期末复习 跨学科实践题 2025-2026学年人教版物理九年级上学期

跨学科实践题 2025-2026学年人教版物理九年级 一、填空题 1．小强一家外出旅游，出门时电能表示数如图甲所示，回来时电能表示数如图乙所示，这期间消耗了 度电。这些电能可使标有“220V 25W”的灯泡正常工作 h。 电能是人们生活的重要资源，社会需求越来越多，能源供应日益紧张，每个人都应具有节约电能的意识。请你结合日常生活和学习写出一条节约电能的做法： 。 2．如图所示，在圆筒内加入适量酒精，用橡胶塞塞紧筒口，用电火花点火，一段时间后，观察到橡胶塞突然被推出。此过程中，混合气体燃烧产生高温高压的燃气对橡胶塞做功，将燃气的 能转变为橡胶塞的机械能。此实验与内燃机 冲程能量转化原理相同。 3．2013年6月，我国空调“能效比”实行新的等级标准，空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为3200W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为 W；若选“能效比”为4.0的空调，工作1h将比原空调节约电能 度。 4．某同学准备利用所学物理知识制作一个简易调光台灯。 (1)能改变接入电路中电阻大小的元件叫做 ，其中有一种是学生实验室中常用的滑动变阻器，如图甲所示；还有一种是如图乙所示的电位器，其内部结构如图丙所示，它们都是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变接入电路中电阻大小的； (2)学习完“练习使用滑动变阻器”后，该同学从网上买了一个合适规格的电位器，准备制作一个简易的调光台灯。如图丁所示，若要使旋钮顺时针转动时台灯变亮，则应将电位器的 两个接线柱分别与电路中的M、N两点相连，闭合开关后，旋转旋钮，台灯 （填“能”或“不能”）完全熄灭。 5．如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，台灯与电位器串联，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则应该将电位器的 两个接线柱连入电路。 6．如图所示，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的 冲程，该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的 能。 7．如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验的下列分析： 燃气推动纸筒飞出的过程中将内能转化为 能，相当于内燃机的 冲程；纸筒飞出后瓶内气体温度将 （选填“升高”、“降低”）。 8．柴油机 柴油机的构造和汽油机相似，但是柴油机通过 直接点燃柴油，因此柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个 。柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程中吸进气缸的只有 。 二、单选题 9．如图所示，甲为某调光台灯，乙为该调光台灯用到的电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是（　　） A．电位器应该与调光台灯的灯泡串联 B．电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的 C．若只将A、B接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡将变暗 D．若只将A、C接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡将变亮 10．下列所述的工具在工作过程中使用热机的是（   ） A．滑板 B．柴油车 C．脚踏船 D．皮筏艇 11．喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙所示的过程，与四冲程汽油机的一个冲程相似，这个冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 12．每年三月最后一个星期六是地球一小时关灯日。若家庭中一只照明灯泡少工作1小时可节约的电能约为（　　） A． B． C． D． 13．如图所示，自制水果电池能使发光二极管发光，其中正极是铜片，负极是铝片，下列说法正确的是（　　） A．发光二极管的发光部分是导体 B．导线中的电流方向与电子定向移动方向一致 C．导线中电流方向是从铝片流向铜片的 D．对调水果电池的正负极，发光二极管不能发光 14．下列关于火箭的说法正确的是（　　） A．火箭使用的是喷气发动机，其与内燃机的工作原理完全相同 B．火箭在工作时需要像活塞、曲轴等那样的传动结构 C．