力 C．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体，将机械能转化为内能 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小 【答案】CD 【详解】A．任何物体在任何情况下都具有内能，故A错误； B．铁块分子间既有引力也有斥力，很难被压缩，是因为压缩时斥力大于引力，总的表现为斥力，故B错误； C．汽油机的压缩冲程中，两气门关闭，活塞压缩气体，对气体做功，气体温度升高，机械能转化为内能，故C正确； D．沿海地区和内陆地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，昼夜温差小，故D正确。 故选CD。 7．如图所示，用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体，汽缸和活塞均不导热，隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定，静置一段时间。下列说法正确的是（　　） A．与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大 B．与推动活塞前相比，甲内能不变、乙内能变大 C．乙内能改变的方式只有做功 D．乙内能改变的方式既有做功又有热传递 【答案】AD 【详解】AB．迅速将活塞向左推至图中虚线位置时，施加外力通过做功的方式增加了乙部分气体的内能，乙部分气体的温度会升高；由于隔板导热良好，因此热量会由乙内通过隔板传递到甲内，最终甲乙两部分气体的温度相等。由此可知乙部分气体的温度升高，气体的质量不变，因此乙部分气体的内能变大；甲部分气体的质量不变，温度升高，因此甲部分气体的内能也变大。故A正确，B错误； CD．推动活塞时通过做功的方式增加了乙气体的内能，活塞推到虚线处后，热量由乙通过隔板传递到甲时，是通过热传递的方式改变内能的，故C错误，D正确。 故选AD。 8．图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（    ）      A．该晶体材料的熔点为 B．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 C．在AB段，该晶体材料的分子热运动变剧烈 D．该晶体材料的比热容为 【答案】CD 【详解】A．该晶体常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换，熔化过程温度不变，不变的温度即是熔点，由图丙可知，在BC段温度保持不变，则该晶体熔点为50℃，故A错误； B．由图丙可知，BC段是晶体的熔化过程，晶体熔化过程吸收热量，温度保持不变，物体吸收了热量，内能一定增加，则该晶体材料的内能增大，故B错误； C．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈；在AB段温度升高，所以该晶体材料的分子热运动变剧烈，故C正确； D．由图丙可知，当0.3kg晶体材料，由30℃加热到50℃，其吸收的热量为5.28×103J，根据Q=cmΔt可得，其比热容为 故D正确。 故选CD。 三、填空题 9．在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，利用了物体间力的作用是 的；“水火箭”飞出后，瓶内气体温度降低，内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 相互 减小 【详解】[1] 水火箭升空利用的是“反冲力”，即高压气体将水向下喷射出去，对水施加一个向下的力，物体间的力都是相互的，水对火箭施加一个向上的力，火箭就升空了。 [2] 质量不变的情况下，温度降低，内能一定减小。 10．熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，用高温熨平衣物，是通过 方式改变物体内能的。宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有 的物理属性。 【答案】 热传递 隔热性好/导热性差 【详解】[1]用高温熨平衣物，是通过热传递的方式改变物体内能的。 [2]木头具有导热性差的物理属性，所以相比金属把，使用更安全。 11．2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。 （1）长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧，发射前加注燃料时，应在 （填“低温”或“高温”）环境中进行。为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高，应先加注 （填“煤油”“液态氢”或“液态氧”）。氢在 （填“液”或“气”）态时氢分子无规则运动更剧烈； （2）火箭加速升空时，嫦娥六号探测器的机械能的增加量 （填“大于”或“小于”）其动能的增加量。探测器在月球上 （填“具有”或“没有”）惯性。已知氢的热值为，则质量为1t的氢完全燃烧放出的热量为 J。 【答案】 低温 煤油 气 大于 具有 1.4×1011 【详解】（1）[1]长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧，因为液态氢和液态氧的沸点较低，所以发射前加注燃料时，应在低温环境中进行。 [2]为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高，应先加注沸点较高的煤油。 [3]气态的氢温度相对较高，温度越高，分子无规则运动越剧烈，因此氢在气态时氢分子无规则运动更剧烈。 （2）[4]火箭加速升空时，嫦娥六号探测器的质量不变，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能变大，因机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能的增加量大于其动能的增加量。 [5]惯性是物体本身的一种性质，一切物体都具有惯性，探测器在月球上也具有惯性。 [6]质量为1t的氢完全燃烧放出的热量为 12．把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示，奶制品与热水的质量相同，则代表奶的温度变化图像的是 （选填“甲”或“乙”）。从图像可以发现，甲、乙的比热容之比为 。 