沪粤版九年级物理上册 第十二章 《内能与热机》单元检测试卷

这是一份沪粤版九年级物理上册 第十二章 《内能与热机》单元检测试卷，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每小题3分，共21分）
1．在下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．两手相互摩擦，手的温度升高
B．用锯条锯木板，锯条的温度升高
C．用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高
D．用热水袋暖手，手的温度升高
2．根据表格中的数据，下列说法中正确的是（ ）
A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B．水和酒精放出相等热量，水的温度降低得较多
C．质量相等的铜和铝，升高相同的温度，铝吸收的热量多
D．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
3．我国幅员辽阔，人文自然资源丰富，下列分析正确的是（ ）
A．新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大，是因为火焰山沙石比热容大
B．云南大理的蝴蝶泉边花香四溢，是因为分子不停地做无规则运动
C．黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化，是因为冰雕没有内能
D．山东潍坊的潍柴内燃机工作时，将机械能转化成内能
4．下列实验过程中，用到“控制变量法”的是（ ）
A．用刻度尺测量课本的长度B．比较不同物质吸热的情况
C．用温度计测量温水的温度D．用弹簧测力计测量笔袋的重力
5．关于汽油机和柴油机描述正确的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸
C．做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量
6．如图甲所示，规格相同的容器中装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到如图乙的图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中的水温上升快，说明甲杯中的水的比热容比乙杯中的水比热容小
B．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同
C．吸收相同热量，甲杯的水升温比乙杯的多
D．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同
7．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大D．若的值越大，燃料的热值越大
二、填空题（每空2分，共30分）
8．用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为___________。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
9．水的比热容是焦/（千克⋅℃），它的单位读作___________ 。人们常说“水是生命之源”，一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容___________ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
10．“蒹葭苍苍，白露为霜。所谓伊人，在水一方。”这句诗出自中国第一部诗歌总集《诗经》。从物理学角度分析，诗中的“露”和“霜”分别是物态变化中的___________现象和___________现象。斗转星移，神舟问天，再探苍穹，它返回地面的过程中与大气层剧烈摩擦，使舱体温度升高，这是___________能转化为内能。
11．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧，下压过程中活塞对筒内空气______，空气的______能增大，该能量转化过程与汽油机的______冲程相同。

12．蒸米时，木桶中米内能的增加是通过________方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出________J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg）
13．某同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度时间图像如图所示，根据图像可以看出AB段的比热容_______CD段的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”），AB段所吸收的热量为_________J（水的比热容为）。
14．小王在家探究冷热水混合温度变化的问题，他将一杯热水放在桌上，然后加入一勺30g的冷水，待它们热平衡后测得热水的温度下降了4℃，后来他又加入一勺相同的冷水，平衡后测得水温又下降了3℃。若不计混合过程中的热量损失，原来这杯热水的温度比冷水的温度高 ___________℃，原来这杯热水的质量为 ___________g。
三、实验题（每空2分，共24分）
15．为了研究不同物质的吸热能力，小明利用规格相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热、如图甲、乙所示，并利用实验得到的数据绘制出两种液体温度随加热时间的变化图象如图丙所示。

（1）实验中通过比较________（选填“加热时间”或“温度计示数变化”）来比较液体吸收热量的多少；若水和煤油加热相同时间后，水的温度上升少，说明水的吸热能力________（选填“弱”或“强”）；
（2）由图象可知水和煤油的比热容之比为________；
（3）若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，________冷却效果更好。
16．如图所示，为了比较酒精和汽油的热值大小，某实验小组进行了以下实验。

（1）组装实验器材时，应按照___________（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序；
（2）为了保证实验结论的可靠，实验中，除了控制酒精和汽油的质量相等外，还应控制两烧杯中水的初温和___________相等；
（3）同时点燃两灯后，通过比较___________（选填“水升高温度多少”或“加热时间长短”）来比较酒精和汽油燃烧放出热量的多少；当两灯的燃料全部燃烧完后，甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃。由此判断___________（选填“酒精”或“汽油”）的热值较大；
（4）另一组同学用同样的装置进行实验，发现两种燃料全部燃烧完时，两烧杯内的水都已经沸腾一段时间，此时，他们___________（选填“能”或“不能”）比较出两种燃料的热值。
17．使用如图a实验装置，加热使水沸腾，发现风车开始转动。请回答下列问题：