火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能 D．火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动 15．如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用蜡烛对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，下列说法正确的是（　　） A．水变热是通过做功来改变内能的 B．“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C．水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 D．“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。 16．如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。以下说法正确的是（　　） A．酒精燃烧越充分，其热值越大 B．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 C．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 D．纸杯飞出过程中的能量转化，与内燃机的压缩冲程相同 17．如图为某控制电路，由电源电压为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器（滑动变阻器）R连接而成，L1、L2是两个指示灯。当电位器的触片由b端滑向a端时，下列说法正确的是（　　） A．L1、L2都变亮 B．L1、L2都变暗 C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2变亮 三、综合题 18．跨学科实践 小明在学习热机知识的基础上，准备制作一个简易热机模型。以下是部分方案内容，请你补充完整。 （1）项目分析：选择适合作为热源的物质，如酒精灯，酒精燃烧时将 能转化为 。 （2）项目实施：组装铁架台，放置烧瓶和酒精灯，调试叶轮的位置，使烧瓶口的“L”形导管出口正对叶片，如图所示。点燃酒精灯，当大量白气从导管口喷出时，观察到叶轮转了起来。 （3）展示交流：汽轮机工作时，水蒸气内能减小，温度会 ；如果想提高此汽轮机效率，可以采用的方法有： （写出一条即可）。 19．跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机是人们获得动力的重要机械。同学们收集材料组装了如图所示的汽轮机模型，步骤如下： 制作“锅炉”：取一个空易拉罐，注入半罐水，在顶部拉环处，插入一根笔套，用热熔胶密封拉环开口与笔套的间隙。用粗铁丝弯出两个“U”形支架，将“锅炉”横向架在支架上。 制作叶轮：用另一个易拉罐的铝皮，剪一个直径6~8cm的圆形薄片，在中心钻一个小孔（穿转轴用）。在圆形薄片边缘，均匀剪出8个长3cm、宽1cm的叶片，将每个叶片向同一方向弯折45°。取一根细铁丝，穿过叶轮中心孔作为转轴，用粗铁丝弯出两个“L”形小支架，将叶轮转轴架在支架上。 组装∶将“锅炉”笔套出口对准叶轮叶片的倾斜面。点燃易拉罐下面的蜡烛，加热“锅炉”底部，等待几分钟，“锅炉”内的水沸腾产生水蒸气。水蒸气通过笔套喷出，冲击叶轮叶片，叶轮就转动起来了。 (1)实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，留出容纳 的空间； (2)蜡烛燃烧过程中的能量转化情况为∶化学能→ ； (3)当有水蒸气喷出时，叶轮就转动起来，此过程中，水蒸气的内能 （选填“增加”“减小”或“不变”），温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）。 20．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，笔尖对准小风扇的扇叶。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： → →机械能。 (2)某团队的同学们发现项目实施过程中存在一些不安全因素，请你为他们拟写一条注意事项 。（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。请你帮助他们提出一个可行性措施： 。 21．为了方便同学们饮水，某学校新进了一批即热式节能饮水机，如图甲所示。烧开的水很烫不经处理不能立即饮用，这款即热式节能饮水机可使烧开的水能立即饮用，是什么原理呢？经查阅资料，同学们得知，即热式节能饮水机中加入了一个热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管套在一起，利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温。