專題09機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化-2021-2022學(xué)年九年級物理上學(xué)期綜合復(fù)習(xí)培優(yōu)專訓(xùn)（蘇科版）

專題09 機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（解析版）一、單選題1.下面是小明同學(xué)“物理學(xué)習(xí)筆記”中的摘錄，其中正確的是(????)A.做功和熱傳遞在改變物體熱量上是等效的

B.某種燃料在燃燒時所放出的熱量叫做這種燃料的熱值

C.熱量是在熱傳遞過程中物體內(nèi)能改變的多少

D.溫度越高的物體具有的熱量越多【答案】C【解析】【分析】

熱量是過程量，不是狀態(tài)量，做功與熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式。

做功與熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，它們在改變物體內(nèi)能的效果上是等效的；某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值；熱量是能量轉(zhuǎn)化的量度，它是一個過程量。

【解答】

A.做功與熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，不是改變物體的熱量，做功與熱傳遞在改變物體內(nèi)能的效果上是等效的，故A錯誤；

B.某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值，故B錯誤；

C.熱量是在傳遞過程中物體內(nèi)能改變的多少，故C正確；

D.溫度是過程量，不是狀態(tài)量，溫度越高的物體具有的內(nèi)能越多，并不是熱量越多，故D錯誤。

故選C。

2.用酒精燈給試管加熱，如圖所示，試管口軟木塞沖出的過程中，下列說法正確的是(????)A.水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣內(nèi)能增大

B.水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能

C.軟木塞是由于慣性沖出去的，與水蒸氣的內(nèi)能無關(guān)

D.試管口的“白氣”是水蒸氣汽化形成的

【答案】B【解析】解：水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能．

3.熱機(jī)的工作過程可以概括為：①工作物質(zhì)獲得內(nèi)能，膨脹做功，把一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；②燃料燃燒釋放出內(nèi)能；③內(nèi)能傳遞給工作物質(zhì)；④工作物質(zhì)內(nèi)能減少，溫度降低．按工作過程排列，其順序正確的是(????)A.①②③④ B.③②④① C.②③①④ D.②①④③【答案】C【解析】解：熱機(jī)的工作過程為：燃料燃燒釋放出內(nèi)能，內(nèi)能傳遞給工作物質(zhì)，工作物質(zhì)獲得內(nèi)能，膨脹做功，把一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，工作物質(zhì)內(nèi)能減少，溫度降低．

4.提高熱機(jī)效率的有效途徑是(????)A.增大熱機(jī)的功率

B.減少熱機(jī)的各種損失，保證良好的潤滑

C.降低熱機(jī)的功率

D.以上說法都可以【答案】B【解析】解：AC、功率和效率是兩個不同的概念，它們之間沒有聯(lián)系，故增大或降低熱機(jī)的功率，不能改變熱機(jī)效率，故AC錯誤；

BD、減少熱機(jī)的各種熱損失，保證良好的潤滑，可以提高有效利用的能量與總能量之比，故B正確，D錯誤。

故選：B。

要解決此題，需要掌握熱機(jī)效率的概念：熱機(jī)有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。要提高熱機(jī)的效率，就要想辦法減少熱量的損失。

此題主要考查了熱機(jī)效率的概念，首先要知道熱機(jī)效率是有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。要提高燃料的利用率，需要盡量減少能量的損失。

5.某摩托車的效率為35%，某汽車的效率為30%，這說明了(????)A.摩托車比汽車的功率大

B.摩托車比汽車做的有用功多

C.要得到相同的機(jī)械能，摩托車消耗的燃料少

D.使用摩托車比使用汽車做功多【答案】C【解析】解：

A、熱機(jī)的效率與功率無關(guān)，故A錯；

BD、摩托車的效率比汽車的效率高，說明消耗相同的油，摩托車做的有用功多，故BD錯；

C、摩托車的效率比汽車的效率高，說明做同樣多的有用功，摩托車消耗的油少，故C正確；

故選：C。

熱機(jī)效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，效率高說明比值大，而與功率無關(guān)。

此題主要考查了對熱機(jī)效率的理解，熱機(jī)的效率是熱機(jī)用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。做同樣多的功，消耗的油越多，效率越低；消耗相同的油，做的功越多，效率越高。

6.2019年1月3日，長征三號乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射“嫦娥四號”探測器。探測器成功降落于月球背面的預(yù)選著陸區(qū)，實(shí)現(xiàn)了人類探測器首次月球背面軟著陸和首次月背與地球的中繼通信，開啟了月球探測的新篇章。從物理的角度去思考，下列說法正確的是(????)A.探測器著陸時，不能立即停止下來，是由于探測器受到慣性的作用

B.發(fā)動機(jī)采用液氫為燃料，是利用液氫的比熱容大的優(yōu)點(diǎn)

C.嫦娥四號被月球捕獲，說明月球?qū)︽隙鹚奶柕囊Υ笥阪隙鹚奶枌υ虑虻囊?/p>

D.嫦娥四號關(guān)閉發(fā)動繞月運(yùn)動，從近月點(diǎn)向遠(yuǎn)月點(diǎn)運(yùn)動過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能【答案】D【解析】解：A、探測器著陸時，不能立即停止下來，是因?yàn)榫哂袘T性，慣性不是力，不能說成受到慣性作用，故A錯誤；

B、發(fā)動機(jī)采用液氫作為燃料，原因是液氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫時，可以放出更多的熱量，故B錯誤；

C、月球?qū)︽隙鹚奶柕囊εc嫦娥四號對月球的引力是一對相互作用力，二者大小相等。故C錯誤；

D、月球上沒有空氣，嫦娥四號從近月點(diǎn)向遠(yuǎn)月點(diǎn)運(yùn)動的過程中，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，嫦娥四號從近月點(diǎn)向遠(yuǎn)月點(diǎn)運(yùn)動的過程中，嫦娥四號的高度增加，重力勢能增加，速度減小，動能減小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D正確。

故選：D。

(1)慣性是物體具有的保持運(yùn)動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)；

(2)熱值是燃料的一種特性，熱值越大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時，放出的熱量越多，所以在選擇火箭燃料時首先應(yīng)該考慮燃料的熱值大??；

(3)相互作用力的條件：大小相等、方向相反、作用在兩個物體上，作用在同一條直線上。

(4)根據(jù)機(jī)械能守恒的條件分析機(jī)械能是否守恒，再根據(jù)重力做功情況分析動能的變化。

此題是一道聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用題，考查了熱值、慣性、力的作用的相互性、及能量的轉(zhuǎn)化，包含的物理規(guī)律較多，掌握基本規(guī)律是解答的關(guān)鍵。

7.如圖是內(nèi)燃機(jī)的某個沖程。下列情況與該沖程能的轉(zhuǎn)化方式一致的是(????)A.瓶塞沖出B.搓手取暖

C.壓縮氣體D.鉆木取火

【答案】A【解析】解：

由圖可知，內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，火花塞點(diǎn)火，活塞下行，因此是做功沖程，做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

A、瓶塞沖出時，水蒸氣膨脹做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，其能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機(jī)做功沖程相同，故A符合題意；

B、搓手取暖是克服摩擦做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B不合題意；

C、向下迅速壓活塞，壓縮空氣做功，消耗機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增大、溫度升高，故C不合題意；

D、鉆木取火是克服摩擦做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不合題意。

故選：A。

四沖程內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程；由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；其中壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的四個沖程特點(diǎn)和沖程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系以及分析清楚不同場景中涉及的能量轉(zhuǎn)化。

8.單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min，此汽油機(jī)在每秒鐘內(nèi)A.完成120個沖程，對外做功30次 B.完成60個沖程，對外做功15次

C.完成30個沖程，對外做功15次 D.完成60個沖程，對外做功30次【答案】B【解析】解：飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min=30r/s，

因一個工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，做功1次，完成4個沖程，

所以，該汽油機(jī)1s內(nèi)完成60個沖程，對外做功15次。

故選：B。

內(nèi)燃機(jī)完成1個工作循環(huán)，四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)9.燃燒煤炭易造成環(huán)境污染，氫是一種自然界中儲量巨大的清潔能源。已知：無煙煤的熱值是3.4×107J/kg，氫的熱值是A.燃燒1kg的無煙煤，放出的熱量為3.4×107J

