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7. 一台四冲程汽油机的一个冲程中,火花塞点火,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞对外做功,则该冲程（
A.是压缩冲程
B.气体对外做功,内能转化为机械能
C.活塞依靠飞轮的惯性而运动
D.气体对外做功,气体的内能增加
B
）A.是压缩冲程
B.气体对外做功,内能转化为机械能
C.活塞依靠飞轮的惯性而运动
D.气体对外做功,气体的内能增加
答案
B
解析
【分析】
首先明确四冲程汽油机各冲程的核心特征：做功冲程的标志是火花塞点火，燃气推动活塞做功，能量转化为内能转化为机械能；仅做功冲程为主动运动，其余冲程（吸气、压缩、排气）依靠飞轮惯性完成。接下来结合题目描述判断冲程类型，再逐一分析选项：题目中火花塞点火、燃气推动活塞做功，属于做功冲程，据此排除不符合的选项。
【解析】
根据题目中“火花塞点火、燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞对外做功”的描述，可确定该冲程为做功冲程，对各选项分析如下：
A. 压缩冲程的特点是活塞上行压缩气缸内气体，火花塞不点火，与题目描述不符，A错误；
B. 做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞对外做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能，B正确；
C. 只有做功冲程是主动运动，吸气、压缩、排气冲程依靠飞轮惯性完成，C错误；
D. 气体对外做功时，自身的内能会减少，而非增加，D错误。
【答案】
B
【知识点】
四冲程汽油机、内能与机械能转化
【点评】
本题考查四冲程汽油机做功冲程的特点及能量转化，属于基础知识点的应用，需准确区分各冲程的标志和能量变化，难度较低。
【难度系数】
0.7
首先明确四冲程汽油机各冲程的核心特征：做功冲程的标志是火花塞点火，燃气推动活塞做功，能量转化为内能转化为机械能；仅做功冲程为主动运动，其余冲程（吸气、压缩、排气）依靠飞轮惯性完成。接下来结合题目描述判断冲程类型，再逐一分析选项：题目中火花塞点火、燃气推动活塞做功，属于做功冲程，据此排除不符合的选项。
【解析】
根据题目中“火花塞点火、燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞对外做功”的描述，可确定该冲程为做功冲程，对各选项分析如下：
A. 压缩冲程的特点是活塞上行压缩气缸内气体，火花塞不点火，与题目描述不符，A错误；
B. 做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞对外做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能，B正确；
C. 只有做功冲程是主动运动，吸气、压缩、排气冲程依靠飞轮惯性完成，C错误；
D. 气体对外做功时，自身的内能会减少，而非增加，D错误。
【答案】
B
【知识点】
四冲程汽油机、内能与机械能转化
【点评】
本题考查四冲程汽油机做功冲程的特点及能量转化，属于基础知识点的应用，需准确区分各冲程的标志和能量变化，难度较低。
【难度系数】
0.7
8. 如图所示为比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量的实验装置,有关该实验,下列说法中错误的是（
A.要控制水的质量相等
B.要控制燃料加热时间相等
C.要控制燃料的质量相等
D.只要用到天平和温度计两种测量工具
B
）A.要控制水的质量相等
B.要控制燃料加热时间相等
C.要控制燃料的质量相等
D.只要用到天平和温度计两种测量工具
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确实验目的是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，实验采用控制变量法，通过水升高的温度反映燃料放出热量的多少。逐一分析选项是否符合实验要求：
1. 选项A：根据热量公式$Q=cm\Delta t$，要比较燃料放热多少，需控制水的质量和比热容相同，因此要控制水的质量相等，该说法正确。
2. 选项B：实验目的是比较燃料完全燃烧放出的总热量，应让质量相等的不同燃料完全燃烧，观察水升高的温度，而非控制加热时间相等，该说法错误。
3. 选项C：题目明确实验对象是“质量相等的不同燃料”，因此需控制燃料的质量相等，该说法正确。
4. 选项D：实验中需要用天平测量水和燃料的质量，用温度计测量水的温度，因此用到天平和温度计两种测量工具，该说法正确。
【解析】
本实验利用转换法和控制变量法，比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量时，需控制水的质量、燃料的质量相同，通过温度计示数变化判断燃料放热多少：
A选项：控制水的质量相等，保证水吸收的热量与温度变化的对应关系，符合实验要求，正确。
B选项：实验无需控制加热时间相等，需让燃料完全燃烧，通过水的温度变化比较总放热量，错误。
C选项：控制燃料质量相等，符合实验“质量相等的不同燃料”的设定，正确。
D选项：测量工具为天平（测质量）和温度计（测温度），正确。因此错误选项为B。
【答案】
B
【知识点】
燃料的热值、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查比较不同燃料放热的实验，需掌握实验的控制变量和转换法的应用，明确实验目的是比较燃料完全燃烧的总放热量，而非加热时间，是基础实验题，需准确理解实验设计逻辑。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确实验目的是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，实验采用控制变量法，通过水升高的温度反映燃料放出热量的多少。逐一分析选项是否符合实验要求：
1. 选项A：根据热量公式$Q=cm\Delta t$，要比较燃料放热多少，需控制水的质量和比热容相同，因此要控制水的质量相等，该说法正确。
2. 选项B：实验目的是比较燃料完全燃烧放出的总热量，应让质量相等的不同燃料完全燃烧，观察水升高的温度，而非控制加热时间相等，该说法错误。
3. 选项C：题目明确实验对象是“质量相等的不同燃料”，因此需控制燃料的质量相等，该说法正确。
4. 选项D：实验中需要用天平测量水和燃料的质量，用温度计测量水的温度，因此用到天平和温度计两种测量工具，该说法正确。
【解析】
本实验利用转换法和控制变量法，比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量时，需控制水的质量、燃料的质量相同，通过温度计示数变化判断燃料放热多少：
A选项：控制水的质量相等，保证水吸收的热量与温度变化的对应关系，符合实验要求，正确。
B选项：实验无需控制加热时间相等，需让燃料完全燃烧，通过水的温度变化比较总放热量，错误。
C选项：控制燃料质量相等，符合实验“质量相等的不同燃料”的设定，正确。
D选项：测量工具为天平（测质量）和温度计（测温度），正确。因此错误选项为B。
【答案】
B
【知识点】
燃料的热值、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查比较不同燃料放热的实验，需掌握实验的控制变量和转换法的应用，明确实验目的是比较燃料完全燃烧的总放热量，而非加热时间，是基础实验题，需准确理解实验设计逻辑。
【难度系数】
0.5
二、填空题(每空2分,共38分)
9. 新情境 科技成就 [2025 常州]如图所示,2025 年 2 月 20 日,实践二十五号卫星与北斗 G7 星对接之后,实践二十五号卫星为北斗 G7 星注入 142 kg 燃料。燃料加注过程中,两颗卫星结合在一起环绕地球匀速转动且距地面高度不变,加注过程中北斗 G7 星的动能
9. 新情境 科技成就 [2025 常州]如图所示,2025 年 2 月 20 日,实践二十五号卫星与北斗 G7 星对接之后,实践二十五号卫星为北斗 G7 星注入 142 kg 燃料。燃料加注过程中,两颗卫星结合在一起环绕地球匀速转动且距地面高度不变,加注过程中北斗 G7 星的动能
增加
,重力势能增加
,机械能增加
。(增加/不变/减少)答案
增加
增加
增加
增加
增加
解析
【分析】
要判断北斗G7星的动能、重力势能和机械能的变化，需先明确各能量的决定因素：动能由质量和速度决定，重力势能由质量和高度决定，机械能是动能与势能的总和。题目中，北斗G7星在加注燃料过程中，速度不变（匀速转动）、高度不变，但质量因注入燃料而增大，据此分析各能量变化。
【解析】
1. 动能：动能与质量和速度有关，北斗G7星匀速转动，速度v不变，加注燃料后质量m增大，根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，动能增加；
2. 重力势能：重力势能与质量和高度有关，北斗G7星距地面高度h不变，质量m增大，根据重力势能公式$E_p=mgh$，重力势能增加；
