山西省运城市盐湖区2021-2022学年九年级上学期物理9月月考试卷
一、单选题
1．（2021九上·盐湖月考）下列现象中不能说明分子做无规则运动的是（ ）
A．八月桂花飘香
B．加糖的水变甜
C．四月柳絮飘扬
D．压在一起的铅片和金片相互渗入1mm
2．（2021九上·盐湖月考）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体温度越高，所含热量越高
B．物体温度升高，内能定增加
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
3．（2021九上·盐湖月考）下列事例中在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是（ ）
A．搓手取暖 B．玩滑梯，臀部发热
C．放大镜聚光烤焦纸片 D．打气筒打气，筒壁发热
4．（2021九上·盐湖月考）如表中有几种物质的比热容，小丽同学根据表中的数据归纳总结得出了以下四个结论，其中正确的是（ ）
几种物质的比热容/[J （kg ℃）﹣1]
水 4.2×103 铁 0.46×103
酒精 2.4×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 水银 0.14×103
A．不同种物质的比热容一定不相同
B．液体的比热容一定比固体的比热容大
C．水银的比热容比酒精小，故相同条件下水银温度计测温时所用时间短
D．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关
5．（2021九上·盐湖月考）下列是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中内能转化为机械能的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2021九上·盐湖月考）对于燃料的热值，下列说法中属于正确理解的是（ ）
A．容易燃绕的燃料热值大
B．燃料没燃烧时就就没有热值
C．燃料的热值越大，燃料燃烧时放出的热量越多
D．燃料的热值与燃料的质量和是否完全燃烧无关
7．（2021九上·盐湖月考）如图所示是某品牌汽车的的汽油机的能量流向图、分析此图，下列说法不正确的是（ ）
A．通过改进技术可以将汽油机的效率提高至100%
B．该汽车内能机输出的有用功为30%
C．冷却水内能的二次利用可提高能量的利用率
D．废气排放占比最大，减少该部分能量损失可有效提高汽油机的效率
8．（2021九上·盐湖月考）芬兰奥卢大学的研究团队研发出一种新型钙钛矿材料。该材料可在光照、温度和所受压力变化的情况下产生电能，有着非常广阔的应用前景，该材料不能直接实现的能量转化是（ ）
A．化学能→电能 B．内能→电能
C．机械能→电能 D．光能→电能
9．（2021九上·盐湖月考）一杯酒精倒出一半，剩余酒精的质量、密度、比热容和热值的变化情况正确的是（ ）
A．质量、密度、比热容和热值不变
B．质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变
C．质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变
D．质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变
10．（2021九上·盐湖月考）如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像，其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是（ ）
A．t1～t2时间内物质a的温度不变，内能不变
B．b的比热容大于c的比热容
C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多
D．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量
二、实验题
11．（2021九上·盐湖月考）
（1）如图1所示，图a是一个铁丝圈，中间较松弛地系着一根棉线，图b是浸过肥皂水的铁丝网，图c表示用手指轻碰一下棉线的左边，图d表示棉线左边的肥皂膜破了，棉线弯向右边，这个实验说明了 。
（2）为了探究分子的某个特点，小明同学设计了如图2所示的装置，在瓶中分别装着密度为1.3kg/m3无色的空气和密度为1.6kg/m3红棕色的二氧化氮气体。
①请写出上面瓶中应装的物质名称是 。
②若抽掉间隔的玻璃板，一段时间后可观察到现象是 。
③这个实验说明了气体分子 。
（3）图3中水和酒精充分混合后的总体积总是明显小于混合前水和酒精的总体积，这一现象说明了分子间存在 。
12．（2021九上·盐湖月考）小明用如图1所示装置探究“不同物质吸热能力”：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油。
（2）实验时选用两个相同的电加热器加热，目的是使水和煤油在相同的时间内 。
（3）以上（1）和（2）主要体现了探究实验中的 法和
法。
（4）实验中记录下两种物质温度随时间的变化并描出了如图2所示的图像，分析图像可以得出结论： （写出一点即可）。
13．（2021九上·盐湖月考）为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某实验小组设计了如图1所示的实验，用同一盏酒精灯分别对等质量的水和煤油加热。
（1）本实验除了图中所示的器材，还需要用到的测量仪器是 和 。
（2）加热前，两温度计示数均如图2所示，则水和煤油的初温是 ℃。
（3）实验中用 来反映吸收热量的多少，这里用到的研究问题的方法是 。
（4）实验数据记录如表：
液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min
水 200
40 12
煤油 200
40 6
分析以上实验数据可得：质量相同和升高的温度相同时，吸收热量的多少与物质的种类 （选填“有关”或“无关”）。
14．（2021九上·盐湖月考）实验探究和推理都是科学研究的基本方法，比如科学猜想，往往是以一定的事实和已有知识为依据。通过推理而提出来的。
（1）请你根据内能的概念结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想，给出推理性结论并说明推理依据（参照示例）：
示例：①物体内能的大小可能与物体的温度有关；
推理依据：温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，物体内能越大；
②物体内能的大小还可能与物体的
有关；
推理依据： ；
（2）如图所示，甲、乙、丙、丁四杯水，其中甲中的水较少，其他三杯水质量相同。根据上述的猜想，再次推测哪杯水的内能最大：
；依据是 。 两杯中水的内能大小不好进行比较。
15．（2021九上·盐湖月考）我们已经学过分子动理论的内容，请你选用生活中常见物品来验证“分子热运动与温度的关系”，写出你选择的实验器材，实验步骤、现象及得到的实验结论。
（1）实验器材： 。
（2）实验步骤及现象： 。
（3）实验结论： 。
三、填空题
16．（2021九上·盐湖月考）汽车刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能，这是通过 的方式改变物体内能的。能量的转化或转移过程中，能的总量保持 。
