第十四章 内能的利用知识清单&中考模拟章测试-【中考123】2024-2025学年九年级上册物理全程导练（人教版）

第十四章 第十四章知识清单 第1节热机 第2节热机的效率 1.定义：热机是利用 做功的机械。它的 6.燃料的热值 种类很多，如：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发 (1)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其 动机等。 之比，叫做这种燃料的热值。符 2.原理：化学能 燃料燃烧 做功 号用 表示。 机械能 (2)热值公式及单位 3.内燃机 燃料种类 热值公式 热值的单位 (1)分类： 机和 机，它们分 别用 和 作为燃料。 固态、液态 9s2 J/kg m (2)工作冲程：内燃机的四个冲程为 这四个冲 气态 J/m' 程中， 冲程是内燃机中唯一对外 (3)物理意义：热值反映燃料燃烧时的放热本 做功的冲程。 领大小，它表示一定质量的某种燃料完全 4.(1)工作原理：利用汽缸内燃烧汽油产生 燃烧时所释放的热量的多少。 来推动活塞 (4)能量转化：燃料燃烧过程中将 能 (2)四冲程汽油机的工作示意图 转化为 能。 冲程 7.热机的效率 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 名称 (1)定义：热机工作时， 的那部 分能量与 放出的能量之比， 叫做热机的效率。 (2)计算公式： 图 注意：任何机械都不可避免地要做额外 功，所以热机的效率只能无限接近100%， 而不能达到100%。汽油机的效率为 能量 能转化为 20%-30%,柴油机的效率为30%~45%。 能转化为 转换 (3)提高热机效率的措施：改善燃烧的条件 方式 能 能 让燃料燃烧更 ;在设计和制造过 程中，不断改进和创新，以减少各种能量 个工作循环 个冲程，曲轴转动 工作 :设法利用 的能量。 圈，活塞往复运动 次，对外 循环 8.使用热机对环境的污染： 污染和 做功 次 污染。 第3节能量的转化和守恒 第一次吸气与压缩冲程需要外力做功。除做 注意 9.能量的转化和守恒 功冲程外，其他三个辅助冲程靠飞轮的 事项 完成 (1)能量的转化：在一定条件下，各种形式的 能量是可以 的。 5.汽油机与柴油机的区别 (2)能量守恒定律：能量既不会 ,也 构造 吸人气体 点火方式 实际应用 不会 它只会从一种形式 汽油和空 为其他形式，或者从一个物体转 汽油机 火花塞 气混合物 点燃式 轻机械 移到其他物体，而在转化和转移的过程 柴油机 喷油嘴 空气 压燃式 重机械 中，能量的总量 见此留标目服抖音/微信扫码领取你的考场冲刺攻路！ 25 ⊙ 。中吉123 像全程导练母物理·九年级上册 第十四章中考模拟章测试 一、单项选择题（每小题只有一个选项是正确的） 6.(枣庄)如图所示是某内燃机工作时的能量流 1.(自贡)关于四冲程内燃机，下列说法正确 向图，该内燃机的热机效率是 的是 ( 废气带走能量40% 机械自身 消牦能量 A.汽油机和柴油机都是内燃机，吸人汽缸的 25%4 物质相同 燃料燃烧的 有用机 B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 内能100% C.燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速 6题图 减小 A.25% B.35% C.40% D.75% D.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内 7.(西宁)古语道：“人要实，火要虚。”此话的意思 气体的内能 是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要 架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是 2.(乌鲁木齐)目前我国已将发动机研发列为国 家重大科技专项。下列我国“陆、海、空、天” A.增大可燃物的热值 装备中动力机械不属于热机（利用内能做功 B.降低可燃物的着火点 的机械)的是 C.能使可燃物完全燃烧 A.中国高铁交流异步牵引电动机 D.提高了可燃物的利用率 B.052D型导弹驱逐舰燃气轮机 8.(杭州)金属制成的汽缸中装有柴油和空气 C.歼-20战机涡扇15煤油发动机 的混合物，有可能使汽缸中的柴油达到燃点 D.“长征五号”火箭液氢液氧发动机 的过程是 () 3.