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初中物理粤沪版九年级上册12.4 热机与社会发展精练
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1．（2022·湖南邵阳·中考真题）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【答案】D
【解析】A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
2．（2022·全国·九年级）如图所示，下列说法中正确的是（ ）
①甲图：这个实验可以作为热机的工作原理模型，是机械能转化为内能
②乙图：手迅速下压，筒内观察到硝化棉燃烧，整个实验过程中有热传递发生
③丙图：抽出玻璃板，上瓶也会变成红棕色，说明分子之间有引力
④丁图：当瓶塞跳起来时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气液化成小水珠形成白雾
A．只有②④B．只有①③C．只有②③D．只有①④
【答案】A
【解析】①甲图：本图的实验，对试管加热，试管中气体推动活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能，这个实验可以作为热机的工作原理模型，是内能转化为机械能，故①错误；
②乙图：手迅速下压，活塞对筒内气体做功，气体内能增大，温度升高，筒内观察到硝化棉燃烧，整个实验过程中有热传递发生，气体将热量传递给硝化棉，使其内能增大，温度升高，达到燃点，故②正确；
③丙图：抽出玻璃板，上瓶也会变成红棕色，这是扩散现象，说明分子永不停息地做无规则运动，故③错误；
④丁图：向烧瓶打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对外做功，使瓶塞跳起，气体内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气液化成小水珠形成白雾，故④正确。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．（2022·山东聊城·中考真题）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，是因为铅柱的分子之间存在斥力
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，这个过程中的能量转化和汽油机压缩冲程的能量转化相同
【答案】C
【解析】A．甲图气体扩散实验中二氧化氮和空气分子都在不停地做无规则运动，彼此进入对方，故A错误；
B．两个铅块相互压紧后，能悬挂重物而不分开，是因为两个铅柱的分子之间存在引力，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，随着温度的升高，食用油的内能增加，故C正确；
D．试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，与汽油机做功冲程的能量转化是相同的，故D错误。
故选C。
4．（2022·湖南郴州·中考真题）2022年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
【答案】D
【解析】ABC．机械能是动能和势能之和，天舟二号货运飞船加速上升过程中，重力势能和动能都增大，机械能变大，是将燃料的内能转化为机械能，故ABC错误；
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓的相对位置没有发生改变，同步运行，处于相对静止状态，故D正确。
故选D。
5．（2022·湖南永州·中考真题）下列关于分子热运动和内能的说法正确的是（ ）
A．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容大
C．汽油机压缩冲程中内能转化为机械能
D．人造木板黏合剂中的甲醛扩散到空气中会造成空气污染，说明分子在不停地做无规则的运动
【答案】D
【解析】A．任何物体在任何温度下都具有内能，冰块虽然很冷，但也具有内能，故A错误；
B．沙漠中昼夜温度变化大，是因为沙石的比热容小，与相同质量的其它物质相比，吸收或放出相同的热量，沙石升高或降低的温度较大，所以导致温差较大，故B错误；
C．汽油机压缩冲程中，活塞压缩汽缸内的气体，对气体做功，将活塞的机械能转化为气体的内能，故C错误；
D．人造木板黏合剂中的甲醛扩散到空气中会造成空气污染，这是甲醛分子不停地做无规则运动的结果，故D正确。
故选D。
6．（2022·全国·九年级）近年来，我国民用汽油发动机技术取得了长足进步，接近国际先进汽油发动机的水平某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速是1800r/min，若做功冲程每次做功6000J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是（ ）
A．每秒飞轮转60圈B．每秒完成60个冲程
C．每秒对外做功15次D．发动机的输出功率是90kW
【答案】A