17．（2017·昆明）汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的 较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能 ．
18．（2021九上·盐湖月考）一台单缸四冲程汽油机的转速为3000r/min，则1s内活塞对外做功 次，其余三个冲程没有获得动力，是靠飞轮的
完成的。
19．（2021九上·盐湖月考）道路维修时常用到路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将内能转化为 能。若其机械效率为40%，则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功是 J。（柴油的热值是4.3×107J/kg）
四、综合题
20．（2021九上·盐湖月考）阅读短文，回答问题。
火星探测
大约每隔26个月就会发生一次“火星冲日”，届时太阳、地球、火星位于一条直线上，在这一时间点实施火星探测，探测器飞行的路线最短，最省燃料。而距离当前时间最接近的“火星冲日”探测窗口便是2020年，因此中国首次火星探测任务计划将于今年择机实施。
此次任务将实现一次发射任务完成火星环绕、着陆和巡视探测“三步走”。如果成功，这将是全世界第一次在一次任务当中完成三个目标。这个工程的实现是个很大的创新。
据悉，火星探测器将由“长征五号”运载火箭发射至地火转移轨道，与运载火箭分离后，在地面测控的支持下经过轨道机动和中途修正，在近火星点实施制动，实现火星捕获，进入环火星椭圆轨道，运行到合适的窗口后探测器实施降轨控制，释放火星着陆巡视器。
着陆巡视器进入火星大气，通过气动外形、降落伞和反推发动机等多级减速，软着陆于火星表面。火星车与着陆平台分离后，将在火星表面进行巡视探测，这个时候环绕器将为火星中继通信并展开环绕火星探测。
这次火星探测没有重复其他国家火星探测的老路，起点设置很高，体现了我国航天技术发展的水平和航天工程师的自信。
（1）选择“火星冲日”实施火星探测，是因为 。
（2）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的
大。
（3）“长征五号”运载火箭在点火升空的过程中，燃料燃烧将化学能能转化为内能，再通过火箭发动机做功将内能转化为 。
（4）原定于2020年7～8月“探火“的欧空局与俄罗斯合作的ExoMars火星漫游车已宣布推迟发射，则根据你的认知，火星漫游车最早发射时间可以定为 年。
（5）火星自转周期约为24小时37分，与地球非常接近。但火星比地球体积小，距离太阳远，大气稀薄，火星又被称为沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水，在这样的环境下，火星的昼夜温差应该较大还是较小？请你提出猜想，并对其中一个因素做合理分析。
五、计算题
21．（2021九上·盐湖月考）大量研究表明，我国家庭分散燃烧煤炭是产生雾霾的重要原因，因此高效利用及用清洁能源替代煤炭已经刻不容缓。太阳能热水器很好的利用了清洁能源。小明家太阳能热水器可装水 ，在夏季可以将这些水从 加热到 （ ，煤炭热值 ）。
（1）水吸收的热量是多少J？
（2）如果煤炭加热水的效率为 ，加热上述水需要多少煤炭？（保留2位小数）
（3）节约能源也可以减少雾霾的产生，可是有人认为自然界的能量是守恒的，不必节约能源，这种观点为什么不对？
22．（2021九上·盐湖月考）随着国民经济的发展，汽车已走进许多家庭。周末小明一家驾驶小轿车去往100km外的平遥古城游玩，消耗了汽油8L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.5×107J/kg，密度为0.725×103kg/m3。试计算：
（1）8L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）发动机驱动汽车做的有用功。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A．八月桂花飘香属于扩散现象，说明分子做无规则运动，A不符合题意；
B．加糖的水变甜，属于扩散现象，说明分子做无规则运动，B不符合题意；
C．分子是人眼不能直接看到的，四月柳絮飘扬属于机械运动，C符合题意；
D．压在一起的铅片和金片相互渗入1mm属于扩散现象，说明分子做无规则运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】分子极小，肉眼看不到，看得到的运动是机械运动。
2．【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】A．热量是一个过程量，不能说含有、具有，只能是吸收了或者放出了多少热量，A不符合题意；
B．物体温度升高，分子无规则运动加剧，分子动能增加，内能一定增加，B符合题意；
C．物体吸收热量，温度不一定升高，比如，在晶体的熔化和液体的沸腾时，物质虽然吸收热量但是温度不变，C不符合题意；
D．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热量是热传递中能量改变的多少；物体的温度升高，内能增大；内能和物体的温度、质量和状态等有关。
3．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】ABD．搓手取暖、玩滑梯以及打气筒打气都是克服摩擦做功使物体的内能增加的；
C．放大镜聚光烤焦纸片是通过热传递使纸的内能增加的。
故答案为：C。
【分析】能量间转化是做功改变内能，能量的转移是热传递改变内能。
4．【答案】C
【知识点】比热容；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A．根据表中数据可知，冰和煤油的比热容相同，故不同种物质的比热容有可能相同，A不符合题意；
B．根据表中数据可知，水银（液体）的比热容小于铜的比热容，故液体的比热容不一定比固体的比热容大，B不符合题意；
C．水银的比热容比酒精小，根据 ，相同质量的水银和酒精升高或降低相同的温度，水银吸(放)热少，即相同条件下水银温度计测温时所用时间短，C符合题意；
D．由表中数据可知，水和冰是不同状态的同一种物质，但比热容却不同，故比热容也和物质的状态有关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】不同物质的比热容一般不同；相同物体的比热容和状态有关。
5．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．由图可知，进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下，是吸气冲程，没有能量的转化，A不符合题意；
B．由图可知，进气阀、排气阀关闭，活塞向上，是压缩冲程，将机械能转化为内能，B不符合题意；
C．由图可知，进气阀、排气阀关闭，活塞向下，是做功冲程，将内能转化为机械能，C符合题意；
D．由图可知，进气阀关闭，排气阀打开，活塞向上，是排气冲程，没有能量的转化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当汽油机的气门关闭，活塞下行时，是做功冲程，将内能转化为机械能。
