北京市2021、2022两年物理中考真题、模拟题选编——内能的利用 练习题
一、单选题
1.(2022·北京平谷·二模)下列说法中正确的是( )
A.物体吸收了热量,温度一定升高
B.汽油机工作时,做功冲程将内能转化为机械能
C.温度为0℃的物体没有内能
D.物体的内能的改变一定是通过做功来实现的
2.(2022·北京朝阳·二模)下列实例中,通过热传递的方式改变物体内能的是( )
A.将热鸡蛋放入冷水中,鸡蛋温度降低
B.两只手相互摩擦,手的温度升高
C.内燃机中的活塞压缩气缸内的气体,气体温度升高
D.瓶内高压气体使瓶塞跳起,瓶内气体的温度降低
3.(2022·北京东城·二模)汽车是人们常用的交通工具,下列与汽车有关的说法正确的是( )
A.汽车轮胎上制有花纹,是为了减小汽车对地面的压强
B.汽车行车记录仪的摄像头相当于凸透镜,可以成倒立的实像
C.载重汽车的车轮做得比较宽,是为了增大载重汽车对路面的压强
D.给汽车提供动力的汽油机,其机械效率可以达到100%
4.(2022·北京石景山·一模)下列关于热学知识,说法正确的是( )
A.热值大的燃料完全燃烧,放出的热量一定多
B.四冲程汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能
C.物体很难被压缩,说明分子间只存在相互作用的斥力
D.夏天荷花飘香,这是扩散现象,可以说明组成物质的分子在运动
5.(2022·北京房山·二模)2022年4月16日,神舟十三号返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆,如图所示。关于返回舱,下列说法中正确的是( )
A.返回舱进入大气层后形成一个“火球”,在这个过程中将内能转化为机械能
B.为避免返回舱与大气剧烈摩擦而被烧坏,在表面涂有烧蚀材料,利用材料的熔化、汽化等方式散热
C.返回舱降落伞打开后,降落伞对返回舱的拉力大于返回舱对降落伞的拉力
D.返回舱着陆后,返回舱对地面的压力和地面对返回舱的支持力是一对平衡力
6.(2021·北京东城·二模)如图所示的是汽油机的四冲程的示意图,其中表示压缩冲程的是( )
A. B. C. D.
7.(2021·北京丰台·二模)关于四冲程汽油机,下列说法中正确的是( )
A.在吸气冲程,吸入气缸内的是空气
B.在压缩冲程,燃料燃烧,化学能转化为内能
C.在做功冲程,内能转化为机械能
D.在排气冲程,进气门和排气门都打开
8.(2021·北京平谷·二模)下列说法中正确的是( )
A.扩散现象说明气体分子不停地做无规则运动
B.温度高的物体含有的热量多
C.用锯条锯木板时,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
D.在热机的四个冲程中,把内能转化为机械能的冲程是做功冲程
9.(2021·北京·北航实验学校一模)如图所示,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,下列说法正确的是( )
A.本实验表明热传递可以改变物体的内能
B.硝化棉燃烧,是因为活塞对玻璃筒中的气体做功,温度升高到硝化棉 的燃点
C.迅速下压活塞的过程中,内能转化为机械能
D.迅速下压活塞过程与汽油机做功冲程都是内能转化为机械能
二、多选题
10.(2022·北京·中考真题)下列说法正确的是( )
A.沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因之一是水的比热容比沙石的比热容大
B.冬天双手互搓,手的温度升高,是通过热传递的方式改变手的内能
C.长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入,是由于发生了扩散现象
D.汽油机的做功冲程中,燃气对外做功,将内能转化为机械能
11.(2021·北京·中考真题)如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上。木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达B点时。撤去拉力F。木块继续移动,运动得越来越慢。最后停在C点。下列说法中正确的是( )
A.木块在AB所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块受到的摩擦力越来越大
