第12章 机械能和内能（综合检测卷）（原卷版+解析版）

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（考试时间：100分钟 �试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：八年级下册（苏科版）。
5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（本题2分）关于能量大小，下列说法中错误的是（ ）
A．运动速度越大的物体，它的动能越大B．物体运动的速度越大，质量越大，物体的动能就越大
C．物体的质量大，它的重力势能不一定大 D．质量越大的物体，被举得越高，它的重力势能就越大
【答案】A
【详解】A. 影响动能的因素是物体的质量和速度，只知道速度的大小，无法判断动能的大小，故A错误，符合题意；B. 物体运动的速度越大，质量越大，物体的动能就越大，故B正确，不符合题意；C. 影响重力势能的因素是物体的质量和高度，只知道质量的大小不能判断重力势能的大小，故C正确，不符合题意；D. 质量越大的物体，被举得越高，它的重力势能就越大，故D正确，不符合题意．故选A.
点睛：解决此题要知道动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大．
2．（本题2分）跳远运动的几个阶段如图所示，运动员起跳，脚离开地面后其机械能为E，若从起跳后、经过最高点，至落到沙地前，均忽略空气阻力，下列有关他的机械能（E）与其离地高度（h）的说法正确的是（ ）
A．h变化时，E保持不变
B．h变化时，E一直减小
C．E随h增大而增大，减小而减小
D．E随h增大而减小，减小而增大
【答案】A
【详解】忽略空气阻力，运动员从起跳后、经过最高点，至落到沙地前，机械能守恒，所以h变化时，E保持不变，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．（本题2分）下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体含有的热量一定多
B．温度高的物体具有的内能一定大
C．物体的温度升高，一定是外界对物体做功
D．物质吸热发生物态变化时，温度可能不变，但内能一定增加
【答案】D
【详解】A．热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故A错误；
B．内能大小跟物体的质量、状态、温度有关，所以温度高的物体具有的内能不一定大，故B错误；
C．一个物体的温度升高，不一定是外界对物体做功，也有可能是吸收了热量，故C错误；
D．物质吸热发生物态变化时，温度可能不变，但内能一定增加；如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加，故D正确。
故选D。
4．（本题2分）游乐场上的翻滚过山车是一种惊险有趣的游戏，图为过山车轨道的简化示意图。过山车从高处的A点沿倾斜轨道加速滑下至B点，然后沿圆环轨道减速上升至圆环顶部C点，再沿圆环轨道加速运动至D点，最后沿水平轨道减速运动直到停止。则下列说法中正确的是（ ）
A．从A点到B点的过程中，过山车的重力势能增大，动能增大
B．从B点到C点的过程中，过山车的重力势能增大，动能减小
C．从C点到D点的过程中，过山车的动能转化为重力势能
D．从D点开始做减速运动，是因为过山车具有惯性
【答案】B
【详解】A．从A点到B点的过程中，过山车的质量不变，高度下降，速度增大，重力势能减小，动能增大，故A错误；
B．从B点到C点的过程中，过山车的质量不变，高度上升，速度减小，过山车的重力势能增大，动能减小，故B正确；
C．从C点到D点的过程中，过山车的质量不变，高度下降，速度增大，重力势能减小，动能增大，过山车的重力势能转化为动能，故C错误；
D．从D点开始做减速运动，是因为过山车受到阻力作用，故D错误。
故选B。
5．（本题2分）如图所示，在一个配有活塞的密闭厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧，根据实验现象判断下列说法中正确的是（ ）
A．活塞迅速下压棉花燃烧，表明筒内气体温度升高了
B．活塞迅速下压的过程中，筒内气体的内能保持不变
C．活塞下压过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同
D．实验中棉花的点燃方式与汽油机中汽油的点燃方式相同
【答案】A
【详解】活塞迅速下压，机械能转化为筒内气体的内能，内能提高，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧，这一过程与热机压缩冲程的能量转化相同；汽油的燃点低，汽油机采用点燃式点火方式，而实验中棉花的点燃方式是压燃式。
故选A。
6．（本题2分）两个物体之间没有发生热传递，是因为它们具有相同的（ ）
A．比热容B．热值C．温度D．内能
【答案】C
【详解】热量总是从高温物体传递到低温物体，因为发生热传递的条件是有温度差，如果两物体没发生热传递，肯定是具有相同的温度．
故选C．
【点评】本题主要考查学生对：热传递的条件的了解和掌握．
7．（本题2分）关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物体的质量越大，它的比热容越大
