广东省揭阳市榕城区2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题（解析版）-A4

这是一份广东省揭阳市榕城区2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题（解析版）-A4，共19页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
1. 小明和家人去海边游玩，发现烈日下海滩上的沙子热得烫脚，而海水却很清凉，这主要是因为（ ）
A. 沙子的比热容大B. 水的比热容大
C. 沙子传热更快D. 水传热更快
【答案】B
【解析】
【详解】在相同的条件下，吸收相同的热量，水的比热容大，升温比较慢，沙子比热容小，升温较快，故烈日下海滩上的沙子热得烫脚，而海水却很清凉，与传热速度无关，故B符合题意；ACD不符合题意。
故选B。
2. 下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
B. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值
C. 柴油机的热机效率通常为100%
D. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
【答案】D
【解析】
【详解】AB．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与放出的热量和燃烧是否充分等因素无关，故AB错误；
C．热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，因此机械效率不可能达到100%，故C错误；
D．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，因此可以提高热机的效率，故D正确。
故选D。
3. 下列现象中，发生能量转移的是（ ）
A. 钻木取火B. 弯折铁丝，铁丝发热
C. 锯木头时锯条发热D. 用热水袋取暖
【答案】D
【解析】
【详解】A．钻木取火是克服摩擦力对木头做功，使得木头的内能增加，温度升高，是做功改变内能，是能量发生了转化，故A不符合题意；
B．弯折铁丝，铁丝发热，是外力对铁丝做功，使得铁丝内能增加，温度升高，是做功改变内能，是能量发生了转化，故B不符合题意；
C．锯木头时，锯条和木头相互摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是做功改变内能，是能量发生了转化，故C不符合题意；
D．冬天用热水袋取暖，手从热水袋吸热，使手的内能增加、温度升高，是通过热传递改变了手的内能，是能量发生了转移，故D符合题意。
故选D。
4. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂，相互作用情况如图所示。如果丙带正电，则甲（ ）
A. 一定带正电B. 可能带负电C. 一定不带电D. 一定带负电
【答案】D
【解析】
【详解】C．甲、乙相互排斥，故甲球和乙球必然带电，且带同种电荷，故C错误；
ABD．乙球和丙球相互吸引，故乙球和丙球带不同的电荷，如果丙带正电，则乙球带负电，甲球和乙球带同种电荷，故甲球一定带负电，故AB错误；D正确。
故选D。
5. 自助售水机既可以通过预存了金额的磁卡来刷卡闭合感应开关S1，接通供水电机取水，又可以通过投币闭合投币开关S2，接通供水电机取水。以下简化电路符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A，由电路图可知，感应开关和投币开关并联，供水电机位于干路，闭合感应开关或投币开关时，供水电机均可以工作，故A符合题意；
B．由电路图可知，感应开关和投币开关串联，共同控制供水电机，只有感应开关和投币开关都闭合时，供水电机才可以工作，故B不符合题意；
C．由电路图可知，感应开关和投币开关不闭合时供水电机工作，感应开关或投币开关闭合时供水电机仍工作，两开关同时闭合，电路短路，故C不符合题意；
D．由电路图可知，只闭合感应开关时供水电机工作，只闭合投币开关时供水电机不工作，故D不符合题意。
故选A。
6. 如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．同时接入上方两接线柱，相当于接入一导线，滑片移动时，接入的电阻不变，故A不合题意；
B．滑片向右移动时，电阻丝接入部分的长度减小，接入电路中的电阻变小，故B符合题意．
C．同时接入下方两接线柱，相当于接入一定值电阻，滑片移动时，接入的电阻不变，故C不合题意；
D．滑片向右移动时，电阻丝接入部分的长度增大，接入电路中的电阻变大，故D不合题意．
7. 如图所示，下列判断中正确的是（ ）
A. 灯与灯并联，电流表测通过灯的电流
B. 灯与灯并联，电流表测通过灯的电流
C. 灯与灯串联，电压表测灯两端的电压
D. 灯与灯串联，电压表测灯两端的电压
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图可知，两个灯泡串联，电流表在干路上，测干路电流，故AB不符合题意；
CD．两个灯泡串联，电压表并联在灯泡L1两端的，故电压表测量灯泡L1的电压，故C符合题意；D不符合题意。
故选C。
二、填空题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）
8. 小明漫步惠州西湖湖边，忽然闻到阵阵花香，这是___________现象；走近一瞧，花瓣上的两滴露珠接触后合成一滴，是因为分子间存在___________力；中午，太阳高照，此时花香更加浓郁，这是因为温度越高，分子热运动越___________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 引 ③. 剧烈
【解析】
【详解】[1]闻到花香，这是扩散现象，是分子不停地做无规则运动的结果。
[2]花瓣上的两滴露珠接触后合成一滴，是因为分子间存在相互吸引的力，即引力。
[3]温度越高，分子热运动越剧烈，花香更加浓郁。
9. 如图表示1kg不同物质温度升高1℃吸收的热量。由图可知，当它们质量和初温都相同时，若吸收相同热量，___________的温度升高最多；若升高相同温度时，___________吸收的热量最多、比热容大的液体，经常被用作___________（写出一个即可）。
【答案】 ① 煤油 ②. 水 ③. 冷却液
【解析】
【详解】[1][2]如图表示1kg不同物质温度升高1℃吸收的热量，水吸收的热量最多，水的比热容大，煤油吸收的热量最少，煤油的比热容最小，当吸收相同的热量时，比热容小的升温最快，故煤油升温最快。若升高相同温度时，则水吸收的热量最多。
[3]水的比热容比较大，经常作为冷却液，因为相同的质量情况下，比热容大的物质吸收的热量多，降温效果好。
10. 水的比热容为，将一桶质量为2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；水结冰后，它的比热容将___________（选填“改变”或“不变”）。在1标准大气压下，初温为20℃，质量为1kg的水吸收热量后温度将升高___________℃。
【答案】 ① 不变 ②. 改变 ③. 80
【解析】
【详解】[1]比热容是物质本身的一种特性，当物质种类不变时，只与这种物质存在的状态有关，而与物质的质量无关，所以将4kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容不变，仍为4.2×103J/（kg·℃）。
[2]水结冰后，状态改变，故比热容将改变。
[3]根据公式可得，水升高的温度为
在1标准大气压下，水温度达到100℃沸腾后将不再升高，故水的末温度t=100℃，初温为20℃，质量为1kg的水吸收3.78×105J热量后温度将升高为
11. 两种不同材料的燃料，甲的质量为2kg，乙的质量为1kg，甲、乙燃料完全燃烧后放出的热量如图所示，则甲的热值_______（选填“大于”“小于”或“等于”）乙的热值，甲燃料的热值是______J/kg，相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，释放的热量之比是_______。
【答案】 ①. 小于 ②. 1×107 ③. 1∶3
【解析】
【详解】[1]由图可知甲燃料完全燃烧放出的热量小于乙燃料完全燃烧放出的热量，而甲的质量比乙的质量大，根据可知，甲的热值小于乙的热值。
[2]甲的热值为
[3]乙的热值为
相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，释放的热量之比
12. 如图是小红设计的定时闹钟音乐铃原理图。闭合开关S，“定时开关”到达设定时间时，所控制的播放器就能播放音乐。为了满足设计要求，应将“定时开关”接在虚线框___________（选填“a”或“b”）处，电源接在另一处；当播放器播放音乐时，“定时开关”处于___________（选填“闭合”或“断开”）状态，指示灯L___________（选填“能”或“不能”）发光。
【答案】 ① a ②. 断开 ③. 能
【解析】
【详解】[1]若a处为电源，则灯泡与播放器并联，且播放器一直工作，不受定时开关的控制，故a处应该接开关，b处接电源。
[2]当到达设定时间，定时开关断开，播放器接通，播放音乐。
[3]此时灯泡所在电路是通路，有电流经过，故灯泡能发光。
13. 小明用三个电流表和两个灯泡做实验，检验并联电路中干路电流是否等于各支路电流之和。连接的电路图如图所示，其中一根线接错了，错误的是线_________ （选填：“①”、“②”、“③”或“④”）；更正之后开始实验：两灯都发光， 经过灯L2的电流方向是_________ （选填 ：“a→b”或“b→a”）；实验中L1灯丝突然断了不发光，则L2_________ 发光。（选填：“能”或“不能”）。
【答案】 ①. ④ ②. b→a ③. 能
【解析】
【详解】[1]原电路中，两个电流表串联在一起了，且电流从左下电流表的负接线柱流入，右上的电流表测总电流，所以将左下的电流表与灯L2串联，连接灯L2的左接线柱与电源负极之间的连线是错误的，应去掉，将左下电流表的左接线柱与电源负极连接起来，即错误的是④，改正如下
[2]由图知道，两灯泡并联，在两个灯泡的右侧形成分支，经过灯L2的电流方向是b→a。
[3]由于两灯泡并联，所以，当L1灯丝突然断了不发光，则L2仍能发光。
14. 如图所示，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移到___________（选填“a”或“b”）端，这样做的目的是为了___________。闭合开关，当向左移动滑片P时，小灯泡变___________（选填“亮”或“暗”）。
【答案】 ①. b ②. 保护电路 ③. 亮
【解析】
【详解】[1]为保护电路，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处，所以应该移到b端。
[2]闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，是为了保护电路。
[3]小灯泡与滑动变阻器串联，当向左移动滑片时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，总电压不变，电流变大，灯泡变亮。
三、作图题（2分+3分+2分=7分）
15.
（1）用电流表测小灯泡的电流（约0.3A），请在图中完成该电路的连接；
（2）请在如图所示电路中画上电流表和电压表，使闭合开关S后两灯均发光；
（3）根据实物图在虚线框内画出对应电路图。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
用电流表测小灯泡的电流（约0.3A），需要选择小量程，电流表需要串联在电路中，电流表需要正极接入，负极流出，电流从电池的正极出发，经过开关、灯泡、电流表回到负极，故如图所示：
【小问2详解】
闭合开关S后两灯均发光，则说明两个灯泡并联，那么与灯泡L2串联的需要为电流表，下面的圆圈需要为电压表，故如图所示：
【小问3详解】
去掉电压表，灯泡与滑动变阻器串联，电流从电池的正极出发，经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到负极，最后电压表并联在小灯泡两端，故如图所示：
四、实验探究题（每空1分，共21分）
16. 为了比较“水和食用油吸热能力的大小”，小明做了如图所示的实验，两个相同的烧杯中，分别装有水和食用油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
（1）本实验所用到的测量工具有温度计、秒表和___________。
（2）实验过程中通过___________（选填“加热时间的长短”或“升高温度的多少”）反映水和食用油吸收热量的多少。
（3）实验数据如表所示，分析数据可知：对水和食用油加热相同的时间，水升高的温度___________（选填“大于”“等于”或“小于”）食用油升高的温度。要想使水和食用油升高相同的温度，需要给___________（选填“水”或“食用油”）加热更长时间。
（4）实验表明，___________（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。若水的比热容为，则食用油的比热容为___________。
【答案】（1）天平 （2）加热时间的长短
（3） ①. 小于 ②. 水
（4） ①. 水 ②.
【解析】
【小问1详解】
本实验所用到的测量工具除了利用温度计测量液体温度、秒表测量加热时间，还要利用天平称量液体质量，所以还需要的测量工具是天平。
【小问2详解】
用相同的电热器分别对它们加热相同的时间，通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。
【小问3详解】
[1]根据表格中的数据可知，质量相同的水和食用油，吸收相同的热量后，食用油升高的温度更高，水的温度更低，水升高的温度小于食用油升高的温度。
[2]根据表格中的数据可知，要使水和食用油，都由20℃升高到45℃，水的加热时间为6min，食用油的加热时间小于6min，所以要想使水和食用油升高相同的温度，需要给水加热更长时间。
【小问4详解】
[1]根据表中的数据可知，相同质量的水和食用油，吸收相同的热量，水升高的温度小于食用油升高的温度，因此水吸热的能力更强。
[2]由表中数据可知，加热6min，水升高的温度为
45℃-20℃=25℃
食用油升高的温度为
70℃-20℃=50℃
根据可知，在质量、吸收热量相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，即
则食用油的比热容为
17. 为了探究并联电路的电流特点，小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
（1）连接实物电路时，开关应_____（选填“断开”或“闭合”）。为防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行_____，以便正确选择电流表的量程。
（2）闭合开关前，电流表的指针指向“0”刻度线的左侧，原因可能是____。
（3）图乙中电流表的连接是为了测量___________（选填“A”“B”或“C”）处的电流。若想测的电流，只需将___________（选填“a”“b”或“c”）导线的左端改接到电流表的“-”接线柱即可。
（4）实验得到的数据如表所示。
请指出表格设计的不足之处：___________。
本实验中采用的小灯泡的规格___________（选填“相同”或“不相同”）。
分析表中数据得出的结论是：并联电路中，___________。（用文字描述）
【答案】（1） ①. 断开 ②. 试触
（2）电流表没有调零 （3） ①. C ②. b
（4） ①. 物理量没有单位 ②. 不相同 ③. 干路电流等于各支路电流之和
【解析】
【小问1详解】
[1]为保证电路安全，在连接电路时开关处于断开状态。
[2]为防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行试触，根据电流表指针偏转情况选择电流表合适的量程。
【小问2详解】
[1]实验前，电流表指针指向0刻度线的左侧，说明开始时电流表的指针没有在零刻度线处，需要调零。
【小问3详解】
[1]分析图乙可知，两灯泡并联，电流表在干路中，所以电流表是为了测量C处的电流。
[2]测量通过L1的电流时，电流表就要与L1串联，只需将图乙中导线b的左端改接到电流表的负接线柱上，此时电流表就和L1串联。
【小问4详解】
[1]由表可知，物理量电流没有单位。
[2]实验中为了得到普遍规律，因此选用规格不同的灯泡，进行多次实验。
[3]根据图中的第1次实验数据可得
IA+IB=0.10A+0.12A=0.22A=IC
第2次实验数据可得
IA+IB=0.22A+0.24A=0.46A=IC
第3次实验数据可得
IA+IB=0.26A+0.30A=0.56A=IC
所以得出的结论是并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
18. 小明用如图所示的电路探究影响电阻大小的因素。
（1）小明发现，实验所用的导线是由铜制成的，而不是常见的铝、铁材料。因此猜想导体的电阻大小与___________有关。
（2）实验中采用的探究方法是___________和转换法。
（3）小明选取了4根电阻丝，其规格、材料如表所示，进行如下探究：实验中，通过观察___________来比较电阻丝电阻的大小关系；小明应把___________两根导线分别接入MN间来探究导体电阻与长度的关系。通过实验，小明正确得出结论：导体的材料和横截面积一定时，长度越长，电阻越大。其得到的实验结论被实际应用到了___________（选填字母）；
A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器
在用A与C探究时，小明通过比较电流表的示数得出结论：在导体的___________和材料一定时，导体的横截面积越大，电阻越___________。
【答案】（1）材料 （2）控制变量法
（3） ①. 电流表示数的大小 ②. AB ③. C ④. 长度 ⑤. 小
【解析】
【小问1详解】
实验所用的导线是由铜制成的，而不是常见的铝、铁材料，可以作为导体的电阻大小与材料有关的猜想依据，因此猜想导体的电阻大小与材料有关。
【小问2详解】
影响导体电阻大小的因素有多个，在进行实验的时候，要在保证其他条件不变的情况下，探究某一因素对电阻大小的影响，采用了控制变量的方法。
【小问3详解】
[1]电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小，这里用到了转换法。
[2]探究导体电阻与长度的关系，要控制材料和横截面积不变，因此用AB两根导线。
[3]导体的材料和横截面积一定时，长度越长，电阻越大；滑动变阻器的原理就是利用这一结论，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
[4][5]在用A与C探究时，导体的材料和长度都相同，横截面积越大，电流越大，说明导体的电阻越小，可得出结论：在导体的长度和材料一定时，导体的横截面积越大，电阻越小。
五、计算题（6分+7分=13分）
19. 有一根烧红的金属棒，温度是，质量是0.2kg，把它浸没到温度为的水中，达到热平衡时水的温度变为，若这种金属的比热容为，水的比热容为，不考虑热损失，求：
（1）金属棒放出的热量是多少?