C.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块的机械能转化为内能,机械能逐渐减小
D.木块在AB段运动得越来越快,木块的机械能越来越大,机械能没有转化为内能
12.(2022·北京市朝阳区陈经纶中学分校实验学校三模)关于图所示的四个情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图中的现象表明热的物体一定比冷的物体内能大
B.乙图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体混合,这种扩散现象表明气体分子是运动的
C.丙图中活塞向下运动,这是内燃机的做功冲程,该过程中是将机械能转化为内能
D.丁图,用酒精灯加热试管中的水至沸腾后,水蒸气将软木塞推出,该过程中的能量转化顺序为化学能——内能——机械能
13.(2021·北京石景山·一模)关于图所示的四个情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图中的现象表明热量总是从内能较多的物体传递给内能较少的物体
B.乙图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体混合,这种扩散现象表明气体分子是运动的
C.丙图中活塞向下运动,这是内燃机的做功冲程,该过程中是将机械能转化为内能
D.丁图中给试管中水加热至沸腾后,水蒸气将软木塞推出,该过程中的能量转化顺序为化学能——内能——机械能
14.(2021·北京顺义·二模)下列说法中正确的是( )
A.分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
B.汽油机的做功冲程是将机械能转为内能的过程
C.质量相同的燃料完全燃烧,热值越大的,放出的热量越多
D.水的沸点与水上方的气体压强有关,压强减小,水的沸点就会高于100℃
15.(2021·北京西城·二模)下列说法中正确的是( )
A.用瓶子装酒精时加盖,可减慢酒精蒸发
B.液体沸腾时不断吸热,且温度不断升高
C.人用暖水袋取暖是通过热传递的方式改变内能
D.质量为1kg的汽油用掉一半,汽油的热值也减半
16.(2021·北京石景山·二模)下列说法正确的是( )
A.夏天在教室里洒水降温,主要是利用水的比热容较大
B.质量相同的两种液体吸收相同的热量时,温度升高少的比热大
C.可以利用干冰人工降雨,主要是因为干冰能迅速升华吸收热量
D.质量大的汽油完全燃烧后放出的热量多,说明质量大的汽油的热值大
三、填空题
17.(2022·北京市文汇中学模拟预测)已知某种汽油的热值是4.6×107J/kg,现有汽油0.02kg,完全燃烧其中的一半,汽油放出的热量是__________J;若上述放出的热量使2kg的水温度升高25℃(未沸腾),则水吸收的热量为__________J;剩余0.01kg的汽油热值是__________J/kg。(已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。如图为某汽油机工作时能量转化图,该汽油机的效率是_____。
18.(2022·北京延庆·一模)如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图。D图是_______冲程,图E、F是演示实验的示意图,与D图原理相同的是_______图所示的演示实验(选填字母)。
A.B.C.
D.E.F.
19.(2021·北京西城·二模)(1)如图所示,O点为杠杆的支点,拉力F作用在杠杆A点。图中的线段______是拉力F对支点O的力臂L。(选填“OA”、“OB”或“AB”)
(2)如图所示为四冲程汽油机工作过程中______冲程的示意图。
20.(2021·北京·汇文中学模拟预测)如图所示,水沸腾后,盖在试管口上的橡皮塞会被冲出而出现“白气”。这一过程中的能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相似(选填“吸气”、“压缩”“做功”或“排气”),你认为试管口出现“白气”的原因是______。
四、计算题
21.(2022·北京·清华附中模拟预测)一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶2.3km,轿车上的速度表如图所示。在此过程中:
(1)轿车速度为多少km/h?合多少m/s?
