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1.我国的“奋进号”潮流能发电机组于2022年2月在舟山秀山岛成功下海，其核心部件是“水下大风车”，将它安装在海底后，涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的“水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这个过程中
机械
能转化为电
能。在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变
。答案
1.机械 电 保持不变
解析
【分析】首先明确题目中的能量转化场景：涨潮或落潮时，海水流动具有机械能，冲击“水下大风车”带动发电机发电，据此判断能量转化类型；再结合能量守恒定律，确定能量总量的变化情况。
【解析】海水流动时具有机械能，冲击“水下大风车”时，机械能通过发电机转化为电能；根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在转化和转移过程中总量保持不变。
【答案】机械；电；保持不变
【知识点】机械能转化为电能；能量守恒定律
【点评】本题考查能量转化与能量守恒的基础知识点，结合实际场景理解能量转化，难度较低，属于基础识记类题目。
【难度系数】0.9
【解析】海水流动时具有机械能，冲击“水下大风车”时，机械能通过发电机转化为电能；根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在转化和转移过程中总量保持不变。
【答案】机械；电；保持不变
【知识点】机械能转化为电能；能量守恒定律
【点评】本题考查能量转化与能量守恒的基础知识点，结合实际场景理解能量转化，难度较低，属于基础识记类题目。
【难度系数】0.9
2. 如图14-1所示是四冲程汽油机工作过程中
压缩
冲程的示意图。实际生活中常用比热容
（选填“密度”“比热容”或“热值”）较大的液体作为给汽油机降温的冷却剂。 答案
2.压缩 比热容
解析
【分析】
首先明确四冲程汽油机各冲程的判断依据：压缩冲程的特征是进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气缸内气体；其次，冷却剂需具备良好的吸热能力，结合比热容的物理意义分析冷却剂的选择。
【解析】
1. 冲程判断：四冲程汽油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的工作物质，结合示意图的气门状态（两气门关闭）和活塞运动方向（上行），可确定该冲程为压缩冲程。
2. 冷却剂选择：根据热量公式$Q=cm\Delta t$，相同质量的液体升高相同温度时，比热容越大，吸收的热量越多，冷却效果越好，因此常用比热容较大的液体作为汽油机的冷却剂。
【答案】
压缩；比热容
【知识点】
四冲程汽油机的冲程判断；比热容的应用
【点评】
本题考查热学基础知识点，侧重内燃机冲程的识别和比热容的实际应用，难度较低，属于学生应掌握的基础内容。
【难度系数】
0.8
首先明确四冲程汽油机各冲程的判断依据：压缩冲程的特征是进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气缸内气体；其次，冷却剂需具备良好的吸热能力，结合比热容的物理意义分析冷却剂的选择。
【解析】
1. 冲程判断：四冲程汽油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的工作物质，结合示意图的气门状态（两气门关闭）和活塞运动方向（上行），可确定该冲程为压缩冲程。
2. 冷却剂选择：根据热量公式$Q=cm\Delta t$，相同质量的液体升高相同温度时，比热容越大，吸收的热量越多，冷却效果越好，因此常用比热容较大的液体作为汽油机的冷却剂。
【答案】
压缩；比热容
【知识点】
四冲程汽油机的冲程判断；比热容的应用
【点评】
本题考查热学基础知识点，侧重内燃机冲程的识别和比热容的实际应用，难度较低，属于学生应掌握的基础内容。
【难度系数】
0.8
3.在某次课外活动中,某同学将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖轻轻拧上,握住上下两部分,用力拧成如图14-2所示的形状,会看到瓶盖被弹出,并发出爆响声,同时瓶口内出现白雾。拧瓶子时瓶盖未弹出前跟汽油机
压缩
冲程类似,瓶盖被弹出时,瓶内气体的内能减小
而导致温度降低,水蒸气液化出现白雾。答案
3.压缩 减小
解析
【分析】
解题时，先明确拧瓶子过程的能量转化与汽油机冲程的对应关系，再分析瓶盖弹出时的内能变化。第一步：拧瓶子时，对瓶内气体做功，机械能转化为气体内能，这与汽油机压缩冲程的能量转化一致；第二步：瓶盖弹出时，瓶内气体对外做功，内能发生变化，结合白雾的形成原因分析内能的改变情况。
【解析】
拧瓶子时，握住矿泉水瓶上下部分用力拧，是对瓶内气体做功，使气体的内能增加，机械能转化为内能，这和汽油机压缩冲程中活塞压缩气缸内气体，机械能转化为内能的过程类似，所以拧瓶子时瓶盖未弹出前跟汽油机压缩冲程类似。当瓶盖被弹出时，瓶内气体膨胀对瓶盖做功，气体的内能转化为瓶盖的机械能，因此瓶内气体的内能减小，温度降低，瓶口内的水蒸气遇冷液化形成白雾。
