滬粵版九年級物理上學(xué)期期末復(fù)習(xí) 第12章 內(nèi)能與熱機【考點清單】

專題02第12章內(nèi)能與熱機清單01內(nèi)能和熱量一、什么是內(nèi)能1．下面的幾幅圖運用了________的方法說明分子也具有動能和勢能。2．分子由于________而具有的能叫做分子的動能。由于分子之間存在著相互________而具有的能，叫做分子的勢能。物體內(nèi)部________的________________和________________的總和叫做物體的內(nèi)能。物體的溫度越________，物體的內(nèi)能越________。二、改變內(nèi)能的方法1．改變物體內(nèi)能有________和________兩種方式，二者在改變物體的內(nèi)能上是________(選填“等效”或“不等效”)的。2．熱傳遞有________、________和________三種方式。三、熱量1．在物理學(xué)中，把物體在________過程中________________的多少叫做熱量，當(dāng)僅有熱傳遞時，物體吸收熱量，內(nèi)能________，物體放出熱量，內(nèi)能________。在國際單位制中，熱量的單位是________，簡稱________，符號是________。2．在質(zhì)量一定時，物體吸收的熱量跟升高的溫度成________；在升高相同的溫度時，物體吸收的熱量跟它的質(zhì)量成________。清單02熱值與比熱容一、燃料的熱值燃料燃燒能量轉(zhuǎn)化________能→________能物理意義熱值是表示不同燃料燃燒時________________大小的物理量定義把某種燃料________________________________與________之比叫做這種燃料的熱值單位________(固體、液體)或________(氣體)[來源:學(xué)_科_網(wǎng)]放熱公式________(固體、液體)或________氣體)二、探究物質(zhì)的吸、放熱性能生活舉例水的質(zhì)量越大，水溫升高越多，加熱時間就越長結(jié)論物體溫度升高時，吸收的熱量跟物體的________和________________有關(guān)實驗：比較不同物質(zhì)吸熱的情況實驗裝置探究方法控制變量法和轉(zhuǎn)換法實驗設(shè)計用同一酒精燈給質(zhì)量和初溫相同的砂子和水加熱相同的時間，結(jié)果________升高的溫度高探究結(jié)論不同物質(zhì)在質(zhì)量相等，吸收相同的熱量時，升高的溫度不同，即不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)________三、比熱容定義用單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高________所________的熱量來描述物質(zhì)吸收熱量的能力定義式c＝________單位________，讀作________________數(shù)值意義水的比熱容________________，表示：1kg的水溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量為_________J物理意義反映了不同物質(zhì)吸、放熱能力的強弱清單03熱機和熱機效率一、熱機的工作原理熱機的共同特點：是將燃料的________能通過燃燒轉(zhuǎn)化為________能，然后通過________，把________能轉(zhuǎn)化為________能。二、汽油機和柴油機1．汽油機（1）結(jié)構(gòu)：由________、________、進氣門、排氣門、曲軸連桿、飛輪以及________組成。（2）原理：汽油機工作時，一個工作循環(huán)包括________沖程、________沖程、________沖程和________沖程。在壓縮沖程中，________轉(zhuǎn)化為________；在做功沖程中，________轉(zhuǎn)化為________。2．柴油機與汽油機一樣，也有四個沖程，所不同的是柴油機頂部有個噴油嘴，汽油機是火花塞，柴油機是壓燃式，汽油機是點燃式。汽油機吸入氣缸的物質(zhì)是________________，柴油機吸入氣缸的物質(zhì)是________。3．汽油機和柴油機區(qū)別項目汽油機柴油機構(gòu)造火花塞噴油嘴燃料汽油柴油吸氣沖程汽油和空氣混合氣體只吸入空氣點火方式點燃式壓燃式應(yīng)用汽車、摩托車等挖掘機、輪船等三、熱機的熱效率1．熱機的熱效率定義：熱機工作時，用來做________的能量與燃料________________放出的熱量之比；2．公式：（車）；（燒水）3．提高熱機效率的方法：保證良好的的潤滑以減少摩擦、減少各種熱量損失等；讓燃料燃燒的跟充分；設(shè)法利用廢棄的能量。實驗一探究燃料燃燒的熱值在“比較酒精和碎紙片燃燒時放出的熱量”實驗中（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類這一個因素有關(guān)，因此實驗時必須控制酒精和碎紙片的質(zhì)量相等；實驗中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以便于根據(jù)溫度計示數(shù)確定水吸收熱量的多少；（2）如圖是小明安裝好的實驗裝置，其中存在的錯誤是溫度計液泡沒有浸沒在水中；（3）小華糾正了小明的錯誤，又組裝了一套相同的實驗裝置，備好秒表，在兩燃燒皿中分別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進行如下操作：①先點燃酒精，再點燃碎紙片；②保證酒精和碎紙片燃燒時間相同，讀取溫度計的示數(shù)；③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計的示數(shù)；小紅認(rèn)為上述操作中，操作②是錯誤的，小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃料的熱值，發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實際熱值，原因是燃燒過程中有熱量損失。實驗二探究物質(zhì)的吸熱能力實驗小組在“探究水和煤油的吸熱能力”實驗中，組裝了如圖甲所示的裝置。（1）在組裝如圖甲所示的裝置時，應(yīng)按自下而上的順序組裝。（2）實驗中，通過加熱時間的多少來間接反映煤油和水吸收熱量的多少，下列實驗運用了該種研究方法的是C。A．探究并聯(lián)電路中電流的特點B．“伏安法”測量電阻C．探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)（3）實驗中，還應(yīng)控制燒杯中的液體的初溫和質(zhì)量相同。（4）小組同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖像如圖乙所示，分析圖像可知：①加熱相同的時間，煤油升高的溫度大，因此，冬天在自制暖手袋時，應(yīng)選水作為供暖物質(zhì)，效果更佳；（均選填“水”或“煤油”）②實驗中水的沸點是98℃，說明本次實驗環(huán)境中的大氣壓小于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。實驗三探究熱機的工作原理發(fā)動機是汽車的動力源。汽油機以汽油為燃料，使活塞在氣缸中往復(fù)運動，一個工作循環(huán)經(jīng)歷吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程，汽油機的性能和汽缸排量有關(guān)。汽缸排量指活塞一個沖程中活塞在氣缸內(nèi)通過的容積，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離（沖程長度）。如果發(fā)動機有若干個氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱為發(fā)動機排量，實際汽車往往采用多缸發(fā)動機。如圖所示發(fā)動機有4個汽缸（圖中標(biāo)注1、2、3、4），通過連桿把4個汽缸的活塞連在一根曲軸上。各個汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在吸氣、壓縮和排氣沖程。（1）汽油機工作時將燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；（2）已知汽油的熱值為4×107J/kg，如果汽車油箱裝有40kg的汽油，這些汽油充分燃燒2kg；放出的熱量為8×107J，剩余汽油的熱值為4×107J/kg；（3）四缸發(fā)動機中3號汽缸在壓縮沖程中，則2號汽缸所處的沖程是D；A．吸氣