(2)若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力;
(3)若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率(q=4.6×107J/kg)。
五、综合题
22.(2022·北京房山·二模)请阅读《新型陶瓷》并回答题。
新型陶瓷
传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料。新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。
导电陶瓷是在陶瓷的表面涂覆各种导电材料,使它具有耐高温、抗氧化、抗腐蚀等特性,适用于条件恶劣的环境。但也有它的缺点:脆,易碎。导电陶瓷具有其他材料无可比拟的特性,目前已经广泛运用到我们日常的生产和生活中。并且在这些科技领域起着非常重大的作用,如:用于燃料电池、航天器、发动机、微电子行业、电力系统、交通运输、选矿和探矿、环保和医药、高能核试验和热核聚变,冶金过程中温度的监测等。
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的陶瓷材料,具有压电性,包括正压电性和逆压电性。如图甲所示,正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对偏移而引起极化,从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。如图乙所示,逆压电性是指给具有压电性的电介质加上外电压会发生的变化,压电陶瓷会有变形。压电陶瓷之所以会有变形,是因为当加上与自发极化相同的外电压时,相当于增强了极化强度。传声器、耳机、蜂鸣器、超声波探测仪等应用的声音转换器,都是应用压电陶瓷制作的。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)陶瓷实现导电的做法______;
(2)新型陶瓷材料在性能方面的优越性有_______ ;(写出一个方面即可)
(3)压电陶瓷是将______能和电能互相转换;
(4)正压电性和逆压电性的区别______。
23.(2022·北京顺义·一模)列材料,回答问题。
材料一:2022年北京冬奥会上运动员的“战袍”可谓是集结了科学家们的心血,一件“战袍”运用了许多现代高科技技术手段。以速度滑冰紧身服为例,面料采用类似高尔夫球上的蜂窝结构的粗糙纹理结构,可以减少尾流的湍流现象,从而达到减阻效果。一定规律的粗糙表面可以使滑雪服降低10%的阻力,这跟常识中“面料越光滑,阻力越小”的认知相反,主要是因为,在一定程度上,略微粗糙的材料能够使得空气在材料表面以较为平稳的方式流过,以较好的方式引导风的流动,有助于降低压差阻力。
材料二:2022年北京冬奥会,为给运动员找到最佳的运动姿态,产生最小的阻力以提高速度,采用了导弹风洞为运动员训练。什么是风洞,通俗来说,风洞就是用来产生人造气流的管道,它利用人工产生和控制气流,用以模拟飞行器等物体在自然环境中飞行时的气流运动状况,同时可以观察、度量气流对物体的作用。这个用于训练的风洞口径宽2.5m,高3m,测试段长度8m,设计风速151.2km/h,完全可以满足目前所有冬奥竞速类体育项目的训练要求。
材料三:“凤出张北,电送北京”。一台矗立于张北县的桨叶直径146m的凤电机组,日均发电约2.45万度,可供首钢滑雪大跳台中心完成本届冬奥会期间的全部造雪量,相当于在一个标准篮球场堆出28m高的雪;一度绿电,能点亮颁奖广场主舞台22s,能让厨师在冬奥村“全电厨房”制作两份菜品……据测算,2022年冬奥会和冬残奥会整个过程,会场馆预计共消耗“绿电”约4亿度,风力发电可减少标煤燃烧12.8万吨(标煤即每千克标准煤为2.9271×107J),减排二氧化碳32万吨。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)速度滑冰运动服,想达到减阻的效果,运动服面料的表面______(选填选项前字母);
A.非常光滑
B.有一定规律的粗糙
C.非常粗糙
(2)已知汽油的热值是4.6×l07J/kg,根据材料中信息可知,标煤的热值______汽油的热值(选填“大于”或“小于”);
(3)对于材料中的为运动员训练的风洞,请估算在未进行训练时风洞内的空气质量,要求写出估算过程______。(空气密度约为ρ=1.3kg/m3)
24.(2021·北京门头沟·二模)请阅读《热机的发展》
