苏科版九年级上册12.4机械能与内能的相互转化（含答案）

苏科版九年级上册 12.4 机械能与内能的相互转化
一、单选题
1．下列实例中，通过做功改变物体内能的是（　　）
A．物体放在取暖器旁温度升高
B．反复弯折铁丝，弯折处温度升高
C．食品放入电冰箱后温度降低
D．医生用冰袋给发热的病人降温
2．冬天，人们常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
3．暑假，小文到福清灵石山森林公园游玩时发现，烈日暴晒下，溪边石头很烫而小溪中的水却很凉，这主要是因为水和石头具有不同的（　　）
A．比热容 B．热值 C．密度 D．热量
4．关于汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（　　）
A．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴
B．汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火
C．吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气混合物，柴油机只吸入空气
D．小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机；卡车、挖掘机用柴油机做发动机
5．下列关于热现象的说法中，正确的是（　　）
A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高
B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大
D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
6．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A．柴油机的热机效率通常为100%
B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
7．春节期间，某学校开展了“寻根问源，记住年味“的活动。如图所示是同学们晒的“年味”照片，下列描述正确的是（　　）
A．图甲中，玉润饱满的汤圆中飘出的“白气”是汽化形成的
B．图乙中，墨迹未干的春联墨香飘飘，说明分子静止不动
C．图丙中，与盒子摩擦引燃的“擦炮”是通过做功改变内能
D．图丁中，刚上桌继续沸腾的砂锅米线，说明沸腾不需吸热
8．小明抛掷实心球时，抛出的实心球在空中飞行的轨迹如图中的虚线所示。关于实心球，下列说法中正确的是（ ）
A．抛出的实心球在空中继续飞行是由于受到了惯性力
B．抛出的实心球在空中继续飞行是由于受到了小明的推力
C．实心球在空中飞行的过程中，它的机械能增大
D．实心球在空中飞行的过程中，若一切外力都消失，它将做匀速直线运动
9．关于下列四幅图的说法中正确的是（　　）
A．甲图是热机工作过程中的做功冲程，将机械能转化为内能
B．乙图：抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色的二氧化氮气体，表明气体间可发生扩散现象
C．丙图：把一瓶水放入冰箱，水在凝固过程中温度不变，因此水的内能不变
D．丁图：在夏天中午的海边，微风一般从海面吹向沙滩
10．2021年10月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神州十三号载人飞船，开始了为期6个月的“太空出差”，六个月后将顺利返航。下列说法正确的是（　　）
A．火箭加速升空时，动能转化为重力势能
B．火箭选作燃料的物质主要是利用该燃料的比热容大的特点
C．火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小
D．返回舱进入大气层后与大气摩擦，机械能转化为内能
11．如图所示，汽油机处于工作过程中的两个冲程。下列叙述中正确的是（ ）
A．甲为做功冲程，内能转化为机械能
B．乙为做功冲程，机械能转化为内能
C．甲为压缩冲程，机械能转化为内能
D．乙为压缩冲程，内能转化为机械能
12．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载入飞船的长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名宇航员送入空间站。下列说法正确的是（　　）
A．火箭发射时，尾部产生大量白气，这是水汽化产生的水蒸气
B．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢热值大
C．火箭加速升空时，动能增加，重力势能不变
D．火箭升空过程中，与空气摩擦，通过热传递使内能增加
13．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奧运会。如图所示是足球落地后又弹起的示意图，不计空气阻力。则足球（　　）
A．在A点的机械能大于B点的机械能 B．在B点的机械能大于C点的机械能
