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1、热与能 学生版 一选择题（共12 小题）1（2021青岛自主招生）冬天雨雪过后，停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰。要想除去这些冰，下列做法中不可采用的是（）A喷洒盐溶液 B用硬的纸质物体直接清除 C启动车子，打开热风，吹车前窗玻璃 D将少量沸水洒在车前窗玻璃上 2（2021黄州区校级自主招生）把一杯水和一杯花生油分别放在略低于它们熔点的低温环境中。在它们凝固的过程中，下列说法中正确的是（）A水从底部开始凝固，油从上部开始凝固 B水从底部开始凝固，油从中部开始凝固 C水从上部开始凝固，油从底部开始凝固 D水从上部开始凝固，油从中部开始凝固 3（2021青岛自主招生）如右图所示，容器底部放
2、水，水上面浮有一层沸点比水高的油，如果对容器底部加热，则下列说法正确的是（）A水先沸腾，油后沸腾，但水和油同时蒸发 B开始油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾 C油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾 D油蒸发，水不蒸发，直到水全汽化后，油沸腾 4（2021福州模拟）如图所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置，在标准大气压下，对槽内水加热到沸腾时（）A槽内甲、乙瓶内水温都不能达到 100 B甲瓶内水沸腾，乙瓶内水不沸腾 C甲瓶内水不沸腾，乙瓶内水沸腾 D甲、乙瓶中水都不沸腾 5（2021青岛自主招生）著名物理学家费米根据侦探小说
3、的内容得知，一具尸体大约需要半天时间才能从体温37降至室温25另外他通过实验室提供的数据还了解到：体重60kg 的正常人的比热容与水相当c水4.2103J/（kg），每千克葡萄糖完全分解释放的热量为 1.6107J此外，尸体的散热量大约为正常人在相同时间内散热量的60%根据这些数据估算出一个正常人体内每天必须补充的葡萄糖为（）A630g B63g C840g D84g 6（2020市南区校级自主招生）下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中错误的是（）A做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 B分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的 C热量不可能从内能小的物体传向内能大的物体 D穿在身上的
4、化纤衣服容易粘上毛绒，是由于带电体能够吸引轻小物体 7（2020宁波自主招生）上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么（）A当海水下降时，阀门 K1开启，阀门 K2关闭 B当海水上升时，阀门 K1关闭，阀门 K2开启 C当海水下降时，类似于汽油机的做功冲程 D当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程 8（2020市北区校级自主招生）下列做法中，利用了物态变化时放热的是（）A北方的冬天，常在保存蔬菜的菜窖里放几桶水 B夏天为了喝到冰凉的饮料，在饮料中加冰块 C炎热的
5、夏天，为了凉快，常在地面上洒水 D运输食品时，为了防止食品腐烂变质，常放些干冰 9（2020李沧区校级自主招生）酒精在我们的生活中有广泛的应用，在抗击新冠肺炎疫情中更是发挥了重要的作用。下列关于酒精使用的说法中正确的是（）A给高烧病人体表擦拭酒精，利用了酒精液化放热的特点 B酒精与水混合总体积变小，说明分子间有空隙 C利用酒精消毒时能闻到酒精味是因为酒精的升华 D酒精燃烧给物体加热是通过做功的方式改变物体内能的 10（2020昆山市自主招生）一厚度为 d 的薄金属盘悬吊在空中，其上表面受太阳直射，空气的温度保持 290K 不变，经过一段时间，金属盘上表面和下表面的温度分别保持为315K 和 3
