【第十章机械能、内能及其转化】单元综合 -2025-2026学年物理北师大版（2024）九年级全册

【第十章机械能、内能及其转化】单元综合 一、单选题 1．2024年4月25日，“神舟十八号”载人飞船由“长征二号F”遥十八运载火箭从中国酒泉卫星发射中心载人工位点火发射，在火箭点火后加速上升的过程中，以下关于飞船的说法正确的是（　　） A．重力势能增加，动能增加 B．机械能增加，动能不变 C．重力势能增加，动能不变 D．机械能不变，动能增加 2．文瀛湖自古以来是大同周边的一大胜景，为大同这座美丽的城市提供了一个绿肺，也提供了城市的水灵魂（如图），它可以能调节周围空气的湿度和温度。其中能调节温度的主要原因是水的（　　） A．温度高 B．内能大 C．比热容大 D．热值大 3．2019年5月17日23时48分，我国在卫昌卫星发射中国长征三号丙运载火箭成功将第四十五颗北斗导航卫星发射升空，火箭加速上升的过程中北斗导航卫星的（　　） A．动能不变，重力势能增加 B．动能增加，重力势能不变 C．动能增加，重力势能增加 D．动能不变，重力势能不变 4．如图甲，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。如图乙是某汽油机工作的某一个冲程。下列说法中不正确的是（　　） A．甲图中，活塞与玻璃筒摩擦产生的热量是导致棉花燃烧的主要原因 B．甲图中，迅速下压活塞的过程中，活塞的机械能转化为空气内能 C．乙图所示冲程靠飞轮的惯性完成，并吸入空气和雾状汽油 D．乙图所示冲程的下一个冲程，会发生与甲图相同的能量转化 5．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．物体内能增加，温度一定升高 B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量 C．外界对物体做功，物体所含热量不一定增加 D．升温多的物体不一定比升温少的物体内能增加的多 6．沿水平桌面自由滚落的排球的运动轨迹如图，C、F两处高度相同，D为球与水平地面的接触点，忽略空气阻力，关于排球的说法正确的是（　　） A．E点的动能等于0 B．F点的动能小于C点的动能 C．E点到F点的过程中，机械能减小 D．D点到E点过程中，弹性势能转化为动能 7．如图所示是一小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落的图景，小球在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动.①和②是小球经过的两个位置，则（　　） A．小球与油的密度相等 B．小球经过位置①处所受浮力比②处的小 C．小球的机械能在BC段保持不变 D．小球在BC段不只受到重力和浮力 8．如图所示，甲和乙叠放在光滑水平桌面上，甲、乙之间的接触面粗糙，此时两者均处于静止状态，乙和桌面足够长。快速敲击乙，乙立即水平向右做直线运动。则敲击后（　　） A．乙所受的重力和支持力是一对平衡力 B．乙所受的摩擦力方向水平向右 C．甲动能的变化量等于乙动能的变化量 D．甲沿水平面向右做先加速后匀速的运动 9．小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/（kg•℃），下列说法正确的是 A．加热2min，水吸收的热量大于油吸收的热量 B．油的比热容为3.15×103J/（kg•℃） C．第2～3min内，油吸收的热量为1.4×103J D．小乐用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，则m水：m油=1：2 二、多选题 10．图甲、乙、丙、丁为某单缸四冲程汽油机工作示意图，下列说法中正确的是（　　） A．汽油机一个工作循环的正确顺序是甲、乙、丙、丁 B．只有甲冲程能向外提供动力使飞轮转动，其他冲程都是靠惯性运转的 C．丙冲程中排出的废气不具有任何能量 D．丁冲程的能量转化与图戊所示演示实验的相同 11．中华美食与物理知识息息相关，以下分析正确的是（　　） A．鱼块能被油炸得金黄是因为油的沸点高 B．开大火能使正在沸腾的鱼汤温度升高 C．清蒸鱼是利用水蒸气液化吸热蒸熟的 D．黄焖鱼块是通过热传递的方式增大了鱼块的内能 12．2020年冬奥会期间，延庆赛区将进行高山滑雪、雪车、雪橇个大项的比赛。图是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列有关说法中正确的是（　　） A．运动员下滑过程中重力势能减小 B．运动员弓着腰，是通过降低重心来增大惯性 C．运动员下滑过程中，若一切外力都消失，他将立即停止运动 D．运动员穿上滑雪板，因增大了与雪地的接触面积，从而减小了压强 13．