（1）图a实验中能量转化方式与图b中汽油机的______冲程相同（填序号）；
（2）图c是某汽油机的能流图，这台汽油机的效率η=______；
（3）汽油机工作时温度会升高，通常在汽油机外装有水箱，水箱内有水3L，某次运行中水的温度从30℃升高到80℃，这些水吸收了______J的热量[]。
四、计算题（18题8分，19题8分，20题9分，共25分）
18．某载重汽车发动机的效率为25%，其车重为8×104N，在平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的0.09倍。（汽油的热值为4.6×107J/kg）求：
（1）汽车匀速行驶时的牵引力为多大？
（2）汽车匀速行驶100km时牵引力做了多少功？
（3）汽车匀速行驶100km消耗多少千克的汽油？（结果保留到小数点后一位）
19．高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从佳木斯到哈尔滨游玩。如图所示是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，如表是它的部分参数。
（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？
（2）若佳木斯至哈尔滨的路程为360km，列车从佳木斯到哈尔滨实际运行2.5h，设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时总重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？
（3）“和谐号”运行1km耗电1.075×108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km至少需要消耗多少千克柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）

20．如图所示是某太阳能热水器，水箱的容积为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为；该热水器接收太阳能的有效面积为2m2，每天日照时间按8h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从升高到，水的比热容为，水的密度为，求：
（1）热水器中水的质量；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量；
（3）热水器在冬季的效率。
第十二章《内能与热机》单元测试
试卷满分：100分 时间：90分钟
一、单选题（每小题3分，共21分）
1．在下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．两手相互摩擦，手的温度升高
B．用锯条锯木板，锯条的温度升高
C．用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高
D．用热水袋暖手，手的温度升高
【答案】D
【解析】A．两手相互摩擦，是克服摩擦做功，使手的温度升高，故A不符合题意；
B．用锯条锯木板，是克服摩擦做功，使锯条的温度升高，故B不符合题意；
C．用手反复弯折铁丝，是通过做功使弯折处铁丝的温度升高，故C不符合题意；
D．用热水袋暖手，是通过热传递的方式使手的温度升高，故D符合题意。
故选D。
2．根据表格中的数据，下列说法中正确的是（ ）
A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B．水和酒精放出相等热量，水的温度降低得较多
C．质量相等的铜和铝，升高相同的温度，铝吸收的热量多
D．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
【答案】C
【解析】A．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，一杯水倒出一半，杯内剩余水的质量变小但比热容不变，故A错误；
B．由表格数据可知，水的比热容大于酒精的比热容，水和酒精放出相等热量，由可知，由于不知道质量大小关系，无法判断水和酒精哪个温度降低得较多，故B错误；
C．由表格数据可知，铝的比热容大于铜的比热容，铝和铜的质量相等、升高相同的温度，由可知，铝吸收的热量一定多，故C正确；
D．水的比热容表示质量为1kg的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J，故D错误。
故选C。
3．我国幅员辽阔，人文自然资源丰富，下列分析正确的是（ ）
A．新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大，是因为火焰山沙石比热容大
B．云南大理的蝴蝶泉边花香四溢，是因为分子不停地做无规则运动
C．黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化，是因为冰雕没有内能
D．山东潍坊的潍柴内燃机工作时，将机械能转化成内能
【答案】B
【解析】A．新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大，是因为火焰山沙石比热容小，白天吸收太阳能温度上升高，夜晚放出热量，温度降也大，故A错误；
B．云南大理的蝴蝶泉边花香四溢，是因为花香分子不停地做无规则运动，扩散到空气中引起嗅觉，故B正确；
C．黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化，是因为哈尔滨冬天的温度低，任何物体都有内能，冰雕也有内能，故C错误；
D．山东潍坊的潍柴内燃机工作时，主要是将内能转化成机械能，故D错误。
故选B。
4．下列实验过程中，用到“控制变量法”的是（ ）
A．用刻度尺测量课本的长度B．比较不同物质吸热的情况
C．用温度计测量温水的温度D．用弹簧测力计测量笔袋的重力
【答案】B
【解析】A．用刻度尺测量课本的长度，利用的是等效替代法，故A不符合题意；
B．比较不同物质吸热的情况，要控制不同物质的质量相同、初温相同等，用到控制变量法，故B符合题意；
C．用温度计测量温水的温度，用到转换法，故C不符合题意；
D．用弹簧测力计测量笔袋的重力，利用了二力平衡、相互作用力等知识，故D不符合题意。
故选B。
5．关于汽油机和柴油机描述正确的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸
C．做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量
【答案】D
【解析】A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误；
B．柴油机在吸气冲程中，将空气吸入汽缸（没有吸入柴油），故B错误；
C．在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；
D．在排气冲程中，排出的废气温度仍很高，废气带走了燃料释放的大部分能量，故D正确。
故选D。
6．如图甲所示，规格相同的容器中装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到如图乙的图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中的水温上升快，说明甲杯中的水的比热容比乙杯中的水比热容小
B．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同
C．吸收相同热量，甲杯的水升温比乙杯的多
D．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同
【答案】B
【解析】A．由题意可知，甲乙两容器中都是相同质量的纯净水，它们的种类和状态相同，则两烧杯中水的比热容相同，故A错误；
B．甲、乙杯中质量与初温相同的水，分别加热2分钟、3分钟后，最后的温度相同，根据可以知道，它们吸收的热量是相同的。故B正确；
C．甲、乙杯中的水质量相等，如果吸收相等的热量，根据
可知，它们升高的温度是相等的。故C错误；
D．甲乙杯中的水质量和初温相等，根据图象可以知道，加热相同时间，它们的温度不相等，根据
可知，它们吸收的热量不同。故D错误。
故选B。
7．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大D．若的值越大，燃料的热值越大
【答案】D
【解析】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η，而
Q吸=c水m水Δt
Q放=mq
即
c水m水Δt=mqη
解得
通过这个式子可以做以下推导：
A．若m相同，Δt越小，则燃料的热值越小，故A错误，不符合题意；
B．若Δt相同，m越大，则燃料的热值越小，故B错误，不符合题意；
C．若的值越大，即的值越小，则燃料的热值越小，故C错误，不符合题意；
D．若的值越大，则燃料的热值越大，故D正确，符合题意。
故选D。
二、填空题（每空2分，共30分）
8．用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为___________。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】J
【解析】[1]水吸收的热量
9．水的比热容是焦/（千克⋅℃），它的单位读作___________ 。人们常说“水是生命之源”，一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容___________ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 焦每千克摄氏度 不变
【解析】[1]在国际单位制中，比热容的单位是，读作焦每千克摄氏度。
[2]一杯水当喝掉半杯后，质量改变，但比热容与质量无关，所以水的比热容不变，仍然为 。
10．“蒹葭苍苍，白露为霜。所谓伊人，在水一方。”这句诗出自中国第一部诗歌总集《诗经》。从物理学角度分析，诗中的“露”和“霜”分别是物态变化中的___________现象和___________现象。斗转星移，神舟问天，再探苍穹，它返回地面的过程中与大气层剧烈摩擦，使舱体温度升高，这是___________能转化为内能。
【答案】 液化 凝华 机械
【解析】[1]露是液体，是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的，属于液化现象。
[2]霜是固体，是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，属于凝华现象。
[3]飞船返回地面的过程中与大气层剧烈摩擦，摩擦生热，将机械能转化为内能。
11．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧，下压过程中活塞对筒内空气______，空气的______能增大，该能量转化过程与汽油机的______冲程相同。