B．壓縮

C．做功

D．排氣（4）設(shè)該發(fā)動機做功沖程燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭娛莗0，發(fā)動機排量為V排，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2400r/min時，每個工作循環(huán)所需耍的時間為0.05秒，該轎車的輸出功率P與發(fā)動機排量V排的關(guān)系式為P=20p0V排?！揪毩?xí)1】（23-24九年級上·廣東清遠(yuǎn)·期末）如圖所示，把刀放在磨刀石上打磨時發(fā)熱，這是通過方式改變物體的內(nèi)能；當(dāng)用力磨刀時比較費勁，原因是增大，摩擦力也增大。經(jīng)過打磨的刀使用起來非常鋒利，這是因為壓力相同的情況下，減小，增大壓強?！揪毩?xí)2】（23-24九年級上·四川內(nèi)江·期末）初春培育水稻秧苗時，為了不使秧苗受凍，傍晚要多（選填“排水”或“灌水”）；對流是夏季海岸形成微風(fēng)的原因，風(fēng)有時吹向海岸，有時吹向陸地。白天，在炎熱的日光下，海岸形成的是（選填“海陸”或“陸?！保╋L(fēng)?！揪毩?xí)3】（2024·山東日照·中考真題）2023年5月28日，C919大型客機進行首次商業(yè)載客飛行，飛機的發(fā)動機選用航空煤油作為燃料，假如航空煤油的熱值為，完全燃燒50kg航空煤油放出的熱量為J。山東五征集團生產(chǎn)的某型號農(nóng)用拖拉機，為提高發(fā)動機的效率需要在沖程讓燃料充分燃燒。【練習(xí)4】（23-24九年級上·河南南陽·期末）在“探究物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)”的實驗中，采用相同的加熱器對物體加熱，我們可以通過比較（升高溫度/加熱時間）來判斷物體吸熱的多少，這在物理學(xué)上叫轉(zhuǎn)換法。小王得到了如圖所示質(zhì)量相同的A、B兩物質(zhì)的溫度變化圖像，如果B物質(zhì)是水[]，則A物質(zhì)的比熱容是×103J/(kg·℃)?！揪毩?xí)5】（23-24九年級上·福建泉州·期末）周末物理興趣小組進行課外實踐活動，在晉江五店市的古玩店里發(fā)現(xiàn)了兩款燈盞，他們在查閱資料時，發(fā)現(xiàn)南宋陸游筆下有記載：“蜀中有夾瓷盞，注水于盞唇竅中，可省油之半”，其“省油”的主要原理是減少燃油的蒸發(fā)，體現(xiàn)了節(jié)儉是中華民族的傳統(tǒng)美德。圖中甲、乙分別為第一款省油燈實物圖及其結(jié)構(gòu)示意圖。（1）圖乙夾層中的液體選擇水作為冷卻劑，能起到降低燃油的溫度。這是利用了水的較大；（2）省油燈點燃后，夾層中水的溫度會升高，該過程中水內(nèi)能增大的方式是；（3）另一款省油燈，如圖丙所示?？鐚W(xué)科實踐小組發(fā)現(xiàn)放置在相同環(huán)境中，（選填“乙”或“丙”）油燈更“省油”，是由于該油燈的燃油暴露在空氣中的較小，燃油的蒸發(fā)速度更慢?！揪毩?xí)6】（23-24九年級上·廣東·期末）某老師通過溫度傳感器監(jiān)測密封針筒內(nèi)氣體的溫度，在室溫恒為T1的環(huán)境中，當(dāng)他快速向下推動活塞壓縮針筒內(nèi)的氣體后松手，活塞即刻被向上彈起，此過程中針筒內(nèi)均處于密封，針筒內(nèi)物質(zhì)均處于氣態(tài)，針筒內(nèi)氣體溫度隨時間變化圖像如圖所示。（由于氣體分子間距離比較大，分子間作用力可以忽略不計，因此在實驗過程中可以不考慮分子勢能）（1）密封氣體在t2時刻的內(nèi)能t3時刻的內(nèi)能（選填“>”、“<”、“=”）；（2）以下過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖丙相同的是；A．0－t1過程

B．t1－t2過程

C．t2－t3過程

D．都沒有（3）活塞靜止后，密封氣體的溫度最終保持在。A．T3B．T2C．T1D．0℃【練習(xí)7】（23-24九年級上·廣東廣州·期末）汽油機是熱機的一種，請回答以下問題。（1）圖1中甲、乙是汽油機的其中兩個沖程，則甲是沖程，乙是沖程（以上兩空均選填“吸氣”、“壓縮”、“做功”或“排氣”）；（2）做功沖程是把能轉(zhuǎn)化成能，從而獲得動力；（3）圖2是汽油機的能量流向圖，其效率為×100%（用圖中的符號表示）；（4）某汽車在水平路面上行駛，共消耗了0.5kg汽油。[汽油熱值q＝4.6×107J/kg，水的比熱容]①假如汽油完全燃燒，求釋放的熱量；②若其釋放熱量的20%被初溫為20℃質(zhì)量為100kg的水完全吸收，求水升高的溫度是多少？（結(jié)果保留整數(shù)）一、單選題1．如圖所示，蔣老師是戶外運動愛好者，他強壯威猛的身體得益于長期的鍛煉。這是他在郊游做飯時的場景，水沸騰后鍋蓋被頂起。下列相關(guān)描述正確的是（）A．鍋蓋被頂起是水蒸氣的機械能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的內(nèi)能B．木柴燃燒時候化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，燃燒時熱值增大C．內(nèi)燃機的做功沖程與鍋蓋被頂起的能量轉(zhuǎn)化相同D．鍋蓋蓋上后，水的沸點不會發(fā)生變化2．綠盛伙食團每周都有傳統(tǒng)菜——油炸雞腿，孩子們非常喜歡。師傅們將冰凍雞腿先解凍，再放入沸騰的油鍋中炸到表皮金黃，但里面的肉還比較鮮嫩。關(guān)于這個生活場景，下列相關(guān)說法正確的是（

）A．剛出鍋的雞腿燙嘴，因為它含有的熱量多B．相同條件下，油升溫比水快，說明油的比熱容小C．考場里都聞到雞腿香，說明加熱后分子才會運動D．如果改進火爐的效率，雞腿可以吸收燃料放出的全部熱量3．物理學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，下列現(xiàn)象與推斷都正確的是（）A．現(xiàn)象：海波吸熱，溫度上升，推斷：海波是晶體B．現(xiàn)象：水和煤油持續(xù)在同一熱源下吸熱，水溫度升高得快，推斷：此情景中的煤油比熱容高C．現(xiàn)象：飛機在滑行過程中速度逐漸加快，推斷：飛機在滑行過程中地面的支持力小于其對地面的壓力D．現(xiàn)象：在使用相同滑輪組成的定滑輪和動滑輪抬升相同物體時，用動滑輪人手用的力小，推斷：此情境中的動滑輪比定滑輪省力4．“中國傳統(tǒng)制茶技藝及其相關(guān)習(xí)俗”已正式列入聯(lián)合國教科文組織人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表作名錄，下列有關(guān)泡茶過程的說法正確的是（）A．茶水吹一吹涼得快主要是因為減緩了茶水的蒸發(fā)B．用沸水沖泡茶葉主要是通過做功改變茶葉的內(nèi)能C．剛沖泡好的茶水比放置一段時間后的茶水含有的熱量多D．打開茶罐能聞到淡淡的茶香，說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動5．以下四圖中是關(guān)于內(nèi)能及其利用中設(shè)想的例子，其中說法正確的是（