同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开，而普通的饮水机只是将水烧开直接饮用，因此这种饮水机更加节能，其原理图如图乙所示。若一定质量温度为20℃的自来水经热交换套管后被预热成70℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管，变成可供直接饮用的温开水流出，则： (1)加热腔中的电加热器加热时是将 能转化为 能； (2)通过计算说明，可供直接饮用的温开水的温度是多少 （不计热损失）？ (3)该校有10台这种饮水机，每台饮水机每天可以将40L的水加热，若电加热器的效率均为80%，则这10台即热式节能饮水机与普通饮水机相比，每天共节约电能多少 J？ 四、科普阅读题 22．阅读短文，回答问题。 汽油发动机汽车与空气动力汽车 汽油发动机是一般汽车的动力源，汽油发动机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油发动机的性能和气缸排量有关。 空气动力汽车是近十多年科技发展的产物，它利用高压压缩空气为动力源，将压缩空气存储的压力能转化为其他形式的机械能，从而驱动汽车运行（如图所示）。空气动力发动机的工作冲程与传统内燃机的工作冲程相似，但由于使用空气作为动力能源，气缸里没有高温高压的气体燃烧过程，只通过单纯的气体膨胀做功来达到功率输出的目的，因此不再需要复杂的冷却系统，机体也可以选用较低强度、轻质的材料和简单的结构，所以其结构简单，尺寸小，质量轻，造价低。 (1)汽油机工作时将燃料燃烧后产生的 能转化为机械能。 (2)汽油发动机一个工作循环中，为汽车提供动力的是 冲程，汽油发动机的冷却系统选用水来冷却，是因为水的 较大。 (3)空气动力汽车与汽油机汽车相比，优点是 （写出一点即可）。 (4)空气动力汽车获得动力的过程中将压缩空气的压力能转化为汽车的 能；压缩空气存储瓶向外释放压缩空气做功时，瓶内的温度 （选填“升高”、“不变”或“下降”）。 23．我国航天技术已达到世界领先水平。在跨学科实践课上，某小组开展了“制作火箭模型”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： （1）了解火箭的相关知识：2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F”火箭点火发射。如图甲所示，火箭刚发射时，高温火焰向下喷射到发射台的地面，发射台遇到这样的高温容易发生 。为了保护发射台，在发射台底建了一个大水池，让火焰喷射到水中，利用水的 来吸收大量的热量（前两空均填物态变化）火箭升空的瞬间，伴有庞大白色气团实质是 （选填“小水滴”“烟雾”或“水蒸气”）。 （2）制作并发射：火箭模型小组的同学制作了水火箭并进行发射，如图乙，图丙是其结构示意图，对水火箭打气，打开阀门，水向下喷出，水火箭一飞冲天。使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的 冲程相同，使水火箭上升的施力物体是 （选填“地球”或“喷出的水”） （3）项目评估：各个小组制作好了“水火箭”后开展飞行比赛，发现“水火箭”在竖直方向飞行上升的高度不容易测量。同学们讨论后认为可以通过测量 来评选出“最佳飞行奖”。（写出一种方法即可） 五、实验题 24．如图（A）所示是江津区某中学的同学们为节能小屋设计的“可以调节亮度的台灯”，如图（B）所示是该调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。请你用笔画线代替导线完成图（B）电路的连接（要求：旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮）。 25．如图甲所示，小李把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用橡皮塞塞紧管口。把一根粗布条缠在管子上并迅速来回拉动摩擦金属管，酒精温度迅速升高，一会儿观察到橡皮塞被顶出，且在管口上方有大量“白气”产生。粗布条摩擦金属管的过程中，将机械能转化为 能。“酒精温度迅速升高”，这是通过 的方式增加了酒精的内能。“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的 （填字母）冲程相似。“白气”属于 （填物态变化的名称）形成的 （选填“固体”“液体”或“气体”）。若图乙四冲程内燃机的转速是3000r/min，则每秒钟该内燃机对外做功 次。 六、计算题 26．2011年3月26日晚8︰30～9︰30，江阴与世界众多城市一起参与了“地球一小时”活动，活动倡议熄灭不必要的灯光，切断电视、电脑等电器电源．小明在活动宣传中了解到：只要电源插头没有拔掉，在待机状态下，每台电脑的功率为5.8W，每台电视机的功率为8.2W． （1）小明所在小区有100台电脑和100台电视机，若在活动中均由原来的待机状态改为切断电源1h，此举一共可节约电能多少J？ （2）节约的电能完全被水吸收，能让多少kg水温度从20℃升高到60℃？[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （3）标有“220V，1000W”的电热水器正常工作，将与第（2）问中质量相同的水升高相同的温度，需要100min，该电热水器的效率是多少？用电高峰期，若此电热水器两端的实际电压仅为200V，它的实际电流为多大？（电热水器的电阻恒定，结果只保留整数，四舍五入） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 17 答案 D B B D D C B C B 1． 3 120 只要合理即可 【难度】0.85 【知识点】利用电能表的主要参数计算电能、电功率P=W/t的简单计算 【详解】[1]由图知，出门时电能表的读数为864.0kW•h，回来时电能表的读数为867.0kW•h；这段时间内消耗的电能 W=867.0kW•h-864.0kW•h=3kW•h=3度 [2]灯正常工作时的功率 P=P额=25W=0.025kW 由可得，灯泡正常工作的时间 [3]长时间不使用用电器，要及时切断电源。 2． 内 做功 【难度】0.85 【知识点】做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时，能量的转化、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】[1][2]在圆筒内加入适量酒精，用橡胶塞塞紧筒口，用电火花点火，酒精燃烧产生高温高压的燃气，燃气推动橡胶塞做功，燃气的内能转化为橡胶塞的机械能。在内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能，做功冲程中，内能转化为机械能，所以此实验与内燃机做功冲程能量转化原理相同。 3． 1000 0.2 【难度】0.65 【知识点】电功率P=W/t的简单计算 【详解】[1]因为能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比，所以能效比为3.2的空调消耗的电功率 [2]能效比为4.0的空调消耗的电功率 节约的电功率 P=P1-P2=1000W-800W=200W=0.2kW 工作1h节约的电能 W=Pt=0.2kW×1h=0.2kW·h=0.2度 4．(1) 变阻器 长度 (2) b、c 不能 【难度】0.65 【知识点】滑动变阻器的原理和构造、电位器的原理及使用 【详解】（1）[1][2]导体电阻与长度有关，长度越长，电阻越大。能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器，其中有一种是学生实验室中常用的滑动变阻器，如图甲所示；还有一种是如图乙所示的电位器，其内部结构如图丙所示，它们都是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中电阻大小的。 （2）[1]将电位器的b、c两个接线柱分别与电路中的M、N两点相连，闭合开关后，顺时针旋转旋钮，电位器连入电路的电阻丝变短，电阻变小，则电流变大，台灯变亮。 [2]电位器只能调节灯泡的亮暗，灯泡中始终有电流通过，所以台灯不能完全熄灭。 5． 长度 B、C 【难度】0.65 【知识点】电位器的原理及使用、根据要求选择连接滑动变阻器的接线柱 【详解】[1]电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的。 [2]若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则顺时针旋转滑片时，电位器接入电路中的电阻变小，接入电路的电阻丝长度变小，故应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路。 6． 做功 机械 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】[1]塑料瓶内的乙醚燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞瞬间向前飞出一段距离，这与热机的做功冲程中燃气推动活塞做功的过程是相似的，所以活塞飞出的过程相当于热机的做功冲程。 [2]在活塞飞出的过程中，乙醚燃烧释放出内能，高温高压的燃气推动活塞运动，使活塞获得了动能，也就是将乙醚燃烧产生的内能转化为了活塞的机械能。 7． 机械 做功 降低 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】[1][2]燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，消耗燃气的内能，纸筒得到机械能，所以是将内能转化为机械能，由于内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，所以纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程。 [3]纸筒飞出后，瓶内气体内能减少，所以温度将会降低。 8． 压缩空气 喷油嘴 空气 【难度】0.94 【知识点】汽油机的构造与工作过程、柴油机的构造与工作过程 【详解】[1]柴油机通过压缩空气产生高温，直接点燃柴油，不需要火花塞点火。 [2]柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴，用于向气缸内喷射柴油。 [3]在吸气冲程中，柴油机只吸进空气，不像汽油机那样吸入油气混合物。 9．D 【难度】0.85 【知识点】辨析电路的串并联、移动滑片时接入电路的电阻的变化情况、电位器的原理及使用、用滑动变阻器改变小灯泡的亮度 【详解】A．电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，图中电位器应与灯泡串联，转动滑片可调节灯泡亮度，故A正确，不符合题意； B．电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的，是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的，故B正确，不符合题意； C．若只将A、B接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路，即滑片顺时针转动旋钮时，电阻变大，灯泡将变暗，故C正确，不符合题意； D．若只将A、C接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故D错误，符合题意。 故选D。 10．B 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、柴油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】热机是将内能转化为机械能的机器，其工作过程依赖燃料燃烧产生的内能做功，将内能转化为机械能。滑板通过人力推动或重力下滑运动，不涉及燃料燃烧或内能转化，未使用热机。柴油车以柴油为燃料，通过燃烧柴油产生内能，驱动活塞运动并转化为机械能，属于热机的应用。脚踏船依靠人力踩踏驱动桨叶划水，能量来源为人体肌肉的化学能转化为机械能，未使用热机。皮筏艇一般通过桨划水前进，依赖人力或水流动力，不涉及燃料燃烧或内能转化，未使用热机。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．B 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程 【详解】扭转瓶子时，小明施加的外力压缩瓶内的气体，将机械能转化为内能，这一过程与四冲程汽油机的压缩冲程相似。 故选B。 12．D 【难度】0.65 【知识点】电功的公式及简单应用 【详解】已知照明灯泡的功率约为50W，则工作一小时消耗的电能为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 13．D 【难度】0.65 【知识点】了解电荷的定向移动、电流方向的规定、利用发光二极管判断电流的方向、半导体的特点 【详解】A．发光二极管的发光部分是半导体，故A错误； B．人为规定电流方向与正电荷定向移动方向相同，导线中的电流是电子定向移动形成的，电流的方向与电子定向移动方向相反，故B错误； C．自制水果电池正极是铜片，负极是铝片，在电池外部的导线，电流从电池的正极流向负极，即从铜片流向铝片，在电池内部的导线，电流从电池的负极流向正极，即从铝片流向铜片，故C错误； D．对调水果电池的正负极，电流方向发生改变，由于发光二极管具有单向导电性，发光二极管不能发光，故D正确。 故选D。 14．C 【难度】0.65 【知识点】火箭的构造与工作原理、热机工作过程中的能量转化 【详解】AB．喷气式发动机与内燃式发动机的工作原理不同，它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动火箭向前运动，由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的转动装置，从而就少了能量的损失，大大提高了火箭的飞行速度，故AB错误； C．火箭是热机的一种，工作时先将燃料的化学能转化为内能，再通过做功的方式将内能转化为火箭的机械能，故C正确； D．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D错误。 故选C。 15．B 【难度】0.65 【知识点】热传递改变物体的内能、热机工作过程中的能量转化、能量的转化、能量守恒定律 【详解】A．