【答案】 乙 2:1 【详解】[1]把凉牛奶放在热水中加热，牛奶吸热，温度逐渐升高；热水放热，温度逐渐降低，因此乙是牛奶的温度变化图像。 [2]若不考虑热损失，最后水与牛奶的温度始终保持60℃不变，凉牛奶温度升高了 水的温度下降了 即 不考虑热损失，则 已知 由可得，甲、乙的比热容之比 13．“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的 大，楼房中的“暖气”用水作为介质，正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃，放出的热量为 J，这一过程中水的内能减少。除热传递外， 也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】 比热容 6.3×107J 做功 【详解】[1]沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的比热容大，相同质量的水和砂石，白天吸收相同的热量后，水的温度升高的少；夜晚放出相同的热量后，水的温度降低的少。 [2]放出的热量 Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)=6.3×107J [3]改变内能的方式有两种：做功和热传递。 14．在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 【答案】 3.36×105 0.075 【详解】[1]水吸收的热量 [2]洗澡时水吸收的热量 由得，天然气完全燃烧放出的热量 由Q放=Vq得，需要天然气的体积 15．某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功 次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 kg（q汽油=4.6×107J/kg）。 【答案】 25 0.9 【详解】[1]飞轮每转动两转，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮每秒的转速 每秒对外做功25次。 [2]工作1h时，飞轮对外做功 消耗汽油放出的热量 消耗汽油的质量 四、实验题 16．小明发现夏天经过太阳的暴晒后，位于顶楼的屋内非常闷热，于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。 (1)为了比较材料的隔热性能，小明找到厚度 （选填“相等”或“不相等”）的三种材料，制成大小、形状和结构均相同的房屋模型，用白炽灯模拟太阳光，房屋位置如图甲所示，将温度传感器分别放在房屋模型 （选填“内部”或“外部””）的相同位置； (2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理，原因是没有控制灯到屋顶的 相等； (3)优化实验方案后进行实验，温度传感器的示数随时间变化如图乙所示，根据图像分析，小明可以选用 作为屋顶隔热材料，其原因是在相同时间内，温度传感器示数变化较 （选填“大”或“小”）。请再举出一个生活中利用该材料隔热的例子： 。 【答案】(1) 相等 内部 (2)距离 (3) 泡沫板 小 见解析 【详解】（1）[1][2]为了比较材料的隔热性能，需要控制变量，除了材料不同外，其他条件应相同，所以材料厚度要相等；应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置，这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。 （2）如果灯到屋顶距离不同，那么照射到房屋模型上的热量就不同，会影响实验结果，无法准确比较材料的隔热性能，甲图中三个小屋的摆放位置不合理，由于没有控制灯到屋顶的距离相等。 （3）[1][2][3]由图乙可知，泡沫板为隔热材料，在相同时间内，温度传感器示数变化较小，所以选用泡沫板作为屋顶隔热材料；生活中外卖或快递运送生鲜、食品等用泡沫板制作的保温箱，能有效隔热。 17．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的 和初温均相同，还需要的测量工具是 。 (3)本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了 法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为 ；燃料2的热值为 。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是 。 【答案】(1)自下而上 (2) 质量 天平 (3) 温度计示数的变化 转换 (4) (5) 小 见解析 【详解】（1）在安装实验器材时，为了保证酒精灯的外焰能充分加热石棉网和烧杯，并且温度计的玻璃泡要正确放置在水中，应按照自下而上的顺序安装实验器材。 （2）[1][2]在探究不同燃料燃烧放热能力的实验中，根据控制变量法，需要控制被加热水的质量和初温均相同，这样才能通过水温度的变化准确比较燃料燃烧放出热量的多少。因为要控制水的质量相同，所以还需要用天平来测量水的质量。 （3）[1][2]燃料燃烧放出的热量无法直接观察和测量，而水吸收热量后温度会升高，通过观察温度计示数的变化就能知道水吸收热量的多少，从而比较出燃料燃烧放出热量的多少，这种将不易测量的量转换为容易测量的量的方法叫做转换法。 （4）[1]燃料1的热值为，完全燃烧燃料1放出的热量为 [2]根据实验设计水的质量相同，设水的质量为m，不计热量损失，两次实验燃料放出的热量等于水吸收的热量，则有 即 解得 （5）[1][2]在实际实验中，燃料不可能完全燃烧，同时燃料燃烧放出的热量也没有全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中，水吸收的热量偏小，在质量一定时，根据，通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 18．如图甲所示是探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置。 (1)实验中应量取 相等的A、B两种液体，为了完成该实验，除了图甲中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)本实验中，液体吸收热量的多少可以通过 来反映；选用完全相同的两个电加热器的目的是 。 (3)为了比较A、B液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度，比较 ；②让两者吸收相同热量，比较 。 (4)根据实验数据绘制了图乙所示的温度—时间图像，从图像可以看出 液体更适合做汽车发动机冷却剂。 (5)若B液体的比热容为2.1×103J/（kg·℃），则A液体的比热容为 。 【答案】(1) 质量 秒表 (2) 加热时间 使液体相同时间吸收相同热量 (3) 加热时间 升高的温度 (4)A (5)4.2×103J/（kg∙℃） 【详解】（1）[1]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相等的A、B两种液体。 [2]实验中需要记录液体温度随时间的变化，所以需要的器材是秒表。 （2）[1]根据转换法，本实验中，液体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，物质吸收的热量越多。 [2]用相同的电加热器加热，在相同的时间内，两种液体吸收的热量是相同的； （3）[1][2]比较物质吸热能力的两种方法分别为使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量，吸收热量多的吸热能力强；使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较升高的温度，温度变化小的吸热能力强。 （4）由图乙可知，升高相同的温度，A液体需要的加热时间较长，吸收热量较多，所以A液体吸热能力强，更适合做汽车发动机冷却剂。 （5）根据图乙可知，升高40℃，A、B的加热时间分别为10min和5min，由转换法，A、B的吸热之比为2∶1，根据可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，所以A、B的比热容之比为2∶1，则A液体的比热容 五、计算题 19．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 【答案】（1）2kg；（2）；（3）52.5% 【详解】解：（1）壶中水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）丁烷放出的热量 卡式炉的加热效率为 （1）壶中水的质量为2kg； （2）水吸收的热量为6.3×105J； （3）卡式炉的加热效率为52.5%。 20．山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 【答案】（1）90km/h；（2）9×108J；（3）40% 【详解】解：（1）汽车的平均速度 （2）全程消耗汽油的体积为 V=25L=0.025m3 汽油的质量为 m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J （3）汽车全程所做的有用功为 W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J 则汽车发动机的效率 答：（1）汽车的平均速度为90km/h； （2）汽汽油完全燃烧放出的热量为9×108J； （3）汽车发动机的效率为40%。 21．某同学随家人户外露营时用酒精炉给的水加热，同时他绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在内完全燃烧了的酒精，水的比热容为，酒精的热值约为。求： (1)酒精完全燃烧产生的热量； (2)经过时间加热，水所吸收的热量； (3)酒精炉烧水时的热效率； (4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧煤气的质量。（煤气的热值为，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）酒精完全燃烧产生的热量 （2）由图像可知，经过时间加热，水的温度从20℃升高到80℃，则水所吸收的热量 （3）酒精炉烧水时的热效率 （4）改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧煤气的质量为 六、综合题 22．阅读短文，回答问题。 载人飞艇 2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。 当飞艇低速水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数见表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。 空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积 发动机额定输出功率 辅助功的功率 发动机效率 36% 最大速度 70km/h （1）气囊采用轻质材料制作是为了减小 ； （2）飞艇的发电机利用 的原理发电； （3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为 N，飞艇最多可载 位乘客升空；（每位乘客质量，，，） （4）飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为和，则 ； （5）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为 km。（燃油热值） 【答案】 质量 电磁感应 5.04×104 7 1∶4 16.2 【详解】（1）[1]气囊采用轻质材料制作，因为轻质材料密度小，根据可知，体积一定时是为了减小飞艇的质量，从而减小重力。 （2）[2]飞艇的发电机利用电磁感应现象的原理发电，将机械能转化为电能。 （3）[3]飞艇受到的浮力 [4]飞艇最多可载乘客升空时，飞艇的重力等于受到的浮力，即 G=F浮​=5.04×104N 则飞艇的总质量 气囊总容积4200m3，氦气的质量是 飞艇最多可载乘客的质量 m总人​=m总−m飞艇​−m氦气=5.04×103kg−3750kg−840kg=450kg 飞艇最多可载乘客的位数 （位） 取整数，即飞艇最多可载7位乘客升空。 （4）[5]由图乙可知，飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行时受到的阻力分别为1.5×103N、3×103N，因 W=Fs=fvt 所以，推动功之比 故。 （5）[6]燃油完全燃烧释放的热量 由​可得，发动机做的功 由图乙可知，f=500v。