6．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】热值只跟燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、是否容易燃烧等无关；燃料完全燃烧时，释放热量的多少取决于燃料的种类和质量。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】燃料的热值是特性，和燃料的种类有关，和质量、燃烧情况无关。
7．【答案】A
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．汽油机的效率低于1，无论改进，燃料燃烧释放的热量总会由部分损失，A错误，符合题意；
B．由图可知燃烧完全燃烧释放热量中有70%经各种方式的损失，剩下的30%转化为汽车用来做有用功，B正确，不符合题意；
C．冷却水带走的热量有30%，对这部分热量二次利用可提高能量的利用率，C正确，不符合题意；
D．由图可知废气排放带走的热量有33%之多，可以通过改进减少该部分能量损失，提高机械效率，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】使用内燃机时，存在较多的能量损失，热机效率不能到达100%，提高的能量的利用率可以提高热机效率。
8．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A．由题意可知，该材料不是在发生化学变化时产生电能，故不能直接实现从化学能向电能的转化，A符合题意；
B．根据题意，该材料可以在温度变化的情况下产生电能，故可以将内能转化为电能，B不符合题意；
C．根据题意，该材料可以在压力变化的情况下产生电能，故可以将机械能转化为电能，C不符合题意；
D．根据题意，该材料可以在光照的情况下产生电能，故可以将光能转化为电能，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】新型发电材料，实现了把内能、机械能、光能转化为电能的转化。
9．【答案】B
【知识点】质量及其特性；密度及其特性；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变；而密度、比热容、热值是物质的某种特性，与物质的种类和状态有关，同种物质的密度、比热容、热值一般不变。一瓶酒精用去一半，其质量将减半，剩下的酒精的比热容、热值、密度不变，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】质量是物体本身的一种属性；比热容、热值、密度是物质的特性，和质量无关。
10．【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件；比热容
【解析】【解答】A．由图象知，t1～t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，A不符合题意；
B．我们使用相同的加热装置通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。对b、c两种物质加热时，相同时间吸热相同，0～t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较小，根据Q＝cm△t有
但由于不知道b、c质量的大小，不能判断出b、c比热容的大小，B不符合题意；
C．温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，C不符合题意；
D．如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据
b的质量大于a的质量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】对相同物质加热时，质量不同，加热到沸腾时的时间不同；质量和吸收热量相同时，温度变化越大，物体的吸热能力越小。
11．【答案】（1）分子之间存在引力
（2）空气；两瓶气体颜色变得均匀；在永不停息地无规则运动
（3）间隙
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）观察图可知：用手轻轻地碰一下附着肥皂泡棉线的左边，这一侧的肥皂液薄膜破了，而棉线被拉向右边，因力能使物体发生形变，故这个实验说明分子之间存在引力。
（2）①已知二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此上面瓶中应装的物质名称是空气。
②若抽掉间隔的玻璃板，一段时间后可观察到现象是可看到两种气体逐渐混合在一起，两瓶气体颜色变得均匀。
③不同物质相互接触彼此进入对方的现象叫扩散，扩散说明了分子在永不停息地做无规则运动。
（3）图3中水和酒精充分混合后的总体积总是明显小于混合前水和酒精的总体积，水和酒精彼此进入对方，这一现象说明了分子间存在间隙。
【分析】（1）分子之间存在引力；
（2）通过二氧化氮和空气的混合，可以探究分子在不停的无规则运动；
（3）分子间存在间隙。
12．【答案】（1）质量
（2）吸收的热量相同
（3）转换；控制变量
（4）水的吸热能力比煤油强
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。比较物质吸热能力的方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油。
（2）根据转换法，实验时选用两个相同的电加热器加热，目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同。
（3）根据（1）和（2）可知，本实验主要体现了探究实验中的转换法及控制变量法。
（4）根据如图2所示的两种物质温度随时间的变化图像可知，升高相同的温度，水加热时间长，故分析图像可以得出结论：水的吸热能力比煤油强。
【分析】（1）探究不同物质的吸热能力时，选择质量相同的不同液体进行实验；
（2）利用相同的加热器，加热时间表示吸收的热量；
（3）探究吸热能力的影响因素时，利用了控制变量法和转换法；
（4）质量和吸热相同时，温度差越小，比热容越大。
13．【答案】（1）天平；秒表
（2）23
（3）加热时间的长短；转换法
（4）有关
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）根据表中数据可知，要取质量相同的水和煤油，故需要天平；使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，故要用到测量时间的工具秒表。即可知实验除了图中所示的器材，还需要用到的测量仪器是天平和秒表。
（2）加热前，两温度计示数均如图2所示，温度计分度值为1℃，则水和煤油的初温是23℃。
（3）根据可知，实验中用加热时间的长短来反映吸收热量的多少，这里用到的研究问题的方法是转换法。
（4）分析以上实验数据可得：质量相同和升高的温度相同时，水和煤油加热时间不同，即吸收的热量不同，所以吸收热量的多少与物质的种类有关。
【分析】（1）探究不同物质的吸热能力时，利用了天平测量质量，利用秒表记录时间；
（2）根据温度计中液柱位置测量温度；
（3）利用相同的加热器加热相同时间，表示吸收的热量相同，是转换法的利用；
（4）吸收热量的多少与物体的质量、温度差、物质的种类有关。
14．【答案】（1）质量；质量越大，分子数越多，物体的内能越大
（2）丁；丁中的水质量最大，温度最高；甲和乙
【知识点】内能的概念；分子热运动
【解析】【解答】(1)物体所含物质越多，即质量越大，含有的分子数目越多，则物体的内能越大。