【解析】ABC．汽油机一个工作循环包含了四个冲程，曲轴转两转，对外做功一次，因为发动机转速是1800r/min，所以1s钟飞轮转30r，是15个工作循环，对外做功15次，有60个冲程，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意，C正确，不符合题意；
D．发动机的输出功率为
故D正确，不符合题意。
故选A。
7．（2022·云南·中考真题）关于图所示的热现象，说法正确的是（ ）
A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能
B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C．图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D．图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】C
【解析】A．不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；
B．冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误；
C．用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能，故C正确；
D．向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误。
故选C。
二、填空题
8．（2022·江苏·中考真题）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】 永不停息地做无规则运动 机械能转化为内能 1.5×103N 37.5%
【解析】（1）[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）[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）[3][4][5]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
9．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天，常常风雪交加，异常寒冷，牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用______使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），或吹几口气，亦感觉暖和，这是利用_______使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），牧民们有时还点燃“羊砖”（草原牧民用的清洁能源）作为燃料，取暖、烧水，一俯一仰，其乐融融，已知羊砖的热值是，现完全燃烧2kg的羊砖，放出的热量为________J；设该热量有10%被水吸收，能将_______kg的水从5°C加热到95°C。【已知】。
【答案】 做功 热传递 7.9
【解析】[1]牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用克服摩擦做功，增加内能，从而使手的温度升高，是通过做功的方式增加内能的。
[2]吹几口气，亦感觉暖和，这是因为吹出的气温度比较手高，手吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递的方式增加内能的。
[3]完全燃烧2kg的羊砖放出的热量
[4]该热量有10%被水吸收，由可得水吸收的热量
根据可得加热的水的质量
10．（2022·广西河池·中考真题）平直的公路上，一辆轿车重为2×104N，在轿车牵引力F=4×103N的作用下前进了200m，则轿车做的功为 ______J；轿车的发动机（热机）在工作过程中将内能转化为机械能的是 ______冲程。
【答案】 8×105 做功
【解析】[1]轿车做的功为
W=Fs=4×103N×200m=8×105J
[2]内燃机在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
11．（2022·江苏南通·模拟预测）如图“天问一号”于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。该火箭起飞后，“天问一号”相对于发射火箭是______的；火箭向下喷出燃气向上起飞说明物体间力的作用是______的。探测器抵达火星周围轨道后，离地球的距离约1.8×108m，通过______波向地球传输拍摄的火星高清照片大约需要______s。
【答案】 静止 相互 电磁 0.6
【解析】[1]“天问一号”由长征五号遥四运载火箭发射升空，该火箭起飞后，“天问一号”与火箭一起升空，故相对于火箭，位置没有发生改变，故相对于火箭，“天问一号”处于静止。
[2]火箭向下喷出燃气向上起飞说明物体间力的作用是相互的，火箭向下喷燃气，燃气给火箭一个向上的力，故力的作用是相互的。
[3]探测器抵达火星周围轨道后，通过电磁波传递信号，因为电磁波传递不需要介质。
[4]向地球传输拍摄的火星高清照片大约需要
故向地球传输拍摄的火星高清照片大约需要。