3. 机械能：机械能等于动能与重力势能之和，动能和重力势能均增加，因此机械能增加。
【答案】
增加；增加；增加
【知识点】
动能的影响因素；重力势能的影响因素；机械能
【点评】
本题考查机械能相关的基础知识点，核心是掌握动能、重力势能的决定因素，结合题目中质量、速度、高度的变化即可判断各能量的变化，属于基础题，难度适中。
【难度系数】
0.7
要判断北斗G7星的动能、重力势能和机械能的变化，需先明确各能量的决定因素：动能由质量和速度决定，重力势能由质量和高度决定，机械能是动能与势能的总和。题目中，北斗G7星在加注燃料过程中，速度不变（匀速转动）、高度不变，但质量因注入燃料而增大，据此分析各能量变化。
【解析】
1. 动能：动能与质量和速度有关，北斗G7星匀速转动，速度v不变，加注燃料后质量m增大，根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，动能增加；
2. 重力势能：重力势能与质量和高度有关，北斗G7星距地面高度h不变，质量m增大，根据重力势能公式$E_p=mgh$，重力势能增加；
3. 机械能：机械能等于动能与重力势能之和，动能和重力势能均增加，因此机械能增加。
【答案】
增加；增加；增加
【知识点】
动能的影响因素；重力势能的影响因素；机械能
【点评】
本题考查机械能相关的基础知识点，核心是掌握动能、重力势能的决定因素，结合题目中质量、速度、高度的变化即可判断各能量的变化，属于基础题，难度适中。
【难度系数】
0.7
10. [2025 无锡]如图所示,将小车置于水平木板面上,被压缩后的弹簧将小车弹出,这一过程中,弹簧的弹性势能转化为小车的
[二维码]
动
能。实验表明,弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越大
。小车在水平木板上运动时,所受重力对小车不做功
(做功/不做功)。[二维码]
答案
动
大
不做功
大
不做功
解析
【分析】
首先，判断能量转化需明确：弹簧被压缩时具有弹性势能，弹出小车时弹性势能减少，小车由静止变为运动，动能增加，由此确定能量转化类型；其次，根据实验现象“弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远”，结合弹性势能与弹性形变的关系，判断弹性势能的变化；最后，依据做功的两个必要因素（作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离），分析重力是否对小车做功。
【解析】
1. 弹簧弹出小车的过程中，弹簧的弹性势能减小，小车的速度增大，动能增大，因此弹簧的弹性势能转化为小车的动能；
2. 弹簧被压缩得越短，弹性形变程度越大，小车被弹开的距离越远，说明弹簧的弹性势能越大；
3. 做功需要满足两个条件：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动了距离。小车在水平木板上运动时，重力方向竖直向下，小车没有在竖直方向移动距离，因此重力对小车不做功。
【答案】动；大；不做功
【知识点】能量转化、弹性势能、做功的判断
【点评】本题考查初中物理基础知识点，结合实验现象和做功条件即可解答，属于常规基础题。
【难度系数】0.8
首先，判断能量转化需明确：弹簧被压缩时具有弹性势能，弹出小车时弹性势能减少，小车由静止变为运动，动能增加，由此确定能量转化类型；其次，根据实验现象“弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远”，结合弹性势能与弹性形变的关系，判断弹性势能的变化；最后，依据做功的两个必要因素（作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离），分析重力是否对小车做功。
【解析】
1. 弹簧弹出小车的过程中，弹簧的弹性势能减小，小车的速度增大，动能增大，因此弹簧的弹性势能转化为小车的动能；
2. 弹簧被压缩得越短，弹性形变程度越大，小车被弹开的距离越远，说明弹簧的弹性势能越大；
3. 做功需要满足两个条件：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动了距离。小车在水平木板上运动时，重力方向竖直向下，小车没有在竖直方向移动距离，因此重力对小车不做功。
【答案】动；大；不做功
【知识点】能量转化、弹性势能、做功的判断
【点评】本题考查初中物理基础知识点，结合实验现象和做功条件即可解答，属于常规基础题。
【难度系数】0.8
11. 如图所示,A 点的高度$H$大于$B$点的高度$h$,让小球从$A$点由静止开始自由落下,沿光滑轨道$AOB$到达$B$点后离开(不计空气阻力),则小球由$A$点运动到$O$点的过程中,小球的重力势能是
减小
(增大/不变/减小)的,小球在$B$点的机械能等于
(大于/等于/小于)在$A$点的机械能,小球离开$B$点后的运动轨迹应该是图中的c
曲线。答案
减小
等于
c
等于
c
解析
【分析】
要解答本题，需分三步思考：①判断小球从A到O的重力势能变化，重力势能与质量、高度有关，质量不变时，高度降低则势能减小；②判断B点与A点的机械能关系，轨道光滑且不计空气阻力，小球运动过程中机械能守恒；③判断小球离开B点后的轨迹，小球离开后受重力做抛体运动，且机械能守恒，最高点高度不超过A点，据此确定轨迹。
【解析】
1. 重力势能变化：重力势能的大小由质量和高度决定，公式为$E_p=mgh$。小球从A点运动到O点时，质量不变，高度逐渐降低，因此重力势能减小。
2. 机械能关系：轨道光滑且不计空气阻力，小球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，所以小球在B点的机械能等于在A点的机械能。
3. 运动轨迹：小球离开B点后，由于惯性保持运动状态，同时受重力作用，轨迹为曲线；结合机械能守恒，小球能达到的最大高度不会超过A点，因此符合条件的是c曲线。
【答案】
减小；等于；c
【知识点】
重力势能、机械能守恒定律
【点评】
本题考查重力势能的变化、机械能守恒的应用，属于基础题型，需掌握机械能守恒的条件及重力势能的影响因素，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需分三步思考：①判断小球从A到O的重力势能变化，重力势能与质量、高度有关，质量不变时，高度降低则势能减小；②判断B点与A点的机械能关系，轨道光滑且不计空气阻力，小球运动过程中机械能守恒；③判断小球离开B点后的轨迹，小球离开后受重力做抛体运动，且机械能守恒，最高点高度不超过A点，据此确定轨迹。
【解析】
1. 重力势能变化：重力势能的大小由质量和高度决定，公式为$E_p=mgh$。小球从A点运动到O点时，质量不变，高度逐渐降低，因此重力势能减小。
2. 机械能关系：轨道光滑且不计空气阻力，小球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，所以小球在B点的机械能等于在A点的机械能。
3. 运动轨迹：小球离开B点后，由于惯性保持运动状态，同时受重力作用，轨迹为曲线；结合机械能守恒，小球能达到的最大高度不会超过A点，因此符合条件的是c曲线。
【答案】
减小；等于；c
【知识点】
重力势能、机械能守恒定律
【点评】
本题考查重力势能的变化、机械能守恒的应用，属于基础题型，需掌握机械能守恒的条件及重力势能的影响因素，难度适中。
【难度系数】
0.6
12. 小明同学利用某装置对 200 g 冰进行加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数并观察物质的状态。如图所示为他根据记录的数据绘制的温度—时间图像,根据图像可知,物质被加热时,第 10 min 比第 9 min 的内能
大
(大/小);设相同时间内物质吸收的热量相同,则 BC 阶段物质共吸收了$8.4× 10^{3}$
J 的热量[水的比热容为$4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]。CD 段与 AB 段倾斜程度不同的原因是水和冰的比热容
不同。答案
大
$8.4×10^3$
比热容
$8.4×10^3$
比热容
解析
【分析】
要解决本题，需结合温度-时间图像分析物质的状态变化、内能特点，利用相同时间吸热相同的规律计算热量，再结合比热容的知识分析图像倾斜程度差异：首先，冰熔化时持续吸热，温度不变但内能增加，可判断内能大小；其次，利用相同时间吸热相同，通过CD段的吸热计算BC段的热量；最后，根据Q=cmΔt分析倾斜程度不同的原因。
【解析】
1. 内能判断：冰在熔化过程（BC段）中，虽温度保持不变，但持续吸收热量，内能不断增大，因此第10 min比第9 min的内能大。
2. 热量计算：已知相同时间内物质吸收的热量相同，BC段与CD段时间相同，吸热相等。水的质量m=200g=0.2kg，CD段水的温度变化Δt=10℃，根据热量公式Q=cmΔt，CD段吸收的热量Q=4.2×10³ J/(kg·℃)×0.2kg×10℃=8.4×10³ J，故BC阶段吸收的热量为8.4×10³ J。
3. 倾斜程度分析：根据Q=cmΔt，相同质量的不同物质，吸收相同热量时，比热容不同则温度变化不同，图像倾斜程度反映温度变化快慢，因此CD段与AB段倾斜程度不同是因为水和冰的比热容不同。