C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关
D．物体的温度升高的越大，比热容越大
【答案】C
【详解】比热容是物质本身的一种特性，其大小是由物质决定的，与是否吸热、放热、温度、质量等因素无关。故ABD错误；C正确。
故选C。
8．（本题2分）甲、乙两容器间有一斜管相连，都盛有水且液面一样高，K是一个开关，打开开关下列判断中正确的是（ ）

A．水将由A流向B．水将由B流向A
C．水不流动D．无法确定
【答案】C
【详解】如图，当阀门打开时，A和B的上端开口底部连通，构成了连通器。由于容器中装同一种液体，且液面相平，因此打开阀门后，液面仍保持相平，液体不会流动。故C正确，ABD错误。
故选C。
9．（本题2分）下列说法错误的是（ ）
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
【详解】A．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因沿海地区多水，内陆地区多砂石，水的比热容比砂石的比热容大，同样受冷和受热时温度变化小，故A正确，不符合题意；
B．冬天双手互搓，手克服摩擦做功，机械能转化为内能，使手的温度升高，这是用做功的方式改变内能，故B错误，符合题意；
C．铅片与金片紧压在一起，长时间后铅片和金片互相渗入，是扩散现象形成的，分子在做无规则运动，故C正确，不符合题意；
D．汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。
故选B。
10．（本题2分）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中错误的是（ ）
A．酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变
B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，说明分子在不停地做无规则运动
C．活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，此时内能转化为机械能
D．玻璃筒内的空气被压缩是通过做功的方式使空气的内能增加
【答案】C
【详解】A．热值是燃料的一种特性，密度、比热容都是物质的特性，都与物质的质量、体积无关，所以，酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变，所以A正确，故A不符合题意；
B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，但是二氧化氮的密度大于空气，说明分子在不停地做无规则运动，所以B正确，故B不符合题意；
C．两个气门关闭，活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能，所以C错误，故C符合题意；
D．图中玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，所以D正确，故D不符合题意。
故选C。
11．（本题2分）小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图像如图乙所示。已知，下列说法正确的是（ ）
A．加热2min，水吸收的热量大于油吸收的热量
B．油的比热容为
C．第2~3min内，油吸收的热量为
D．小乐用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，则
【答案】C
【详解】A．两个相同试管同时用红外加热器加热相同时间，水吸收的热量等于油吸收的热量，故A错误；
B．根据图乙可知，升高相同的温度，B所吸收的热量更多，故B的比热容大，B为水。升高20℃，A、B的加热时间分别为2min和3min，则其对应的吸热之比为
根据可知
在质量和升高的温度相同的情况下，油的比热容为
故B错误；
C．水加热3分钟升高20℃，水吸收的热量为
第2~3min内，水吸收的热量为
因此，在相同时间内，水和油吸收的热量一样多，故第2~3min内油吸收的热量为，故C正确；
D．小华用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，故相同时间，吸热相同，升高的温度相同，根据可知，质量与比热容成反比，即
故D错误。
故选C。
12．（本题2分）如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，在标准大气压下，若质量为的B燃料完全燃烧释放的热量为，其中有60%的热量被质量为、初始温度为的水吸收，，下列说法正确的是（ ）
A．从图中可看出A燃料的热值大于B燃料的热值
B．B的热值是
C．水吸收了热量后水的温度将升高
D．水吸收了热量后水的温度将升高
【答案】D
【详解】A．如图
取相同质量的燃料，由图可知，当燃料的质量为m0时，燃料完全燃烧放出的热量，由可知，燃料A、B的热值， 即A燃料的热值小于B燃料的热值，故A错误；
B．B燃料的热值
故B错误；
CD．水吸收的热量
水升高的温度
水的末温
在一标准大气压下水的沸点是100°C，水沸腾时吸收热量、温度不变，因此水的温度将升高