12．（2022·全国·九年级专题练习）如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩冲程中气缸内气体内能增加是通过_______方式实现的；正常工作1min，柴油机输出的有用功_________J，消耗柴油________kg，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为_________N。（q柴油=4.0×107J/kg）
【答案】 做功 ##480000 0.03##3×10-2 4000##4×103
【解析】[1]改变物体内能的方法是做功和热传递。柴油机压缩冲程，活塞压缩空气做功，机械能转化为内能，故气缸内气体内能增加是通过做功方式实现的。
[2] 正常工作1min，柴油机输出的有用功
[3] 柴油机的效率为40%，柴油完全燃烧释放的总能量为
消耗柴油的质量为
[4] 由转速2400r/min，可知1min曲轴转动了2400r，对外做功1200次，则每一次做功为
做功冲程中燃气对活塞的平均压力为
13．（2022·四川省遂宁市第二中学校九年级期末）如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的_____（甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如图C所示，1s内该缸对外做功_____次，在每个做功冲程里该单缸对外做功_____J，若该冲程消耗柴油0.0625g，理论上该冲程的热机效率为_____%。（）
【答案】 乙 25 1000 40
【解析】[1]图A塞子被顶出的过程是内能转化为机械能的过程，其能量转化和内燃机的做功冲程相同；对比B图的四个冲程，乙冲程进排气门同时关闭，活塞向下运动，所以乙冲程是做功冲程，故塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的乙冲程能量转化过程。
[2]如图C，柴油机每分钟转3000转，则每秒转50转，每两转做一次功，故每秒做功25次。
[3]该单缸的功率为
每个做功冲程里该单缸对外做功为
[4]每个做功冲程消耗柴油的质量为
每个做功冲程柴油完全燃烧放出的热量是
该做功冲程的热机效率为
14．（2022·内蒙古呼和浩特·二模）轿车已逐渐进入百姓家庭，轿车的外形类似于飞机的机翼。
（1）如图所示，这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车所受重力；
（2）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的________冲程是将内能转化为机械能；
（3）在高速公路快速行驶的汽车，后车和前车一定要保持适当的距离，否则很容易出现追尾事故。请用学过物理知识解释：
①在追尾事故中，即后车撞击前车时，后车也有不同程度的损坏______；
②即使踩了刹车，汽车仍要向前滑行一段距离______；
③而且刹车前速度越大，刹车距离就越大（要求用功能关系解释）______。
【答案】 小于 做功 物体间力的作用是相互的 这是由于惯性 汽车刹车前速度越大，动能就越大，克服阻力做的功也越多，所以刹车距离就越大
【解析】（1）[1]这种流线型汽车的上表面的气体流速大，向下的压强小，下表面气体流速小，向上的压强大，因此会产生一个向上的合力，使得汽车对水平面的压力就小于汽车的重力了。
（2）[2]做功冲程是燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。
（3）[3]由于物体间力的作用是相互的，后车撞前车时，前车对后车也有力的作用。
[4]因为汽车是运动的，即使踩了刹车，汽车由于惯性，也会向前滑行一段距离。
[5] 同一辆汽车速度越大，动能就越大，刹车时克服阻力做的功也越多，所以刹车距离就越大。
三、实验题
15．（2022·江苏扬州·中考真题）利用易拉罐做以下儿个小实验，
（1）如图1，向空易拉罐中插入透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，把罐体放在热水中，可以看到油柱______，这是利用气体的______制作简易温度计；
（2）如图2，在易拉罐中放入盐和敲碎的冰，用筷子轻轻搅拌半分钟，可以看到罐底出现“白霜”这是空气中的水蒸气发生了______现象；
（3）如图3，将易拉罐底部开一圆孔倒出饮料，放入滴有酒精的小块脱脂棉花，轻轻晃动易拉罐，把电火花发生器紧紧塞进孔中，按动按钮，观察到罐子飞出去了，这个过程与汽油机的______冲程能量转化方式一致。
【答案】 上升 热胀冷缩 凝华 做功
【解析】（1）[1][2]空易拉罐中插入透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，把罐体放在热水中，由于热胀冷缩，罐内气体受热体积会膨胀，使管内油柱上升。
（2）[3]冰中加盐会降低冰的熔点，在易拉罐中放入盐和敲碎的冰，用筷子轻轻搅拌半分钟，罐内的冰会在0℃以下开始熔化，因熔化过程要吸收热量，所以使罐壁的温度降低且低于0℃，空气中的水蒸气遇到0℃以下的罐底发生凝华现象，由水蒸气直接变为小冰晶附着在罐壁上，所以出现“白霜”。