）A．甲圖中，火箭升空時，燃料減少的化學(xué)能等于火箭增加的機械能B．乙圖中，小球彈跳的高度逐漸降低，是因為有一部分機械能憑空消失了C．丙圖中，寒冷的天氣里搓手取暖，是通過做功的方式增大手的內(nèi)能的D．丁圖中，水沸騰時，水蒸氣頂起壺蓋的過程，類似于汽油機的排氣沖程二、多選題6．下列關(guān)于熱學(xué)相關(guān)實驗的理解，說法正確的是（）A．是鹽水凝固曲線，由圖像可知，t=-2℃時，物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)B．探究水的沸騰特點時，圖①所示是水正在沸騰時的氣泡C．比較質(zhì)量相等的不同燃料完全燃燒時放出的熱量時，可以通過溫度計的示數(shù)變化來比較不同燃料燃燒時放出的熱量多少D．用酒精燈將水加熱一段時間，可以看到塞子飛出，該過程能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的做功沖程類似7．瓦罐湯是我省的特色美食。如圖所示的是用瓦罐煨湯時的情景，下列有關(guān)說法中正確的是（）A．將裝好食材的湯罐放入器皿中煨熱，湯的內(nèi)能增大B．沸騰的湯能頂起湯罐的蓋子，是內(nèi)能做功的現(xiàn)象C．剛出鍋的熱湯燙嘴是因為它含有的熱量多D．熱湯香氣更濃，是因為擴散現(xiàn)象與溫度有關(guān)8．一輛汽車以恒定功率在平直公路上做直線運動，該車總重為2.4×104N，行駛中所受阻力大小為車重的0.1倍且保持不變，其v-t圖象如圖所示，在0-10s內(nèi)通過的路程為150m，10-15s共燃燒了0.015kg的汽油，下列說法正確的是（汽油的熱值q汽油=5×107J/kg）（）A．汽車在0-10s內(nèi)的平均速度為15m/sB．汽車在10-15s內(nèi)牽引力做功2.4×105JC．汽車在運動過程中牽引力先變大后不變D．汽車在10-15s內(nèi)發(fā)動機的轉(zhuǎn)化效率為32%三、填空題9．作為全國熱點旅游城市，“徐州燒烤”受到不少外地游客的青睞。食物烤熟是通過的方式改變其內(nèi)能的，烤出的香氣四溢是現(xiàn)象。木炭在燃燒過程中熱值。10．如圖所示，試管中的水沸騰后，試管口上的塞子會受到水蒸氣的壓力而沖出，管口出現(xiàn)白霧。當(dāng)塞子沖出時，和熱機的沖程能量轉(zhuǎn)化一樣。在實驗中，塞子斜向上減速飛出，又加速掉落，其中是將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的是（填寫序號）（選填：①“向上飛出”或者②“向下掉落”），這個過程中能量（選填“是”或者“不是”）守恒的。11．如圖所示，將蓋上蓋子的空礦泉水瓶用力扭轉(zhuǎn)壓縮，在旋開瓶蓋的瞬間瓶蓋飛出，且有“白氣”從瓶口冒出。瓶蓋飛出瞬間（瓶蓋/瓶內(nèi)氣體）的內(nèi)能迅速（增大/減小），“白氣”是（水蒸氣/小水珠/摩擦生成的煙）。該過程的能量轉(zhuǎn)化與單缸四沖程汽油機的沖程相同。某四沖程內(nèi)燃機每秒對外做功20次，其飛輪轉(zhuǎn)速為r/min。12．跑步是一項很好的健身方式。小明體重為50kg，他佩戴華為運動手環(huán)以某一速度勻速跑，計步器顯示跑了5000步，所用時間為40min，跑步過程中克服重力做功時消耗的能量為30千卡，查閱資料了解到，卡路里也是能量的單位，簡稱卡，1g水溫度升高1℃吸收的熱量為1卡（1千卡=103卡）。若不計能量損耗，小明這段時間內(nèi)克服重力做的功為J，跑步功率的平均值為W，每跑一步身體重心上升的高度約為cm。（最后一空結(jié)果保留整數(shù)位）[水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），g取10N/kg]13．如圖甲所示，為我國的東風(fēng)A31導(dǎo)彈，若質(zhì)量分布均勻，長為12m，質(zhì)量為4.2×104kg。由導(dǎo)彈發(fā)射車對導(dǎo)彈完成運輸、起豎、發(fā)射的過程。當(dāng)導(dǎo)彈起豎到如圖乙所示的位置時，發(fā)射車通過連桿AB對導(dǎo)彈施加的最小推力為；若導(dǎo)彈在30s內(nèi)由水平起豎到豎直位置，則豎起過程中的平均功率為W；東風(fēng)導(dǎo)彈使用的是固體燃料，在導(dǎo)彈飛行過程中，隨著燃料的減少，其熱值（選填“變大”、“不變”或“變小”）。14．山西的花饃遠(yuǎn)近聞名，不僅是它的色彩鮮艷，形態(tài)栩栩如生，還有它那剛出鍋時甜香濃郁的面香味。聞到面香味是現(xiàn)象，隨著花饃漸漸變涼，香味就沒有那么濃郁了，這是因為分子熱運動與有關(guān)；現(xiàn)在蒸花饃已用天然氣代替柴火，是因為天然氣的比木柴大；蒸花饃的過程中人們設(shè)置冷凝水回收系統(tǒng)，將蒸鍋排出的冷凝水收集并重新利用，這樣可以能源利用效率。四、實驗題15．科學(xué)家焦耳為了探究做功與產(chǎn)生熱之間的關(guān)系，設(shè)計了如下裝置：在一個裝滿煤油的絕熱桶（可保證熱量不流失）里放入銅制的翼輪，多次用下落的鉤碼帶動翼輪上的葉片轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的葉片與煤油摩擦，產(chǎn)生的熱使煤油的溫度升高，并改變鉤碼的重力與鉤碼下降高度，探索這些變化對產(chǎn)熱的影響。序號鉤碼的重力（N）鉤碼下降高度（m）溫度升高（℃）120010.1220020.2320030.3430030.45540030.668006——(1)請幫科學(xué)家焦耳補齊6號實驗中的煤油升高的溫度；(2)根據(jù)該實驗科學(xué)家焦耳認(rèn)為做功越多，產(chǎn)生的熱多，請找到佐證焦耳結(jié)論的現(xiàn)象；(3)以下哪些方法可以使科學(xué)家焦耳實驗的現(xiàn)象更加明顯，______。（多選）A．將煤油換成比熱容更高的水 B．在滑輪軸上涂抹潤滑油C．將煤油質(zhì)量適當(dāng)減小 D．降低實驗前煤油的初始溫度16．如圖所示，甲、乙、丁三圖中的裝置完全相同，酒精燈和煤油燈里燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。(1)為了比較水和煤油的吸熱本領(lǐng)的大小，選用了甲、乙兩套裝置進行實驗，除圖示器材外，還需要的測量工具有秒表和，實驗過程中通過（選填“溫度計示數(shù)變化”或“加熱時間”）反映水和煤油吸收熱量的多少；(2)由水和煤油沸騰前的溫度與加熱時間的關(guān)系（如圖丙）可知：若升高相同的溫度（均未達到沸騰），（選填“水”或“煤油”）吸收的熱量更多；若不計熱量損失，可以得到煤油的比熱容為；[水的比熱容為](3)小明利用此裝置把酒精燈換成了煤油燈如圖丁所示，對比圖丁與圖，能夠比較煤油和酒精的熱值，實驗過程中，需讓燃料（選填“完全燃盡”或“燃燒相同時間”）并記錄溫度計的示數(shù)。17．如圖所示，班上同學(xué)進行了分組探究“冰的熔化規(guī)律”的實驗，隨后進行了交流與分享。(1)實驗中，宜選用（選填“碎冰塊”或“體積較大的冰塊”）；(2)組裝實驗裝置時，應(yīng)先調(diào)整（選填“燒杯”或“溫度計”）的位置。(3)小明小組討論甲、乙兩種加熱方案，最終一致認(rèn)為乙裝置進行實驗比較合理，原因是。(4)分析圖像丙可知，冰是（選填“晶體”或“非晶體”）；從第6min到第8min，冰水混合物的內(nèi)能（選填“增大”“減小”或“不變”）。(5)如圖丙所示，是小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的加熱時溫度隨時間變化的圖像，第10min熔化結(jié)束，小明發(fā)現(xiàn)AB段和CD段圖線的傾斜程度不一樣，原因是。五、綜合題18．小李去火車博物館參觀，了解到蒸氣火車工作的原理，回家后設(shè)計了一個利用蒸汽機提升重物的裝置，其工作原理如圖所示，工作過程為：打開閥門A、關(guān)閉閥門B，高壓蒸汽進入氣缸，推動活塞上行；當(dāng)活塞到達氣缸頂部時，關(guān)閉閥門A、打開閥門B，蒸汽進入冷凝器，氣缸內(nèi)壓強減小，活塞下降，循環(huán)往復(fù)?；钊c杠桿之間用一根硬桿相連，杠桿的另一端與滑輪組的繩子末端相連。已知重物的質(zhì)量為20kg，杠桿左端的力臂為2L，右端的力臂為L，活塞的面積為10cm2，活塞上行一次重物上升的高度為0.25m，動滑輪的質(zhì)量為5kg，氣缸的能量損失和活塞的質(zhì)量不計，g=10N/kg。(1)活塞上行過程與汽油機的沖程相似；高壓蒸氣進入氣缸后推動活塞上行過程中，氣缸內(nèi)高壓蒸氣的內(nèi)能（選填“增大”或“減小”）；(2)需要將重物提起，氣缸需要產(chǎn)生的最小壓強為多大?(3)關(guān)于小李設(shè)計的蒸氣機提升重物的裝置，下列說法正確的是。A．需要一次將物體提升得更高，可以將O點水平向左移B．氣缸產(chǎn)生最小壓強時，O點水平向右移，不能將重物提升起來C．在氣缸產(chǎn)生的最小壓強下，滑輪組提升重物的效率為80%D．活塞上行一次，蒸汽機對物體做的有用功為50J19．某品牌汽車（如圖所示）的質(zhì)量為2100kg，搭載了2.0升渦輪增壓四缸發(fā)動機，在平直的公路上以84km/h的速度勻速行駛，汽車受到的阻力為車重的。g取10N/kg，汽油的熱值為。(1)發(fā)動機的吸氣沖程吸入的是。(2)求牽引力在1min內(nèi)做的功。(3)若汽車發(fā)動機的熱效率為40%，求汽車行駛1min需要完全燃燒的汽油的質(zhì)量。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）(4)如圖5所示的發(fā)動機有4個汽缸（圖中標(biāo)注1、2、3、4），通過連桿把4個汽缸的活塞連在一根曲軸上。各個汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別處在吸氣、壓縮和排氣沖程。當(dāng)四缸發(fā)動機中3號汽缸處在壓縮沖程時，2號汽缸處在哪個沖程？并運用物理知識說明你的理由。六、計算題20．一輛卡車要將砂石拉往一個施工現(xiàn)場，卡車和砂石總質(zhì)量為9t．卡車先以10m/s的速度在平直公路上以30kW的輸出功率勻速行駛了10min。之后卡車行駛到一個山坡下，為了將砂石從山坡底運送到山坡頂?shù)氖┕がF(xiàn)場，司機將輸出功率提升到120kW，用時2.5min，消耗了1.3kg柴油才到達坡頂。柴油的熱值為4.3×107J/kg，g取10N/kg。求：(1)1.3kg的柴油完全燃燒放出的熱量是多少？(2)卡車在平直公路上行駛時，受到的阻力是多少？(3)卡車爬上坡頂?shù)倪^程中，卡車內(nèi)燃機的效率是多少？（百分號前保留一位小數(shù)）21．山西擁有豐富的歷史文化遺產(chǎn)。暑假期間小明一家從平遙古城自駕前往五臺山，進行古建筑研學(xué)旅行。平遙古城到五臺山全程約360km，駕車前往大約需要4h。（汽油的熱值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8103kg/m3）(1)求汽車的平均速度；(2)汽車全程消耗汽油25L，求汽油完全燃燒放出的熱量Q；(3)熱機效率]若汽車發(fā)動機全程的平均功率為25kW，求汽車發(fā)動機的效率。七、科普閱讀題22．閱讀短文，回答問題：嫦娥奔月2024年5月6日，長征五號火箭搭載嫦娥六號月球探測器在雨中升空，如圖甲所示，引起了社會各界的廣泛關(guān)注。5月8日，它正在逆行軌道飛行，如圖乙所示，在近月點處達到其最大速度。嫦娥六號在落月前，首先要進行組合體分離。由軌道器、返回器、著陸器、上升器組成的四器組合體要先分離成兩部分，軌道器和返回器組成的軌返組合體繼續(xù)留在月球軌道上飛行，著陸器和上升器組成的著上組合體分離后將著陸月球，開展后續(xù)采樣任務(wù)。不同于地球著陸，月球上沒有大氣，無法通過降落傘風(fēng)阻減速，因此著上組合體只能通過發(fā)動機的反推力來實現(xiàn)減速。而且月球表面白天溫度約180℃，夜間-150℃，晝夜溫差約330℃。另外上升器發(fā)動機點火瞬間達到上千攝氏度，如何避免燒毀上升器和著陸器，對研制團隊提出了挑戰(zhàn)。著上組合體在減速降落的過程中，還會自主控制進行粗避障和精避障，在距離月表高度大約100米后開始緩速下降，經(jīng)過懸停避障后，關(guān)閉發(fā)動機，著上組合體自由落體，完成軟著陸。6月2日6時23分，嫦娥六號成功著陸在月球背面南極——艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)，開啟人類探測器首次在月球背面實施的樣品采集任務(wù)，如圖丙所示。(1)當(dāng)嫦娥六號月球探測器從近月點向遠(yuǎn)月點運動時，它的動能將（變大/變小/不變）；(2)著上組合體在-180℃環(huán)境下（有/沒有）內(nèi)能；(3)著上組合體在降落的過程中；A．高速降落時由于摩擦而導(dǎo)致表面溫度急劇升高B．運動狀態(tài)發(fā)生了變化C．懸停避障時，利用的是自身的慣性(4)月球車金蟾號的質(zhì)量為5kg，它在月球表面上方豎直下落60m時，重力對它做的功為J；（物體在月球上的重力只有地球上的，地球上g取10N/kg）。(5)著上組合體在軟著陸時如有輕微反彈，則它從月表豎直反彈到再落回月表過程中動能隨時

