精品解析：湖北省宜昌市当阳市实验初级中学2025-2026学年九年级上学期9月月考物理试题

2025年当阳市实验中学九年级9月考试 物 理 试 题 一、选择题（共12题，每题2分，计24分） 1. 以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是（　　） A. 菡萏香清画舸浮 B. 满架蔷薇一院香 C. 一行白鹭上青天 D. 醒茶摇香叶初醒 2. 关于内能，下列说法正确的是（　　） A. 的物体没有内能 B. 内能大小与温度无关 C. 具有机械能的物体不一定有内能 D. 物体具有内能，也可以同时具有机械能 3. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度为以下的物体不具有内能 B. 温度高的物体，含有的热量一定多 C. 物体的内能增加，可能是吸收了热量 D. 温度总是从高温物体传向低温物体 4. 如图所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，把封口的夹子松开，球内气体向后喷出，气球向前运动。此过程中（　　） A. 气球的弹性势能增大 B. 喷出的气体内能减小 C. 喷出的气体热运动加剧 D. 喷出的气体向外界传递热量 5. 下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A. 北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B. 沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C. 天热时在地面上洒水是为了降低室内温度 D. 刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 6. 下表列出一些物质的比热容，根据表中数据,下列判断正确的是 物质 水 煤油 冰 铝 铜 比热容/( J˙kg-1˙℃-1) 4.2×103 2.1×103 2. l×103 0.88×103 0.39×103 A. 不同物质的比热容一定不同 B. 物质的物态发生变化，比热容不变 C. 质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多 D. 质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多 7. 如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧时内能转化为化学能 B. 燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C. 燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D. 火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 8. 如图中有关能量转化说法正确的是（　　） A. 甲是把机械能转为内能，内能在增加 B. 乙是把机械能转化为内能，内能在减少 C. 甲与丁都是内能转化为机械能 D. 甲与丙都是内能转化为机械能 9. 2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机 10. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 11. 如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A. 室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B. 木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C. 若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D. 灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 12. 2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统 “赛道1 000”研制成功，可助力氢能重卡突破1 000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢=1.4×108 J/kg）。下列说法正确的是（　　） A. 氢能重卡在加速冲刺消耗氢燃料过程中，氢的热值减小 B. 用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C. 完全燃烧100 kg的液氢能释放1.4×1010 J 的热量 D. 氢能重卡的热机效率可高达100% 二、填空题（共4题，每空1分，计10分） 13. 2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 14. 2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的___________大，它燃烧过程中将___________能转化为内能。 15. 食物也是一种“燃料”，食物提供的___________能同样可以转化为人的内能。如果淀粉在人体内“燃烧”的热值约为，同样情况下脂肪的热值约为。假如你摄入了脂肪50g，则你已摄入了___________的热量；若青少年每天需要摄入的热量约为，则为满足每天热量的需要，理论上还需摄取___________g淀粉。 16. 小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[] 时间 0 2 4 6 8 10 12 温度 80 71 65 60 56 52 49 此过程是通过___________的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了___________。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点___________。 三、探究实践题（共5题，计21分） 17. 请在图中虚线框内用箭头表示出白天海陆风的吹拂方向___________。如果你大晴天的白天在森林里迷失了方向，如果你想走出森林，应该沿着___________（选填“顺风”或“逆风”）的方向行走。 18. 