（3）[4]按动电火花发生器按钮，会点燃罐内酒精，酒精燃烧产生高温高压的燃气而向外喷气做功，所以罐子飞出去。这一过程是酒精的化学能转化为内能，再由内能转化为罐子的机械能，与汽油机的做功冲程能量转化方式一致。
16．（2022·山东潍坊·九年级期中）如图甲所示，小明用规格相同的加热器、烧杯、温度计这些实验器材探究“比较水和煤油吸热的情况”。同时给质量相同的水和煤油加热，观察温度计，记录温度和时间的数据如表：
（1）通过分析表格，可以看出：升高相同的温度时，吸收热量较多的物质是______，你的判断依据是______；
（2）图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线______（填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中煤油的热值______（选填“变大”或“不变”或“变小”）；
（3）根据以上两种实验方案都可以得出______吸（放）热能力更强；若在加热过程中，不考虑热量散失，通过计算分析可以得到水的比热容与煤油比热容的比值为：______；
（4）从吸热能力角度来看，温度计中的液体选用______（选填“水”或“煤油”）更合适。
【答案】 水 水的加热时间长 ① 不变 水 2：1 煤油
【解析】（1）[1][2]根据表格中的数据可知，相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水的加热时间长，则水吸收的热量较多。
（2）[3] 观察图象，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，根据比较吸热能力强弱的方法可知，①的吸热能力弱，即①表示物质的比热容小；又因②是水的温度随时间的变化规律图象，水的比热容又大于煤油的比热容，故①为煤油。
[4] 热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变。
（3）[5] 根据图像可知，相同质量的水和煤油，升高相同温度，水吸收的热量多，则水的吸热能力强。
[6] 根据表格中的数据可知，相同质量的水和煤油，升高相同温度，水的加热时间是煤油加热时间的2倍，即水吸收的热量是煤油吸收热量的2倍，根据Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，故水的比热容与煤油的比热容的比值2：1。
（4）[7] 煤油的比热容比水小，根据Q吸＝cmΔt可知，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油升高的温度多，示数变化更明显，所以温度计中的液体选用煤油更合适。
四、计算题
17．（2022·山东威海·中考真题）某救援志愿小组利用救生筏开展海上救援演练。甲、乙2名志愿者将质量为100kg的救生筏（内含汽油发动机等）放在轮船的水平甲板上，救生筏与甲板接触面积为，已知甲、乙两人的质量均为50kg。（g=10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）
（1）救生筏对甲板的压强是多少？
（2）演练地点离最近的海岸50km，将救生筏从轮船放入海中，甲、乙两人乘坐救生筏，救生筏沿海面匀速行驶，救生筏受到的阻力始终为开始出发时总重力的0.2倍，汽油完全燃烧放出热量的20%转化为推动救生筏前进的机械能。若发动机装有汽油3kg，请通过计算说明甲、乙能否安全抵达海岸。
【答案】（1）250Pa；（2）能安全到达
【解析】解：（1）救生筏对甲板的压力为
救生筏对甲板的压强是
（2）匀速直线行驶
汽油完全燃烧放出的热量为
有效利用的机械能为
救生筏通过的路程为
因为s>50km，所以能安全到达。
答：（1）救生筏对甲板的压强是；
（2）能够安全到达。
18．（2022·河南洛阳·一模）一辆物流运输车如图所示，该运输车空载时质量为2×103kg，最大载重3t。某次运输过程中，该运输车满载，以40km/h的速度水平匀速直线行驶了30min。此时该车受到的平均阻力为1.8×103N，车轮与地面的总接触面积为0.25m2。（g取10N/kg）
（1）此时该车对地面的压强为多少？
（2）牵引力在这段路程中做功为多少？
（3）此过程该车共消耗柴油2kg，则该车效率为多少？（q汽油＝4.6×107J/kg）
【答案】（1）2×105Pa；（2）3.6×107J；（3）39.1%
【解析】（1）运输车满载时对地面的压力等于满载时的总重力，由即可求出压强。
（2）运输车匀速行驶，因此牵引力等于车受到的平均阻力，由s＝vt求出运输车行驶的距离，再由W＝Fs计算牵引力做功。
（3）牵引力做的功为有用功，由Q＝mq计算出柴油燃烧释放出的总能量，即可求出热机效率。
解：（1）汽车对地面的压力
所以车对地面的压强
（2）汽车运动时间
因此车行驶的距离
运输车匀速行驶，则车的牵引力
因此，牵引力做的功
（3）柴油放出的总热量
因此，柴油发动机的效率
答：（1）运输车满载静止在水平地面上对地面的压强为2×105Pa。
（2）运输车牵引力在这段路程中做功为3.6×107J。
（3）运输车柴油发动机的效率为39.1%。型号
HRO5h
活塞行程
100mm
转速
2400r/min
输出功率
8kW
效率
40%
物质的温度/℃
25
30
35
40
升高的温度/℃