C．在A点的机械能等于C点的机械能 D．在B点的重力势能小于D点的重力势能
14．在汽油机工作的四个冲程中，目的是发生内能和机械能相互转化的是（　　）
A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和排气冲程
C．吸气冲程和做功冲程 D．压缩冲程和做功冲程
15．如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（　　）
A．进气门打开，排气门关闭 B．喷油嘴喷出雾状汽油
C．靠飞轮的惯性完成 D．内能转化为机械能
二、填空题
16．质量为1.4kg的干木柴完全燃烧释放的热量的50%被质量为50kg的水吸收，则水的温度将升高______℃。【已知：干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
17．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水，在太阳照射一段时间后，水温升高到40℃，则水吸收的热量是 ________J，这些能量相当于完全燃烧 ___________m3天然气放出的热量。[c水=4.2×103J/（kg ℃），q天然气=4.2×107J/m3]
18．酒精的热值是3.0×107J/kg，酒精炉中装有100g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是______J，则剩余部分酒精的热值是______ 。
19．2021年12月14日，双子座流星雨迎来极值。流星体高速进入大气层时与大气摩擦，流星体的 _______ 能转化为内能，温度 _______而燃烧发出亮光。
20．夏天，走在临江夜市的街头，会闻到扑鼻的食物香味，这是______现象；将肉串放在炭火上烤，肉串的温度升高，这是通过______的方式改变了肉串的内能；当打开易拉罐拉环时，会听到“嘭”的一声，这一过程将内能转化为______能。
三、综合题
21．如图甲所示是汽油机的四个冲程。
（1）图甲为汽油机的一个工作循环示意图，A、B、C、D四个冲程正确的工作顺序是______；
（2）如图乙所示，空气压缩引火仪压缩活塞使棉花着火是______能转化为______能，等效于上述A、B、C、D四个冲程中______（填“A”、“B”、“C”或“D”）冲程；
（3）如图丙是汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为______。已知汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量是______J，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获得的机械能是______。
22．汽车上的散热器用水作为冷却剂，散热器中装有10kg的水，在温度升高了20℃的过程中，水吸收的热量是______J，这些热量相当于完全燃烧______kg的天然气放出的热量（已知：水的比热容C水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=8.4×107J/kg），天然气在燃烧的过程中，热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
23．请阅读下文并回答题。
神舟飞船成功回家
2021年9月17日13时30分，神舟十二号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，神十二安全降落在东风着陆场预定区域，这是神舟飞船首次在东风着陆场着陆历史性的一刻，神舟十二号成功回家!
　　
伴随着神舟十二号的返回，我国三名在太空出差长达3个月时间的宇航员，航天器返回过程背后的难度，其实是超乎我们想象的!
首先来说，神舟十二号是首次从天宫空间站返回地面，首次在东风着陆场完成着陆由于空间站的轨道高度不固定，是会随着不同时间节点变化的，而此前则都是从固定轨道返回地球，这就要求神舟团队必须改进返回算法，以适应变更后的返回轨道，提高返回舱返回的成功率。
神舟十二号返回舱返回地球时，需要面临的最大考验就是穿越地球大气距离地表100公里处被称为卡门线，卡门线是界定太空的最低标准，也就是说进入卡门线，就意味着返回舱正式进入了大气层。虽然只有短短100公的距离，但也正是这短短的100公里，却成为了关乎返回舱机组人员生死存亡的关键。正常来说，返回舱进入卡门线的速度是接近第一宇宙速度，大约7.9km/s，返回舱以这样的速度进入大气时，空气粒子会强烈撞击返回舱的表面，在这个过程中，返回舱的表面将会产生，最高超过2000℃的高温。在这样的高温之下，像铁这种熔点只有1500多度的金属，就算几秒钟的时间可能也都挺不过去因此返回舱所用的材料，就必须是高度耐热的烧蚀材料，这样才能保护返回舱不被烧毁。