【答案】
压缩；减小
【知识点】
内能的改变；汽油机的冲程
【点评】
本题结合生活中的物理现象考查内能的改变和汽油机冲程的知识，将抽象的物理概念与实际场景结合，难度适中，需要学生理解做功改变内能的规律及汽油机各冲程的能量转化特点。
【难度系数】
0.6
解题时，先明确拧瓶子过程的能量转化与汽油机冲程的对应关系，再分析瓶盖弹出时的内能变化。第一步：拧瓶子时，对瓶内气体做功，机械能转化为气体内能，这与汽油机压缩冲程的能量转化一致；第二步：瓶盖弹出时，瓶内气体对外做功，内能发生变化，结合白雾的形成原因分析内能的改变情况。
【解析】
拧瓶子时，握住矿泉水瓶上下部分用力拧，是对瓶内气体做功，使气体的内能增加，机械能转化为内能，这和汽油机压缩冲程中活塞压缩气缸内气体，机械能转化为内能的过程类似，所以拧瓶子时瓶盖未弹出前跟汽油机压缩冲程类似。当瓶盖被弹出时，瓶内气体膨胀对瓶盖做功，气体的内能转化为瓶盖的机械能，因此瓶内气体的内能减小，温度降低，瓶口内的水蒸气遇冷液化形成白雾。
【答案】
压缩；减小
【知识点】
内能的改变；汽油机的冲程
【点评】
本题结合生活中的物理现象考查内能的改变和汽油机冲程的知识，将抽象的物理概念与实际场景结合，难度适中，需要学生理解做功改变内能的规律及汽油机各冲程的能量转化特点。
【难度系数】
0.6
4.端午节期间,小龙在家里学习时,闻到粽子的香味,这是
扩散
现象;煮粽子时,是通过热传递
的方式改变它的内能。一台某型号四冲程汽油机曲轴的转速是1800 r/min,该汽油机工作时每秒对外做功15
次。答案
4.扩散 热传递 15
解析
【分析】
本题考查热学和汽油机的基础知识点，需依次分析每个空对应的物理概念：第一个空，闻到香味是分子扩散的体现；第二个空，改变内能的方式需区分做功和热传递；第三个空，要结合四冲程汽油机的工作规律计算做功次数。
【解析】
1. 闻到粽子香味，是因为粽子的香味分子在空气中发生扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故第一空填扩散；
2. 煮粽子时，粽子从高温的水中吸收热量，是通过热传递的方式改变内能，故第二空填热传递；
3. 四冲程汽油机曲轴转速为1800 r/min，换算为每秒转数：1800÷60=30 r/s；四冲程汽油机每转2圈完成一个工作循环，对外做功1次，因此每秒对外做功次数为30÷2=15次，故第三空填15。
【答案】
扩散 热传递 15
【知识点】
扩散现象、热传递改变内能、四冲程汽油机工作原理
【点评】
本题为热学和汽油机的基础应用题，考查的都是教材核心基础知识点，难度较低，需准确记忆相关概念和规律。
【难度系数】
0.8
本题考查热学和汽油机的基础知识点，需依次分析每个空对应的物理概念：第一个空，闻到香味是分子扩散的体现；第二个空，改变内能的方式需区分做功和热传递；第三个空，要结合四冲程汽油机的工作规律计算做功次数。
【解析】
1. 闻到粽子香味，是因为粽子的香味分子在空气中发生扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故第一空填扩散；
2. 煮粽子时，粽子从高温的水中吸收热量，是通过热传递的方式改变内能，故第二空填热传递；
3. 四冲程汽油机曲轴转速为1800 r/min，换算为每秒转数：1800÷60=30 r/s；四冲程汽油机每转2圈完成一个工作循环，对外做功1次，因此每秒对外做功次数为30÷2=15次，故第三空填15。
【答案】
扩散 热传递 15
【知识点】
扩散现象、热传递改变内能、四冲程汽油机工作原理
【点评】
本题为热学和汽油机的基础应用题，考查的都是教材核心基础知识点，难度较低，需准确记忆相关概念和规律。
【难度系数】
0.8
5. 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧，发射前加注燃料时，应在
低温
（选填“低温”或“高温”）环境中进行。为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高，应先加注煤油
（选填“煤油”“液态氢”或“液态氧”）。已知氢的热值为$1.4×10^{8}\ \mathrm{J/kg}$，则质量为1 t氢完全燃烧放出的热量为$1.4×10^{11}$
J。答案
5.低温 煤油 $1.4×10^{11}$
解析
【分析】
要解决这道题，需结合燃料的状态特性和热值计算规则分析：
1. 液态氢、液态氧仅在低温环境下能保持液态，温度过高会汽化为气体，因此加注燃料需在低温环境；
2. 对比三种燃料，煤油的沸点最高，最不易汽化，先加注煤油可避免其他燃料汽化导致贮箱气压过高；
3. 计算热量时需先统一质量单位，再利用热值公式计算。
【解析】
1. 液态氢和液态氧的稳定液态状态依赖低温环境，高温会发生汽化，故加注燃料应在低温环境；
2. 三种燃料中，煤油的沸点远高于液态氢、液态氧，汽化难度最大，为防止燃料汽化导致贮箱气压过高，应先加注煤油；
3. 单位换算：1 t = 1000 kg，根据热值公式$Q_{放}=mq$，代入数据得：$Q_{放}=1000\ \mathrm{kg}×1.4×10^{8}\ \mathrm{J/kg}=1.4×10^{11}\ \mathrm{J}$。