(2)由题可知，乙、丙、丁的质量相同，但比甲中质量都大；由图可知，丁的温度最高，可判断出丁中水的内能最大。
乙、丙、丁的质量相同，温度依次递增，可判断丁中水的内能比乙大，乙中水的内能比丙大；甲、丙温度相同，但丙中水的质量比甲中大，可判断丙中水的内能比甲大；甲中水的质量小于乙中水的质量，但乙中水的温度比甲中高，故甲、乙两杯中水的内能大小不好进行比较。
【分析】（1）物体含有的分子数目越多，则物体的内能越大；
（2）物体的内能和物体的质量、温度、状态等有关，分析内能大小一般结合控制变量法。
15．【答案】（1）红墨水、两个相同的杯子、热水、冷水、胶头滴管
（2）分别往两个杯子中倒入相同质量的冷水和热水；用胶头滴管同时往两个杯子中各滴入一滴红墨水；观察红墨水在两杯水中的扩散速度，发现热水先完全变红。
（3）温度越高，分子无规则运动越快
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】（1）分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子无规则运动越快，温度越低，分子无规则运动越慢，可通过墨水的扩散实验来验证，故所需要的实验器材：红墨水、两个相同的杯子、热水、冷水、胶头滴管。
（2）实验步骤及现象：分别往两个杯子中倒入相同质量的冷水和热水；用胶头滴管同时往两个杯子中各滴入一滴红墨水；观察红墨水在两杯水中的扩散速度，发现热水先完全变红。
（3）实验结论：温度越高，分子无规则运动越快。
【分析】（1）分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈；
（2）温度越高，扩散现象越明显；
（3）温度越高，分子无规则运动越快。
16．【答案】做功；不变
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】改变物体内能的方法是做功和热传递。汽车刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能，这是通过做功的方式改变物体内能的。能量的转化或转移过程中，能量既不会消失也不会创生，能的总量保持不变。
【分析】能量间相互转化是做功改变内能；能量在转移和转化时，总量保持不变。
17．【答案】比热容；增加
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能；比热容
【解析】【解答】解：（1）汽车的发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，升高相同的温度时，吸收的热量多，冷却效果最好；（2）发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增加．
故答案为：比热容；增加．
【分析】（1）水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等；（2）改变物体内能有两个方法：做功和热传递．其中做功改变内能本质是机械能与内能的转化，热传递改变内能本质是内能的转移．
18．【答案】25；惯性
【知识点】内燃机的四个冲程；惯性及其现象
【解析】【解答】（1）一台单缸四冲程汽油机的转速为3000r/min＝50r/s
即每秒钟转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，做功1次，所以1s内飞轮转50圈共完成25个工作循环，做功25次。
四冲程内燃机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。
【分析】汽油机工作时，飞轮转数是做功数的2倍；吸气冲程、压缩冲程、排气冲程依靠飞轮的惯性来完成的。
19．【答案】机械；8.6×108
【知识点】燃料的热值；有关热机的计算
【解析】【解答】气体推动活塞时气体对活塞做功，是气体的内能转化为活塞的机械能。
完全燃烧50kg柴油放出的热量Q放=mq=50kg×4.3×107J/kg=2.15×109J
燃烧柴油对外做的有用功W=ηQ放=40%×2.15×109J=8.6×108J
【分析】气体对外做功时，内能转化为机械能；利用燃料的质量和热值的乘积计算热量；根据热量和热机效率计算机械的有用功。
20．【答案】（1）探测器飞行的路线最短，最省燃料
（2）热值
（3）机械
（4）2022
（5）当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大，所以火星昼夜温差应该较大。
【知识点】比热容；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】（1）由题意可知，选择“火星冲日”实施火星探测，是因为探测器飞行的路线最短，最省燃料。
（2）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的热值大，相同的质量燃料燃烧释放的热量较多。
（3）“长征五号”运载火箭在点火升空的过程中，是将燃料内部储存的化学能通过燃烧，以内能的方式释放出来，再将内能转化为火箭的机械能，从而推动火箭升空。
（4）由题意可知，大约每隔26个月就会发生一次“火星冲日”，而距离当前时间最接近的“火星冲日”探测窗口便是2020年，所以火星漫游车最早发射时间可以定为2022年。
（5）根据上述环境判断，火星的昼夜温差应该较大。因为火星被称为沙漠星球，沙子的特点是比热容小，根据Q＝cm△t可得
当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大，所以火星昼夜温差应该较大。
【分析】（1）探测器飞行的路线最短，最省燃料；
（2）燃料的热值越大，相同的质量燃料燃烧释放的热量越多；
（3）火箭升空时，化学能转化为内能，内能转化为火箭的机械能；
（4）根据材料阅读判断火星漫游车最早发射时间；
（5）质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大。
21．【答案】（1）解：水吸收的热量
答：水吸收的热量是 ；
（2）解：煤炭放出的热量
需要煤炭
答：如果煤炭加热水的效率为 ，加热上述水需要 煤炭
（3）解：不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的。
答：不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；能源与可持续发展
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量；
（2）利用吸收的热量和热效率计算放出的热量；结合热值计算燃料的质量；
（3）能量转化时具有方向性，需要节约能源。
22．【答案】（1）解：8L汽油的质量m=ρV=0.725×103kg/m3×8×103m3=5.8kg
汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=5.8kg×4.5×107J/kg=2.61×108J
答：8L汽油完全燃烧放出的热量为2.61×108J；
（2）解：发动机驱动汽车做的有用功W=ηQ放=30%×2.61×108J=7.83×107J
答：发动机驱动汽车做的有用功为7.83×107J。
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；有关热机的计算
