PAGE1試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)第2講《內(nèi)能的利用》全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題精編一、單選題1．（2007九年級(jí)·上?！じ?jìng)賽）下列過(guò)程中，能把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程是（）A．流星在進(jìn)入大氣層后快速下落被燒毀 B．用煤氣取暖器取暖C．用太陽(yáng)灶加熱水至沸騰 D．用電飯鍋煮飯【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】做功改變物體的內(nèi)能、熱傳遞改變物體的內(nèi)能、能量的轉(zhuǎn)化【詳解】A．流星在進(jìn)入大氣層后快速下落被燒毀，是流星雨空氣摩擦，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A符合題意；B．用煤氣取暖器取暖，燃燒煤氣，在燃燒時(shí)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B不符合題意；C．用太陽(yáng)灶加熱水至沸騰屬于熱傳遞改變內(nèi)能，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C不符合題意；D．用電飯鍋煮飯，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不符合題意。故選A。2．（2007九年級(jí)·上海·競(jìng)賽）兩個(gè)完全相同的實(shí)心球，甲球放在桌面上，乙球懸掛在繩上，使它們吸收熱量從同樣初溫升高相同溫度，則正確的判斷是（

）A．兩球吸收的熱量相等 B．甲球吸收的熱量比乙球多C．甲球吸收的熱量比乙球少 D．以上情形都有可能【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】能量的轉(zhuǎn)化、計(jì)算物體溫度變化時(shí)的吸放熱【詳解】若不考慮熱膨脹，兩球質(zhì)量相同、升高的溫度相同、比熱容相同，由吸熱公式Q=cm△t可知兩球吸熱相同。但兩球受熱后，體積都要膨脹，甲球因放在不導(dǎo)熱的桌面上，受熱膨脹后，球的重心升高，要克服重力做功而耗費(fèi)一部分能量；所以用來(lái)提高球體溫度的能量就減少了一些，甲球吸熱后內(nèi)能的增量就減少了一些。乙球情況剛好與甲球相反，乙球重心的下降引起乙球重力勢(shì)能的減少，重力對(duì)乙球做了功，所以乙球內(nèi)能的增量要大于“供給的熱量”，而兩球因膨脹而引起的對(duì)大氣的做功情況是幾乎相同的，所以△t甲＜△t乙因此升高相同的溫度，甲吸收的熱量要多一些。故選B。3．（2007九年級(jí)·上?！じ?jìng)賽）下列事實(shí)中，最能說(shuō)明燃料燃燒所放出的熱量跟燃料的種類(lèi)有關(guān)的是（）A．2克酒精完全燃燒比2克木柴完全燃燒放出的熱量多B．2克酒精完全燃燒比1克汽油完全燃燒放出的熱量多C．2克酒精完全燃燒比1克酒精完全燃燒放出的熱量多D．3克酒精完全燃燒比2克煙煤不完全燃燒放出的熱量多【答案】A【知識(shí)點(diǎn)】熱值的概念、單位和物理意義【詳解】要比較不同燃料燃燒所放出的熱量跟燃料的種類(lèi)有關(guān)，需要控制完全燃燒的質(zhì)量相同。A．完全燃燒酒精和木柴的質(zhì)量相同，故A符合題意；B．完全燃燒酒精和汽油的質(zhì)量不同，故B不符合題意；C．同種燃料不能得出完全燃燒放出的熱量跟燃料種類(lèi)有關(guān)的結(jié)論，故C不符合題意；D．完全燃燒酒精和煙煤的質(zhì)量不同，故D不符合題意；故選A。4．（2007九年級(jí)·上?！じ?jìng)賽）汽油的燃燒值是11000卡/克，為了獲得132×106千卡的熱量，需要完全燃燒汽油（）A．12×103克 B．12×106克 C．12×106千克 D．12×109千克【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】熱值的公式及相關(guān)計(jì)算【詳解】依題意得，需要完全燃燒汽油的質(zhì)量為故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。5．（2023九年級(jí)上·山東濟(jì)南·競(jìng)賽）如圖所示描述的物理過(guò)程，下列分析正確的是（）A．圖甲：厚玻璃筒內(nèi)的空氣被壓縮時(shí)，空氣的溫度升高，內(nèi)能不變B．圖乙：瓶子內(nèi)的空氣推動(dòng)塞子做功后，瓶子內(nèi)空氣的溫度升高C．圖丙：試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)塞子沖出時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．圖?。浩變?nèi)的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，是汽油機(jī)的做功沖程，可以對(duì)外提供動(dòng)力【答案】D【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化、通過(guò)做功改變物體內(nèi)能時(shí)，能量的轉(zhuǎn)化【詳解】A．