6、10K。假设单位时间内金属盘每个表面散失到空气中的能量与此表面和空气的温度差以及此表面的面积成正比；单位时间内金属盘上、下表面之间传递的热量与金属盘的厚度成反比，与两表面之间的温度差和表面面积成正比。忽略金属盘侧面与空气之间的热传递。那么，在金属 盘的厚度变为2d而其他条件不变的情况下，金属盘的上、下表面温度稳定之后，金属盘的上表面的温度将变为（）A317K B319K C327K D329K 11（2020宁波自主招生）把 0的水和5的一块冰混合后，放在一个与外界隔热的容器里，那么过一段时间后，下列正确的说法是（）A部分冰熔化，冰的质量减少 B部分水凝固，水的质量减少 C以上两种情况都有可能
7、发生 D冰和水的质量均保持不变 12（2020赫山区校级自主招生）在两个相同的杯子内，盛有质量相等的热水和冷水，在不计热损失的情况下。将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高 21若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（）A6 B7 C8 D9 二填空题（共 5 小题）13（2021市北区校级自主招生）（1）如图 1 是汽车内燃机一个工作循环的四个冲程，一个工作循环的正确顺序是 ，其中图 所示冲程内燃机给汽车提供动力，若该内燃机转速为 3600r/min，则每秒对外做功 次（2）图 2 为某汽车内燃机的能量流向图，该内燃机的效率为 ；要提高这台内燃机的效率，可以采
8、取的措施是 14（2020赫山区校级自主招生）有一只不准的温度计，它的刻度是均匀的，但放在冰水混合物中，显示为 2，放在 1 标准大气压下的沸水中，显示为 98，把它放在某液体中显示为 30，则实际的温度是 。（计算结果保留一位小数）15（2020市北区校级自主招生）如图是四冲程内燃机的示意图，其中，B 是 冲程；把内能转化成机械能的冲程是 （选填字母代号）。16（2022涪城区校级自主招生）小汽车的发动机的排气量有的标有“1.8T“，有的标有“1.8L”。“T”表示“涡轮增压”，通过给发动机足量的空气来使汽油更允分地燃烧，因而比标“L”汽车发动机更节能，同样的汽油加在标”T”汽车发动机内和加
9、在标”L“汽车发动机内，其热值 （选填“变大变小”或“不变”）。200g 的汽油完全燃烧放出的热量是 J（q汽油4.6107J/kg）17（2022枣庄自主招生）一台单缸四冲程汽油机，如图甲是 冲程，其能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同，是通过 方式飞轮改变了内能，转速是 3600r/min，该汽油机每秒钟完成 个工作循环。该汽油机的能量流向如图丁所示，则该汽油机的热机效率为 。三实验探究题（共 3 小题）18（2020市南区校级自主招生）如图所示，某同学做了一个气体膨胀的小实验，他将瓶盖的平滑顶部沾水，翻转后放在可口可乐瓶的瓶口。双手搓热，轻轻地将可乐瓶握实，几秒钟后，将会看到瓶盖
10、在瓶口一直跳动。请你根据所学的物理知识，回答下列问题：（1）瓶盖沾水和不沾水两种情况，（选填“沾水”或“不沾水”）情况演示效果更好；（2）分别在夏天和冬天做这个实验，在 （选填“夏天”或“冬天”）效果会更好；（3）分别用小瓶（750 毫升）和大瓶（2000 毫升）做此实验，选 （选填“小瓶”或“大瓶”）实验效果更好。19（2018夏津县校级自主招生）如图甲所示是萘的熔化实验装置（1）将装有萘的试管放在盛水的烧杯中加热而不是直接加热的目的是 ；（2）图乙是小明绘制的萘熔化的图象，其中 BC 段物体处于 态，整个熔化过程用时约 分钟；由图象可以推断，萘是 （选填“晶体”或“非晶体”）。（3）图丙是
11、某一时刻读取温度计时的情景，温度计的读数方法正确的是 （选填“A”、“B”或“C”），此时的温度为 。20（2018市中区校级自主招生）小梦同学用如图所示的装置对冰加热。（1）根据实验记录他绘制了冰熔化时温度随时间变化的图象，如图乙所示。由图象可知冰是 （填“晶体”或“非晶体”）；在 10min 末这个时刻，杯里的物质处于 （填“固态”、“液态”或固液共存状态”）；比较 AB 和 CD 线段的倾斜程度可知，冰的比热容比水的比热容要 （填“大”或“小”）（2）继续加热到水沸腾，此时在水面上方出现一些“白气”是 （选填“小冰晶”、“小水滴”或“水蒸气”）。温度计的示数如图丙所示且一直保持不变，则水
