資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
【情境化·新趨勢(shì)】初中物理滬科2024版九全冊(cè)單元期中期末素養(yǎng)提升卷
第十四章 內(nèi)能與熱機(jī)單元素養(yǎng)提升卷
（滿(mǎn)分100分，答題時(shí)間90分鐘）
一、單項(xiàng)選擇題（本大題有10小題，每小題2分，共20分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的）
1. 下列事例中，與“水的比熱容較大”這個(gè)特性無(wú)關(guān)的是（ ）
A. 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用水作冷卻劑
B. 人游泳之后從水中出來(lái)，風(fēng)一吹感覺(jué)更冷
C. 海邊晝夜溫度變化比沙漠中小，適于居住
D. 生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度
【答案】B
【解析】A．汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用水作冷卻劑，是因?yàn)樗谋葻崛荽螅蔄不符合題意；
B．人游泳之后從水中出來(lái)，風(fēng)一吹感覺(jué)更冷，是因?yàn)樗舭l(fā)吸熱，故B符合題意；
C．海邊晝夜溫度變化比沙漠中小，是因?yàn)樗谋葻崛荼壬呈拇螅蔆不符合題意；
D．物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度，是因?yàn)樗谋葻崛荽螅蔇不符合題意。
故選B。
2. 如圖甲，利用相同規(guī)格的加熱器加熱等質(zhì)量的a、b兩種液體，得到溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙，分析可知（　　）
A. 相同時(shí)間內(nèi)a中加熱器產(chǎn)生的熱量比b中的多
B. a和b的吸熱能力都隨著溫度的升高不斷增大
C. 升高相同溫度a所用時(shí)間比b少，a的吸熱能力比b弱
D. 相同時(shí)間內(nèi)a升高的溫度比b多，a的吸熱能力比b強(qiáng)
【答案】C
【解析】A．實(shí)驗(yàn)中使用相同規(guī)格的加熱器，則相同時(shí)間內(nèi)a中加熱器產(chǎn)生的熱量與b中的加熱器產(chǎn)生的熱量相同，故A不符合題意；
B．吸熱能力是物質(zhì)的屬性，保持不變，所以a和b的吸熱能力不會(huì)隨著溫度的升高而發(fā)生變化，故B不符合題意；
C．由于相同時(shí)間內(nèi)a中加熱器產(chǎn)生的熱量與b中的加熱器產(chǎn)生的熱量相同，則相同時(shí)間內(nèi)兩種液體吸收的熱量相同；升高相同的溫度，a所用時(shí)間比b少，則a吸收的熱量少，a、b兩種液體的質(zhì)量相等，由可知，a的吸熱能力比b弱，故C符合題意；
D．由于相同時(shí)間內(nèi)a中加熱器產(chǎn)生的熱量與b中的加熱器產(chǎn)生的熱量相同，則相同時(shí)間內(nèi)兩種液體吸收的熱量相同，相同時(shí)間內(nèi)a升高的溫度比b多，a、b兩種液體的質(zhì)量相等，由可知，a的吸熱能力比b弱，故D不符合題意。故選C。
3. 下列實(shí)例中屬于做功改變物體內(nèi)能的是（　　）
A. 圖甲中，爐火燒水 B. 圖乙中，搓手取暖
C. 圖丙中，用暖手寶暖手 D. 圖丁中，熱雞蛋放在冷水中冷卻
【答案】B
【解析】ACD．爐火燒水、用暖手寶暖手、熱雞蛋放在冷水中冷卻是通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能；故ACD不符合題意；
B．搓手取暖是克服摩擦做功，使物體的內(nèi)能增大，溫度升高，是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能，故B符合題意。故選B。
4. 二氧化碳（CO2）爆破技術(shù)是現(xiàn)代工程建設(shè)中非常環(huán)保的技術(shù)。起爆前高壓泵將CO2壓縮成高壓氣體，液化后輸入爆破筒內(nèi)。如圖所示，爆破時(shí)電加熱管發(fā)熱，使筒內(nèi)的液態(tài)CO2迅速汽化，形成的高壓氣體從泄氣孔中噴出，實(shí)施爆破。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 高壓泵壓縮CO2，氣體內(nèi)能增大，溫度降低
B. 高壓泵壓縮CO2，氣體內(nèi)能減小，溫度升高
C. 高壓CO2氣體噴出時(shí)，內(nèi)能增大，溫度升高
D. 高壓CO2氣體噴出時(shí)，內(nèi)能減小，溫度降低
【答案】D
【解析】AB．高壓泵壓縮CO2，此時(shí)對(duì)氣體做功，因此氣體內(nèi)能增大，溫度升高，故AB錯(cuò)誤；
CD．高壓CO2氣體噴出時(shí)，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。
5. 關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 物體吸收熱量，溫度一定升高；
B. 80°C的水一定比30°C的水含有的熱量多；
C. 物體的內(nèi)能增加，一定是從外界吸收了熱量；
D. 溫度相同的物體接觸時(shí)不發(fā)生熱傳遞
【答案】D
【解析】A．晶體熔化過(guò)程中，需吸收熱量，但溫度不變，水在沸騰時(shí)，需繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變，故A錯(cuò)誤；
B．熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度，是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)物體含有熱量，故B錯(cuò)誤；
C．改變內(nèi)能有兩種途徑：做功與熱傳遞，故C錯(cuò)誤；
D．熱傳遞發(fā)生的條件是兩個(gè)接觸的物體有溫差，若兩個(gè)物體溫度相同，則不會(huì)發(fā)生熱傳遞，故D正確。故選D。
6. 下列關(guān)于燃料的熱值說(shuō)法正確的是（　　）
A. 燃料燃燒越充分，其熱值越大
B. 燃料的熱值越小，完全燃燒放出的熱量越少
C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的熱值將減小
D. 焦炭的熱值是，完全燃燒1kg焦炭能放出的熱量
【答案】D
【解析】A．燃料的熱值僅與燃料的種類(lèi)有關(guān)，而與燃料的燃燒程度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)Q=mq可知，放出的熱量與熱值、質(zhì)量有關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．一瓶酒精用去三分之一后，質(zhì)量變化、熱值不變，故C錯(cuò)誤；
D．焦炭的熱值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.0×107J，故D正確。故選D。
7. 小明用酒精燈將質(zhì)量為100g、初溫為20℃的水加熱到90℃（未沸騰），共燃燒了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的熱值為q=3107J/kg]。則（ ）
A．水吸收的熱量是2.94×107J，效率為14%；
B．水吸收的熱量是2.94×104J，效率為14%；
C．水吸收的熱量是2.94×107J，效率為1.4%；
D．水吸收的熱量是2.94×104J，效率為1.4%
【答案】B
【解析】A C．水吸收的熱量是
故A錯(cuò)誤；C錯(cuò)誤；
B D．燃料完全燃燒釋放的熱量為
效率為
故B正確；D錯(cuò)誤。故選B。
8. 關(guān)于熱機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 蒸汽機(jī)不屬于熱機(jī) B. 柴油機(jī)的效率能達(dá)到100%
C. 汽油機(jī)會(huì)散發(fā)出汽油味屬于擴(kuò)散現(xiàn)象 D. 內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
【答案】C
【解析】A．蒸汽機(jī)屬于熱機(jī)中的一種，故A錯(cuò)誤；
B．柴油機(jī)在工作的過(guò)程中不可避免的要做額外功，所以柴油機(jī)的效率不能達(dá)到100%，故B錯(cuò)誤；
