广东地区2021、2022两年物理中考真题、模拟题分类选编—内能的利用 练习题（含答案）

广东地区2021、2022两年物理中考真题、模拟题分类选编—内能的利用 练习题
一、单选题
1．（2022·广东广州·中考真题）下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（2021·广东·中考真题）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
3．（2022·广东佛山·一模）关于下列热学实验说法正确的是（　　）
A．甲图气体扩散实验中只有二氧化氮分子在不停地做无规则运动
B．乙图两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开，是大气压的作用
C．丙图用电加热器给食用油加热，随着温度的升高，食用油的内能增加
D．丁图水蒸气的压力把塞子推出去，它与汽油机压缩冲程的能量转化相同
4．（2022·广东广州·二模）做同样的有用功，甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下，下列说法正确的是（　　）
柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油
甲 相同 3h 5kg
乙 2h 6kg
A．甲的功率较大，热机效率较低 B．甲的功率较大，热机效率较高
C．乙的功率较大，热机效率较高 D．乙的功率较大，热机效率较低
5．（2022·广东佛山·一模）如图是单缸四冲程内燃机某个冲程的示意图，下列分析正确的是（　　）
A．内燃机在该冲程获得动力
B．该冲程靠飞轮的惯性完成
C．该冲程的能量转换过程为机械能转换为内能
D．内燃机可以通过使燃料充分燃烧的方法提高燃料的热值
6．（2021·广东肇庆·一模）将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值 （ ）
A．都不变
B．都变为原来的三分之二
C．热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二
D．热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变
7．（2021·广东深圳·一模）下列有关说法正确的是（　　）
A．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
B．内能小的物体可以将热量传给内能大的物体
C．热值越大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定越多
D．的水比的水含有的热量多
二、多选题
8．（2022·广东深圳·中考真题）2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是（　　）
A．火箭发射前内能为零 B．火箭的燃料热值大
C．火箭燃料的化学能全部转化为机械能 D．加速升空过程中火箭的机械能增大
9．（2021·广东深圳·中考真题）下列说法正确的是（　　）
A．在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高
B．同一种物体比热容一定相同
C．物体吸热时，温度不一定升高
D．燃料的热值越大，热量越多
10．（2022·广东深圳·二模）如图所示的轮船，动力是由柴油机提供的，下列说法正确的是（　　）
A．柴油机利用水做冷却液是因为水蒸发吸热 B．柴油机做功冲程中，内能转化为机械能
C．柴油机是利用内能做功的机器 D．柴油机效率高，是因为柴油的热值大
三、填空题
11．（2022·广东·中考真题）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于___________现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12．（2021·广东·中考真题）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。
13．（2022·广东茂名·二模）如图所示是汽油机的______冲程。在压缩冲程中，是通过______的方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3 600 r/min，则1 s内汽油机对外做功______次。
14．（2022·广东汕尾·模拟预测）在如图甲所示的实验中，试管内装有水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，可以观察到塞子被冲出去。图乙是四冲程汽油机的工作示意图，能够体现图甲中塞子被冲出过程的冲程是______（填图乙中冲程对应的字母），该冲程将______能转化为______能。
15．（2022·广东中山·模拟预测）如图所示是汽油机工作的某个冲程，此冲程是将___________能转化为___________能，完全燃烧100g的汽油，若放出的热量中有80%被质量为20kg、初温为20℃的水吸收，则水的温度可以升高到___________℃。（汽油的热值）
16．（2021·广东肇庆·一模）用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃，消耗了16g天然气．已知水的比热容为4.2×103J（kg℃），天然气的热值为4.2×107J/kg，则天然气完全燃烧放出的热量为_______J，水吸收的热量为__________J，天然气灶烧水的效率为_______%．
