模块一 声、光、热
第03讲 内能与内能利用【测试】（原卷版）
（试题分值：100分 测试时间：90分钟）
一、单选题(本题包括10小题,每小题2分,共20分)
1.下列现象能说明分子在永不停息的运动的是（ ）。
A．春：微风拂过，花香袭人 B．夏：暖风阵阵，麦浪翻滚
C．秋：狂风乍起，黄沙满天 D．冬：寒风凛冽，漫天飞雪
2.下列现象不可以用分子动理论的解释的是（ ）。
A．甲图：电子显微镜下金块的微观构造
B．乙图：火山爆发时漫天灰霾
C．丙图：四溢的花香引来了美丽的蝴蝶
D．丁图：将两铅柱底面削平紧压在一起，下面吊一重物都不能把它们拉开
3.按如图所示进行实验，当观察到热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是（ ）。
A．温度越高，分子运动越快 B．温度越高，分子体积越大
C．温度越高，分子间隔越小 D．温度越高，分子质量越小
4.小明是一位非常认真的学生，经常整理课堂笔记，下列说法正确的是（ ）。
A．物体吸收热量后，内能增大，温度一定升高
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
5.关于内能、热量、温度的说法中正确的是（ ）。
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．一个物体的温度升高，一定吸收了热量
C．物体的温度越高，所含的热量越多
D．任何物体都具有内能
6.在下列过程中，物质的比热容会发生变化的是（ ）。
A．把一块钢板压制成钢锅
B．把铁屑熔化后铸成铁块
C．把开水倒入冷水中
D．水放热凝固成冰块
7.如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（ ）。
A．只有甲冲程能获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
B．乙冲程只吸入空气
C．丙冲程中排出的废气不含任何能量
D．丁冲程是做功冲程
8.如图所示，用酒精灯加热试管里的水，产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中，能量转化的顺序为（ ）。
A．内能——机械能——化学能 B．化学能——内能——机械能
C．机械能——内能——化学能 D．内能——化学能——机械能
9.关于热机，下列说法错误的是（ ）。
A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
10．下列说法中不正确的是（ ）。
A．热量可能自发地从低温物体传到高温物体
B．机械效率、热机效率跟能量转化效率是一回事
C．能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生
D．只有开发和利用新能源才能实现人类可持续发展
二、多选题（6小题，每小题3分，共18分。每题有2个及以上答案，全对得3分，不全得2分，选错不得分）
11.如图所示的四个热学实验，下列说法中正确的是（ ）。
A．将红墨水同时滴入冷、热水烧杯中，热水先变红，说明分子运动快慢跟温度有关
B．用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时，测力计的示数变大，说明大气压强的存在
C．将活塞迅速下压，使筒内的硝化棉燃烧，说明外界对物体做功，使物体的内能增大，和柴油机的做功冲程原理相同
D．向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内出现白雾，说明物体对外界做功，物体内能减小
12.小明根据下表中几种物质的比热容得出结论，下列结论中正确的是（ ）。
常温常压下的比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
水银 0.14×103 铜 0.39×103
A．固体的比热容都比液体的比热容小
B．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度多
C．质量相等的铝块和铜块温度都降低5℃，铝块放出的热量多
D．比热容是物质的一种属性，不同物质的比热容一定不同
13.列对实验过程的分析，正确的是（ ）。
A．图甲：厚玻璃筒内空气被压缩时，空气温度升高，内能增大
B．图乙：向瓶内打气后，空气推动塞子做功，空气温度会升高
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，内能转化为机械能
D．图丁：是汽油机工作过程中的压缩冲程，可以对外提供动力
14.下列说法正确的是（ ）。
A．比热容大的物体比比热容小的物体吸收的热量多
B．煤的热值大于木柴，所以完全燃烧时，1kg煤放出的热量比1kg木柴放出的热量多
C．采取措施使燃料充分燃烧，就可以提高燃料的热值
D．柴油机的燃料点火方式是压燃式
15.如图所示是物理课本中的一些插图，下列分析中正确的是（ ）。
A．甲图中热气球升空，原因是气球内气体被加热膨胀后密度小于外界气体的密度
B．乙图中紧压的两块铅柱下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子间存在引力
C．丙图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明这一过程中能量不守恒
D．丁图中用相同的加热器给质量相等的水和油加热相同时间，它们吸收热量相同
16.列对实验过程的分析，正确的是（ ）。
A．图甲：厚玻璃筒内空气被压缩时，空气温度升高，内能增大
B．图乙：向瓶内打气后，空气推动塞子做功，空气温度会升高
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，内能转化为机械能
D．图丁：是汽油机工作过程中的压缩冲程，可以对外提供动力
三、填空题(本题6小题，每空1分，共21分)
17.“新冠肺炎”疫情期间，同学们每天走迚教学楼，都会闻到消毒液的气味，这一现象说明了______；消毒液是液体，不容易被压缩，说明分子间存在着______力。
18.2021年9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱穿越大气层返回地面时，它表面温度升高，这是通过_______的方式改变了物体的内能。冬天利用暖水袋取暖是通过_______的方式增加人体的内能。