C．由于構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，汽油分子會(huì)運(yùn)動(dòng)到空氣中，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，所以我們能聞到汽油味，故C正確；
D．內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選C。
9. 內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明是第二次工業(yè)革命中應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大成就。如圖所示為單缸四沖程汽油機(jī)的一個(gè)沖程示意圖，若該汽油機(jī)的效率為30%，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)1800圈（），則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 圖中所示沖程是做功沖程
B. 若該汽油機(jī)完全燃燒5kg汽油，則汽油機(jī)做的有用功為
C. 該汽油機(jī)在1s內(nèi)做功30次
D. 汽油機(jī)消耗的燃料越少，效率一定越高
【答案】B
【解析】A．圖中所示沖程兩氣閥關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，故A錯(cuò)誤；
B．若該汽油機(jī)完全燃燒5kg汽油，則汽油機(jī)做的有用功為
故B正確；
C．飛輪每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)1800圈，則每秒轉(zhuǎn)動(dòng)30圈，該汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2圈對(duì)外做功一次，則在1s內(nèi)做功15次，故C錯(cuò)誤；
D．由得，汽油機(jī)消耗的燃料越少，完全燃燒釋放的熱量越少，做的有用功不知，無(wú)法比較效率高低，故D錯(cuò)誤。故選B。
10. 汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)大多數(shù)是內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說(shuō)法，正確的是（　　）
A. 熱機(jī)排出的尾氣沒(méi)有內(nèi)能 B. 熱機(jī)的效率能達(dá)到100%
C. 熱機(jī)的大量使用會(huì)造成環(huán)境污染 D. 汽油機(jī)的做功沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
【答案】C
【解析】A．一切物體在任何溫度下都有內(nèi)能，所以熱機(jī)排放的尾氣也有內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；
B．熱機(jī)在工作時(shí)不可避免地要損失一部分能量（如散熱、克服機(jī)械部件間的摩擦），所以熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，故B錯(cuò)誤；
C．熱機(jī)在使用時(shí)會(huì)排放出一些有害的氣體，會(huì)造成環(huán)境污染，故C正確；
D．汽油機(jī)的做功沖程對(duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯(cuò)誤。故選C。
二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)是符合題意的，選對(duì)但不全得2分，有選錯(cuò)的得0分，全選對(duì)的得3分）
11. 圖甲所示為一款新型水杯，將沸水倒入杯中，輕搖幾下后，水溫便可降至左右，并能保溫3小時(shí)。圖乙為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，杯壁的不銹鋼夾層中有晶體傳熱材料，其在常溫下是固態(tài)，會(huì)隨著溫度的變化發(fā)生可逆的固液轉(zhuǎn)換。取0.3kg該晶體材料，對(duì)其進(jìn)行加熱，其溫度與吸收的熱量關(guān)系如圖丙所示。下列分析正確的是（ ）
A. 該晶體材料的熔點(diǎn)為
B. 在BC段，該晶體材料的內(nèi)能保持不變
C. 在AB段，該晶體材料分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈
D. 該晶體材料的比熱容為
【答案】CD
【解析】A．該晶體常溫下是固態(tài)，會(huì)隨著溫度的變化發(fā)生可逆的固液轉(zhuǎn)換，熔化過(guò)程溫度不變，不變的溫度即是熔點(diǎn)，由圖丙可知，在BC段溫度保持不變，則該晶體熔點(diǎn)為50℃，故A錯(cuò)誤；
B．由圖丙可知，BC段是晶體的熔化過(guò)程，晶體熔化過(guò)程吸收熱量，溫度保持不變，物體吸收了熱量，內(nèi)能一定增加，則該晶體材料的內(nèi)能增大，故B錯(cuò)誤；
C．分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈；在BC段溫度升高，所以該晶體材料的分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈，故C錯(cuò)誤；
D．由圖丙可知，當(dāng)0.3kg晶體材料，由30℃加熱到50℃，其吸收的熱量為5.28×103J，根據(jù)Q=cmΔt可得，其比熱容為
故D正確。故選CD。
12. 如圖所示，用汽缸、固定隔板和活塞密閉甲、乙兩部分氣體，汽缸和活塞均不導(dǎo)熱，隔板導(dǎo)熱良好。迅速將活塞向左推至圖中虛線(xiàn)位置并固定，靜置一段時(shí)間。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 與推動(dòng)活塞前相比，甲、乙內(nèi)能均變大
B. 與推動(dòng)活塞前相比，甲內(nèi)能不變、乙內(nèi)能變大
C. 乙內(nèi)能改變的方式只有做功
D. 乙內(nèi)能改變的方式既有做功又有熱傳遞
【答案】AD
【解析】AB．迅速將活塞向左推至圖中虛線(xiàn)位置時(shí)，施加外力通過(guò)做功的方式增加了乙部分氣體的內(nèi)能，乙部分氣體的溫度會(huì)升高；由于隔板導(dǎo)熱良好，因此熱量會(huì)由乙內(nèi)通過(guò)隔板傳遞到甲內(nèi)，最終甲乙兩部分氣體的溫度相等。由此可知乙部分氣體的溫度升高，氣體的質(zhì)量不變，因此乙部分氣體的內(nèi)能變大；甲部分氣體的質(zhì)量不變，溫度升高，因此甲部分氣體的內(nèi)能也變大。故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．推動(dòng)活塞時(shí)通過(guò)做功的方式增加了乙氣體的內(nèi)能，活塞推到虛線(xiàn)處后，熱量由乙通過(guò)隔板傳遞到甲時(shí)，是通過(guò)熱傳遞的方式改變內(nèi)能的，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。
13. 與固體燃料相比，液體燃料火箭無(wú)需人工雕刻火藥。甲烷是天然氣的主要成分。液態(tài)甲烷作為火箭發(fā)射的燃料之一，其密度約為0.42×103kg/m3，熱值為5.0×107J/kg。酒精的密度為0.8×103kg/m3，熱值為3.0×107J/kg，下列關(guān)于液態(tài)甲烷和酒精的敘述正確的是（　　）
A. 酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度小
B. 液態(tài)甲烷燃燒時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C. 相同體積的液態(tài)甲烷和酒精，液態(tài)甲烷的質(zhì)量更大
D. 10kg的液態(tài)甲烷完全燃燒，放出的熱量為5.0×108J
【答案】BD
【解析】A．液態(tài)甲烷密度約為0.42×103kg/m3，酒精密度為0.8×103kg/m3，酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度大，故A錯(cuò)誤；
B．液態(tài)甲烷燃燒時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；