热机的发展
热机发明后,一直在持续的改进和发展中。所谓热机,就是一种将内能转换为机械能的机械,我国南宋出现的走马灯是世界上较早的热机(涡轮机)的雏形。在近代科技发展中,热机扮演了非常重要的角色——被称为第一次工业革命的动力源的蒸汽机就属于热机中的外燃机,而在汽车上广泛使用的汽油发动机、柴油发动机则属于热机中的内燃机。
1862年,法国工程师德罗夏在本国科学家卡诺研究热力学的基础上,提出了四冲程内燃机工作原理:活塞下移、进燃料;活塞上移,压缩气体;点火,气体迅速燃烧膨胀,活塞下移做功;活塞上移,排出废气。四个冲程周而复始,推动机器不停地运转。德罗夏只是天才地提出了四冲程的内燃机理论,而将这一理论变为现实的是德国发明家奥托。1876年,他设计制成了第一台四冲程内燃机(以煤气为燃料)。它具有体积小、转速快等优点。后来这种机械常常用汽油作燃料,所以又叫汽油机。它常应用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。随后德国人狄塞尔提出压燃式内燃机原理,1897年成功制造了以柴油为燃料的柴油机。
19世纪末,随着电力工业的发展,中心发电站迅速兴起。汽轮机因之产生和发展。20世纪初,美国人柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机,改进了性能,并一直使用到现在。燃气轮机是发展较晚的热机。1920年德国人霍尔茨瓦兹制成第一台能实用的燃气轮机,热效率为13%,但因仍存在许多缺点而被放弃。1939年瑞士制成4兆瓦的燃气轮机发电机组,效率达18%。同年,在德国制造的喷气式飞机试飞成功,使用He-S3B涡轮喷气发动机。从此燃气轮机步入实用阶段,并开始迅速发展。
目前,在航空上普遍应用燃气轮机,有涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机等。
(1)在热机的发展过程中,出现了多种类型的热机,请写出2种热机______;
(2)四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图中的______冲程实现。
A.B.C.D.
25.(2021·北京昌平·二模)请阅读《风能及其利用》回答问题。
风能及其利用
风具有能量吗?“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”很久以前我们的祖先就用诗句描述了风可以推动物体,具有对外做功的本领。风能是空气流动产生的动能。动能是人类很早就认识的一种能量形式。你知道风能在人类的生活和生产中有哪些应用吗?
我国风能资源丰富,立轴大风车及其驱动的龙骨水车(广泛应用不晚于12世纪)是体型巨大,结构复杂的风力提水机械,曾应用于农田灌溉和制盐生产(如图为现代仿制立轴大风车及龙骨水车)。立轴大风车最为特别之处在于风帆的自动调节功能,它巧妙地借助了中国式船帆的结构与操控方式,当风帆转到顺风一边,它自动与风向垂直,受风面积最大;当风帆转到逆风一边时,就自动与风向平行,所受阻力最小。风帆升起后,不论风向如何,风车可以接受360度任何方向的来风,使风吹动风帆转动起来,进一步驱动龙骨水车向上提水,操控运行便捷,灵活。
风能资源不同于化石燃料,风能是可再生无污染的清洁能源。在当今能源短缺情况下,开发风力发电满足能源需求得到重视(如图为风力发电机)。
风力发电是通过一定的装置,将风能转变成机械能,再将机械能转变为电能。如图所示为某风力发电机结构示意如图,它的原理是利用风力带动风车的旋转器(叶片)旋转,再通过增速机将旋转速度提升到发电机的额定转速,又通过调速机构使其转速保持稳定,然后连接到发电机上发电,发电机利用电磁铁将动能转化为电能。
依据目前的风力发电技术,大约3m/s的微风速度即开始发电。太小的风速不能利用,风力机能正常工作的风速一般为3~22m/s,超风速时,风力机自动闭锁。据测定,一台55kW的风力发电机组,当风速为9.5m/s时,机组的输出功率为55kW;风速为8m/s时,功率为38kW;风速为6m/s时,功率只有16kW;风速为5m/s时,功率仅为9.5kW。
我国的风力资源极为丰富,许多地区的平均风速都在3m/s以上,特别是东北、西北、西南地区和沿海岛屿,平均风速更大,适宜发展风力发电。风力发电的优点很多:清洁,环境效益好;可再生,永不枯竭;基建周期短;装机规模灵活。但也有一些不可回避的问题,如噪声大,占用土地多,不稳定不可控,影响鸟类生存等。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)立轴风车及其驱动的龙骨水车风力提水机械工作过程中,风吹动风帆转动起来,进一步驱动龙骨水车向上提水,水被提到高处后,实现了风的________(选填“动能”或“势能”)向水的势能的转换。
