12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（分層練習(xí)）（原卷版）-2023-2024學(xué)年九年級(jí)物理上冊(cè)（蘇科版）

12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（分層練習(xí)）一、單選題1．下列說法正確的是（）A．燃料的熱值與其是否完全燃燒有關(guān)B．沿海地區(qū)晝夜溫差小，是因?yàn)樗谋葻崛葺^大C．冰在熔化過程中，溫度與內(nèi)能均保持不變D．內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2．下列關(guān)于熱機(jī)的說法正確的是（）A．熱機(jī)的效率為100% B．熱機(jī)只有汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種C．好的熱機(jī)工作時(shí)不排放廢氣 D．熱機(jī)工作時(shí)都要利用燃料的化學(xué)能3．一瓶酒精用去三分之二后，剩下的酒精的比熱容、熱值（）A．都變?yōu)樵瓉淼娜种籅．比熱容不變，熱值變?yōu)樵瓉淼娜种籆．熱值不變，比熱容變?yōu)樵瓉淼娜种籇．都不變4．如圖所示的情景中，通過做功使物體內(nèi)能增大的是（）A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．乙和丁5．關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過程，下列說法正確的是（）A．做功沖程：燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功 B．壓縮沖程：缸內(nèi)溫度降低C．吸氣沖程：進(jìn)氣門和排氣門都打開 D．排氣沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能6．關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是A．某種燃料燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值B．甲燃料完全燃燒放出的熱量比乙燃料完全燃燒放出的熱量多，則甲燃料的熱值一定比乙燃料的熱值大C．燃料的熱值越大，則燃料燃燒時(shí)放出的熱量越多D．煙煤的熱值是2.9×107J/kg，則完全燃燒1kg的煙煤能放出2.9×107J的熱量7．熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)，下列措施中，可以提高熱機(jī)效率的是（）A．盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間 B．盡量增加廢氣帶走的熱量C．盡量使用熱值更大的燃料 D．盡量減少熱機(jī)部件的摩擦8．在“比較燃料熱值大小”的實(shí)驗(yàn)中，不需要控制相同或相等的因素是（）A．兩種燃料的質(zhì)量 B．兩只裝水的燒杯C．燒杯中水的質(zhì)量 D．各自加熱的時(shí)間9．如圖所示的某單缸四沖程汽油機(jī)，下列說法正確的是（）A．靠飛輪慣性完成沖程的是乙、丙、丁B．四沖程內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中工作過程依次是丁丙甲乙C．甲圖中能量的轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．乙圖中汽缸內(nèi)氣體溫度會(huì)下降10．用酒精燈給試管中的水加熱，如圖所示，在軟木塞被沖出試管口的過程中，下列說法正確的是（）A．水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能 B．軟木塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為水蒸氣的內(nèi)能C．水蒸氣對(duì)軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能增大 D．能量的轉(zhuǎn)化形式與熱機(jī)壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同11．小明閱讀了某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的說明書后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示，汽油熱值為4.6×107J/kg。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．該內(nèi)燃機(jī)的效率為30%C．為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，可用水對(duì)其冷卻D．燃燒1kg的汽油一定釋放4.6×107J的能量12．