12、的沸点是 ，这说明当时水面上方的大气压 （填“高于”、“低于”或“等于”）一个标准大气压。四计算题（共 4 小题）21（2020市南区校级自主招生）如图是建造楼房时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车正常工作时每小时将 60m3的混凝土输送到 10m 高的楼上，消耗柴油 2kg，已知 g 取 10N/kg，混凝土密度 混凝土4.3103kg/m3，柴油热值 q柴油4.3107J/kg，求泵车的效率。22（2020市南区校级自主招生）为解决发动机的过热问题，除通过空气自然散热之外，还采用水冷却技术，其原理是将冷水注入与发动机接触的水冷管冷水吸热升温后被排
13、出，使机器工作温度保持稳定。为达到上述要求，还需确定出水冷管和发动机的接触面积与发动机的总散热面积的比值 K。已知某发动机的 K60%，发动机与空气接触部分能带走总热量的 10%，余下热量全部由水冷管带走。发动机输入功率为 P、效率为，正常工作的环境室温为 t，每秒从水冷管入口处通入体积为 V、温度为 t 的冷水。（已知水的比热容为 c，密度为）求：（1）该发动机每秒通过空气自然散发的热量；（2）水冷管中的水每秒从发动机吸收的热量；（3）水冷管出口处的水温。23（2020鼓楼区校级自主招生）有一很大平整的冰块，（冰是 0）在上面挖一个容积为 V1000cm3的洞，在上面盖一个不导热的盖子，盖子
14、上钻一个小孔，从小孔里灌100的热水，问至少灌多少千克的热水不会有水溢出？（水的密度为 1.0103千克/立方米，冰 0.9103kg/m3）（水比热容 4.2103J/（kg），冰 Q3.3105J/kg，即 1000冰融化成水需要的热量是 3.3105J/kg）。24（2022枣庄自主招生）可燃冰的学名为“天然气水合物”，是一种由水和天然气在高压、低温情况下形成的类冰状结晶物质，可看成高度压缩的固态天然气，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，被视为21世纪的新型绿色能源，我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，1m3的可燃冰可转化为 161m3的甲烷气体和 0.8m3的水。已知甲烷气体的热值
15、为 3.6107J/m3，水的比热容为 4.2103J/（kg）。（1）在标准大气压下，1m3可燃冰完全燃烧，最多能将多少 0的水烧开？（2）已知甲烷的密度为 0.7kg/m3，求可燃冰的密度。热与能 解析版 一选择题（共12 小题）1（2021青岛自主招生）冬天雨雪过后，停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰。要想除去这些冰，下列做法中不可采用的是（）A喷洒盐溶液 B用硬的纸质物体直接清除 C启动车子，打开热风，吹车前窗玻璃 D将少量沸水洒在车前窗玻璃上【解答】解：A、喷洒盐溶液，可以降低水的凝固点，从而达到熔化的目的。故 A 做法可采用；B、用硬的纸质物体直接清除可以除去一些冰，故 B
16、做法可采用；C、启动车子，打开热风，吹车前窗玻璃可以使冰因吸热而熔化，达到除冰的目的，故C 做法可采用；D、将少量沸水洒在车前窗玻璃，因水的温度很高，会使冰和玻璃迅速吸热而膨胀引起对物体的破坏，故这种做法不可采用；故选：D。2（2021黄州区校级自主招生）把一杯水和一杯花生油分别放在略低于它们熔点的低温环境中。在它们凝固的过程中，下列说法中正确的是（）A水从底部开始凝固，油从上部开始凝固 B水从底部开始凝固，油从中部开始凝固 C水从上部开始凝固，油从底部开始凝固 D水从上部开始凝固，油从中部开始凝固【解答】解：冰的密度比水小，所以水结冰时从上部开始凝固，并浮在水面上。而油凝固后密度变大，会下沉
17、所以从底部开始凝固。故选：C。3（2021青岛自主招生）如右图所示，容器底部放水，水上面浮有一层沸点比水高的油，如果对容器底部加热，则下列说法正确的是（）A水先沸腾，油后沸腾，但水和油同时蒸发 B开始油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾 C油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾 D油蒸发，水不蒸发，直到水全汽化后，油沸腾【解答】解：由于液体在任何温度下都能蒸发，故在开始加热时，上层的油会发生蒸发现象，同时由于油膜的覆盖，使得油下面的水无法蒸发，但随着加热，当将水加热到100后，再加热水就沸腾了，即发生汽化，由于水沸腾后温度不再升高，且水的沸点小于油的沸点，故此时油不会沸腾，直到水全部汽化完后，油的温度才能升