C．酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度大，根據(jù)，相同體積的液態(tài)甲烷和酒精，液態(tài)甲烷的質(zhì)量較小，故C錯(cuò)誤；
D．10kg的液態(tài)甲烷完全燃燒，放出的熱量為
故D正確。故選BD。
三、填空題（本大題有8小題，每空1分，共18 分）
14. 熨斗古代亦稱(chēng)“火斗”，最早出現(xiàn)于西漢，以青銅質(zhì)地為主，用高溫熨平衣物，是通過(guò)_________方式改變物體內(nèi)能的。宋元時(shí)期，出現(xiàn)了如圖所示帶木把的熨斗，相比金屬把，使用更安全，是由于木頭具有_________的物理屬性。
【答案】 熱傳遞 隔熱性好/導(dǎo)熱性差
【解析】用高溫熨平衣物，是通過(guò)熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的。
木頭具有導(dǎo)熱性差的物理屬性，所以相比金屬把，使用更安全。
15. 兩個(gè)相同的容器中分別裝入質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體，使用相同的熱源為其加熱，液體溫度與加熱時(shí)間的關(guān)系如圖所示，若甲、乙兩液體吸收相同的熱量，則__________液體升高的溫度較多；兩者比較，__________液體更適合作汽車(chē)的冷卻劑。
【答案】 甲 乙
【解析】由圖像可知，甲、乙兩液體吸收相同的熱量，即加熱相同的時(shí)間，甲升高的溫度較多。
由圖像可知，甲、乙兩液體升高相同的溫度，乙需要吸收更多的熱量，說(shuō)明乙的比熱容大，乙液體更適合作汽車(chē)的冷卻劑。
16. 小華在探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”時(shí)，用相同的電加熱器對(duì)質(zhì)量均為1kg的水和另一種液體同時(shí)進(jìn)行加熱（不考慮熱損失）。已知液體的比熱容小于水的比熱容，通過(guò)實(shí)驗(yàn)畫(huà)出溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，分析圖像可知：水在5min內(nèi)吸收的熱量為_(kāi)_____J，液體的比熱容為_(kāi)____。
【答案】
【解析】根據(jù)及圖像可得，水在20min內(nèi)吸收的熱量為
則水在5min內(nèi)吸收的熱量為
根據(jù)及圖像可得，液體和水在15min內(nèi)吸收的熱量相同，可得液體的比熱容為
17. 我國(guó)運(yùn)載火箭將“神舟十二號(hào)”載人飛船準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道。以火箭為參照物，該飛船是______的；火箭工作時(shí)將______能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；火箭______熱機(jī)（選填“屬于”或“不屬于”）。
【答案】 靜止 內(nèi)能 屬于
【解析】運(yùn)載火箭將載人飛船送入預(yù)定軌道，以火箭為參照物，飛船的位置不變，是靜止的。
利用內(nèi)能做功的機(jī)器叫熱機(jī)，火箭工作時(shí)，利用燃料燃燒獲得的內(nèi)能做功，使火箭和飛船升空，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故火箭屬于熱機(jī)。
18. 如圖所示是四沖程汽油機(jī)內(nèi)部剖面圖，此為_(kāi)_______沖程；汽油機(jī)需要用冷卻液進(jìn)行降溫，是利用了冷卻液的________大的特性。
【答案】 做功；比熱容
【解析】?jī)?nèi)燃機(jī)的壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成氣體的內(nèi)能，內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是把氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能;水的比熱容大，相同質(zhì)量的水可以吸收更多的熱量，冷卻效果更好；相同質(zhì)量的水可以放出更多的熱量，取暖效果更好。
四沖程汽油機(jī)的四個(gè)沖程分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。分析圖，此時(shí)汽油機(jī)進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，火花塞正在點(diǎn)火，由此判斷是四沖程汽油機(jī)的做功沖程。
通常選用比熱容大的物質(zhì)做冷卻液，相同質(zhì)量的該種物質(zhì)，吸收相同的熱量，溫度升高得少。
19. 如圖所示，圖A、B、C、D是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，圖E、F是演示實(shí)驗(yàn)的示意圖，B圖是______沖程，與它原理相同的是______圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
【答案】 壓縮 E
【解析】B圖汽油機(jī)兩個(gè)氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
圖E中活塞向下運(yùn)動(dòng)，壓縮玻璃筒內(nèi)的氣體，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，與汽油機(jī)的壓縮沖程原理相同。
20. 完全燃燒0.1m3的天然氣放出的熱量是__________J；若這些熱量的20%被4kg的液體吸收，使其溫度升高50℃，則該液體的比熱容是__________J/(kg·℃)（q天然氣=3.0×107J/m3）
【答案】 3.0×106 3×103
【解析】完全燃燒0.1m3的天然氣放出的熱量
Q放=Vq天然氣=0.1m3×3.0×107J/m3=3.0×106J
液體吸收的熱量
Q吸= Q放η=3.0×106J×20%=6×105J
該液體的比熱容
21. 如圖所示為某儲(chǔ)水式電熱水器的銘牌，它表明該熱水器的額定電壓為_(kāi)__V。若該熱水器正常工作3000s，可將一箱裝有額定容量的水從25℃加熱到50℃，則這個(gè)過(guò)程中水吸收的熱量為_(kāi)__J，熱水器的效率為_(kāi)__%（結(jié)果保留整數(shù)）。水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。
型號(hào) 額定電壓 220V
額定容量 80L 額定頻率 50Hz
額定最高溫度 75℃ 額定功率 3000W
防水等級(jí) IP×4 額定內(nèi)壓 0.8MPa
出廠編號(hào)
【答案】 220 8.4×106 93%
【解析】由表中數(shù)據(jù)可得，該熱水器的額定電壓為220V。
由題意可得，額定容量的水的質(zhì)量為
由題意及可得，該過(guò)程中水吸收的熱量為
過(guò)程中所消耗的電能為
W=Pt=3000W×3000s=9×106J
則熱水器的效率為
四、簡(jiǎn)答題（本大題有4小題，每小題3分,共12分）
22.如圖為白天海陸風(fēng)形成的示意圖。請(qǐng)回答海陸風(fēng)形成的原因。
【答案】見(jiàn)解析。
【解析】因?yàn)樗谋葻崛荼饶嗤痢⑸呈谋葻崛荽螅滋欤?yáng)照射下海岸和海水吸收相同的熱量，海水溫度上升慢；海岸吸熱后，溫度上升快，熱空氣上升，微風(fēng)從海洋吹向陸地，形成海風(fēng)；而夜晚，海岸和海水放出相同的熱量，但水的比熱容大，海水溫度降低得少，海面氣溫較高，空氣上升，風(fēng)就從陸地吹向海上，形成陸風(fēng)。
23. 把圖釘按在鉛筆的一端，手握鉛筆使圖釘帽在粗糙的硬紙板上來(lái)回摩擦，圖釘帽會(huì)發(fā)熱發(fā)燙。請(qǐng)用所學(xué)的物理知識(shí)解釋這種現(xiàn)象。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】使圖釘帽在粗糙的硬紙板上來(lái)回摩擦，克服摩擦做功，使圖釘發(fā)熱，溫度升高，這一過(guò)程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這是通過(guò)做功方式來(lái)改變了物體的內(nèi)能。
