2023-2024学年苏科版九年级物理《第12章 机械能和内能》章末强化提优训练（含答案）

2023-2024学年苏科版九年级物理《第12章 机械能和内能》章末强化提优训练
（时间：90分钟 满分：100分）
一、选择题（24分）
1．2023年6月4日，“神舟十五号”载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域安全着陆，如图所示为返回舱减速下降到地面的过程，下列关于它的机械能变化情况分析正确的是（　）
A．动能增大，重力势能减小，机械能不变 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大，机械能增大 D．动能减小，重力势能减小，机械能减小
第1题图 第2题图 第3题图 第4题图
2．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断不正确的是（ ）
A．小球的动能先增大后减小
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D．任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
3．如图是北斗导航系统某一卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，该卫星从远地点向近地点运行过程中，重力势能、动能的变化是（　　）
A．重力势能增加、动能减小 B．重力势能不变，动能不变
C．重力势能减小，动能增加 D．以上三个选项都有可能
4．如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中（　　）
A．水蒸气的内能增大
B．与内燃机的压缩冲程相似
C．水蒸气减少的内能等于软木塞增加的机械能
D．水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能
5．下列说法中，正确的是（　　）
A．一块0℃的冰没有内能
B．把-10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增大
C．选用热值高的燃料就一定能够提高热机的效率
D．我们不敢大口地喝热气腾的汤，是因为汤含有的热量较多
6．双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是（　　）
A．燃料的热值越大，含有的热量越多
B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C．在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大
D．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小
7．关于温度、热量、比热容和内能，下列说法正确的是（　　）
A．内能相同的两物体间一定不会发生热传递
B．物体的质量越大、比热容越大、温度越高，所放出的热量越多
C．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
D．一个物体的内能增加了，这个物体可能是吸收了热量
8．关于能量，下列说法中正确的是（　　）
A．火箭点火后由静止开始加速上升的过程中，动能减少，重力势能增加
B．用热水泡脚，脚会感觉暖和，说明内能可以转移
C．热机主要是用来将机械能转化为内能的机器
D．烧水过程中热气将壶盖顶起，这是机械能转化为内能的过程
9．开启啤酒瓶盖瞬间伴有“嘭”的一声，瓶口有一股“白烟”，下列说法正确的是（　　）
A．瓶内外温度相等，啤酒内能不变 B．瓶内气体对外做功，啤酒内能增加
C．瓶口“白烟”是瓶内水汽化形成的 D．瓶口“白烟”是瓶口水蒸气液化形成的
10．如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中哪个冲程不是靠惯性完成（　　）
A．B． C．D．
第10题图 第11题图
11．用两只相同的电加热器，分别给质量和初温都相同的两种液体加热，如图为两种液体的温度随时间变化的图线。下列说法正确的是（　　）
A．10分钟内甲吸收的热量较多 B．10分钟内乙吸收的热量较多
C．甲的吸热能力较强 D．乙的吸热能力较强
15．初三的小明同学体育锻炼完回到教室，用两个相同的杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水，准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水。已知热水的初温为93℃。他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63℃；他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内的水温降低到57℃；小明最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定。则混合前，两杯子内最初的热水和冷水的质量之比和最终混合后水的温度为（　　）（整个过程水没有溢出杯子，不计水的质量变化、状态变化和热量损失）
A．1:4 21℃ B．4:1 21℃ C．2:1 53℃ D．1:2 53℃
二、填空题（29分）
13.在抗震救灾中，空降部队的战士跳伞时在空中未打开伞，且加速下降的过程中，战士的动能______，重力势能______；如果伞打开后，战士匀速下降，则他的动能______(选填“增大”．“减小”或“不变”)。
14．氢气的热值为14.3×107J/kg，表示的物理意义是 ；完全燃烧0.5 kg的氢气可放出热量 J；若一罐氢气用去一半，剩余氢气的热值为 。
15.在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量 ；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水的温度升高， 能增加；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图像应是甲、乙两种图像中的 ．
第15题图 第16题图 第17题图 第18题图 第19题图
16.如图所示是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码．当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是 能转化为 能，“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置，主要原因是 ．
17．如图所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点C处由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中，　　能转化为动能，从C到A点过程中，　　点的动能最大，从最低点O到A点的过程中，机械能的总量　　（选填“变大”、“变小“或“不变“）。
18. 如图所示，是我国选手在北京冬奥会女子冰壶比赛中夺冠的一个场景．比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”，通过________的方式改变冰的内能，使表面的冰_______成薄薄的一层水（填物态变化名称），这样就能够减小冰壶与冰面之间的_____，使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动．
19．某插秧机使用的是四冲程汽油机，如图是汽油机的______冲程，如果该汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒钟对外做功_______次；某次插秧机消耗汽油0.21kg，若这些汽油完全燃烧，被46kg、初温为10℃的水全部吸收，则水温升高到______℃。（q汽油=4.6×107J/kg、c水=4.2×103J/(kg·℃)）
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16
t沙/℃ 25 28 31 34 36 39 41 44 46
t土/℃ 25 28 30 32 34 37 39 42 44
20．张亮同学在学习完比热容的知识后，从课本比热容的表格中了解到沙石的比热容大于干泥土的比热容．他便产生了一个疑问：沙石比热容大于干泥土，为什么沙漠地区昼夜温差小于内陆地区呢？是不是课本提供的数据有误？带着这个疑问，他在院子里找来了一些沙子和泥土做了如下实验：取质量相同的沙子和泥土放在相同的酒精灯上加热，测出它们的温度随时间的变化数据．测量结果如表：从测量数据可以看出：在质量、吸收热量相同时，　　升温较快，说明c沙　　c土（选填“大于”、“小于”或“等于”）．该同学测量结果与课本提供的数据不同的原因可能是　　．
三、解答题（52分）
21.（8分）利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验．用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离改变角度的大小，重复实验．
实验序号 小球的质量m/g 小球释放点的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m
1 30 10 1
2 30 20 16
3 60 10 8
（1）利用如图所示两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是__________________．
（2）本实验探究的问题是物体的动能大小与_________的关系．
（3）利用上述实验，同时还可以探究的问题是____________________________________．
（4）实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据见表．
①为了探究“超载”隐患时，应选择_________序号的实验进行比较．
②分析表格中对应的数据可知：_________对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．
22、（8分）高空抛物是极不文明且会对他人造成危害的行为，通过学习重力势能后，小杨想用实验来探究造成危害的因素。她认为小球从高处自由落下砸到木桩上能对木桩做功，使木桩陷人沙土中。然后设计了如图所示的实验（mA＜mB=mC=mD；hA=hB＜hC=hD）
(1)实验中是根据___________来判断小球重力势能的大小，这种研究方法叫___________法。
(2)小球由高处自由下落过程中，重力势能转化为___________。通过观察A、B两小球的实验，发现B组木桩陷入沙土更深，说明当高度相同时，重力势能的大小与___________有关。
(3)通过观察___________两小球的实验，说明当小球质量相同时，重力势能的大小还与___________有关。
(4)小杨还想探究重力势能的大小与运动轨迹是否有关，于是找来一根光滑管道，把小球D从与C球高度相同的管道顶端释放，发现木桩陷人沙土的深度与C球作用的深度相同，由此判断重力势能大小与运动轨迹___________（选填“有关”或“无关”）。
23．（12分）小侨要探究“不同物质吸热升温的现象”，同时又想要探究“不同燃料完全燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图：（甲图中两酒精灯完全相同：乙图中酒精和碎纸片的质量相同，烧杯中水的质量、初温也相同）
质量/g 升温10℃所需时间/s
沙子 100 60
水 100 252
（1）你认为研究不同燃料燃烧放热能力应选用 组器材（选填“甲”或“乙）；
（2）进行甲图实验时，要控制水和沙子的初温和 相同；
（3）除了图中实验器材外，还要用到搅拌器，使用搅拌器的好处是 ；
（4）甲图实验中当沙子和水升高相同的温度时，小侨是通过比较 来判断物质吸收热量的多少；小侨将实验数据记录在表一中，分析实验数据可知 的吸热能力强；（选填“沙子”或“水”）
（5）下列示例中与比热容无关的是 ；
A．城市建造人工湖来改善气候 B．空调房间里放盐水可以增加湿度 C．用冷水冷却发动机
（6）乙组实验中，通过 来反映燃料放出热量的多少；
（7）小乔购买一箱无烟煤，利用如图乙组使用器材来估测无烟煤的热量，发现测出的热值要小于包装上注明的热值，造成这种差异的原因是 。
24．（6分）已知天然气的热值为3.8×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)完全燃烧1.4×10－2 m3天然气放出多少热量？
(2)若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8 kg，初温为25 ℃的水加热到多少摄氏度？(当地的大气压强为1标准大气压)
25.（8分）2023年杭州亚运会举行期间，有600辆左右氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q氢＝1.4×108 J/kg]
(1)求质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量全部被质量为400 kg、温度为20 ℃的水吸收，求水升高的温度。
(3)如果氢燃料公交车以150 kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，则燃烧0.3 kg的氢燃料可使公交车行驶多长时间？
26.（10分）阅读下列短文,回答问题.
航速优化
化石燃料的广泛应用加快了人类文明的进程,但同时也污染了环境.因为大量燃烧化石燃料使大气中CO2浓度增加,引起温室效应而导致全球变暖.人们意识到环境保护的重要性,开始从各个方面着手减少碳排放.
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,达到节能减排的目的.
(1)在柴油发动机的工作循环中,排出CO2等气体的冲程是　　　　.
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
(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）若题(3)中船舶的最大航速为10 m/s,柴油发动机做的功为　　　　　J.
（5）若柴油发动机的效率为40%,柴油的热值为4.3×107 J/kg,则航速从最大航速降低到最省油航速,每公里航程船舶少消耗柴油约　　　　kg.
教师样卷
一、选择题（24分）
1．2023年6月4日，“神舟十五号”载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域安全着陆，如图所示为返回舱减速下降到地面的过程，下列关于它的机械能变化情况分析正确的是（　D　）
A．动能增大，重力势能减小，机械能不变 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大，机械能增大 D．动能减小，重力势能减小，机械能减小
第1题图 第2题图 第3题图 第4题图
2．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断不正确的是（　C）
A．小球的动能先增大后减小
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D．任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
3．如图是北斗导航系统某一卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，该卫星从远地点向近地点运行过程中，重力势能、动能的变化是（　C　）
A．重力势能增加、动能减小 B．重力势能不变，动能不变
C．重力势能减小，动能增加 D．以上三个选项都有可能
4．如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中（　D　）
A．水蒸气的内能增大
B．与内燃机的压缩冲程相似
C．水蒸气减少的内能等于软木塞增加的机械能
D．水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能
5．下列说法中，正确的是（　B　）
A．一块0℃的冰没有内能
B．把-10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增大
C．选用热值高的燃料就一定能够提高热机的效率
D．我们不敢大口地喝热气腾的汤，是因为汤含有的热量较多
6．双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是（　C　）
A．燃料的热值越大，含有的热量越多
B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C．在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大
D．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小
7．关于温度、热量、比热容和内能，下列说法正确的是（　D　）
A．内能相同的两物体间一定不会发生热传递
B．物体的质量越大、比热容越大、温度越高，所放出的热量越多
C．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
D．一个物体的内能增加了，这个物体可能是吸收了热量
8．关于能量，下列说法中正确的是（　B　）
A．火箭点火后由静止开始加速上升的过程中，动能减少，重力势能增加
B．用热水泡脚，脚会感觉暖和，说明内能可以转移
C．热机主要是用来将机械能转化为内能的机器
D．烧水过程中热气将壶盖顶起，这是机械能转化为内能的过程
9．开启啤酒瓶盖瞬间伴有“嘭”的一声，瓶口有一股“白烟”，下列说法正确的是（　D　）
A．瓶内外温度相等，啤酒内能不变 B．瓶内气体对外做功，啤酒内能增加
C．瓶口“白烟”是瓶内水汽化形成的 D．瓶口“白烟”是瓶口水蒸气液化形成的
10．如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中哪个冲程不是靠惯性完成（　C 　）
A．B． C．D．
第10题图 第11题图
11．用两只相同的电加热器，分别给质量和初温都相同的两种液体加热，如图为两种液体的温度随时间变化的图线。下列说法正确的是（　D　）
A．10分钟内甲吸收的热量较多 B．10分钟内乙吸收的热量较多
C．甲的吸热能力较强 D．乙的吸热能力较强
15．初三的小明同学体育锻炼完回到教室，用两个相同的杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水，准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水。已知热水的初温为93℃。他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63℃；他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内的水温降低到57℃；小明最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定。则混合前，两杯子内最初的热水和冷水的质量之比和最终混合后水的温度为（　D　）（整个过程水没有溢出杯子，不计水的质量变化、状态变化和热量损失）
A．1:4 21℃ B．4:1 21℃ C．2:1 53℃ D．1:2 53℃
二、填空题（29分）
13.在抗震救灾中，空降部队的战士跳伞时在空中未打开伞，且加速下降的过程中，战士的动能______，重力势能______；如果伞打开后，战士匀速下降，则他的动能______(选填“增大”．“减小”或“不变”)。
【答案】增大 减小 不变
14．氢气的热值为14.3×107J/kg，表示的物理意义是 ；完全燃烧0.5 kg的氢气可放出热量 J；若一罐氢气用去一半，剩余氢气的热值为 。
【答案】1千克的氢气完全燃烧放出的热量是14.3×107J、7.15×107J、14.3×107J/kg
15.在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量 ；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水的温度升高， 能增加；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图像应是甲、乙两种图像中的 ．
【答案】相等 内乙
第15题图 第16题图 第17题图 第18题图 第19题图
16.如图所示是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码．当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是 能转化为 能，“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置，主要原因是 ．
【答案】弹性势 动 克服摩擦做功，机械能减小
17．如图所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点C处由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中，　　能转化为动能，从C到A点过程中，　　点的动能最大，从最低点O到A点的过程中，机械能的总量　　（选填“变大”、“变小“或“不变“）。
【答案】重力势；O；变小。
18. 如图所示，是我国选手在北京冬奥会女子冰壶比赛中夺冠的一个场景．比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”，通过________的方式改变冰的内能，使表面的冰_______成薄薄的一层水（填物态变化名称），这样就能够减小冰壶与冰面之间的_____，使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动．
【答案】做功 熔化 摩擦
19．某插秧机使用的是四冲程汽油机，如图是汽油机的______冲程，如果该汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒钟对外做功_______次；某次插秧机消耗汽油0.21kg，若这些汽油完全燃烧，被46kg、初温为10℃的水全部吸收，则水温升高到______℃。（q汽油=4.6×107J/kg、c水=4.2×103J/(kg·℃)）
【答案】 做功 30 60
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16
t沙/℃ 25 28 31 34 36 39 41 44 46
t土/℃ 25 28 30 32 34 37 39 42 44
20．张亮同学在学习完比热容的知识后，从课本比热容的表格中了解到沙石的比热容大于干泥土的比热容．他便产生了一个疑问：沙石比热容大于干泥土，为什么沙漠地区昼夜温差小于内陆地区呢？是不是课本提供的数据有误？带着这个疑问，他在院子里找来了一些沙子和泥土做了如下实验：取质量相同的沙子和泥土放在相同的酒精灯上加热，测出它们的温度随时间的变化数据．测量结果如表：从测量数据可以看出：在质量、吸收热量相同时，　　升温较快，说明c沙　　c土（选填“大于”、“小于”或“等于”）．该同学测量结果与课本提供的数据不同的原因可能是　　．
【答案】砂石；小于；所取的泥土和沙子含有杂质和水分，且泥土中的水分较多；
三、解答题（52分）
21.（8分）利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验．用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离改变角度的大小，重复实验．
实验序号 小球的质量m/g 小球释放点的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m
1 30 10 1
2 30 20 16
3 60 10 8
（1）利用如图所示两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是__________________．
（2）本实验探究的问题是物体的动能大小与_________的关系．
（3）利用上述实验，同时还可以探究的问题是____________________________________．
（4）实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据见表．
①为了探究“超载”隐患时，应选择_________序号的实验进行比较．
②分析表格中对应的数据可知：_________对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．
.【答案】便于控制小球撞击的方向 速度 重力势能与高度的关系 、 速度
22、（8分）高空抛物是极不文明且会对他人造成危害的行为，通过学习重力势能后，小杨想用实验来探究造成危害的因素。她认为小球从高处自由落下砸到木桩上能对木桩做功，使木桩陷人沙土中。然后设计了如图所示的实验（mA＜mB=mC=mD；hA=hB＜hC=hD）
(1)实验中是根据___________来判断小球重力势能的大小，这种研究方法叫___________法。
(2)小球由高处自由下落过程中，重力势能转化为___________。通过观察A、B两小球的实验，发现B组木桩陷入沙土更深，说明当高度相同时，重力势能的大小与___________有关。
(3)通过观察___________两小球的实验，说明当小球质量相同时，重力势能的大小还与___________有关。
(4)小杨还想探究重力势能的大小与运动轨迹是否有关，于是找来一根光滑管道，把小球D从与C球高度相同的管道顶端释放，发现木桩陷人沙土的深度与C球作用的深度相同，由此判断重力势能大小与运动轨迹___________（选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）木桩陷入沙土的深度 转换 （2）动能 质量 （3）B、C
高度 （4）无关
23．（12分）小侨要探究“不同物质吸热升温的现象”，同时又想要探究“不同燃料完全燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图：（甲图中两酒精灯完全相同：乙图中酒精和碎纸片的质量相同，烧杯中水的质量、初温也相同）
质量/g 升温10℃所需时间/s
沙子 100 60
水 100 252
（1）你认为研究不同燃料燃烧放热能力应选用 组器材（选填“甲”或“乙）；
（2）进行甲图实验时，要控制水和沙子的初温和 相同；
（3）除了图中实验器材外，还要用到搅拌器，使用搅拌器的好处是 ；
（4）甲图实验中当沙子和水升高相同的温度时，小侨是通过比较 来判断物质吸收热量的多少；小侨将实验数据记录在表一中，分析实验数据可知 的吸热能力强；（选填“沙子”或“水”）
（5）下列示例中与比热容无关的是 ；
A．城市建造人工湖来改善气候 B．空调房间里放盐水可以增加湿度 C．用冷水冷却发动机
（6）乙组实验中，通过 来反映燃料放出热量的多少；
（7）小乔购买一箱无烟煤，利用如图乙组使用器材来估测无烟煤的热量，发现测出的热值要小于包装上注明的热值，造成这种差异的原因是 。
【答案】 （1）乙 （2）质量 （3）使被加热的物质受热均匀 （4）加热时间 水 （5）B （6）温度计示数变化 （7）燃烧不充分（热传递过程中有能量的损失）
24．（6分）已知天然气的热值为3.8×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)完全燃烧1.4×10－2 m3天然气放出多少热量？
(2)若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8 kg，初温为25 ℃的水加热到多少摄氏度？(当地的大气压强为1标准大气压)
解:(1)完全燃烧1.4×10－2 m3天然气放出的热量：Q放＝Vq＝1.4×10－2 m3×3.8×
107 J/m3＝5.32×105 J；
(2)由η＝可得，水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝60%×5.32×105 J＝3.192×105 J；
由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度：Δt＝＝＝
20 ℃，则水的末温度为：t＝t0＋Δt＝25 ℃＋20 ℃＝45 ℃。
25.（8分）2023年杭州亚运会举行期间，有600辆左右氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q氢＝1.4×108 J/kg]
(1)求质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量全部被质量为400 kg、温度为20 ℃的水吸收，求水升高的温度。
(3)如果氢燃料公交车以150 kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，则燃烧0.3 kg的氢燃料可使公交车行驶多长时间？
解:(1)0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝mq氢＝0.3 kg×1.4×108 J/kg＝4.2×107 J；
(2)水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107 J，由Q吸＝cmΔt得水升高温度：Δt＝
＝＝25 ℃；
由题知公交车所做的功：W＝ηQ放＝50%×4.2×107 J＝2.1×107 J，由P＝得公交车行驶时间：t＝＝＝140 s。
26.（10分）阅读下列短文,回答问题.
航速优化
化石燃料的广泛应用加快了人类文明的进程,但同时也污染了环境.因为大量燃烧化石燃料使大气中CO2浓度增加,引起温室效应而导致全球变暖.人们意识到环境保护的重要性,开始从各个方面着手减少碳排放.
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,达到节能减排的目的.
(1)在柴油发动机的工作循环中,排出CO2等气体的冲程是　　　　.
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
(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）若题(3)中船舶的最大航速为10 m/s,柴油发动机做的功为　　　　　J.
（5）若柴油发动机的效率为40%,柴油的热值为4.3×107 J/kg,则航速从最大航速降低到最省油航速,每公里航程船舶少消耗柴油约　　　　kg.
【答案】(1)D　(2)kv3　(3)6　(4)11.5×108 （5）25