19.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，用质量均为0.5 kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出 （选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 。
20.如图是汽油机工作过程中的 冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 次。
21.氢储能与其他储能技术相比，有广阔的应用前景。如图所示是使用液氢作为燃料的某火箭和氢能汽车，若氢的热值为。请完成以下问题：
（1）选用液氢作为燃料，主要原因是液氢具有较大的 ；火箭升空的过程中燃气的内能主要转化为火箭的 能；
（2）若该火箭发射时携带液氢，这些液氢完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？ [，当地大气压为1标准大气压]
（3）这辆氢能汽车以70kW的功率匀速行驶20min，若发动机的效率为30%，则这一过程需消耗了多少千克的氢气？
22.生活垃圾的热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 kW·h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将 kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
23.(1)如图甲所示，探究气体扩散的实验中，应在集气瓶 （选填“A”或“B”）内充入二氧化氮气体，通过瓶内气体颜色变化反映气体扩散，运用的研究方法是 ；
(2)两个相同的烧杯内盛有质量 （选填“相同”或“不同”）、温度不同的纯净水，同时向两烧杯中滴入一滴碳素墨水，几分钟后观察到的现象如图乙所示，说明温度越高，分子热运动越 （选填“剧烈”或“缓慢”）；
(3)如图丙所示，酒精燃烧时将 能转化为内能，加热一段时间后，软木塞飞出，试管口出现白雾，这是水蒸气 （填物态变化名称）形成的。
四、实验题（2小题，每空1分，共12分）
24.（6分）小明同学“探究不同物质吸热升温的现象”，同时又“探究不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示：
（1）你认为“探究不同燃料燃烧的放热能力”应选用 （选填“甲”或“乙”）组器材；
（2）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其他测量工具。你认为两个实验都还要用到的其他测量工具是 ；
（3）甲组实验是通过 来反映物质吸收热量的多少，乙组是通过 来反映燃料放出热量的多少；
（4）小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg，他又观察到包装盒上印有“质量：100g”，他据此算出了整盒喜片能提供的热量为 J。这个结果与包装盒上注明的“能量：2.1×106”不等，原因可能是 。
25．（6分）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。
（1）实验中应控制两种燃料燃烧的 （选填“时间”、“初温”或“质量”）相同；
（2）燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图可知，燃料1燃烧5min放出的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量。假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为 ；
（3）若甲装置中消耗了质量为m的燃料，使质量为m'的水温度升高了（水未沸腾），则燃料1的热值为 （用字母表达式表示，已知水的比热容为c水），该方法测量的热值会比真实值 （选填“大”或“小”），原因是： （写出一条即可）。
五、综合题（4小题，共29分）
26．（7分）现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。易步车（如图甲）以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为60kg的人从家骑行该品牌易步车上班（如图乙），以最大速度匀速行驶10min到达单位，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍，设该过程中电机始终以额定功率工作（取g＝10N/kg）。求：
（1）家到单位的距离是多少米。
（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强。
（3）这次上班过程中，易步车电机的效率。
电池 4AH电池
电机额定功率 500W
最大速度 18km/h
单轮胎触地面积 25cm2
轮胎个数 2
车身自重 20kg
27．（7分）汽车是我们经常使用的代步工具，已知一汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶23km，此过程消耗了汽油3kg。
（1）计算完全燃烧3kg汽油，放出的热量为多少？（）
（2）该车在以10m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率为，那么该汽车在这个过程受到的阻力为多少？
（3）该车的汽油机效率为多少？
28．（9分）目前大多数汽车刹车采用油压制动；其原理是驾驶员踩下刹车踏板，向刹车总泵中的刹车油施加压力，通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上，卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力使车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已，油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉，造成了能源的浪费，为节约能源，现在的混合动力汽车采用再生制动器，它能把汽车刹车制动时消耗的动能部分转化为电能储存在蓄电池中，同时产生汽车所需的制动力，从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损；储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率；