如圖所示，在注射器中加入一些乙醚，用橡皮帽把針頭孔封死。向外拉活塞，可以看到液態(tài)乙醚消失；再用力推活塞，這時(shí)又可以重新看到液態(tài)的乙醚了。關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．向外拉活塞的過程中，液態(tài)乙醚升華變成乙醚蒸氣B．用力推活塞的過程中，乙醚蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能C．用力推活塞的過程中，乙醚由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，這說明在一定溫度下，壓縮氣體可以使氣體液化D．用力推活塞的過程中，乙醚蒸氣的內(nèi)能增加，這是通過熱傳遞的方式實(shí)現(xiàn)的二、填空題13．2020年5月5日，我國(guó)“長(zhǎng)征五號(hào)B”大型運(yùn)載火箭首飛成功，火箭使用液態(tài)氫作燃料是因?yàn)橐簯B(tài)氫的較大；火箭向下噴射燃?xì)猥@得推力加速上升，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能。14．如圖所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花，快速壓下活塞，可觀察到，在快速下壓活塞的過程中筒內(nèi)氣體內(nèi)能（選填“增大”不變”或“減小”），此過程能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)沖程是相同的。15．如圖所示，為生活中常用的熱水瓶，注入一定量的熱水后，立即蓋上軟木塞，軟木塞會(huì)跳起來。汽油機(jī)的沖程也發(fā)生同樣的能量轉(zhuǎn)化。如果該汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min，則該汽油機(jī)每分鐘內(nèi)對(duì)外做功次。16．火柴可以擦燃，也可以用火點(diǎn)燃，則擦燃是用的方式使火柴燃燒，用火點(diǎn)燃是用的方式使火柴燃燒，使用這兩種方法都可以改變物體的內(nèi)能。17．把一個(gè)薄壁金屬管固定在桌上，里面放一些乙醚，用塞子塞緊，拿一根繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉繩子，將看到如圖所示的現(xiàn)象。關(guān)于這一過程中能量的轉(zhuǎn)化或者轉(zhuǎn)移有如下關(guān)系，請(qǐng)完成填空：拉動(dòng)的繩子具有能，通過做功使金屬管的能增加，金屬管通過熱傳遞使乙醚的內(nèi)能增加，乙醚通過使金屬管的塞子能增加而彈出。18．如圖所示，工作中的四沖程汽油機(jī)正處于沖程，在該沖程將能轉(zhuǎn)化為能。若該汽油機(jī)每秒完成60個(gè)沖程，則每秒它對(duì)外做功次。19．隨著我國(guó)北斗導(dǎo)航組網(wǎng)成功，北斗導(dǎo)航逐步走進(jìn)人們的生活。如圖甲所示的無人駕駛插秧機(jī)使用北斗導(dǎo)航，農(nóng)民只需在作業(yè)前進(jìn)行相關(guān)設(shè)定，即可實(shí)現(xiàn)無人值守自動(dòng)作業(yè)。如圖乙是汽油機(jī)，如果該汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是60r/s，則汽油機(jī)每秒鐘對(duì)外做功次；某段時(shí)間插秧機(jī)消耗汽油0.21kg，汽油完全燃燒放出的熱量是J；若這些熱量完全被46kg、初溫為15℃的水吸收，則水溫升高℃（q汽油=4.6×107J/kg、c水=4.2×103J/(kg?℃)）。三、作圖題20．圖甲為內(nèi)燃機(jī)的吸氣沖程的示意圖，圖甲中畫出了吸氣沖程進(jìn)氣門、排氣門的開閉情況與活塞的運(yùn)動(dòng)情況。請(qǐng)?jiān)趫D乙中用“T”表示閥門，畫出做功沖程進(jìn)氣門、排氣門的開閉情況，用“↑”或“↓”表示活塞運(yùn)動(dòng)方向，畫出做功沖程活塞的運(yùn)動(dòng)情況。四、實(shí)驗(yàn)題21．如圖所示，在估測(cè)薯片熱值的實(shí)驗(yàn)中，小軍設(shè)計(jì)了兩種對(duì)水加熱的方式：方式一：薯片在燒杯中燃燒；方式二：薯片在燃燒皿中燃燒。（1）兩種加熱方式中合理的是；在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要讓薯片充分燃燒，操作是；（2）用天平量取水，并測(cè)出一片薯片的質(zhì)量，用以上選取的方式燃盡薯片，并用溫度計(jì)測(cè)出水升高的溫度，所測(cè)出的薯片熱值偏，原因是。

22．（1）為了比較水和食用油的吸熱能力，小明用兩個(gè)相同的裝置做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。