其次，进入大气不被烧毁只是返回舱成功返回地球的前提，在这样的前提之下，返回舱还需要面对一个最危险的挑战。那就是返回舱和大气摩擦时，是会产生等离子气体层将其包表的，而这层包裹着返回舱的等离子气体层，是具有电磁屏蔽作用的因此，从进入大气80公里左右，到下降至35公里高空期间，地面与返回舱内的航天员都无法取得联系这个区间也被称为“黑障区”。由于地面无法与返回舱取得联系，“黑障区”也就成了返回舱最令人揪心的一段返程。不过，成功度过“黑障区”也并不味着返回舱就安全了，因为此时返回舱的速度依然是非常高的。
9月17日，三位航天员搭乘神舟十二号返回地球。神舟飞船的前段是轨道舱，轨道舱和返回舱进行分离，神舟十二号飞船降到返回轨道。随后发动机开机，飞船将从393公里高度逐步下降，在进入大气层之前，飞船要完成推进舱分离。
飞船返回舱进入大气层后是返回过程中环境最为恶劣的阶段。空气密度越来越大，返回舱与空气剧烈摩擦，使其底部温度高达1600-1800摄氏度，返回舱周围被火焰所包围。在距地面10公里左右的高度，返回舱将打开降落伞并抛掉防热大底，速度将下降至每秒3.5米左右。在距地面1米左右时启动反推发动机最终使返回舱实现安全着陆。
（1）返回舱以第一宇宙速度进入大气时，空气粒子会强烈撞击返回舱的表面，在这个过程中，返回舱的表面将会产生最高超过2000℃的高温，返回舱降落过程中___________能转化成___________能。
（2）“黑障区”也就成了返回舱最令人揪心的一段返程，原因是___________。
24．阅读短文，回答问题。
火星探测
大约每隔26个月就会发生一次“火星冲日”，届时太阳、地球、火星位于一条直线上，在这一时间点实施火星探测，探测器飞行的路线最短，最省燃料。而距离当前时间最接近的“火星冲日”探测窗口便是2020年，因此中国首次火星探测任务计划将于今年择机实施。
此次任务将实现一次发射任务完成火星环绕、着陆和巡视探测“三步走”。如果成功，这将是全世界第一次在一次任务当中完成三个目标。这个工程的实现是个很大的创新。
据悉，火星探测器将由“长征五号”运载火箭发射至地火转移轨道，与运载火箭分离后，在地面测控的支持下经过轨道机动和中途修正，在近火星点实施制动，实现火星捕获，进入环火星椭圆轨道，运行到合适的窗口后探测器实施降轨控制，释放火星着陆巡视器。
着陆巡视器进入火星大气，通过气动外形、降落伞和反推发动机等多级减速，软着陆于火星表面。火星车与着陆平台分离后，将在火星表面进行巡视探测，这个时侯环绕器将为火星中继通信并展开环绕火星探测。
这次火星探测没有重复其他国家火星探测的老路，起点设置很高，体现了我国航天技术发展的水平和航天工程师的自信。
（1）选择“火星冲日”实施火星探测，是因为 ______。
（2）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的 ______大。
（3）“长征五号”运载火箭在点火升空的过程中，燃料燃烧将化学能能转化为内能，再通过火箭发动机做功将内能转化为 ______。
（4）原定于2020年7～8月“探火“的欧空局与俄罗斯合作的ExoMars火星漫游车已宣布推迟发射，则根据你的认知，火星漫游车最早发射时间可以定为 ______年。
（5）火星自转周期约为24小时37分，与地球非常接近。但火星比地球体积小，距离太阳远，大气稀薄，火星又被称为沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水，在这样的环境下，火星的昼夜温差应该较大还是较小？请你提出猜想，并对其中一个因素做合理分析。______
25．阅读短文，回答问题：
2021年6月17日9时22分，中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”F遥十二火箭将“神舟十二号”载人飞船成功发射升空（如图甲）。“长征二号”F遥十二火箭通过燃烧固态氢燃料，喷出高压燃气从而使火箭获得推力。“神舟十二号”载人飞船在火箭的顶部，火箭由于高速行驶与大气发生剧烈的摩擦而产生高温，所以“神舟十二号”外部用整流罩包住，以防因温度过高而损坏，当离开大气，整流罩与“神舟十二号”分离（如图乙），最后整流罩坠落在陕西省境内。
（1）火箭利用固态氢作为燃料，主要是利用了它的_______大（选填“比热容”“密度”或“热值”）的特性；
（2）火箭升空获得的机械能来自燃料燃烧所产生的_______能；
（3）整流罩与“神舟十二号”分离至坠落地面的过程中，它的机械能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）；
（4）高压燃气把火箭推向太空的过程中，其内能会_______（选填“增大”“减小”或“不变”），其原理与热机的_______冲程相同。
26．阅读下面短文并回答问题。
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0×107J/kg）
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.0×108
整车 质量/t 1
（1）该混合动力汽车在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，则它们的连接方式是___________（选填“串联”或“并联”），依据是 ___________；
（2）下列说法正确的是 ___________；
A．蓄电池充电时化学能转化为电能