18、高，即当温度升到油的沸点时，再加热，油才可以沸腾。故选：D。4（2021福州模拟）如图所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置，在标准大气压下，对槽内水加热到沸腾时（）A槽内甲、乙瓶内水温都不能达到 100 B甲瓶内水沸腾，乙瓶内水不沸腾 C甲瓶内水不沸腾，乙瓶内水沸腾 D甲、乙瓶中水都不沸腾【解答】解：因为水在标准大气压下的沸点是 100，所以槽中水沸腾时温度是 100，并保持不变。甲瓶中水从槽内水中吸热，温度升高直到 100，这样甲瓶中的水温也能达到沸点，不过甲瓶中的水一旦与槽内的水温度相等，甲瓶中的水就无法吸热
19、，当然不能沸腾。虽然乙瓶中水温同样可达到 100，但乙瓶上端封闭，瓶内气压大于标准大气压。因为液体沸点随液面上气压的增大而增大，所以乙瓶中水的沸点高于 100这样乙瓶中水温达不到沸点，不能沸腾。故选：D。5（2021青岛自主招生）著名物理学家费米根据侦探小说的内容得知，一具尸体大约需要半天时间才能从体温37降至室温25另外他通过实验室提供的数据还了解到：体重60kg 的正常人的比热容与水相当c水4.2103J/（kg），每千克葡萄糖完全分解释放的热量为 1.6107J此外，尸体的散热量大约为正常人在相同时间内散热量的60%根据这些数据估算出一个正常人体内每天必须补充的葡萄糖为（）A630g B
20、63g C840g D84g【解答】解：一具尸体大约需要半天时间的散热量：Q1cmt4.2103J/（kg）60kg（3725）3.024106J 正常人一天内的散热量：Q2221.008107J m0.63kg630g。故选：A。6（2020市南区校级自主招生）下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中错误的是（）A做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 B分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的 C热量不可能从内能小的物体传向内能大的物体 D穿在身上的化纤衣服容易粘上毛绒，是由于带电体能够吸引轻小物体【解答】解：A、做功和热传递都可以改变物体的内能，它们达到的效果都是一样的，故A 正确；B
21、、分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故 B 正确；C、内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故 C 错误；D、穿着的化纤衣服“粘”毛绒，因为衣服摩擦起电后带静电，会吸引轻小物体，故 D正确。故选：C。7（2020宁波自主招生）上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么（）A当海水下降时，阀门 K1开启，阀门 K2关闭 B当海水上升时，阀门 K1关闭，阀门 K2开启 C当海水下降时，类似于汽油机的做功冲程 D当海水上升时，类似于汽油机的压
22、缩冲程【解答】解：由题知，海浪发电的工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电；由图分析可知：海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门 K1关闭，阀门 K2开启，将空气吸入气室，类似于汽油机的吸气冲程，故 AC 错误；海水上升时，气室的容积减小，其内部气体压强增大，阀门 K1开启，阀门 K2关闭，压缩后将空气推入工作室，类似于汽油机的压缩冲程，故 B 错误，D 正确。故选：D。8（2020市北区校级自主招生）下列做法中，利用了物态变化时放热的是（）A北方的冬天，常在保存蔬菜的菜窖里放几桶水 B夏天为了喝到冰凉的饮料，在饮料中加冰
23、块 C炎热的夏天，为了凉快，常在地面上洒水 D运输食品时，为了防止食品腐烂变质，常放些干冰【解答】解：A、北方的冬天，储存蔬菜的菜窖里常放几桶水，可防止菜被冻坏，利用了水结冰放热的特点，故 A 正确；B、夏天，喝冰凉的饮料加上几个冰块，是因为冰块熔化吸热，故 B 错误；C、夏天，在地上洒些水，感到凉爽，利用了水蒸发吸热的特点，故 C 错误；D、运输食品时，为了防止食品腐烂变质，人们常在运输箱放些干冰，利用了干冰升华吸热的特点，故 D 错误。故选：A。9（2020李沧区校级自主招生）酒精在我们的生活中有广泛的应用，在抗击新冠肺炎疫情中更是发挥了重要的作用。下列关于酒精使用的说法中正确的是（）A给