如图甲所示是内燃机的吸气冲程的示意图，图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“”表示阀门，画出压缩冲程进气门、排气门的开闭情况，用“↑”或“↓”表示活塞运动方向，画出压缩冲程活塞的运动情况。 19. 跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能______________________；水蒸气喷出，推动扇叶转动后，会因为内能减少温度降低而发生___________形成“白气”； （2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是：___________；（答出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：___________。 20. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同．燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体初温相同． (1)比较不同燃料的热值，应选择_____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_____两图进行实验． (2)若在研究不同燃料热值的实验中，记录数据如下表： 燃料 加热前液体温度（℃） 燃料燃尽时液体温度（℃） 燃料的热值（J/kg） 1 15 35 2.4106 2 15 25 ？ 根据表中数据计算：燃料2的热值是________J/kg. (3)通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏_____(填“大”或“小”)，你认为出现这种情况的主要原因是：_____． 21. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，计算机软件可以适时显示温度随时间变化的图像，如图所示。 物质 质量m/g 初始温度t/℃ 加热时间/min 末温t/℃ 水 200 20 6 45 色拉油 200 20 6 75 （1）试管中加入的水和色拉油除初温相同外，还应保证___________（填“体积”或“质量”）相同。实验中物质吸热的多少是通过___________来反映的。物质吸热能力的强弱通过___________来反映的； （2）实验中发现加热初期，图像显示水温上升得较快，这是由于水和油的___________不同造成的； （3）装置中的红外加热器同时给两种物质加热时间不能太长，否则可能出现的情况是___________； （4）根据表中数据算出加热6min，水吸收的热量为___________J。[]色拉油的比热容是___________。（用科学记数法表示） 四、综合实践题（共2题，计15分） 22. 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。 23. “五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车匀速通过隧道时发动机牵引力做功的效率=52.5%。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）求： （1）汽车通过隧道的平均速度； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； （3）汽车通过隧道发动机的产生的牵引力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年当阳市实验中学九年级9月考试 物 理 试 题 一、选择题（共12题，每题2分，计24分） 1. 以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是（　　） A. 菡萏香清画舸浮 B. 满架蔷薇一院香 C. 一行白鹭上青天 D. 醒茶摇香叶初醒 【答案】C 【解析】 【详解】A．"菡萏香清画舸浮"中"香清"描述的是荷花香气扩散，属于分子热运动现象，故A不符合题意； B．"满架蔷薇一院香"中"一院香"描述的是花香分子扩散到整个院子，属于分子热运动现象，故B不符合题意； C．"一行白鹭上青天"描述的是鸟类的飞行运动，属于机械运动，不涉及分子热运动，故C符合题意； D．"醒茶摇香叶初醒"中"摇香"描述的是茶叶香气分子扩散，属于分子热运动现象，故D不符合题意。 故选C。 2. 关于内能，下列说法正确的是（　　） A. 的物体没有内能 B. 内能大小与温度无关 C. 具有机械能的物体不一定有内能 D. 物体具有内能，也可以同时具有机械能 【答案】D 【解析】 【详解】AC．内能是所有分子的动能和势能之和，故任何一个物体都有内能，具有机械能的物体也一定有内能，故AC错误； B．物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关，故B错误； D．任何一个物体都具有内能，当物体运动时，既具有内能，又具有机械能，所以物体具有内能，也可以同时具有机械能，故D正确。 故选D。 3. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度为以下的物体不具有内能 B. 温度高的物体，含有的热量一定多 C. 物体的内能增加，可能是吸收了热量 D. 温度总是从高温物体传向低温物体 【答案】C 【解析】 【详解】A．一切物体在任何情况下都具有内能，温度为以下的物体也具有内能，故A错误； B．热量是热传递过程中传递的能量，不能说物体含有热量，故B错误； C．做功和热传递都可以改变物体的内能，物体的内能增加，可能是吸收了热量，故C正确； D．热量总是从高温物体传向低温物体，热传递过程传递的不是温度，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，把封口的夹子松开，球内气体向后喷出，气球向前运动。此过程中（　　） A. 气球的弹性势能增大 B. 喷出的气体内能减小 C. 喷出的气体热运动加剧 D. 喷出的气体向外界传递热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．把封口的夹子松开，球内气体向外喷出，气球弹性形变变小，气球的弹性势能变小，故A不符合题意； B．喷出的气体对外做功，内能减小，故B符合题意； C．喷出的气体对外做功，内能减小，温度降低，热运动变慢，故C不符合题意； D．喷出的气体对外做功，内能减小，温度降低，从外界吸热，故D不符合题意。 故选B。 5. 下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A. 