(2)风力发电机工作时,有多种形式的能量转移或转化,请举出一例________。
(3)一位同学认为:对于同一台风力发电机组而言,任何风速情况下,风速越大,机组输出的功率越大。请写出你是否同意这位同学的说法________,同时简述你的理由________。
26.(2021·北京门头沟·一模)请阅读《嫦娥五号中的物理》并回答。
嫦娥五号中的物理
2020年11月24日4时30分,嫦娥五号探测器在文昌航天发射场成功发射。探测器由俗称“胖五”的长征五号运载火箭送入预定轨道,开启了我国首次地外天体采样的返回之旅。
长征五号运载火箭将嫦娥五号送入轨道,要以几千米每秒的高速穿越大气层。在这么高的速度下,火箭外壳与大气摩擦将会导致高温,尤其是火箭头部的温度会高达上千摄氏度。火箭之所以能承受如此高的温度,得益于其表面的一种既耐高温又有良好隔热性能的涂层材料。
科学家们在耐高温的有机合成树脂中,添加一些无机填料(如二氧化硅、云母粉、碳硼纤维等)和氧化硒、硫化汞等物质,发明了一种既耐高温又有良好隔热性能的耐烧蚀隔热涂料。把这种涂料喷涂在火箭的外壳上,就形成了一个保护层。当火箭在大气中高速飞行时,涂层中的氧化硒、硫化汞等物质会因受热而由固态直接变成气态,而耐高温有机树脂则形成微孔的碳化层。氧化硒、硫化汞等物质在由固态直接变成气态过程中带走部分热量,而留下的碳化层就像一道隔热的屏障,把外界大部分热量与火箭外壳隔开,从而保证了火箭在高温下高速运行。
2020年12月17日1时59分,嫦娥五号的返回器带着1731克的月壤,在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
返回器从38万公里之外的月球飞往地球的过程中,相当于从38万公里的高度“掉”向地球,来到地球附近的时候,其速度接近地球的第二宇宙速度(11.2km/s)!返回器以这样高的速度进入大气层,一不小心, 就有可能像流星一样化为青烟。为了克服这一难关, 设计师们决定借助地球大气层这个天然屏障,通过空气摩擦产生的阻力实现减速目的,并提出了一个大胆的方案一半弹道跳跃式再入返回,就像在太空中“打水漂”。返回器先是高速进入大气层,再借助大气层提供的升力跃出大气层,然后再以第一宇宙速度(7.9km/s) 扎入大气层,保证了返回器的顺利着陆。
(1)试分析说明,科学家采用了什么方法,保证火箭在上升过程中,在高温下也能安全运行___________ 。
(2)嫦娥五号返回器从38万千米之外的月球飞往地球,若始终以第二宇宙速度飞行,需要___________ s 到达地球(最后结果保留整数)。
参考答案:
1.B
【详解】A.晶体在熔化时,吸热但温度保持不变,因此物体吸收了热量,温度不一定升高,故A错误;
B.汽油机工作时,做功冲程将燃料燃烧的内能转化为汽油机的机械能,故B正确;
C.任何温度的物体都有内能,故C错误;
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,故D错误。
故选B。
2.A
【详解】A.把热鸡蛋放入冷水中,鸡蛋的内能转移到冷水,使鸡蛋的温度降低,是热传递的方法改变鸡蛋的内能,故A符合题意;
B.两手相互摩擦,是克服摩擦做功,使手的温度升高、内能增大,故B不符合题意;
C.内燃机中的活塞压缩气缸内的气体,活塞对气体做功,气体的内能增加,温度升高,故C不符合题意;
D.瓶内高压气体使瓶塞跳起,气体对瓶塞做功,气体内能减少,温度降低,故D不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】A.汽车轮胎上制有花纹,是为了增大接触面的粗糙程度增大汽车对地面的摩擦,故A错误;
B.汽车行车记录仪的摄像头相当于凸透镜,可以成倒立的缩小实像,故B正确;
C.载重汽车的车轮做得比较宽,是为了增大受力面积,减小载重汽车对路面的压强,故C错误;
D.使用任何机械都不可避免要做额外功,所以机械效率不可以达到100%,故D错误。
故选B。
4.D
【详解】A.放出的热量不仅仅与燃料热值有关,还与质量有关,故热值大的燃料完全燃烧,质量可能比较小,放出热量少,故A错误;
B.做功冲程中将燃气的内能转化为机械能,为汽车提供动力,故B错误;
C.分子间的引力和斥力是同时存在的,故C错误;