由 W=W推+W辅 可得 1.62×108J=500vs+5×104W×t 由可得 ① 当 时，v=10m/s。此时①式中的分母有最小值，s有最大值，最大值为 23．小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。 题表 室温：25.0℃ 时间/min 0 20 40 60 80 甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5 乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7    （1）题表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 ℃。水温会先降到41.0℃的是 瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是 J。[，] （2）如果把瓶中的热水换成冰块， 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。 （3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 。 【答案】 62.5 乙 甲 空气 见解析 【详解】（1）[1]由于温度是逐渐降低的，不可能比初温还高，故可知甲瓶62.5℃是错误的。 [2]根据表格温度变化趋势可知，乙瓶中温度下降更快，故乙瓶中水温更快降到41.0℃。 [3]由于瓶中水的体积是350mL，可得水的质量为 根据可得，放出的热量为 （2）[4]由于甲瓶保温更好，如果把瓶中的热水换成冰块，则甲瓶中的冰块熔化较慢。 [5]可能是两件薄衣服中间有空气，减慢了热量的流失速度。 （3）[6]羽绒服内充满空气更保暖，双层玻璃隔热效果更好。 七、科普阅读题 24．阅读材料，回答问题 圭表与二十四节气 如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。 战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度，如图乙所示。 通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气（如图丙），用以指导生活和农业生产。2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。 （1）我国古代天文学家用 使表竖直； （2）郭守敬提高测量精度的措施有 ； （3）一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的 ； （4）地面上深10cm，面积为的水池装满水，在相同时间内，太阳光垂直照射水面使水升高的温度为，与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为，则 （忽略其它因素的影响）。 【答案】 铅垂线 见解析 冬至 【详解】（1）[1]由阅读材料可知，“战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直”，所以我国古代天文学家用铅垂线来校正表使其竖直。 （2）[2]由阅读材料可知，“他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度”，所以郭守敬提高测量精度的措施有：增加圭表的高度、在圭表顶端添加横梁、发明了景符、利用小孔成像原理确定梁影中心的位置。 （3）[3]由图丙可知，一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的冬至。 （4）[4]在相同时间内，太阳光释放的能量是相同的，当太阳光垂直照射水面，单位面积里照到的光多，水吸收的热量多；当太阳光与水平方向成60°斜照射水面时，单位面积里照到的光少，水吸收的热量少。太阳光垂直照射水面的有效面积是，太阳光与水平方向成60°斜照射水面的有效面积是，两种方式水池中的水吸收的热量与有效面积成正比，所以垂直照射水面吸收的热量与斜照射水面吸收的热量之比为 水池中水的质量和比热容是相同的，根据比热容变形公式可得，升高的温度与吸收的热量成正比，所以太阳光垂直照射水面使水升高的温度与太阳光水平方向成60°照射水面使水升高的温度为之比为 25．阅读短文，回答问题。 喷气发动机 喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。 火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。 空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。 （1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 进行通信的； （2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为 能，然后再将其转化为火箭的 能； （3） （选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作； （4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。下列图像中，能大致反映气体的温度随时间变化的是 。 A．  B． C．    D． 【答案】 电磁波 内 机械 空气 C 【详解】（1）[1]地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收电磁波进行通信的，因为电磁波可以在真空中传播，而卫星处于大气层外，无法使用其他介质进行通信。 （2）[2][3]火箭喷气发动机在工作过程中，首先通过燃烧将燃料的化学能转化为内能，然后利用这些内能来推动火箭运动，从而将内能转化为火箭的动能和势能，即机械能。 （3）[4]空气喷气发动机需要空气中的氧气来助燃，因此不能在大气层外工作。而火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，因此可以在大气层外工作。 （4）[5]在空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体首先被压缩，温度会升高，然后燃料和空气混合燃烧，温度会再次升高，最后气体被喷出，温度会降低。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $