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2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷（人教版）
第十四章 内能的利用 （A卷）
（考试时间：80分钟 试卷满分：80分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级上册第14章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1、（2024年陕西A） 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（ ）
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气，空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
2、在探究凸透镜成像的过程中，使用之前与使用之后的蜡烛对比，发生变化的物理量是（ ）
A 热值 B. 质量 C. 密度 D. 均不变
3、下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
4、（2024山东临沂）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（ ）
A. B.
C. D.
5、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 0℃的冰块内能为0 B. 温度高的物体含有的热量多
C. 汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 D. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
6、（2023年四川内江）如图所示的四个情景，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B. 图乙中，让笔杆热起来，只能采用做功的方式
C. 图丙中，两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力
D. 图丁中，汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
7、关于热和能，下列说法中正确的是（ ）
A．热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．物体内能增加，一定是外界对物体做了功
8、如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A. 试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B. 试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C. 水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D. 水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
9、 题图是四冲程汽油机某个冲程的剖面图，下列说法错误的是（ ）
A. 汽油是不可再生能源
B. 汽油机工作时，会闻到汽油味，属于扩散现象
C. 该冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能
D. 该冲程是做功冲程，燃气推动活塞做功，其内能减小，温度降低
10、下列说法不正确的是（ ）
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
第Ⅱ卷 非选择题
填空题（本题共5小题，每空1分，共15分）
11、（2024黑龙江绥化市）感冒发烧时可用冷毛巾给头部降温，是利用__________的方式改变内能。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min，该汽油机工作时每秒对外做功__________次。
12、 (2022上海)四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是____________冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过______________（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热 1 千克水，使其温度上升 2℃，则加热过程中水吸收的热量为______________焦。[ c水 4.2 103焦/(千克·℃)]
13、 “钻木取火”过程中的能量转化与四冲程热机的___________冲程的能量转化方式相同；热机工作过程中有大量的能量损失，其中___________带走的能量最多。
14、如图所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到的现象是___________。这是因为活塞压缩空气，使空气的内能___________，温度升高，这一过程与内燃机工作的___________冲程原理相同。
15、小明一家驾车旅行，（1）加油时，闻到汽油味，说明分子在______；
（2）图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是______；
（3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是______J，车所受牵引力是______N，车的工作效率是______%。（ρ汽油=0.8×103kg/m3；q汽油=4.5×107J/kg；g取10N/kg）
实验题（本题共2小题，共12分）
16、（2023年江苏扬州） 如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式：
方式一：薯片在烧杯中燃烧；
方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。
（1）两种加热方式中合理的是______；在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是______；
（2）用天平量取水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏______，原因是______。
17、小明发现用打气筒给篮球打气时外壁有些发热，于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想：
A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热
B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。
请回答下列问题：
（1）打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁。
（2）活塞在打气筒内向下运动时，对活塞的力 （做/不做）功，这一过程相当于四冲程内燃机的 （压缩/做功）冲程。
（3）小明的实验方案是：用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如表：
实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃
1 10 20 30.7 36.6
2 10 20 30.2 36.2
3 10 20 30.5 36.3
小明分析表中实验数据可以初步验证猜想 （A/B）是导致打气筒外壁发热的原因。
小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是在实验过程中，活塞向下运动压缩空气做功时，同时也要 做功，所以无法准确的确定外壁发热的原因。于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，打气筒 （与/不与）篮球连接，让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，用测温枪测出打气筒外壁的温度，若上部和下部温度 （相同/不同），则说明猜想A是正确的。
四．计算题（本题共2小题，共12分）
18、十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工
业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸
汽机的工作原理为：打开阀门 A、关闭阀门 B，高压蒸汽进
入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门
A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞
下降。如此循环往复。
（1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是 _________ 。
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 ________ 冲程相似。
（3）蒸汽机工作时，汽缸内部压强为 1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
（4）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
19、（2023年湖南益阳）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
五．科普阅读题简答题（共2小题，共11分）
20、图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，该气流经高压压气机压缩，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，以高速从尾喷口排出，产生推力，另一路是外涵气流，该气流经外涵道直接排入大气或同燃气一起从尾喷口排出。请利用所学的物理知识回答：
（1）飞机获得升力的原因。
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
21、阅读短文，回答相关的问题：
2017年9月15日22时04分，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F-T2火箭将天宫二号空间实验室成功发射升空（图甲）。长征二号F-T2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，天宫二号空间实验室在火箭的顶部，火箭由于高速行驶与大气发生剧烈的摩擦而产生高温，所以天宫二号外部用整流罩包住，以防因温度过高而损坏，当离开大气整流罩包与天宫二号分离（如图乙），最后整流罩坠落在陕西并压坏陕西民居。
(1)火箭利用固态氢作为燃料，主是是利用了它的 大（选填：比热容、密度、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)整流罩包与天宫二号分离后下落过程中，它的机械能 ，内能 ；（选填：增大，减小或不变）
(4)高压燃气把火箭推向太空过程中，其内能会 （选填：增大，减小或不变），其原理与热机的 冲程相同；
(5)本次长征二号F-T2火箭升空共燃烧了450吨的固态氢，若固态氢的热值是2×108J/kg，则能够放出热量为 J。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷（人教版）
第十四章 内能的利用 （A卷）
（考试时间：80分钟 试卷满分：80分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级上册第14章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1、（2024年陕西A） 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（ ）
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气，空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误；
C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误；
D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。
故选Ａ。
2、在探究凸透镜成像的过程中，使用之前与使用之后的蜡烛对比，发生变化的物理量是（ ）
A 热值 B. 质量 C. 密度 D. 均不变
答案：B
解析：
质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变；密度、比热容、热值是物质的某种特性，与物质的种类和状态有关，同种物质的比热容、热值一般不变。在探究凸透镜成像的过程中，蜡烛燃烧后变短，质量变小；但热值和密度都不变。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3、下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
答案：C
解析：A、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故A错误；B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；C、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。故选：C。
4、（2024山东临沂）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．如图，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程，缸内气体推动活塞对外做功；
B．如图，进气门关闭，排气门打开，为排气冲程；
C．如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，活塞压缩缸内气体，对气体做功，机械能转化为内能；
D．如图，进气门打开，排气门关闭，吸气冲程；
顺序为吸气、压缩、做功、排气，压缩冲程后气体温度都对吸气冲程中气体的温度高，故吸气冲程中气缸内气体的内能最小，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
5、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 0℃的冰块内能为0 B. 温度高的物体含有的热量多
C. 汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 D. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
答案：D
解析：A．一切的物体都有内能，0℃的冰块内能不为0，故A错误；
B．热量是一个过程量，不能说含有热量，故B错误；
C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能转化为机械能，内能减少，故C错误；
D．热量从高温物体传给低温物体，两个发生热传递的物体之间一定存在温度差，故D正确。
6、（2023年四川内江）如图所示的四个情景，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B. 图乙中，让笔杆热起来，只能采用做功的方式
C. 图丙中，两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力
D. 图丁中，汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
答案：A
解析：A．闻到花香，是鲜花的芳香油分子运动到空气中的结果，这种现象叫做扩散现象，说明了组成物质的分子在永不停息地做无规则运动。故A正确；
B．改变物体内能的方式有做功和热传递，因此让笔杆热起来，除了做功的方式，还有热传递的方式，故B错误；
C．图丙中，底面削平的铅块紧压后，能吊住重物，是因为两铅块分子距离足够小，分子间的作用力表现为引力，而不是斥力，故C错误；
D．图丁中，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，该冲程内能转化为机械能，故D错误。
故选A。
7、关于热和能，下列说法中正确的是（ ）
A．热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．物体内能增加，一定是外界对物体做了功
答案：B
解析：A、发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误；
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B正确；
C、内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故C错误；
D、物体内能增加，可能是由于外界物体对该物体做了功，也有可能是由于物体从外界吸收了热量，故D错误。 故选：B。
8、如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A. 试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B. 试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C. 水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D. 水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
答案：D
解析：A．试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的，故A错误；
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误；
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，故C错误；
D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确。
故选D。
9、 题图是四冲程汽油机某个冲程的剖面图，下列说法错误的是（ ）
A. 汽油是不可再生能源
B. 汽油机工作时，会闻到汽油味，属于扩散现象
C. 该冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能
D. 该冲程是做功冲程，燃气推动活塞做功，其内能减小，温度降低
答案：D
解析：
A．汽油是从石油提炼而来的，石油再生周期很长，是不可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．汽油机工作时，会闻到汽油味，是汽油分子进入空气，引起了嗅觉，属于扩散现象，故B正确，不符合题意；
C．进气门和排气门关闭，活塞向上运动，该冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．做功冲程进气门和排气门关闭，活塞向下运动，，燃气推动活塞做功，其内能减小，温度降低，与图不符，故D错误，符合题意。
故选D。
10、下列说法不正确的是（ ）
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
答案：B
解析：
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B。
第Ⅱ卷 非选择题
填空题（本题共5小题，每空1分，共15分）
11、（2024黑龙江绥化市）感冒发烧时可用冷毛巾给头部降温，是利用__________的方式改变内能。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min，该汽油机工作时每秒对外做功__________次。
【答案】 ①. 热传递 ②. 15
【解析】
【详解】[1]用冷手巾给头部降温时，头部吸收了热量，温度降低，内能减少，是利用热传递方式改变内能。
[2]该汽油机飞轮的速度
飞轮每转动两次，对外做功一次，所以该汽油机每秒对外做功15次。
12、 (2022上海)四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是____________冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过______________（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热 1 千克水，使其温度上升 2℃，则加热过程中水吸收的热量为______________焦。[ c水 4.2 103焦/(千克·℃)]
答案 做功 热传递 .8.4×103
解析热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。
改变物体内能的方式有做功和热传递，太阳释放的热量通过热传递的方式传给香炉。
水吸收的热量
13、 “钻木取火”过程中的能量转化与四冲程热机的___________冲程的能量转化方式相同；热机工作过程中有大量的能量损失，其中___________带走的能量最多。
答案： 压缩 废气
解析：“钻木取火”过程中的能量转化是将机械能转化为内能，而四冲程热机中压缩冲程是将机械能转化为内能。
热机工作过程中有大量的能量损失，比如废气内能、散热损失、机器损失，其中废气带走能量最多。
14、如图所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到的现象是___________。这是因为活塞压缩空气，使空气的内能___________，温度升高，这一过程与内燃机工作的___________冲程原理相同。
答案： 硝化棉燃烧 增加 压缩
解析：当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度也会随之上升，当温度达到硝化棉的着火点时，会看到硝化棉燃烧。
活塞压缩空气使空气内能增加，这是机械能转化为内能，在内燃机四个冲程中，只有压缩冲程是机械能转化为内能，所以这一过程与内燃机工作的压缩冲程原理相同。
15、小明一家驾车旅行，（1）加油时，闻到汽油味，说明分子在______；
（2）图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是______；
（3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是______J，车所受牵引力是______N，车的工作效率是______%。（ρ汽油=0.8×103kg/m3；q汽油=4.5×107J/kg；g取10N/kg）
答案： (1). 永不停息地做无规则运动 (2). 机械能转化为内能 (3). (4). 1.5×103N (5). 37.5%
解析：
（1）]给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在做无则规运动。
（2）进气门、排气门关闭，活塞上移，是压缩冲程，机械能转化为内能。
（3）1L汽油质量为
1L汽油完全燃烧放出的热量是
车重力G=m1g=1500kg×10N/kg=1.5×104N
因为匀速，牵引力等于阻力为F=f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N
机械功为W=Fs=1.5×103N×9000m=1.35×107J
效率为
实验题（本题共2小题，共12分）
16、（2023年江苏扬州） 如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式：
方式一：薯片在烧杯中燃烧；
方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。
（1）两种加热方式中合理的是______；在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是______；
（2）用天平量取水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏______，原因是______。
答案： （1）方式二 把薯片碾碎 （2）小 薯片燃烧放出的热量没有被水全部吸收
解析：（1）由于热空气上升，方式一中薯片燃烧产生的热量很大一部分损失到空气中，导致结果不准，所以两种加热方式中合理的是方式二。
把薯片碾碎，增大了与空气的接触面积，可以使薯片充分燃烧。
（2）由于薯片不能完全燃烧，且燃烧放出的热量不能全部被水吸收，导致水升高的温度偏低，计算出的热量偏小，根据公式可知，所测出的薯片热值偏小。
17、小明发现用打气筒给篮球打气时外壁有些发热，于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想：
A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热
B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。
请回答下列问题：
（1）打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁。
（2）活塞在打气筒内向下运动时，对活塞的力 （做/不做）功，这一过程相当于四冲程内燃机的 （压缩/做功）冲程。
（3）小明的实验方案是：用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如表：
实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃
1 10 20 30.7 36.6
2 10 20 30.2 36.2
3 10 20 30.5 36.3
小明分析表中实验数据可以初步验证猜想 （A/B）是导致打气筒外壁发热的原因。
小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是在实验过程中，活塞向下运动压缩空气做功时，同时也要 做功，所以无法准确的确定外壁发热的原因。于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，打气筒 （与/不与）篮球连接，让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，用测温枪测出打气筒外壁的温度，若上部和下部温度 （相同/不同），则说明猜想A是正确的。
【答案】 热传递 做 压缩 B 克服摩擦 不与 相同
【详解】（1）[1]改变物体内能的两种方法：做功、热传递。打气筒内壁的热量是通过热传递的方式传递到外壁。
（2）[2]活塞在打气筒内向下运动时，对活塞的力向下，活塞在力的方向移动了距离，故对活塞的力做功。
[3]活塞在打气筒内向下运动时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，能量转化情况与内燃机压缩冲程相同。
（3）[4]由表中数据知道，打气筒下部温度高于上部温度，说明活塞在打气筒内向下运动时，活塞对筒内的空气做功，空气内能增加，温度升高，造成下部温度高于上部温度，故导致打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热，故表中实验数据可以初步验证猜想B是导致打气筒外壁发热的原因。
[5]在实验过程中，活塞向下运动时既克服摩擦做功，又压缩空气做功，无法准确的确定外壁发热的原因。
[6][7]根据控制变量法，要探究猜想A，应让活塞只克服摩擦做功，而不压缩空气做功，故他们的改进方法是让打气筒不与篮球连接，让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，此时，活塞在打气筒上半部分克服摩擦做的功和在下半部分克服摩擦做的功相等，所以上下筒壁的温度应相同，由此可知，若测得上部和下部的温度相同，则说明猜想A是正确的。
四．计算题（本题共2小题，共12分）
18、十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工
业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸
汽机的工作原理为：打开阀门 A、关闭阀门 B，高压蒸汽进
入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门
A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞
下降。如此循环往复。
（1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是 _________ 。
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 ________ 冲程相似。
（3）蒸汽机工作时，汽缸内部压强为 1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
（4）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
答案
19、（2023年湖南益阳）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
答案：（1）6×105J；（2）2.1×105J；（3）35%；（4）见解析
解析：解：（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是
（2）水吸收的热量为
（3）小明测得固体酒精炉的热效率为
（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。
答：（1）若固体酒精完全燃烧，则放出热量是6×105J；
（2）水吸收的热量是2.1×105J；
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是35%；
（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。
五．科普阅读题简答题（共2小题，共11分）
20、图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，该气流经高压压气机压缩，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，以高速从尾喷口排出，产生推力，另一路是外涵气流，该气流经外涵道直接排入大气或同燃气一起从尾喷口排出。请利用所学的物理知识回答：
（1）飞机获得升力的原因。
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
【答案】见解析
【详解】（1）飞机机翼截面形状是上方凸起、下方较平；飞机前进时，机翼与周围空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼；气流被机翼分成上下两部分，由于机翼截面的形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大，因此在机翼上下表面产生了压强差，这就产生了向上的升力。
（2）内涵气流，该气流经高压压气机压缩，机械能转化为内能，在主燃烧室和燃油混合燃烧，燃料燃烧，将化学能转化为内能，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，以高速从尾喷口排出，产生推力，将内能转化为机械能。
21、阅读短文，回答相关的问题：
2017年9月15日22时04分，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F-T2火箭将天宫二号空间实验室成功发射升空（图甲）。长征二号F-T2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，天宫二号空间实验室在火箭的顶部，火箭由于高速行驶与大气发生剧烈的摩擦而产生高温，所以天宫二号外部用整流罩包住，以防因温度过高而损坏，当离开大气整流罩包与天宫二号分离（如图乙），最后整流罩坠落在陕西并压坏陕西民居。
(1)火箭利用固态氢作为燃料，主是是利用了它的 大（选填：比热容、密度、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)整流罩包与天宫二号分离后下落过程中，它的机械能 ，内能 ；（选填：增大，减小或不变）
(4)高压燃气把火箭推向太空过程中，其内能会 （选填：增大，减小或不变），其原理与热机的 冲程相同；
(5)本次长征二号F-T2火箭升空共燃烧了450吨的固态氢，若固态氢的热值是2×108J/kg，则能够放出热量为 J。
【答案】(1)热值
(2)内
(3) 减小 增大
(4) 减小 做功
(5)9×1013
【详解】（1）火箭采用固态氢作为燃料，原因是固态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的固态氢和其它燃料相比，固态氢可以释放出更多的热量。
（2）火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，燃气推动火箭加速上升，将内能转化为火箭的机械能，所以，火箭升空获得的机械能来自燃料燃烧所产生的内能。
（3）[1][2]整流罩与天宫二号分离后下落过程中，会与空气摩擦，将部分机械能转化为内能，故机械能减小，内能增大。
（4）[1][2]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。
（5）固态氢完全燃烧放出的热量为
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