24.英國(guó)物理學(xué)家斯特林于1816年發(fā)明了“斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)”。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)工作介質(zhì)易汽化、易液化，該介質(zhì)經(jīng)過(guò)吸熱膨脹，冷卻壓縮的循環(huán)過(guò)程輸出動(dòng)力，因此又被稱(chēng)為熱氣機(jī)。某工程師按照“斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)”原理設(shè)計(jì)了如圖甲所示的模型機(jī)，工作過(guò)程中飛輪持續(xù)旋轉(zhuǎn)如圖乙。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)解釋飛輪能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的工作原理。
【答案】酒精燈加熱將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，熱氣缸中的工作物質(zhì)吸熱汽化膨脹，推動(dòng)活塞A向右運(yùn)動(dòng)做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能：由于飛輪具有慣性，帶動(dòng)活塞A向左運(yùn)動(dòng)，活塞A將氣缸中的工作物質(zhì)推入冷氣缸并液化，活塞B又將物質(zhì)推回?zé)釟飧住Ｈ绱朔磸?fù)。
【解析】氣體對(duì)外做功，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，根據(jù)圖示可知，酒精燈加熱將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，熱氣缸中的工作物質(zhì)吸熱汽化膨脹，推動(dòng)活塞A向右運(yùn)動(dòng)做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能：由于飛輪具有慣性，帶動(dòng)活塞A向左運(yùn)動(dòng)，活塞A將氣缸中的工作物質(zhì)推入冷氣缸并液化，活塞B又將物質(zhì)推回?zé)釟飧住Ｈ绱朔磸?fù)。
25. 熱機(jī)在能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中不可避免地要損失一部分能量，并且會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染。請(qǐng)指出熱機(jī)工作過(guò)程中存在的各種形式的能量損失，同時(shí)指出可能造成哪些環(huán)境污染。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】能量損失的形式：①燃料很難完全燃燒，燃料的化學(xué)能不能全部釋放；②廢氣排出帶走能量；③由于機(jī)械傳動(dòng)等，克服摩擦消耗能量；④機(jī)械傳熱損失能量。
熱機(jī)造成的環(huán)境污染有廢氣污染與噪聲污染。
五、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題有2小題，每空1分，共12分）
26. （7分）小姜利用如圖1所示的裝置“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”。
（1）器材：相同規(guī)格的電加熱器、燒杯、溫度計(jì)各兩個(gè)，以及______（填測(cè)量工具）、托盤(pán)天平（含砝碼）、水和煤油；
（2）選取兩個(gè)相同規(guī)格的電加熱器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是為了通過(guò)比較______來(lái)比較物質(zhì)吸收熱量的多少；
（3）實(shí)驗(yàn)中選取初溫不同、______相同的水和煤油，分別倒入燒杯中，用電加熱器加熱，當(dāng)它們吸收相同的熱量時(shí)，通過(guò)比較______來(lái)比較不同物質(zhì)吸熱能力的強(qiáng)弱；
（4）如圖2所示，小姜正確使用溫度計(jì)測(cè)量液體的溫度，按照?qǐng)D中______（選填“A”、“B”或“C”）方法讀數(shù)是正確的；實(shí)驗(yàn)中某時(shí)刻溫度計(jì)示數(shù)如圖3所示為_(kāi)_____℃；
（5）部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：______（選填“水”或“煤油”）的吸熱能力更強(qiáng)。
加熱時(shí)間/min 0 1 2 3 4 …… 10
水的溫度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70
煤油溫度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90
【答案】 （1）停表 （2）加熱時(shí)間 （3） 質(zhì)量 升高的溫度 （4） B 66 （5）水
【解析】（1）比較不同物質(zhì)吸熱的情況實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量加熱時(shí)間，因此缺少的實(shí)驗(yàn)器材是秒表。
（2）實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)相同的電加熱器加熱，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，物質(zhì)吸收的熱量越多，因此通過(guò)比較加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較物質(zhì)吸收熱量的多少。
（3）根據(jù)比較不同物質(zhì)吸熱能力的兩種方法可知，實(shí)驗(yàn)中要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相等，即實(shí)驗(yàn)中應(yīng)量取質(zhì)量相等的水和煤油，分別倒入相同的燒杯中，用相同的電加熱器加熱，當(dāng)它們吸收相同熱量時(shí)，通過(guò)比較升高的溫度來(lái)判斷吸熱能力的強(qiáng)弱。
（4）使用溫度計(jì)測(cè)量液體的溫度時(shí)，視線(xiàn)要與液柱的上表面相平，故B正確。
由圖3可知，溫度計(jì)的分度值為1℃，此時(shí)是零上，因此溫度計(jì)示數(shù)為66℃。
（5）由表格中數(shù)據(jù)可知，水和煤油加熱相同的時(shí)間，水升高的溫度較低，說(shuō)明水的吸熱能力更強(qiáng)。
27. （5分）在“比較酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出的熱量”實(shí)驗(yàn)中
（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類(lèi)這一個(gè)因素有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制酒精和碎紙片的______相等；實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以便于______；
（2）如圖是小明安裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，其中存在的錯(cuò)誤是______；
（3）小華糾正了小明的錯(cuò)誤，又組裝了一套相同的實(shí)驗(yàn)裝置，備好秒表，在兩燃燒皿中分別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進(jìn)行如下操作：
①先點(diǎn)燃酒精，再點(diǎn)燃碎紙片；
②保證酒精和碎紙片燃燒時(shí)間相同，讀取溫度計(jì)的示數(shù)；
③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計(jì)的示數(shù)；
小紅認(rèn)為上述操作中，操作______是錯(cuò)誤的，小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃料的熱值，發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實(shí)際熱值，原因是______。