圖甲中厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時(shí)，活塞對(duì)空氣做功，瓶?jī)?nèi)空氣溫度升高，空氣的內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤；B．圖乙中瓶子內(nèi)的空氣推動(dòng)塞子跳起時(shí)，空氣對(duì)活塞做功，空氣的內(nèi)能減小，溫度降低，故B錯(cuò)誤；C．圖丙中試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)了塞子沖出時(shí)，水蒸氣對(duì)塞子做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，水蒸氣的內(nèi)能減少，故C錯(cuò)誤；D．圖丁中汽缸內(nèi)的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)（即做功沖程），內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，氣體的內(nèi)能減少，故D正確。故選D。6．（2023九年級(jí)下·陜西渭南·競(jìng)賽）據(jù)統(tǒng)計(jì)日軍在侵華戰(zhàn)爭(zhēng)里動(dòng)用大量輕中型坦克裝備：有94式輕型坦克（產(chǎn)量843輛），95式輕型坦克（2375輛），97式中型坦克（2123輛，太平洋戰(zhàn)場(chǎng)和中國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)），89式中型坦克（數(shù)量不明），這些坦克在十多年抗日戰(zhàn)爭(zhēng)里肆虐中國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)，奪去了大量我國(guó)軍民的生命。下列說(shuō)法正確的是（）

A．水平地面上勻速行駛的坦克不受摩擦力的作用B．寬大的履帶是通過(guò)增大受力面積的方法，減小對(duì)受力面的壓強(qiáng)C．坦克的行進(jìn)速度緩慢，所以它的慣性小D．坦克的動(dòng)力來(lái)源于內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)的做功沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】二力或多力平衡問(wèn)題、慣性的概念、熱機(jī)工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化、減小壓強(qiáng)的方法及生活中的實(shí)例【詳解】A．坦克在地面上勻速行駛，其在水平方向上受到牽引力和地面的摩擦力作用，這兩個(gè)力二力平衡，故A錯(cuò)誤；B．坦克的履帶設(shè)計(jì)的的十分寬大，目的是當(dāng)壓力一定是，通過(guò)增大受力面積的方法，減小對(duì)受力面的壓強(qiáng)，故B正確；C．物體慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)快慢無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．內(nèi)燃機(jī)做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯(cuò)誤。故選B。7．（2023八年級(jí)下·湖北黃石·競(jìng)賽）目前，男子撐桿跳世界紀(jì)錄（6．18m）比跳高世界紀(jì)錄（2．45m）高很多，從能量的角度分析，原因之一是在“舉腿引體”過(guò)程中（）

A．利用了人體的慣性B．人體的生物能轉(zhuǎn)化為了重力勢(shì)能C．人體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能D．人體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為了撐桿的彈性勢(shì)能【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各種機(jī)械能的變化情況、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化、重力勢(shì)能的概念及影響因素、能量的轉(zhuǎn)化、慣性的利用及危害防止【詳解】A．在“起跳”的過(guò)程中，利用了人體的慣性，運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)；但在舉腿引體的過(guò)程中，利用的是能量的轉(zhuǎn)化，不是利用慣性，故A不符合題意；BCD．撐桿的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能，人在上升的過(guò)程中，人的速度變小，質(zhì)量不變，動(dòng)能減小，人的質(zhì)量不變，高度變大，重力勢(shì)能變大，動(dòng)轉(zhuǎn)化為了重力勢(shì)能；在舉腿引體的過(guò)程中，人的生物能轉(zhuǎn)化為人的重力勢(shì)能，使得人繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，所以跳的更高，故B符合題意，CD不符合題意。故選B。8．（20-21九年級(jí)·廣東惠州·自主招生）下列有關(guān)物理學(xué)知識(shí)正確的是（）A．踢出去的足球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿綉T性的作用B．0℃的冰熔化成的0℃的水，內(nèi)能增大C．一個(gè)雞蛋的重力約為1ND．燃料的質(zhì)量越大，燃料的熱值越大【答案】B【知識(shí)點(diǎn)】重力的計(jì)算與估算、生活中的慣性現(xiàn)象、影響物體內(nèi)能大小的因素、熱值的概念、單位和物理意義【詳解】A．踢出去的足球能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樽闱蚓哂袘T性，慣性是物體的一種性質(zhì)，不是力，不能說(shuō)受到慣性作用，故A錯(cuò)誤；B．0℃的冰熔化成的0℃的水，吸收熱量，內(nèi)能增大，故B正確；C．一個(gè)雞蛋的質(zhì)量大約50g=0.05kg，所受的重力約為G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N故C錯(cuò)誤；D．燃料的熱值是燃料的一種性質(zhì)，與質(zhì)量、體積無(wú)關(guān)，故燃料的質(zhì)量越大，燃料的熱值不變，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題9．（2020九年級(jí)·江西南昌·競(jìng)賽）嫦娥四號(hào)衛(wèi)星由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射，在2019年1月3日登陸月球背面，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次在月球背面軟著陸，并通過(guò)“鵲橋”中繼星傳回世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開(kāi)了古老月背的神秘面紗。下列說(shuō)法正確的是（）A．長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭的燃料為液態(tài)氫，主要是利用其比熱容大的特性B．火箭上升時(shí)，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．衛(wèi)星上的攝像機(jī)鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，拍攝時(shí)所成的像都是倒立的D．衛(wèi)星在著陸時(shí)沒(méi)有使用降落傘減速，是因?yàn)樵虑蚋浇鼪](méi)有大氣的緣故【答案】BCD【知識(shí)點(diǎn)】照相機(jī)、熱值的概念、單位和物理意義、人造衛(wèi)星、天體運(yùn)動(dòng)等的能量轉(zhuǎn)化、力作用的相互性【分析】(1)熱值是指1千克的某種燃料完全燃燒后釋放的能量，熱值越大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí)，釋放出的熱量越多，所以在選擇火箭燃料時(shí)首先應(yīng)該考慮燃料熱值的大??；(2)根據(jù)消耗能量與得到能量是什么來(lái)判斷能量的轉(zhuǎn)化情況；(3)攝像機(jī)是根據(jù)物距大于2倍焦距時(shí)成倒立、縮小實(shí)像的原理制成的，此時(shí)像距處于1倍、2倍焦距之間；(4)使用降落傘降落時(shí)，空氣對(duì)降落傘有阻力作用，使降落的物體減速降落，月球上沒(méi)有空氣，降落傘不能工作。【詳解】A．發(fā)射火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量，故A錯(cuò)誤；B．火箭升空的過(guò)程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確；C．使用攝像機(jī)時(shí)，物距大于2f，像距大于f而小于2f，鏡頭就相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，并且所成的像是縮小倒立的實(shí)像，故C正確；D．探測(cè)器在月球上空降落時(shí)，靠變推力發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生向下的推力實(shí)施減速下降，因?yàn)樵虑蛑車(chē)钦婵?，沒(méi)有空氣，所以月球著陸器不能利用降落傘進(jìn)行月面著陸，故D正確。故選BCD。三、填空題10．（2024九年級(jí)下·陜西渭南·競(jìng)賽）

(1)在礦泉水瓶中留有少量水，擰緊瓶蓋，用力扭轉(zhuǎn)瓶子，輕輕扭動(dòng)瓶蓋，瓶蓋被瓶?jī)?nèi)的氣體沖出，同時(shí)瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)白霧（如圖甲）。此過(guò)程能量轉(zhuǎn)化與四沖程內(nèi)燃機(jī)的沖程能量轉(zhuǎn)化相似。(2)如圖乙，在礦泉水瓶的a，b兩處各扎一個(gè)小孔，向瓶中注水后，觀(guān)察到水從b孔噴出的距離較遠(yuǎn)，這是由于，水產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大。(3)在兩個(gè)完全相同的礦泉水瓶中裝入體積均為200mL的不同液體，分別放在已調(diào)平的天平的左右盤(pán)上，移動(dòng)游碼，天平重新平衡時(shí)如圖丙所示，已知B液體為水，水的密度為1g/cm3，則甲瓶液體密度為kg/m3。【答案】(1)做功(2)液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大(3)1.02×103【知識(shí)點(diǎn)】只用天平（及輔助工具）測(cè)量物體的密度、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用、熱機(jī)工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化、汽油機(jī)的構(gòu)造與工作過(guò)程【詳解】（1）圖甲用力扭轉(zhuǎn)瓶子時(shí)，壓縮瓶?jī)?nèi)氣體做功，使氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當(dāng)瓶蓋被瓶?jī)?nèi)的氣體沖出時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)瓶蓋做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這一過(guò)程與四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖程相似。（2）如圖乙，在塑料礦泉水瓶的a、b兩處各扎一個(gè)小孔，向瓶中注水后，觀(guān)察到兩孔都有水噴出，讀圖可知b孔處水的深度較大，因?yàn)橐后w壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，所以b孔水噴出的距離比a孔噴出的距離遠(yuǎn)。（3）由題意可知，甲瓶液體的體積等于水的體積，均為由可知，水的質(zhì)量為由丙圖可知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，游碼在標(biāo)尺上的讀數(shù)為4g。且由圖可知?jiǎng)t液體的質(zhì)量為則甲瓶液體密度為11．（2023九年級(jí)下·陜西渭南·競(jìng)賽）2021年7月21日是中國(guó)共產(chǎn)黨建黨100周年，100年來(lái)風(fēng)云激蕩，中國(guó)共產(chǎn)黨帶領(lǐng)中國(guó)人民，在瞬息萬(wàn)變國(guó)際格局中發(fā)展中國(guó)實(shí)力。國(guó)防是國(guó)家生存和發(fā)展的保障，建設(shè)鞏固國(guó)防是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的戰(zhàn)略任務(wù)，是維護(hù)國(guó)家安全統(tǒng)一和全面構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重要保障。隨著國(guó)防投入的增加，中國(guó)的新型武器也在這幾年出現(xiàn)“井噴”式發(fā)展?！斑\(yùn)20”是我國(guó)自主研發(fā)的大型運(yùn)輸機(jī)，它的發(fā)動(dòng)機(jī)是一種熱機(jī)，通過(guò)航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速?lài)姵鰵怏w，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得向前的推力，若“運(yùn)20”在高空中飛行時(shí)，在恒定的水平推力1.5×105N的作用下，沿水平方向勻速航行360km，用時(shí)0.5h，需要燃燒航空煤油2250kg，已知航空煤油的熱值q=4.0×107J/kg，在這一次航行中，求（1）煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速?lài)姵鰵怏w，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得向前的推力，蘊(yùn)含的物理知識(shí)是；（2）求運(yùn)輸機(jī)航行的速度；（3）求運(yùn)輸機(jī)的功率；（4）求運(yùn)輸機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率?！敬鸢浮苛Φ淖饔檬窍嗷サ摹局R(shí)點(diǎn)】熱值的公式及相關(guān)計(jì)算、力作用的相互性、計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度、熱機(jī)效率的計(jì)算、P=W/t【詳解】[1]“運(yùn)20”在在飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)航空煤油在氣室中燃燒后，向后高速?lài)姵鰵怏w，對(duì)氣體施加了一個(gè)向后的力，同時(shí)氣體對(duì)飛機(jī)施加一個(gè)反方向的推力，飛機(jī)因此獲得向前的推力，這是利用物體間力的作用是相互的原理。[2]已知運(yùn)輸機(jī)航行的路程為s=360km，航行時(shí)間t=0.5h，則運(yùn)輸機(jī)航行的速度為[3]運(yùn)輸機(jī)水平推力做的功為由可得，運(yùn)輸機(jī)的功率為[4]由題意知，航空煤油完全燃燒放出的熱量運(yùn)輸機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率為12．（2021九年級(jí)·廣東佛山·競(jìng)賽）下圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過(guò)連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過(guò)程錯(cuò)開(kāi)，在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。排量3.0L輸出功率150kW轉(zhuǎn)速6000r/min

（1）有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如表所示。其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的容積，又稱(chēng)單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離（即沖程長(zhǎng)），轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)，單缸排量V=L，該發(fā)動(dòng)機(jī)的做功沖程每次做功J。（2）在做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功可表示為W=pV，式中p表示燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)，則p=Pa。【答案】0.75750106【知識(shí)點(diǎn)】P=W/t、汽油機(jī)的構(gòu)造與工作過(guò)程【詳解】（1）[1]由題意知，四個(gè)汽缸工作的總和3.0L，則單缸排量[2]轉(zhuǎn)速為6000r/min，即100r/s，單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，做功一次，所以，單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)1s內(nèi)做功50次，4缸四沖程內(nèi)燃機(jī)1s內(nèi)做功200次。由可得，發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功W=Pt=150×103W×1s=1.5×105J則每次做功沖程做功（2）[3]燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功可表示為W=pV，則燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)13．（2023九年級(jí)下·安徽安慶·競(jìng)賽）如圖所示，面積較大的水池內(nèi)水深為H，水面上浮著一邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m的正方體物塊，物塊的一半體積浸在水中?，F(xiàn)用力將物塊緩慢地壓入水中直到池底，則從物塊剛好浸沒(méi)水中開(kāi)始到最終壓在池底的過(guò)程中，池中水的能量增加了?！敬鸢浮?mg（H-a）【知識(shí)點(diǎn)】能量守恒定律、阿基米德原理的應(yīng)用、功的計(jì)算和估算、利用阿基米德原理計(jì)算浮力、密度及質(zhì)量【詳解】當(dāng)物塊的一半體積浸在水中時(shí)，根據(jù)物體的浮沉條件可知，此時(shí)物塊所受的浮力等于其自身重力，即為則有，根據(jù)題意可得，。物塊完全浸沒(méi)后所受的浮力為手對(duì)物塊的壓力為則從物塊剛好浸沒(méi)水中開(kāi)始到最終壓在池底的過(guò)程中，物塊下移的距離為壓力F所做的功為同時(shí)物塊由水面下降了H-a，因此勢(shì)能減少了根據(jù)能量守恒可得，壓力F對(duì)物塊做的功和物塊下降減少的能量全部用于增加池中的水的能量，則池中水的能量的增加量為14．（2020九年級(jí)上·廣東佛山·競(jìng)賽）如圖所示是四沖程汽油機(jī)的沖程，在這個(gè)沖程中，活塞向（選填“上”或“下”）運(yùn)動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能將（選填“增大”或“減小”）?！敬鸢浮孔龉ο聹p小【知識(shí)點(diǎn)】汽油機(jī)的構(gòu)造與工作過(guò)程【詳解】[1][2][3]如圖所示，四沖程汽油機(jī)的火花塞點(diǎn)火，兩氣門(mén)關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，可判斷出是做功沖程，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)構(gòu)的機(jī)械能，內(nèi)能將減小。四、實(shí)驗(yàn)題15．（2023九年級(jí)下·遼寧阜新·競(jìng)賽）小王學(xué)習(xí)燃料的熱值之后，自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究煤油和菜籽油的熱值大小。他組裝了圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果見(jiàn)下表：燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃煤油2544菜籽油2534（1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠，小王同學(xué)選擇了兩套相同裝置，在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制：煤油和菜籽油的相同及兩杯水的相同；（2）小王同學(xué)還想利用這種實(shí)驗(yàn)方案計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值，利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值（選填“偏大”、“偏小”）?！敬鸢浮抠|(zhì)量質(zhì)量偏小【知識(shí)點(diǎn)】比較不同燃料的熱值大小、熱值的概念、單位和物理意義【詳解】（1）[1][2]根據(jù)控制變量法原則，實(shí)驗(yàn)中除了燃料種類(lèi)不同外，其他條件都應(yīng)該保持相同，即煤油和菜籽油的質(zhì)量及兩杯水的質(zhì)量都應(yīng)該相同。（2）[3]由于煤油和菜籽油不能完全燃燒，且兩種燃料所產(chǎn)生的熱量還有一部分泄露到空氣中，沒(méi)有完全被水吸收，所以計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值偏小。五、科普閱讀題16．（2022九年級(jí)上·江蘇南京·競(jìng)賽）閱讀短文——牛頓冷卻定律，回答文后問(wèn)題：當(dāng)一個(gè)物體表面溫度比周?chē)h(huán)境高時(shí)，就會(huì)向周?chē)h(huán)境散熱，散熱快慢可以用單位時(shí)間內(nèi)散失熱量的多少來(lái)表示。英國(guó)物理學(xué)家牛頓提出：物體散熱快慢與物體和周?chē)h(huán)境的溫度差成正比。后人研究發(fā)現(xiàn)，在溫度差不太大的情況下（小于15℃），這個(gè)結(jié)論符合實(shí)際散熱規(guī)律，稱(chēng)為牛頓冷卻定律。如果散熱快慢用q表示，則牛頓冷卻定律可以表示為q=k（t物-t環(huán)），其中k是散熱系數(shù)，與物體的表面性質(zhì)、表面積、周?chē)h(huán)境性質(zhì)等因素有關(guān)，和物質(zhì)種類(lèi)無(wú)關(guān)，如果上述因素相同，不同物質(zhì)的散熱系數(shù)就相同。由于不同物質(zhì)的比熱容不同，即使散熱快慢相同，它們降低相同溫度需要的時(shí)同也不同，根據(jù)降溫時(shí)間可以得到兩種物質(zhì)比熱容的大小關(guān)系，從而可以進(jìn)行比熱容的測(cè)量；（1）散熱快慢q和下列概念中物理意義最接近的是；A．速度B．密度C．功率D．效率（2）一個(gè)物體溫度為30℃，周?chē)h(huán)境溫度保持20℃不變，此時(shí)物體的放熱快慢為q，當(dāng)物體溫度降低到29℃時(shí)，散熱快慢為；（3）如圖甲所示，用兩個(gè)同樣的保溫杯分別裝滿(mǎn)水和鹽水，水和鹽水的溫度都是30℃，周?chē)h(huán)境溫度保持20℃不變，保溫杯散開(kāi)口，水和鹽水溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示已知水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），鹽水的密度為1.1×103kg/m3，則鹽水的比熱容為J/（kg·℃）?！敬鸢浮緾3.5×103【知識(shí)點(diǎn)】熱傳遞改變物體的內(nèi)能、熱值的公式及相關(guān)計(jì)算、計(jì)算物體溫度變化時(shí)的吸放熱【詳解】（1）[1]物體向周?chē)?，物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到周?chē)鷾囟容^低的物體上，內(nèi)能減小，這種方式叫熱傳遞。（2）[2]q是表示散熱快慢的物理量，速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，功率是表示做功快慢的物理量，這三者的物理意義接近，速度單位m/s。功率單位與散熱快慢單位都是J/s。因此只選C，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（3）[3]當(dāng)物體溫度為30℃，周?chē)h(huán)境溫度為20℃時(shí)，根據(jù)牛頓冷卻定律可得物體的散熱系數(shù)當(dāng)物體溫度降低到29℃時(shí)，散熱快慢為（4）[4]由圖乙可知，水從30℃降到25℃放出的熱量為鹽水從30℃降到25℃放出的熱量為其中水和鹽水降溫時(shí)間分別為24min和22min，鹽水和水的體積相同，所以放出的熱量之比為可求得鹽水的比熱容為3.5×103J/（kg·℃）。六、計(jì)算題17．（2022九年級(jí)下·福建三明·競(jìng)賽）為解決發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)熱問(wèn)題，除通過(guò)空氣自然散熱之外，還采用水冷卻技術(shù)，其原理是將冷水注入與發(fā)動(dòng)機(jī)接觸的水冷管中，冷水吸熱升溫后被排出，使機(jī)器工作溫度保持穩(wěn)定。發(fā)動(dòng)機(jī)與空氣接觸部分能帶走總熱量的10%，余下熱量全部由水冷管帶走。發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P、效率為η，每秒從水冷管入口處通入體積為V溫度為t0的冷水。已知水的比熱容為c，密度為ρ。求：(1)該發(fā)動(dòng)機(jī)每秒通過(guò)空氣自然散發(fā)的熱量；(2)水冷管中的水每秒從發(fā)動(dòng)機(jī)吸收的熱量；(3)水冷管出口處的水溫?！敬鸢浮?1)(2)(3)【知識(shí)點(diǎn)】計(jì)算物體溫度變化時(shí)的吸放熱、熱機(jī)效率的計(jì)算、P=W/t【詳解】（1）由題知，發(fā)動(dòng)機(jī)散熱通過(guò)空氣自然散熱和冷水吸熱后排出實(shí)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸入功率為P、效率為η，設(shè)每秒散熱為Q，E為輸入能量，輸入能量為E=Pt發(fā)動(dòng)機(jī)輸入能量一部分轉(zhuǎn)化為有用能量，一部分通過(guò)散熱向外排出，即E=W+Q由知發(fā)動(dòng)機(jī)每秒產(chǎn)生熱量為因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)與空氣接觸部分能帶走總熱量的10%，所以發(fā)動(dòng)機(jī)每秒通過(guò)空氣自然散發(fā)的熱量為（2）散熱時(shí)所以水冷管中的水每秒從發(fā)動(dòng)機(jī)吸收的熱量（3）設(shè)水冷管出口處水溫為T(mén)，由和可得，冷水每秒從發(fā)動(dòng)機(jī)吸收熱量為所以解得18．（2020九年級(jí)上·廣東佛山·競(jìng)賽）一輛使用汽油為燃料的小汽車(chē)，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)。若小汽車(chē)行駛的距離為100km，汽油的熱值q=4.6×107J/kg，小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的做功效率為25%，小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是1×108J。求小汽車(chē)在這段路程中：(1)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)消耗汽油的質(zhì)量；(3)小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。【答案】(1)1.4h；(2)8.7kg；(3)20kW【詳解】(1)小汽車(chē)運(yùn)動(dòng)速度為v=72km/h=20m/s，由速度公式可知運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(2)汽油放出的熱量為由熱值公式可知消耗汽油的質(zhì)量為(3)小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為答：(1)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1.4h；(2)消耗汽油的質(zhì)量為8.7kg；(3)小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為20kW。七、綜合題19．（2024九年級(jí)下·陜西渭南·競(jìng)賽）2024年2月23日，我國(guó)使用長(zhǎng)征五號(hào)遙七運(yùn)載火箭成功將通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星十一號(hào)發(fā)射升空，龍年首次發(fā)射任務(wù)獲得圓滿(mǎn)成功。如圖所示是某火箭發(fā)射時(shí)的場(chǎng)景，目前運(yùn)載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料，液態(tài)每作為助燃劑，液態(tài)氫的熱值為J/kg。(1)火箭里的液態(tài)氫和液態(tài)氧是采用降低溫度和的方式使氣體液化的；(2)某火箭發(fā)射時(shí)攜帶kg液態(tài)氫燃料，這些燃料完全燃燒放出的熱量是多少J？(3)若放出的熱量有20%被水吸收，則能將質(zhì)量為kg，初溫為10℃的水加熱至多少攝氏度？[已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，](4)氫能源車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氫燃料在汽缸中燃燒，某次測(cè)試中，一輛氫能源車(chē)以70kW的功率勻速行駛20min，消耗了1.5kg氫燃料，求該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。【答案】(1)壓縮體積(2)(3