17．（2021·广东茂名·一模）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，由图可知现在它正处在______冲程；用水冷却汽车的发动机，这是利用水的______的特点；用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水分别加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为______J/（kg·℃）。c水=4.2×103J/（kg·℃）
　
18．（2021·广东江门·一模）某校新进辆燃烧柴油的校车，满载时的总重为N，发动机的额定功率是100kW，以额定功率匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，百公里耗油是20L。校车轮胎比普通汽车的轮胎宽是为了______（选填“增大”或“减小”）车辆对地面的压强。校车消耗20L柴油做的机械功是______ J，以额定功率匀速行驶时的效率是______。（柴油的热值取，密度取）
四、实验题
19．（2022·广东湛江·模拟预测）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中燃料的质量相同，烧杯内液体的质量也相同。
（1）为比较两种液体的吸热能力，小军应选择下图中______两装置进行实验，实验器材还有天平和钟表，实验中用______间接反映液体吸收热量的多少；收集的实验数据记录如下表， 通过分析表中数据可知液体______（填“a”或“ b”）的吸热能力较强；
物理量 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃
液体a 50 20 5 45
液体b 50 20 5 68
（2）比较热值，应选择图中 ______两装置进行实验。
五、计算题
20．（2022·广东湛江·模拟预测）在一个标准大气压下，用炉子将10 kg的水从20 ℃加热至沸腾，燃烧了0.5 kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，焦炭的热值为3.0×107 J/kg.求：
(1)水吸收的热量；
(2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量；
(3)炉子烧水的效率．
21．（2022·广东佛山·一模）南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱来运输货物．
（1）木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，求木箱内可装货物的最大质量（g取10N/kg）
（2）某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km．消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，（q柴油＝4.5×107J/kg．）求该运输过程中，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率？
22．（2022·广东深圳·三模）如图是一种手扶式滚刷扫雪机，它能轻巧灵活地清打道路上的积雪，其部分技术参数如下表。（g取10N/kg）
自身质量 150kg
不扫雪时行驶功率 300W
扫雪时总功率 3kW
最大行驶速度 1m/s
(1)扫雪机静止在水平地面上，它与地面接触的总面积为400cm2，求其对地面的压强；
(2)扫雪机不扫雪时，在道路上以最大速度匀速直线行驶，求其所受阻力；
(3)扫雪机以最大行驶速度扫雪900m，消耗燃油0.3kg，求扫雪机的效率。（燃油热值取q＝4.0×107J/kg）
23．（2022·广东惠州·模拟预测）如图是一辆警车。空车质量为2.72t。某次执行任务时警车以108 km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW（g取10 N/kg）。求：
(1)车上警察的总质量为280 kg，轮胎与路面接触的总面积为1 000 cm2，车静止时对水平路面的压强是多少？
(2)警车以108 km/h的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是多少？
(3)若警车发动机的效率为40%，警车以60 kW的输出功率行驶 10 min，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取4.0×107 J/kg）
24．（2021·广东梅州·一模）如图是一辆警车，空车质量为2.72t。某次执行任务时，警车以30m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。（）
（1）车上人员的总质量为280kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m2，车静止时对水平路面的压强是多少？
（2）警车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时，车所受阻力是多少？
（3）若警车发动机的效率为，以60kW的输出功率行驶，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取）
六、综合题
25．（2022·广东深圳·三模）阅读材料回答问题
北京冬奥火炬的科技“外衣”
2022年2月4日，第24届冬奥会在北京隆重开幕，奥运火炬再次在“鸟巢”点燃，北京成为世界上首个“双奥之城”。如图所示，是北京冬奥会火炬“飞扬”，它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约，激情飞扬，照亮冰雪，温暖世界”。火炬“飞扬”不仅造型优美飘逸，它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料—碳纤维复合材料制造的，这堪称世界首创。由于碳纤维质量为同体积钢质量的四分之一，但强度却是钢的7至9倍，这使得火炬不仅手感轻，而且还很坚固。