(镇江)下列是汽油机工作时的各个冲程示意 A.迅速向里推活塞 图，其中属于压缩冲程的是 B.迅速向外拉活塞 C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外拉活塞 9.(桂林)关于内燃机，下列说法正确的是 D A.内燃机的实际工作效率可达100% 4.(株洲)智轨列车融合了有轨电车和公共汽车 B.汽油机和柴油机使用同种燃料 的优势，零排放、无污染。智轨列车的动力系 C.汽油机和柴油机均属于内燃机 统在输出动力的过程中 D.在做功冲程中，机械能转化为内能 10.(临沂)历史上热机的出现曾标志着人类利 A.电能转化为机械能 用能源的巨大进步，早期的蒸汽机是将水加 B.内能转化为机械能 热至高温，利用高温高压蒸气推动机器转动 C.机械能转化为电能 的，与现在的内燃机相比，蒸汽机的效率较 D.机械能转化为内能 4题图 低，除了机械造的技术因素外，还有一个重要 5.(广州)一户四口之家，单独使用不同种类的燃 的原因是 料时，平均月消耗量分别为：木柴约200kg,烟 A.内燃机所用燃料的热值高 煤约80kg,液化石油气约30kg,煤气约60kg。 B.内燃机的功率大 这四种燃料中热值最高的是 C.蒸汽机工作过程不符合能的转化规律 A.液化石油气 B.煤气 D.蒸汽机工作时水蒸气带走了相当一部分 C.烟煤 D.木柴 能量 回26 见此国标服抖音/微信扫码领取你的考场冲刺攻酪！ 第十四章 二、多项选择题（每小题有两个或两个以上的选15.（宜昌）汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能 项是正确的) 转化为地面、空气的 能，这些能量不 11.(鞍山)如图所示为四冲程汽油机的一个冲 能自动地用来再次开动汽车，这说明能量的 程的剖面图，下列说法正确的是 转化、转移具有 A.这是做功冲程 16.(内江)如图所示是四冲程汽油 B.这个冲程中，活塞向上运动 机工作的部分冲程示意图，其中 C.这个冲程中，机械能转化为内能 图是做功冲程， D.这个冲程中，内能转化为机械能11题图 图是依靠飞轮的惯性 16题图 12.(下城区)我国自主研发的氢燃料电池驱动 来完成的冲程。 客车已经亮相，氢燃料电池是使用氢作燃料， 17.(张家界)某家用桶装纯净水手压式饮水器 其基本原理是电解水的逆反应。与传统汽车 如图所示，在手连续稳定的按压下，在出水口 相比，它的能量转化效率高达60%~80%，比 获得所需要的水，在手连续稳定的按压下人 内燃机效率高1.5~2倍。燃料电池的燃料 做功的过程中是将人体的生物能最终转化为 是氢和氧，生成物是水，它本身工作不产生一 出水口水的 能和 能。 氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出，实 现了零排放。下列有关氢燃料电池和四冲程 汽油内燃机的说法中，错误的是 A.客车获得动力的是吸气冲程 17题图 18题图 B.氢燃料电池驱动客车行驶时的能量转化 18.(泰州)如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃 过程：化学能→内能→机械能 筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞， C.四冲程内燃机的四个冲程中，发生能量转 可观察到棉花着火燃烧，这与四冲程汽油机 化的冲程：压缩冲程、做功冲程 的 冲程的能量转化相同，某台汽油 D.飞轮的转速为1800/min的四冲程内燃 机飞轮的转速为2400r/min,在1s内，汽油 机每秒钟的做功次数为30次 机完成 个工作循环。 三、填空题 19.(黑龙江)随着经济的发展，汽车已进入了普 13.(无锡)现探明中国南海海底有大量的可燃 通百姓的家庭。在挑选汽车时，发动机（汽 冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多， 油机)效率的高低是区分汽车优劣的重要指 则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧 标之一。有经验的司机可以通过用手测试汽 放出的热量多，1kg的可燃冰，燃烧 车尾气的温度来粗略判断。在输出功率相同 一半后，剩余可燃冰的热值 (选填 时，尾气温度越低，汽车发动机效率越 “变大”“变小”或“不变”)。 原因是 14.(菏泽)世界上的很多发明 都是受到生活现象的启发 20.