D.荷花飘香是分子在做无规则运动,是分子扩散现象,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.返回舱进入大气层后形成一个“火球”,在这个过程中将机械能转化为内能,故A错误;
B.火箭头部的特殊材料在熔化、汽化时可以吸收大量热量,从而达到保护火箭的目的,这是利用了熔化、汽化要吸热的原理,故B正确;
C.返回舱降落伞打开后,降落伞对返回舱的拉力和返回舱对降落伞的拉力相互作用力,两个力的大小相等,故C错误;
D.返回舱着陆后,返回舱对地面的压力和地面对返回舱的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】A.进气门开启,排气门关闭,活塞下行,燃料和空气的混合物进入汽缸,是吸气冲程,故A不符合题意;
B.两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,故B符合题意;
C.两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,火花塞喷出电火花,是做功冲程,故C不符合题意;
D.进气门关闭,排气门开启,活塞上行,废气被排出汽缸,是排气冲程,故D不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】A.在汽油机的吸气冲程中,吸入气缸内的是空气和汽油的混合物,故A错误;
B.在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气缸内的混合气体,对混合气体做功,将机械能转化为内能,故B错误;
C.在汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气对活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确;
D.在汽油机的排气冲程中,进气门关闭和排气门打开,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.扩散现象不仅仅说明气体分子在做无规则运动,还可以说明固体、液体在做无规则运动,故A错误;
B.热量指的是热传递的过程中吸收和释放的热量,是过程量,不是状态量,不能用含有,故B错误;
C.用锯条锯木板时,锯条的温度升高,是由于锯条克服摩擦力做功产生的能量,而不是热传递,是通过做功的形式改变内能,故C错误;
D.在热机的四个冲程中,燃烧汽油时,热机将把内能转化为机械能的冲程是做功冲程,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.本实验通过下压活塞将机械能转化为空气的内能,表明做功可以改变物体的内能,故A错误;
B.迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,故B正确;
C.下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的内能增加,故C错误;
D.下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,故D错误。
故选B。
10.ACD
【详解】A.水的比热容比砂石的比热容大,相同质量的水和沙石吸收或放出相同热量时,根据
可知,水的温度变化小于沙石的温度的温度变化,故沿海地区比内陆地区昼夜温差小,故A正确;
B.冬天双手互搓,双手摩擦做功,手的内能增加,温度升高,故B错误;
C.长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入,是因为物体内部的分子不停的做无规则运动进入了对方内部,属于扩散现象,故C正确;
D.汽油机的做功冲程中,燃气燃烧释放内能,推动活塞做功,内能转化为机械能,故D正确。
故选ACD。
11.AC
【详解】A.木块在AB段和BC段对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以所受的摩擦力不变,即木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力,故A正确;
B.木块在BC段运动得越来越慢,是因为摩擦力改变了它的运动状态,所受滑动摩擦力大小不变,故B错误;
C.本块在BC段运动得越来越慢,物体克服摩擦做功,将机械能转化为内能,机械能减小,故C正确;