24、高烧病人体表擦拭酒精，利用了酒精液化放热的特点 B酒精与水混合总体积变小，说明分子间有空隙 C利用酒精消毒时能闻到酒精味是因为酒精的升华 D酒精燃烧给物体加热是通过做功的方式改变物体内能的【解答】解：A、人们常用酒精为高烧病人降温，是利用了酒精易蒸发，蒸发吸热的缘故。故 A 不正确；B、由于分子间存在间隙，所以水和酒精混合后总体积变小。故 B 正确；C、能够闻到酒精味，是酒精分子无规则运动的结果，属于扩散现象。故 C 不正确；D、利用酒精灯给物体加热时，物体从酒精灯火焰上吸收热量，是通过热传递的方式来改变物体的内能。故 D 不正确。故选：B。10（2020昆山市自主招生）一厚度为 d 的薄金属
25、盘悬吊在空中，其上表面受太阳直射，空气的温度保持 290K 不变，经过一段时间，金属盘上表面和下表面的温度分别保持为315K 和 310K。假设单位时间内金属盘每个表面散失到空气中的能量与此表面和空气的温度差以及此表面的面积成正比；单位时间内金属盘上、下表面之间传递的热量与金属盘的厚度成反比，与两表面之间的温度差和表面面积成正比。忽略金属盘侧面与空气之间的热传递。那么，在金属 盘的厚度变为2d而其他条件不变的情况下，金属盘的上、下表面温度稳定之后，金属盘的上表面的温度将变为（）A317K B319K C327K D329K【解答】解：厚度为 d 的薄金属盘，经过一段时间，当温度稳定后，则吸热功
26、率为：P吸P散k1S（t上1t0）+k1S（t下1t0）k1S（315290）+k1S（310290）45k1S；上表面向下表面传递的热量功率为：P传k2（t上1t下1）k1S（t下1t0），即：k2（315310）k1S（310290），所以，5k220k1S 在厚度为2d的金属盘而其他条件不变的情况下，当温度稳定后，设金属盘上表面和下表面的温度分别保持为 t上、t下，由于太阳对金属盘的直射功率不变，则：P散2P吸，所以，k1S（tt0）+k1S（t下t0）45k1S，即：k1S（t上290）+k1S（t下290）45k1S，整理得：t上+t下625 厚度为 2d 的金属盘上表面向下表面传递
27、的热量功率为：P传2k2（t上t下）k1S（t下t0），即：k2（t上t下）k1S（t下290）解得：t上317K。故选：A。11（2020宁波自主招生）把 0的水和5的一块冰混合后，放在一个与外界隔热的容器里，那么过一段时间后，下列正确的说法是（）A部分冰熔化，冰的质量减少 B部分水凝固，水的质量减少 C以上两种情况都有可能发生 D冰和水的质量均保持不变【解答】解：一部分 0水凝固成 0的冰，放出的热量，被温度为5的冰块吸收，温度升高，变成 0的冰，和原来的另一部分 0的水，形成冰水混合物，温度是0整个过程冰的质量增加，水的质量减少。故选：B。12（2020赫山区校级自主招生）在两个相同的杯
28、子内，盛有质量相等的热水和冷水，在不计热损失的情况下。将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高 21若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（）A6 B7 C8 D9【解答】解：设容器内水的质量和一杯水的质量为 m，热水的初温为 t热，冷水的初温 t冷，将一半的热水倒入容器中后共同的温度为 t，因不计热损失，所以，由 Qcmt 可得：Q放Q吸，即 cmt热cmt冷，解得：t热2t冷22142，据此可设 t冷0，则 t21，t热21+4263，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时，相当于同时向冷水中倒入+杯热水，则 cm（t热t）cm（tt冷）即 3（63t
29、）4（t0）解得：t27，所以，冷水温度将再升高ttt27216。故选：A。二填空题（共 5 小题）13（2021市北区校级自主招生）（1）如图 1 是汽车内燃机一个工作循环的四个冲程，一个工作循环的正确顺序是 丙乙甲丁，其中图 甲 所示冲程内燃机给汽车提供动力，若该内燃机转速为 3600r/min，则每秒对外做功 30 次（2）图 2 为某汽车内燃机的能量流向图，该内燃机的效率为 35%；要提高这台内燃机 的 效 率，可 以 采 取 的 措 施 是 保 证 良 好 的 润 滑，减 小 机 械 摩擦 【解答】解：（1）由图可知，甲是做功冲程，乙是压缩冲程，丙是吸气冲程，丁是排气冲程，因此顺序为