①在兩個(gè)相同的燒杯中應(yīng)加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油（ρ水>ρ煤油）。實(shí)驗(yàn)中選用相同電加熱器的目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)；②水和煤油溫度隨時(shí)間變化如圖乙所示，根據(jù)圖甲可判斷出a物質(zhì)是。根據(jù)圖乙可判斷出b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，用兩只同規(guī)格的燒杯裝相等質(zhì)量的水，取質(zhì)量相等的酒精和碎紙片，分別放入兩個(gè)燃燒皿中，點(diǎn)燃分別給燒杯加熱，直到酒精和碎紙片完全燃燒完，通過比較（選填“加熱時(shí)間”或“升高的溫度”）來確定酒精和碎紙片熱值的大小。23．科技小組許多同學(xué)都有著航天夢(mèng)、中國(guó)夢(mèng)，他們?cè)趯W(xué)校操場(chǎng)做了水火箭升空實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材有：飲料瓶、氣筒、自行車氣門、鐵絲、橡皮塞、水等。水火箭構(gòu)造如圖所示。在瓶中裝入適量的水，塞好瓶塞后放在發(fā)射器上，用氣筒向瓶?jī)?nèi)打氣，瓶?jī)?nèi)上方氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定程度，高壓氣體將水和橡皮塞從瓶口壓出，瓶飛向高空。

（1）用氣筒向瓶?jī)?nèi)打氣，是通過的方式增大瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能。水從瓶口向下噴出會(huì)使水火箭向上升空是因?yàn)?；?）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小輝同學(xué)提出了一個(gè)問題：水火箭上升高度與哪些因素有關(guān)呢？小輝猜想：可能與瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)有關(guān)；小華猜想：可能與瓶中水的體積有關(guān)；你認(rèn)為影響因素可能還有；（寫出一點(diǎn)，猜想必須合理）（3）同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，瓶塞插入深度不同，瓶塞被沖出前用氣筒充氣次數(shù)不同（設(shè)充一次氣氣量相同）。他們選用同一個(gè)可樂瓶，瓶中水量為200mL。通過站在不同樓層的觀察員目測(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，做了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表格所示。瓶塞插入深度淺深更深水火箭上升高度/m2512從表格數(shù)據(jù)分析可驗(yàn)證火箭上升高度與有關(guān)的猜想是正確的。實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過討論和思考發(fā)現(xiàn)，瓶塞插入瓶口的深度加深，其目的是增大瓶塞與瓶口的力，使橡皮塞不易被壓出。24．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量相等，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。

（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燃料完全燃燒放出的熱量的多少是通過來反映的（選填“溫度計(jì)升高的示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）；（2）若想利用上述裝置估測(cè)燃料的熱值，那么還需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器是；（3）比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點(diǎn)，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所選a、b兩種液體的相同，吸收熱量的多少通過來反映的（選填“溫度計(jì)升高的示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）。a、b兩種液體吸收熱量后溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖丁所示，由圖可以看出，液體的溫度升高得較快；升高相同的溫度時(shí)，液體吸收熱量多。25．