D.木块在AB段运动时,也要克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,故D错误。
故选C。
12.BD
【详解】A.图中的现象表明热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,内能的大小与温度、质量和状态有关,温度高的物体不一定比温度低的内能大,故A错误;
B.图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是扩散现象,这表明组成物质的分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.图中两气门关闭,活塞向下运动时,是内燃机的做功冲程,内能转化为机械能,故C错误;
D.图中酒精灯加热试管,化学能转化为内能,试管中的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,即水蒸气对瓶塞做功,将水蒸气的内能转化机械能,故D正确。
故选BD。
13.BD
【详解】A.甲图中的现象表明热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故A错误;
B.乙图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体混合,是下方密度大的二氧化氮还能进入上方密度小的空气中,这种扩散现象表明气体分子是运动的,故B正确;
C.丙图中活塞向下运动,这是内燃机的做功冲程,该过程中是将燃料燃烧产生的内能能转化为机械能,故C错误;
D.丁图中给试管中水加热至沸腾后,水蒸气将软木塞推出,该过程中的能量转化顺序为燃料燃烧的化学能——水的内能——塞子的机械能,故D正确。
故选BD。
14.AC
【详解】A. 温度越高,分子的运动速度越快,因此分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,故A正确;
B. 汽油机的做功冲程是气缸内的燃料燃烧释放能量推动活塞运动,这是将内能转为机械能的过程,故B错误;
C. 燃料释放的能量与燃料的质量和燃料的热值有关,当燃料质量相同完全燃烧时,热值越大的,放出的热量就越多,故C正确;
D. 水的沸点与水上方的气体压强有关,压强越大,沸点越高,压强越小,沸点越低,因此压强减小时,水的沸点低于100℃,故D错误。
故选AC。
15.AC
【详解】A.用瓶子装酒精时加盖,减慢了酒精上方的空气流动速度,可减慢酒精蒸发,故A正确;
B.液体沸腾时不断吸热,但温度不变,故B错误;
C.人用暖水袋取暖,热量从暖水袋传到人,是通过热传递的方式改变内能,故C正确;
D.汽油的热值与质量无关,质量为1kg的汽油用掉一半,汽油的热值不变,故D错误。
故选AC。
16.BC
【详解】A.夏天在教室里洒水降温,主要是利用水蒸发吸收热量,故A错误;
B.由
得,质量相同的两种液体吸收相同的热量时,温度升高少的比热大,故B正确;
C.可以利用干冰人工降雨,主要是因为干冰能迅速升华吸收大量的热量,降低云层的温度,使水蒸气遇冷液化成水珠,故C正确;
D.热值是燃料的特性,只和燃料的种类有关,质量大的汽油完全燃烧后放出的热量多是因为其质量大,汽油的热值是相同的,故D错误。
故选B。
17. 4.6×105 2.1×105 4.6×107 40%
【详解】[1]由Q=qm可得,完全燃烧0.01kg汽油释放的热量为
Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg=4.6×105J
[2]由Q=cmΔt可得,水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×25℃=2.1×105J
[3]燃料的热值是其本身的一种属性,与其质量无关,故剩余0.01kg的汽油热值不变,仍为4.6×107J/kg。
[4]由图中可知,汽油完全燃烧释放的能量为
W总=500J+600J+150J+250J=1500J
有用机械能为W有=600J,故该汽油机的效率为
18. 做功 F
【详解】[1]A图中,排气门开启,活塞向上运动,气体流出汽缸,是排气冲程;
B图中,进气门开启,活塞向下运动,气体流入汽缸,是吸气冲程;
C图中,两气门都关闭,活塞向上运动,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;
D图中,两气门都关闭,活塞向下运动,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能。