（2）水的质量是多少?
【答案】（1）6.72×104J
（2）1.6kg
【解析】
【小问1详解】
金属棒放出的热量为
【小问2详解】
不计热损失
由得水质量为
20. 某工厂采用燃煤锅炉烧水，将2000kg水从25℃加热到75℃。需要燃烧40kg的烟煤，所用烟煤的热值约为 ，水的比热容为，试求：
（1）这些水吸收的热量是多少？
（2）烟煤燃烧放出的热量是多少？（假设烟煤完全燃烧）
（3）燃煤锅炉的热效率是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）35%。
【解析】
【详解】解；（1）水吸收的热量
（2）烟煤完全燃烧放出的热量
（3）该锅炉烧这些水的效率
答：（1）水吸收的热量是；
（2）烟煤燃烧释放出的热量是；
（3）该锅炉烧这些水的效率是35%。
六、综合能力题（每空1分，共17分）
21. 物理课上，老师布置了两个实践性问题，同学们运用所学知识完成实践探究。
（1）如图甲所示的是一个封闭的电路盒，盒面上有两个灯泡和一个开关，拨动开关，两个灯泡同时亮或同时灭。有同学说，这两个灯泡是串联的，你认为这位同学的看法___________（选填“一定”或“不一定”）正确，理由是___________；
（2）不打开盒子，无需辅助器材，也可以判断两灯的连接方式。拧下其中一个灯泡，若另一个灯泡仍发光，则两个灯泡是___________的；若另一个灯泡不发光，则两个灯泡是___________的；（均选填“串联”或“并联”）
（3）如图乙所示，硬塑料管中有三根导线，为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，用图丙所示的测通器来测试。
连接A和C，将测通器的m端连接在D上，当n端连接E时小灯泡发光，连接F时小灯泡不发光。由此可以确定___________为同一导线的两端；
为了确定另两根导线的两端，可连接A和B，测通器的一端与___________相连时，另一端只需接触剩余导线中的其中一根就能将另两根导线辨别开。
【答案】（1） ①. 不一定 ②. 开关在并联电路的干路上，也可使两灯同时亮或同时灭
（2） ①. 并联 ②. 串联
（3） ①. BF ②. F
【解析】
【小问1详解】
[1][2]拨动开关，两个灯泡同时亮或同时灭，这样无法判断串并联，因为开关在并联电路的干路上，也可使两灯同时亮或同时灭。
【小问2详解】
[1]拧下其中一个灯泡，若另一个灯泡仍发光，两个灯泡独立工作，互不影响，则两个灯泡是并联。
[2]拧下其中一个灯泡，另外一个灯泡不发光，故两个灯泡相互影响，两个灯泡是串联。
【小问3详解】
[1]连接A和C，将测通器的m端连接在D上，当n端连接E时小灯泡发光，连接F时小灯泡不发光，说明电流从电池的正极出发，经过灯泡、n、E、A、C、D回到负极，故剩下BF是一根导线。
[2]由于BF是一个导线，为了确定另两根导线的两端，可连接A和B，测通器的一端与F相连。
22. 发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸，若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如表所示；
汽车发动机数据表：
（1）汽车以速度匀速运动时，发动机的输出功率最大，则1min内有用功___________J；
（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是___________（对甲、乙、丙、丁重新排序），___________图所示的冲程内燃机给汽车提供动力；
（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比。根据表中数据可知气缸内混合气体中汽油的质量为___________g。1分钟内总共需要消耗的汽油质量为___________kg；
（4）当汽车以速度匀速运动时，根据表中数据可求得汽车发动机的效率为___________%。
【答案】（1）
（2） ①. 乙、甲、丁、丙 ②. 丁
（3） ①. 0.2 ②. 0.4
（4）25
【解析】
【小问1详解】
汽车以速度匀速运动时，发动机的输出功率最大，则1min内有用功
【小问2详解】
[1]汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是第一个冲程是吸气冲程，即进气门开，排气门关，活塞向下，故选乙，第二个冲程是压缩冲程，进气门、排气门关，活塞向上，选甲图，第三个冲程是做功冲程，进气门、排气门关，活塞向下，图丁，最后一个是排气冲程，进气门关，排气门开，活塞向上，选图丙，故一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙、甲、丁、丙。
[2]第三个冲程是做功冲程，进气门、排气门关，活塞向下，图丁，是高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，提供动力。
【小问3详解】
[1]汽缸内汽油和空气的混合物质量为

气缸内混合气体中汽油的质量为
[2] 1分钟内总共需要消耗的汽油质量为
【小问4详解】
当汽车以速度匀速运动时，1min汽油完全燃烧放出的热量为
汽车发动机的效率为
23. 阅读材料，回答问题。
“爱达·魔都”号
2023年7月17日，中国首艘国产大邮轮“爱达·魔都”号正式试航。如图甲所示，邮轮全长323.6米，总吨位为13.55万吨，最大航速22.6节。该船主柴油发电机的总功率为62.4兆瓦（MW），邮轮配备两台提供航行推力的推进器功率均为16.8兆瓦（MW）。
邮轮航行时受到的阻力与速度的平方成正比，降低航速可以减小航行阻力，推进功率就会大大减小。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，航速减小后，相同航程的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功会相对增加。发动机要做的功包括推进器消耗的推进功和船上设备的辅助功两部分，航速优化就是要找到适合的航速，使发动机做的总功减少。

（1）邮轮动力源自柴油机，单缸四冲程柴油机中，产生废气的是___________冲程，此时汽缸中的内能___________（选填“增大”或“减小”）。
（2）以下关于航速的表述正确的是___________（选填字母）。
A. 增大航速可以减小阻力B. 航速越小可以节约的燃料越多
C. 减小航速可以减小辅助功D. 推进功与辅助功之和最小时的航速最合适
（3）如图乙所示是邮轮每千米航程的推进功、辅助功和航速的关系图象，则最省油的航速为___________；若邮轮的航速从降低到最省油航速时，则每千米航程少消耗柴油约___________kg。（已知柴油发动机的效率为40%，）
【答案】（1） ①. 做功 ②. 减小
（2）D （3） ①. 6 ②. 1.25
【解析】
【小问1详解】
[1][2]单缸四冲程柴油机，依次有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中做功冲程会产生废气；高温气体推动活塞对外做功，高温气体的内能转化为活塞的机械能，则汽缸中的内能减少。
【小问2详解】
A．降低航速可以大大减小航行阻力，故A错误；
B．降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小，从而减少燃油消耗，航速不能小，影响航行目的，故B错误；
C．航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了，故C错误；
D．发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分，航速优化就是要找到适合的航速，使发动机做的总功减少，推进功与辅助功的和最小时航速最合适，故D正确。
故选D。
【小问3详解】
[1]根据图像可知，当推进功为1.0×108J，辅助功为0.4×108J时，推进功和辅助功的和是1.4×108J，是最小的，此时对应的速度为6m/s。
[2]由图可知，当v'=8m/s时的推进功约为0.8×108J，辅助功约为0.8×108J，发动机做的功为
W=0.8×108J+0.8×108J=1.6×108J
与最省油时相比，节省的功为
W'=1.6×108J-1.4×108J=0.2×108J
柴油发动机的效率为40%，则完全燃烧节省的柴油放出的热量为
每千米航程少消耗柴油的质量为
物质
初温
末温
加热时间
水
20
45
6
食用油
20
70
6
实验次数
A处的电流IA
B处的电流IB
C处的电流IC
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
编号
材料
长度
横截面积
电流
A
镍铬合金
0.5
0.2
1.0
B
镍铬合金
1.0
0.2
0.6
C
镍铬合金
0.5
0.4
1.4
D
康铜合金
0.5
0.2
0.6
1min内工作循环
2000次
92#汽油
汽缸内汽油和空气的混合密度
排气量
2L
汽油热值
发动机最大功率
75（kW）
空燃比
14∶1