【解析】【分析】（1）根据密度和体积的乘积计算质量，结合燃料的热值计算热量多少；
（2）根据热机效率和热量计算汽油机做的有用功。
山西省运城市盐湖区2021-2022学年九年级上学期物理9月月考试卷
一、单选题
1．（2021九上·盐湖月考）下列现象中不能说明分子做无规则运动的是（ ）
A．八月桂花飘香
B．加糖的水变甜
C．四月柳絮飘扬
D．压在一起的铅片和金片相互渗入1mm
【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A．八月桂花飘香属于扩散现象，说明分子做无规则运动，A不符合题意；
B．加糖的水变甜，属于扩散现象，说明分子做无规则运动，B不符合题意；
C．分子是人眼不能直接看到的，四月柳絮飘扬属于机械运动，C符合题意；
D．压在一起的铅片和金片相互渗入1mm属于扩散现象，说明分子做无规则运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】分子极小，肉眼看不到，看得到的运动是机械运动。
2．（2021九上·盐湖月考）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体温度越高，所含热量越高
B．物体温度升高，内能定增加
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】A．热量是一个过程量，不能说含有、具有，只能是吸收了或者放出了多少热量，A不符合题意；
B．物体温度升高，分子无规则运动加剧，分子动能增加，内能一定增加，B符合题意；
C．物体吸收热量，温度不一定升高，比如，在晶体的熔化和液体的沸腾时，物质虽然吸收热量但是温度不变，C不符合题意；
D．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热量是热传递中能量改变的多少；物体的温度升高，内能增大；内能和物体的温度、质量和状态等有关。
3．（2021九上·盐湖月考）下列事例中在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是（ ）
A．搓手取暖 B．玩滑梯，臀部发热
C．放大镜聚光烤焦纸片 D．打气筒打气，筒壁发热
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】ABD．搓手取暖、玩滑梯以及打气筒打气都是克服摩擦做功使物体的内能增加的；
C．放大镜聚光烤焦纸片是通过热传递使纸的内能增加的。
故答案为：C。
【分析】能量间转化是做功改变内能，能量的转移是热传递改变内能。
4．（2021九上·盐湖月考）如表中有几种物质的比热容，小丽同学根据表中的数据归纳总结得出了以下四个结论，其中正确的是（ ）
几种物质的比热容/[J （kg ℃）﹣1]
水 4.2×103 铁 0.46×103
酒精 2.4×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 水银 0.14×103
A．不同种物质的比热容一定不相同
B．液体的比热容一定比固体的比热容大
C．水银的比热容比酒精小，故相同条件下水银温度计测温时所用时间短
D．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关
【答案】C
【知识点】比热容；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A．根据表中数据可知，冰和煤油的比热容相同，故不同种物质的比热容有可能相同，A不符合题意；
B．根据表中数据可知，水银（液体）的比热容小于铜的比热容，故液体的比热容不一定比固体的比热容大，B不符合题意；
C．水银的比热容比酒精小，根据 ，相同质量的水银和酒精升高或降低相同的温度，水银吸(放)热少，即相同条件下水银温度计测温时所用时间短，C符合题意；
D．由表中数据可知，水和冰是不同状态的同一种物质，但比热容却不同，故比热容也和物质的状态有关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】不同物质的比热容一般不同；相同物体的比热容和状态有关。
5．（2021九上·盐湖月考）下列是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中内能转化为机械能的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．由图可知，进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下，是吸气冲程，没有能量的转化，A不符合题意；
B．由图可知，进气阀、排气阀关闭，活塞向上，是压缩冲程，将机械能转化为内能，B不符合题意；
C．由图可知，进气阀、排气阀关闭，活塞向下，是做功冲程，将内能转化为机械能，C符合题意；
D．由图可知，进气阀关闭，排气阀打开，活塞向上，是排气冲程，没有能量的转化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当汽油机的气门关闭，活塞下行时，是做功冲程，将内能转化为机械能。
6．（2021九上·盐湖月考）对于燃料的热值，下列说法中属于正确理解的是（ ）
A．容易燃绕的燃料热值大
B．燃料没燃烧时就就没有热值
C．燃料的热值越大，燃料燃烧时放出的热量越多
D．燃料的热值与燃料的质量和是否完全燃烧无关
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】热值只跟燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、是否容易燃烧等无关；燃料完全燃烧时，释放热量的多少取决于燃料的种类和质量。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】燃料的热值是特性，和燃料的种类有关，和质量、燃烧情况无关。
7．（2021九上·盐湖月考）如图所示是某品牌汽车的的汽油机的能量流向图、分析此图，下列说法不正确的是（ ）
A．通过改进技术可以将汽油机的效率提高至100%
B．该汽车内能机输出的有用功为30%
C．冷却水内能的二次利用可提高能量的利用率
D．废气排放占比最大，减少该部分能量损失可有效提高汽油机的效率
【答案】A
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．汽油机的效率低于1，无论改进，燃料燃烧释放的热量总会由部分损失，A错误，符合题意；
B．由图可知燃烧完全燃烧释放热量中有70%经各种方式的损失，剩下的30%转化为汽车用来做有用功，B正确，不符合题意；
C．冷却水带走的热量有30%，对这部分热量二次利用可提高能量的利用率，C正确，不符合题意；
D．由图可知废气排放带走的热量有33%之多，可以通过改进减少该部分能量损失，提高机械效率，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】使用内燃机时，存在较多的能量损失，热机效率不能到达100%，提高的能量的利用率可以提高热机效率。
8．（2021九上·盐湖月考）芬兰奥卢大学的研究团队研发出一种新型钙钛矿材料。该材料可在光照、温度和所受压力变化的情况下产生电能，有着非常广阔的应用前景，该材料不能直接实现的能量转化是（ ）
A．化学能→电能 B．内能→电能
C．机械能→电能 D．光能→电能