(1)汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：①发动机外壳发烫；②轮胎发热；③刹车片发热；④水箱中的水变热。其中主要属于通过做功改变内能的是_________；
A．①②③④ B．②④ C．②③ D．①③
(2)测试时，汽车在大小为1000N的牵引力作用下，以25m/s的速度正常行驶1000m；此过程中，汽车牵引力的功率为 W；如果汽车在制动时产生的刹车阻力恒为1.0×104N，该制动过程中汽车行驶的s-t的关系如图甲所示，则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为 J；
(3)若汽油发动机工作时每秒完成10个工作循环，则汽油发动机每分钟完成 个冲程。
(4)某次测试储能效率中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能Ek，画出Ek随s变化的图像如图乙所示；则图中表示开启再生制动器的图线是 ；
(5)在本次测试过程中，由图像可知本次测试的储能效率为 。
29．（6分）汽车是现代社会一个重要工具，也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。汽油发动机是以汽油作为燃料，最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。
(1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程，将四个冲程图重新排序： ，图 所示的冲程是给汽车提供动力的；
(2)汽车刹车的过程中，机械能转化为 能散失到空气中。此过程能量的总和 （选填“增大”、“不变”或“缩小”）；
(3)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表，该汽油机的效率是 ；
(4)下列关于热机效率的描述中，正确的是______。
A．使燃料燃烧的更充分，可以提高热机效率
B．热机的功率越大，热机效率越高
C．使用热值大的燃料，可以提高热机效率
D．热机消耗的燃料越多，热机效率就越低
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第03讲 内能与内能利用【测试】（解析版）
（试题分值：100分 测试时间：90分钟）
一、单选题(本题包括10小题,每小题2分,共20分)
1.下列现象能说明分子在永不停息的运动的是（ ）。
A．春：微风拂过，花香袭人 B．夏：暖风阵阵，麦浪翻滚
C．秋：狂风乍起，黄沙满天 D．冬：寒风凛冽，漫天飞雪
【答案】A。
【解析】A．分子的半径约为10-10m左右，用肉眼无法观察，微风拂过，花香袭人，说明分子永不停息的做无规则运动，故A符合题意；
B．暖风阵阵，麦浪翻滚，说明里可以改变物体的运动状态，故B不符合题意；
C．狂风乍起，黄沙满天，黄沙用肉眼可以看到，它是由无数个分子构成，所以这是机械运动，不是分子运动，故C不符合题意；
D．寒风凛冽，漫天飞雪，是机械运动，故D不符合题意。故选A。
2.下列现象不可以用分子动理论的解释的是（ ）。
A．甲图：电子显微镜下金块的微观构造
B．乙图：火山爆发时漫天灰霾
C．丙图：四溢的花香引来了美丽的蝴蝶
D．丁图：将两铅柱底面削平紧压在一起，下面吊一重物都不能把它们拉开
【答案】B。
【解析】A．电子显微镜下观察某种物质的微观结构，说明构成物质的分子很小，可用分子动理论的知识解释，故A不符合题意；
B．如图是火山爆发，漫天灰霾，是机械运动，不属于扩散现象，不可用分子动理论的知识解释，故B符合题意；
C．蝴蝶能够闻到花香，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，可用分子动理论的知识解释，故C不符合题意；
D．两铅柱底面削平紧压在一起，下面吊一重物都不能把它们拉开，说明分子间有引力，可用分子动理论的知识解释，故D不符合题意。故选B。
3.按如图所示进行实验，当观察到热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是（ ）。
A．温度越高，分子运动越快 B．温度越高，分子体积越大
C．温度越高，分子间隔越小 D．温度越高，分子质量越小
【答案】A。
【解析】由分子动理论可知，分子在不停的做无规则运动，分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动的越快，温度越低，分子运动的越慢。故当热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围的溶液变成了红色，因此可得出分子运动速度与温度有关的结论。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4.小明是一位非常认真的学生，经常整理课堂笔记，下列说法正确的是（ ）。
A．物体吸收热量后，内能增大，温度一定升高
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．物体吸收热量后，内能增大，温度不一定升高，例如晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度不变，故A错误；
B．晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持不变，物体的温度不变，它的内能可能增大，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。
5.关于内能、热量、温度的说法中正确的是（ ）。
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．一个物体的温度升高，一定吸收了热量
C．物体的温度越高，所含的热量越多
D．任何物体都具有内能