北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B. 沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C. 天热时在地面上洒水是为了降低室内温度 D. 刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 【答案】B 【解析】 【详解】A．北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂，是因为水结冰时，质量不变、密度变小、体积变大，与水的比热容较大无关，故A不符合题意； B．内陆地区沙子多水少，沙子的比热容比水小，白天在太阳的照射下，受热情况相同时，沙子的温度上升比水多，而晚上在同样的放热情况下，沙子的温度下降得也多，所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大，与水的比热容较大有关，故B符合题意； C．天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度，与水的比热容较大无关，故C不符合题意； D．刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些，是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发，与水的比热容较大无关，故D不符合题意。 故选B。 6. 下表列出一些物质的比热容，根据表中数据,下列判断正确的是 物质 水 煤油 冰 铝 铜 比热容/( J˙kg-1˙℃-1) 4.2×103 2.1×103 2. l×103 0.88×103 0.39×103 A. 不同物质的比热容一定不同 B. 物质的物态发生变化，比热容不变 C. 质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多 D. 质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多 【答案】C 【解析】 【详解】A. 由表格中的数据可知，冰和煤油的比热容是相同的，故错误； B.比热容是物质的一种特性，决定于物质的种类和状态，不同的物质比热容一般不同，同种物质状态改变，比热容也发生改变，故错误； C. 质量相等的铝和铜，升高相同的温度，根据吸热公式Q=cm△t知，铝比铜的比热容大，铝吸收的热量多，故正确； D. 质量相等的水和煤油吸收相等的热量后，根据公式 知，煤油比水的比热容小，因此煤油升高的温度更多，故错误． 7. 如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧时内能转化为化学能 B. 燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C. 燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D. 火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能，故A错误； BC．热值是燃料的特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变。热值与放出热量的多少无关，故B正确，故C错误； D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能全部燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。 故选B。 8. 如图中有关能量转化说法正确的是（　　） A. 甲是把机械能转为内能，内能在增加 B. 乙是把机械能转化为内能，内能在减少 C. 甲与丁都是内能转化为机械能 D. 甲与丙都是内能转化为机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲：对试管内的水加热，使其温度升高，内能增大，当内能增大到一定程度，就把塞子推出来，即内能转化成机械能，故A错误； B．乙：活塞压缩棉花做功，使其内能增大，机械能转化成内能，故B错误； CD．丙：汽油瞬间燃烧，产生高温高压燃气，燃气推动活塞做功，内能转化成机械能；丁：内燃机的压缩冲程中，压缩气体对气体做功，气体内能增加，该过程中机械能转化为内能，故D正确，C错误。 故选D。 9. 2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机 【答案】D 【解析】 【详解】A．火箭发动机需要燃料释放大量能量，因此应选择热值大的燃料，而非比热容大的燃料，比热容大与燃料释放的总能量无关，故A错误； B．热值是燃料的固有属性，与是否充分燃烧无关，燃烧充分只能提高能量利用率，但不会改变热值，故B错误； C．火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体，喷出时对外做功，将内能转化为机械能，属于通过做功获得机械能，而非热传递，故C错误； D．热机是将内能转化为机械能的装置，火箭发动机通过燃烧燃料获得内能，并转化为机械能，符合热机的定义，故D正确。 故选D。 10. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。 故选Ａ。 11. 如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A. 室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B. 木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C. 若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D. 灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．一切物体都具有内能，室外温度为0℃时，木柴的内能不为零，故A错误； B．热量是过程量，不能说“含有的热量”，故B错误； C．物体的内能与温度、质量有关。若未燃烧的木柴温度升高，内能增加，故C正确； D．做功可以改变内能，灭火器在使用过程中对外做功，内能减小，故D错误。 故选C。 12. 2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统 “赛道1 000”研制成功，可助力氢能重卡突破1 000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢=1.4×108 J/kg）。