間變化的關(guān)系是（

）A．B．C．D．

專題02第12章內(nèi)能與熱機清單01內(nèi)能和熱量一、什么是內(nèi)能1．下面的幾幅圖運用了類比的方法說明分子也具有動能和勢能。2．分子由于運動而具有的能叫做分子的動能。由于分子之間存在著相互作用力而具有的能，叫做分子的勢能。物體內(nèi)部所有的分子動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。物體的溫度越高，物體的內(nèi)能越大。二、改變內(nèi)能的方法1．改變物體內(nèi)能有做功和熱傳遞兩種方式，二者在改變物體的內(nèi)能上是等效(選填“等效”或“不等效”)的。2．熱傳遞有傳導(dǎo)、對流和輻射三種方式。三、熱量1．在物理學(xué)中，把物體在熱傳遞過程中內(nèi)能改變的多少叫做熱量，當(dāng)僅有熱傳遞時，物體吸收熱量，內(nèi)能增加，物體放出熱量，內(nèi)能減小。在國際單位制中，熱量的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J。2．在質(zhì)量一定時，物體吸收的熱量跟升高的溫度成正比；在升高相同的溫度時，物體吸收的熱量跟它的質(zhì)量成正比。清單02熱值與比熱容一、燃料的熱值燃料燃燒能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能→內(nèi)能物理意義熱值是表示不同燃料燃燒時放熱本領(lǐng)大小的物理量定義把某種燃料完全燃燒時所放出的熱量與燃料質(zhì)量之比叫做這種燃料的熱值單位J/kg(固體、液體)或J/m3(氣體)[來源:學(xué)_科_網(wǎng)]放熱公式Q＝qm(固體、液體)或Q＝qV(氣體)二、探究物質(zhì)的吸、放熱性能生活舉例水的質(zhì)量越大，水溫升高越多，加熱時間就越長結(jié)論物體溫度升高時，吸收的熱量跟物體的質(zhì)量和升高的溫度有關(guān)實驗：比較不同物質(zhì)吸熱的情況實驗裝置探究方法控制變量法和轉(zhuǎn)換法實驗設(shè)計用同一酒精燈給質(zhì)量和初溫相同的砂子和水加熱相同的時間，結(jié)果砂子升高的溫度高探究結(jié)論不同物質(zhì)在質(zhì)量相等，吸收相同的熱量時，升高的溫度不同，即不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)不同三、比熱容定義用單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃所吸收的熱量來描述物質(zhì)吸收熱量的能力定義式c＝eq\f(Q,mΔt)單位J/(kg·℃)，讀作焦每千克攝氏度數(shù)值意義水的比熱容是4．2×103__J/(kg·℃)，表示：1kg的水溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量為4．2×103__J物理意義反映了不同物質(zhì)吸、放熱能力的強弱清單03熱機和熱機效率一、熱機的工作原理熱機的共同特點：是將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。二、汽油機和柴油機1．汽油機（1）結(jié)構(gòu)：由火花塞、氣缸、進氣門、排氣門、曲軸連桿、飛輪以及活塞組成。（2）原理：汽油機工作時，一個工作循環(huán)包括吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。在壓縮沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。2．柴油機與汽油機一樣，也有四個沖程，所不同的是柴油機頂部有個噴油嘴，汽油機是火花塞，柴油機是壓燃式，汽油機是點燃式。汽油機吸入氣缸的物質(zhì)是汽油和空氣，柴油機吸入氣缸的物質(zhì)是空氣。3．汽油機和柴油機區(qū)別項目汽油機柴油機構(gòu)造火花塞噴油嘴燃料汽油柴油吸氣沖程汽油和空氣混合氣體只吸入空氣點火方式點燃式壓燃式應(yīng)用汽車、摩托車等挖掘機、輪船等三、熱機的熱效率1．熱機的熱效率定義：熱機工作時，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比；2．公式：（車）；（燒水）3．提高熱機效率的方法：保證良好的的潤滑以減少摩擦、減少各種熱量損失等；讓燃料燃燒的跟充分；設(shè)法利用廢棄的能量。實驗一探究燃料燃燒的熱值在“比較酒精和碎紙片燃燒時放出的熱量”實驗中（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類這一個因素有關(guān)，因此實驗時必須控制酒精和碎紙片的質(zhì)量相等；實驗中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以便于根據(jù)溫度計示數(shù)確定水吸收熱量的多少；（2）如圖是小明安裝好的實驗裝置，其中存在的錯誤是溫度計液泡沒有浸沒在水中；（3）小華糾正了小明的錯誤，又組裝了一套相同的實驗裝置，備好秒表，在兩燃燒皿中分別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進行如下操作：①先點燃酒精，再點燃碎紙片；②保證酒精和碎紙片燃燒時間相同，讀取溫度計的示數(shù)；③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計的示數(shù)；小紅認(rèn)為上述操作中，操作②是錯誤的，小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃料的熱值，發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實際熱值，原因是燃燒過程中有熱量損失。實驗二探究物質(zhì)的吸熱能力實驗小組在“探究水和煤油的吸熱能力”實驗中，組裝了如圖甲所示的裝置。（1）在組裝如圖甲所示的裝置時，應(yīng)按自下而上的順序組裝。（2）實驗中，通過加熱時間的多少來間接反映煤油和水吸收熱量的多少，下列實驗運用了該種研究方法的是C。A．探究并聯(lián)電路中電流的特點B．“伏安法”測量電阻C．探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)（3）實驗中，還應(yīng)控制燒杯中的液體的初溫和質(zhì)量相同。（4）小組同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖像如圖乙所示，分析圖像可知：①加熱相同的時間，煤油升高的溫度大，因此，冬天在自制暖手袋時，應(yīng)選水作為供暖物質(zhì)，效果更佳；（均選填“水”或“煤油”）②實驗中水的沸點是98℃，說明本次實驗環(huán)境中的大氣壓小于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。實驗三探究熱機的工作原理發(fā)動機是汽車的動力源。汽油機以汽油為燃料，使活塞在氣缸中往復(fù)運動，一個工作循環(huán)經(jīng)歷吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程，汽油機的性能和汽缸排量有關(guān)。汽缸排量指活塞一個沖程中活塞在氣缸內(nèi)通過的容積，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離（沖程長度）。如果發(fā)動機有若干個氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱為發(fā)動機排量，實際汽車往往采用多缸發(fā)動機。如圖所示發(fā)動機有4個汽缸（圖中標(biāo)注1、2、3、4），通過連桿把4個汽缸的活塞連在一根曲軸上。各個汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在吸氣、壓縮和排氣沖程。（1）汽油機工作時將燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；（2）已知汽油的熱值為4×107J/kg，如果汽車油箱裝有40kg的汽油，這些汽油充分燃燒2kg；放出的熱量為8×107J，剩余汽油的熱值為4×107J/kg；（3）四缸發(fā)動機中3號汽缸在壓縮沖程中，則2號汽缸所處的沖程是D；A．吸氣

B．壓縮

C．做功

D．排氣（4）設(shè)該發(fā)動機做功沖程燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭娛莗0，發(fā)動機排量為V排，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2400r/min時，每個工作循環(huán)所需耍的時間為0.05秒，該轎車的輸出功率P與發(fā)動機排量V排的關(guān)系式為P=20p0V排。【練習(xí)1】（23-24九年級上·廣東清遠(yuǎn)·期末）如圖所示，把刀放在磨刀石上打磨時發(fā)熱，這是通過方式改變物體的內(nèi)能；當(dāng)用力磨刀時比較費勁，原因是增大，摩擦力也增大。經(jīng)過打磨的刀使用起來非常鋒利，這是因為壓力相同的情況下，減小，增大壓強。【答案】做功壓力受力面積【解析】[1]把刀放在磨刀石上打磨時發(fā)熱，刀克服摩擦力做功，內(nèi)能增大，這是通過做功方式改變物體的內(nèi)能。[2]用力磨刀時比較費勁，原因是接觸面粗糙程度不變時，增大壓力，摩擦力也增大。[3]打磨的刀使用起來非常鋒利，這是因為壓力相同的情況下，受力面積減小，壓強增大?！揪毩?xí)2】（23-24九年級上·四川內(nèi)江·期末）初春培育水稻秧苗時，為了不使秧苗受凍，傍晚要多（選填“排水”或“灌水”）；對流是夏季海岸形成微風(fēng)的原因，風(fēng)有時吹向海岸，有時吹向陸地。白天，在炎熱的日光下，海岸形成的是（選填“海陸”或“陸?！保╋L(fēng)?！敬鸢浮抗嗨ｊ憽窘馕觥縖1]初春培育水稻秧苗時，為了不使秧苗受凍，傍晚要多灌水，這樣晚上水在降溫時，水可以放出更多的熱量，使秧苗的溫度不至于下降過低，從而可以防止秧苗凍壞。[2]因為水的比熱容比泥土、沙石的比熱容大，白天，太陽照射下海岸和海水吸收相同的熱量，海水溫度上升慢；海岸吸熱后，溫度上升快，熱空氣上升，微風(fēng)從海洋吹向陸地，形成海陸風(fēng)。【練習(xí)3】（2024·山東日照·中考真題）2023年5月28日，C919大型客機進行首次商業(yè)載客飛行，飛機的發(fā)動機選用航空煤油作為燃料，假如航空煤油的熱值為，完全燃燒50kg航空煤油放出的熱量為J。山東五征集團生產(chǎn)的某型號農(nóng)用拖拉機，為提高發(fā)動機的效率需要在沖程讓燃料充分燃燒。【答案】做功【解析】[1]根據(jù)可得，完全燃燒50kg航空煤油放出的熱量為[2]燃料燃燒是發(fā)生在發(fā)動機的做功沖程，因此為提高發(fā)動機的效率需要在做功沖程讓燃料充分燃燒?！揪毩?xí)4】（23-24九年級上·河南南陽·期末）在“探究物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)”的實驗中，采用相同的加熱器對物體加熱，我們可以通過比較（升高溫度/加熱時間）來判斷物體吸熱的多少，這在物理學(xué)上叫轉(zhuǎn)換法。小王得到了如圖所示質(zhì)量相同的A、B兩物質(zhì)的溫度變化圖像，如果B物質(zhì)是水[]，則A物質(zhì)的比熱容是×103J/(kg·℃)。【答案】加熱時間2.1【解析】[1]根據(jù)轉(zhuǎn)換法，用相同的加熱器對物體加熱，我們可以通過比較加熱時間來判斷物體吸熱的多少，加熱時間越長，吸熱越多。[2]由圖知A、B兩種物質(zhì)升高60℃-20℃=40℃B用了20min，A用了10min，即A吸收的熱量是B吸收熱量的0.5倍，根據(jù)可知，在質(zhì)量和升高的溫度相同的情況下，吸熱與比熱容成正比，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，則A物質(zhì)的比熱容為c=0.5×4.2×103J/(kg·℃)=2.1×103J/(kg·℃)【練習(xí)5】（23-24九年級上·福建泉州·期末）周末物理興趣小組進行課外實踐活動，在晉江五店市的古玩店里發(fā)現(xiàn)了兩款燈盞，他們在查閱資料時，發(fā)現(xiàn)南宋陸游筆下有記載：“蜀中有夾瓷盞，注水于盞唇竅中，可省油之半”，其“省油”的主要原理是減少燃油的蒸發(fā)，體現(xiàn)了節(jié)儉是中華民族的傳統(tǒng)美德。圖中甲、乙分別為第一款省油燈實物圖及其結(jié)構(gòu)示意圖。（1）圖乙夾層中的液體選擇水作為冷卻劑，能起到降低燃油的溫度。這是利用了水的較大；（2）省油燈點燃后，夾層中水的溫度會升高，該過程中水內(nèi)能增大的方式是；（3）另一款省油燈，如圖丙所示?？鐚W(xué)科實踐小組發(fā)現(xiàn)放置在相同環(huán)境中，（選填“乙”或“丙”）油燈更“省油”，是由于該油燈的燃油暴露在空氣中的較小，燃油的蒸發(fā)速度更慢。【答案】比熱容熱傳遞丙表面積【解析】（1）[1]與其它液體比較，水的比熱容大，在質(zhì)量和升高的溫度相同時，由公式Q=cmΔt可知，水吸收的熱量多，冷卻效果好，起到降低燃油的溫度的作用。（2）[2]省油燈點燃后，夾層中水吸收熱量，溫度會升高，內(nèi)能增大，這是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能的。（3）[3][4]由乙、丙兩圖可知，放置在相同環(huán)境中，丙圖中的燈油燃油暴露在空氣中的表面積較小，蒸發(fā)較慢，所以更“省油”?！揪毩?xí)6】（23-24九年級上·廣東·期末）某老師通過溫度傳感器監(jiān)測密封針筒內(nèi)氣體的溫度，在室溫恒為T1的環(huán)境中，當(dāng)他快速向下推動活塞壓縮針筒內(nèi)的氣體后松手，活塞即刻被向上彈起，此過程中針筒內(nèi)均處于密封，針筒內(nèi)物質(zhì)均處于氣態(tài)，針筒內(nèi)氣體溫度隨時間變化圖像如圖所示。（由于氣體分子間距離比較大，分子間作用力可以忽略不計，因此在實驗過程中可以不考慮分子勢能）（1）密封氣體在t2時刻的內(nèi)能t3時刻的內(nèi)能（選填“>”、“<”、“=”）；（2）以下過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖丙相同的是；A．0－t1過程