30、丙乙甲丁；做功冲程为汽车提供动力，内燃机转两圈完成一个冲程，3600r/min60r/s，即表示每秒转动 60 转，做功 30 次。（2）有用的机械能为：100%25%40%35%，则该内燃机的效率为 35%；提高热机效率的途径有：使燃料充分燃烧；尽量减少热量损失；保证良好的润滑，减小机械摩擦；在热机的设计和制造上，采用先进的技术（任写一个即可）。故答案为：（1）丙乙甲丁；甲；30；（2）35%；保证良好的润滑，减小机械摩擦。14（2020赫山区校级自主招生）有一只不准的温度计，它的刻度是均匀的，但放在冰水混合物中，显示为 2，放在 1 标准大气压下的沸水中，显示为 98，把它放在某液体中显示
31、为 30，则实际的温度是 29.2。（计算结果保留一位小数）【解答】解：温度计一个小格表示的温度为；温度计显示温度为 30时，液体的实际温度是：（302）+029.2。故答案为：29.2。15（2020市北区校级自主招生）如图是四冲程内燃机的示意图，其中，B 是 排气 冲程；把内能转化成机械能的冲程是 A（选填字母代号）。【解答】解：A、气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，内能转化成机械能；B、排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；C、进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；D、气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，机械能转化成内能。故答
32、案为：排气；A。16（2022涪城区校级自主招生）小汽车的发动机的排气量有的标有“1.8T“，有的标有“1.8L”。“T”表示“涡轮增压”，通过给发动机足量的空气来使汽油更允分地燃烧，因而比标“L”汽车发动机更节能，同样的汽油加在标”T”汽车发动机内和加在标”L“汽车发动机内，其热值 不变（选填“变大变小”或“不变”）。200g 的汽油完全燃烧放出的热量是 9.2106 J（q汽油4.6107J/kg）【解答】解：热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，所以汽油加在 T 型轿车内比加在 L 型轿车内热值是相同的。完全燃烧 200g 汽油放出的热量：Q放mq0.2kg4.6107J/kg9.2106J
33、。故答案为：不变；9.2106。17（2022枣庄自主招生）一台单缸四冲程汽油机，如图甲是 做功 冲程，其能量转化情况与 乙（选填“乙”或“丙”）图相同，是通过 做功 方式飞轮改变了内能，转速是 3600r/min，该汽油机每秒钟完成 30 个工作循环。该汽油机的能量流向如图丁所示，则该汽油机的热机效率为 30%。【解答】解：（1）两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程，此冲程内能转化为的机械能；（2）丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。乙图对试管中的水加热，加快
34、水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能，因此与做功冲程原理相同的是乙实验。（3）汽油机转速是 3600r/min，每秒转 60 转，完成 30 个工作循环，做功 30 次；（4）从内燃机的能流图可知，热量损失主要有燃料没有完全燃烧、废气带走的热量、克服摩擦损耗的能量、散失的热量，所以汽油机的热机效率：100%33%30%7%30%。故答案为：做功；乙；做功；30；30%。三实验探究题（共 3 小题）18（2020市南区校级自主招生）如图所示，某同学做了一个气体膨胀的小实验，他将瓶盖的平滑顶部沾水，翻转后放在可口可乐瓶的瓶口。双手搓热，轻轻地将可