0
5
10
15
加热时间/min
煤油
0
2
4
6
水
0
4
8
12
1．（2022·湖南邵阳·中考真题）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【答案】D
【解析】A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
2．（2022·全国·九年级）如图所示，下列说法中正确的是（ ）
①甲图：这个实验可以作为热机的工作原理模型，是机械能转化为内能
②乙图：手迅速下压，筒内观察到硝化棉燃烧，整个实验过程中有热传递发生
③丙图：抽出玻璃板，上瓶也会变成红棕色，说明分子之间有引力
④丁图：当瓶塞跳起来时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气液化成小水珠形成白雾
A．只有②④B．只有①③C．只有②③D．只有①④
【答案】A
【解析】①甲图：本图的实验，对试管加热，试管中气体推动活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能，这个实验可以作为热机的工作原理模型，是内能转化为机械能，故①错误；
②乙图：手迅速下压，活塞对筒内气体做功，气体内能增大，温度升高，筒内观察到硝化棉燃烧，整个实验过程中有热传递发生，气体将热量传递给硝化棉，使其内能增大，温度升高，达到燃点，故②正确；
③丙图：抽出玻璃板，上瓶也会变成红棕色，这是扩散现象，说明分子永不停息地做无规则运动，故③错误；
④丁图：向烧瓶打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对外做功，使瓶塞跳起，气体内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气液化成小水珠形成白雾，故④正确。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．（2022·山东聊城·中考真题）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，是因为铅柱的分子之间存在斥力
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，这个过程中的能量转化和汽油机压缩冲程的能量转化相同
【答案】C
【解析】A．甲图气体扩散实验中二氧化氮和空气分子都在不停地做无规则运动，彼此进入对方，故A错误；
B．两个铅块相互压紧后，能悬挂重物而不分开，是因为两个铅柱的分子之间存在引力，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，随着温度的升高，食用油的内能增加，故C正确；
D．试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，与汽油机做功冲程的能量转化是相同的，故D错误。
故选C。
4．（2022·湖南郴州·中考真题）2022年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
【答案】D
【解析】ABC．机械能是动能和势能之和，天舟二号货运飞船加速上升过程中，重力势能和动能都增大，机械能变大，是将燃料的内能转化为机械能，故ABC错误；
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓的相对位置没有发生改变，同步运行，处于相对静止状态，故D正确。
故选D。
5．（2022·湖南永州·中考真题）下列关于分子热运动和内能的说法正确的是（ ）
A．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容大
C．汽油机压缩冲程中内能转化为机械能
D．人造木板黏合剂中的甲醛扩散到空气中会造成空气污染，说明分子在不停地做无规则的运动
【答案】D
【解析】A．任何物体在任何温度下都具有内能，冰块虽然很冷，但也具有内能，故A错误；
B．沙漠中昼夜温度变化大，是因为沙石的比热容小，与相同质量的其它物质相比，吸收或放出相同的热量，沙石升高或降低的温度较大，所以导致温差较大，故B错误；
C．汽油机压缩冲程中，活塞压缩汽缸内的气体，对气体做功，将活塞的机械能转化为气体的内能，故C错误；
D．人造木板黏合剂中的甲醛扩散到空气中会造成空气污染，这是甲醛分子不停地做无规则运动的结果，故D正确。
故选D。
6．（2022·全国·九年级）近年来，我国民用汽油发动机技术取得了长足进步，接近国际先进汽油发动机的水平某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速是1800r/min，若做功冲程每次做功6000J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是（ ）
A．每秒飞轮转60圈B．每秒完成60个冲程
C．每秒对外做功15次D．发动机的输出功率是90kW
【答案】A
【解析】ABC．汽油机一个工作循环包含了四个冲程，曲轴转两转，对外做功一次，因为发动机转速是1800r/min，所以1s钟飞轮转30r，是15个工作循环，对外做功15次，有60个冲程，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意，C正确，不符合题意；