小明學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，自己設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來研究煤油和花生油熱值的大小關(guān)系，他組裝了如圖所示的兩套完全相同的裝置，加熱兩個(gè)燒杯中質(zhì)量和初溫都相等的水，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：燃料加熱前水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃煤油2048花生油2038（1）小明組裝如圖甲乙所示的兩套裝置時(shí)，正確的順序是（選填“自上而下”或“自下而上”）；（2）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論可靠，小明在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制煤油和花生油的；（3）分析得出：煤油和花生油兩種燃料中，熱值較大的是。如果甲、乙中加熱前水溫并不同，（選填“能”或“不能”）得出相同結(jié)論；（4）在“探究不同物質(zhì)吸熱能力”實(shí)驗(yàn)中。小紅在兩個(gè)相同的燒杯中，分別裝有質(zhì)量、初溫相同的甲、乙兩種液體，用兩個(gè)酒精燈對(duì)其加熱，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；液體質(zhì)量升溫10℃所需時(shí)間升溫20℃所需時(shí)間升溫30℃所需時(shí)間甲30g72s102s134s乙30g92s163s220s要控制兩酒精燈的火力相同，是為了使兩種液體在相同的時(shí)間內(nèi)吸收（選填“相同”或“不同”）的熱量；該實(shí)驗(yàn)主要用（選填“液體升高的溫度”或“加熱時(shí)間的長(zhǎng)短”）來表示兩種液體吸熱的多少；通過分析表格數(shù)據(jù)可得，當(dāng)物體的質(zhì)量和相同時(shí)，甲吸收的熱量（選填“大于”“等于”或“小于”）乙吸收的熱量。五、計(jì)算題26．國(guó)家提倡節(jié)能減排，各地都在積極進(jìn)行“煤改氣”工程。某同學(xué)計(jì)算家中天然氣灶燒水的效率時(shí)，將20℃、2kg的水倒入燒水壺中。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把水剛加熱到100℃時(shí)，測(cè)出消耗了的天然氣。已知水的比熱容為，天然氣的熱值為。請(qǐng)你計(jì)算將這些水燒開時(shí)：（1）水吸收的熱量；（2）燃燒的天然氣放出的熱量；（3）天然氣灶的效率。27．如圖所示為某種固體酒精爐，固體酒精爐比液體酒精爐使用時(shí)更安全。為了測(cè)定該固體酒精爐的熱效率，在爐中放入40g的固體酒精，當(dāng)固體酒精燃燒完后，鍋中1kg的水溫度從20℃升高到了70℃。已知固體酒精的熱值為1.5×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃）。（1）若固體酒精完全燃燒，則放出的熱量是多少？（2）水吸收的熱量是多少？（3）小明測(cè)得固體酒精爐的熱效率是多大？（4）請(qǐng)寫出固體酒精爐熱效率不高的一個(gè)原因。

一、單選題1．一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1440轉(zhuǎn)/分，那么在每秒鐘內(nèi)（）A．飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功720次，活塞完成2880個(gè)沖程B．飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功24次，活塞完成24個(gè)沖程C．飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功12次，活塞完成48個(gè)沖程D．飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功1440次，活塞完成1440個(gè)沖程2．干木柴、焦炭、無煙煤的熱值如圖所示，以下說法不正確的是（）A．都是完全燃燒的情況下，無煙煤放出的熱量最多B．都完全燃燒1kg，干木柴放出的熱量最少C．焦炭的熱值是3×107J/kg，完全燃燒2kg焦炭放出的熱量是6×107JD．焦炭的熱值是3×107J/kg，0.5kg焦炭熱值也為3×107J/kg3．甲、乙、丙三個(gè)裝置完全相同，燃料的質(zhì)量、燒杯內(nèi)液體初溫和質(zhì)量也相同，不考慮熱量損失且液體均未沸騰，下列選項(xiàng)正確的是（）A．對(duì)比甲、乙兩圖：如果燃料2的熱值較高，最終乙圖中a液體內(nèi)能較大B．對(duì)比乙、丙兩圖：根據(jù)液體a、b最終升溫，可以比較兩種液體的比熱容C．對(duì)比乙、丙兩圖：若液體b最終升溫較高，則燃料1的熱值較大D．對(duì)比甲、丙兩圖：若液體b的比熱容比a大，則升高相同的溫度，液體a加熱時(shí)間長(zhǎng)4．現(xiàn)有兩個(gè)使用同一種燃料的加熱器，用它們分別對(duì)甲、乙兩種不同的物質(zhì)加熱。已知甲物質(zhì)的比熱是乙物質(zhì)的2倍，甲物質(zhì)的質(zhì)量是乙物質(zhì)的，當(dāng)甲物質(zhì)升高的溫度是乙物質(zhì)的時(shí)（甲、乙物質(zhì)的物態(tài)都不發(fā)生改變），加熱甲物質(zhì)所用燃料是加熱乙物質(zhì)的，則兩加熱器利用熱能的效率之比是（）A．1：1 B．1：2 C．3：2 D．2：15．小帆在老師指導(dǎo)下，用如圖所示的同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置分別加熱100g的甲、乙兩種液體（其中一種是水），用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時(shí)間變化圖像如圖，乙從20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精（）。若單位時(shí)間內(nèi)甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等，，則下列說法中正確的是（）A．B．乙的吸熱能力大于甲的吸熱能力C．0~8min乙吸收的熱量為D．該酒精燈的加熱效率為28%6．活塞式打氣筒為自行車輪胎打氣的過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)氣筒的筒壁發(fā)熱。筒壁發(fā)熱現(xiàn)象的產(chǎn)生，有兩個(gè)方面的原因：a、打氣過程中活塞與筒壁之間不斷地克服摩擦做功使筒壁的內(nèi)能增加、溫度升高；b、打氣時(shí)活塞壓縮氣體做功使氣體的內(nèi)能增加，升溫的氣體通過熱傳遞使筒壁溫度升高。針對(duì)哪一個(gè)是主要原因問題，小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：先測(cè)出打氣前筒壁的溫度為t0，再將打氣筒不與輪胎相連空打氣適量的n次后測(cè)出筒壁溫度為t1，待筒壁溫度恢復(fù)t0后，再將打氣筒與輪胎相連，在相同的時(shí)間內(nèi)打相同的n次后測(cè)出筒壁溫度為t2。下列相關(guān)說法中正確的一項(xiàng)是（）A．若t2＞t1說明a是主要原因 B．若t1＞t2說明a是主要原因C．若t2t0＞t1t0說明b是主要原因 D．若t2t1＞t1t0說明b是主要原因二、填空題7．為了使材料硬度增大，部分金屬工件需要進(jìn)行淬火處理，即將工件升溫到較高溫度保持一段時(shí)間后再快速冷卻。某工廠用天然氣處理爐對(duì)質(zhì)量為40kg的鋼工件進(jìn)行淬火處理，耗用0.25m3天然氣將工件從20℃加熱到550℃，然后投入淬火池的水中迅速冷卻，淬火池中的水溫度為20℃，質(zhì)量為460kg，已知天然氣熱值q=4.0×107J/m3，鋼的比熱容c鋼=0.46×103J/（kg?℃），水的比熱容c水=4.2×103J/（kg?℃），所耗用的天然氣完全燃燒放出的熱量J，鋼工件與水開始達(dá)到熱平衡的溫度為℃。（不計(jì)熱量損失）8．中國(guó)是世界第一產(chǎn)氫大國(guó)，發(fā)展氫能具有較好的條件，且目前我國(guó)氫能發(fā)展較快，在全球新投資的氫能項(xiàng)目中占比較高，發(fā)展?jié)摿^大。小越所在的物理興趣小組用氫能源給40kg的水加熱，同時(shí)他們繪制了如圖所示的水溫隨時(shí)間變化的圖像，若在4min內(nèi)完全燃燒了0.1kg的氫氣，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），氫氣的熱值約為1.4×108J/g，則經(jīng)過4min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量為J；燒水時(shí)的熱效率約為。9．小明在“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”時(shí)，分別用質(zhì)量均為0.5kg的甲、乙兩種液體進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖所示的圖像。實(shí)驗(yàn)過程中，甲、乙兩種液體在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等，分析圖像可以得出：甲、乙兩種液體的比熱容大小關(guān)系是c甲c乙（選填“＞”、“＜”或“＝”），若乙液體的比熱容為（2.1×103J/（kg?℃），則甲液體的比熱容大小是J/（kg?℃）；甲液體在0～12min內(nèi)放出的熱量與完全燃燒kg的干木柴放出的熱量相同。（q干木柴＝1.2×107J/kg）10．如下圖所示，小明將氣球吹大后，讓氣球自行飛出，若及時(shí)撿拾起氣球，將會(huì)感覺到氣球球身的溫度和原來相比（選填“變高”“變低”或“沒有變化”），此過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與（選填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）圖中的能量轉(zhuǎn)化是一致的。