，
故C错误、D正确。
故选D。
第II卷（非选择题）
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共25分）
13．（本题2分）2024年4月我国神舟十八号载人飞船顺利发射入轨，火箭喷出向下燃气推动飞船向上飞行，飞船加速上升时，动能 ，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 增大 增大
【详解】[1][2]物体的动能与物体的质量和速度有关，当质量不变时，速度越大、动能越大；物体的重力势能与物体的质量和高度有关，当质量不变时，高度越高，重力势能越大。飞船加速上升时，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大。
14．（本题1分）某城市铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，该过程将动能转为 能，充分地利用了能量。
【答案】重力势能
【解析】【小题1】进站时，提前关闭发动机，利用惯性驶上站台，在这个过程中，将动能转化成重力势能储存起来，减小因刹车而消耗的能量；出站时，又将重力势能转化为动能供列车启动，从而减小了因启动而消耗的能量，达到了节能的目的。
15．（本题2分）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。BC段返回器的机械能 ；CD段返回器的重力势能 （以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 不变 变小
【详解】[1] BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变。
[2]CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
16．（本题4分）物体内所有分子的分子动能和分子 的总和叫做内能， 的冰块（选填“具有”或“没有”）内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度 大，内能 大（后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”）。
【答案】 势能 具有 一样 水蒸气
【详解】[1] 分子热运动具有分子动能，分子间存在相互作用力，凭借其相对位置而具有能叫分子势能，物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
[2] 任何物体都具有内能，故的冰块具有内能。
[3] 质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度都是100℃，温度一样大。
[4] 100℃水变成100℃水蒸气需要吸收热量，故质量相同的100℃水蒸气和100℃水，100℃水蒸气内能大。
17．（本题3分）如图甲所示，将质量相等的冰和蜡分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热，绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）比较，B图线对应的物质是 。由图乙可知，A图线对应物质的内能 （填选项字母）。
A．先增大后不变再增大 B．持续增大 C．先增大后不变

【答案】 加热时间 蜡 B
【详解】[1]两试管在相同的烧杯中加热，在相同时间两种液体吸收热量相同，则两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
[2]由图可知，B图线熔化过程中吸热温度不断升高，属于非晶体，则B图线对应的物质是蜡。
[3]因为物质在熔化过程中不断吸收热量，则A图线对应物质的内能持续增大。
18．（本题4分）温度是用来表示物体 的物理量，热量是为了衡量 过程中能量转移的多少。水的比热容是焦，读作 。一杯水倒掉一半，剩下半杯水的比热容大小 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】 冷热程度 热传递 焦每千克摄氏度 不变
【详解】[1]温度是描述物体冷热程度的物理量。常用温度的单位是℃，读作摄氏度。
[2]为了衡量在热传递过程中能量转移的多少，物理学中引入了热量，热量的单位是焦。
[3]质量为1kg的某种物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量叫做这种物质的比热容，在国际单位制中比热的单位是焦耳/（千克摄氏度），读作焦每千克摄氏度。
[4]比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量和体积无关，一杯水倒掉一半，剩下半杯水的比热容大小不变。
19．（本题2分）甘肃武威美食“油饼子卷糕”享誉西北，每逢端午节，每家每户都要炸油饼，然后把糯米、红枣、核桃仁、花生、冰糖放在一起煮熟、搅匀，然后用炸好的油饼卷起来，香甜可口。小明家过节要炸油饼，要用天然气将质量为10kg、初温为20℃的大豆油加热到160℃，大豆油吸收了 J的热量。在很远的地方就能闻到香味，说明分子在 。
【答案】 永不停息地无规则运动
【详解】[1]大豆吸收的热量是