35、乐瓶握实，几秒钟后，将会看到瓶盖在瓶口一直跳动。请你根据所学的物理知识，回答下列问题：（1）瓶盖沾水和不沾水两种情况，沾水（选填“沾水”或“不沾水”）情况演示效果更好；（2）分别在夏天和冬天做这个实验，在 冬天（选填“夏天”或“冬天”）效果会更好；（3）分别用小瓶（750 毫升）和大瓶（2000 毫升）做此实验，选 小瓶（选填“小瓶”或“大瓶”）实验效果更好。【解答】解：（1）瓶盖有沾水的目的是为了让瓶盖与瓶口更加密合，如果没有沾水，瓶盖与瓶口的密闭性差，将无法看到瓶盖在瓶一直跳动，故选“沾水”情况演示效果更好；（2）该实验是利用手的热量来加热瓶中空气的，手与瓶中空气的温差越大，瓶中空气温度变
36、化越明显，实验越容易成功，冬天手与瓶中空气温差大，所以冬天实验效果好；（3）瓶子越小，瓶中空气越少，在吸收热量相同的情况下，温度上升越多，瓶内气体的压强越大，越容易推动瓶塞跳动。故答案为：（1）沾水；（2）冬天；（3）小瓶。19（2018夏津县校级自主招生）如图甲所示是萘的熔化实验装置（1）将装有萘的试管放在盛水的烧杯中加热而不是直接加热的目的是 使萘受热均匀；（2）图乙是小明绘制的萘熔化的图象，其中 BC 段物体处于 固液共存 态，整个熔化过程用时约 20 分钟；由图象可以推断，萘是 晶体（选填“晶体”或“非晶体”）。（3）图丙是某一时刻读取温度计时的情景，温度计的读数方法正确的是 B（选填
37、“A”、“B”或“C”），此时的温度为 48。【解答】解：（1）将装有荼的试管放在盛水的烧杯内加热，这样可以使荼受热均匀，这种加热方法是水浴法；（2）由图象可知，BC 段荼吸热温度不变，有一定的熔点，是晶体。BC 段是荼的熔化过程，处于固液共存状态，整个熔化用时 30min10min20min；（3）温度计在读数时，视线要与液柱的上表面相平，故 B 的方法是正确的；图中温度计的分度值为 1，示数在零上，为 48。故答案为：（1）使荼受热均匀；（2）固液共存态；20；晶体；（3）B；48。20（2018市中区校级自主招生）小梦同学用如图所示的装置对冰加热。（1）根据实验记录他绘制了冰熔化时温度随
38、时间变化的图象，如图乙所示。由图象可知冰是 晶体（填“晶体”或“非晶体”）；在 10min 末这个时刻，杯里的物质处于 固液共存状态（填“固态”、“液态”或固液共存状态”）；比较 AB 和 CD 线段的倾斜程度可知，冰的比热容比水的比热容要 小（填“大”或“小”）（2）继续加热到水沸腾，此时在水面上方出现一些“白气”是 小水滴（选填“小冰晶”、“小水滴”或“水蒸气”）。温度计的示数如图丙所示且一直保持不变，则水的沸点是 97，这说明当时水面上方的大气压 低于（填“高于”、“低于”或“等于”）一个标准大气压。【解答】解：（1）如乙图，冰在 BC 段吸收热量，温度保持 0不变，所以冰是晶体；图中
39、BC 段冰处于熔化过程，冰熔化时，处于固液共存状态；AB 段和 CD 段比较可知，在质量不变时，吸收相同的热量 AB 温度变化大，故由 Q吸cmt 可知冰的比热容比水小；（2）继续加热到水沸腾，此时在水面上方出现一些“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠；越往上温度计的示数越大，是零上，每一个大格代表 10，每一个小格代表 1，示数是 97，故水的沸点为 97；一标准大气压下水的沸点是 100又因为气压越低，沸点越低，因为此时沸点是97，故大气压低于一标准大气压。故答案为：（1）晶体；固液共存状态；小；（2）小滴；97；低于。四计算题（共 4 小题）21（2020市南区校级自主招生）如图是建造楼房
40、时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车正常工作时每小时将 60m3的混凝土输送到 10m 高的楼上，消耗柴油 2kg，已知 g 取 10N/kg，混凝土密度 混凝土4.3103kg/m3，柴油热值 q柴油4.3107J/kg，求泵车的效率。【解答】解：60m3的混凝土的质量：m混凝土V4.3103kg/m360m3的2.58105kg，该车所做的有用功：WGhmgh2.58105kg10N/kg10m2.58107J，完全燃烧 2kg 柴油产生的热量：Q放mq柴油2kg4.3107J/kg8.6107J，泵车的效率为：100%100%30%。答：泵车的