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的物体也具有内能 B．物体只要放出热量，温度就一定降低 C．物体温度越高，含有的热量越多 D．热量总是自发从温度高的物体传递给温度低的物体 14． 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是，满负荷工作时做功冲程燃气的平均气压为，飞轮转速为，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），消耗汽油，（，．）则下列计算正确的是（　　） A．做功冲程中燃气对活塞的平均压力 B．一个做功冲程中，燃气对活塞做的功 C．汽油机的功率为 D．汽油机的效率为 15．已知，三个物体的温度均升高1℃，吸收的热量如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲的比热容比乙的小 B．乙、丙的比热容相同 C．吸收相同的热量，乙升高的温度最多 D．若甲的比热容为，则 16．中国科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品，如图是它的示意图。其中有甲、乙两条轨道，甲为直轨，乙为弯轨，两轨道的起点高度相同，终点高度也相同。若将两个完全相同的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点，同时释放，发现在乙轨道上的小球B先到达终点。则下列说法中正确的是（　　） A．若不计阻力，A和B两小球到达终点时动能相等 B．全程中重力对小球B做的功大于重力对小球A做的功 C．下降过程，重力对小球B做功的功率比对小球A做功的功率大 D．不计阻力，在起点处小球B的机械能和终点处小球A的机械能相等 17．某种煤油有关数据如表：（　　） 熔点 ﹣30℃ 热值 4.5×107J/kg 沸点 160℃（一个标准大气压） 比热容 2.1×103J/(kg⋅℃） 密度 0.8×103kg/m3 体积膨胀系数 1×103/℃ 如图，有一只煤油加热灯，内装 50g 煤油，正在加热烧杯中质量为 200g，初温为 20℃的煤油，经过 10min 后，烧杯中的煤油温度升为 80℃，加热灯中的煤油变为 48g，若不计加热过程中煤油的蒸发，当地气压为一个标准大气压，若杯中煤油相同时间吸热相等，则（　　） A．在这 10min 内，装置的加热效率为 28% B．加热过程中，杯中煤油密度不变 C．杯中煤油每秒平均吸热为 150J D．若继续再加热 20min，煤油温度会变为 160℃ 三、填空题 18．用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热，根据测量数据绘制成如图所示图像。由图可知：甲物质的温度比乙物质的温度升高得　 　（选填“快”或“慢”），甲物质的比热容　 　（选填“大于”或“小于”）乙物质的比热容。若让它们降低相同的温度，　 　物质放出的热量多。 19．冬天晚上睡觉前用热水泡脚会感到暖和，这是通过　 　方式改变内能。如果没有迅速擦干脚上的水，脚会感觉到到凉，是因为水蒸发时需要　 　。 20．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它的物理意义是 　 　，现有100kg焦炭，用掉其中一半，提供的热量为 　 　J，剩余焦炭的热值为 　 　J/kg。 21．如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速下压，压缩空气　 　，使筒内空气的内能增大，温度升高，观察到硝化棉　 　。上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式　 　（选填“相同”或“不相同”）。 22．质量均为50kg的水和某液体在相同时间内放出的热量相等，它们的温度随时间变化的关系如图所示，8min内两种液体放出的热量之比为　 　，0～16min水放出的热量为　 　J；某液体的比热容为　 　。某液体在0～12min内放出的热量与完全燃烧　 　kg的干木柴放出的热量相同。 23．天然气是一种清洁能源，我市部分公交车和出租车开始使用天然气代替柴油或汽油，天然气燃烧时将　 　能转化为　 　，已知天然气的热值为7.0×107J/m3，某出租车一天消耗8L天然气所释放的热量为　 　（假定天然气完全燃烧）。 24．将200g、80℃的热水和400g、20℃的水混合后，不计热量损失，达到热平衡时，混合的水的温度为　 　℃。 25．如图所示， 是户外分体式燃气炉，准备去户外野炊，该燃气炉的铭牌如表一所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。 