下列说法正确的是（　　） A. 氢能重卡在加速冲刺消耗氢燃料过程中，氢的热值减小 B. 用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C. 完全燃烧100 kg的液氢能释放1.4×1010 J 的热量 D. 氢能重卡的热机效率可高达100% 【答案】C 【解析】 【详解】A．热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧与否无关。氢能重卡在加速冲刺消耗氢燃料过程中，氢的热值不变，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有或具有热量的多少，故B错误； C．完全燃烧100kg的液氢能释放的热量，故C正确； D．由于存在热损失，氢能重卡的热机效率小于100%，故D错误。 故选C。 二、填空题（共4题，每空1分，计10分） 13. 2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 【答案】 ①. 内能 ②. 机械能 【解析】 【详解】[1]在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能增大。 [2]在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对膨胀机做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能。 14. 2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的___________大，它燃烧过程中将___________能转化为内能。 【答案】 ①. 热值 ②. 化学 【解析】 【详解】[1]该火箭的芯二级以液氢为燃料，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。 [2]液氢燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，再通过发动机转化为机械能推动火箭。 15. 食物也是一种“燃料”，食物提供的___________能同样可以转化为人的内能。如果淀粉在人体内“燃烧”的热值约为，同样情况下脂肪的热值约为。假如你摄入了脂肪50g，则你已摄入了___________的热量；若青少年每天需要摄入的热量约为，则为满足每天热量的需要，理论上还需摄取___________g淀粉。 【答案】 ①. 化学 ②. ③. 500 【解析】 【分析】 【详解】[1]燃料燃烧是将化学能转化为内能的过程，食物也是一种“燃料”，食物提供的化学能同样可以转化为人的内能。 [2]假如摄入50g脂肪，则摄入的热量是 [3]若青少年每天需要摄入的热量约为，则为满足每天热量的需要，理论上还需摄取淀粉的质量是 16. 小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[] 时间 0 2 4 6 8 10 12 温度 80 71 65 60 56 52 49 此过程是通过___________的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了___________。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点___________。 【答案】 ①. 热传递 ②. ③. 先快后慢 【解析】 【详解】[1]热水冷却过程向外放出热量，是通过热传递的方式改变水的内能。 [2]水的质量为 在前内，水的内能减少了 [3]根据表格数据分析可知，热水冷却过程中温度先降低的快，后降低的慢，即先快后慢。 三、探究实践题（共5题，计21分） 17. 请在图中虚线框内用箭头表示出白天海陆风的吹拂方向___________。如果你大晴天的白天在森林里迷失了方向，如果你想走出森林，应该沿着___________（选填“顺风”或“逆风”）的方向行走。 【答案】 ①. ②. 顺风 【解析】 【详解】[1]由于海水的比热容大于泥土、砂石的比热容，白天在同样太阳光的照射下，地面比海水升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风，如下图所示： [2]森林内水分较多，白天在阳光的照射下，森林升温慢气压高，空气由森林向气压低的外边吹，故要走出森林要顺风而行。 18. 如图甲所示是内燃机的吸气冲程的示意图，图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“”表示阀门，画出压缩冲程进气门、排气门的开闭情况，用“↑”或“↓”表示活塞运动方向，画出压缩冲程活塞的运动情况。 【答案】 【解析】 【详解】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，吸气冲程，进气门打开，排气门关闭；压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，如图所示： 19. 跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能______________________；水蒸气喷出，推动扇叶转动后，会因为内能减少温度降低而发生___________形成“白气”； （2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是：___________；（答出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：___________。 【答案】（1） ①. 内能 ②. 机械能 ③. 液化 （2）见解析 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 [1][2]酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐，水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对扇叶做功，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 [3]水蒸气喷出，推动扇叶转动后，内能转化为机械能，内能减少，温度降低，水蒸气遇冷液化形成小液滴，即“白气”。 【小问2详解】 扇叶不转动，说明没有足够的动力推动扇叶，可能的原因有： ①水的质量太少，产生的水蒸气量不足，无法提供足够的动力，即注入的水过少，产生的蒸汽量不足。 ②装置的密封性不好，导致水蒸气泄漏，无法有效推动扇叶，比如易拉罐开口处密封不好，蒸汽泄漏。 ③酒精灯提供的热量不足，水无法产生足够多的高温高压水蒸气，例如酒精灯火焰太小，水吸收的热量少，产生蒸汽的能量不够。 【小问3详解】 提高简易汽轮机效率的措施（从结构角度 ）从“结构决定功能”的观念出发，可采取以下措施： ①增加易拉罐的保温性能：比如用保温杯套等材料包裹易拉罐，减少热量散失，使水能够吸收更多的热量转化为水蒸气的内能，从而提高效率。因为减少热量损失，能让更多的化学能最终转化为机械能。 ②优化蒸汽喷出通道（中性笔部分）：使蒸汽喷出时的流速更大、更集中，比如选择更细且光滑的笔管，减少蒸汽在通道内的能量损耗，让蒸汽能更有效地推动扇叶转动，提高能量转化效率。 ③改进扇叶结构：设计成更符合空气动力学的形状，比如类似飞机机翼的形状，或者增加扇叶的数量和面积（在合理范围内 ），使扇叶能更好地捕捉蒸汽的能量，将蒸汽的内能更充分地转化为机械能。 20. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同．燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体初温相同． (1)比较不同燃料的热值，应选择_____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_____两图进行实验． (2)若在研究不同燃料热值的实验中，记录数据如下表： 燃料 加热前液体温度（℃） 燃料燃尽时液体温度（℃） 燃料的热值（J/kg） 1 15 35 2.4106 2 15 25 ？ 根据表中数据计算：燃料2的热值是________J/kg. (3)通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏_____(填“大”或“小”)，你认为出现这种情况的主要原因是：_____． 【答案】 ①. 甲、乙 ②. 甲、丙 ③. 1.2×106 ④. 小 ⑤. 燃料不可能完全燃烧(或燃料燃烧放出的热量不可能完全被液体吸收) 【解析】 【分析】燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；根据 求出完全燃烧10g燃料1放出的热量，燃料放出的热量被液体吸收，即 ，根据、列出等式即可求出燃料2的热值；由于燃料不可能完全燃烧(或燃料燃烧放出的热量不可能完全被液体吸收)，因此测得的热值会偏小． 【详解】（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验； （2）完全燃烧10g燃料1放出的热量： ，由 可得： 燃料1： ，即 ， 燃料2： 即 ， 联立以上两式可得： ； （3）因为燃料不可能完全燃烧(或燃料燃烧放出的热量不可能完全被液体吸收)，所以测得的热值会偏小． 21. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，计算机软件可以适时显示温度随时间变化的图像，如图所示。 物质 质量m/g 初始温度t/℃ 加热时间/min 末温t/℃ 水 200 20 6 45 色拉油 200 20 6 75 （1）试管中加入的水和色拉油除初温相同外，还应保证___________（填“体积”或“质量”）相同。实验中物质吸热的多少是通过___________来反映的。物质吸热能力的强弱通过___________来反映的； （2）实验中发现加热初期，图像显示水温上升得较快，这是由于水和油的___________不同造成的； （3）装置中的红外加热器同时给两种物质加热时间不能太长，否则可能出现的情况是___________； （4）根据表中数据算出加热6min，水吸收的热量为___________J。[]色拉油的比热容是___________。（用科学记数法表示） 【答案】（1） ①. 质量 ②. 加热时间 ③. 升高的温度 （2）导热性 （3）液体达到沸点沸腾时温度不再升高 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质质量相同，故实验除让水和色拉油的初温相同外，实验前还必须控制水和色拉油的质量相同。 [2]本实验使用到了转换法，实验中加热装置相同，则物质每分钟吸收的热量相同，故物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的。 [3]加热相同的时间，吸收相同的热量时，温度升高的越小，吸热能力越强，故物质吸热能力的强弱是通过升高的温度来反映的。 【小问2详解】 导热性是指物质传导热量的能力，由于水和色拉油的导热性不同，水的导热性比色拉油好，当加热时间相同时，水在最初阶段温度上升的快。 【小问3详解】 实验中，加热相同的时间，通过比较两种物质的温度升高情况来比较两种物质的吸热能力，若加热时间太长，当两种物质达到沸点且继续吸热时会沸腾，沸腾时，温度保持不变，不能满足实验要求。 【小问4详解】 [1]由表格数据可知，加热6min，水的温度升高了 水吸收的热量为 [2]由表格数据可知，加热6min，色拉油温度升高了 加热时间相同，则水和色拉油吸收的热量相同，由可得 则色拉油的比热容是 四、综合实践题（共2题，计15分） 22. 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% 【解析】 【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%。 23. “五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车匀速通过隧道时发动机牵引力做功的效率=52.5%。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）求： （1）汽车通过隧道的平均速度； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； （3）汽车通过隧道发动机的产生的牵引力。 【答案】（1）20m/s （2）4.6×106J （3）1006.25N 【解析】 【小问1详解】 根据公式可知，汽车通过隧道的平均速度为 【小问2详解】 根据公式可知，完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为 【小问3详解】 发动机效率为，则汽车发动机做功为 根据公式可知，发动机的产生的牵引力为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $