第十四章 《内能与热机》单元核心素养达标检测试卷 -2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

**基本信息** 沪科版九年级物理第十四章《内能与热机》单元卷，通过真实情境与分层设计，全面检测内能、热机、比热容等核心知识，适配单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题26分|热机识别、内能改变、比热容应用|结合电动新能源汽车、涡轮喷气发动机等科技情境| |填空题|8题21分|物态变化、热值特性、热机效率|融入《天工开物》铸币、古代钻木取火等文化素材| |简单题|3题8分|比热容解释现象、斯特林发动机原理|联系生活（泳池体感）与科技史，培养科学解释能力| |实验探究题|3题19分|做功改变内能、比热容比较、热值测量|设计注射器压缩气体、水与沙子吸热对比等探究实验| |综合能力题|3题26分|太阳能效率计算、汽油机功率、混动汽车能量转化|结合太阳能热水器、油电混动汽车等实际应用，考查综合分析与计算|

沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用） 第十四章 内能与热机 单元重要专项03 《内能与热机》单元核心素养达标检测试卷 （满分100分 考试用时90分钟） 一、选择题（本题共12小题，共26分。1-10小题为单项选择题，每小题2分；11-12小题为多项选择题，每小题3分，选对但选不全的得2分，有选错的不得分） 1．下列设备工作过程中没有使用热机的是（　　） A．拖拉机 B．电动新能源汽车 C．火箭 D．战斗机 2．下列现象属于通过做功改变物体内能的是（　　） A．甲图，炉火烧水 B．乙图，冬天搓手取暖 C．丙图，用暖手宝暖手 D．丁图将冷牛奶放在热水中捂热 3．如图所示是古人围炉吃火锅的场景，下列关于火锅的相关说法错误的是（    ） A．刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”指温度高 B．随着火锅汤的温度升高，其内能增加 C．滚烫的火锅汤含有的热量多 D．食材被烫热，是通过热传递的方式改变内能 4．沿海地区的昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大，这主要是因为（    ） A．水的热量多，沙石的热量少 B．水的导热性好，沙石的导热性差 C．水的比热容大，沙石的比热容小 D．水吸收的热量多，沙石吸收的热量少 5. 如图所示，分别表示内燃机工作过程中的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 6．关于燃料的热值，下列说法正确的是（    ） A．提供充足的氧气，让燃料更充分地燃烧，可以提高燃料的热值 B．根据热值计算公式可知，减小m可以提高热值 C．燃料的热值只与燃料的种类有关 D．一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高 7. 在南方的农村，人们通常用砖砌成炉灶烧柴来加热水（如图甲），小明同学将这些普通的炉灶壁改装成装水的容器（如图乙），这样在给水壶内的水加热的同时，也加热了炉灶壁内的水。下列说法正确的是（   ） A．改装后燃料燃烧得更充分 B．改装后提高了炉灶的加热效率 C．改装后减小了水的比热容 D．改装后提高了燃料的热值 8．甲热机的效率高于乙热机的效率，则（　　） A．甲热机的功率大于乙热机的功率 B．甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少 C．甲热机做的有用功比乙热机的多 D．甲热机的燃料利用率比乙热机的高 9．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底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体对纸杯做了功 B．罐内气体的内能增加 C．能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D．能量转化情况与内燃机的排气冲程相同 10．涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（   ） A．高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的压缩冲程 B．燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值就越大 C．燃料燃烧越充分，喷气发动机的效率就越高 D．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 11．下表列出了一些物质的比热容，小明根据表格中的数据得出了如下结论，其中正确的是（    ） 物质 比热容 物质 比热容 水 铝 煤油 约 干泥土 约 冰 铁、钢 A．液体的比热容一定比固体的比热容大 B．相同质量的铝块和铁块升高相同的温度，铝块吸收的热量多 C．相同质量的干泥土和水，吸收相等的热量，水的温度升高得较多 D．不同物质的比热容有可能相等 12.小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（ ） A．； B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力； C．0—8min乙吸收的热量为； D．该酒精灯的加热效率为35% 二、填空题（本题共8小题，每空1分,共21分） 13．如图是我国明末科学家宋应星所著《天工开物》中关于利用铜铸造钱币的情景。用炉火加热铜是通过 的 方式改变铜的内能，当铜达到一定温度后，逐渐变为液体，这时发生的物态变化是 ，该过程 （填“吸收”或“放出”）热量。 14.煤油的比热容是，表示的物理意义是 ；若将煤油瓶中的煤油倒去一半，则剩下一半的煤油的比热容 （选填“变小”“变大”或“不变”），相同质量的煤油升高或降低相同温度，吸收或放出的热量 （选填“相同”或“不同”）。 15．如图甲所示，夏天的清晨，蜻蜓身上的露珠是空气中的水蒸气遇冷 （填物态变化名称）形成的；如图乙所示，由于陆地土壤的 比海水的小，白天陆地上的气温比附近海洋上的气温 ，热空气上升，海风由海洋吹向陆地。 16．热机是把 转化成 的机器，请举出一种生产生活中使用的热机 。 17．2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是 ，与四冲程汽油机的 冲程相同。 18．下图是某内燃机的某个冲程示意图，则该内燃机为 （选填“汽油机”或“柴油机”），它的点火方式为 （选填“点燃式”或“压燃式”）。 19. 汽油机在______冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗______kg的汽油（汽油的热值取）。 20.一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是 的那部分能量，占燃料 的能量的25%。用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J。（柴油的热值为） 三、简单题（本题共3小题，共8分） 21.（2分）夏天，烈日炎炎的中午，小聪去露天游泳池游泳。赤脚站在池边的水泥台上感觉烫脚，而进入水中却感觉水是凉爽的。上岸后，风一吹，感觉有些凉。请你解释： （1）为什么小聪感觉水泥台是烫脚的，而水是凉爽的？ （2）为什么小聪上岸后，风一吹感觉有些凉？ 22.（4分）英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀，冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。 23.（2025·辽宁葫芦岛·一模）（2分）如图为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。问： （1）从能量转化的角度解释艾绒燃烧的原因； （2）点燃艾绒的过程与四冲程柴油机哪个冲程的工作原理相同。    四、实验探究题（本题共3小题，共19分） 24.（6分）为了探究做功对物体内能的影响，小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究。 如图甲，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插入注射器内，用密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数。 (1)如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐增大，说明活塞压缩筒内气体，使气体内能 （增大/不变/减小），这是通过 的方式改变了气体的内能； (2)当橡皮帽被喷出时，注射口喷出“白气”，温度传感器示数 （变大/不变/变小），说明筒内气体对外做功后，内能 （增大/不变/减小），此过程中的能量转化与下列四幅图中， （填字母）展示的冲程的能量转化相同；有“白气”喷出是因为筒内气体中的部分水蒸气发生了 （填物态变化名称）造成的。 25.（6分）假期小媛去海边玩耍，光脚踩在沙滩上感到很烫，踏入水中觉得很凉快，她猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证猜想，进行了如图甲所示的实验。 液体 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 25 40 10 沙子 25 55 4 (1)器材：相同的酒精灯、烧杯、温度计各两个，以及 （填测量工具）、托盘天平（含砝码）、相同质量的水和沙；选取两个相同的酒精灯进行实验，目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少； (2)为比较水和沙的吸热情况，小媛提出两种方案：a.让两者升高相同的温度，比较加热时间；b.让两者加热相同时间，比较升高的温度。你认为可行的方案是 （选填“a”“b”或“a和b”）； (3)加热时物质温度升高，这是通过 的方式来增大液体的内能。实验过程中部分数据如表一所示（不考虑热损失），分析数据可知， 的吸热能力更强； (4)如图乙是深圳和新疆沙漠地区同一天气温变化曲线，请你判断深圳一天气温变化所对应的曲线是 （选填“A”或“B”）。 26．（7分）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完金相同，燃料a、b种类不同但质量都为10g，烧杯内液体a、b种类不同但质量都为100g。当燃料完全燃烧后，甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、30℃、35℃。 （1）实验中燃料燃烧放出的热量，通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式使液体的内能增大；在组三套装实验装置时，应该按照______的顺序；（填“自下而上”或“自上而下”） （2）若要研究不同物质的吸热能力，应该选择______两图；实验中给两物质加热相同时间，最终可通过______来比较两液体的吸热能力；根据题干所给数据可知，液体______。（选填“a”或“b”）的吸热能力更强； （3）已知液体a的比热容为2.1×103J/(kg·℃)，则甲实验过程中，液体a吸收的热量为______J；根据，用上述热量除以燃料a的质量可求得燃料a的热值，根据此方法求得a的热值______。（填“偏大”“偏小”或“准确”） 五、综合能力题（本题共3小题，共26分。计算题要求写出必要的文字说明、单位、重要的公式及主要的运算过程，只写出结果不得分） 27.（9分）如图所示是一个容积为的太阳能热水器，每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为。某次给太阳能热水器加满水，让其工作一段时间后，水温由20℃上升到50℃。已知热水器上集热管接收太阳能的有效面积为，水吸收太阳能的效率为50%，水的比热容为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量； (2)集热管工作的时长； (3)已知某天然气灶的效率为50%，使用太阳能热水器把同样一箱水加热到相同的温度可以节约天然气的体积。（不计能量损耗，已知天然气的热值） 28.（9分）如图为汽油机做功冲程的示意图，若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为，活塞以1200次/分钟做往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次，求： (1)汽油机在此工作状态下，对外做的一次功的大小； (2)汽油机在此工作状态下，1min内做功的功率； (3)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率为多少。（，不计摩擦，结果保留两位有效数字） 29．（8分）阅读下列信息回答问题： 目前国产油电混合动力汽车技术已十分成熟，图甲是某款油电混动汽车的工作原理图。当车行驶时，发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电。若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时，同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车均以100km/h的速度在同一水平路面上匀速行驶0.1h后关闭发动机，测出这两辆车从关闭发动机到车辆速度减为0通过的路程s，作出对应的v﹣s图像如图乙所示，设两车受到的摩擦力大小相等。问题： (1)该油电混合汽车在行驶过程中，发动机 （选填“属于”或“不属于”）热机，其效率 1（选填“大于”或“小于”或“等于”）； (2)该油电混合动力汽车以100km/h的速度匀速行驶时0.1h的路程； (3)图乙中表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是哪一条？阐述你判断的理由； (4)图丙所示是该混动汽车的发动机中的汽化器，它的作用是通过喷油管喷出汽油与流过的空气充分混合，混合后的气体再进入气缸。为使喷油管内汽油快速喷出，应将管口安装在图中的A位置还是B位置，写出你这样选择的理由。 答案解析 一、选择题（本题共12小题，共26分。1-10小题为单项选择题，每小题2分；11-12小题为多项选择题，每小题3分，选对但选不全的得2分，有选错的不得分） 1．【答案】B 【解析】A．热机是利用内能来做功的机器，常见的热机有内燃机（如汽油机、柴油机）、火箭等。拖拉机一般使用柴油机作为动力装置，柴油机属于热机，故A不符合题意； B．电动新能源汽车是利用电动机来工作的，电动机是将电能转化为机械能的装置，没有利用内能做功，没有使用热机，故B符合题意； C．火箭是利用燃料燃烧产生的内能转化为机械能来工作的，属于热机，故C不符合题意； D．战斗机一般使用喷气式发动机，喷气式发动机使用航空煤油作为燃料，属于热机，故D不符合题意；故选B。 2．【答案】B 【解析】ACD．炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能，故ACD不符合题意； B．搓手取暖是克服摩擦做功，使物体的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能，故B符合题意。故选B。 3．【答案】C 【解析】A．刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”表示的是物体的冷热程度，即温度高，故A正确，不符合题意； B．随着不断加热，火锅汤吸收热量，温度升高，内能增加，故B正确，不符合题意； C．热量是过程量，不能说“含有”热量，故C错误，符合题意； D．食材被烫热，吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．【答案】C 【解析】A．热量是一个过程量，不能说 “水的热量多，沙石的热量少” ，只能说吸收或放出热量，故A不符合题意； B．昼夜温差大小与导热性关系不大，主要是比热容差异导致的，故B不符合题意； CD．由于水的比热容大，沙石的比热容小，质量相同的水和沙石相比，在吸收或放出相等热量时，水的温度变化较小，所以就形成了沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大的结果，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 5. 【答案】C 【解析】A．图中进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，吸气冲程没有能量的转化，故A不符合题意； B．图中排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，排气冲程没有能量转化，故B不符合题意； C．图中的两个气门都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程，即内能转化为机械能，故C符合题意； D．图中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，即机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。 6．【答案】C 【解析】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。 A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况无关，所以增加供氧量，不能提高燃料的热值，故A错误； B．完全燃烧1kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值，与燃料的质量，故B错误； C．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，与燃料的质量和燃烧程度无关，故C正确； D．热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故D错误。故选C。 7. 【答案】B 【解析】AB．由题意可知，将这些普通的炉灶壁改装成装水的容器，在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热，减少了热量的损失，提高了炉子的效率，但对煤的充分燃烧没有影响，故A错误，B正确； C．比热容是物质的性质，与质量、温度无关，与物质的状态有关，所以改装后水的比热容不变，故C错误； D．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，所以其热值不变，故D错误。故选B。 8．【答案】D 【解析】A．功率是表示机械做功快慢的物理量，效率高的机械，做功不一定快，故A不符合题意； BC．热机消耗燃料的多少与热机效率、做的有用功等都有关，题中只知热机效率，未知其他，故无法比较消耗燃料的多少、做的有用功的多少，故BC不符合题意； D．甲的效率高，则说明做相同的有用功，甲损失的能量少，即做相同的有用功，甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少，甲热机的燃料利用率比乙热机的高，故D符合题意。故选D。 9．【答案】A 【解析】AB．纸杯飞出去时，易拉罐内的酒精气体对纸杯做功，气体的内能减小，故A正确、B错误； CD．纸杯飞出过程中，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故CD错误。故选A。 10．【答案】C 【解析】A．高温高压燃气推动涡轮转动，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与放出的热量无关，燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值不变，故B错误； C．燃料燃烧更充分时，可以增大有效利用的能量，提高了热机的效率，故C正确； D．涡轮喷气发动机中产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力，将内能转化为机械能，其内能会减小，故D错误。故选C。 11．【答案】BD 【解析】A．比热容是物质的一种特性，与物质的状态（固体、液体 ）有关，但不是液体的比热容一定比固体的大。例如，表格中冰是固体，比热容为，而煤油是液体，比热容约 ，二者相等，故A错误； B. 由热量，当质量m相同、升高的温度Δt相同时，吸收的热量Q与比热容c成正比。已知铝的比热容 ，铁、钢的比热容 ， 。所以相同质量的铝块和铁块升高相同的温度，铝块的比热容大，铝块吸收的热量多，故B正确； C．由热量，变形可得 。当质量m相同、吸收的热量Q相等时，温度变化量Δt与比热容c成反比 。水的比热容 ，干泥土的比热容， 。所以相同质量的干泥土和水，吸收相等的热量，干泥土的温度升高得较多，水的温度升高得较少，故C错误； D．从表格中可以看到，煤油的比热容约为 ，冰的比热容也是约为 ，煤油和冰是不同物质，但比热容相等。这说明不同物质的比热容有可能相等，故D正确。故选BD。 12.【答案】CD 【解析】ABC．由图乙知，甲从20℃加热至沸腾用时8min，乙从20℃加热至沸腾用时10min。 升高相同温度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20℃升温至100℃，需要吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J 即酒精灯在8min内放出的热量为3.36×104J，那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃，所需时间为4min，吸收的热量 那么乙的比热容 故AB错误，C正确； D．乙从20℃加热至沸腾，所需时间为10min，吸收的热量 消耗的酒精放出的热量Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J 那么酒精灯的加热效率 故D正确。故选CD。 二、填空题（本题共8小题，每空1分,共21分） 13．【答案】热传递 熔化 吸收 【解析】改变内能有两种方式，做功和热传递；用炉火加热铜，火放出热量，铜吸收热量，所以是通过热传递的方式改变铜的内能。 铜达到一定温度后，由固体变成液体，这种物态变化是熔化，熔化需要吸收热量。 14.【答案】 1kg的煤油温度每升高（或降低）吸收（或放出）的热量为 不变 相同 【解析】煤油的比热容为,它表达的物理意义是1kg的煤油温度每升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为。 将一瓶煤油倒掉一半，煤油质量改变,但比热容与质量无关，所以煤油的比热容不变,仍然为 根据比热容的意义，相同质量的煤油升高或降低相同温度，吸收或放出的热量相同。 15．【答案】 液化 比热容 高 【解析】露珠是液态的小水珠，是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的。 由于陆地土壤的比热容比海水小，在吸收相同热量的前提下，温度升高的多，导致白天陆地上的气温比附近海洋上的气温高，而热空气上升，因此形成海风由海洋吹向陆地。 16．【答案】 内能 机械能 内燃机 【解析】热机是指利用内能做功的机械，热机在使用过程中将内能转化为机械能。 热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机等。 17．【答案】 机械能转化为内能 压缩 【解析】摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能，能量转化方式是机械能转化为内能。四冲程汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，吸气冲程和排气冲程没有能量转化，故与四冲程汽油机的压缩冲程相同。 18．【答案】 柴油机 压燃式 【解析】柴油机气缸顶部有喷油嘴，汽油机气缸顶部有火花塞，这就是汽油机和柴油机在构造上的主要区别。图中内燃机顶部为喷油嘴，是柴油机。 汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式。 19. 【答案】 做功 2 【解析】汽油机在做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压的燃气，燃气推动活塞，将内能转化为机械能。 汽油完全燃烧放出的热量为 则汽油的质量为 20.【答案】 热机用来做有用功 完全燃烧放出 【解析】热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的总能量的比值，所以一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是热机用来做有用功的那部分能量，占燃料完全燃烧放出的能量的25%。 根据公式可知，完全燃烧2kg的柴油产生的热量为 根据公式可知，有用功为 三、简单题（本题共3小题，共8分） 21.【答案】（1）水的比热容比水泥的比热容大，在同样受热的条件下，水的温度变化比水泥的温度变化小，所以感觉水泥台烫脚而水是凉爽的。（2）风一吹，加快了皮肤的水分蒸发，蒸发吸热，所以感到有些凉。 【解析】（1）要知道比热容的物理意义，根据物体质量一定，吸热一定的情况下，温度变化与该物体比热容成反比。（2）要知道影响蒸发快慢的因素和蒸发制冷。 22.【答案】酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作物质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能：由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将气缸中的工作物质推入冷气缸并液化，活塞B又将物质推回热气缸。如此反复。 【解析】气体对外做功，气体的内能转化为机械能，根据图示可知，酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作物质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能：由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将气缸中的工作物质推入冷气缸并液化，活塞B又将物质推回热气缸。如此反复。 23.  【答案】（1）见解析；（2）见解析 【解析】（1）封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的； （2）此过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。 四、实验探究题（本题共3小题，共19分） 24.【答案】(1) 增大 做功 (2) 变小 减小 D 液化 【解析】（1）如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐增大，说明温度升高，同一物体温度越高，内能越大，说明活塞压缩筒内气体，使气体内能增大。 用力向左推动活塞，活塞对筒内气体做功，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变气体的内能。 （2）当橡皮帽被喷出时，注射口喷出“白气”，是因为气体对橡皮帽做功，气体内能减小，温度降低，水蒸气液化而成，因此温度传感器示数变小。 橡皮帽被喷出时，是内能转化为机械能，与做功冲程的能量转化相同，即进气门、排气门都关闭，火花塞点火后，燃气推动活塞向下移动做功，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 “白气”是小水珠，橡皮帽被喷出时，是内能转化为机械能，气体温度降低，部分高温水蒸气发生液化而成。 25.【答案】(1) 秒表 加热时间 (2)a和b (3) 热传递 水 (4)A 【解析】（1）实验中需要测量加热时间，因此还需要的测量工具是秒表。 选取两个相同的酒精灯，可保证相同时间内两种物质吸收的热量相同，所以通过比较加热时间就能比较物质吸收热量的多少。 （2）方案a：让水和沙升高相同温度，通过比较加热时间，加热时间越长，说明吸收热量越多，能比较吸热能力；方案b：让水和沙加热相同时间（吸收相同热量），通过比较升高的温度，升高温度越小，说明吸热能力越强，也能比较吸热能力，因此可行的方案是a和b。 （3）加热时，物质通过吸收酒精灯传递的热量使温度升高，这是通过热传递的方式增大内能的。 由表格数据可知，水和沙质量相同，水升高 15℃需要加热10min，沙升高 30℃仅需要加热4min；若使两者升高相同温度，水需要的加热时间更长，吸收热量更多，说明水的吸热能力更强。 （4）水的吸热能力比沙子强，吸收或放出相同热量时，水的温度变化较小，沙子的温度变化较大。深圳靠近海洋，水含量多，昼夜温差小；新疆沙漠地区沙子多，昼夜温差大。图中曲线A温度变化平缓，对应深圳一天的气温变化，故填A。 26．【答案】 （1）热传递    自下而上 （2） 甲、乙    温度计升高的示数    a （3）4.2×102   偏小 【解析】（1）燃料燃烧放出热量，液体吸收热量，内能增大，通过热传递的方式使液体的内能增大。 为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，即按照自下而上的顺序组装。 （2）要比较不同物质的吸热本领，必须保证不同物质的质量相等，相同时间吸收的热量相同，且选择的热源要相同，所以选择甲、乙两图进行实验。 实验中用相同的加热器加热，在相同时间内物质吸收的热量相同，最终被加热的液体a、b，升高温度不同，所以可以通过温度计升高的示数来反映吸热能力的大小。 根据题干数据可知，甲中温度计升高的示数要低于乙中温度计升高的示数，根据Q=cmΔt可知液体a的吸热能力强。 （3）液体a吸收的热量为 Q=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×0.01kg×20℃=420J 实际中，酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所以根据算出的热值比标准值偏小。 五、综合能力题（本题共3小题，共26分。计算题要求写出必要的文字说明、单位、重要的公式及主要的运算过程，只写出结果不得分） 27.【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）水的质量为 则水吸收的热量 （2）得到太阳辐射的能量为 每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为，则集热管工作的时长 （3）天然气完全燃烧放出的热量为 则可以节约天然气的体积 28.【答案】(1)360J (2)3600W (3)23% 【解析】（1）做功冲程燃气的平均压力为，活塞冲程长度为，则对外做的一次功的大小 （2）活塞以1200次/分钟做往复运动，由于活塞往复运动2次，对外做一次功，则1min对外做功600次，所以1min内做功的功率 （3）每分钟消耗20g汽油，完全燃烧放出热量 汽油机把内能转化为机械能的效率 29．【答案】(1) 属于 小于 (2)10km (3)①；油电混合动力汽车，关闭发动机后滑行的距离近 （4）A；A处空气流速更大，压强更小 【解析】（1）该油电混合汽车在行驶过程中，发动机将内能转化成机械能，属于热机。油电混合汽车在行驶过程中不可避免地产生额外功，所以油电混合汽车的机械效率小于1。 （2）由知，油电混合动力汽车的路程s＝vt＝100km/h×0.1h＝10km （3）普通汽车刹车时的动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电，油电混合动力汽车，关闭发动机后滑行的距离近，所以应该是图丙中的①图线。 （4）由图可知，A处细，B处粗，等质量的空气经过A、B时，A处流速大于B处流速，根据流体压强和流速的关系知，A处的压强小于B处的压强，故将管口安装在A处，喷油管内汽油更容易快速喷出。 学科网（北京）股份有限公司 $