另外，为了使火炬“飞扬”不仅环保，还能在极寒天气中使用，“飞扬”采用氢作燃料，但氢的燃烧温度能达到800℃，一般的复合材料都经不住500℃的考验。于是中国研发团队利用一种耐高温树脂材料—聚硅氮烷树脂，经过测试与工艺调整，这种新材料可以经受1200℃的高温。它作为第三代树脂材料，兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身，达到了奥运火炬的设计要求。
（1）火炬“飞扬”的外壳采用碳纤维材料制成，这是因为碳纤维具有______小、硬度大的特点；相同质量的碳纤维和钢的体积比为______；
（2）火炬“飞扬”的燃料是氢，当氢燃烧时，______能转化为内能；已知氢的热值为1.4×108J/kg，若完全燃烧20g的氢，所放出的热量为______J，当氢燃烧一半时，其热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）火炬手手持火炬“飞扬”水平方向匀速运动时，增大手中的力，手与火炬间的摩擦力______（选填“变大”“变小”或“不变”），摩擦力方向______（选填“向上”或“向下”）；
（4）与一般的复合材料相比，聚硅氮烷树脂耐高温，说明其______高。
26．（2022·广东深圳·三模）阅读下列短文，回答问题．
可燃冰
可燃冰是一种新型能源，主要成份是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，如图所示，可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%．
可燃冰的生成有三个基本条件：首先要求低温，可燃冰在0~10℃时生成，超过20℃便会分解，海底温度一般保持在2~4℃左右；其次是高压，可燃冰在0℃时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，而以海洋的深度，此高压容易保证；最后是充足的气源，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源．在温度、压强、气源三者都具备的条件下，可燃冰就会生成．
请回答下列问题：[1个标准大气压取1×105Pa，海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，甲烷的热值取4.2×107J/m3]
（1）可燃冰的主要成份是_________．
（2）若要在0℃的海底生成可燃冰，海水的深度至少要_________m．
（3）如图所示，海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A，其受到海水的浮力为_______N．
（4）0.5m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量，在标准大气压下，至少可以将质量为______kg温度为20℃的水加热至沸腾．
27．（2022·广东佛山·二模）阅读下列短文，回答问题。
航速优化
船舶航行大多使用柴油发动机，航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小，从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分，航速优化就是要找到合适的航速，使发动机做的总功减少，达到节能的目的。
（1）下面是柴油机工作时的四个冲程，其工作循环过程的正确顺序是：___________ ；
A．压缩冲程 B．排气冲程 C．吸气冲程 D．做功冲程
在___________冲程中，活塞对汽缸里的空气做功，使空气的___________能急剧增加。冲程结束时，汽缸内空气的温度已经超过燃油的燃点；
（2）若船舶以速度v匀速直线航行，航行时受到的阻力为f=kv2（k为常量），则理想情况下，推进功率和速度的关系为P推=___________；
（3）某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示，则最省油的航速约为___________m/s；
（4）船舶以10m/s航速航行，若柴油发动机的效率为40%，所用燃油热值为4×107J/kg，则每公里航程船舶消耗的燃油为___________kg。
28．（2021·广东肇庆·一模）阅读短文，回答问题：
嫦娥五号月球探测器
嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器，它的质量大约是8400千克。2020年11月24日4时30分，用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。2020年12月6日嫦娥五号在太空上演“月轨相拥”对接，完成了轨道器与上升器的高速交会对接过程。中国航天科技集团研制的红外及可见光双谱段监视相机，拍照了发生在38万公里之外高速运行的两器相拥过程中的瞬间。2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品高速返回地球，按照预定方位降落。
（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，是利用了液态氢______的特点；
（2）长征五号运载火箭发射时，氢气燃烧释放的能量，最终转化为火箭的______；
（3）嫦娥五号探测器的质量大约是8400千克，到了月球上嫦娥五号的质量______（填“增大”或“不变”或“变小”）；
（4）轨道器与上升器的高速交会对接过程，以轨道器为参照，上升器是______的；
（5）嫦娥五号返回器高速返回接近地球时，返回器的温度会很高，这是通过______方式增大内能的；
（6）红外技术在生活中的应用举例______。
29．（2021·广东汕头·一模）我国随着人民生活水平的提高，加上“汽车下乡”政策的实施，不少农村家庭都购买了汽车，汽车开始进入普通百姓家庭. 家住农村的小明同学家买了一辆崭新的汽车（如图甲），他高兴极了，把车的里里外外都观察了个够。通过观察，小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。
（1）汽车的发动机是四冲程汽油机，其中______冲程将内能转化为机械能；
（2）图乙是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，图中的油量表实质是______表改装而成的，定值电阻R0的作用是______；
（3）如果小明家的汽车正常行驶100 km要消耗6 kg的汽油，这些汽油完全燃烧时所产生的热量是______J（已知：汽油的热值为4.6×107 J/kg）；
（4）若轿车以90 kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图丙所示. 则在0~5 s时间内，轿车发动机做功______J；轿车运动过程中受到的阻力是______N。
参考答案：
1．D
【详解】热机燃烧燃料放出的能量，有部分转化为提供热机动力的机械能，还有相当部分能量散失了。而汽油机的效率一般为20%~30%，则机械能约为
W机械能=ηW=30%×1000J=300J
散失的内能
W内能=W-W机械能=1000J-300J=700J
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】A．吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B．压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误；
C．做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确；
D．排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．甲图气体扩散实验中，二氧化氮分子和空气分子均在不停地做无规则运动，故A错误；
B．乙图两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开，是由于分子之间有引力，使得两个铅柱被吸在一起，故B错误；
C．丙图用电加热器给食用油加热，食用油吸收热量，温度逐渐升高，质量不变，故食用油的内能增加，这是通过热传递改变了物体的内能，故C正确；
D．丁图水蒸气的压力把塞子推出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，它与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】由可得，甲、乙两台柴油机完成工作量相同，甲所用的时间大于乙所用的时间，所以P甲＜P乙。
甲、乙两台热机消耗的总能量分别为
由于m甲＜m乙，所以W甲＜W乙；利用能量的利用效率的计算公式可知，在有用功相同的情况下，消耗的总能量越少，效率就越高，所以乙柴油机的效率低。故D正确。
故选D。
5．A
【详解】ABC．由图可知，进气门、排气门均关闭，活塞向下运动，火花塞点火，因此该冲程为做功冲程，气缸内的气体燃烧释放热量，对外做功，使活塞向下运动带动曲轴，使飞轮旋转，内燃机获得动力，该冲程的能量转换过程为内能转换为机械能。故A正确，BC错误；
D．热值是燃料的一种属性，与燃料的种类有关，与是否充分燃烧无关。所以内燃机通过使燃料充分燃烧的方法无法提高燃料的热值。故D错误。
故选A。
6．A
【详解】密度、比热、燃料的热值都是物质的一种特性，它们的大小与物体的质量和体积均无关系．酒精用去三分之一后，质量减少，体积减小，但物质的种类没有变化，所以密度、比热和热值都不变，故选A．
7．B
【详解】A．由于燃料不能完全燃烧、热量损失、克服摩擦损耗的能量，因此任何机械的效率都达不到100%，故A错误；
B．热传递的条件是存在温度差，传递内能的多少叫热量，所以物体的内能小，但可能温度高，所以“内能小的物体也可能将内能转给内能大的物体”的说法是正确的，故B正确；
C．由可知，放出的热量由燃料的质量和热值共同决定，热值大的燃料，完全燃烧时放出的热量不一定越多，故C错误；
D．热量是过程量，物体本身不能说含有热量，故D错误。
故选B。
8．BD
【详解】A．任何物体都具有内能，火箭发射前也有内能，故A错误；
B．火箭燃料使用液态氢，是因为它的热值大，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故B正确；
C．火箭燃料燃烧产生高温高压燃气，化学能转化为内能，根据力的作用是相互的原理，高温高压燃气推动火箭上升，内能转化为机械能；在整个过程中有能量损失，只有一部分转化为机械能，故C错误；
D．机械能包括动能和势能，动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关；火箭在加速升空过程中，速度和高度都变大，所以动能和重力势能都变大，机械能变大，故D正确。
故选BD。
9．AC
【详解】A．柴油机是压燃式，汽油机是火花塞点火，因此在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，故A正确；
B．比热容与物体状态有关，同一种物体若状态不同，比热容也不相同，故B错误；
C．晶体在熔化时吸热，温度保持不变，故C正确；
D．热量与燃料热值有关，还得燃料质量有关，故D错误。
故选AC。