【答案】大；$8.4×10^3$；比热容
【知识点】内能、比热容、热量计算
【点评】本题结合温度-时间图像考查热学核心知识点，需掌握晶体熔化的内能特点、热量计算方法及比热容的应用，是热学部分的典型中等难度题目。
【难度系数】0.5
要解决本题，需结合温度-时间图像分析物质的状态变化、内能特点，利用相同时间吸热相同的规律计算热量，再结合比热容的知识分析图像倾斜程度差异：首先，冰熔化时持续吸热，温度不变但内能增加，可判断内能大小；其次，利用相同时间吸热相同，通过CD段的吸热计算BC段的热量；最后，根据Q=cmΔt分析倾斜程度不同的原因。
【解析】
1. 内能判断：冰在熔化过程（BC段）中，虽温度保持不变，但持续吸收热量，内能不断增大，因此第10 min比第9 min的内能大。
2. 热量计算：已知相同时间内物质吸收的热量相同，BC段与CD段时间相同，吸热相等。水的质量m=200g=0.2kg，CD段水的温度变化Δt=10℃，根据热量公式Q=cmΔt，CD段吸收的热量Q=4.2×10³ J/(kg·℃)×0.2kg×10℃=8.4×10³ J，故BC阶段吸收的热量为8.4×10³ J。
3. 倾斜程度分析：根据Q=cmΔt，相同质量的不同物质，吸收相同热量时，比热容不同则温度变化不同，图像倾斜程度反映温度变化快慢，因此CD段与AB段倾斜程度不同是因为水和冰的比热容不同。
【答案】大；$8.4×10^3$；比热容
【知识点】内能、比热容、热量计算
【点评】本题结合温度-时间图像考查热学核心知识点，需掌握晶体熔化的内能特点、热量计算方法及比热容的应用，是热学部分的典型中等难度题目。
【难度系数】0.5
13. 网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适合饮用的温水，而后又能将凉水变成适合饮用的温水”。为探究其中的原理，某物理小组设计了如图所示的模型。设此模型杯内胆中封存着300 g水，室温为$20\ °\mathrm{C}$；现向杯中倒入200 g、$100\ °\mathrm{C}$的开水，摇一摇，温度相同后杯内水温迅速降至$t_{1}=\_\_\_\_\_°\mathrm{C}$；然后将杯
14. 请补全下面的知识结构图。
14. 请补全下面的知识结构图。
答案
52
转移
做功
弹性势能
转移
做功
弹性势能
解析
【分析】本题考查热平衡方程的应用，解题思路是：当温度不同的水混合时，高温水放出热量降温，低温水吸收热量升温，不计热量损失时，高温水放出的热量等于低温水吸收的热量（$Q_{吸}=Q_{放}$），据此列方程求解混合后的共同温度。
【解析】设水的比热容为$c$，内胆中水的质量$m_1=300g=0.3kg$，初温$t_{01}=20℃$；倒入开水的质量$m_2=200g=0.2kg$，初温$t_{02}=100℃$，混合后共同温度为$t_1$。
根据热量公式：$Q_{吸}=cm_1(t_1 - t_{01})$，$Q_{放}=cm_2(t_{02} - t_1)$
由热平衡方程$Q_{吸}=Q_{放}$，代入得：
$c×0.3kg×(t_1 - 20℃)=c×0.2kg×(100℃ - t_1)$
约去比热容$c$，整理方程：
$0.3(t_1 - 20)=0.2(100 - t_1)$
$0.3t_1 -6=20 -0.2t_1$
$0.5t_1=26$
$t_1=52℃$
【答案】52
【知识点】热量计算、热平衡方程
【点评】本题结合生活中的“55度杯”考查热平衡方程的应用，将物理知识与生活现象结合，难度适中，主要考查学生对热量公式的掌握和应用能力。
【难度系数】0.7
【解析】设水的比热容为$c$，内胆中水的质量$m_1=300g=0.3kg$，初温$t_{01}=20℃$；倒入开水的质量$m_2=200g=0.2kg$，初温$t_{02}=100℃$，混合后共同温度为$t_1$。
根据热量公式：$Q_{吸}=cm_1(t_1 - t_{01})$，$Q_{放}=cm_2(t_{02} - t_1)$
由热平衡方程$Q_{吸}=Q_{放}$，代入得：
$c×0.3kg×(t_1 - 20℃)=c×0.2kg×(100℃ - t_1)$
约去比热容$c$，整理方程：
$0.3(t_1 - 20)=0.2(100 - t_1)$
$0.3t_1 -6=20 -0.2t_1$
$0.5t_1=26$
$t_1=52℃$
【答案】52
【知识点】热量计算、热平衡方程
【点评】本题结合生活中的“55度杯”考查热平衡方程的应用，将物理知识与生活现象结合，难度适中，主要考查学生对热量公式的掌握和应用能力。
【难度系数】0.7