B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C．行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D．测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km t）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为_________ J/（km kg），汽车的能量利用率为___________；
（4）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 ___________km。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．在取暖器旁的物体，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B．反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能，故B符合题意；
C．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
2．B
【详解】
人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．A
【详解】
A．烈日暴晒下，水的比热容大，吸收热量后升温慢，而石头比热容小，吸收热量后升温比较快，故A符合题意；
B．热值是燃料完全燃烧放出的热量，与温度高低无关，故B不符合题意；
C．密度是物质的特性，是质量与体积之比，与温度高低无关，故C不符合题意；
D．相同的时间内，相同质量的水和石头吸收热量相同，故D不符合题意。
故选A。
4．B
【详解】
A．汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴，故A正确；
B．柴油机与汽油机采用的点火方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，故B错误；
C．在热机的吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，故C正确；
D．柴油机一般用于大型机械，例如卡车、挖掘机；汽油机用于小型机械，例如小汽车、摩托车，故D正确。
故选B。
5．C
【详解】
A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；
B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；
D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．柴油机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，因此机械效率不可能达到100%，故A错误；
BD．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与放出的热量或燃烧是否充分等因素无关，故BD错误；
C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高燃料的利用率，因此可以提高热机的效率，故C正确。
故选C。
7．C
【详解】
A．“白气”是汤圆中热的水蒸气遇到冷空气液化成的小水滴，故A错误；
B．墨迹未干的春联墨香飘飘，是因为分子在永不停息地做无规则运动，分子不是静止不动的，故B错误；
C．改变内能的方式有两种，分别是热传递和做功，与盒子摩擦引燃的“擦炮”是通过做功改变内能，故C正确；
D．刚上桌的砂锅米线能够继续沸腾，是因为砂锅还有余热，还在给米线持续加热，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
A．惯性是物体的固有属性，不是受到的，也不是力。抛出的实心球在空中继续飞行是由于惯性，故A错误；
B．抛出的实心球在空中继续飞行，实心球已脱离小明，小明不再给实心球推力，故B错误；
C．实心球在空中飞行的过程中，克服空气阻力做功，它的机械能减小，故C错误；
D．实心球在空中飞行的过程中，若一切外力都消失，由牛顿第一定律知，它将做匀速直线运动，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．甲图是进气门、排气门关，活塞向下，是做功冲程，将内能转化为机械能，故A错误；
B．红棕色的二氧化氮气体的密度大，应该位于下方，慢慢扩散到上方，若如图所示，只能说明二氧化氮是受重力的影响向下运动的，不能表明分子在做无规则运动，故B错误；
C．把一瓶水放入冰箱，水在凝固过程中温度不变，凝固不断放热，故内能变小，故C错误；
D．丁图：在夏天中午的海边，海水中水的比热容大，温度低，密度大，陆地温度高，密度小，微风一般从海面吹向沙滩，故D正确。
故选D。
10．D
【详解】
A．火箭加速升空时，燃料燃烧的化学能转化为动能和重力势能，故A错误；