D．发动机的输出功率为
故D正确，不符合题意。
故选A。
7．（2022·云南·中考真题）关于图所示的热现象，说法正确的是（ ）
A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能
B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C．图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D．图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】C
【解析】A．不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；
B．冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误；
C．用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能，故C正确；
D．向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误。
故选C。
二、填空题
8．（2022·江苏·中考真题）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】 永不停息地做无规则运动 机械能转化为内能 1.5×103N 37.5%
【解析】（1）[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）[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）[3][4][5]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
9．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天，常常风雪交加，异常寒冷，牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用______使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），或吹几口气，亦感觉暖和，这是利用_______使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），牧民们有时还点燃“羊砖”（草原牧民用的清洁能源）作为燃料，取暖、烧水，一俯一仰，其乐融融，已知羊砖的热值是，现完全燃烧2kg的羊砖，放出的热量为________J；设该热量有10%被水吸收，能将_______kg的水从5°C加热到95°C。【已知】。
【答案】 做功 热传递 7.9
【解析】[1]牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用克服摩擦做功，增加内能，从而使手的温度升高，是通过做功的方式增加内能的。
[2]吹几口气，亦感觉暖和，这是因为吹出的气温度比较手高，手吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递的方式增加内能的。
[3]完全燃烧2kg的羊砖放出的热量
[4]该热量有10%被水吸收，由可得水吸收的热量
根据可得加热的水的质量
10．（2022·广西河池·中考真题）平直的公路上，一辆轿车重为2×104N，在轿车牵引力F=4×103N的作用下前进了200m，则轿车做的功为 ______J；轿车的发动机（热机）在工作过程中将内能转化为机械能的是 ______冲程。
【答案】 8×105 做功
【解析】[1]轿车做的功为
W=Fs=4×103N×200m=8×105J
[2]内燃机在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
11．（2022·江苏南通·模拟预测）如图“天问一号”于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。该火箭起飞后，“天问一号”相对于发射火箭是______的；火箭向下喷出燃气向上起飞说明物体间力的作用是______的。探测器抵达火星周围轨道后，离地球的距离约1.8×108m，通过______波向地球传输拍摄的火星高清照片大约需要______s。
【答案】 静止 相互 电磁 0.6
【解析】[1]“天问一号”由长征五号遥四运载火箭发射升空，该火箭起飞后，“天问一号”与火箭一起升空，故相对于火箭，位置没有发生改变，故相对于火箭，“天问一号”处于静止。
[2]火箭向下喷出燃气向上起飞说明物体间力的作用是相互的，火箭向下喷燃气，燃气给火箭一个向上的力，故力的作用是相互的。
[3]探测器抵达火星周围轨道后，通过电磁波传递信号，因为电磁波传递不需要介质。
[4]向地球传输拍摄的火星高清照片大约需要
故向地球传输拍摄的火星高清照片大约需要。