B.完全燃燒1kg的氫，放出的熱量為1.4×108

J/kg

【答案】C【解析】【分析】

(1)根據(jù)熱值定義(1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值)回答；

(2)根據(jù)燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq進(jìn)行分析。

本題考查了燃料熱值的意義、燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題目。

【解答】

A.完全燃燒1kg的無煙煤，放出的熱量為3.4×107J，故A錯誤；

B.完全燃燒1kg的氫，放出的熱量為1.4×108J，故B錯誤；

C.1kg的氫和無煙煤均完全燃燒，氫放出的熱量為無煙煤的n=1.4×108J10.某品牌汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km，用時5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽車的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。則(????)

①汽車行駛速度是20km/h

②汽車發(fā)動機(jī)的效率是20%

③做功沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

④A.只有①、②、⑤ B.只有②和③

C.只有①和④ D.只有②和④【答案】D【解析】【分析】

(1)已知汽車行駛的時間和路程，利用速度公式即可求解；

(2)已知燃油質(zhì)量和熱值，根據(jù)Q放=mq可求燃油完全燃燒放出的熱量；已知牽引力和行駛路程，根據(jù)W=Fs可求得該汽車牽引力所做的功，再利用效率公式求出該汽車的效率；

(3)已知牽引力做的功和行駛時間，利用P=Wt求功率；

(4)熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。

本題考查了速度、熱值、功、功率、熱機(jī)效率的計算，綜合性強(qiáng)，難度適中，關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用。

【解答】

①s=6.9km=6900m，t=5min45s=345s，

汽車的速度為v=st=6900m345s=20m/s=72km/h，故①錯誤；

②④二、多選題11.下表是某品牌小轎車的一些技術(shù)參數(shù)，下列說法不正確的是(????)車型某品牌小轎車排氣量2.0最大功率60kW空燃比15：1汽油的熱值4.6×A.汽油機(jī)的飛輪在1min內(nèi)轉(zhuǎn)動3000圈，則高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊龉?500次

B.汽油的熱值是指汽車的汽油完全燃燒釋放的熱量

C.汽油機(jī)在以最大功率工作時，1min內(nèi)做的有用功為3.6×106J

【答案】BD【解析】【分析】

本題考查了有關(guān)熱機(jī)的計算、熱值的定義、功的計算以及影響熱機(jī)效率的因素，屬于綜合性題目。

【解答】

A、汽油機(jī)的飛輪在1min內(nèi)轉(zhuǎn)動3000圈，則高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊龉?500次，故A正確；

B、汽油的熱值是指1kg的汽油完全燃燒釋放的熱量，故B錯誤；

C、根據(jù)P=Wt可知，汽油機(jī)在以最大功率工作時1min內(nèi)做的有用功：W=Pt=6×104W×60s=3.6×106J12.某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30?cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50?mm，滿負(fù)荷工作時做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×105Pa，飛輪1?min轉(zhuǎn)動1800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(不計摩擦A.汽油機(jī)每秒內(nèi)完成30個沖程

B.汽油機(jī)的功率為2025?W

C.做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫?700?N

D.【答案】BC【解析】【分析】

(1)汽油機(jī)完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周；

(2)根據(jù)p=FS求出氣體對活塞的壓力，根據(jù)W=Fs求出氣體一次膨脹對活塞做的功；

(3)根據(jù)P=Wt求出功率；

【解答】

汽油機(jī)工作時，完成一個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動2周，完成4個沖程，對外做功1次，則飛輪1?min轉(zhuǎn)動1800周，即每秒轉(zhuǎn)動30周，完成60個沖程；由題可知，汽油機(jī)的氣缸活塞面積為S=30?cm2=3×10-3

m2，燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫镕=pS=9.0×三、填空題13.如圖所示，用酒精燈給水加熱一段時間后，觀察到軟木塞沖出試管口。