蜡烛燃烧放出的热量被水吸收，使水的内能增大，这是通过热传递的方式改变水的内能，故A错误； BD．当铜管向右喷蒸汽时，“船体”向左运动，这个过程的能量转化是内能转化为机械能。这与热机做功冲程的能量转化相同，故B正确，D错误； C．水在沸腾时，一部分水吸收热量变为水蒸气，剩余的水内能减小，但水和水蒸气总的能量不变，符合能量守恒定律，故C错误。 故选B。 16．C 【难度】0.65 【知识点】通过做功改变物体内能时，能量的转化、热机工作过程中的能量转化、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与质量和燃烧情况等无关，因此酒精是否充分燃烧，其热值不变，故A错误； BC．纸杯飞出去时，易拉罐内的酒精燃烧产生的气体对纸杯做功，气体的内能减小，故B错误，C正确； D．纸杯飞出过程中，内能转化为机械能，内燃机的压缩冲程中将机械能转化为内能，两者能量转化不同，故D错误。 故选C。 17．B 【难度】0.4 【知识点】电位器的原理及使用 【详解】由图得，变阻器pb与灯泡L2串联后与定值电阻R2并联，再与灯泡L1串联后，最后与定值电阻R1并联。当电位器的触片由b端滑向a端时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中总电阻变大，由欧姆定律得，电路中总电流变小，内阻分到的电压变小，支路的电压变大；由欧姆定律得，定值电阻R1电流变大，则通过L1的电流变小，因此灯泡L1变暗；由欧姆定律得，灯泡L1的电压变小，而灯泡L1所在支路的总电压变大，所以灯泡L2与变阻器pb串联的电路两端与定值电阻R2的电压变大，由欧姆定律得，由定值电阻R2的电流变大，由并联电路电流特点得，流过灯泡L2与变阻器pb串联的电路的电流变小，所以灯泡L2变暗，故ACD错误，B正确。 故选B。 18． 化学 内能 降低 给叶轮转轴部分加润滑油减小转动摩擦 【难度】0.85 【知识点】热机工作过程中的能量转化、提高热机的效率的方法 【详解】（1）[1][2]酒精燃烧过程中，酒精的质量变小，产生了高温火焰，故此过程中是酒精的化学能转化为内能。 （3）[3]汽轮机工作时，水蒸气从导管口喷出推动叶轮转动，水蒸气对外做功，其内能减小，温度会降低。 [4]提高汽轮机效率，即提高能量的转化效率，减少能量损失。从结构角度考虑，给烧瓶增加保温层可以减少热量散失，使更多的内能用于产生水蒸气推动叶轮，从而提高效率；从做功角度考虑，给叶轮转轴部分加润滑油减小转动摩擦，可以减少克服摩擦力等做的功，增大有用功所占比例，也可以提高效率。 19．(1)水蒸气 (2)内能 (3) 减小 降低 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、能量的转化 【详解】（1）半罐水加热沸腾后产生水蒸气，体积膨胀需预留空间，所以在罐内留出足够的空间容纳水沸腾后产生的水蒸气。 （2）蜡烛燃烧将其化学能转化为内能，给易拉罐中的水加热，使水沸腾产生蒸汽。 （3）[1][2]水蒸气喷出时推动叶轮对外做功，内能转化为机械能，所以内能减少，温度随之下降。 20．(1) 化学能 内能 (2)不要持续加热易拉罐 (3)增加易拉罐的保温性能 【难度】0.65 【知识点】热机工作过程中的能量转化、提高热机的效率的方法 【详解】（1）[1][2]汽轮机模型工作过程，首先酒精灯燃烧，将酒精的化学能转化为内能，使水的温度升高，产生大量水蒸气。然后，水蒸气从笔的尖端喷出，推动扇叶转动，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 （2）由于需要将易拉罐密封，持续加热会导致罐内压力过大而发生爆炸，因此拟写注意事项为：不要持续加热易拉罐，避免罐内压力过大导致爆炸危险，加热时注意观察并保持安全距离。 （3）要提高简易汽轮机效率，可以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。减少热量损失，能让更多的化学能最终转化为机械能。 21．(1) 电 内 (2)50℃ (3) 【难度】0.4 【知识点】密度公式的简单应用、了解各种用电器使用时的能量转化、计算物体温度变化时的吸放热、热平衡方程及其应用、热机效率的计算 【详解】（1）[1][2]电热器利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能。 （2）由题意，20℃的自来水经热交换套管后被预热成70°C，同时相同质量的100°C的开水从加热腔流进热交换套管后变为温开水流出，所以，不计热损失时，根据热平衡方程，冷水吸收的热量和热水放出的热量相等，由可得 解得，可供直接饮用的温开水的温度是50℃。 （3）由可得，水的质量 这种热水器节约的能量等于预热水吸收的能量，水吸收的热量 由可得，节约的电能 22．