【答案】 （1）質(zhì)量 根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)確定水吸收熱量的多少 （2）溫度計(jì)液泡沒(méi)有浸沒(méi)在水中 （3）① 燃燒過(guò)程中有熱量損失
【解析】（1）燃料充分燃燒放出熱量的多少還與燃料的質(zhì)量有關(guān)，所以要控制質(zhì)量相等。
根據(jù)，實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，觀察末態(tài)溫度，末態(tài)溫度高說(shuō)明吸收熱量多，反之，吸收熱量少。
（2）使用溫度計(jì)測(cè)量液體，應(yīng)將溫度計(jì)液泡完全浸沒(méi)在液體中。
（3）應(yīng)當(dāng)同時(shí)點(diǎn)燃酒精和碎紙片，保證燃燒時(shí)間相同。
燃燒過(guò)程中有熱量損失，水吸收的熱量小于燃料燃燒放出的熱量。
六、計(jì)算及綜合能力題（本大題有4小題，共29分）
28.（6分） 某物理興趣小組的同學(xué)，用天然氣灶給10kg的水加熱，同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)。若在6min內(nèi)完全燃燒了0.2kg的天然氣，【水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），天然氣的熱值為q=7×107 J/kg】求：
（1）天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
（2）經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量；
（3）天然氣灶燒水時(shí)的熱效率。
【答案】（1）1.4×107J；（2）2.52×106J;（3）18%
【解析】（1）天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量為
（2）由圖知，水初始溫度為20℃，6min時(shí)水溫為80℃，所以水吸收的熱量為
（3）煤爐燒水時(shí)的熱效率為
答：（1） 煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量1.4×107J。
（2） 水吸收的熱量2.52×106J。
（3） 煤爐燒水時(shí)的熱效率18%。
29. （9分）如圖，我國(guó)某艦艇圓滿(mǎn)完成首次航行試驗(yàn)任務(wù)，為我國(guó)海軍建設(shè)和發(fā)展注入新動(dòng)力。該艦艇在平靜的海面上靜止時(shí)，艦艇底最低點(diǎn)到水面的豎直距離為。若某段航行過(guò)程中，該艦艇在平靜的海面上平穩(wěn)的勻速直線(xiàn)航行了，發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功為。已知：海水的密度，該艦艇所用燃料的熱值。求：
（1）該艦艇在平靜的海面上靜止時(shí)，海水對(duì)艦艇底最低點(diǎn)的壓強(qiáng)是多少Pa？
（2）該段航行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的前進(jìn)的動(dòng)力是多少N？
（3）若該艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為，則該段航行過(guò)程中，消耗燃料的質(zhì)量是多少？
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）海水對(duì)艦艇底最低點(diǎn)的壓強(qiáng)
（2）該段航行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的前進(jìn)的動(dòng)力
（3）該段航行燃料完全燃燒放出的熱量
則消耗燃料的質(zhì)量
30．（9分）小明同學(xué)從說(shuō)明書(shū)中了解到她家汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的能量流向如圖所示。某段時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)消耗了70g汽油。（汽油的熱值q=4.6×107J/kg水的比熱容）求：
（1）求70g汽油完全燃燒放出的熱量；
（2）內(nèi)燃機(jī)的工作效率；
（3）使用時(shí)需不斷地對(duì)氣缸周?chē)M(jìn)行水冷卻，如果流入氣缸周?chē)睦鋮s水溫度是60℃，從氣缸周?chē)鞒龅睦鋮s水溫度達(dá)到83℃，則這段時(shí)間內(nèi)流過(guò)氣缸周?chē)鋮s水的質(zhì)量是多少千克？
【答案】（1）3.22×106J；（2）30%；（3）10kg
【解析】（1）70g汽油完全燃燒放出的熱量
（2）內(nèi)燃機(jī)的工作效率
（3）水的質(zhì)量
答：（1）70g汽油完全燃燒放出的熱量為3.22×106J；
（2）內(nèi)燃機(jī)的工作效率為30%；
（3）水的質(zhì)量為10kg。
31. （5分）閱讀短文，回答問(wèn)題。
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)分為火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。2023年，我國(guó)的長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將一顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。該運(yùn)載火箭靠火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲得推進(jìn)力。
火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)本身帶有燃料和氧化劑，不需要外界空氣來(lái)助燃，其燃料有固體的和液體的。如圖甲所示是液體火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理示意圖，燃料和氧化劑分別裝在兩個(gè)箱子里，由輸送系統(tǒng)按時(shí)按量地把燃料和氧化劑噴入燃燒室，用電火花點(diǎn)燃，燃燒產(chǎn)生的氣體以很高的速度從尾部噴出，對(duì)火箭產(chǎn)生強(qiáng)大的反沖推力使它前進(jìn)。
空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)本身只攜帶燃料，需要從外界空氣中獲得足夠的氧來(lái)助燃。空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)很多，如圖乙所示為空氣渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖。工作過(guò)程中，機(jī)身在空氣中高速前進(jìn)，空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入，被壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入燃燒室和從噴霧器噴出的燃料混合，由火花塞點(diǎn)火燃燒，產(chǎn)生大量氣體向后噴出，沖擊燃?xì)廨啓C(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最后氣體以極大的速度從尾部噴管?chē)姵觯箼C(jī)身得到巨大的反沖推力向前飛行。
（1）地面控制中心與衛(wèi)星之間是通過(guò)發(fā)射和接收______進(jìn)行通信的；
（2）火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，先將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能，然后再將其轉(zhuǎn)化為火箭的______能；
（3）______（選填“火箭”或“空氣”）噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不能在大氣層外工作；
（4）如圖乙所示的空氣渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，氣體溫度是不斷變化的。下列圖像中，能大致反映氣體的溫度隨時(shí)間變化的是______。
A. B.
C. D.
【答案】 （1） 電磁波 （2）內(nèi) 機(jī)械 （3） 空氣 （4） C
【解析】（1）地面控制中心與衛(wèi)星之間是通過(guò)發(fā)射和接收電磁波進(jìn)行通信的，因?yàn)殡姶挪梢栽谡婵罩袀鞑ィl(wèi)星處于大氣層外，無(wú)法使用其他介質(zhì)進(jìn)行通信。
（2）火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，首先通過(guò)燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后利用這些內(nèi)能來(lái)推動(dòng)火箭運(yùn)動(dòng)，從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的動(dòng)能和勢(shì)能，即機(jī)械能。
（3）空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)需要空氣中的氧氣來(lái)助燃，因此不能在大氣層外工作。而火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)本身帶有燃料和氧化劑，不需要外界空氣來(lái)助燃，因此可以在大氣層外工作。
（4）在空氣渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，氣體首先被壓縮，溫度會(huì)升高，然后燃料和空氣混合燃燒，溫度會(huì)再次升高，最后氣體被噴出，溫度會(huì)降低。故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
HYPERLINK "http://21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)
" 21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
【情境化·新趨勢(shì)】初中物理滬科2024版九全冊(cè)單元期中期末素養(yǎng)提升卷
第十四章 內(nèi)能與熱機(jī)單元素養(yǎng)提升卷
（滿(mǎn)分100分，答題時(shí)間90分鐘）
一、單項(xiàng)選擇題（本大題有10小題，每小題2分，共20分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的）
1. 下列事例中，與“水的比熱容較大”這個(gè)特性無(wú)關(guān)的是（ ）
A. 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用水作冷卻劑
B. 人游泳之后從水中出來(lái)，風(fēng)一吹感覺(jué)更冷
C. 海邊晝夜溫度變化比沙漠中小，適于居住
D. 生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度
2. 如圖甲，利用相同規(guī)格的加熱器加熱等質(zhì)量的a、b兩種液體，得到溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙，分析可知（　　）
A. 相同時(shí)間內(nèi)a中加熱器產(chǎn)生的熱量比b中的多
B. a和b的吸熱能力都隨著溫度的升高不斷增大
C. 升高相同溫度a所用時(shí)間比b少，a的吸熱能力比b弱
D. 相同時(shí)間內(nèi)a升高的溫度比b多，a的吸熱能力比b強(qiáng)
3. 下列實(shí)例中屬于做功改變物體內(nèi)能的是（　　）
A. 圖甲中，爐火燒水 B. 圖乙中，搓手取暖
C. 圖丙中，用暖手寶暖手 D. 圖丁中，熱雞蛋放在冷水中冷卻
4. 二氧化碳（CO2）爆破技術(shù)是現(xiàn)代工程建設(shè)中非常環(huán)保的技術(shù)。起爆前高壓泵將CO2壓縮成高壓氣體，液化后輸入爆破筒內(nèi)。如圖所示，爆破時(shí)電加熱管發(fā)熱，使筒內(nèi)的液態(tài)CO2迅速汽化，形成的高壓氣體從泄氣孔中噴出，實(shí)施爆破。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 高壓泵壓縮CO2，氣體內(nèi)能增大，溫度降低
B. 高壓泵壓縮CO2，氣體內(nèi)能減小，溫度升高
C. 高壓CO2氣體噴出時(shí)，內(nèi)能增大，溫度升高
D. 高壓CO2氣體噴出時(shí)，內(nèi)能減小，溫度降低
5. 關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 物體吸收熱量，溫度一定升高；
B. 80°C的水一定比30°C的水含有的熱量多；
C. 物體的內(nèi)能增加，一定是從外界吸收了熱量；
D. 溫度相同的物體接觸時(shí)不發(fā)生熱傳遞
6. 下列關(guān)于燃料的熱值說(shuō)法正確的是（　　）
A. 燃料燃燒越充分，其熱值越大
B. 燃料的熱值越小，完全燃燒放出的熱量越少
C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的熱值將減小
D. 焦炭的熱值是，完全燃燒1kg焦炭能放出的熱量
7. 小明用酒精燈將質(zhì)量為100g、初溫為20℃的水加熱到90℃（未沸騰），共燃燒了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的熱值為q=3107J/kg]。則（ ）
A．水吸收的熱量是2.94×107J，效率為14%；
B．水吸收的熱量是2.94×104J，效率為14%；
C．水吸收的熱量是2.94×107J，效率為1.4%；
D．水吸收的熱量是2.94×104J，效率為1.4%
8. 關(guān)于熱機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 蒸汽機(jī)不屬于熱機(jī) B. 柴油機(jī)的效率能達(dá)到100%
C. 汽油機(jī)會(huì)散發(fā)出汽油味屬于擴(kuò)散現(xiàn)象 D. 內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
9. 內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明是第二次工業(yè)革命中應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大成就。如圖所示為單缸四沖程汽油機(jī)的一個(gè)沖程示意圖，若該汽油機(jī)的效率為30%，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)1800圈（），則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 圖中所示沖程是做功沖程
B. 若該汽油機(jī)完全燃燒5kg汽油，則汽油機(jī)做的有用功為
C. 該汽油機(jī)在1s內(nèi)做功30次
D. 汽油機(jī)消耗的燃料越少，效率一定越高
10. 汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)大多數(shù)是內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說(shuō)法，正確的是（　　）
A. 熱機(jī)排出的尾氣沒(méi)有內(nèi)能 B. 熱機(jī)的效率能達(dá)到100%
C. 熱機(jī)的大量使用會(huì)造成環(huán)境污染 D. 汽油機(jī)的做功沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)是符合題意的，選對(duì)但不全得2分，有選錯(cuò)的得0分，全選對(duì)的得3分）
11. 圖甲所示為一款新型水杯，將沸水倒入杯中，輕搖幾下后，水溫便可降至左右，并能保溫3小時(shí)。圖乙為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，杯壁的不銹鋼夾層中有晶體傳熱材料，其在常溫下是固態(tài)，會(huì)隨著溫度的變化發(fā)生可逆的固液轉(zhuǎn)換。取0.3kg該晶體材料，對(duì)其進(jìn)行加熱，其溫度與吸收的熱量關(guān)系如圖丙所示。下列分析正確的是（ ）
A. 該晶體材料的熔點(diǎn)為
B. 在BC段，該晶體材料的內(nèi)能保持不變
C. 在AB段，該晶體材料分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈
D. 該晶體材料的比熱容為
12. 如圖所示，用汽缸、固定隔板和活塞密閉甲、乙兩部分氣體，汽缸和活塞均不導(dǎo)熱，隔板導(dǎo)熱良好。迅速將活塞向左推至圖中虛線(xiàn)位置并固定，靜置一段時(shí)間。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 與推動(dòng)活塞前相比，甲、乙內(nèi)能均變大
B. 與推動(dòng)活塞前相比，甲內(nèi)能不變、乙內(nèi)能變大
C. 乙內(nèi)能改變的方式只有做功
D. 乙內(nèi)能改變的方式既有做功又有熱傳遞
13. 與固體燃料相比，液體燃料火箭無(wú)需人工雕刻火藥。甲烷是天然氣的主要成分。液態(tài)甲烷作為火箭發(fā)射的燃料之一，其密度約為0.42×103kg/m3，熱值為5.0×107J/kg。酒精的密度為0.8×103kg/m3，熱值為3.0×107J/kg，下列關(guān)于液態(tài)甲烷和酒精的敘述正確的是（　　）
A. 酒精的密度比液態(tài)甲烷的密度小
B. 液態(tài)甲烷燃燒時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C. 相同體積的液態(tài)甲烷和酒精，液態(tài)甲烷的質(zhì)量更大
D. 10kg的液態(tài)甲烷完全燃燒，放出的熱量為5.0×108J
三、填空題（本大題有8小題，每空1分，共18 分）
14. 熨斗古代亦稱(chēng)“火斗”，最早出現(xiàn)于西漢，以青銅質(zhì)地為主，用高溫熨平衣物，是通過(guò)_________方式改變物體內(nèi)能的。宋元時(shí)期，出現(xiàn)了如圖所示帶木把的熨斗，相比金屬把，使用更安全，是由于木頭具有_________的物理屬性。
15. 兩個(gè)相同的容器中分別裝入質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體，使用相同的熱源為其加熱，液體溫度與加熱時(shí)間的關(guān)系如圖所示，若甲、乙兩液體吸收相同的熱量，則__________液體升高的溫度較多；兩者比較，__________液體更適合作汽車(chē)的冷卻劑。
16. 小華在探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”時(shí)，用相同的電加熱器對(duì)質(zhì)量均為1kg的水和另一種液體同時(shí)進(jìn)行加熱（不考慮熱損失）。已知液體的比熱容小于水的比熱容，通過(guò)實(shí)驗(yàn)畫(huà)出溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，分析圖像可知：水在5min內(nèi)吸收的熱量為_(kāi)_____J，液體的比熱容為_(kāi)____。
17. 我國(guó)運(yùn)載火箭將“神舟十二號(hào)”載人飛船準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道。以火箭為參照物，該飛船是______的；火箭工作時(shí)將______能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；火箭______熱機(jī)（選填“屬于”或“不屬于”）。
18. 如圖所示是四沖程汽油機(jī)內(nèi)部剖面圖，此為_(kāi)_______沖程；汽油機(jī)需要用冷卻液進(jìn)行降溫，是利用了冷卻液的________大的特性。
19. 如圖所示，圖A、B、C、D是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，圖E、F是演示實(shí)驗(yàn)的示意圖，B圖是______沖程，與它原理相同的是______圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
20. 完全燃燒0.1m3的天然氣放出的熱量是__________J；若這些熱量的20%被4kg的液體吸收，使其溫度升高50℃，則該液體的比熱容是__________J/(kg·℃)（q天然氣=3.0×107J/m3）
21. 如圖所示為某儲(chǔ)水式電熱水器的銘牌，它表明該熱水器的額定電壓為_(kāi)__V。若該熱水器正常工作3000s，可將一箱裝有額定容量的水從25℃加熱到50℃，則這個(gè)過(guò)程中水吸收的熱量為_(kāi)__J，熱水器的效率為_(kāi)__%（結(jié)果保留整數(shù)）。水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。
型號(hào) 額定電壓 220V
額定容量 80L 額定頻率 50Hz
額定最高溫度 75℃ 額定功率 3000W
防水等級(jí) IP×4 額定內(nèi)壓 0.8MPa
出廠編號(hào)
四、簡(jiǎn)答題（本大題有4小題，每小題3分,共12分）
22.如圖為白天海陸風(fēng)形成的示意圖。請(qǐng)回答海陸風(fēng)形成的原因。
23. 把圖釘按在鉛筆的一端，手握鉛筆使圖釘帽在粗糙的硬紙板上來(lái)回摩擦，圖釘帽會(huì)發(fā)熱發(fā)燙。請(qǐng)用所學(xué)的物理知識(shí)解釋這種現(xiàn)象。
24.英國(guó)物理學(xué)家斯特林于1816年發(fā)明了“斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)”。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)工作介質(zhì)易汽化、易液化，該介質(zhì)經(jīng)過(guò)吸熱膨脹，冷卻壓縮的循環(huán)過(guò)程輸出動(dòng)力，因此又被稱(chēng)為熱氣機(jī)。某工程師按照“斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)”原理設(shè)計(jì)了如圖甲所示的模型機(jī)，工作過(guò)程中飛輪持續(xù)旋轉(zhuǎn)如圖乙。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)解釋飛輪能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的工作原理。
25. 熱機(jī)在能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中不可避免地要損失一部分能量，并且會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染。請(qǐng)指出熱機(jī)工作過(guò)程中存在的各種形式的能量損失，同時(shí)指出可能造成哪些環(huán)境污染。
五、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題有2小題，每空1分，共12分）
26. （7分）小姜利用如圖1所示的裝置“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”。
（1）器材：相同規(guī)格的電加熱器、燒杯、溫度計(jì)各兩個(gè)，以及______（填測(cè)量工具）、托盤(pán)天平（含砝碼）、水和煤油；
（2）選取兩個(gè)相同規(guī)格的電加熱器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是為了通過(guò)比較______來(lái)比較物質(zhì)吸收熱量的多少；
（3）實(shí)驗(yàn)中選取初溫不同、______相同的水和煤油，分別倒入燒杯中，用電加熱器加熱，當(dāng)它們吸收相同的熱量時(shí)，通過(guò)比較______來(lái)比較不同物質(zhì)吸熱能力的強(qiáng)弱；
（4）如圖2所示，小姜正確使用溫度計(jì)測(cè)量液體的溫度，按照?qǐng)D中______（選填“A”、“B”或“C”）方法讀數(shù)是正確的；實(shí)驗(yàn)中某時(shí)刻溫度計(jì)示數(shù)如圖3所示為_(kāi)_____℃；
（5）部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：______（選填“水”或“煤油”）的吸熱能力更強(qiáng)。
加熱時(shí)間/min 0 1 2 3 4 …… 10
水的溫度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70