1min內(nèi)汽油機(jī)完成2400個(gè)工作循環(huán)，飛輪的轉(zhuǎn)速為r/s。汽油機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)時(shí)，需要吸入2L的燃料，其質(zhì)量為kg，這些燃料完全燃燒放出的熱量為J。若這些熱量有84%被質(zhì)量為10kg的水吸收，水的溫度能夠上升℃。（燃料1.4kg/m3，q燃料4.6107J/kg，c水4.2103J/（kgC））11．發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì)，現(xiàn)代汽車主要分汽油與柴油兩類發(fā)動(dòng)機(jī)。（1）如圖A所示，汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，一個(gè)汽缸正常工作四個(gè)沖程順序是（按“甲、乙、丙、丁”重新排序），圖所示沖程汽油機(jī)給汽車提供動(dòng)力，將燃料燃燒放出的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通常用水做冷卻劑是因?yàn)樗?；?）如圖B所示是某小轎車汽油機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化示意圖，則該汽油機(jī)的效率是，該車完全燃燒2L汽油，釋放的熱量是J，若在效率不變的情況下，轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能是J。（汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的熱值q＝4.6×107J/kg）；（3）近年來，我國(guó)汽車保有量在迅速增長(zhǎng)。若一輛汽車每年耗油1.8t，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的平均效率為25%，如果能把發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高1%，則每輛汽車每年大約可節(jié)約kg汽油（結(jié)果保留整數(shù)）。三、實(shí)驗(yàn)題12．如圖所示，用甲、乙、丙三套裝置完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一：探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)二：比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量。三種供選擇的液體分別用a、b、c表示，三種燃料分別用1、2、3表示。（1）為了完成實(shí)驗(yàn)一，應(yīng)選用兩套裝置，還需要添加一種測(cè)量?jī)x器是，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過比較反映液體吸熱多少；（2）為了能完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)圖中器材進(jìn)行以下幾種調(diào)整，其中可行的是A．將甲圖中的燃料換成3

B．將乙圖中的液體換成aC．將乙圖中的液體換成c

D．將丙圖中的燃料換成3（3）完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中，設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：方案①：加熱燒杯內(nèi)液體，每隔相等的時(shí)間，記錄液體溫度；方案②：將燒杯內(nèi)初溫相同的液體加熱至相同溫度，記錄加熱時(shí)間；方案③：加熱燒杯內(nèi)的液體，分別記錄液體初溫和液體溫度；方案（用方案序號(hào)填寫）都是完成實(shí)驗(yàn)一。13．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；比較不同物質(zhì)的吸熱能力，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，儀器安裝到位后，都要用到的測(cè)量器材是溫度計(jì)和。（3）為了比較液體a和液體b的吸熱能力，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，需要確定以下需要控制的變量，你認(rèn)為其中多余的是。A．采用的加熱方式B．酒精燈里所加酒精量C．液體a和液體b的質(zhì)量D．盛放液體a和液體b的容器（4）為了比較燃料1和燃料2的熱值，應(yīng)該在燃料完全燃燒后，通過比較來得出結(jié)論（溫度計(jì)示數(shù)/加熱時(shí)間）。