（兰州)某柴油机燃烧2.4g柴油时，对外做 而萌生的创意，比如：蒸汽 的有用功为3.8×10J,该柴油机的效率为 机和汽油机，它们工作时， (保留至千分位)，柴油机吸气冲 14题图 能的转化过程是 程，吸人的物质是 (柴油的热值 图中 是汽油机的工作原理图 为4.3×10J/kg) 见此图标目服抖膏/微信扫码领取你的考场冲刺攻路！ 27 。中吉123 像全程写练母物理·九年级上册 四、探究与实验题 23.(藤州)小王学习燃料的热值之后，自己设计 21.(宁波)在如图所示的“汽油机模型”实验中， 一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电 机相连接的放电针。 温度 温度引 @软木塞 图铁 圆筒 酒精 一碎纸片 放电针 23题图 之连接起电机 21题图 (1)实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横 杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺 (1)将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住 筒口，摇动起电机。如果观察到放电针 序是 (选填“由下而上”或“由上 放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气 而下”)。 体 ,即可模拟四冲程汽油机工 (2)为保证实验结论的可靠，在实验中应控 作时的 冲程。 制的因素： (2)实验时若发现点火装置不能工作，可用 等。 火柴替代放电针。为了点燃圆筒内的火 (3)实验数据记录如下表： 柴，可用 会聚太阳光 加热前 燃料燃尽 燃料的热 使其燃烧。 燃料 水温/℃ 时水温/℃ 值/(J·kg) 22.(南沙)如图1所示，在一个配有活塞的厚壁 玻璃筒中放一小团硝化棉，图中的装置其实 酒精 15 35 2.4×10 就是小型的热机，当活塞快速压缩玻璃筒内 碎纸片 15 25 的空气后，对筒内空气做了功，空气的内能增 加，温度升高，硝化棉燃烧起来。松手后活塞 根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 会“反弹”，并从A位置向上运动到B位置， J/kg 玻璃筒内高温高压的气体提供的压力对活塞 (4)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏 做了功 (选填“大”或“小”)，你认为出 现这种情况的主要原因： d (5)另一组同学用同样的装置进行实验，在 图2 实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得 22题图 水沸腾了，你能否比较出两种燃料的热 (1)你判断的依据是 值？ (选填“能”或“不能”)理 (2)以圆点代替图中的活塞，作出活塞受到 由： 向上的压力F示意图及移动的距离s。 ,为避 (3)四冲程汽油机工作过程中的其中一个冲 免这种情况的出现，你可以对他们组提 程与上述能量转化过程相同，该冲程即 什么改进建议？ 是图2中的 图。 回28 见此国标配抖音/微信扫码领取你的考场冲刺攻略！ 第十四章 五、综合与应用题 (1)图乙表示该剪草机所用汽油机的某个冲 24.(大连)某家庭用的燃气热水器，将20kg的水 程示意图，这个冲程是 。现代 从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤 社会热机的大量使用，排放的废弃会给 气。已知水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)， 环境带来污染，人们正在设法减小这种 煤气的热值为4.0×10J/m。求： 污染，如 (1)煤气完全燃烧放出的热量是多少？ 等。 (2)水吸收的热量是多少？ (2)这些汽油完全燃烧产生的热量是多少？ (3)该热水器烧水的效率是多少？ (3)若该剪草机的效率为30%，则工作中输 出的有用机械能是多少？ (4)这些汽油完全燃烧产生的热量最多能把 多少水的温度从20℃升高到70℃（结 果保留整数)。 25.(淅川)如图甲所示是一款动力为四冲程 汽油机的用于修剪草坪、植被的剪草机。 若在某次修剪草坪的工作中共消耗5kg 汽油(9汽渔=4.6×10J/kg),则： 25题图 见此用标目服科音/微估扫码领取你的考场冲刺攻略！ 29⊙物理·九年级上册·参考答案 (2)被利用的热量： (3)发动机的效率： Q有用=Qt×60%=1.05×10°J×60%=6.3×10J. 7= x10%=5.4x101×100%=40%。 