品名 XX牌分体式防风燃气炉 材质 不锈钢钢铸铝 规格 展开φ260×116mm 折叠φ127×132mm 功率 4500W （1）在标准大气压下，用该燃气炉将 1.5L 水从 46℃加热到沸腾，用时 126s，燃气炉烧水时的效率是　 　%[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）]； （2）小刚注意到炉头上标有参数：“18”字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是燃气功率【单位瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为 18，计算该燃气炉所使用燃料的热值是　 　J/kg。 四、实验探究题 26．小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为线m、2m的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图甲、乙、丙所示： （1）实验中通过比较 　 　被撞击后移动的距离来反映钢球的动能大小。 （2）比较甲、乙两图，可初步得出结论：动能的大小与物体的 　 　有关。 （3）比较乙、丙两图，可初步得出结论：其它条件相同时，物体的 　 　越大，物体的动能越大。 （4）本实验装置的水平面如果绝对光滑，本实验将 　 　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 27．如图甲是水上乐园的滑梯.小夏玩过后受到启发，并产生了以下猜想： 猜想一：物体的动能与物体的质量有关 猜想二：物体的动能与物体下滑的高度有关 猜想三：物体的动能与物体的运动路径有关 为此小夏设计了如图乙所示的实验，他将三根透明塑料软管固定在同一斜面上作为钢球下滑的轨道，捏住软管可调整钢球释放的高度。每个软管下端口各有一木块，且三个木块相同，塑料软管内表面光滑，钢球在管中运动的能量损失不计。 （1）实验中：钢球的动能大小是通过　 　来反映的；采用的研究问题的方法是　 　（写出一种）； （2）为了验证猜想一，应该让质量　 　（选填“相同”或“不同”）的钢球在同一塑料管中的同一高度处自由释放； （3）在验证猜想二时，小夏通过比较图甲和乙得到结论：相同质量的钢球，高度越高，动能越大。你认为他的结论是　 　（选填“错误”或“正确”）的，本实验让钢球从不同高度处自由释放，目的是使钢球到达斜面下端口　 　不同； （4）比较甲丙两图可知，物体的动能与物体的运动路径　 　（选填“有关”或“无关”）； （5）小夏发现水上乐园滑梯中有水，他分析有以下几方面的原因：①有水会使人在玩耍时更凉爽；②可以借助水来减小摩擦力；③高处的水具有　 　能，可以对人做功，使人滑到滑梯下端时飞出去更远。 28．为了比较水和煤油（相同质量）的比热容大小，某同学用a图所示的器材进行实验。实验数据记录如下表： 物质 质量/g 初始温度/ 加热时间/min 最后温度/ 水 200 20 5 40 煤油 200 20 5 60 （1）实验所需要的器材：水、煤油、酒精灯、铁架台、烧杯、天平、温度计和　 　。组装实验装置时应按　 　的顺序；（选填“自上而下”、“自下而上”） （2）两装置用相同规格的酒精灯，这样做的目的是使水和煤油在相同加热时间内　 　； （3）实验中，给相同质量的两种物质加热相同的时间，通过比较水和煤油　 　来比较它们的吸热能力； （4）分析表中数据可知，质量相等的水和煤油，加热相同时间，水的温度变化较　 　，其比热容较　 　；（选填“大”或“小”） （5）小明采用如b图所示的装置探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。若实验前酒精灯中煤油的质量为150g，实验后为130g；烧杯中水的质量为500g，水的初温，末温，则煤油的热值为　 　；[]（不考虑热量的损失）利用此实验方法计算出来的热值和真实值相比是　 　（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）的； （6）在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称为比值法，热值是能够燃烧的物质的属性。下列用比值法定义，并反映物质属性的物理量有：　 　（填写序号）。 ①速度 ②功率 ③密度 ④压强 五、计算题 29．一壶中水的质量为2.5kg，在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾。在这过程中，共燃烧了液化石油气50g。（壶吸热忽略不计）在这过程中，[液化石油气热值为4.2×107J/kg]求： （1）水共吸收了多少热量？（1标准大气压） （2）这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？ （3）炉子的效率。 六、作图题 30．如图甲为汽车在匀速直线上坡，请在图乙中画出汽车上坡过程中动能Ek随着时间t变化的大致图像。 31．如图所示，图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞与曲轴的位置和进气门、排气门的开闭和活塞运动的方向情况。请参照甲图，在图乙画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示）。 32．小江和小李两位同学用相同的加热装置对初温都为25℃的水加热相同的时间（水未沸腾），小江加热的水质量少，小李加热的水质量多（其他条件均相同）。请在图中用实线大致绘制出小江和小李两位同学加热的水的温度随时间变化的关系图象。 七、综合题 33．8月21日晚，黑龙江哈尔滨南岗区一居民楼内发生燃气爆炸。火光从如图所示的高层居民楼的阳台上窜出，随后发出巨大的爆炸声，几百米外的门店玻璃都在晃动。小华家里用的也是天然气灶，小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表，发现此次烧水用了天然气，天然气的热值为，当地大气压为标准大气压。求： （1）燃气爆炸时，管道内大量燃气燃烧后释放的　 　能瞬间转化为机械能，与汽油机的　 　冲程相当； （2）水吸收的热量Q吸　 　（不计水的热量损失）； （3）天然气灶的效率η　 　。 34．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同． （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）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），它的物理含义是　 　； （3）酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为　 　 J． 35．近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭． （1）现在汽车的发动机大多是用汽油作燃料的汽油机，如图所示汽油机正处在　 　冲程． （2）某型号汽车使用上述乙醇汽油，在水平路面上匀速行驶，受到的阻力是900N，行驶的路程为100km，已知该汽车此时的效率为25%，求这段时间内消耗的乙醇汽油的质量为　 　千克。（乙醇汽油热值为4.6×107J/kg，发动机牵引力所做的功为有用功）（保留小数点后一位数字） （3）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内完成　 　个冲程，对外做功　 　次． （4）热机（如汽车、拖拉机的发动机等）是将燃料的内能转化为机械能的装置．热机的发展和应用推动了社会的快速发展，热机在能的转化过程中不可避免地要损失一部分能量，请列举出2个热机在工作过程中存在的能量损失． 答案解析部分 1．【答案】A 2．【答案】C 3．【答案】C 【解析】【解答】火箭加速上升，质量不变，速度增大，动能增大，高度变高，重力势能增大。 故答案为：C。 【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大. 4．【答案】A 【解析】【解答】A．甲图中迅速下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气内能增加，温度升高，到温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧；而活塞与玻璃筒摩擦产生的热量还不足以使棉花燃烧，A错误，符合题意； B．甲图中迅速下压活塞，活塞会压缩空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，B正确，不符合题意； C．乙图是吸气冲程，吸入的是空气和汽油，依靠飞轮的惯性完成，C正确，不符合题意； D．乙图是吸气冲程，则下一冲程是压缩冲程，将活塞的机械能转化为空气的内能，与甲图能量转化方式相同，D正确，不符合题意。 故答案为：A。 【分析】物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。 做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。 5．【答案】D 6．【答案】B 7．