(1)軟木塞沖出試管口，說明力能改變物體的______。

(2)此過程中，水蒸氣減少的內(nèi)能______(選填“大于”、“等于”或“小于”)軟木塞增加的機(jī)械能，這與熱機(jī)的______沖程相似。

【答案】運(yùn)動狀態(tài)

大于

做功【解析】解：

(1)軟木塞沖出試管口，運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化，說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)；

(2)水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減小，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能，由于存在熱量的散失，故水蒸氣減少的內(nèi)能大于軟木塞增加的機(jī)械能；該過程與熱機(jī)的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同。

故答案為：(1)運(yùn)動狀態(tài)；(2)大于；做功。

(1)力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)；

(2)當(dāng)物體對外做功時，物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，物體的內(nèi)能減小，在轉(zhuǎn)化的過程中，存在內(nèi)能散失的情況；熱機(jī)的工作循環(huán)有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成，其中壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。

本題來源于課本的插圖，木塞沖出的實(shí)驗(yàn)考查了能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，知道做功可以改變物體的內(nèi)能，是中考的熱點(diǎn)。

14.①純凈天然氣是無色無味的氣體，使用前通常在天然氣中加入有特殊氣味的氣體，以便泄漏時能及時察覺到。人能聞到這種氣味，說明分子在永不停息地______。②液化天然氣使用前要變成氣體，這個過程叫______(填物態(tài)變化名稱)。③天然氣的熱值是8×107J/m3，如果完全燃燒2【答案】做無規(guī)則運(yùn)動

汽化

1.6×【解析】解：①人能聞到這種氣味，說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動；

②液化天然氣使用前要變成氣體的過程叫汽化；

③完全燃燒2m3的天然氣能放出的熱量：Q放=qV=8×107J/m3×2m3=1.6×108J。

故答案為：①做無規(guī)則運(yùn)動；15.“可燃冰”是一種新型能源．同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍，說明“可燃冰”的

大．100?g的煤氣完全燃燒放出的熱量為

J，這些熱量可以使

kg的水從15℃加熱至95℃.[c【答案】熱值；4.2×106【解析】解：同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍，則說明“可燃冰”的熱值大；100?g煤氣完全燃燒放出的熱量Q放=mq煤氣=0.1?kg×4.2×107

J16.天然氣熱水器將40?kg的水由22℃加熱到42℃，水的內(nèi)能增加了________J，水的內(nèi)能增加是通過________方式實(shí)現(xiàn)的，若天然氣燃燒放出的熱量有84％被水吸收，需要消耗________kg的天然氣。已知c水=4.2×10【答案】3.36×106

;熱傳遞;【解析】解：(1)水吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×40kg×(42℃-22℃)=3.36×106J；

(2)水從火吸收熱量，內(nèi)能增加、溫度升高，是利用熱傳遞改變水的內(nèi)能；

(3)由η=Q吸Q放得，天然氣完全燃燒放出的熱量：

Q放=Q吸η=3.36×106J84%=4×106J，

17.小華研究“不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”時，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量都是200g的沙子和水加熱.他繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象如圖所示。己知酒精的熱值是3.0×?107/kg，水的比熱容是4.2?×103J/?(kg·℃);假設(shè)酒精燈燃燒放出的熱量完全被水和沙子吸收，那么請問：

(1)圖中_

_(選填“甲”或“乙”)是沙吸熱升溫的圖像;

(2)加熱滿2min時，沙子吸收的熱量是_________J;(4)根據(jù)數(shù)據(jù)可計算出沙子的比熱容為______________．【答案】(1)甲；(2)4.2x104；【解析】【分析】

此題考查了學(xué)生對吸熱公式的掌握和運(yùn)用，并可利用公式計算熱量和比熱容，能從液體的溫度隨時間變化的圖象搜集有關(guān)信息是本題的關(guān)鍵。

(1)用兩只完全相同的酒精燈，分別給水和沙子加熱，這樣做的目的是使水和沙子在相同時間吸收相同的熱量，再利用公式△t=?Q?cm進(jìn)行分析；

(2)從圖象可知，加熱滿2min，水的溫度從20℃上升到70℃，從而可知和水的溫度變化，已知水的質(zhì)量和比熱容，可利用公式Q吸=cm△t計算水吸收的熱量；

(3)計算出給水加熱10min時間吸收的熱量，根據(jù)Q=mq求出酒精的質(zhì)量；

(4)相同時間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量，從(2)可知，加熱2min水吸收的熱量，已知酒精的質(zhì)量和加熱2min酒精的溫度變化，可利用公式△t=?Q?cm計算沙子的比熱容。

【解答】

(1)圖甲表示的是沙子吸熱升溫的過程，因?yàn)樯匙雍退馁|(zhì)量相等，吸收相同熱量時，沙子的比熱容比水小，從公式△t=?Q?cm可知，沙子溫度升得多；

(2)用相同的酒精燈加熱，在相同時間內(nèi)，水和沙子吸收的熱量是相同的；

c水=4.2×103J/(kg?℃)，m水=200g=0.2kg，△t水=70℃-20℃=50℃，

四、實(shí)驗(yàn)探究題18.如圖所示，為比較a、b兩種液體的比熱容及1、2兩種燃料的熱值，甲、乙、丙三圖中的裝置相同，燃料的質(zhì)量均為10g，燒杯內(nèi)的液體初溫相同。當(dāng)燃料燃盡時，立即讀取相應(yīng)溫度計的讀數(shù)，分別為t甲、t乙、t丙，且有t甲>t乙>t丙。

(1)在實(shí)驗(yàn)中，三個燒杯中a、b液體的______必須相同。

(2)比較a、b兩種液體的比熱容，應(yīng)選擇______兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)吸熱的多少是通過______來反映的(選填“液體升高的溫度”或“加熱時間”)。液體a的比熱容c1與液體b的比熱容c2相比，c1______c2(選填“>”、“=”、“<”)。

(3)比較1、2兩種燃料的熱值，應(yīng)選擇______兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燃料1的熱值q1與燃料2的熱值q2相比，q1______【答案】質(zhì)量

甲、丙

加熱時間

<

甲、乙

>【解析】解：(1)根據(jù)控制變量法的要求，在實(shí)驗(yàn)中，三個燒杯中a、b液體的質(zhì)量必須相同；

(2)為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計的示數(shù)高低得出吸熱能力的強(qiáng)弱，進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系，應(yīng)選擇甲丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

實(shí)驗(yàn)中煤油和水吸熱的多少是通過加熱時間的長短來反映，這用到了轉(zhuǎn)換法；

甲、丙所示實(shí)驗(yàn)中所用燃料種類與質(zhì)量相同，則燃料燃燒釋放的熱量相等，即Q甲=Q丙，

燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則Qa=Qb，

甲、丙兩實(shí)驗(yàn)燒杯中液體的初溫相等，末溫T甲>T丙，則Δt甲>Δt丙，即Δta>Δtb，

因?yàn)镼a=Qb，m相等，Δta>Δtb，根據(jù)Q=cmΔt可知，c1<c2；

(3)為了比較熱值大小，要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇甲乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；由題意得，甲、乙兩實(shí)驗(yàn)燒杯中液體的初溫相等，末溫T甲>T乙，則Δt甲>Δ19.某同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，自己設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)來探究煤油和酒精的熱值大小關(guān)系。他實(shí)驗(yàn)時組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1min記錄杯中水的溫度，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。(燃料在單位時間內(nèi)燃燒的質(zhì)量相同)加熱時間/0123456甲杯水溫/℃25272931333537乙杯水溫/℃25262728293031(1)在安裝、調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時，科學(xué)合理的順序是(在甲圖中)：先調(diào)整固定______的位置，再調(diào)整固定______的位置。(均選填“A”或“B”)

(2)為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)控制兩套裝置加熱時間______(選填“相同”或“不相同”)以及水的______和______相同。

(3)通過表中記錄的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為煤油和酒精兩種燃料中，熱值較大的是______。

(4)該同學(xué)還想利用這種實(shí)驗(yàn)方案計算出煤油和酒精的熱值，那么他還需要補(bǔ)充的測量工具是______。該同學(xué)正確操作并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，利用公式Q吸=cm(t-t0)計算出了水吸收的熱他認(rèn)為通過這些數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確地計算出煤油和酒精的熱值。你認(rèn)為他的的計算結(jié)果______(選填“可靠”【答案】B

A

相同

質(zhì)量

初溫

煤油

天平

不可靠

燃料并沒有完全燃燒，且燃燒所產(chǎn)生的熱量并沒有全部傳遞給水，有熱量的損失【解析】解：

(1)實(shí)驗(yàn)前，首先調(diào)整好實(shí)驗(yàn)器材，根據(jù)酒精燈外焰的高度調(diào)整鐵圈B的高度，根據(jù)燒杯和燒杯中水的高度調(diào)整溫度計的高度，因此是先固定B，再固定A。

(2)比較煤油和酒精的熱值大小關(guān)系時，需要控制兩種燃料消耗的質(zhì)量相同，由于燃料在單位時間內(nèi)燃燒的質(zhì)量相同，所以需要控制兩套裝置的加熱時間相同；另外，還需要控制水的質(zhì)量、水的初溫相同；

(3)甲、乙兩個裝置中，水的質(zhì)量和初溫相同，由Q=cm△t知，末溫高的水吸收的熱量較多，則燃料燃燒放出的熱量多；在相同的加熱時間內(nèi)，消耗燃料的質(zhì)量相同，由Q=qm知，水溫上升高的，對應(yīng)燃料的熱值較大，故結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知煤油的熱值較大。

(4)實(shí)驗(yàn)中需要控制兩種液體的質(zhì)量相同，所以需要用到天平；

因?yàn)槿剂喜豢赡芡耆紵胰紵a(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失，所以直接計算得出的熱值比實(shí)際值要小，則這樣的計算結(jié)果不可靠。

故答案為：(1)B；A；(2)相同；質(zhì)量；初溫；(3)煤油；(4)天平；不可靠；燃料并沒有完全燃燒，且燃燒所產(chǎn)生的熱量并沒有全部傳遞給水，有熱量的損失。

(1)安裝實(shí)驗(yàn)器材時需要先固定B的位置，能夠利用酒精燈的外焰給燒杯充分加熱；然后再調(diào)整A的位置，使溫度計的玻璃泡完全浸沒在水中，并且不要碰到燒杯壁和燒杯底；

(2)探究兩種燃料的熱值時，需要控制水的質(zhì)量和水的初溫相同，并且兩套裝置的加熱時間也要相同(保證消耗燃料的質(zhì)量相同)；

(3)由表格數(shù)據(jù)可知，在其它條件相同時，甲杯水的溫度升高的較快，即甲中煤油燃燒產(chǎn)生的熱量多，所以其熱值大；20.在熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中。

(1)小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱(如圖甲)，以探究水和煤油的吸熱能力；

①在兩個相同的燒杯中應(yīng)加入______和質(zhì)量相同的水和煤油，實(shí)驗(yàn)中用相同的酒精燈加熱的目的是：使水和煤油在相同時間內(nèi)______；

②水和煤油溫度隨時間變化如圖乙所示，根據(jù)圖乙可判斷出a物質(zhì)是______，b物質(zhì)吸熱能力較______(選填“強(qiáng)”或“弱”)；

(2)如圖丙所示，為比較酒精和碎紙片的熱值，小明用兩個相同規(guī)格的燒杯裝相等質(zhì)量的水，取質(zhì)量______(選填“相等”或“不相等”)的酒精和碎紙片，分別放入兩個燃燒皿中，分別給燒杯加熱，直到酒精和碎紙片完全燃燒，通過比較______(選填“加熱時間”或“升高的溫度”)來確定酒精和碎紙片熱值的大?。?/p>

(3)小明再用50g水和100g水做實(shí)驗(yàn)，以吸收的熱量Q為縱坐標(biāo)，升高的溫度Δt為橫坐標(biāo)，分別畫出50g和100g水的Q—Δt圖像，它們都是過原點(diǎn)的直線，即Q=kΔt，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這兩條直線的k值之比與對應(yīng)水的______之比相等(選填“密度”、“質(zhì)量”或“體積”)【答案】初溫