Q吸=c油m(t-t0)=2.5×103J/(kg·℃)×10kg×(160℃-20℃)=3.5×106J
[2]在很远的地方就能闻到香味，这是香味分子的扩散现象，说明分子在永不停息地无规则运动。
20．（本题2分）“端午浓情，粽叶飘香”，粽叶飘香是 现象。煮粽子时消耗了16g煤气，则这些煤气完全燃烧放出的热量能让 kg的水温度升高80℃。（，不计热量损失）
【答案】 扩散 2
【详解】[1]粽叶飘香，是香味分子进入人的鼻子的扩散现象。
[2]消耗16g煤气放出的热量
煤气燃烧放出的热量能让温度升高80摄氏度的水的质量
21．（本题3分）柴油机的构造与汽油机类似，不同点在于柴油机有一个喷油嘴而没有火花塞，其压缩冲程结束时，气缸内气体被压缩为高温气体，温度超过柴油的燃点，此时由喷油嘴向气缸内喷入雾化的柴油，柴油迅速燃烧，从而推动活塞做功，则如图中图 是柴油机的做功冲程，柴油燃烧时将 能转化为 能。
【答案】 甲 化学 内
【详解】[1]图中甲图燃料燃烧，气体对外做功，内能转化为机械能，活塞向下移动，所以图甲表示的是做功冲程。
[2][3]柴油燃烧时向外放热，将储存的化学能转化为内能。
22．（本题2分）2023年9月23日，第19届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳中和亚运会。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），甲醇的热值约为2.3×107J/kg。完全燃烧0.2kg甲醇能放出热量为 J，若这些热量的21%被10kg初温为20℃的水吸收，可以使水的温度上升 ℃。
【答案】 4.6×106 23
【详解】[1] 完全燃烧0.2kg甲醇能放出热量为
[2] 水吸收的热量为
水的温度上升
三、综合题（本题共8小题，共51分。解答第23、24、25题时，应写出解题过程）
23．（本题6分）在一个标准大气压下，用天然气将一壶质量为3kg的水烧开，消耗了的天然气（假设天然气完全燃烧），已知加热效率为35%，水的比热容，天然气的热值。求：
（1）该天然气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）水的初始温度。
【答案】（1）；（2）；（3）20℃
【详解】解：（1）该天然气完全燃烧放出的热量
（2）水吸收的热量
（3）水吸收热量温度变化
一个标准大气压下，水的沸点为100摄氏度，则水的初温
答：（1）该天然气完全燃烧放出的热量为；
（2）水吸收的热量为；
（3）水的初始温度为20℃。
24．（本题6分）煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。有效利用新型能源可以减少对传统能源的消耗，实现可持续发展。我国北方尝试采用地热能取暖，一地区有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为100t/h（表示每小时流出水的质量为100吨）。（，天然气的热值为）
（1）求每小时流出的地热水温度降低到40℃，所放出的热量；
（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为70%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？
【答案】（1）2.1×1010J；（2）750m3
【详解】解：（1）水放出的热量
Q放=c水m水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×1×105kg×（90℃-40℃）=2.1×1010J
（2）由得天然气需要放出的热量
由Q放=Vq得需要天然气的体积
答：（1）每小时流出的地热水温度降低到40℃所放出的热量为2.1×1010J；
（2）利用上述地热能供暖一小时可以节约750m3的天然气。
25．（本题6分）一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。从曹县汽车站驾驶该车到曹州牡丹园，用时1小时12分钟，行程54公里。g取10N/kg。
（1）求这辆轿车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强；
（2）求从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度；
（3）通过仪表盘显示的数据可知，从曹县汽车站到曹州牡丹园的过程中，汽车消耗3L汽油，求这一过程中牵引力做功的功率。
【答案】（1）2×105Pa；（2）45km/h；（3）6.25×103W
【详解】解：（1）这辆车停放时对地面的压力为
这辆车停放时对地面的压强为
（2）从曹县汽车站到曹州牡丹园，通过的路程为s=54km，所用的时间为
t=1时12分=1.2h
这一过程中的平均速度为
（3）汽油机效率为
则牵引力做的功为
这一过程中牵引力做功的功率为
答：（1）这辆轿车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强为2×105Pa；
（2）从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度为45km/h；
（3）这一过程中牵引力做功的功率为6.25×103W。