【答案】 做功 内 压缩
【解析】[1][2]将活塞迅速下压，活塞对压缩引火仪内的空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，空气内能增大，温度升高，达到棉花的着火点而燃烧。
[3]汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，活塞的机械能转化为混合气体的内能，所以与该过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同。
12．蒸米时，木桶中米内能的增加是通过________方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出________J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg）
【答案】 热传递 1.2×108
【解析】[1]蒸米时，米吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式增加内能的。
[2]由Q=mq可得，完全燃烧10kg的干木柴释放的热量为
Q=mq=10kg×1.2×107J/kg=1.2×108J
13．某同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度时间图像如图所示，根据图像可以看出AB段的比热容_______CD段的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”），AB段所吸收的热量为_________J（水的比热容为）。
【答案】 小于
【解析】[1]用一种加热器加热相同质量的冰和水，相同时间内冰和水吸收的热量相同，由图可知，相同时间内水升高的温度低于冰熔化升高的温度，由得水的比热容大于冰的比热容，即AB段的比热容小于CD段的比热容。
[2]CD段所吸收的热量为
则水加热直到沸腾单位时间内吸收的热量为
所以AB段所吸收的热量等于单位时间内吸收的热量，即为。
14．小王在家探究冷热水混合温度变化的问题，他将一杯热水放在桌上，然后加入一勺30g的冷水，待它们热平衡后测得热水的温度下降了4℃，后来他又加入一勺相同的冷水，平衡后测得水温又下降了3℃。若不计混合过程中的热量损失，原来这杯热水的温度比冷水的温度高 ___________℃，原来这杯热水的质量为 ___________g。
【答案】 28 180
【解析】[1][2]由题意知，Q吸=Q放，所以
cm冷∆t冷=cm热∆t热
代入数据可得
0.03kg×∆t冷=m热×4℃ ①
同理，当再次加入一勺冷水后，热水放出的热量和冷水吸收的热量仍然相等
则有Q吸′=Q放′，即
cm冷∆t冷′=cm热′∆t热′
代入数据得
0.03kg×(∆t冷-3℃)=(m热+0.03kg)×3℃ ②
联立①②解得
∆t冷=24℃，m热=0.18kg=180g
不计混合过程中的热量损失，原来这杯热水的温度比冷水的温度高
T=24℃+4℃=28℃
三、实验题（每空2分，共24分）
15．为了研究不同物质的吸热能力，小明利用规格相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热、如图甲、乙所示，并利用实验得到的数据绘制出两种液体温度随加热时间的变化图象如图丙所示。

（1）实验中通过比较________（选填“加热时间”或“温度计示数变化”）来比较液体吸收热量的多少；若水和煤油加热相同时间后，水的温度上升少，说明水的吸热能力________（选填“弱”或“强”）；
（2）由图象可知水和煤油的比热容之比为________；
（3）若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，________冷却效果更好。
【答案】 加热时间 强 2∶1 水
【解析】（1）[1][2]实验中选择相同规格的电加热器，根据转换法可知，在相同时间内水和煤油吸收的热量相同，所以实验中通过比较加热时间来反映液体吸收热量的多少；若让水和煤油加热时间相同，水和煤油吸收的热量相同，通过比较它们升高温度的多少，来比较它们的吸热能力，若让水和煤油加热时间相同，水的温度上升少，说明水的吸热能力强。
（2）[3]由图丙可知，加热4min，A温度升高
50℃-10℃=40℃
B温度升高
30℃-10℃=20℃
A升高的温度是B升高的温度的2倍，说明A是煤油，B是水，煤油升高的温度是水升高温度的2倍，水和煤油质量相等，吸收的热量相等，根据可知，水和煤油的比热容之比为
40℃∶20℃=2∶1
（3）[4]根据Q=cmΔt，吸收相同的热量，吸热能力强的，温度升高的就小，就更适合做冷却液，故水做冷却液更好。
16．如图所示，为了比较酒精和汽油的热值大小，某实验小组进行了以下实验。

（1）组装实验器材时，应按照___________（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序；
（2）为了保证实验结论的可靠，实验中，除了控制酒精和汽油的质量相等外，还应控制两烧杯中水的初温和___________相等；
（3）同时点燃两灯后，通过比较___________（选填“水升高温度多少”或“加热时间长短”）来比较酒精和汽油燃烧放出热量的多少；当两灯的燃料全部燃烧完后，甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃。由此判断___________（选填“酒精”或“汽油”）的热值较大；
（4）另一组同学用同样的装置进行实验，发现两种燃料全部燃烧完时，两烧杯内的水都已经沸腾一段时间，此时，他们___________（选填“能”或“不能”）比较出两种燃料的热值。
【答案】 自下而上 质量 水升高温度多少 汽油 不能
【解析】（1）[1]组装实验器材时，为了让火焰用外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在液体中，应按照自下而上的顺序。
（2）[2]（3）[3]为了保证实验结论的可靠，实验中，除了控制酒精和汽油的质量相等外，还应控制两烧杯中水的初温和质量相等，当相同质量的酒精与汽油完全燃烧时，比较水升高温度多少，水温升高多的装置中，水吸收热量较多，说明燃料释放的燃料较多，比较得出酒精与汽油的热值。
[4]当两灯的燃料全部燃烧完后，水的初温相同，甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃，则乙装置中水升高温度较多，水的质量相同，由得，乙装置中，水吸收热量较多，乙装置燃料放出热量较多，酒精与汽油的质量相同，由得，汽油的热值较大。
（4）[5]另一组同学用同样的装置进行实验，发现两种燃料全部燃烧完时，两烧杯内的水都已经沸腾一段时间，水的初温与末温都相同，无法比较水吸收热量多少，无法比较燃料放出热量多少，此时他们不能比较出两种燃料的热值。
17．使用如图a实验装置，加热使水沸腾，发现风车开始转动。请回答下列问题：