【答案】D。
【解析】A．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化过程，不断吸热，温度不变，故A错误；
B．一个物体的温度升高，内能升高，不一定吸收了热量，可能是其他物体对它做功引起的，故B错误；
C．热量是状态量，不能说含有或者具有热量，故C错误；
D．一切物体都有内能，故D正确。故选D。
6.在下列过程中，物质的比热容会发生变化的是（ ）。
A．把一块钢板压制成钢锅
B．把铁屑熔化后铸成铁块
C．把开水倒入冷水中
D．水放热凝固成冰块
【答案】D。
【解析】ABC.比热容和物质的种类及状态有关，板压制成钢锅、铁屑熔化后铸成铁块、开水倒入冷水中物质的种类都没有发生变化，所以物质的比热容不变，故ABC不符合题意；
D.比热容和物质的种类及状态有关，水放热凝固成冰块，物质的状态发生了变化，比热容发生变化，故D符合题意。故选D。
7.如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（ ）。
A．只有甲冲程能获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
B．乙冲程只吸入空气
C．丙冲程中排出的废气不含任何能量
D．丁冲程是做功冲程
【答案】A。
【解析】AD．甲图中两气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中进气门开启，排气门关闭，活塞向下运动，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中进气门关闭，排气门开启，活塞向上运动，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；甲冲程内能转化为机械能，能获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的，故A正确，D错误；
B．由图可知，汽缸的顶部有个火花塞，该内燃机是汽油机，汽油机在吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合气体，故B错误；
C．一切物体在任何温度下都有内能，丙冲程中排出的废气具有内能，故C错误。故选A。
8.如图所示，用酒精灯加热试管里的水，产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中，能量转化的顺序为（ ）。
A．内能——机械能——化学能 B．化学能——内能——机械能
C．机械能——内能——化学能 D．内能——化学能——机械能
【答案】B。
【解析】用酒精灯加热水的过程中，酒精的化学能转化为试管和水的内能；当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界大气压，就会将塞子冲出，此过程中试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能，所以，这个过程中能量转化的顺序是：化学能→内能→机械能，故B正确。
故选B。
9.关于热机，下列说法错误的是（ ）。
A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
【答案】C。
【解析】柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机损失的能量较少，并不是因为柴油的热值高．
故选C。
10．下列说法中不正确的是（ ）。
A．热量可能自发地从低温物体传到高温物体
B．机械效率、热机效率跟能量转化效率是一回事
C．能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生
D．只有开发和利用新能源才能实现人类可持续发展
【答案】A。
【解析】A．发生热传递时，热量只能自发地从高温物体传到低温物体，不能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误，符合题意；
B．因为机械效率的公式是：η=W有用/W总，热机效率及能量转化效率都是指总能量转化为有用能量的百分比，所以其本质是一回事，故B正确，不符合题意；
C．根据能量守恒定律知道，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，能量只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在能量的转移和转化过程中，能的总量是不变的，故C正确，不符合题意；
D．能源问题是困扰人类可持续发展的一个重要因素，只有开发和利用新能源才能实现人类可持续发展，故D正确，不符合题意。故选A。
二、多选题（6小题，每小题3分，共18分。每题有2个及以上答案，全对得3分，不全得2分，选错不得分）
11.如图所示的四个热学实验，下列说法中正确的是（ ）。
A．将红墨水同时滴入冷、热水烧杯中，热水先变红，说明分子运动快慢跟温度有关
B．用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时，测力计的示数变大，说明大气压强的存在
C．将活塞迅速下压，使筒内的硝化棉燃烧，说明外界对物体做功，使物体的内能增大，和柴油机的做功冲程原理相同
D．向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内出现白雾，说明物体对外界做功，物体内能减小
【答案】AD。
【解析】A．在冷水杯和热水杯中同时滴入墨水，由于热水的温度高，故分子运动剧烈，会看到热水中的墨水扩散的快，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，故A正确；
B．缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计示数变大，说明水分子和玻璃分子间存在引力，故B错误；
C．当把活塞迅速压下去时，活塞对空气做功，空气的内能就会增大，空气的温度就会升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就燃烧起来，说明外界对物体做功，使物体的内能增大，在四冲程柴油机工作过程中，将机械能转化为内能的过程是压缩冲程，所以下压活塞过程的能量转化情况与柴油机压缩冲程的相同，故C错误；
D．向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，水蒸气液化形成白雾，说明物体对外界做功，物体内能减小，故D正确。故选AD。
12.小明根据下表中几种物质的比热容得出结论，下列结论中正确的是（ ）。
常温常压下的比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
水银 0.14×103 铜 0.39×103
A．固体的比热容都比液体的比热容小
B．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度多
C．质量相等的铝块和铜块温度都降低5℃，铝块放出的热量多
D．比热容是物质的一种属性，不同物质的比热容一定不同
【答案】BC。
【解析】A．固体的比热容不一定比液体的比热容小，比如：铝的比热容大于水银的比热容，故A错误；
B．煤油的比热容小于水的比热容，质量相等的水和煤油吸收相等的热量后，由可知，煤油升高的温度多，故B正确；
C．铝的比热容大于铜的比热容，质量相等的铝块和铜块温度都降低5℃，由Q=cmΔt可知，铝块放出的热量多，故C正确；
D．不同物质的比热容一般不同，但也有的物质比热容相同，比如：煤油和冰的比热容相同，故D错误。
故选BC。
13.列对实验过程的分析，正确的是（ ）。
A．图甲：厚玻璃筒内空气被压缩时，空气温度升高，内能增大
B．图乙：向瓶内打气后，空气推动塞子做功，空气温度会升高
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，内能转化为机械能
D．图丁：是汽油机工作过程中的压缩冲程，可以对外提供动力
【答案】AC。
【解析】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A正确；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，温度降低，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C正确；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，可以对外提供动力，故D错误。故选AC。
14.下列说法正确的是（ ）。
A．比热容大的物体比比热容小的物体吸收的热量多
B．煤的热值大于木柴，所以完全燃烧时，1kg煤放出的热量比1kg木柴放出的热量多
C．采取措施使燃料充分燃烧，就可以提高燃料的热值
D．柴油机的燃料点火方式是压燃式
【答案】BD。
【解析】A．比热容是物质的一种特性，表示物质的吸放热能力，但吸放热的多少还与质量、温度变化多少等有关，故A错误；
B．热值是指1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量，因为煤的热值大于木柴，所以完全燃烧时，1kg煤放出的热量比1kg木柴放出的热量多，故B正确；
C．热值是燃料本身的一种特性，与是否充分燃烧无关，故C错误；
D．柴油机的压缩比很大，汽缸内温度很高，点火方式为压燃式，故D正确。故选BD。
15.如图所示是物理课本中的一些插图，下列分析中正确的是（ ）。
A．甲图中热气球升空，原因是气球内气体被加热膨胀后密度小于外界气体的密度
B．乙图中紧压的两块铅柱下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子间存在引力
C．丙图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明这一过程中能量不守恒
D．丁图中用相同的加热器给质量相等的水和油加热相同时间，它们吸收热量相同
【答案】ABD。
【解析】A．在体积一定时，通过加热气球内部的气体，使气球内部的气体受热膨胀溢出，密度变小，小于其外部气体的密度，根据物体的浮沉条件可知，气球受到的浮力大于重力，所以气球才能上升，故A正确；
B．在乙图中，两个表面光滑的铅块紧压后，由于分子间存在引力而使两块铅块结合在一起，下面能挂一个重物，也不会将它们拉开，故该实验表明：分子间存在引力。故B正确；
C．丙图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明小球在运动过程中要克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，但能量是守恒的，故C错误；
D．丁图中用相同的加热器给质量相等的水和油加热相同时间，加热器放出的热量相同，液体从加热器中吸收热量，所以，它们吸收热量相同，故D正确。故选ABD。
16.列对实验过程的分析，正确的是（ ）。
A．图甲：厚玻璃筒内空气被压缩时，空气温度升高，内能增大
B．图乙：向瓶内打气后，空气推动塞子做功，空气温度会升高
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，内能转化为机械能
D．图丁：是汽油机工作过程中的压缩冲程，可以对外提供动力
【答案】AC。
【解析】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A正确；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，温度降低，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C正确；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，可以对外提供动力，故D错误。故选AC。
三、填空题(本题6小题，每空1分，共21分)
17.“新冠肺炎”疫情期间，同学们每天走迚教学楼，都会闻到消毒液的气味，这一现象说明了______；消毒液是液体，不容易被压缩，说明分子间存在着______力。
【答案】分子在不停地做无规则运动；斥。
【解析】[1]组成物质的分子在不停地作无规则的运动，喷洒后室内会闻到消毒液的气味，说明分子在不停地做无规则运动。
[2]液体不容易被压缩，说明分子间存在着斥力。
18.2021年9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱穿越大气层返回地面时，它表面温度升高，这是通过_______的方式改变了物体的内能。冬天利用暖水袋取暖是通过_______的方式增加人体的内能。
【答案】做功；热传递。
【解析】[1]当返回舱穿越大气层返回地面时，表面与空气摩擦，温度升高，这是通过做功的方式将机械能转化为内能。
[2]暖水袋取暖时，暖水袋温度高，人体温度低，暖水袋通过热传递把热量传递给人。
19.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，用质量均为0.5 kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出 （选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 。
【答案】甲；2.1×103J/ (kg ℃)。
【解析】[1]水的比热容比一般物质的大。由图像知，放热相同时间，即放出相同热量，甲的温度降低较慢，乙温度降低较快。即甲的比热容大于乙的比热容，所以甲是水。
[2]由图像知，放热相同时间15min，即放出相同热量时，相同质量的两种液体，水降低的温度为
t水=60℃-40℃=20℃
乙物质降低的温度 t乙=60℃-20℃=40℃
据Q吸=cm t得c水m t水=c乙m t乙
所以乙液体的比热容。
20.如图是汽油机工作过程中的 冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 次。
【答案】做功；30。
【解析】[1]图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程。
[2]汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，因为该汽油机飞轮的转速是3600r/min=60r/s，所以飞轮每秒转动60周，则汽油机每秒钟对外做功30次。
21.氢储能与其他储能技术相比，有广阔的应用前景。如图所示是使用液氢作为燃料的某火箭和氢能汽车，若氢的热值为。请完成以下问题：
（1）选用液氢作为燃料，主要原因是液氢具有较大的 ；火箭升空的过程中燃气的内能主要转化为火箭的 能；
（2）若该火箭发射时携带液氢，这些液氢完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？ [，当地大气压为1标准大气压]
（3）这辆氢能汽车以70kW的功率匀速行驶20min，若发动机的效率为30%，则这一过程需消耗了多少千克的氢气？
【答案】热值；机械；2.5×107kg；2kg。
【解析】（1）[1][2]液氢的热值较大，完全燃烧相同质量的燃料时释放的热量也较多，相比于其他燃料优势较大，所以选用液氢作为燃料；火箭升空的过程中燃气对火箭做功，推动火箭加速升空，燃气的内能转化为火箭的机械能。
（2）[3]6×104kg液态氢安全燃烧释放的热量为Q=mq=6×104kg×1.4×108J/kg=8.4×1012J
一标准大气压下水的沸点为100℃，由可知，水的质量为
（3）[4]氢能源车所做的功为W=Pt=70000W×20×60s=8.4×107J
所以液氢完全燃烧放出的热量为
所以这些液氢的质量为。
22.生活垃圾的热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 kW·h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将 kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】2.4×1012；；。
【解析】[1]放出热量Q=mq=800×103kg×3×106J/kg=2.4×1012J
[2]每天可发电
[3]水质量。
23.(1)如图甲所示，探究气体扩散的实验中，应在集气瓶 （选填“A”或“B”）内充入二氧化氮气体，通过瓶内气体颜色变化反映气体扩散，运用的研究方法是 ；
(2)两个相同的烧杯内盛有质量 （选填“相同”或“不同”）、温度不同的纯净水，同时向两烧杯中滴入一滴碳素墨水，几分钟后观察到的现象如图乙所示，说明温度越高，分子热运动越 （选填“剧烈”或“缓慢”）；
(3)如图丙所示，酒精燃烧时将 能转化为内能，加热一段时间后，软木塞飞出，试管口出现白雾，这是水蒸气 （填物态变化名称）形成的。
【答案】(1)B；转换法；(2)相同；剧烈；(3)化学；液化。
【解析】（1）[1][2]探究气体扩散的实验中，为排除重力对实验的影响，应在集气瓶B内充入密度大于空气的二氧化氮气体；，通过瓶内气体颜色变化反映气体扩散，运用的研究方法是转换法。
（2）[1][2]根据控制变量法，两个相同的烧杯内盛有质量相同、温度不同的纯净水，同时向两烧杯中滴入一滴碳素墨水，几分钟后观察到的现象如图乙所示，墨水在热水中扩散快，说明温度越高，分子热运动越剧烈。
（3）[1]酒精燃烧时放出热量，化学能转化为内能。
[2]白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
四、实验题（2小题，每空1分，共12分）
24.（6分）小明同学“探究不同物质吸热升温的现象”，同时又“探究不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示：
（1）你认为“探究不同燃料燃烧的放热能力”应选用 （选填“甲”或“乙”）组器材；
（2）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其他测量工具。你认为两个实验都还要用到的其他测量工具是 ；
（3）甲组实验是通过 来反映物质吸收热量的多少，乙组是通过 来反映燃料放出热量的多少；
（4）小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg，他又观察到包装盒上印有“质量：100g”，他据此算出了整盒喜片能提供的热量为 J。这个结果与包装盒上注明的“能量：2.1×106”不等，原因可能是 。
【答案】乙；天平；加热时间；水升高的温度；1.4×106J；见解析。
【解析】（1）[1]研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，加热相同的物体，因此选乙组器材。
（2）[2]观察甲、乙两图，物质的质量都必须相等，因此还要用天平称量质量，即要用到相同的器材是天平。
（3）[3]甲组实验用相同的加热装置，所以是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少。
[4]乙组燃料放出热量的多少不易直接测量,所以是通过水温升高的度数或水温的变化来反映燃料放出热量的多少。
（4）[5]包装盒上印有质量为m= 100g=0.1 kg
整盒薯片能提供的热量为Q放=mq=0.1kg×1.4×107J/kg=1.4×106J=1400kJ
[6]用实验中测得的薯片的热值，计算出整盒薯片能提供的热量小于包装盒上注明的能量，原因可能是实验中有部分热量直接散发到了空气中，所以存在热量的损失，且实验时薯片可能没有完全燃烧。
25．（6分）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。
（1）实验中应控制两种燃料燃烧的 （选填“时间”、“初温”或“质量”）相同；
（2）燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图可知，燃料1燃烧5min放出的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量。假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为 ；
（3）若甲装置中消耗了质量为m的燃料，使质量为m'的水温度升高了（水未沸腾），则燃料1的热值为 （用字母表达式表示，已知水的比热容为c水），该方法测量的热值会比真实值 （选填“大”或“小”），原因是： （写出一条即可）。
【答案】质量；大于；3:2；；小；燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收。
【解析】（1）[1]在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，还应控制燃料燃烧的质量相同，让燃料完全燃烧，通过比较温度计的示数变化来比较燃料燃烧放出热量的多少，燃料的初温不一定要相同，不同的燃料完全燃烧的时间也不一定相同。
（2）[2]读图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，燃料2燃烧了15min，则可知甲图中水升温更多，说明甲图中的水吸收的热量多，因此燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。
[3]实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由公式可得，二者放出的热量之比为
燃料的质量相同，由公式Q＝mq可得，燃料1与燃料2的热值之比为
（3）[4]水吸收的热量为
燃料1的热值为
[5][6]燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，燃料1可能没有完全燃烧，导致Q放或Q吸偏小，根据上式计算出的热值要比实际的小。
五、综合题（4小题，共29分）
26．（7分）现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。易步车（如图甲）以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为60kg的人从家骑行该品牌易步车上班（如图乙），以最大速度匀速行驶10min到达单位，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍，设该过程中电机始终以额定功率工作（取g＝10N/kg）。求：
（1）家到单位的距离是多少米。
（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强。
（3）这次上班过程中，易步车电机的效率。
电池 4AH电池
电机额定功率 500W
最大速度 18km/h
单轮胎触地面积 25cm2
轮胎个数 2
车身自重 20kg
【答案】（1）家到单位的距离是3000m。（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强1.6×105Pa。（3）这次上班过程中，易步车电机的效率80%。
【解析】（1）由表格数据可知，易步车的最大速度：v＝18km/h＝5m/s，
由v＝可得，家到单位的距离：s＝vt＝5m/s×10×60s＝3000m；
（2）车和人的总重力：G＝（m人+m车）g＝（60kg+20kg）×10N/kg＝800N，
雯雯在水平路面上骑易步车时，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，车对地面的压强：p＝＝＝＝1.6×105Pa；
（3）因易步车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，牵引力做的功：W＝F′s＝fs＝0.1Gs＝0.1×800N×3000m＝2.4×105J，
由P＝可得，消耗的电能：W电＝Pt＝500W×10×60s＝3×105J，
易步车电机的效率：η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）家到单位的距离是3000m。（2）这个人在水平路面上骑行易步车时，车对地面的压强1.6×105Pa。（3）这次上班过程中，易步车电机的效率80%。
27．（7分）汽车是我们经常使用的代步工具，已知一汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶23km，此过程消耗了汽油3kg。
（1）计算完全燃烧3kg汽油，放出的热量为多少？（）
（2）该车在以10m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率为，那么该汽车在这个过程受到的阻力为多少？
（3）该车的汽油机效率为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）20%。
【解析】（1）汽油完全燃烧释放的热量
（2）由
可求得汽车的牵引力
汽车匀速运动，牵引力与阻力平衡，由平衡条件可知汽车所受阻力
（3）汽车行驶23km做的功
汽油机的效率。
答：（1）完全燃烧3kg汽油放出的热量为 ；（2）该汽车受到的阻力为；（3）该车的汽油机效率为20%。
28．（9分）目前大多数汽车刹车采用油压制动；其原理是驾驶员踩下刹车踏板，向刹车总泵中的刹车油施加压力，通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上，卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力使车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已，油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉，造成了能源的浪费，为节约能源，现在的混合动力汽车采用再生制动器，它能把汽车刹车制动时消耗的动能部分转化为电能储存在蓄电池中，同时产生汽车所需的制动力，从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损；储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率；
(1)汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：①发动机外壳发烫；②轮胎发热；③刹车片发热；④水箱中的水变热。其中主要属于通过做功改变内能的是_________；
A．①②③④ B．②④ C．②③ D．①③
(2)测试时，汽车在大小为1000N的牵引力作用下，以25m/s的速度正常行驶1000m；此过程中，汽车牵引力的功率为 W；如果汽车在制动时产生的刹车阻力恒为1.0×104N，该制动过程中汽车行驶的s-t的关系如图甲所示，则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为 J；
(3)若汽油发动机工作时每秒完成10个工作循环，则汽油发动机每分钟完成 个冲程。
(4)某次测试储能效率中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能Ek，画出Ek随s变化的图像如图乙所示；则图中表示开启再生制动器的图线是 ；
(5)在本次测试过程中，由图像可知本次测试的储能效率为 。
【答案】(1)C；(2)2.5×104；1.0×105；(3)2400；(4)②；(5)40%。
【解析】（1）①发动机发烫，是发动机内部放出的热量传递到发动机外壳，使外壳的内能增加、温度升高，是通过热传递改变物体的内能；
②轮胎在发热，是轮胎克服摩擦做功，使轮胎的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能；
③刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能；
④水箱中的水变热，是发动机放出的热量传递给水箱中的水，使水的内能增大、温度升高，是通过热传递改变物体的内能。
故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
（2）[1]汽车牵引力的功率为
[2]由图像知道，0～0.5s内汽车行驶的距离为10m，克服刹车阻力所做的功
（3）汽油发动机工作时每秒完成10个工作循环，1个工作循环有4个冲程，则汽油发动机每分钟完成
（4）关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，摩擦力大小不变，所以汽车运动的距离减小，所以汽车动能变化曲线是②。
（5）由图像知道，正常行驶的情况下，关闭发动机后行驶40m-30m=10m
开启再生制动器行驶的距离为36m-30m=6m
所以动能转化为内能的效率为
所以储能效率。
29．（6分）汽车是现代社会一个重要工具，也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。汽油发动机是以汽油作为燃料，最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。
(1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程，将四个冲程图重新排序： ，图 所示的冲程是给汽车提供动力的；
(2)汽车刹车的过程中，机械能转化为 能散失到空气中。此过程能量的总和 （选填“增大”、“不变”或“缩小”）；
(3)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表，该汽油机的效率是 ；
(4)下列关于热机效率的描述中，正确的是______。
A．使燃料燃烧的更充分，可以提高热机效率
B．热机的功率越大，热机效率越高
C．使用热值大的燃料，可以提高热机效率
D．热机消耗的燃料越多，热机效率就越低
【答案】(1)丙、甲、丁、乙；丁；(2)内；不变；(3)30%；(4)A。
【解析】（1）[1]甲图中的两个阀门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图中的进气阀门关闭，活塞向上运动，是排气冲程；丙图中进气阀门打开，活塞向下运动，是吸气冲程；丁图中的两个阀门都关闭，活塞向下，火花塞点火，是做功冲程；故先后顺序为丙、甲、丁、乙。
[2]因为做功冲程将内能转化为机械能是丁图，所以给汽车提供动力的是丁图。
（2）[1][2]汽车刹车的过程，能量从机械能转化为内能。根据能量守恒定律可知此过程能量的总和不变。
（3）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，该汽油机的效率
η=100%-33%-30%-7%=30%
（4）A．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，使燃料燃烧的更充分，可以提高燃料的利用率，故A正确；
B．热机的功率和热机效率是两个无关的物理量，故B错误；
C．使用热值大的燃料，热机所做的有用功不一定多，所以不一定会提高热机效率，故C错误；
D．热机消耗的燃料越多，由于不知道所做有用功的多少，因此不能判断热机效率的高低，故D错误。
故选A。
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