B．火箭选作燃料的物质主要是利用该燃料的热值大的特点，故B错误；
C．热值是物质的一种物理属性，与燃料是否充分燃烧无关。燃烧是否充分影响的是燃料燃烧时放出热量的多少，故C错误；
D．返回舱进入大气层后与大气摩擦生热，此时机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
11．A
【详解】
图甲中，进气门和排气门关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，为做功冲程，内能转化机械能；图乙中，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能，故A正确，BCD不正确。
故选A。
12．B
【详解】
A．火箭发射时，尾部产生大量白气，这是水汽化产生的水蒸气遇冷形成的小水滴，是液化现象，故A错误；
B．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢热值大，燃烧同样质量的液氢和其他燃料，液氢放出的热量更多，故B正确；
C．火箭加速升空时，速度增大，动能增加，高度增加，重力势能增加，故C错误；
D．火箭升空过程中，与空气摩擦做功，是通过做功的方式使内能增加，故D错误。
故选B。
13．A
【详解】
AC．由图可知，足球落地后又弹起，越弹越低，但不计空气阻力，故可知，在足球落地与地面接触碰撞时，有部分能量损失掉，转化为内能。足球由A点落地后经过B、C点，因此A点的机械能大于B、C点的机械能，故A正确，C错误；
B．由B点到C点的过程中，没有与地面碰撞即没有能量损失，因此在B点的机械能等于C点的机械能，故B错误；
D．重力势能与物体的质量和高度有关，同一个足球质量相同，B点的高度大于D点，因此在B点的重力势能大于D点的重力势能，故D错误。
故选A。
14．D
【详解】
内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程。压缩冲程活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
15．D
【详解】
A．如图所示，是做功冲程，进气门、出气门都关闭，故A错误；
B．该内燃机是汽油机，是火花塞点火，而不是喷油嘴喷柴油，故B错误；
C．做功冲程中飞轮的转动是靠汽油的内能转化为机械能，并不是靠惯性完成的，故C错误；
D．做功冲程，将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
16．40
【详解】
干木柴放出的热量
Q放=m干木柴q=1.4kg×1.2×107J/kg=1.68×107J
由得，水吸收的热量
Q吸=Q放η=1.68×107J×50%=8.4×106J
由Q吸=cm t得，水升高温度
17． 8.4×106 0.2
【详解】
[1]水吸收的热量
[2]由题知，天然气完全燃烧放出的热量
由可得，相当于完全燃烧天然气的体积
18． 1.5×106 3.0×107J/kg
【详解】
[1]酒精放出的热量
Q放=qm=3.0×107J/kg×0.05kg=1.5×106J
[2]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，则剩余部分酒精的热值不变，仍为3.0×107J/kg。
19． 机械 升高
【详解】
[1][2]流星体高速进入大气层时与大气摩擦，会克服摩擦做功，故将机械能转化为内能，温度升高而燃烧发出亮光。
20． 扩散 热传递 机械
【详解】
[1]夏天，走在临江夜市的街头，会闻到扑鼻的食物香味，这是食物分子扩散到空气中，属于扩散现象。
[2]将肉串放在炭火上烤，炭火将热量传递给肉串，使肉串的内能增大，表现为肉串的温度升高，这是通过热传递改变肉串的内能。
[3]当打开易拉罐拉环时，会听到“嘭”的一声，易拉罐内的气体膨胀对外做功，将内能转化为机械能。
21． BADC 机械 内 A 30% 2.3×107 6.9×106J
【详解】
（1）[1]A图中两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；
B图中进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；
C图中排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；
D图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；
故先后顺序为BADC。
（2）[2][3][4]空气压缩引火仪压缩活塞使棉花着火把机械能转化为内能，A冲程为压缩冲程，也是把机械能转化为内能，与A冲程等效。
（3）[5]由图可知，输出的有用功在总能量中所占的比例为热机的效率，即
η=100%﹣33%﹣30%﹣7%=30%
[6]完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量
Q放=qm=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J