41、效率为 30%。22（2020市南区校级自主招生）为解决发动机的过热问题，除通过空气自然散热之外，还采用水冷却技术，其原理是将冷水注入与发动机接触的水冷管冷水吸热升温后被排出，使机器工作温度保持稳定。为达到上述要求，还需确定出水冷管和发动机的接触面积与发动机的总散热面积的比值 K。已知某发动机的 K60%，发动机与空气接触部分能带走总热量的 10%，余下热量全部由水冷管带走。发动机输入功率为 P、效率为，正常工作的环境室温为 t，每秒从水冷管入口处通入体积为 V、温度为 t 的冷水。（已知水的比热容为 c，密度为）求：（1）该发动机每秒通过空气自然散发的热量；（2）水冷管中的水每秒从发动机吸收
42、的热量；（3）水冷管出口处的水温。【解答】解：（1）由题知，发动机散热通过空气自然散热和冷水吸热后排出实现，发动机输入功率为 P、效率为，设每秒散热为 Q，E 为输入能量，输入能量 EPt，发动机输入能量一部分转化为有用能量，一部分通过散热向外排出，即：EW+Q，由 知，1，发动机每秒产生热量：Q（1）P1s（1）P，因为发动机与空气接触部分能带走总热量的 10%，所以发动机每秒通过空气自然散发的热量：Q空气10%Q10%（1）P0.1（1）P；（2）散热时：Q水冷+Q空气Q，所以水冷管中的水每秒从发动机吸收的热量：Q水冷QQ空气（1）P0.1（1）P0.9（1）P；（3）设水冷管出口处水温为
43、 T，由 Q吸cm（tt0）和 可得，冷水每秒从发动机吸收热量：Q水冷cm（Tt）cV（Tt），所以：cV（Tt）0.9（1）P，解得：T+t。答：（1）该发动机每秒通过空气自然散发的热量为 0.1（1）P；（2）水冷管中的水每秒从发动机吸收的热量为 0.9（1）P；（3）水冷管出口处的水温为+t。23（2020鼓楼区校级自主招生）有一很大平整的冰块，（冰是 0）在上面挖一个容积为 V1000cm3的洞，在上面盖一个不导热的盖子，盖子上钻一个小孔，从小孔里灌100的热水，问至少灌多少千克的热水不会有水溢出？（水的密度为 1.0103千克/立方米，冰 0.9103kg/m3）（水比热容 4.21
44、03J/（kg），冰 Q3.3105J/kg，即 1000冰融化成水需要的热量是 3.3105J/kg）。【解答】解：冰吸收热量后会熔化，设熔化的冰的体积为 V1，Q3.3105J/kg；则冰熔化吸收的热量为：Q吸m冰Q冰V1Q；冰熔化成水后，质量不变，根据 可知，冰熔化成水的体积为：V水0.9V1；冰熔化成水后缩小的体积为：VV1V水V10.9V10.1V1；V1000cm30.001m3，则需要添加的水的体积为：V水总V+V0.001m3+0.1V1；所加水的质量为：m水水V水总水（0.001m3+0.1V1）；水放出的热量为：Q放c水m水t；水放出的热量与冰吸收的热量是相同的，即 Q吸Q
45、放，冰V1Qc水m水t；代入数据得：0.9103kg/m3V13.3105J/kg4.2103J/（kg）1103kg/m3（0.001m3+0.1V1）（1000）；解得：V11.65103m3；则添加的水的体积为：V水总V+V0.001m3+0.11.65103m31.165103m3；所加水的质量为：m水水V水总1103kg/m31.165103m31.165kg。答：至少灌 1.165 千克的热水不会有水溢出。24（2022枣庄自主招生）可燃冰的学名为“天然气水合物”，是一种由水和天然气在高压、低温情况下形成的类冰状结晶物质，可看成高度压缩的固态天然气，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何
46、残渣，被视为21世纪的新型绿色能源，我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，1m3的可燃冰可转化为 161m3的甲烷气体和 0.8m3的水。已知甲烷气体的热值为 3.6107J/m3，水的比热容为 4.2103J/（kg）。（1）在标准大气压下，1m3可燃冰完全燃烧，最多能将多少 0的水烧开？（2）已知甲烷的密度为 0.7kg/m3，求可燃冰的密度。【解答】解：（1）1m3可燃冰可转化为 161m3的甲烷气体，这些甲烷完全燃烧放热：5.796109J，在标准大气压下，水的沸点是 100，即水的末温为 100，由 Q吸Q放cmt 得：1.38104kg。（2）1m3可燃冰可转化为 161m3的甲烷气和 0.8m3的水，由得甲烷的质量 112.7kg；水的质量；1m3可燃冰的质量：mm甲烷+m水112.7kg+800kg912.7kg，可燃冰的密度：。答：（1）在标准大气压下，1m3可燃冰完全燃烧，最多能将 1.38104kg 的 0水烧开。（2）可燃冰的密度为 912.7kg/m3。