B．t1－t2過程

C．t2－t3過程

D．都沒有（3）活塞靜止后，密封氣體的溫度最終保持在。A．T3B．T2C．T1D．0℃【答案】>BC【解析】（1）[1]物體的內(nèi)能與它的溫度、質(zhì)量、狀態(tài)有關(guān)，由題意可知，此過程中針筒內(nèi)均處于密封，氣態(tài)物質(zhì)沒有外漏，質(zhì)量不變，針筒內(nèi)物質(zhì)均處于氣態(tài)，狀態(tài)不變，但觀察坐標(biāo)圖，可知，t2時刻溫度比t3時刻的高，因此t2時刻氣體內(nèi)能更大。（2）[2]丙圖是內(nèi)燃機的壓縮沖程，該過程是機械能轉(zhuǎn)為內(nèi)能，應(yīng)該對應(yīng)的是密封氣體內(nèi)能增加的那一段過程，觀察坐標(biāo)圖，可知，這三個過程，只有t1－t2過程溫度升高，內(nèi)能增大，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。（3）[3]最終密封氣體的溫度會與室溫達到平衡，即相等的狀態(tài)，所以最終溫度為T1，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C?！揪毩?xí)7】（23-24九年級上·廣東廣州·期末）汽油機是熱機的一種，請回答以下問題。（1）圖1中甲、乙是汽油機的其中兩個沖程，則甲是沖程，乙是沖程（以上兩空均選填“吸氣”、“壓縮”、“做功”或“排氣”）；（2）做功沖程是把能轉(zhuǎn)化成能，從而獲得動力；（3）圖2是汽油機的能量流向圖，其效率為×100%（用圖中的符號表示）；（4）某汽車在水平路面上行駛，共消耗了0.5kg汽油。[汽油熱值q＝4.6×107J/kg，水的比熱容]①假如汽油完全燃燒，求釋放的熱量；②若其釋放熱量的20%被初溫為20℃質(zhì)量為100kg的水完全吸收，求水升高的溫度是多少？（結(jié)果保留整數(shù)）【答案】排氣壓縮內(nèi)機械【解析】（1）[1][2]圖1甲中進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，故甲是排氣沖程；乙中，兩氣門關(guān)閉，活塞向上運動，乙是壓縮沖程。（2）[3][4]利用內(nèi)能可以做功，人們制造了各種利用內(nèi)能做功的機械即熱機。做功沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能，從而獲得動力。（3）[5]用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率。圖2是汽油機的能量流向圖，故其效率為（4）①[6]假如汽油完全燃燒，釋放的熱量Q=mq＝0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J②[7]水吸收的熱量為初溫為20℃質(zhì)量為100kg的水升高的溫度是一、單選題1．如圖所示，蔣老師是戶外運動愛好者，他強壯威猛的身體得益于長期的鍛煉。這是他在郊游做飯時的場景，水沸騰后鍋蓋被頂起。下列相關(guān)描述正確的是（）A．鍋蓋被頂起是水蒸氣的機械能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的內(nèi)能B．木柴燃燒時候化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，燃燒時熱值增大C．內(nèi)燃機的做功沖程與鍋蓋被頂起的能量轉(zhuǎn)化相同D．鍋蓋蓋上后，水的沸點不會發(fā)生變化【答案】C【解析】A．鍋蓋不斷被水蒸氣頂起，此時水蒸氣對外做功，將自身的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機械能，故A錯誤；B．木柴燃燒時候化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但熱值是燃料的一種特性，它代表燃料性能的優(yōu)劣，熱值的大小與燃料的種類有關(guān)，與燃燒程度、質(zhì)量的多少以及是否燃燒等均無關(guān)，因此木材燃燒時熱值不變，故B錯誤；C．內(nèi)燃機的做功沖程中燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，與鍋蓋被頂起的能量轉(zhuǎn)化相同，故C正確；D．水的沸點隨大氣壓的增大而升高，鍋蓋蓋上后，鍋內(nèi)氣壓增大，水的沸點升高，故D錯誤。故選C。2．綠盛伙食團每周都有傳統(tǒng)菜——油炸雞腿，孩子們非常喜歡。師傅們將冰凍雞腿先解凍，再放入沸騰的油鍋中炸到表皮金黃，但里面的肉還比較鮮嫩。關(guān)于這個生活場景，下列相關(guān)說法正確的是（

）A．剛出鍋的雞腿燙嘴，因為它含有的熱量多B．相同條件下，油升溫比水快，說明油的比熱容小C．考場里都聞到雞腿香，說明加熱后分子才會運動D．如果改進火爐的效率，雞腿可以吸收燃料放出的全部熱量【答案】B【解析】A．熱量是過程量，不能用“含有”描述，故A錯誤；B．相同條件下，油升溫比水快，根據(jù)公式可知，油的比熱容小，故B正確；C．一切物質(zhì)的分子都在不停的做無規(guī)則運動，溫度越高，熱運動越劇烈，而不是加熱后分子才會運動，故C錯誤；D．即使改進火爐的效率，燃料燃燒釋放出來的熱量也不會被雞腿全部吸收，故D錯誤。故選B。3．物理學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，下列現(xiàn)象與推斷都正確的是（）A．現(xiàn)象：海波吸熱，溫度上升，推斷：海波是晶體B．現(xiàn)象：水和煤油持續(xù)在同一熱源下吸熱，水溫度升高得快，推斷：此情景中的煤油比熱容高C．現(xiàn)象：飛機在滑行過程中速度逐漸加快，推斷：飛機在滑行過程中地面的支持力小于其對地面的壓力D．現(xiàn)象：在使用相同滑輪組成的定滑輪和動滑輪抬升相同物體時，用動滑輪人手用的力小，推斷：此情境中的動滑輪比定滑輪省力【答案】D【解析】A．通過海波熔化過程中吸熱溫度保持不變的現(xiàn)象才能推斷海波屬于晶體，故A錯誤；B．水的比熱容大于煤油，根據(jù)可知，水和煤油持續(xù)在同一熱源下吸熱，水溫度升高得快，推斷：水的質(zhì)量小于煤油，故B錯誤；C．飛機在滑行過程中地面的支持力和其對地面的壓力是相互作用力，大小相等，故C錯誤；D．在使用相同滑輪組成的定滑輪和動滑輪抬升相同物體時，用動滑輪需要的動力更小，說明此情境中的動滑輪比定滑輪省力，故D正確。故選D。4．“中國傳統(tǒng)制茶技藝及其相關(guān)習(xí)俗”已正式列入聯(lián)合國教科文組織人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表作名錄，下列有關(guān)泡茶過程的說法正確的是（）A．茶水吹一吹涼得快主要是因為減緩了茶水的蒸發(fā)B．用沸水沖泡茶葉主要是通過做功改變茶葉的內(nèi)能C．剛沖泡好的茶水比放置一段時間后的茶水含有的熱量多D．打開茶罐能聞到淡淡的茶香，說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動【答案】D【解析】A．茶水吹一吹涼得快主要是因為加快了茶水的蒸發(fā)，故A錯誤；B．用沸水沖泡茶葉主要是通過熱傳遞改變茶葉的內(nèi)能，故B錯誤；C．熱量是一個過程量，僅在熱傳遞的過程中才具有意義，不能說一個物體具有多少熱量熱量，故C錯誤；D．打開茶罐能聞到淡淡的茶香，是發(fā)生了擴散現(xiàn)象，說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故D正確。故選D。5．以下四圖中是關(guān)于內(nèi)能及其利用中設(shè)想的例子，其中說法正確的是（

）A．甲圖中，火箭升空時，燃料減少的化學(xué)能等于火箭增加的機械能B．乙圖中，小球彈跳的高度逐漸降低，是因為有一部分機械能憑空消失了C．丙圖中，寒冷的天氣里搓手取暖，是通過做功的方式增大手的內(nèi)能的D．丁圖中，水沸騰時，水蒸氣頂起壺蓋的過程，類似于汽油機的排氣沖程【答案】C【解析】A．火箭升空工作過程中，燃料減少的化學(xué)能有一部分被廢氣帶走，所以燃料減少的化學(xué)能大于火箭增加的機械能，故A錯誤；B．在小球的運動中，每次跳起的高度在減小，表明機械能在減小，在與空氣摩擦過程有一部分機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，此過程中小球的機械能不守恒，但能量的總量仍然不變，能量守恒，能量不會憑空消失，故B錯誤；C．寒冷的天氣里搓手取暖，是通過做功的方式增大手的內(nèi)能的，故C正確；D．水沸騰時，水蒸氣頂起壺蓋的過程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，類似于汽油機的做功沖程，故D錯誤。故選C。二、多選題6．下列關(guān)于熱學(xué)相關(guān)實驗的理解，說法正確的是（）A．是鹽水凝固曲線，由圖像可知，t=-2℃時，物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)B．探究水的沸騰特點時，圖①所示是水正在沸騰時的氣泡C．比較質(zhì)量相等的不同燃料完全燃燒時放出的熱量時，可以通過溫度計的示數(shù)變化來比較不同燃料燃燒時放出的熱量多少D．用酒精燈將水加熱一段時間，可以看到塞子飛出，該過程能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的做功沖程類似【答案】BCD【解析】A．鹽水凝固時向外放熱，溫度降低，圖像是鹽水凝固曲線，由圖像可知，在第10至20min時，溫度保持在-2℃不變，說明鹽水的凝固點為-2℃，所以當(dāng)t=-2℃時，鹽水可能是液體、固態(tài)或固液共存態(tài)，故A錯誤；B．水正在沸騰時，氣泡由下至上逐漸變大，水在沸騰前，氣泡由下至上逐漸變小，所以圖中①所示是水正在沸騰時的氣泡，故B正確；C．不同燃料燃燒時放出的熱量多少不易觀察，實驗時可通過溫度計示數(shù)變化來反映不同燃料燃燒時放出的熱量多少，采用了轉(zhuǎn)換法，故C正確；D．塞子飛出，氣體對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化形式也為將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故D正確。故選BCD。7．瓦罐湯是我省的特色美食。如圖所示的是用瓦罐煨湯時的情景，下列有關(guān)說法中正確的是（）A．將裝好食材的湯罐放入器皿中煨熱，湯的內(nèi)能增大B．沸騰的湯能頂起湯罐的蓋子，是內(nèi)能做功的現(xiàn)象C．剛出鍋的熱湯燙嘴是因為它含有的熱量多D．熱湯香氣更濃，是因為擴散現(xiàn)象與溫度有關(guān)【答案】ABD【解析】A．將裝好食材的湯罐放入器皿中煨熱，這是一個熱傳遞的過程。在熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，內(nèi)能減??；低溫物體吸收熱量，內(nèi)能增大。因此，湯罐中的湯吸收熱量，其內(nèi)能會增大，故A正確；B．沸騰的湯能頂起湯罐的蓋子，這是因為水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，即水蒸氣對蓋子做功，使得蓋子被頂起。這是內(nèi)能做功的現(xiàn)象，故B正確；C．熱量是一個過程量，它描述的是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少，而不是物體“含有”或“具有”多少熱量。我們只能說物體“吸收”或“放出”了多少熱量，而不能說它“含有”或“具有”多少熱量。因此，剛出鍋的熱湯燙嘴，是因為它的溫度高，而不是因為它含有的熱量多，故C錯誤；D．熱湯香氣更濃，這是因為溫度越高，分子的無規(guī)則運動越劇烈，即擴散現(xiàn)象越明顯。所以熱湯的香氣能夠更快地擴散到空氣中，被我們聞到，故D正確。故選ABD。8．一輛汽車以恒定功率在平直公路上做直線運動，該車總重為2.4×104N，行駛中所受阻力大小為車重的0.1倍且保持不變，其v-t圖象如圖所示，在0-10s內(nèi)通過的路程為150m，10-15s共燃燒了0.015kg的汽油，下列說法正確的是（汽油的熱值q汽油=5×107J/kg）（）A．汽車在0-10s內(nèi)的平均速度為15m/sB．汽車在10-15s內(nèi)牽引力做功2.4×105JC．汽車在運動過程中牽引力先變大后不變D．汽車在10-15s內(nèi)發(fā)動機的轉(zhuǎn)化效率為32%【答案】ABD【解析】A．由題知，在0-10s內(nèi)通過的路程為150m，則在0~10s內(nèi)汽車的平均速度故A正確；B．行駛中所受阻力大小為由圖可知，汽車在10-15s內(nèi)做勻速直線運動，牽引力等于阻力由圖可知，汽車在10-15s內(nèi)行駛的路程為汽車在10-15s內(nèi)牽引力做功故B正確；C．由圖可知，汽車先加速行駛后勻速行駛，根據(jù)力與運動的關(guān)系可知，當(dāng)牽引力大于阻力時汽車做加速運動，當(dāng)牽引力等于阻力時汽車做勻速運動，所以汽車勻速行駛的牽引力小于加速時的牽引力，所以該行駛過程中，汽車牽引力有減小的過程，故C錯誤；D．汽車在10-15s燃燒汽油釋放的能量為汽車在10-15s內(nèi)發(fā)動機的轉(zhuǎn)化效率為故D正確。故選ABD。三、填空題9．作為全國熱點旅游城市，“徐州燒烤”受到不少外地游客的青睞。食物烤熟是通過的方式改變其內(nèi)能的，烤出的香氣四溢是現(xiàn)象。木炭在燃燒過程中熱值?！敬鸢浮繜醾鬟f擴散不變【解析】[1]食物烤熟的過程中，熱量從火源傳遞到食物上，使得食物的內(nèi)能增加，溫度升高，從而烤熟。這種通過熱量傳遞來改變物體內(nèi)能的方式，我們稱之為熱傳遞。[2]烤出的香氣四溢，是因為食物中的香氣分子在不停地做無規(guī)則運動，這是擴散現(xiàn)象。[3]熱值是燃料的一種特性，它表示單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒時所釋放出的熱量。木炭在燃燒過程中，盡管其質(zhì)量和燃燒狀態(tài)可能發(fā)生變化，但其熱值作為燃料的固有屬性，是不會改變的。10．如圖所示，試管中的水沸騰后，試管口上的塞子會受到水蒸氣的壓力而沖出，管口出現(xiàn)白霧。當(dāng)塞子沖出時，和熱機的沖程能量轉(zhuǎn)化一樣。在實驗中，塞子斜向上減速飛出，又加速掉落，其中是將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的是（填寫序號）（選填：①“向上飛出”或者②“向下掉落”），這個過程中能量（選填“是”或者“不是”）守恒的?！敬鸢浮孔龉Β偈恰窘馕觥縖1]根據(jù)題意知道，水吸熱迅速的汽化，形成大量的水蒸氣，水蒸氣對塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機械能。四沖程汽油機工作過程中的做功沖程與上述能量轉(zhuǎn)化過程相似。[2][3]塞子斜向上減速飛出，質(zhì)量不變，高度變大，速度減小，將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。這個過程中將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機械能，由能量守恒定律可知，能量既不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，在能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中，能量的總量保持不變。即這個過程中能量是守恒的。11．如圖所示，將蓋上蓋子的空礦泉水瓶用力扭轉(zhuǎn)壓縮，在旋開瓶蓋的瞬間瓶蓋飛出，且有“白氣”從瓶口冒出。瓶蓋飛出瞬間（瓶蓋/瓶內(nèi)氣體）的內(nèi)能迅速（增大/減?。鞍讱狻笔牵ㄋ魵?小水珠/摩擦生成的煙）。該過程的能量轉(zhuǎn)化與單缸四沖程汽油機的沖程相同。某四沖程內(nèi)燃機每秒對外做功20次，其飛輪轉(zhuǎn)速為r/min?！敬鸢浮科績?nèi)氣體減小小水珠做功2400【解析】[1][2][3]旋開瓶蓋的瞬間瓶蓋飛出，是瓶內(nèi)的空氣對瓶蓋做功，瓶內(nèi)空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶蓋的機械能，瓶內(nèi)空氣的內(nèi)能會減小，溫度降低，空氣內(nèi)的水蒸氣遇冷液化變?yōu)樾∷榧窗讱?。[4]上述分析中的能量轉(zhuǎn)化與熱機沖程中做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。[5]某四沖程內(nèi)燃機每秒對外做功20次，已知飛輪每轉(zhuǎn)2r對外做功1次，則該四沖程內(nèi)燃機每秒飛輪的轉(zhuǎn)速為40r，則每分鐘的轉(zhuǎn)速是2400r/min。12．跑步是一項很好的健身方式。小明體重為50kg，他佩戴華為運動手環(huán)以某一速度勻速跑，計步器顯示跑了5000步，所用時間為40min，跑步過程中克服重力做功時消耗的能量為30千卡，查閱資料了解到，卡路里也是能量的單位，簡稱卡，1g水溫度升高1℃吸收的熱量為1卡（1千卡=103卡）。若不計能量損耗，小明這段時間內(nèi)克服重力做的功為J，跑步功率的平均值為W，每跑一步身體重心上升的高度約為cm。（最后一空結(jié)果保留整數(shù)位）[水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），g取10N/kg]【答案】1.26×10552.55【解析】[1]由于1g水溫度升高1℃吸收的熱量1g水溫度升高1℃吸收的熱量為1卡，則1卡=4.2J跑步過程中克服重力做功時消耗的能量為30千卡，則克服重力做的功[2]跑步功率的平均值[3]計步器顯示跑了5000步，則每跑一步克服重力做的功則每跑一步克服重力身體重心上升的高度13．