[2]E图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;F图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能;汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能,因此与做功冲程原理相同的是F实验。
19. OB 压缩
【详解】(1)[1]如图所示,O点为杠杆的支点,拉力F作用在杠杆A点,力臂是力的作用线到转动轴的垂直距离,可知图中的线段OB是拉力F对支点O的力臂L。
(2)[2]如图所示,四冲程汽油机工作过程中,活塞向上运动,两气门关闭,可知是压缩冲程的示意图。
20. 做功 水蒸气液化
【详解】[1]试管内的水沸腾后产生高温水蒸气,水蒸气膨胀会对塞子做功,将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能。此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。
[2]由于水蒸气对外做功,内能减小,温度降低,所以水蒸气会液化为小水滴,形成“白气”。
21.(1)90km/h,25m/s;(2)1600N;(3)32%
【详解】解:(1)由图中可知,速度表上的示数为
(2)因轿车做匀速直线运动,故由力的平衡可知,轿车所受牵引力等于阻力,由P=Fv可得,轿车所受阻力为
(3)轿车消耗0.25kg汽油放出的热量为
Q=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.15×107J
轿车牵引力所做的功为
W=Fs=1600N×2300m=3.68×106J
则发动机的效率为
答:(1)轿车速度为90km/h,合25m/s;
(2)若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力为1600N;
(3)若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率为32%。
22. 表面涂有各种导电材料 耐高温 机械 见解析
【详解】(1)[1]由材料可知,陶瓷实现导电的做法是在陶瓷的表面涂覆各种导电材料。
(2)[2]由材料可知,新型陶瓷具有耐高温的特性。
(3)[3]由材料可知,压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的陶瓷材料。
(4)[4]由材料可知,正压电性是外力作用下,介质内部产生极化,将机械能转换为电能。逆压电性是加外电压后,压电陶瓷会有变形,将电能转换为机械能。
23. B 小于 78kg
【详解】(1)[1]由材料一中信息:“在一定程度上,略微粗糙的材料能够使得空气在材料表面以较为平稳的方式流过,以较好的方式引导风的流动,有助于降低压差阻力。”可知有一定规律的粗糙的面料制作的运动服具有较好的减阻效果。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]由材料三中信息:“标煤即每千克标准煤为2.9271×107J”可知标煤的热值为2.9271×107J/kg,所以标煤的热值小于汽油的热值。
(3)[3]未进行训练时风洞内的空气没有流动,空气体积为
风洞内空气质量为
24. 蒸汽机、汽油机、柴油机等 C
【详解】(1)[1]由材料可知,热机有蒸汽机、汽油机、柴油机等。
(2)[2]在四冲程内燃机中,提供动力的是做功冲程;由图可知,A中进气门打开,活塞下行,为吸气冲程;B中两个气门关闭,活塞上行,为压缩冲程;C中两个气门关闭,活塞下行,为做功冲程;D中排气门打开,活塞上行,为排气冲程;故“巨大爆发力”由C冲程实现。
25. 动能 风能转变成机械能 不同意 见解析
【详解】(1)[1]风吹动风帆转动起来,风具有动能,驱动龙骨水车向上提水,水被提到高处,将风的动能转化为水的势能。
(2)[2]由材料可知,风力发电是通过一定的装置,将风能转变成机械能,再将机械能转变为电能。
(3)[3][4]不同意这位同学的说法,不是风速越大,机组输出的功率越大,风力机能正常工作的风速一般为3~22m/s,超风速时,风力机自动闭锁。
26. 见解析 33929
【详解】(1)[1]由材料可知,火箭之所以能承受如此高的温度,得益于其表面的一种既耐高温又有良好隔热性能的涂层材料。
(2)[2]嫦娥五号返回器返回到地球所用的时间为