(1) 内 (2) 做功 比热容 (3) 无污染 (4) 机械 下降 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、做功改变物体的内能、热机工作过程中的能量转化、能量的转化 【详解】（1）汽油机工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。所以汽油机工作时将燃料燃烧后产生的内能转化为机械能。 （2）[1]汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，为汽车提供动力，故为汽车提供动力的是做功冲程。 [2]水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时，水吸收的热量更多，所以汽油发动机的冷却系统选用水来冷却，是因为水的比热容较大。 （3）由短文可知，空气动力汽车优点有结构简单、尺寸小、质量轻、造价低，空气动力汽车 不需要燃料燃烧来提供能量，没有废气排放，具有无污染的优点。 （4）[1]空气动力汽车利用高压压缩空气为动力源，将压缩空气存储的压力能转化为其他形式的机械能，从而驱动汽车运行，所以空气动力汽车获得动力的过程中将压缩空气的压力能转化为汽车的机械能。 [2]压缩空气存储瓶向外释放压缩空气时，瓶内气体体积迅速膨胀，对外做功，这个过程会消耗气体自身的内能，导致其内能减少，温度下降。 23． 熔化 汽化 小水滴 压缩 喷出的水 飞行时间 【难度】0.65 【知识点】生活中的汽、液化现象、热机工作过程中的能量转化 【详解】（1）[1]火焰的温度很高，所以很多物体遇到高温的火焰会吸热而熔化。 [2]发射台下是水池，而让火焰喷射到水中，水从液态变为气态的水蒸气即发生汽化，从而能从周围吸取热量。 [3]这些水蒸气散发到空气中，遇到冷空气液化成的小水滴就是我们看到的“白气”。    （2）[4]使用打气筒打气时，活塞压缩气体做功，将机械能转化为气体的内能，与汽油机的压缩冲程相同。 [5]水火箭向下喷水，喷出的水给火箭一个向上的力，使火箭上升，所以使水火箭上升的施力物体是喷出的水。    （3）[6]“水火箭”在竖直方向飞行上升的高度不容易测量，可以测量水火箭在空中飞行的时间，时间越长，飞行的高度越高。    24． 【难度】0.85 【知识点】电位器的原理及使用 【详解】电位器应与灯泡串联接入电路中；旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，由可知，电源电压一定时，电路的总电阻应变小，电位器（滑动变阻器）接入电路中的电阻应变小，由图可知，将b和c两接线柱接入电路，如图所示 。 25． 内 热传递 C 液化 液体 25 【难度】0.65 【知识点】生活中的汽、液化现象、做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时，能量的转化、汽油机的构造与工作过程 【详解】[1][2]粗布条摩擦金属管的过程中，这是做功的方式使金属管的内能增加，因此将机械能转化为金属管的内能。金属管温度高，放出热量，酒精吸收热量，“酒精温度迅速升高”，因此这是通过热传递的方式增加了酒精的内能。 [3]“橡皮塞被顶出”的过程酒精对橡皮塞做功，酒精的内能转化为橡皮塞的机械能，由乙图可知，A图为吸气冲程，B图为压缩冲程，机械能转化为内能，C图为做功冲程，内能转化为机械能，D图为排气冲程，“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的C冲程相似。 [4][5] “白气”人眼可以看见，是小水滴，属于水蒸气液化形成的液体。 [6]转速是3000r/min＝50r/s 四冲程内燃机每转2转对外做功1次，则图乙四冲程内燃机的转速是3000r/min，则每秒钟该内燃机对外做功25次。 26．（1）5.04×106J （2）30kg        （3）84% ，  4A   【难度】0.65 【知识点】电功及其计算、电功率P=W/t的简单计算、热机效率的计算 【详解】（1）100台电脑和100台电视机1小时消耗的电能 W=Pt=（5.8W+8.2W）×100×3600s=5.04×106J． （2）因为节约电能完全被水吸收，根据Q=Cm（t-t0）的变形得 水的质量m===30kg （3）①标有“220V  1000W”的电热水器正常工作100min消耗的总电能 W电能=Pt=1000W×100×60s=6×106J ∴该热水器的效率η=×100%=84%． ②“220V 1000W”表示电热水器的额定电压U额=220V，额定功率P额=1000W ∴电热器的电阻R===48.4Ω 当实际电压U实=200V时 电热器的实际功率I=≈4A 答：（1）一共可节约电能5.04×106J．（2）节约电能完全被水吸收，能使30kg20℃的水升高到60℃．（3）该热水器的效率是84% ，它的实际电流约4A． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $