2023年陕西省九年级物理中考模拟题分项选编：内能的利用
一、单选题
1．（2023·陕西西安·统考一模）随着人民生活水平的不断提高，汽车走进了很多家庭，下列关于汽车的相关知识说法正确的是（ ）
A．给汽车提供动力的是汽油机的压缩冲程
B．汽车的发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容小
C．汽车配备安全带和安全气囊的目的是在紧急刹车时减小人的惯性
D．汽车在刹车过程中，刹车片温度升高，是通过做功的方式改变了它的内能
2．（2023·陕西铜川·模拟预测）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
3．（2023·陕西榆林·模拟预测）一辆小轿车的动力系统是由四冲程汽油机提供的，该汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4．（2023·陕西汉中·模拟预测）如图所示，这是我国新一代主力驱逐舰“南昌舰”，“南昌舰”的排水量为1.2×104t，它能将产生的尾气和冷空气混合，使尾气的温度降低后再排出。下列有关说法正确的是（ ）
A．“南昌舰”满载时受到的浮力为1.2×104N
B．直升机从“南昌舰”上飞走后，“南昌舰”所受浮力减小
C．“南昌舰”受到的浮力和“南昌舰”对水的压力是一对平衡力
D．降低尾气的温度是为了减弱敌方的紫外探测
5．（2023·陕西咸阳·模拟预测）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（ ）
A．吸气冲程中，只有汽油吸入了汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量只有少部分转化为机械能
D．排气冲程中，汽缸内的气压小于汽缸外的气压
6．（2023·陕西延安·模拟预测）下列对图中有关现象的描述，正确的是（ ）
A．图﹣1，水蒸气对木塞做功，与汽油机压缩冲程的原理相同
B．图﹣2，抽去玻璃板，由于扩散现象，两瓶中的气体都会变成红棕色
C．图﹣3，汽缸内的气体推动活塞向下运动，气体内能增加
D．图﹣4，在向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程中，测力计示数不变
7．（2023·陕西榆林·模拟预测）下列说法错误的是
A．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
B．减少燃料燃烧过程中的热量损失可以提高热机效率
C．质量相同的两个物体，吸收相同的热量，比热容大的物体温度升高得多
D．焦炭的热值是，完全燃烧200g的焦炭放出的热量为
8．（2023·陕西渭南·统考一模）羊肉泡馍是陕西一道地方传统的名小吃，它料重味醇肉烂汤浓，营养丰富，香气四溢，食后回味无穷。下列有关说法正确的是（ ）
A．刚出锅的羊肉泡馍温度约为10℃
B．用燃气灶煮馍时，调大火力可以提高燃气的热值
C．不敢大口喝热气腾腾的汤，因为汤里含有的热量多
D．羊肉泡馍香气四溢，说明分子在永不停息地做无规则运动
9．（2023·陕西安康·统考一模）如图所示为户外分体式燃气炉，该燃气炉的功率为4500W（指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量）。某次野炊时，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s（标准大气压下），已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，下列有关说法正确的是（ ）
A．烧水过程中燃料的热值不断减小
B．使用过程中，燃气罐出气口的温度会升高
C．该过程中水吸收的热量为6.3×105J
D．燃气炉烧水过程的效率是50%
10．（2023·陕西商洛·模拟预测）如图所示，活塞迅速下压，棉花燃烧。以下四个实验中发生的能量转化过程与此相同的是（ ）
A．图甲，瓶子内的空气推动塞子跳起来
B．图乙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出
C．图丙，汽缸内的气体推动活塞向下运动
D．图丁，将铁丝来回快速弯折十余次，弯折处温度升高
二、填空题
11．（2023·陕西西安·统考二模）如图是流行于民间的玩具式走马灯，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，它的能量转化和四冲程内燃机 _______冲程相同，某单缸四冲程内燃机的飞轮转速1200r/min，则1s内该内燃机对外做功 _______次；走马灯转动时，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来，影子形成的原理是 ___________。
12．（2023·陕西铜川·模拟预测）汽车是当今人们出行的重要交通工具，汽油机是汽车的重要部件。如图所示是汽油机的 _______冲程，已知某型汽油机转速为1800r/min，那么该汽油机每秒共经历了 _______个冲程。汽车发动机通常用水来作为冷却剂，是利用了水的 ________大的物理属性。
13．（2023·陕西延安·模拟预测）如图1所示是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。其工作原理是：酒精灯火焰通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式增加了气缸内空气的内能，高温的空气推动活塞做功。如图2所示是某单缸四冲程汽油机结构示意图，图中所示为汽油机的________冲程，若该汽油机飞轮转速为3600r/min，则该汽油机每秒对外做功________次。
14．（2023·陕西咸阳·统考一模）冬天家人团聚时，爱吃火锅，光滑细嫩的冻豆腐（图-1）是涮火锅的必备菜品，它经冷冻再解冻以后，会出现许多小孔，小孔产生的原因是豆腐里的水______（选填“先凝固后汽化”、“先汽化后凝华”或“先凝固后熔化”）而形成的。如图-2所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，此时它处在______冲程，如果此汽油机飞轮的转速为2400r/min、则每秒内对外做功______次。
15．（2023·陕西西安·统考一模）如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过______的方式，使筒内空气内能______，温度升高，达到艾绒的着火点。该过程的能量转化与四冲程汽油机的______冲程相同。
16．（2023·陕西宝鸡·模拟预测）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于___________现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．（2023·陕西延安·统考一模）一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min，则该汽油机每秒钟完成______ 个冲程，对外做功______次。
18．（2023·陕西西安·统考二模）如图所示，是比较不同燃料热值大小的实验装置，本实验是通过比较相同质量的煤油 __________来判断等质量酒精和碎纸片完全燃烧放出热量的多少的。
19．（2023·陕西西安·统考二模）为保护环境，北京冬奥会使用了氢燃料电池汽车，车在行驶时只排放水而无其它任何有害物质。氢能属于 _______（选填“清洁”或“非清洁”）能源；已知氢燃料汽车可实现CO2的零排放，而柴油动力汽车每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力汽车行驶100km耗油20L，这20L柴油完全燃烧释放热量 _________J；若改用氢燃料汽车在同一路段行驶相同的距离可减少约 _______kg的CO2排放。（，）
20．（2023·陕西安康·模拟预测）长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭。火箭使用的燃料是液态氢，常温下是通过_________的方式使氢气液化成液态，大大减少了体积。选用液态氢作为燃料是因为氢具有_________大的特点。若完全燃烧0.5kg的氢燃料，可放出热量_________J。（q氢＝1.4×108J/kg）
21．（2023·陕西咸阳·统考一模）如图所示，这是氢发动机汽车，其发动机与常规燃油汽车发动机相同，部分参数如表。（g取10N/kg，q氢气=4×107J/m3）
燃料 氢气
质量
轮胎与地面的总接触面积
（1）给氢发动机汽车提供动力的是发动机的________冲程，该冲程将________能转化为机械能。
（2）该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少________？
（3）该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶，所受的阻力为800N，行驶5min消耗氢气0.15m3，则氢发动机的热机效率是多少________？
22．（2023·陕西商洛·模拟预测）2022年4月中旬，神舟十三号航天员乘组返回地面，创下中国航天员连续在轨飞行时长新纪录，返回舱减速着陆过程，返回舱的机械能将_________（前两空均选填“增大”“减小”或“不变”），火箭外壳与空气摩擦，内能_________，神舟十三号载人飞船运载火箭在发射过程中使用液氢为燃料，是利用了液氢的_________大。
23．（2023·陕西榆林·模拟预测）如图所示，2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭使用的燃料是液氢，是因为液氢具有较大的______；火箭发射时向下喷射燃气获得推力加速升空，说明力的作用是______的；火箭升空过程中箭体温度会升高，这是通过______的方式改变物体内能的。
24．（2023·陕西渭南·模拟预测）“神舟十五号”飞船在发射起飞时，发射台周围会出现大量的“白气”，主要是火箭发射台底部水池中的水先______后______而形成的（均填物态变化名称）。火箭加速上升时与大气剧烈摩擦，使得火箭头温度快速升高，这是通过______的方式改变火箭内能的。
25．（2023·陕西延安·模拟预测）2020年12月我国自主研制的嫦娥5号成功在月球采集土壤样本，并带回地球，相比取样前，取样后的嫦娥5号对月球表面的压强 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），嫦娥五号用来钻探取样的钻头需要具备较大的 ___________（填物理属性），当嫦娥5号飞行器，从月球上发射升空时，它的喷气发动机是将内能转化为了 ___________能。
三、实验题
26．（2023·陕西西安·模拟预测）如图甲、乙、丙所示，三图中的装置完全相同，燃料的质量也相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同物质的比热容时，应选择 _______两图进行实验；物质吸收热量的多少是通过 _________（温度计上升的示数/加热时间）来反映的；
（2）选择甲、乙两图来进行比较不同燃料的热值实验，若实验过程中，图甲中燃料还未燃尽时，烧杯内液体a就沸腾了，此时小明立即在图甲烧杯中添加了少量液体a继续实验，燃料燃尽后烧杯内液体a都未沸腾。这样的操作 ________（选填“可行”或“不可行”），理由是 _________。
27．（2023·陕西宝鸡·模拟预测）西安已成为比亚迪的北方总部基地，如图为BYD的一款“宋”的燃油汽车，该汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了5kg汽油，汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取q=5×107J/kg，设汽油在汽缸内完全燃烧；
（1）若该汽油机的飞轮每分钟转2400圈，则它每秒钟对外做功___________次，在设计制造时，汽缸外有一个“水套”，利用水吸热降低汽缸温度，这是利用了水___________性质；
（2）若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f___________；
（3）研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能？___________
四、计算题
28．（2023·陕西汉中·模拟预测）在工程建设中，经常需要用混凝土搅拌运输车（如图所示）。（g取10N/kg，柴油的热值q＝4.3×107J/kg）
（1）一辆混凝土搅拌运输车满载时总质量为14t，满载并静止在水平地面时，车轮与地面的总接触面积为0.8m2，它对地面的压强为多大？
（2）该混凝土搅拌运输车满载时在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶，受到的阻力为4000N，则该车发动机的输出功率为多少？
（3）若该混凝土搅拌运输车发动机的效率为30%，该车以90km/h的速度匀速行驶12km需要消耗多少千克柴油？（结果保留一位小数）
29．（2023·陕西榆林·模拟预测）小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌如表1，其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为20℃，天然气的热值为3.2×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃），ρ水=1×103kg/m3。求：
（1）燃气热水器正常工作10分钟流出多少kg热水？
（2）第（1）问中，热水吸收的热量是多少？
（3）燃气热水器正常工作10分钟的热效率为多少？（结果保留一位水数）
（4）因全国性煤炭紧缺和经济复苏伴生的高用电需求，今年入夏以来全国20多个省份出现错避峰乃至“拉闸限电”的现象，开发绿色、环保、碳排放达标的新能源迫在眉睫。太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，具有安全、节能、环保等优点，表2是某款太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。如果燃气热水器正常工作10分钟水所吸收的热量由太阳能热水器提供，太阳能热水器需要在阳光下照射多长时间？
表1：
燃气热水器
输出热水温度 40℃
气量 1.2m3/h
水量 5.0L/min
热效率
表2：
太阳能热水器
集热管数/支 28
吸热板面积/m2 2.5
太阳辐射功率/[J/（m2h）]
能量转化效率% 50
五、综合题
30．（2023·陕西西安·统考一模）如图所示是我国正在南海巡航的一艘装备精良的渔政船。该船满载排水量为3500t，最大航速可达15m/s，当船以最大航速巡航时受到的动力为船总重的0.05倍。（海水密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg，q煤油=4.0×107J/kg）
（1）若该船的声呐探头距海面深度为10m，则该声呐探头受到海水的压强是多少______？声呐设备是利用______声波工作的；
（2）该船满载时受到的浮力是多大______；
（3）若该船的燃油机动力系统效率为30%，当满载时以最大航速巡航40min，需要消耗多少kg的燃油______。（假设燃料完全燃烧，忽略燃料燃烧对船总重量的影响）
31．（2023·陕西西安·统考三模）如图所示是一个容积为50L的电辅助太阳能热水器（以下简称热水器）。在光照条件不好时，可用电加热器加热，温度达到预设温度时会自动切换到保温状态，为了防止触电，热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因，太阳辐射能为E=1.75×105J/（h m2）（每小时每平方米辐射的热量），太阳能只将水由20℃加热到了30℃，此时开启电加热器，将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2，水吸收太阳能的效率为60%，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。供水过程中不计热量损失，请根据以上条件分析计算：
（1）水吸收太阳能的多少。
（2）太阳能板当天接收太阳能的时间。
（3）在热水器向外供水时，通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合，已知人在淋浴时适宜的水温为40℃，每个人淋浴用水均为30L，假设热水器内70℃的热水能全部用完，则能满足几个人的淋浴用水？
32．（2023·陕西安康·模拟预测）如图是一款载人雪地摩托车，总质量为150kg，当其以最大功率72kW在水平雪地上匀速直线行驶时，最高速度可达100km/h。该车发动机为汽油机，汽油热值为q=4.6×107 J/kg，g=10N/kg。问：
（1）汽油机吸气冲程吸入的是______ ，做功冲程将______ 能转化为机械能；
（2）该车以最大功率在水平雪地上以最高速度匀速直线行驶时，所受阻力为多大？( )
（3）若该车发动机的效率为24%，则该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶23s，需要汽油的质量多大？( )
33．（2023·陕西西安·统考一模）小明在外游玩时，经常看到如图甲所示的物流公司大卡车。（g=10N/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，c橡胶=2.0×103J/(kg·℃)，q油=3.2×107J/L，ρ油=0.8×103kg/m3）
（1）运送快递的大卡车有很多宽大的车轮，这是为了 ___________对地面的压强；
（2）小明发现在服务区里，有很多大卡车司机在给车轮胎喷水。经过和大卡车司机的交流他知道大卡车行驶时，轮胎和地面摩擦产生大量的热，使车胎升温，有爆胎的危险，喷水是为了降温。一个橡胶车胎的质量约为50kg，用水将它的温度从70℃降低到20℃，这辆大卡车一共18个轮胎，水要带走的热量是多少？( )
（3）①一辆大卡车将快递从成都运往西安，总路程为800km。这辆大卡车满载时发动机输出能量中有80%用来做功，大卡车柴油机（发动机）的效率是50%。这辆卡车满载时总质量为50t，它行驶时受到的摩擦为车辆总重的0.008倍。这辆大卡车全程要消耗多少kg的柴油？( )
②图乙是刹车装置示意图，其中液压油连通刹车闸，可以使汽车减速或停止。要让踩刹车更轻（用更小的力踩刹车，能达到相同的刹车效果）请你写出一条能达到目的措施：___________。
参考答案：
1．D
【详解】A．给汽车提供动力的是汽油机的做功冲程，故A错误；
B．汽车发动机工作时产生大量的热，这些热如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点（相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多）把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高，故B错误；
C．汽车配备安全带和安全气囊的目的是为了在紧急刹车时防止惯性带来危害，但不能减小惯性，故C错误；
D．刹车时克服摩擦做功，将机械能转化为内能，即通过做功的方式改变了它的内能，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】A．夏天在室内洒水降温是因为水汽化时会吸收热量，与水的比热容无关，故A错误；
B．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，故B正确；
C．用锯条锯木板，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使锯条的温度升高，故C错误。
D．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高，热量是一个过程量，不能说含有热量，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】AD．吸气冲程、排气冲程没有能量的转化，故AD不符合题意；
B．压缩冲程是将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．做功冲程是将将内能转化为机械能的冲程，故C符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A．由阿基米德原理可得，“南昌舰”满载时所受到的浮力
F浮=G舰排=m舰排g=1.2×104×103kg×10N/kg=1.2×108N
故A错误；
B．直升机从“南昌舰”上飞走后，“南昌舰”总重力变小，根据漂浮条件，其浮力等于其自身的重力，所以浮力变小，故B正确；
C．“南昌舰”受到的浮力和“南昌舰”对水的压力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D．南昌舰将产生的尾气和冷空气混合后再排出，是为了降低温度，减弱敌方的红外探测，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】A．吸气冲程中，只有汽油和空气吸入了汽缸，故A错误；
B．压缩冲程中，压缩气体做功，气体的内能增大，通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大，故B错误；
C．做功冲程中，燃料释放的能量只有少部分转化为机械能，只有30%左右，故C正确；
D．排气冲程中，汽缸的体积变小，故汽缸内的气压大于汽缸外的气压，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．水蒸气对木塞做功，属于内能转化为机械能，与汽油机做功冲程的原理相同，故A错误；
B．抽走玻璃板，一段时间后上下瓶内气体颜色一致，是因为气体发生了扩散现象，故B正确；
C．汽缸内的气体推动活塞向下运动，气体内能转化为机械能，气体内能减少，故C错误；
D．缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明水分子和玻璃分子间存在引力，故D不正确。
故选B。
7．C
【详解】A．汽油机做功冲程将内能转化为机械能，故A正确，不符合题意；
B．使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故B正确，不符合题意；
C．质量相同的两个物体，吸收相同的热量，由可知，比热容小的物体温度升高得多，故C错误，符合题意；
D．完全燃烧200g的焦炭放出的热量为
故D正确，不符合题意。
故选C。
8．D
【详解】A．沸水的温度约为100℃，刚出锅的羊肉泡馍温度约为100℃，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与火力大小无关，调大火力不能提高燃气的热值，故B错误；
C．热传递过程中传递能量的多少叫热量，热量是一个过程量，不敢大口喝热腾腾的汤，是因为汤的温度较高，不能说含有的热量多，故C错误；
D．羊肉泡馍香气四溢，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】A．热值是燃料的一种特性，热值的大小与质量无关，因此燃料在燃烧过程中热值不变，故A错误；
B．当燃气从出气口冲出时，燃气对外做功，燃气的内能转化为机械能，内能减小，温度会降低，使得燃气罐出气口的温度降低，故B错误；
C．由可知，水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3=1kg
在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣25℃)=3.15×105J
故C错误；
D．燃气完全燃烧放出的热量
Q放=Pt=4500W×140s=6.3×105J
则燃气炉烧水时的效率
故D正确。
故选D。
10．D
【详解】活塞迅速下压，棉花燃烧，发生的能量转化过程是将机械能装化为内能。
A．图甲，瓶子内的空气推动塞子跳起来，是将空气的内能转化为塞子的机械能，故A不符合题意；
B．图乙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出，是将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B不符合题意；
C．图丙，汽缸内的气体推动活塞向下运动，是将气体的内能转化为活塞的机械能，故C不符合题意；
D．图丁，将铁丝来回快速弯折十余次，弯折处温度升高，是将机械能装化为内能，故D符合题意。
故选D。
11． 做功 10 光的直线传播
【详解】[1]点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转动，运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该过程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
[2]飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，内燃机完成10个工作循环，对外做功10次。
[3]光现象中，影子形成的原理是光的直线传播。
12． 做功 60 比热容
【详解】[1]如图所示的冲程中，两气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程。
[2]某型汽油机飞轮的转速为1800r/min即30r/s，即每秒飞轮转30周，因为汽油机在一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，所以该汽油机每秒共经历60个冲程。
[3]水的比热容大，由Q吸=c水mΔt可知，在质量和升高温度一定时，水吸收的热量多，冷却效果好，故用水作冷却剂，是利用了水的比热容大的特性。
13． 热传递 压缩 30
【详解】[1]气缸内的空气吸收火焰的热量，内能增大，温度升高，所以酒精灯火焰通过热传递的方式增加气缸空气的内能，高温的空气推动活塞做功，空气的内能减小，温度降低。
[2]由图2可知，汽油机进气门和排气门关闭，活塞向上运动，活塞压缩气体，所以此时为汽油机的压缩冲程。
[3]汽油机飞轮转速为，由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功一次，所以该汽油机每秒对外做功30次。
14． 先凝固后熔化 做功 20
【详解】[1]豆腐中含有大量的水分，豆腐冷冻时这些水分就会凝固为小冰晶，同时体积变大，这些小冰晶将整块豆腐挤压成蜂窝形状；待豆腐解冻后，小冰晶熔化为水，就留下了很多小孔。
[2][3]图中两个气门都关闭，火花塞打火，活塞向下运动，因此是做功冲程；此汽油机飞轮的转速为
每秒钟转40转，完成了20个工作循环，对外做功20次。
15． 做功 增大 压缩
【详解】[1][2][3]封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到点火的目的；此过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
16． 热传递 扩散 不变
【详解】[1]用煤气炉烹饪食物时，煤气燃烧释放出来的热量主要通过热传递的方式给食物加热，使食物的内能增加。
[2]现场香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
[3]热值是燃料的一种特性，煤气燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，状态没变，则其热值不变。
17． 80 20
【详解】[1][2]一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min，飞轮转速可换算为
即一秒钟飞轮转40圈。因为汽油机一个工作循环，需要经过4个冲程，对外做功1次，飞轮转2圈，所以汽油机每秒钟完成80个冲程，对外做功20次。
18．升高的温度
【详解】由图可知，本实验选用质量相等的酒精和碎纸片完全燃烧来加热相同质量的煤油，通过温度计的示数变化来反应酒精和碎纸片放出热量的多少，温度计的示数变化越大，说明该燃料放热越多。
19． 清洁 48
【详解】[1]清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，氢燃料电池汽车，车在行驶时只排放水而无其它任何有害物质，故氢能属于清洁能源。
[2]20L柴油的质量
完全燃烧20L柴油释放热量
[3]可减排放的CO2质量
m'=3m=3×16kg=48kg
20． 压缩体积 热值 7×107
【详解】[1]火箭用液态氢来作燃料，常温下是通过压缩体积的方式使氢气液化的。
[2]由于所有的燃料中，氢的热值较大，质量相同的氢与其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多的热量，所以火箭选用氢做燃料。
[3]0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q＝mq氢＝0.5kg×1.4×108J/kg＝7×107J
21． 做功 内 40%
【详解】（1）[1][2]该发动机工作时，分四个冲程，其中做功程冲对外提供动力，将内能转化为机械能。
（2）[3]该车静止在水平地面上时，对地面的压力等于重力，则对地面的压强为
（3）[4]根据题意可知，该车行驶的路程为
克服阻力做的功为
消耗的氢气放出的热量为
氢发动机的热机效率为
22． 减小 增大 热值
【详解】[1]返回舱减速着陆过程中，速度不断减小，动能减小；高度不断降低，势能减小；机械能等于动能和势能之和，故机械能也减小。
[2]火箭外壳与空气摩擦，温度升高，空气对火箭做了功，故火箭内能增大。
[3]火箭在发射过程中使用液氢为燃料，是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的燃料，氢气能放出更大的热量。
23． 热值 相互 做功
【详解】[1]火箭采用液氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量。
[2]火箭向下喷射燃气，对空气产生一个向下的作用力，同时空气对火箭产生一个向上的推力而使火箭加速升空，这说明力的作用是相互的。
[3]火箭上升过程中，火箭的外壳与空气摩擦，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能的。
24． 汽化 液化 做功
【详解】[1][2]火箭发射时，向下方水池中喷射大量热量，水池中的水吸热汽化，产生大量水蒸气，水蒸气在空中上升时，遇冷放热液化成小水滴，形成大量的“白气”。
[3]火箭加速上升时，克服大气摩擦做功，机械能转化为内能，火箭内能增大，温度升高。
25． 变大 硬度 机械
【详解】[1][2][3]相比取样前，嫦娥5号对月球表面的压力增大，受力面积不变，所以取样后的嫦娥5号对月球表面的压强变大；嫦娥五号用来钻探取样的钻头需要具备较大的硬度；喷气发动机工作时，是将内能转化为了机械能。
26． 甲丙 加热时间 不可行 实验中液体a的质量不相同
【详解】（1）[1][2]要比较不同物质比热容时，应选择甲、丙两图进行实验，因为探究比热容，应选质量、初温相同的不同物质进行，而热源应该相同；在实验中，物质吸收热量的多少通过加热时间来反映，因为实验所用的热源相同，即在相同时间内放出的热量相同，那么物质在相同时间内吸收的热量也相同，加热时间越长，吸收的热量也越多。
（2）[3][4]实验中，燃料未燃尽，烧杯中的液体便沸腾了，于是往烧杯中添加同种液体，这样的操作不可行，因为实验中两个烧杯中的液体质量不相同。
27． 20 水的比热容大 1000N 1.5×107J
【详解】（1）[1]该汽油机每分钟转2400圈，故每秒转40圈，由于汽油机飞轮每转2圈，对外做功1次，所该汽油每秒钟对外做功20次。
[2]用水作为冷却剂，是因为水的比热容大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好。
（2）[3]汽油放出的热量为
所做的功为
通过的距离为
牵引力为
因为汽车匀速平直行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以
f=F=1000N
（3）[4]汽油燃烧释放能量的40%为
随废气排放的能量通过转换装置后可获得的电能
28．（1）1.875×104Pa；（2）1×105W；（3）3.7kg
【详解】解：（1）混凝土搅拌运输车满载时对地面的压力
F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
混凝土搅拌运输车满载时对地面的压强
（2）汽车匀速行驶时
F=f=4000N
v=90km/h=25m/s
该车发动机的输出功率为
（3）该车以90km/h的速度匀速行驶12km时，所用时间为
汽车做的有用功为
W=Pt=1×105W×480s=4.8×107J
汽油放出的热量
需要消耗的柴油质量
答：（1）它对地面的压强为1.875×104Pa；
（2）则该车发动机的输出功率为1×105W；
（3）需要消耗多少千克柴油3.7kg。
29．（1）50；（2）4.2×106J；（3）65.6％；（4）2h
【详解】解：（1）燃气热水器正常工作10分钟流出的热水的体积
由得，流出热水的质量为
（2）第（1）问中，热水吸收的热量是
（3）燃气热水器正常工作10分钟消耗气体的体积为
天然气放出的热量为
燃气热水器正常工作10分钟的热效率为
（4）由得，燃气热水器正常工作10分钟水所吸收的热量由太阳能热水器提供，需要吸收的太阳能为
太阳能热水器需要在阳光下照射的时间为
答：（1）燃气热水器正常工作10分钟流出50kg热水；
（2）第（1）问中，热水吸收的热量是4.2×106J；
（3）燃气热水器正常工作10分钟的热效率为65.6％；
（4）太阳能热水器需要在阳光下照射2h。
30． 1.03×105Pa 超 3.5×107N 5.25×103kg
【详解】（1）[1]该声呐探头受到海水的压强
[2]声音可以传递信息和能量。声呐设备是利用超声波传递信息工作的。
（2）[3]该船满载时受到的浮力
（3）[4]该船满载时以最大航速巡航40min通过的路程
因为船漂浮在水面上，浮力等于重力，则该船满载时的总重力为
当船以最大航速巡航时受到的动力为
该船满载时以最大航速巡航40min动力所做的功
燃油完全燃烧放出的热量
需要消耗燃油的质量
31．（1）2.1×106J；（2）10h；（3）4个
【详解】解：（1）热水器内水的体积为
V=50L=50dm3=50×10-3m3
热水器内水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg
水吸收的太阳能为
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（30℃﹣20℃）=2.1×106J
（2）根据可知，太阳能板当天接收的太阳能为
太阳能板当天接收太阳能的时间为
（3）50L、70℃的热水温度降低到40℃的过程中放出的热量为
Q2=cmΔt2=4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（70℃﹣40℃）=6.3×106J
不计热量的损失，20℃的冷水温度升高到40℃的过程吸收的热量为
Q3=Q2=6.3×106J
由Q=cmΔt可知，冷水的质量为
冷热水混合后40℃水的总质量为
m总=m+m′=50kg+75kg=125kg
总体积为
能满足淋浴用水的人数为
所以能满足4人的淋浴用水。
答：（1）水吸收太阳能为2.1×106J；
（2）太阳能板当天接收太阳能的时间为10h；
（3）能满足4个人的淋浴用水。
32． 汽油和空气的燃料混合物 内 2592N 0.15kg
【详解】（1）[1]汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的燃料混合物，柴油机吸气冲程吸入的是空气。
[2]做功冲程将内能转化为机械能；为汽油机提供动力。
（2）[3]雪地摩托车的速度
根据
得到雪地摩托车受到的拉力
因为雪地摩托车做匀速直线运动，雪地摩托车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，故
f=F=2592N
（3）[4]雪地摩托车做的有用功
W有=Pt=72×103m×23s=1.656×106J
汽油放出的热量
汽油的质量
33． 减小 9×107J 200kg 减小OA间的距离或增大OB的长度
【详解】（1）[1]运送快递的大卡车有很多宽大的车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。
（2）[2]水带走的热量
Q吸=Q放=c橡胶m橡胶Δt=2.0×103J/(kg·℃)×18×50kg×(70℃-20℃)=9×107J
（3）[3]因大卡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，大卡车受到牵引力的大小
F=f=0.008G=0.008×50×103kg×10N/kg=4000N
牵引力做的功
W=Fs=4000N×800×103m=3.2×109J
发动机输出能量
由可得消耗柴油完全燃烧释放的热量
由Q放=Vq可得消耗柴油的体积
由密度公式得柴油的质量
m油=ρ油V=0.8×103kg/m3×0.25m3=200kg
[4]如下图所示，O为支点，液压装置对A点水平向右的力F2为阻力，脚对刹车踏板向左的力F1为动力；
想用更小的力踩刹车就能使车停止运动，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力大小不变时，需要减小阻力臂或增大动力臂，故可以减小OA间的距离或增大OB的长度。