散失的热量： Q 1.35×10J Qt失=Q数-Q有w=1.05×10J-6.3×108J=4.2×103J 答：(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是1.35×10J: 答：(1)21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是1.05×10J: (2)汽车牵引力所做的功是5.4×10°J:(3)发动机的效率 (2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散 是40%。 失的热量是4.2×103J。 8.解：(1)水吸收的热量：Q袋=cm4/=4.2×10J/(kg·℃)× 4.解：(1)冷水吸收的热量： 1kg×5℃=2.1×10J: Qw=c本m水(t-6)=4.2×10J/(kg·℃)×0.2kg× (2)页岩气样品所释放的热量： (70℃-20℃)=4.2×10J: 0k=92.2x0」=3.0x10' 70% (2)不计热量损失，Q餐=Q做=4.2×10J (3)样品体积：1L=1dm3=1.0×10-3m3, 由Q=c金m会(t金-t)可得，金属球的比热容： 该页岩气样品的热值： 4.2×10°J m金(t会-t)0.4kg×(320℃-70℃) Q4-3.0×10」=3.0×10J/m 4=v=1.0×103m =0.42×103J/(kg·℃)。 答：(1)检测过程中，水吸收的热量是2.1×10J:(2)检测过 答：(1)冷水吸收的热量为4.2×10°J:(2)金属球的比热容 程中，页岩气样品所释放的热量是3.0×10J:(3)该页岩气 为0.42×10J/(kg·℃)。 样品的热值为3.0×10/m。 5.解：(1)水的质量：m=300g=0.3kg 第3节能量的转化和守恒 水吸收的热量：Q级=c素m水4=4.2×10/(kg·℃)× 过基础 0.3kg×50℃=6.3×10°J: 1.C2.C (2)酒精的质量：mW精=6g=0.006k名， 3.(a)钻木取火(b)燃烧发光(c)光合作用(d)火力发 由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等， 电(e)电动机(f)太阳能电池(g)手机电池充电 则QR=Q限=6.3×10J, 4.光内 根据Q数=mg可得，酒精热值： 5.机械能转化为内能光能转化为内能 Q-63×10」-=1.05×101ykg。 6.B7.转化转移 mw箱0.006kg 8.电能转化为内能能量守恒9.减小遵守 答：(1)此过程中水吸收的热量是6.3×10J:(2)利用酒精 过能力 燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，可算得酒精的热值是 1.C2.C3.ABC4.A5.电内 1.05×10J/kg 6.不能违背能量守恒定律，由于毛细现象煤油不能从棉线上 6,解：(1)100cm3可燃冰可释放约1.5×102m的天然气， 滴落 1.5×102m天然气完全燃烧放出的热量： 过提升 Q数=g=1.5×102m2×2.1×10J/m3=3.15×103J: 1.(1)篮球的机械能转化为内能 (2)水吸收的热量： (2)不能 Q=m(t-）=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(65℃- (3)能量的转化和转移具有方向性，所以我们应节约能源 20℃)=1.89×103J: 2.(1)机械电(2)甲乙 (3)该燃气灶的热效率： 第十四章知识清单 Q题-1.89×10」 1.内能2.内能 刀= ×100%=60%。 Qt3.15×103J 3.(1)汽油柴油汽油柴油(2)吸气冲程压缩冲程 答：(1)00m可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热 做功冲程排气冲程做功 量是3.15×10J/kg:(2)若将上述的天然气通过燃气灶给 4.(1)高温高压的燃气做功 水加热，可使1kg的水从20℃升高到65℃，水吸收的热量 (2)机械内内机械422」惯性 是1.89×10J:(3)该燃气灶的热效率是60%。 6.(1)质量g(4)化学内 7.解：(1)燃油完全燃烧放出的热量： 7.