10．BC
【详解】A．柴油机利用水做冷却液是因为水比热容较大，改变相同的温度，相同质量的水比其他液体吸收的热量更多，故A错误；
B．柴油机做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故B正确；
C．柴油机工作时，利用燃料燃烧产生的内能，推动活塞做功，是利用内能做功的机器，故C正确；
D．柴油的热值与柴油机效率高低无关，故D错误。
故选BC。
11． 热传递 扩散 不变
【详解】[1]用煤气炉烹饪食物时，煤气燃烧释放出来的热量主要通过热传递的方式给食物加热，使食物的内能增加。
[2]现场香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
[3]热值是燃料的一种特性，煤气燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，状态没变，则其热值不变。
12． 热值 内 不守恒
【详解】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。
13． 做功 做功 30
【详解】[1]如图所示，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程。
[2]压缩冲程中，活塞的机械能转化为燃气的内能，这时通过做功的方式增加了燃气的内能。
[3] 汽油机的转速为3 600 r/min，则1s飞轮转60转。飞轮每转2转做功1次，则1 s内汽油机对外做功30次。
14． C 内 机械
【详解】[1]加热试管中水，汽化的水蒸气对塞子做功，将塞子冲出，和汽油机的做功冲程相同。
A．进气阀门和排气阀门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．进气阀门关闭，排气阀门打开，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故B不符合题意；
C．进气阀门和排气阀门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D．进气阀门打开，排气阀门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。
故选C。
[2][3]在做功冲程中，将内能转化为机械能。
15． 内 机械 64
【详解】[1]图中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，做功冲程是将内能转化为机械能。
[2]完全燃烧汽油放出的热量为
[3]由可知，水吸收的热量为
则水升高的温度
水的末温为
16． 6.72×105 4.2×105 62.5
【详解】天然气完全燃烧放出的热量为Q放=mq=0.016kg×4.2×107J/kg =6.72×105J ；质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃，吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J（kg℃）×2kg×（80℃-30℃）=4.2×105J；则天然气灶烧水的效率为η===62.5%．
17． 做功 比热容大 2.1×103
【详解】[1]根据图可知，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，属于做功冲程。
[2]水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多，所以用水冷却汽车的发动机。
[3]由图像可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min。所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为
Q水吸=2Q甲吸
c水mΔt=2 c甲mΔt
c甲=×4.2×103J/(kg·℃)=2.1×103J/(kg·℃)
18． 减小 4×108 50%
【详解】[1]校车轮胎比普通汽车的轮胎宽，是通过增大受力面积，减小对路面的压强。
[2]由题意知阻力
f=0.02G=0.02×2×105N=4000N
因校车是匀速运动的，根据二力平衡可知，牵引力
F=f=4000N
则车消耗20L柴油做的机械功
W=Fs=4000N×100×103m=4×108J
[3]柴油的质量
m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10-3m3=16kg
完全燃烧20L柴油放出热量
Q=mq=16kg×5×107J/L=8×108J
以额定功率匀速行驶时的效率
19． 甲、丙 加热时间 a 甲、乙
【详解】（1）[1]为比较两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，温度升高越多，则吸热能力越小。小军应选择下图中甲、丙两装置进行实验。
[2]实验器材还有天平和钟表，由转换法，实验中用加热间接反映液体吸收热量的多少。
[3]通过分析表中数据可知，相同质量的两种液体，加热相同时间，液体a升温慢，故液体a的吸热能力较强。
（2）[4]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q=cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，故应选择图中甲、乙两装置进行实验。
20．(1)3.36×106 J；(2)1.5×107 J；(3) 22.4%
【详解】解：（1）1个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以将水加热至100℃，水吸收的热量：
.