如圖甲所示，為我國的東風(fēng)A31導(dǎo)彈，若質(zhì)量分布均勻，長為12m，質(zhì)量為4.2×104kg。由導(dǎo)彈發(fā)射車對導(dǎo)彈完成運輸、起豎、發(fā)射的過程。當(dāng)導(dǎo)彈起豎到如圖乙所示的位置時，發(fā)射車通過連桿AB對導(dǎo)彈施加的最小推力為；若導(dǎo)彈在30s內(nèi)由水平起豎到豎直位置，則豎起過程中的平均功率為W；東風(fēng)導(dǎo)彈使用的是固體燃料，在導(dǎo)彈飛行過程中，隨著燃料的減少，其熱值（選填“變大”、“不變”或“變小”）?！敬鸢浮?.15×1058.4×104不變【解析】[1]導(dǎo)彈的重力為提升過程中，導(dǎo)彈的重力對于杠桿來說是阻力，此時的阻力臂為根據(jù)杠桿平衡的條件可得解得[2]若導(dǎo)彈在30s內(nèi)由水平起豎到豎直位置，需要做的功為則豎起過程中的平均功率為[3]熱值是燃料的屬性，與燃料的質(zhì)量無關(guān)，因此隨著燃料的減少，其熱值不變。14．山西的花饃遠(yuǎn)近聞名，不僅是它的色彩鮮艷，形態(tài)栩栩如生，還有它那剛出鍋時甜香濃郁的面香味。聞到面香味是現(xiàn)象，隨著花饃漸漸變涼，香味就沒有那么濃郁了，這是因為分子熱運動與有關(guān)；現(xiàn)在蒸花饃已用天然氣代替柴火，是因為天然氣的比木柴大；蒸花饃的過程中人們設(shè)置冷凝水回收系統(tǒng)，將蒸鍋排出的冷凝水收集并重新利用，這樣可以能源利用效率。【答案】擴散溫度熱值提高【解析】[1][2]擴散現(xiàn)象是指物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移直到均勻分布的現(xiàn)象，擴散是由于分子熱運動而產(chǎn)生的，溫度越高運動越劇烈，溫度越低運動越緩慢。因此聞到面香味是擴散現(xiàn)象；隨著花饃漸漸變涼，香味就沒有那么濃郁了，這是因為分子熱運動與溫度有關(guān)。[3]熱值也稱為燃料發(fā)熱量，指固體或液體單位質(zhì)量或氣體單位體積的燃料完全燃燒，燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度（一般為環(huán)境溫度）所釋放出來的熱量。天然氣代替柴火，是因為天然氣比木材有更大的熱值。[4]將蒸鍋排出的冷凝水收集并重新利用，這樣可以減少資源浪費，提高能源利用效率。四、實驗題15．科學(xué)家焦耳為了探究做功與產(chǎn)生熱之間的關(guān)系，設(shè)計了如下裝置：在一個裝滿煤油的絕熱桶（可保證熱量不流失）里放入銅制的翼輪，多次用下落的鉤碼帶動翼輪上的葉片轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的葉片與煤油摩擦，產(chǎn)生的熱使煤油的溫度升高，并改變鉤碼的重力與鉤碼下降高度，探索這些變化對產(chǎn)熱的影響。序號鉤碼的重力（N）鉤碼下降高度（m）溫度升高（℃）120010.1220020.2320030.3430030.45540030.668006——(1)請幫科學(xué)家焦耳補齊6號實驗中的煤油升高的溫度；(2)根據(jù)該實驗科學(xué)家焦耳認(rèn)為做功越多，產(chǎn)生的熱多，請找到佐證焦耳結(jié)論的現(xiàn)象；(3)以下哪些方法可以使科學(xué)家焦耳實驗的現(xiàn)象更加明顯，______。（多選）A．將煤油換成比熱容更高的水 B．在滑輪軸上涂抹潤滑油C．將煤油質(zhì)量適當(dāng)減小 D．降低實驗前煤油的初始溫度【答案】(1)2.4(2)見解析(3)BC【解析】（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，升高的溫度與鉤碼重力與下降高度的乘積成正比；根據(jù)第5、6數(shù)據(jù)可知t=2.4℃（2）實驗中物體做功W=Gh，做功越多，升高的溫度越高，說明吸收的熱量越多，佐證焦耳結(jié)論的現(xiàn)象鉤碼的重力做功越多，液體升高的溫度越高。（3）ABC．要使得實驗現(xiàn)象明顯，即溫度變化較大，而做功一定，轉(zhuǎn)化為的熱量越多越明顯，因而減小各種摩擦，在滑輪軸上涂抹潤滑油，可以減小摩擦，根據(jù)Q=cmΔt可知，應(yīng)該減小液體的比熱容和質(zhì)量，故BC符合題意，A不符合題意；D．要使得實驗現(xiàn)象明顯，即溫度變化較大，根據(jù)Q=cmΔt可知與初溫?zé)o關(guān)，故D不符合題意。故選BC。16．如圖所示，甲、乙、丁三圖中的裝置完全相同，酒精燈和煤油燈里燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。(1)為了比較水和煤油的吸熱本領(lǐng)的大小，選用了甲、乙兩套裝置進行實驗，除圖示器材外，還需要的測量工具有秒表和，實驗過程中通過（選填“溫度計示數(shù)變化”或“加熱時間”）反映水和煤油吸收熱量的多少；(2)由水和煤油沸騰前的溫度與加熱時間的關(guān)系（如圖丙）可知：若升高相同的溫度（均未達到沸騰），（選填“水”或“煤油”）吸收的熱量更多；若不計熱量損失，可以得到煤油的比熱容為；[水的比熱容為](3)小明利用此裝置把酒精燈換成了煤油燈如圖丁所示，對比圖丁與圖，能夠比較煤油和酒精的熱值，實驗過程中，需讓燃料（選填“完全燃盡”或“燃燒相同時間”）并記錄溫度計的示數(shù)?！敬鸢浮?1)天平加熱時間(2)水2.1×103(3)乙完全燃盡【解析】（1）[1]實驗中要控制水和煤油的質(zhì)量相同，因此需要天平測量質(zhì)量。[2]完全相同的兩個酒精燈在相同時間內(nèi)放出的熱量相同，所以根據(jù)轉(zhuǎn)換法，兩種液體吸收熱量的多少可通過加熱時間比較，加熱時間越長，吸收的熱量越多。（2）[1]由圖丙可知，若升高相同的溫度，水需要的加熱時間長，因此水吸收的熱量多。[2]丙圖中加熱相同的時間，即水和煤油吸收的熱量相同，水加熱5min升高的溫度為煤油加熱5min升高的溫度為水和煤油的質(zhì)量是相同的，即解得（3）[1]比較燃料的熱值，需要改變?nèi)剂系姆N類，控制被加熱物質(zhì)的種類相同，因此選擇圖丁與圖乙兩實驗。[2]探究燃料的熱值，需要將質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒，通過比較被加熱物質(zhì)溫度的變化情況來表示燃料的熱值。17．如圖所示，班上同學(xué)進行了分組探究“冰的熔化規(guī)律”的實驗，隨后進行了交流與分享。(1)實驗中，宜選用（選填“碎冰塊”或“體積較大的冰塊”）；(2)組裝實驗裝置時，應(yīng)先調(diào)整（選填“燒杯”或“溫度計”）的位置。(3)小明小組討論甲、乙兩種加熱方案，最終一致認(rèn)為乙裝置進行實驗比較合理，原因是。(4)分析圖像丙可知，冰是（選填“晶體”或“非晶體”）；從第6min到第8min，冰水混合物的內(nèi)能（選填“增大”“減小”或“不變”）。(5)如圖丙所示，是小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的加熱時溫度隨時間變化的圖像，第10min熔化結(jié)束，小明發(fā)現(xiàn)AB段和CD段圖線的傾斜程度不一樣，原因是?！敬鸢浮?1)碎冰塊(2)燒杯(3)見解析(4)晶體增大(5)比熱容不同【解析】（1）該實驗宜選用碎冰塊來進行實驗，能均勻受熱，效果更好。（2）因要用酒精燈的外焰加熱，組裝實驗裝置時，應(yīng)先調(diào)整燒杯的位置。（3）利用“水浴法”加熱，可以使固態(tài)物質(zhì)受熱均勻，且可以防止溫度上升較快，便于溫度測量，故選乙裝置比較合理。（4）[1]由丙圖知，冰在熔化過程中，溫度保持不變，所以該物質(zhì)為晶體。[2]4-10min溫度不變，從第6min到第8min，冰水混合物的溫度不變，但因吸熱，故內(nèi)能增大。（5）由丙圖可知，AB段和CD段相同時間內(nèi)吸收的熱量相同，但升高的溫度不同，反映了物質(zhì)的吸熱能力不同，即比熱容不同。五、綜合題18．小李去火車博物館參觀，了解到蒸氣火車工作的原理，回家后設(shè)計了一個利用蒸汽機提升重物的裝置，其工作原理如圖所示，工作過程為：打開閥門A、關(guān)閉閥門B，高壓蒸汽進入氣缸，推動活塞上行；當(dāng)活塞到達氣缸頂部時，關(guān)閉閥門A、打開閥門B，蒸汽進入冷凝器，氣缸內(nèi)壓強減小，活塞下降，循環(huán)往復(fù)?；钊c杠桿之間用一根硬桿相連，杠桿的另一端與滑輪組的繩子末端相連。已知重物的質(zhì)量為20kg，杠桿左端的力臂為2L，右端的力臂為L，活塞的面積為10cm2，活塞上行一次重物上升的高度為0.25m，動滑輪的質(zhì)量為5kg，氣缸的能量損失和活塞的質(zhì)量不計，g=10N/kg。(1)活塞上行過程與汽油機的沖程相似；高壓蒸氣進入氣缸后推動活塞上行過程中，氣缸內(nèi)高壓蒸氣的內(nèi)能（選填“增大”或“減小”）；(2)需要將重物提起，氣缸需要產(chǎn)生的最小壓強為多大?(3)關(guān)于小李設(shè)計的蒸氣機提升重物的裝置，下列說法正確的是。A．需要一次將物體提升得更高，可以將O點水平向左移B．氣缸產(chǎn)生最小壓強時，O點水平向右移，不能將重物提升起來C．在氣缸產(chǎn)生的最小壓強下，滑輪組提升重物的效率為80%D．活塞上行一次，蒸汽機對物體做的有用功為50J【答案】(1)做功減小(2)6.25×104Pa(3)ACD【解析】（1）[1][2]根據(jù)題意，高壓蒸汽進入氣缸，推動活塞上行，即利用內(nèi)能做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，與做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同，該過程中高壓蒸氣對外做功，內(nèi)能會減小。（2）需要提起重物，繩子末端的拉力為由杠桿的平衡條件可知，杠桿需要施加的力為由可知，氣缸產(chǎn)生的最小壓強為（3）A．需要一次將物體提升得更高，可以將O點水平向左移，增加對應(yīng)的力臂，繩