12．（2022·全国·九年级专题练习）如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩冲程中气缸内气体内能增加是通过_______方式实现的；正常工作1min，柴油机输出的有用功_________J，消耗柴油________kg，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为_________N。（q柴油=4.0×107J/kg）
【答案】 做功 ##480000 0.03##3×10-2 4000##4×103
【解析】[1]改变物体内能的方法是做功和热传递。柴油机压缩冲程，活塞压缩空气做功，机械能转化为内能，故气缸内气体内能增加是通过做功方式实现的。
[2] 正常工作1min，柴油机输出的有用功
[3] 柴油机的效率为40%，柴油完全燃烧释放的总能量为
消耗柴油的质量为
[4] 由转速2400r/min，可知1min曲轴转动了2400r，对外做功1200次，则每一次做功为
做功冲程中燃气对活塞的平均压力为
13．（2022·四川省遂宁市第二中学校九年级期末）如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的_____（甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如图C所示，1s内该缸对外做功_____次，在每个做功冲程里该单缸对外做功_____J，若该冲程消耗柴油0.0625g，理论上该冲程的热机效率为_____%。（）
【答案】 乙 25 1000 40
【解析】[1]图A塞子被顶出的过程是内能转化为机械能的过程，其能量转化和内燃机的做功冲程相同；对比B图的四个冲程，乙冲程进排气门同时关闭，活塞向下运动，所以乙冲程是做功冲程，故塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的乙冲程能量转化过程。
[2]如图C，柴油机每分钟转3000转，则每秒转50转，每两转做一次功，故每秒做功25次。
[3]该单缸的功率为
每个做功冲程里该单缸对外做功为
[4]每个做功冲程消耗柴油的质量为
每个做功冲程柴油完全燃烧放出的热量是
该做功冲程的热机效率为
14．（2022·内蒙古呼和浩特·二模）轿车已逐渐进入百姓家庭，轿车的外形类似于飞机的机翼。
（1）如图所示，这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车所受重力；
（2）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的________冲程是将内能转化为机械能；
（3）在高速公路快速行驶的汽车，后车和前车一定要保持适当的距离，否则很容易出现追尾事故。请用学过物理知识解释：
①在追尾事故中，即后车撞击前车时，后车也有不同程度的损坏______；
②即使踩了刹车，汽车仍要向前滑行一段距离______；
③而且刹车前速度越大，刹车距离就越大（要求用功能关系解释）______。
【答案】 小于 做功 物体间力的作用是相互的 这是由于惯性 汽车刹车前速度越大，动能就越大，克服阻力做的功也越多，所以刹车距离就越大
【解析】（1）[1]这种流线型汽车的上表面的气体流速大，向下的压强小，下表面气体流速小，向上的压强大，因此会产生一个向上的合力，使得汽车对水平面的压力就小于汽车的重力了。
（2）[2]做功冲程是燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。
（3）[3]由于物体间力的作用是相互的，后车撞前车时，前车对后车也有力的作用。
[4]因为汽车是运动的，即使踩了刹车，汽车由于惯性，也会向前滑行一段距离。
[5] 同一辆汽车速度越大，动能就越大，刹车时克服阻力做的功也越多，所以刹车距离就越大。
三、实验题
15．（2022·江苏扬州·中考真题）利用易拉罐做以下儿个小实验，
（1）如图1，向空易拉罐中插入透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，把罐体放在热水中，可以看到油柱______，这是利用气体的______制作简易温度计；
（2）如图2，在易拉罐中放入盐和敲碎的冰，用筷子轻轻搅拌半分钟，可以看到罐底出现“白霜”这是空气中的水蒸气发生了______现象；
（3）如图3，将易拉罐底部开一圆孔倒出饮料，放入滴有酒精的小块脱脂棉花，轻轻晃动易拉罐，把电火花发生器紧紧塞进孔中，按动按钮，观察到罐子飞出去了，这个过程与汽油机的______冲程能量转化方式一致。
【答案】 上升 热胀冷缩 凝华 做功
【解析】（1）[1][2]空易拉罐中插入透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，把罐体放在热水中，由于热胀冷缩，罐内气体受热体积会膨胀，使管内油柱上升。
（2）[3]冰中加盐会降低冰的熔点，在易拉罐中放入盐和敲碎的冰，用筷子轻轻搅拌半分钟，罐内的冰会在0℃以下开始熔化，因熔化过程要吸收热量，所以使罐壁的温度降低且低于0℃，空气中的水蒸气遇到0℃以下的罐底发生凝华现象，由水蒸气直接变为小冰晶附着在罐壁上，所以出现“白霜”。
（3）[4]按动电火花发生器按钮，会点燃罐内酒精，酒精燃烧产生高温高压的燃气而向外喷气做功，所以罐子飞出去。这一过程是酒精的化学能转化为内能，再由内能转化为罐子的机械能，与汽油机的做功冲程能量转化方式一致。