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A．由题意可知，该材料不是在发生化学变化时产生电能，故不能直接实现从化学能向电能的转化，A符合题意；
B．根据题意，该材料可以在温度变化的情况下产生电能，故可以将内能转化为电能，B不符合题意；
C．根据题意，该材料可以在压力变化的情况下产生电能，故可以将机械能转化为电能，C不符合题意；
D．根据题意，该材料可以在光照的情况下产生电能，故可以将光能转化为电能，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】新型发电材料，实现了把内能、机械能、光能转化为电能的转化。
9．（2021九上·盐湖月考）一杯酒精倒出一半，剩余酒精的质量、密度、比热容和热值的变化情况正确的是（ ）
A．质量、密度、比热容和热值不变
B．质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变
C．质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变
D．质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变
【答案】B
【知识点】质量及其特性；密度及其特性；比热容；燃料的热值
【解析】【解答】质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变；而密度、比热容、热值是物质的某种特性，与物质的种类和状态有关，同种物质的密度、比热容、热值一般不变。一瓶酒精用去一半，其质量将减半，剩下的酒精的比热容、热值、密度不变，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】质量是物体本身的一种属性；比热容、热值、密度是物质的特性，和质量无关。
10．（2021九上·盐湖月考）如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像，其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是（ ）
A．t1～t2时间内物质a的温度不变，内能不变
B．b的比热容大于c的比热容
C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多
D．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量
【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件；比热容
【解析】【解答】A．由图象知，t1～t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，A不符合题意；
B．我们使用相同的加热装置通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。对b、c两种物质加热时，相同时间吸热相同，0～t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较小，根据Q＝cm△t有
但由于不知道b、c质量的大小，不能判断出b、c比热容的大小，B不符合题意；
C．温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，C不符合题意；
D．如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据
b的质量大于a的质量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】对相同物质加热时，质量不同，加热到沸腾时的时间不同；质量和吸收热量相同时，温度变化越大，物体的吸热能力越小。
二、实验题
11．（2021九上·盐湖月考）
（1）如图1所示，图a是一个铁丝圈，中间较松弛地系着一根棉线，图b是浸过肥皂水的铁丝网，图c表示用手指轻碰一下棉线的左边，图d表示棉线左边的肥皂膜破了，棉线弯向右边，这个实验说明了 。
（2）为了探究分子的某个特点，小明同学设计了如图2所示的装置，在瓶中分别装着密度为1.3kg/m3无色的空气和密度为1.6kg/m3红棕色的二氧化氮气体。
①请写出上面瓶中应装的物质名称是 。
②若抽掉间隔的玻璃板，一段时间后可观察到现象是 。
③这个实验说明了气体分子 。
（3）图3中水和酒精充分混合后的总体积总是明显小于混合前水和酒精的总体积，这一现象说明了分子间存在 。
【答案】（1）分子之间存在引力
（2）空气；两瓶气体颜色变得均匀；在永不停息地无规则运动
（3）间隙
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）观察图可知：用手轻轻地碰一下附着肥皂泡棉线的左边，这一侧的肥皂液薄膜破了，而棉线被拉向右边，因力能使物体发生形变，故这个实验说明分子之间存在引力。
（2）①已知二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此上面瓶中应装的物质名称是空气。
②若抽掉间隔的玻璃板，一段时间后可观察到现象是可看到两种气体逐渐混合在一起，两瓶气体颜色变得均匀。
③不同物质相互接触彼此进入对方的现象叫扩散，扩散说明了分子在永不停息地做无规则运动。
（3）图3中水和酒精充分混合后的总体积总是明显小于混合前水和酒精的总体积，水和酒精彼此进入对方，这一现象说明了分子间存在间隙。
【分析】（1）分子之间存在引力；
（2）通过二氧化氮和空气的混合，可以探究分子在不停的无规则运动；
（3）分子间存在间隙。
12．（2021九上·盐湖月考）小明用如图1所示装置探究“不同物质吸热能力”：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油。
（2）实验时选用两个相同的电加热器加热，目的是使水和煤油在相同的时间内 。
（3）以上（1）和（2）主要体现了探究实验中的 法和
法。
（4）实验中记录下两种物质温度随时间的变化并描出了如图2所示的图像，分析图像可以得出结论： （写出一点即可）。
【答案】（1）质量
（2）吸收的热量相同
（3）转换；控制变量
（4）水的吸热能力比煤油强
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。比较物质吸热能力的方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油。
（2）根据转换法，实验时选用两个相同的电加热器加热，目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同。
（3）根据（1）和（2）可知，本实验主要体现了探究实验中的转换法及控制变量法。
（4）根据如图2所示的两种物质温度随时间的变化图像可知，升高相同的温度，水加热时间长，故分析图像可以得出结论：水的吸热能力比煤油强。
【分析】（1）探究不同物质的吸热能力时，选择质量相同的不同液体进行实验；
（2）利用相同的加热器，加热时间表示吸收的热量；
（3）探究吸热能力的影响因素时，利用了控制变量法和转换法；
（4）质量和吸热相同时，温度差越小，比热容越大。
13．（2021九上·盐湖月考）为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某实验小组设计了如图1所示的实验，用同一盏酒精灯分别对等质量的水和煤油加热。