煤油溫度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90
27. （5分）在“比較酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出的熱量”實(shí)驗(yàn)中
（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類(lèi)這一個(gè)因素有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制酒精和碎紙片的______相等；實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以便于______；
（2）如圖是小明安裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，其中存在的錯(cuò)誤是______；
（3）小華糾正了小明的錯(cuò)誤，又組裝了一套相同的實(shí)驗(yàn)裝置，備好秒表，在兩燃燒皿中分別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進(jìn)行如下操作：
①先點(diǎn)燃酒精，再點(diǎn)燃碎紙片；
②保證酒精和碎紙片燃燒時(shí)間相同，讀取溫度計(jì)的示數(shù)；
③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計(jì)的示數(shù)；
小紅認(rèn)為上述操作中，操作______是錯(cuò)誤的，小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃料的熱值，發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實(shí)際熱值，原因是______。
六、計(jì)算及綜合能力題（本大題有4小題，共29分）
28.（6分） 某物理興趣小組的同學(xué)，用天然氣灶給10kg的水加熱，同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)。若在6min內(nèi)完全燃燒了0.2kg的天然氣，【水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），天然氣的熱值為q=7×107 J/kg】求：
（1）天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
（2）經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量；
（3）天然氣灶燒水時(shí)的熱效率。
29. （9分）如圖，我國(guó)某艦艇圓滿(mǎn)完成首次航行試驗(yàn)任務(wù)，為我國(guó)海軍建設(shè)和發(fā)展注入新動(dòng)力。該艦艇在平靜的海面上靜止時(shí)，艦艇底最低點(diǎn)到水面的豎直距離為。若某段航行過(guò)程中，該艦艇在平靜的海面上平穩(wěn)的勻速直線(xiàn)航行了，發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功為。已知：海水的密度，該艦艇所用燃料的熱值。求：
（1）該艦艇在平靜的海面上靜止時(shí)，海水對(duì)艦艇底最低點(diǎn)的壓強(qiáng)是多少Pa？
（2）該段航行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的前進(jìn)的動(dòng)力是多少N？
（3）若該艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為，則該段航行過(guò)程中，消耗燃料的質(zhì)量是多少？
30．（9分）小明同學(xué)從說(shuō)明書(shū)中了解到她家汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的能量流向如圖所示。某段時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)消耗了70g汽油。（汽油的熱值q=4.6×107J/kg水的比熱容）求：
（1）求70g汽油完全燃燒放出的熱量；
（2）內(nèi)燃機(jī)的工作效率；
（3）使用時(shí)需不斷地對(duì)氣缸周?chē)M(jìn)行水冷卻，如果流入氣缸周?chē)睦鋮s水溫度是60℃，從氣缸周?chē)鞒龅睦鋮s水溫度達(dá)到83℃，則這段時(shí)間內(nèi)流過(guò)氣缸周?chē)鋮s水的質(zhì)量是多少千克？
31. （5分）閱讀短文，回答問(wèn)題。
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)分為火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。2023年，我國(guó)的長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將一顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。該運(yùn)載火箭靠火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲得推進(jìn)力。
火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)本身帶有燃料和氧化劑，不需要外界空氣來(lái)助燃，其燃料有固體的和液體的。如圖甲所示是液體火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理示意圖，燃料和氧化劑分別裝在兩個(gè)箱子里，由輸送系統(tǒng)按時(shí)按量地把燃料和氧化劑噴入燃燒室，用電火花點(diǎn)燃，燃燒產(chǎn)生的氣體以很高的速度從尾部噴出，對(duì)火箭產(chǎn)生強(qiáng)大的反沖推力使它前進(jìn)。
空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)本身只攜帶燃料，需要從外界空氣中獲得足夠的氧來(lái)助燃。空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)很多，如圖乙所示為空氣渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖。工作過(guò)程中，機(jī)身在空氣中高速前進(jìn)，空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入，被壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入燃燒室和從噴霧器噴出的燃料混合，由火花塞點(diǎn)火燃燒，產(chǎn)生大量氣體向后噴出，沖擊燃?xì)廨啓C(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最后氣體以極大的速度從尾部噴管?chē)姵觯箼C(jī)身得到巨大的反沖推力向前飛行。
（1）地面控制中心與衛(wèi)星之間是通過(guò)發(fā)射和接收______進(jìn)行通信的；
（2）火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，先將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能，然后再將其轉(zhuǎn)化為火箭的______能；
（3）______（選填“火箭”或“空氣”）噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不能在大氣層外工作；
（4）如圖乙所示的空氣渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，氣體溫度是不斷變化的。下列圖像中，能大致反映氣體的溫度隨時(shí)間變化的是______。
A. B.
C. D.
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
HYPERLINK "http://21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)
" 21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開(kāi)更多......

收起↑