吸收相等的熱量

水

弱

相等

升高的溫度

質(zhì)量【解析】解：(1)①由比較不同物質(zhì)吸熱能力的方法，要控制不同物質(zhì)的初溫和質(zhì)量相同，故在兩燒杯中分別裝入初溫度相同且質(zhì)量相等的煤油和水；

根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中選用相同酒精燈加熱的目的是：使水和煤油在相同時間內(nèi)吸收相等的熱量；

②由圖乙可知，a、b兩物質(zhì)加熱相同時間后(吸熱相同)，a升高的溫度低，由方法Ⅱ可知，a物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)強(qiáng)，b物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)弱，所以a物質(zhì)是水，b物質(zhì)是煤油；

(2)實(shí)驗(yàn)時為了控制變量，應(yīng)用天平分別測出等質(zhì)量的酒精和碎紙屑，將其放入裝置中的燃燒皿內(nèi)；

因燃料的熱值不能直接測量，但燃料燃燒放出的熱量可以被水吸收，從而使水溫發(fā)生變化，所以可以通過水升高的溫度來比較燃料熱值的大小關(guān)系；

(3)根據(jù)Q=cmΔt可知，Q=kΔt中的k=cm，則有k1=cm1，k2=cm2，

因?yàn)閗1k2=cm1cm2，所以k1k2=m1m2，即這兩條直線的k值與對應(yīng)水的質(zhì)量之比相等。

故答案為：(1)①初溫；吸收相等的熱量；②水；弱；(2)相等；升高的溫度；(3)質(zhì)量。

(1)我們使用相同的酒精燈(或加熱器)通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉(zhuǎn)換法；五、簡答題21.如圖所示是一臺四沖程汽油機(jī)工作時某一時刻的示意圖，請回答下列問題：

(1)該汽油機(jī)此時處于哪個沖程？

(2)在此沖程中發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？

(3)請寫出汽油機(jī)在工作過程中靠飛輪慣性來完成的任意一個沖程的名稱？

【答案】解：(1)圖中汽油機(jī)，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，是壓縮沖程；

(2)汽油機(jī)在壓縮沖程中，壓縮氣體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

(3)汽油機(jī)的四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其它三個沖程都是依靠慣性完成的，因此吸氣、壓縮、排氣沖程是靠飛輪的慣性完成的。

答：(1)此時汽油機(jī)處于壓縮沖程；

(2)此沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

(3)吸氣沖程依靠慣性完成的?！窘馕觥?1)由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；

(2)汽油機(jī)一個工作循環(huán)有四個沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣，在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

(3)汽油機(jī)的四個沖程只有做功沖程對外輸出功，其它三個沖程依靠飛輪慣性完成。

此題考查了對內(nèi)燃機(jī)四個沖程的判斷，以及能量的轉(zhuǎn)化情況，要結(jié)合氣門和活塞運(yùn)動情況進(jìn)行判斷，以及能量轉(zhuǎn)化情況，是一道基礎(chǔ)性題目。

22.為汽車加汽油是利用汽油燃燒為汽車提供動力；加冷卻液是為了冷卻發(fā)動機(jī)；冬季加防凍玻璃水是為了怕玻璃水結(jié)冰。請結(jié)合學(xué)過的物理知識回答下列問題：

(1)選擇汽油燃燒為汽車提供動力是因?yàn)樗哂心囊惶匦裕?/p>

(2)加冷卻液冷卻發(fā)動機(jī)是因?yàn)槔鋮s液具有哪一特性；

(3)冬季加防凍玻璃水是因?yàn)榉纼霾Ａ哂心囊惶匦?。【答案】答?1)選擇汽油燃燒為汽車提供動力是因?yàn)槠偷臒嶂荡?，消耗相同的燃料時，汽油燃燒放出的熱量多；

(2)用冷卻液來冷卻發(fā)動機(jī)，是因?yàn)槔鋮s液的比熱容大，相同質(zhì)量的