【答案】
低温；煤油；$1.4×10^{11}$
【知识点】
物态变化、热值计算
【点评】
本题结合航天发射的实际场景，考查物态变化和热值的基础应用，将物理知识与科技实际结合，难度适中，注重学生对基础知识点的理解和应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合燃料的状态特性和热值计算规则分析：
1. 液态氢、液态氧仅在低温环境下能保持液态，温度过高会汽化为气体，因此加注燃料需在低温环境；
2. 对比三种燃料，煤油的沸点最高，最不易汽化，先加注煤油可避免其他燃料汽化导致贮箱气压过高；
3. 计算热量时需先统一质量单位，再利用热值公式计算。
【解析】
1. 液态氢和液态氧的稳定液态状态依赖低温环境，高温会发生汽化，故加注燃料应在低温环境；
2. 三种燃料中，煤油的沸点远高于液态氢、液态氧，汽化难度最大，为防止燃料汽化导致贮箱气压过高，应先加注煤油；
3. 单位换算：1 t = 1000 kg，根据热值公式$Q_{放}=mq$，代入数据得：$Q_{放}=1000\ \mathrm{kg}×1.4×10^{8}\ \mathrm{J/kg}=1.4×10^{11}\ \mathrm{J}$。
【答案】
低温；煤油；$1.4×10^{11}$
【知识点】
物态变化、热值计算
【点评】
本题结合航天发射的实际场景，考查物态变化和热值的基础应用，将物理知识与科技实际结合，难度适中，注重学生对基础知识点的理解和应用。
【难度系数】
0.6
6.《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图14-3所示）。
使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将
水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是 （
A.这是一台永动机
B.水在输送过程中重力势能不变
C.转轮转速越快，输水做功的功率越大
D.上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将
水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是 （
C
）A.这是一台永动机
B.水在输送过程中重力势能不变
C.转轮转速越快，输水做功的功率越大
D.上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
答案
6.C
解析
【分析】
要判断各选项的正确性，需结合物理相关概念逐一分析：
1. 永动机的定义：不消耗能量却能持续对外做功的机器，违背能量守恒定律；
2. 重力势能的影响因素：质量和高度，高度越高，重力势能越大；
3. 功率的物理意义：表示做功快慢，相同时间内做功越多，功率越大；
4. 定滑轮与动滑轮的区别：轴是否固定，固定的是定滑轮，随物体运动的是动滑轮。
【解析】
选项A：永动机违背能量守恒定律，高转筒车依靠流水的能量驱动，消耗水流的能量，并非永动机，A错误；
选项B：水被从低处输送到高处，质量不变，高度增加，根据重力势能的影响因素，水的重力势能增大，B错误；
选项C：功率是做功快慢的物理量，转轮转速越快，相同时间内输送的水越多，克服水的重力做的功越多，做功越快，因此输水做功的功率越大，C正确；
选项D：定滑轮的轴固定不动，动滑轮的轴随物体运动。图中上下两个转轮的轴均固定，都相当于定滑轮，并非定滑轮和动滑轮，D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力势能、功率、能量守恒、滑轮
【点评】
本题结合古代科技发明考查初中物理基础概念，需要学生准确理解各物理概念的内涵，逐一分析选项即可得出答案，属于基础题。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正确性，需结合物理相关概念逐一分析：
1. 永动机的定义：不消耗能量却能持续对外做功的机器，违背能量守恒定律；
2. 重力势能的影响因素：质量和高度，高度越高，重力势能越大；
3. 功率的物理意义：表示做功快慢，相同时间内做功越多，功率越大；
4. 定滑轮与动滑轮的区别：轴是否固定，固定的是定滑轮，随物体运动的是动滑轮。
【解析】
选项A：永动机违背能量守恒定律，高转筒车依靠流水的能量驱动，消耗水流的能量，并非永动机，A错误；
选项B：水被从低处输送到高处，质量不变，高度增加，根据重力势能的影响因素，水的重力势能增大，B错误；
选项C：功率是做功快慢的物理量，转轮转速越快，相同时间内输送的水越多，克服水的重力做的功越多，做功越快，因此输水做功的功率越大，C正确；
选项D：定滑轮的轴固定不动，动滑轮的轴随物体运动。图中上下两个转轮的轴均固定，都相当于定滑轮，并非定滑轮和动滑轮，D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力势能、功率、能量守恒、滑轮
【点评】
本题结合古代科技发明考查初中物理基础概念，需要学生准确理解各物理概念的内涵，逐一分析选项即可得出答案，属于基础题。
【难度系数】
0.6