【答案】D 【解析】【解答】小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落，是下沉过程，下沉物体的密度大于油的密度，A不符合题意；根据F浮=ρ液gV排知，下沉过程中，液体的密度不变，排开液体的体积不变，浮力不变，故小球经过位置①处所受浮力等于②处的大小，B不符合题意；小球在BC段做匀速运动，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小，C不符合题意；小球在BC段做匀速运动，受到平衡力的作用，但重力大于浮力，故不只受到重力和浮力，还受油的阻力，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】根据F浮=ρ液gV排判断小球经过位置①处所受浮力与②处的大小；动能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度. 8．【答案】D 9．【答案】C 【解析】【解答】A.同一加热器的电功率相等，根据Q=Pt可知，加热2min，水吸收的热量等于油吸收的热量，故A错误； B.根据图乙可知，升高20℃，A、B的加热时间分别为2min和3min，则对应的吸热之比为2：3。根据Q=cmΔt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，油的比热容为： ； 故B错误； C.B的比热容大，B为水，加热3分钟升高20℃， 水吸热：Q=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×0.05kg×20℃=4.2×103J； 第2～3min内，水吸收的热量为：； 则第2～3min内，油吸收的热量为1.4×103J，故C正确； D.小华用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，故相同时间（吸热相同）升高的温度相同，根据Q=cmΔt可知，质量与比热容成反比， 则m水：m油=2.8×103J/（kg•℃）：4.2×103J/（kg•℃）=2：3。 故D错误。 故选C。 【分析】A.我们使用同一加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少； B.根据图乙得出升高20℃A、B的加热时间，据此确定吸收热量之比。根据Q=cmΔt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，据此得出油的比热容； C.B的比热容大，B为水，根据Q=cmΔt得出加热3分钟升高20℃水吸收的热量，据此得出第2～3min内水吸收的热量，由转换法得出第2～3min内油吸收的热量； D.水和油的温度随时间变化图线均为A，因相同时间（吸热相同）升高的温度相同，根据Q=cmΔt得出m水：m油。 10．【答案】B,D 11．【答案】A,D 12．【答案】A,D 13．【答案】A,D 【解析】【解答】A．一切物体都有内能，0℃的物体也具有内能，A符合题意； B．物体放出热量，温度可能降低，可能不变，如晶体凝固时放出热量，内能减少，温度不变，B不符合题意； C．热量是出现在热传递过程中的一个过程量，不能说物体含有热量，可以说吸收或放出热量，C不符合题意； D．发生热传递时，热量总是自发从温度高的物体传递给温度低的物体，D符合题意。 故答案为：AD。 【分析】一切物体都有内能；物体放出热量，温度可能降低，可能不变；热量是出现在热传递过程中的一个过程量，不能说物体含有热量；发生热传递时，热量总是自发从温度高的物体传递给温度低的物体。 14．【答案】A,B 【解析】【解答】A．做功冲程中燃气对活塞的平均压力F=pS=9×105pa×30×10-4m2=2700N，故A正确； B．一个做功冲程中，燃气对活塞做的功W=Fs=2700N×50×10-3m=135J，故B正确； C． 1min飞轮转1800转，活塞对外做了900次功， 活塞在1min里对外做的功W=135J×900=1.215×105J 汽油机的功率 故C错误； D.1min里燃烧汽油的质量 1min里燃烧汽油放出的热量 Q=mq=0.012kg×4.6×107J/kg=5.52×105J 汽油机的效率 故D错误。 故答案为：AB。 【分析】根据压强公式以及总功公式分别计算压强以及做功，飞轮转2磁，活塞对外做功一次。 15．【答案】C,D 16．【答案】A,C,D 【解析】【解答】A.两个小球质量相同，高度相同，则重力势能相同。当降低相同的高度时，重力势能减小量相同，则转化为的动能相等，故A正确； B.根据W=Gh可知，小球的重力相等，下降高度相同，则重力做功相等，故B错误； C.小球B先到达终点，即B的时间短。根据可知，重力对小球B做功的功率大，故C正确； D.不计阻力，则机械能守恒，即在起点处小球B的机械能和终点处小球A的机械能相等，故D正确。 故选ACD。 【分析】A.根据重力势能和动能的相互转化判断； B.根据W=Gh判断； C.根据分析； D.根据机械能守恒的知识判断。 17．【答案】A,D 【解析】【解答】AC．