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量：
；
（3）炉子烧水的效率
．
答：（1）水吸收的热量为；（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量为；（3）炉子烧水的效率为22.4%．
21．（1）5×103kg（2）20%
【详解】（1）由 知道，水平冰面能承受的最压力是：F大＝p大S＝1×104Pa×5m2＝5×104N；
在水平面上压力等于重力，即G＝F；
木箱的质量不计，由G＝mg知道，木箱内可装货物的最大质量是： ＝5×103kg；
（2）由 知道，木箱受到的牵引力是： ＝900N；
牵引力做的功是：W＝Fs＝900N×10×103m＝9×106J，
柴油完全燃烧放出的热量是：Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J；
柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率是： ＝20%．
22．(1)37500Pa；(2)300N；(3)22.5%
【详解】解：(1)扫雪机静止在水平地面上时对地面的压力
F＝G＝mg＝150kg×10N/kg＝1500N
则对地面的压强
p＝＝＝37500Pa
(2)因为
P＝＝＝Fv
所以扫雪机不扫雪时，在道路上以最大速度匀速直线行驶时的牵引力
F牵＝＝＝300N
扫雪机在道路上匀速直线行驶，所以其所受阻力为
f＝F牵＝300N
(3)扫雪机以最大行驶速度扫雪时的牵引力
F牵′＝＝＝3000N＝3×103N
则扫雪机做的功
W＝F牵′s＝3×103N×900m＝2.7×106J
0.3kg燃油完全燃烧放出的热量
Q放＝m′q＝0.3kg×4.0×107J/kg＝1.2×107J
则扫雪机的效率
η＝×100%＝×100%＝22.5%
答：(1)扫雪机静止在水平地面上，对地面的压强37500Pa；
(2)扫雪机不扫雪时，在道路上以最大速度匀速直线行驶，其所受阻力300N；
(3)扫雪机以最大行驶速度扫雪900m，扫雪机的效率22.5%。
23．(1) 3×105Pa；(2) 2×103N；(3)2.25kg
【详解】(1)警车的总质量是
车静止时对水平路面的压力是
轮胎与路面接触的总面积为
车静止时对水平路面的压强是
(2)警车的速度
警车以这个速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是
(3)警车以60 kW的输出功率行驶 10 min，所做的有用功是
根据热机的效率公式可得
这些柴油的质量是
答：(1)车静止时对水平路面的压强是；(2)警车以108 km/h的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是；(3)若警车发动机的效率为40%，警车以60 kW的输出功率行驶 10 min，消耗柴油的质量是。
24．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）警车的总质量是
车静止时对水平路面的压力是
车静止时对水平路面的压强是
（2）警车的速度，输出功率
匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由
得所受阻力是
（3）警车以的输出功率行驶
所做的有用功是
根据热机的效率公式可得柴油完全燃烧释放的热量
消耗柴油的质量是
答：（1）车静止时对水平路面的压强是3×105Pa；
（2）警车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时，车所受阻力是2×103N；
（3）若警车发动机的效率为40%，以60kW的输出功率行驶10min，消耗2.25千克的柴油。
25． 密度 4∶1 化学 2.8×106 不变 不变 向上 熔点
【详解】（1）[1][2]由于碳纤维质量为同体积钢质量的四分之一，可知碳纤维的密度较小，由于碳纤维质量为同体积钢质量的四分之一，相同质量的碳纤维和钢的体积比为4∶1。
（2）[3]当氢燃烧时，燃料燃烧的化学能转化为内能。
[4]所放出的热量为
Q放=mq=20×10-3kg×1.4×108J/kg=2.8×106J
[5]热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类和状态有关，与质量无关，当氢燃烧一半时，其热值不变。
（3）[6][7]火炬手手持火炬“飞扬”水平方向匀速运动时，处于平衡状态，竖直方向上受摩擦力和重力，且摩擦力始终等于重力，增大手中的力，手与火炬间的摩擦力不变，方向与重力的方向相反，竖直向上。
（4）[8]与一般的复合材料相比，聚硅氮烷树脂耐高温，说明其熔化所需要的温度比较高，即熔点比较高。
26． 甲烷和水 290 0 8.2×103
【详解】（1）由短文知，可燃冰的主要成份是甲烷和水；
（2）若要在0℃的海底生成可燃冰，需要海水产生29个标准大气压，即海水的压强为：p=29×1×105Pa=2.9×106Pa；
由得需要的海水的深度为：；
（3）由于可燃冰A的底部与海底紧密相连，所以海水对其底部没有向上的压力，故可燃冰A受到的浮力为0N；
（4）由短文知，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%，可见，0.5m3的可燃冰分解后，至少可以分解出甲烷为：0.5×164×0.8m3=65.6m3，这些甲烷完全燃烧释放出的热量为，由得，即．
27． CADB 压缩 内 kv3 6 62.5
【详解】（1）[1]四冲程柴油机工作时，依次有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，即四个冲程工作循环过程的正确顺序是CADB。
[2][3]在柴油发动机的工作循环中，在压缩冲程中，活塞对汽缸里的空气做功，将机械能转化为内能，使空气的内能急剧增加。
（2）[4]若船舶以速度v匀速直线航行，航行时受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等；根据可知，推进的功率为
P推=Fv=fv=kv2×v=kv3
（3）[5]根据图像可知，当推进功为2×108J，辅助功为5×108J时，推进功和辅助功的和是7×108J，是最小的，此时对应的速度为6m/s。
（4）[6]由图可知，当v′=10m/s时的推进功约为7.0×108J，辅助功约为3×108J，柴油发动机做的功为
W=7.0×108J+3×108J=1×109J
柴油发动机的效率为40%，则完全燃烧的柴油放出的热量为
每公里航程消耗柴油的质量为
28． 热值大 机械能 不变 静止 做功 红外线夜视仪
【详解】（1）[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，液态氢热值大，质量相同的液体氢完全燃烧时释放的热量更多。
（2）[2]运载火箭发射时，火箭升空，氢气燃烧释放的能量最终转化为机械能。
（3）[3]嫦娥五号探测器的质量不变，因为质量与地理位置无关。
（4）[4]轨道器与上升器的高速交会对接过程，轨道器与上升器是相对静止的，故以轨道器为参照，上升器是静止的。
（5）[5]返回器的温度会很高，返回器受到大气摩擦力，克服摩擦力做功，改变内能，故是通过做功的方式改变内能。
（6）[6] 红外技术应用有红外线夜视仪、红外线导弹等。
29． 做功 电流表 保护电路 2.76×108J 4.5×105 3000
【详解】（1）[1]汽油机的四个冲程包括吸气、压缩、做功和排气冲程，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。
（2）[2]油量表串联在电路中，所以实质上是电流表。
[3]由图乙知，在加油时，浮子位置升高，在杠杆作用下，滑动变阻器连入电路的阻值变小，使电路中的电流变大，电流表示数变大，油量表示数变大；R0的作用是防止电路中的电流过大而烧坏仪表，保护电路。
（3）[4]完全燃烧6kg汽油放出的热量
Q放=qm=4.6×107 J/kg×6 kg=2.76×108 J
（4）[5]轿车的功率
P=90 kW=9×104 W
在前5s，轿车发动机做功
W=Pt=9×104 W×5s=4.5×105J
[6]由图丙知，轿车匀速运动时的速度是
v=30m/s
运动过程中所受阻力不变，功率恒定，轿车在匀速直线运动过程中受到的阻力等于牵引力，据P=Fv知
f=F===3000 N