（1）图a实验中能量转化方式与图b中汽油机的______冲程相同（填序号）；
（2）图c是某汽油机的能流图，这台汽油机的效率η=______；
（3）汽油机工作时温度会升高，通常在汽油机外装有水箱，水箱内有水3L，某次运行中水的温度从30℃升高到80℃，这些水吸收了______J的热量[]。
【答案】 丙 30% 6.3×105
【解析】（1）[1]图a中瓶内热水沸腾产生大量水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，内能转化为机械能，图b中甲图：进气门打开，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，此冲程无能量转化；乙图：两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能；丙图：两气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能；丁图：排气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，此冲程无能量转化。所以图a实验中能量转化方式与图b中汽油机的做功冲程相同，故选丙。
（2）[2]由图可知，这台柴油机的效率为
（3）[3]水箱内水的质量为
这些水吸收的热量为
四、计算题（18题8分，19题8分，20题9分，共25分）
18．某载重汽车发动机的效率为25%，其车重为8×104N，在平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的0.09倍。（汽油的热值为4.6×107J/kg）求：
（1）汽车匀速行驶时的牵引力为多大？
（2）汽车匀速行驶100km时牵引力做了多少功？
（3）汽车匀速行驶100km消耗多少千克的汽油？（结果保留到小数点后一位）
【答案】（1）7.2×103N；（2）7.2×108J；（3）62.61kg
【解析】解：（1）车受到的阻力
汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以
（2）汽车匀速行驶时牵引力做的功
（3）由
可得，汽油完全燃烧释放的热量
由
可得，所需汽油的质量
答：（1）汽车匀速行驶时的牵引力为7.2×103N；
（2）汽车匀速行驶时发动机的功率是1.6×105W；
（3）汽车匀速行驶100km消耗62.61kg汽油。
19．高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从佳木斯到哈尔滨游玩。如图所示是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，如表是它的部分参数。
（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？
（2）若佳木斯至哈尔滨的路程为360km，列车从佳木斯到哈尔滨实际运行2.5h，设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时总重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？
（3）“和谐号”运行1km耗电1.075×108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km至少需要消耗多少千克柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）

【答案】（1）1.25×107Pa；（2 ）4×106W；（3）2.5kg
【解析】解：（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力
F=G=mg=1000×103kg×10N/kg=107N
对轨道的压强
（2）列车从佳木斯至哈尔滨做匀速直线运动时的速度
因列车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，列车受到的牵引力
F′=f=0.01G=0.01×107N=105N
此过程中牵引力的功率
P=F′v′=105N×40m/s=4×106W
（3）列车行驶1km需要完全燃烧柴油释放的热量
Q=W=1.075×108J
由Q=mq可得，所需柴油的质量
答：（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是1.25×107Pa；
（2 ）此过程中牵引力的功率是4×106W；
（3）列车行驶1km需要消耗2.5kg的柴油。
20．如图所示是某太阳能热水器，水箱的容积为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为；该热水器接收太阳能的有效面积为2m2，每天日照时间按8h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从升高到，水的比热容为，水的密度为，求：
（1）热水器中水的质量；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量；
（3）热水器在冬季的效率。
【答案】（1）100kg；（2）；（3）43.75%
【解析】解：（1）热水器中水的体积为
由可得，热水器中水的质量为
（2）一天内热水器中的水吸收的热量为
（3）一天内热水器接收太阳能的能量为
则热水器在冬季的效率为
答：（1）热水器中水的质量为100kg；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量；
（3）热水器在冬季的效率为43.75%。题型
选择题
填空题
实验题
计算题
题号
1-7
8-14
15-17
18-20
分值
21
30
24
25
物质
比热容c/[J/(kg·℃)]
物质
比热容c/[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
水
2.1×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
满载时总质量
1000t
车轮与铁轨接触总面积
0.8m2
最高时速
200km/h
题型
选择题
填空题
实验题
计算题
题号
1-7
8-14
15-17
18-20
分值
21
30
24
25
物质
比热容c/[J/(kg·℃)]
物质
比热容c/[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
水
2.1×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
满载时总质量
1000t
车轮与铁轨接触总面积
0.8m2
最高时速
200km/h