16．（2022·山东潍坊·九年级期中）如图甲所示，小明用规格相同的加热器、烧杯、温度计这些实验器材探究“比较水和煤油吸热的情况”。同时给质量相同的水和煤油加热，观察温度计，记录温度和时间的数据如表：
（1）通过分析表格，可以看出：升高相同的温度时，吸收热量较多的物质是______，你的判断依据是______；
（2）图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线______（填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中煤油的热值______（选填“变大”或“不变”或“变小”）；
（3）根据以上两种实验方案都可以得出______吸（放）热能力更强；若在加热过程中，不考虑热量散失，通过计算分析可以得到水的比热容与煤油比热容的比值为：______；
（4）从吸热能力角度来看，温度计中的液体选用______（选填“水”或“煤油”）更合适。
【答案】 水 水的加热时间长 ① 不变 水 2：1 煤油
【解析】（1）[1][2]根据表格中的数据可知，相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水的加热时间长，则水吸收的热量较多。
（2）[3] 观察图象，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，根据比较吸热能力强弱的方法可知，①的吸热能力弱，即①表示物质的比热容小；又因②是水的温度随时间的变化规律图象，水的比热容又大于煤油的比热容，故①为煤油。
[4] 热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变。
（3）[5] 根据图像可知，相同质量的水和煤油，升高相同温度，水吸收的热量多，则水的吸热能力强。
[6] 根据表格中的数据可知，相同质量的水和煤油，升高相同温度，水的加热时间是煤油加热时间的2倍，即水吸收的热量是煤油吸收热量的2倍，根据Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，故水的比热容与煤油的比热容的比值2：1。
（4）[7] 煤油的比热容比水小，根据Q吸＝cmΔt可知，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油升高的温度多，示数变化更明显，所以温度计中的液体选用煤油更合适。
四、计算题
17．（2022·山东威海·中考真题）某救援志愿小组利用救生筏开展海上救援演练。甲、乙2名志愿者将质量为100kg的救生筏（内含汽油发动机等）放在轮船的水平甲板上，救生筏与甲板接触面积为，已知甲、乙两人的质量均为50kg。（g=10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）
（1）救生筏对甲板的压强是多少？
（2）演练地点离最近的海岸50km，将救生筏从轮船放入海中，甲、乙两人乘坐救生筏，救生筏沿海面匀速行驶，救生筏受到的阻力始终为开始出发时总重力的0.2倍，汽油完全燃烧放出热量的20%转化为推动救生筏前进的机械能。若发动机装有汽油3kg，请通过计算说明甲、乙能否安全抵达海岸。
【答案】（1）250Pa；（2）能安全到达
【解析】解：（1）救生筏对甲板的压力为
救生筏对甲板的压强是
（2）匀速直线行驶
汽油完全燃烧放出的热量为
有效利用的机械能为
救生筏通过的路程为
因为s>50km，所以能安全到达。
答：（1）救生筏对甲板的压强是；
（2）能够安全到达。
18．（2022·河南洛阳·一模）一辆物流运输车如图所示，该运输车空载时质量为2×103kg，最大载重3t。某次运输过程中，该运输车满载，以40km/h的速度水平匀速直线行驶了30min。此时该车受到的平均阻力为1.8×103N，车轮与地面的总接触面积为0.25m2。（g取10N/kg）
（1）此时该车对地面的压强为多少？
（2）牵引力在这段路程中做功为多少？
（3）此过程该车共消耗柴油2kg，则该车效率为多少？（q汽油＝4.6×107J/kg）
【答案】（1）2×105Pa；（2）3.6×107J；（3）39.1%
【解析】（1）运输车满载时对地面的压力等于满载时的总重力，由即可求出压强。
（2）运输车匀速行驶，因此牵引力等于车受到的平均阻力，由s＝vt求出运输车行驶的距离，再由W＝Fs计算牵引力做功。
（3）牵引力做的功为有用功，由Q＝mq计算出柴油燃烧释放出的总能量，即可求出热机效率。
解：（1）汽车对地面的压力
所以车对地面的压强
（2）汽车运动时间
因此车行驶的距离
运输车匀速行驶，则车的牵引力
因此，牵引力做的功
（3）柴油放出的总热量
因此，柴油发动机的效率
答：（1）运输车满载静止在水平地面上对地面的压强为2×105Pa。
（2）运输车牵引力在这段路程中做功为3.6×107J。
（3）运输车柴油发动机的效率为39.1%。型号
HRO5h
活塞行程
100mm
转速
2400r/min
输出功率
8kW
效率
40%
物质的温度/℃
25
30
35
40
升高的温度/℃
0
5
10
15
加热时间/min
煤油
0
2
4
6
水
0
4
8
12
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