26．（本题5分）利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。
（1）实验中动能的大小无法测量，我们通过 来判断小车动能的大小；
（2）小车从斜面上滑下，它的 转化为动能，碰上物体B后，小车的部分动能转移给了物体B，这个能量的转化转移过程机械能总量 （选填“变大”“变小”或“不变”）：
（3）小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力，其中 是一对平衡力（填序号）。拿走物体B，如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，小车将 。
【答案】 物体B运动的距离 重力势能 变小 ①④ 匀速直线运动
【详解】（1）[1]通过观察物体B移动的距离的大小，来说明小车对物体B做功的多少，从而判断出小车具有的动能的大小。
（2）[2]小车从斜面上滑下，质量不变，速度变大，高度降低，它的重力势能转化为动能。
[3]碰上物体B后，B由静止到运动，小车的部分动能转移给了物体B，小车的整个运动过程中受摩擦力作用，需要克服摩擦力做功，另外碰撞过程中也会有机械能的损失，机械能总量减小。
（3）[4]根据平衡力的特点，小车所受的重力与水平面对小车的支撑力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，所以可知①重力、④水平面对小车的支持力是一对平衡力。
[5]如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，据牛顿第一定律知，小车将做匀速直线运动。
27．（本题7分）同学们想探究纸锥下落的快慢与哪些因素有关。他们提出了如下猜想：①与扇形纸片的半径有关；②与纸锥的锥角有关。于是他们用普通复印纸裁出3个不同规格的扇形纸片，制成了如图甲所示的3个纸锥。实验时，纸锥每次从相同高度由静止释放，用秒表多次测每个纸锥下落的时间，取平均值后记录在表格中：
（1）图乙中纸锥下落前的两种初始位置摆放方式，正确的是 （A/B）；
（2）比较 两个纸锥，发现纸锥下落的快慢与扇形纸片的半径 （有关/无关）；
（3）如果同学们按照既定的方案继续用如图丙的4、5号纸锥进行实验，4号纸锥比5号纸锥的锥角大，根据以上实验可知 号纸锥下落得快，纸锥下落过程中，机械能 （变大/变小/不变）；
（4）小明想继续测量纸锥下落的速度，应选用锥角 （较大/较小）的纸锥从相对 （较高/较低）的高度下落更有利于减小测量误差。
【答案】 A 1、3 无关 5 变小 较大 较高
【详解】（1）[1]为了控制变量，要保持纸锥下落高度相同，即纸锥下端高度相同，所以正确的是图A的摆放方式。
（2）[2][3]由表中信息可知，1、3两组实验纸锥下落高度和纸锥锥角相同，扇形纸片半径不同，纸锥下落时间相同，说明纸锥下落的快慢与扇形纸片的半径无关。
（3）[4]由1、2两组数据可知，在其它条件相同时，纸锥锥角越大，下落速度越慢，5号纸锥锥角较小，所以下落速度快。
[5]纸锥下落过程中克服摩擦做功，有一部分机械能转化为内能，所以机械能变小。
（4）[6][7]由前面的探究可知，纸锥锥角越大，下落速度越慢，从更高的位置下落，下落需要的时间更长，所以为了减小测量误差，应选择纸锥锥角较大的纸锥、从较高的高度下落。
28．（本题6分）某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时；选用下列实验器材；一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块、和（）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉、铁钉进入泡沫深度如图所示。
（1）在这个实验中，铝块在下落的过程中，它的 能转化为动能，可以通过观察 来比较铝块重力势能的大小，此过程用到的物理方法是 ；
（2）比较 两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。比较a、b两次实验可得到的结论是 ；
（3）铝块落在铁钉上不能立即停下，是因为铝块具有 。
【答案】 重力势 铁钉进入泡沫深度 转换法 a、c 质量相同时，物体高度越高，重力势能越大 惯性
【详解】（1）[1]在这个实验中，铝块在下落的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重力势能转化为动能。
[2][3]本实验利用转换法，用铁钉进入泡沫深度来比较铝块重力势能的大小。
（2）[4]由题意可知，a、c两次，高度相同，m3>m1， c图中铁钉进入泡沫深度较深，所以可得出铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。
[5] a、b两次，m2=m1，b图中高度较高，铁钉进入泡沫深度较深，所以可得出质量相同时，物体高度越高，重力势能越大。
（3）[6]铝块落在铁钉上不能立即停下，是因为铝块具有惯性，仍会保持原来的运动状态。
29．（本题10分）初三3班的小庄同学带领他的实验小组完成“探究水沸腾实验”。在实验过程中，小庄同学和他的组员遇到了几个实验问题，请你帮小庄同学解决：

（1）小庄在实验前提醒组员必须关注温度计的正确放置，请你在图A中选出正确的温度计放置的图片代码( )；