（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，分別描繪出a、b兩種液體的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖像，如圖戊所示，分析圖像可知液體（a/b）的吸熱能力更強(qiáng)。若加熱過程中無熱量損失，則a、b兩種液體的比熱容之比ca：cb=。（6）某同學(xué)用圖丁裝置測(cè)酒精的熱值。加熱前酒精燈的質(zhì)量為m1，加熱一段時(shí)間后變?yōu)閙2；燒杯中水的質(zhì)量為M，水的初溫t1，末溫t2，水的比熱容用c表示。用以上物理量代入公式，可以粗略算出酒精熱值。但是，這種方法測(cè)出的熱值偏（大/小）。四、計(jì)算題14．我國(guó)自主研制的某型新一代戰(zhàn)斗機(jī)，它具備超音速巡航、電磁隱身、超機(jī)動(dòng)性、超視距攻擊等優(yōu)異性能，該飛機(jī)最大起飛質(zhì)量為37t，最大飛行高度達(dá)2×104m，最大航行速度達(dá)2.5倍聲速（合3060km/h），最大載油量為10t，飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見下表：速度v/m·s1100200300400600阻力f/N0.3×1041.2×1042.7×1044.8×10410.8×104已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是45%，飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5×107J/kg。求：（1）飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒10t燃油獲得的熱量是多少焦？（2）當(dāng)飛機(jī)以400m/s的速度巡航時(shí)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是多少瓦？（3）若在飛機(jī)油箱中加滿燃油，并且以500m/s的速度巡航時(shí)，飛機(jī)的最大航程約是多少千米？15．如圖是一款新型油電混合動(dòng)力汽車。這種車在啟動(dòng)或低速行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)并不工作，動(dòng)力電池通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)向車輪輸送能量；當(dāng)高速行駛或動(dòng)力電池能量消耗過大時(shí)，內(nèi)燃機(jī)才開始工作，既可以向車輪提供動(dòng)力，也可以同時(shí)帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電，給動(dòng)力電池充電。某次行駛過程中，汽車先以20m/s的速度低速勻速行駛，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為10kW；然后再高速行駛在平直公路上勻速行駛了16km，行駛過程中受到的阻力為1000N，假設(shè)汽油完全燃燒所釋放能量的40%轉(zhuǎn)換為牽引力做的功和給動(dòng)力電池充電，其中動(dòng)力電池儲(chǔ)存的能量增加了7×106J。（已知：汽油的熱值q=4.6×107J/kg）（1）在低速行駛過程中，汽車受到的牽引力；（2）在這次高速行駛過程中汽車的牽引力做的功；（3）在這次高速行駛過程消耗汽油的質(zhì)量。16．周末，小明對(duì)太陽(yáng)能熱水器的加熱性能進(jìn)行研究，他用“溫度傳感器”測(cè)得裝滿水的水箱中水的溫度為20℃，太陽(yáng)照射一段時(shí)間t后“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為40℃，已知水箱容積是100L。求：（1）該過程中水吸收的熱量；[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）若用液化氣灶加熱使水吸收同樣的熱量，需要燃燒多少kg液化氣？（液化氣灶的熱效率為40%，液化氣的熱值為q＝5×107J/kg）（3）該地太陽(yáng)輻射到地面單位面積上的功率為P＝2.1×103W/m2，該太陽(yáng)能熱水器的集熱面積為S＝2.5m2，熱轉(zhuǎn)化效率η＝40%（即將太陽(yáng)能的40%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能）。求太陽(yáng)光照射的時(shí)間t。一、綜合題1．閱讀短文，回答問題。自動(dòng)駕駛汽車2022北京冬奧會(huì)首次基于5G自動(dòng)駕駛汽車實(shí)現(xiàn)火炬接力，開啟了自動(dòng)駕駛汽車的里程碑。如圖甲為一款自動(dòng)駕駛汽車，其控制系統(tǒng)能根據(jù)路面情況作出應(yīng)對(duì)，確保車輛正常行駛，上坡時(shí)，會(huì)自動(dòng)切換到低速擋，使汽車的行駛速度減小并根據(jù)斜坡陡峭程