初中物理内能试题

"水与食用油"是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为了验证这一结论，他设计了如下探究实验：

（1）取两个相同的试管，分别装入 　　相等、初温相同的水和食用油。

（2）将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内，并将实验装置固定在铁架台上，如图甲所示。打开加热开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，实验过程中，其中一支温度计的示数如图乙所示，其读数是 　　℃。

（3）小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过分析可知，在相同时间内 　　的温度变化大，可得出 　　的吸热本领大。

疫情尚未结束，防控不能放松。我们进入校园在使用酒精免洗洗手液进行消毒的过程中：

（1）能闻到酒精味；（2）双手涂抹得越均匀干的越快。请用物理知识解释这两种现象。

答：（1）　           　；

（2）　            　。

某路灯的灯杆顶端有太阳能电池板和风车，风车转动带动发电机发电，它发电的原理是 　　现象。若太阳光辐射到该电池板的能量为 $2.7\times {10}^{7}J$，这与完全燃烧 　　焦炭放出的热量相当（焦炭的热值为 $3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$）。

下列实例，通过做功改变物体内能的是 　　

A．	晒太阳	B．	搓手取暖
C．	用电褥子取暖	D．	向双手哈气取暖

“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过高速路段 $A$点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段 $B$点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为 $1150N$，消耗的汽油为 $3\mathit{kg}$。（汽油的热值为 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$求：

（1）汽车在 $\mathit{AB}$之间的速度；

（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功；

（3）汽车发动机的效率。

如图所示，粽子是端午节的一种传统食品，包粽子、煮粽子过程中也有许多物理知识，下列说法错误的是 $($ 　　 $)$

A．	刚煮熟的粽子很烫，是因为它含有的热量多
B．	用粽叶将糯米包裹起来，说明力可以改变物体的形状
C．	用细线系紧粽子时，线越细感觉越勒手，是因为受力面积小，压强大
D．	粽子放入锅中，加热至水沸腾后，继续加热，水的温度保持不变

下列现象和推断不符合实际的是 $($ 　　 $)$

A．	现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动
B．	现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：分子间只有引力没有斥力
C．	现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高
D．	现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低

请按要求完成下列实验：

小杜同学进行"探究冰熔化时温度的变化规律"的实验，图甲所示，此时温度计的示数为 　　 。图乙是根据实验数据画出的图像，图像中 　　（选填" "" "或" " 段表示冰的熔化过程；若实验中冰的质量为 ，它在 段升温过程中吸收的热量为 　　 。

冬泳逐渐成为部分人们喜爱的锻炼方式，关于冬泳的情景下列描述正确的是 　　

A．	冬季湖面上方出现少量"白气"是液体汽化形成的
B．	水易流动且没有固定形状说明水分子间没有作用力
C．	人体在水中觉得寒冷主要是做功改变了人体的内能
D．	在有风时出水后感觉特别冷是由于体表水蒸发吸热

将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作 $2h$ ，屏幕显示如图所示，已知电费单价为0.5元 $/\mathit{kW}\cdot h$ ，电热水器的功率为 　　 $W$ ；若该时间内消耗的电能全部给 $40\mathit{kg}$ 的水加热（水未沸腾），则水温升高 　　 ${}^{°}\text{C}$ 。

$\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

如图所示，是载有"天问一号"的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是 $($ 　　 $)$

A．	火箭发射时出现的大量"白气"是汽化现象
B．	火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
C．	火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
D．	燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大

核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的"华龙一号"核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。

（1）一回路：反应堆中核燃料反应产生大量的热，从而将水加热到约 ${320}^{°}\text{C}$ ，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是 　　。

（2）二回路：蒸汽发生器中的水被加热后 　　（填物态变化名称）成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。

（3）三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且 　　。

2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的"祝融号"火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现中国航天历史性的突破。

（1）虽然火星大气稀薄，着陆组合体冲入火星大气层后，5千米 $/$ 秒级别的速度依然导致大气冲击和摩擦产生了巨大的振动和热量，足以熔化大部分金属。通过隔热装置和多种散热手段，着陆组合体的温度依然能保持常温。图甲为着陆组合体部分着陆流程的示意，则隔热装置应安装在 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 处。

（2）当着陆组合体的速度骤降到数百米 $/$ 秒，巨大的降落伞在火星上空约10千米的高度打开。当速度降低到100米 $/$ 秒以内，降落伞"功成身退"，着陆组合体依靠底部强大的反冲火箭工作进一步减速。随着速度进一步降低，着陆组合体进入悬停避障状态。着陆组合体悬停时（如图乙所示），反冲火箭喷气的方向为 　　。

（3）着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右，也被叫做"恐怖9分钟"。这是因为火星距离地球太遥远 $(5.5\times {10}^{10}$ 米 $~4\times {10}^{11}$ 米），如果着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信，信号来回至少需要几分钟？（电磁波在真空中传播速度为 $3\times {10}^8$ 米 $/$ 秒）

如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为 $m$ 的物体从左侧圆弧槽 $A$ 点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽 $B$ 点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽 $C$ 点处。其中 $A$ 、 $B$ 两点距离水平面的高度分别为 $H$ 、 $h$ （忽略空气阻力）。

（1）物体从 $A$ 点滑到水平面时，重力所做的功为 　　。

（2）物体从 $A$ 点滑到 $B$ 点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为 $\eta$ ，则物体到达 $B$ 点时温度升高了 　　。（物体比热容用 $c$ 表示）

（3） $C$ 点距离水平面的高度为 　　。

中国首次火星探索任务"天问一号"探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。

表1

	第1代	第2代	第3代	第4代
燃料	氧气和汽油混合	偏二甲肼	煤油	液态氢
氧化剂		四氧化二氮	液态氧	液态氧

表2

燃料	热值	燃料	热值
汽油	$4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$	煤油	$4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$
柴油	$4.3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$	氢	$1.4\times {10}^{8}J/\mathit{kg}$

（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 　　和 　　。

（2）某火箭发射时携带了 $3\times {10}^4\mathit{kg}$ 液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为 ${20}^{°}\text{C}$ 的水加热至沸腾？ $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$ ，当地大气压为1标准大气压 $]$

（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以 $70\mathit{kW}$ 的功率匀速行驶 $0.5h$ ，消耗了 $2\mathit{kg}$ 燃料，求该发动机的效率。