初中物理内能试题

“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

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）

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。

民间俗语"霜降有霜，米谷满仓"，霜的形成属于 　　过程（填物态变化名称）。如图所示，用相同的酒精灯分别对质量、初温均相同的煤油和蓖麻油加热相同时间，观察到蓖麻油比煤油的温度变化大，说明 　　的比热容更大。

据悉，联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会 $\left(\mathit{COP}15\right)$ 将于2021年10月在云南省昆明市召开，届时远方的宾客将有机会品尝云南特色小吃"过桥米线"。以下说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	热汤表面的油层加快了汤汁的蒸发
B．	加入米线后，热汤从米线吸收热量
C．	放入热汤中的肉片很快熟了，是通过做功的方式增加了内能
D．	汤的香气扑鼻，说明分子在不停地做无规则运动

某校为改善学生生活条件，给学生宿舍安装了100台某品牌速热式电热水器，该电热水器铭牌标明：加热功率 $4400W$ ，保温功率 $100W$ ，水箱容积 $25L$ ；内部结构如图甲所示， $R_1$ 、 $R_2$ 是水箱中加热盘内的电热丝。水箱放满水后闭合开关 $S_1$ 开始加热，当水温升高到 ${40}^{°}\text{C}$ 时，温控开关 $S_2$ 自动切换到保温状态。同学们为弄清楚该电热水器性能，做了以下探究，请你帮助完成：

（1） $R_2$ 的阻值多大？

（2）如果每台每天平均保温 $20h$ ，这100台电热水器在额定电压下每天因保温要浪费多少 $\mathit{kW}\cdot h$ 的电能？

（3）善于观察的张林发现，当他们寝室只有热水器工作时，将一箱冷水加热 $1\mathit{min}$ ，热水器显示屏显示水温由 ${20}^{°}\text{C}$ 上升到 ${22}^{°}\text{C}$ ，同时本寝室的电能表（如图乙）指示灯闪烁了80次，则该电热水器的效率多大？ $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$ ，不考虑电阻随温度变化）

生命离不开水，水是宝贵的资源。以下关于水的说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	地面上的水变干了是升华现象
B．	冬天用热水袋取暖是利用水的比热容大
C．	水结冰的过程需要吸热
D．	岳阳水资源丰富，我们不需要节约用水

小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华用容量为的水壶装满水，水的初温是，然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是，水刚烧开时天然气表的示数变为，天然气的热值为，水的比热容，当地大气压为标准大气压。求：

（1）水吸收的热量（不计水的热量损失）；

（2）天然气完全燃烧放出的热量；

（3）天然气灶的效率。

图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有 $5L$ 的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工作时的电压为 $220V$ ，额定功率为 $2200W$ ，水的比热容为 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$ 。问：

（1）该小厨宝内胆装有水的质量为 　　 $\mathit{kg}$ ；

（2）由图象可知，加热 $5\mathit{min}$ ，水温升高了 　　 ${}^{°}\text{C}$ ，吸收的热量为 　　 $J$ ；

（3）本次加热小厨宝消耗了 　　 $J$ 的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？