（2）组装好实验装置后，小庄同学变开始点燃酒精灯开始实验并每隔1min记录下水的温度，实验过程中，细心地小庄发现组员们正在第2min是温度没有记下，他马上拿出手机拍下了当时的实验装置和温度计的示数如图B，请你在实验表格的相应位置补全对应的温度数据；( )
（3）请你在图C坐标图中画出时间－温度的图像 ，从图像可以看出此时，水的沸点为 。如果只考虑气压因素，可以推断出该地的气压 （选填“大于”、“小于”或者“等于”）标准大气压；


（4）小庄同学在观察水沸腾时，烧杯口的盖子会跳动，杯口的位置有少量水滴黏在玻璃上，这是因为水蒸气的 变成了杯盖的机械能，该过程与图D中的热机的 冲程（填代码）相似。损失能量的水蒸气会发生 （填物态变化），变成液态的水；
（5）实验的最后小庄还想测算酒精灯的热效率，于是他想出了以下的步骤，请你帮小庄完成空白的步骤冰补充适当的物理量字母；
①用电子天平称量实验前酒精灯的质量、烧杯中水的质量；
②用温度计测量实验前水的温度，记作；
③加热一段时间后用温度计测量水的温度，记作t；
④ ，计算消耗的酒精质量；
小庄查的实验用酒精的热值为q，水的比热容为c，以上出现的物理量均可看做已知数值，请你利用上述的物理量字母，写出酒精灯热效率的表达式 。
【答案】 B 94 98 小于 内能 甲 液化 用电子天平称量实验后酒精灯的质量为
【详解】（1）[1]温度计使用时玻璃泡要完全浸没在被测液体中，玻璃泡不要碰到容器底部和容器壁，故正确的温度计放置为图B。
（2）[2]由图可知，该温度计一大格为10摄氏度，一小格为1℃，即其分度值为1℃，读数为94℃。
（3）[3][4][5]根据表格中的数据描点作图，画出时间－温度的图像，如下图所示：

由图像可知，水升温到98℃后吸热温度保持不变，故水的沸点为98℃，小于一个标准大气压下水的沸点100℃，故可以推断出该地的气压低于一个标准大气压。
（4）[6][7][8]水沸腾时，烧杯口的盖子会跳动，杯口的位置有少量水滴黏在玻璃上，这是水蒸气对杯盖做功，水蒸气的内能转化为杯盖的机械能，该过程的能量转化与热机的做功冲程相同，做功冲程两气门关闭，火花塞点火，活塞向下移动，由图D可知，图甲符合题意，故该过程与图D中的热机的甲的冲程相似；损失能量的水蒸气遇冷变成液态的水，发生了液化现象。
（5）[9][10]用电子天平称量实验前酒精灯的质量、烧杯中水的质量；用温度计测量实验前水的温度，记作；加热一段时间后用温度计测量水的温度，记作t；用电子天平称量实验后酒精灯的质量，记作，计算出消耗的酒精质量
酒精灯热效率
30．（本题5分）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，环保、节能、安全是汽车研发和使用时 必须关注的问题。如图甲所示，小明家新购一辆汽车，其质量为1.2×103kg，静止在水平路面时，车轮与路面的总接触面积为200cm2。问：（g取10 N/kg）
（1）汽车在高速行驶过程中，汽车对地面的压力 （选填“大于”“小于”或“等于”） 汽车的重力。通过技术改进，汽车发动机的效率 （选填“能”或“不能”）达到100%；
（2）汽车静止在水平路面时，对路面的压强为多少？
（3）最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量，若该汽车的最低油耗可达0.2 kg/（kW·h）[0.2kg/（kW·h）表示获得1kW·h的能量需要消耗0.2kg汽油]，则汽车发动机的效率最高为多少？（计算结果精确至0.1%，汽油的热值为4.6×107J/kg）
（4）小明爸爸在给他讲车的性能时，总是说“排量”，却很少说“功率”，为此他从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量，如图乙所示。若该汽车四缸发动机的单缸排量为0.5L， 单缸飞轮转速为40r/s时，做功冲程燃气对活塞的平均压强为5×105Pa，此时汽车发动机单缸的输出功率为多少？
【答案】 小于 不能 6×105Pa 39.1% 5×103W
【详解】（1）[1][2]汽车在高速行驶过程中，上方空气流速大，压强小，汽车受到一个向上的升力，所以汽车对地面的压力小于汽车的重力。通过技术改进，汽车发动机的效率也不能到达100%，因为额外功不能避免。
（2）[3]汽车静止时对水平路面的压力等于车的重力，故压力为
汽车对水平路面的压强
（3）[4]汽车消耗0.2kg汽油时，汽油完全燃烧放出热量
汽车获得能量
发动机的效率最高为
（4）[5]由，，得，发动机单缸做功一次输出的功为
单缸飞轮转速为40r/s，则单缸1s内做功20次，做功1次所用时间为0.05s， 则发动机单缸的输出功率为
轿车（包括人员及物品）总质量/kg
2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2
250
汽油的热值/J·L-1
3.6×107
汽油机效率
25%
纸锥编号
下落高度h/m
扇形纸片半径r/cm
纸锥锥角α/°
下落时间t/s
1
1.9
10
81.9
2.20
2
1.9
10
71.1
1.84
3
1.9
5
81.9
2.20
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/
90
92
96
98
98
98
98