在这10min内，烧杯中煤油吸收的热量Q吸=cm1(t1-t0)=2.1×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×(80℃-20℃)=2.52×104J 加热灯完全燃烧煤油放出的热量Q放=m2q=(0.050kg-0.048kg)×4.5×107J/kg=9×104J 所以装置的加热效率 则杯中煤油每秒平均吸热为 A符合题意，C不符合题意； B．加热过程中，烧杯中煤油的体积增大，而质量不变（不计加热过程中煤油的蒸发），那么其密度减小，B不符合题意； D．若再继续加热20min，加热灯放出热量Q吸1=42J/s×20×60s=5.04×104J 10min内，加热灯燃烧煤油的质量为2g，那么继续加热20min，加热灯中的煤油未燃烧完。 杯中煤油的温度 则杯中煤油已沸腾，所以其温度为160℃，D符合题意。 故答案为：AD。 【分析】结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；水吸收的热量为有用功，释放的热量为总功，利用水吸收的热量除以燃料燃烧释放的热量即为加热效率；结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可。 18．【答案】快；小于；乙 【解析】【解答】相同的时间内，甲的温度升高快；根据热量计算公式Q=cmΔt，加热相同的时间甲升高的温度值大，甲的比热容小，乙的比热容大。降低相同的温度，乙的比热容大，根据公式Q=cmΔt，乙放出的热量多。 综上 第1空、 快；第2空、小于； 第3空、乙。 【分析】热量的计算：公式为Q=cmΔt，所以吸收或者释放相同的热量，水比热容大，温度变化低，应用：冷水降温、温水保温。 19．【答案】热传递；吸热 20．【答案】1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是3.0×107J；1.5×109；3.0×107 【解析】【解答】 焦炭的热值是3.0×107J/kg的物理意义 ：1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是3.0×107J ； 50kg焦炭完全燃烧放出的热量：Q=mq=50kg x 3.0×107J/kg= 1.5×109 J； 热值是燃料的本身的特性，大小只与燃料的种类有关，故剩余焦炭的热值不变，为3.0×107J/kg。 【分析】热值物理意义：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量； 根据Q=mq求出焦炭完全燃烧放出的热量； 热值是燃料的本身的特性，大小只与燃料的种类有关。 21．【答案】做功；燃烧；不相同 【解析】【解答】当把活塞迅速压下去时，活塞对空气做功，活塞的内能就会增加，空气的温度就会升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就燃烧起来。烧时用冷毛巾给头部降温是通过热传递的方式改变人的内能的，故上述实验时不同的。 故答案为：做功；燃烧；不相同。 【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周. 改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小. 22．【答案】1∶1；；；0.525 23．【答案】化学能；内能；5.6×104J 【解析】【解答】天然气燃烧是化学反应，将化学能转化为内能。 天然气的热值为7.0×107J/m3，消耗8L天然气所释放的热量 【分析】燃料燃烧过程会将化学能转化为内能，利用Q放=qV可求出天然气完全燃烧释放的热量。 24．【答案】40 【解析】【解答】将两倍质量相同、温度不同的水混合后，不计热量损失，达到热平衡时，最终温度相同，温度高的放出热量，温度降低；温度低的吸收热量，温度升高。假设最终的温度为t，则有 根据 解得：t=40℃。 【分析】达到热平衡时，温度高的放出热量等于温度低的吸收热量最终温度相同，列出等式求解。 25．【答案】60；6.48×107 26．【答案】木块；速度；质量；不能 27．【答案】木块被撞的距离；转换法；不同；错误；速度；无关；重力势 28．【答案】秒表；自下而上；吸收的热量相同；升高温度；小；大；；偏小；③ 【解析】【解答】（1）[1] 从数据表中可以发现，记录的数据有时间，所以实验除了题中的实验器材以外，还需要的测量工具是秒表。 [2]为了确保用酒精灯的外焰加热，应先根据外焰的高度固定下面的铁夹；然后根据烧杯中液体的高度固定温度计的高度，故装置应按自下而上的顺序组装。 （2）[3]选用相同的酒精灯分别给甲、乙、丙液体加热时，加热装置在相同时间内放出的热量相同，目的是确保加热相同时间液体吸收的热量相同。 （3）[4]根据比较吸热能力的方法，让水和煤油吸收相同的热量，通过比较水和煤油升高的温度来比较水和煤油的吸热能力，升高的温度越高，吸热能力越弱。 （4）[5]因加热相同的时间，则吸收的热量相同，由表中数据可知，水的升温较小，根据 可得，水的比热容较大。 （5）[6]水吸收的热量 煤油灯放出的热量 燃烧煤油的质量 可得煤油的热值 [7]测量值比课本中的“标准值”偏小，是因为燃料无法完全燃烧，没有考虑在加热过程中热量的散失。 （6）[8]①速度用路程与时间的比值来定义，速度不是物质的属性，故①不符合题意； ②功率用做的功和做功所用时间的比值来定义，功率不是物质的属性，故②不符合题意； ③密度是质量和体积的比值，密度是物质的属性，故③符合题意； ④压强是压力与受力面积的比值，压强不是物质的属性，故④不符合题意。 故选③。 【分析】(1)从数据表中可以发现，记录的数据有时间，从记录的数据找实验测量的工具；实验时，雲用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置； (2)根据加热装置放出的热量关系分析液体吸收热量的关系； (3)(4)比较物质吸热能力的2种方法： ①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； (5)根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量，水吸收的热量等于煤油燃烧放出的热量，根据Q放=mq求出煤油的热值：用煤油灯给水加热的过程中，有热量的散失； (6)根据比值定义法分析，密度是物质本身的一种性质。 29．【答案】（1）8.4×105J （2）2.1×106J （3）40% 30．【答案】 【解析】【解答】动能与质量和速度有关，汽车匀速直线上坡，速度和质量不变，动能不变，如图： 【分析】物体匀速直线运动时，质量和速度不变，动能不变。 31．【答案】 32．【答案】 33．【答案】内；做功；1.68×106J；42% 34．【答案】（1）甲、乙；甲、丙 （2）1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J （3）3.0×105 【解析】【解答】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）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），它的物理含义是1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J；（3）m=10g=10×10﹣3kg， 酒精完全燃烧放出的热量： Q放=mq=10×10﹣3kg×3.0×107J/kg=3.0×105J． 故答案为：（1）甲、乙，甲、丙；（2）1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J；（3）3.0×105． 【分析】（1）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．（2）根据比热容的概念（单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容）回答；（3）知道酒精的质量和酒精的热值，利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q放=mq求酒精完全燃烧放出的热量． 35．【答案】（1）压缩 （2）7.8 （3）40；10 （4）排出的废气；燃烧不充分；克服摩擦要做功 【解析】【解答】（1）图中进气门和排气门都关闭，且活塞向上运动，所以处在压缩冲程； （2）因为汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力，牵引力做的功为W=FS=900N×105m=9×107J； 1kg乙醇汽油完全燃烧转化为机械能的为： 1kg×4.6×107J/kg×0.25=1.15×107J； 所以 9×107J的机械能需要的汽油为：9×107​​​​​​​J/1.15×107J= 7.8kg； (3)1200r/min=20r/s，所以20/2=10，完成10个工作循环，即对外做功10次，则10×4=40，完成40个冲程； （4）燃烧不充分会有部分能量没有充分释放或转化；排出的尾气，因有较高的温度，所以也会损失一部分能量。 故答案为：（1）压缩；（2）7.8；（3）1、2；（4）燃烧不充分，排出的尾气。 【分析】根据进气门和排气门的开闭，以及活塞运动的方向来判断是哪个冲程；Q放=qm；效率=有用功/总功；一个工作循环包括4个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。 学科网（北京）股份有限公司 $