（1）本实验除了图中所示的器材，还需要用到的测量仪器是 和 。
（2）加热前，两温度计示数均如图2所示，则水和煤油的初温是 ℃。
（3）实验中用 来反映吸收热量的多少，这里用到的研究问题的方法是 。
（4）实验数据记录如表：
液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min
水 200
40 12
煤油 200
40 6
分析以上实验数据可得：质量相同和升高的温度相同时，吸收热量的多少与物质的种类 （选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）天平；秒表
（2）23
（3）加热时间的长短；转换法
（4）有关
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）根据表中数据可知，要取质量相同的水和煤油，故需要天平；使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，故要用到测量时间的工具秒表。即可知实验除了图中所示的器材，还需要用到的测量仪器是天平和秒表。
（2）加热前，两温度计示数均如图2所示，温度计分度值为1℃，则水和煤油的初温是23℃。
（3）根据可知，实验中用加热时间的长短来反映吸收热量的多少，这里用到的研究问题的方法是转换法。
（4）分析以上实验数据可得：质量相同和升高的温度相同时，水和煤油加热时间不同，即吸收的热量不同，所以吸收热量的多少与物质的种类有关。
【分析】（1）探究不同物质的吸热能力时，利用了天平测量质量，利用秒表记录时间；
（2）根据温度计中液柱位置测量温度；
（3）利用相同的加热器加热相同时间，表示吸收的热量相同，是转换法的利用；
（4）吸收热量的多少与物体的质量、温度差、物质的种类有关。
14．（2021九上·盐湖月考）实验探究和推理都是科学研究的基本方法，比如科学猜想，往往是以一定的事实和已有知识为依据。通过推理而提出来的。
（1）请你根据内能的概念结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想，给出推理性结论并说明推理依据（参照示例）：
示例：①物体内能的大小可能与物体的温度有关；
推理依据：温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，物体内能越大；
②物体内能的大小还可能与物体的
有关；
推理依据： ；
（2）如图所示，甲、乙、丙、丁四杯水，其中甲中的水较少，其他三杯水质量相同。根据上述的猜想，再次推测哪杯水的内能最大：
；依据是 。 两杯中水的内能大小不好进行比较。
【答案】（1）质量；质量越大，分子数越多，物体的内能越大
（2）丁；丁中的水质量最大，温度最高；甲和乙
【知识点】内能的概念；分子热运动
【解析】【解答】(1)物体所含物质越多，即质量越大，含有的分子数目越多，则物体的内能越大。
(2)由题可知，乙、丙、丁的质量相同，但比甲中质量都大；由图可知，丁的温度最高，可判断出丁中水的内能最大。
乙、丙、丁的质量相同，温度依次递增，可判断丁中水的内能比乙大，乙中水的内能比丙大；甲、丙温度相同，但丙中水的质量比甲中大，可判断丙中水的内能比甲大；甲中水的质量小于乙中水的质量，但乙中水的温度比甲中高，故甲、乙两杯中水的内能大小不好进行比较。
【分析】（1）物体含有的分子数目越多，则物体的内能越大；
（2）物体的内能和物体的质量、温度、状态等有关，分析内能大小一般结合控制变量法。
15．（2021九上·盐湖月考）我们已经学过分子动理论的内容，请你选用生活中常见物品来验证“分子热运动与温度的关系”，写出你选择的实验器材，实验步骤、现象及得到的实验结论。
（1）实验器材： 。
（2）实验步骤及现象： 。
（3）实验结论： 。
【答案】（1）红墨水、两个相同的杯子、热水、冷水、胶头滴管
（2）分别往两个杯子中倒入相同质量的冷水和热水；用胶头滴管同时往两个杯子中各滴入一滴红墨水；观察红墨水在两杯水中的扩散速度，发现热水先完全变红。
（3）温度越高，分子无规则运动越快
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】（1）分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子无规则运动越快，温度越低，分子无规则运动越慢，可通过墨水的扩散实验来验证，故所需要的实验器材：红墨水、两个相同的杯子、热水、冷水、胶头滴管。
（2）实验步骤及现象：分别往两个杯子中倒入相同质量的冷水和热水；用胶头滴管同时往两个杯子中各滴入一滴红墨水；观察红墨水在两杯水中的扩散速度，发现热水先完全变红。
（3）实验结论：温度越高，分子无规则运动越快。
【分析】（1）分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈；
（2）温度越高，扩散现象越明显；
（3）温度越高，分子无规则运动越快。
三、填空题
16．（2021九上·盐湖月考）汽车刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能，这是通过 的方式改变物体内能的。能量的转化或转移过程中，能的总量保持 。
【答案】做功；不变
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】改变物体内能的方法是做功和热传递。汽车刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能，这是通过做功的方式改变物体内能的。能量的转化或转移过程中，能量既不会消失也不会创生，能的总量保持不变。
【分析】能量间相互转化是做功改变内能；能量在转移和转化时，总量保持不变。
17．（2017·昆明）汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的 较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能 ．
【答案】比热容；增加
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能；比热容
【解析】【解答】解：（1）汽车的发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，升高相同的温度时，吸收的热量多，冷却效果最好；（2）发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增加．
故答案为：比热容；增加．
【分析】（1）水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等；（2）改变物体内能有两个方法：做功和热传递．其中做功改变内能本质是机械能与内能的转化，热传递改变内能本质是内能的转移．
18．（2021九上·盐湖月考）一台单缸四冲程汽油机的转速为3000r/min，则1s内活塞对外做功 次，其余三个冲程没有获得动力，是靠飞轮的
完成的。
【答案】25；惯性
【知识点】内燃机的四个冲程；惯性及其现象
【解析】【解答】（1）一台单缸四冲程汽油机的转速为3000r/min＝50r/s
即每秒钟转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，做功1次，所以1s内飞轮转50圈共完成25个工作循环，做功25次。