[7]汽车获得的机械能
W有=ηQ放=30%×2.3×107J=6.9×106J
22． 8.4×105 0.01 不变
【详解】
[1]10kg水温度升高20℃吸收的热量为
[2]水吸收的热量相当于完全燃烧天然气的质量
[3]燃料的热值只与燃料的种类有关，而与燃料燃烧的程度无关，所以热值不变。
23． 机械能 内 地面与返回舱内的航天员在黑障区无法取得联系
【详解】
[1][2]在返回舱降落过程，返回舱的表面会与空气摩擦，所以返回舱的机械能减少，内能增加，机械能转化为内能。
[3]返回舱和大气摩擦时，产生等离子气体层将其包表，而这层包裹着返回舱的等离子气体层，具有电磁屏蔽作用，使地面与返回舱内的航天员在此区域无法取得联系，而成了返回舱最令人揪心的一段返程。
24． 探测器飞行的路线最短，最省燃料 热值 机械 2022 见解析
【详解】
（1）[1]由题意可知，选择“火星冲日”实施火星探测，是因为探测器飞行的路线最短，最省燃料。
（2）[2]火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的热值大，相同的质量燃料燃烧释放的热量较多。
（3）[3]“长征五号”运载火箭在点火升空的过程中，是将燃料内部储存的化学能通过燃烧，以内能的方式释放出来，再将内能转化为火箭的机械能，从而推动火箭升空。
（4）[4]由题意可知，大约每隔26个月就会发生一次“火星冲日”，而距离当前时间最接近的“火星冲日”探测窗口便是2020年，所以火星漫游车最早发射时间可以定为2022年。
（5）[5]根据上述环境判断，火星的昼夜温差应该较大。因为火星被称为沙漠星球，沙子的特点是比热容小，根据Q＝cm△t可得
当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大，所以火星昼夜温差应该较大。
25． 热值 内 减小 减小 做功
【详解】
（1）[1]固态氢的热值大，完全燃烧相同质量的固态氢和其他物质，固态氢放出的热量多，故火箭利用固态氢作为燃料，主要是利用了它的热值大的特性。
（2）[2]火箭升空获得的机械能来自燃料燃烧所产生的内能。
（3）[3]整流罩与“神舟十二号”分离至坠落地面的过程中，会与空气摩擦，将部分机械能转化为内能，故机械能减小。
（4）[4][5]高压燃气把火箭推向太空的过程中，内能转化为机械能，因此内能会减小，其原理与热机的做功冲程相同。
26． 并联 并联电路灯泡之间独立工作，互不影响 D 8×103 37.5% 80
【详解】
（1）[1][2]汽车在向左转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，当一个灯泡不亮，另一个灯泡还会继续亮，它们互不影响，由此可知两灯的连接方式是并联。
（2）[3]A．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，是电能转化为化学能，故A错误；
B．汽车消耗的电能转化为内能和机械能，故B错误；
C．行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故C错误；
D．测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力是2000N，故D正确；
故选D。
（3）[4]由题意可知，测试人员驾驶该车在平直公路_上以50km/ h的速度匀速行驶1h，内燃机消耗燃油10kg，10kg汽油完全燃烧放出的热量
Q放= mq=10kg×4.0×107J/kg=4.0×108J
汽车匀速行驶1h通过的路程
s=vt=50km/h×1h=50km
汽车在测试过程中的吨百公里能耗是
[5]汽车行驶时，燃烧汽油放出的热量，一部分转化成机械能，还有一部分转化成电能，这两部分能量是有效利用的能量，测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，即
F=f=2000N
牵引力做的功
W机械=Fs=2000N×50×103m=1×108J
由于汽车行驶时，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%，所以蓄电池增加储存的电能
W电=(80%- 30%)×1.0×108J=0.5×108J
汽车的能量利用率
（4）[6]由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比，设f =kv，当车速为50km/h时，阻力为2000N，即
2000N = k×50km/h
解得k= 40N·h/km，所以车速为25km/h时，阻力大小
f′=40N·h/km×25km/h=1000N
此时牵引力大小
F′= f′=1000N
牵引力做的功
W′=(1- 20%) E电池最大容量=(1- 20%)×1.0×108=0.8×108J
汽车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程
答案第1页，共2页
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