四冲程内燃机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。
【分析】汽油机工作时，飞轮转数是做功数的2倍；吸气冲程、压缩冲程、排气冲程依靠飞轮的惯性来完成的。
19．（2021九上·盐湖月考）道路维修时常用到路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将内能转化为 能。若其机械效率为40%，则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功是 J。（柴油的热值是4.3×107J/kg）
【答案】机械；8.6×108
【知识点】燃料的热值；有关热机的计算
【解析】【解答】气体推动活塞时气体对活塞做功，是气体的内能转化为活塞的机械能。
完全燃烧50kg柴油放出的热量Q放=mq=50kg×4.3×107J/kg=2.15×109J
燃烧柴油对外做的有用功W=ηQ放=40%×2.15×109J=8.6×108J
【分析】气体对外做功时，内能转化为机械能；利用燃料的质量和热值的乘积计算热量；根据热量和热机效率计算机械的有用功。
四、综合题
20．（2021九上·盐湖月考）阅读短文，回答问题。
火星探测
大约每隔26个月就会发生一次“火星冲日”，届时太阳、地球、火星位于一条直线上，在这一时间点实施火星探测，探测器飞行的路线最短，最省燃料。而距离当前时间最接近的“火星冲日”探测窗口便是2020年，因此中国首次火星探测任务计划将于今年择机实施。
此次任务将实现一次发射任务完成火星环绕、着陆和巡视探测“三步走”。如果成功，这将是全世界第一次在一次任务当中完成三个目标。这个工程的实现是个很大的创新。
据悉，火星探测器将由“长征五号”运载火箭发射至地火转移轨道，与运载火箭分离后，在地面测控的支持下经过轨道机动和中途修正，在近火星点实施制动，实现火星捕获，进入环火星椭圆轨道，运行到合适的窗口后探测器实施降轨控制，释放火星着陆巡视器。
着陆巡视器进入火星大气，通过气动外形、降落伞和反推发动机等多级减速，软着陆于火星表面。火星车与着陆平台分离后，将在火星表面进行巡视探测，这个时候环绕器将为火星中继通信并展开环绕火星探测。
这次火星探测没有重复其他国家火星探测的老路，起点设置很高，体现了我国航天技术发展的水平和航天工程师的自信。
（1）选择“火星冲日”实施火星探测，是因为 。
（2）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的
大。
（3）“长征五号”运载火箭在点火升空的过程中，燃料燃烧将化学能能转化为内能，再通过火箭发动机做功将内能转化为 。
（4）原定于2020年7～8月“探火“的欧空局与俄罗斯合作的ExoMars火星漫游车已宣布推迟发射，则根据你的认知，火星漫游车最早发射时间可以定为 年。
（5）火星自转周期约为24小时37分，与地球非常接近。但火星比地球体积小，距离太阳远，大气稀薄，火星又被称为沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水，在这样的环境下，火星的昼夜温差应该较大还是较小？请你提出猜想，并对其中一个因素做合理分析。
【答案】（1）探测器飞行的路线最短，最省燃料
（2）热值
（3）机械
（4）2022
（5）当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大，所以火星昼夜温差应该较大。
【知识点】比热容；热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】（1）由题意可知，选择“火星冲日”实施火星探测，是因为探测器飞行的路线最短，最省燃料。
（2）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的热值大，相同的质量燃料燃烧释放的热量较多。
（3）“长征五号”运载火箭在点火升空的过程中，是将燃料内部储存的化学能通过燃烧，以内能的方式释放出来，再将内能转化为火箭的机械能，从而推动火箭升空。
（4）由题意可知，大约每隔26个月就会发生一次“火星冲日”，而距离当前时间最接近的“火星冲日”探测窗口便是2020年，所以火星漫游车最早发射时间可以定为2022年。
（5）根据上述环境判断，火星的昼夜温差应该较大。因为火星被称为沙漠星球，沙子的特点是比热容小，根据Q＝cm△t可得
当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大，所以火星昼夜温差应该较大。
【分析】（1）探测器飞行的路线最短，最省燃料；
（2）燃料的热值越大，相同的质量燃料燃烧释放的热量越多；
（3）火箭升空时，化学能转化为内能，内能转化为火箭的机械能；
（4）根据材料阅读判断火星漫游车最早发射时间；
（5）质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大。
五、计算题
21．（2021九上·盐湖月考）大量研究表明，我国家庭分散燃烧煤炭是产生雾霾的重要原因，因此高效利用及用清洁能源替代煤炭已经刻不容缓。太阳能热水器很好的利用了清洁能源。小明家太阳能热水器可装水 ，在夏季可以将这些水从 加热到 （ ，煤炭热值 ）。
（1）水吸收的热量是多少J？
（2）如果煤炭加热水的效率为 ，加热上述水需要多少煤炭？（保留2位小数）
（3）节约能源也可以减少雾霾的产生，可是有人认为自然界的能量是守恒的，不必节约能源，这种观点为什么不对？
【答案】（1）解：水吸收的热量
答：水吸收的热量是 ；
（2）解：煤炭放出的热量
需要煤炭
答：如果煤炭加热水的效率为 ，加热上述水需要 煤炭
（3）解：不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的。
答：不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；能源与可持续发展
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量；
（2）利用吸收的热量和热效率计算放出的热量；结合热值计算燃料的质量；
（3）能量转化时具有方向性，需要节约能源。
22．（2021九上·盐湖月考）随着国民经济的发展，汽车已走进许多家庭。周末小明一家驾驶小轿车去往100km外的平遥古城游玩，消耗了汽油8L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.5×107J/kg，密度为0.725×103kg/m3。试计算：
（1）8L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）发动机驱动汽车做的有用功。
【答案】（1）解：8L汽油的质量m=ρV=0.725×103kg/m3×8×103m3=5.8kg
汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=5.8kg×4.5×107J/kg=2.61×108J
答：8L汽油完全燃烧放出的热量为2.61×108J；
（2）解：发动机驱动汽车做的有用功W=ηQ放=30%×2.61×108J=7.83×107J
答：发动机驱动汽车做的有用功为7.83×107J。
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算；有关热机的计算
【解析】【分析】（1）根据密度和体积的乘积计算质量，结合燃料的热值计算热量多少；
（2）根据热机效率和热量计算汽油机做的有用功。