(1)用来做有用功燃料完全燃烧 Q数=mg=0.3kg×4.5×10J/kg=1.35×10J: (27=9里×100%(3)充分损失废气 (2)汽车匀速行驶的时间：t=5min=300s, On 8.大气噪声 由：=；可得汽车匀速行驶的路程： 9.(1)相互转化 s=t=18m/s×300s=5400m. (2)凭空消灭凭空产生转化保持不变 汽车发动机所做的有用功： 第十四章中考模拟章测试 W=Fs=1000N×5400m=5.4×10°J: 1.D2.A3.B4.A5.A6.B7.D8.A9.C10.D 4. 11,AD解析：图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽 第十五章电流和电路 缸容积变大，是做功冲程：高温高压燃气推动活塞做功，将 第1节两种电荷 内能转化为机械能，故BC错误，AD正确 过基础 12.AD 1,A 2C解析：由图知乙、丙两球相互排斥，说明乙、丙两球一定 13.可燃冰不变14.内能转化为机械能乙 带同种电荷，已知两球带正电，则乙球一定也带正电：图中 15.内方向性16.乙甲17.动重力势 甲、乙两球相互吸引，根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸 18.压缩2019.高燃料燃烧充分，散失的热量少 引轻小物体的性质可知，甲球可能带负电或不带电。 20.36.8%空气 3.摩擦吸引轻小物体4.两正负得到 21,(1)冲出做功(2)凸透镜或凹面镜 5.同种验电器6.负电转移 22,(1)气体对活塞有力的作用.且活塞在力的方向上移动了 7.508×10~原子核所带正电荷数与核外电子所带负电 荷数相等 距离(2)如答图所示(3)丙 8.负有失去9.电子失去正 10.B11.绝缘体绝缘体导体12.绝缘体导体 过能力 1.A2.A3.C4.C5.A6.ABD 7.梳子正8.不带电吸引轻小物体 22题答图 23.(1)由下而上(2)酒精和碎纸片的质量两杯水的质量 9.摩擦起电在梳子上沾点水 10.(1)摩擦起电(2)使其在水平面内能够自由转动 (3)1.2×10(4)小存在热损失（或燃料没有完全燃 (3)相互排斥异种(4)自然界只存在两种电荷 烧)(5)不能水沸腾后吸收热量温度保持不变，因此无 过提升 法比较燃料放出热量的多少增加水的质量或减少燃料的 1.(1)A(2)带(3)同种电荷相互排斥(4)导电性 质量 第2节电流和电路 24,解：(1)煤气完全燃烧放出的热量： 过基础 Qa=g=0.21m3×4.0×10J/m3=8.4×10J: 1.C2.A3.(b)向右4.A 5.电源用电器导线提供电能 (2)水吸收的热量： 6.电源闭合7.B Qm=cm(t-o)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃- 8.如答图所示 10℃)=4.2×10J: (3)该热水器烧水的效率： 实物 & 0=0×100%=2x10 名称 小灯泡 电池 开关 ×100%=50%。 电压表 电流表 8.4×10°J 符号 ⑧ ⊙ ① 答：(1)煤气完全燃烧放出的热量是8.4×10°J:(2)水吸收 9.如答图所示 的热量是4.2×10°J:(3)该热水器烧水的效率是50%。 电子门终 25.解：(1)做功冲程少开私家汽车，多乘公共交通工具：尽 电子小铃 量骑自行车或步行（使用太阳能汽车：使用清洁能源：使用 无铅汽油等，合理即可) (2)燃烧5kg汽油产生的热量： 9题容图 Q度=mg信=5kg×4.6×10J/kg=2.3×10J: 10.B ③)据)=：可知，输出的有用机械能： 11.短路电源②12.断路无不会 13.(1)提供电能输送电能(2)甲丙乙 W=nQ数=30%×2.3×10J=6.9×107J: 过能力 (4)据公式Q=cm41可得水的质量： 1.C 2.ABD 3.A Q线 2.3×10°J 4.D解析：A.用导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮，说 m=4,-)=4.2x10J/(kg·℃)×(70℃-20℃) 明问题不在山段，所以灯泡L没有问题，故A不符合题意： ✉1095kgg B用导线接触b、c两，点时，两灯都不亮，说明bc较也没有问 题，灯泡L2没有问题，故B不符合题意：C,如果是灯泡【a短 答：(2)这些汽油完全燃烧产生的热量是2.3×10°J:(3)若 路，则闭合开关后灯泡L1应接会亮，故C不符合题意；D.由 该剪草机的效率为30%，则工作中输出的有用机械能为 以上分析可知，问題只能在心段，且当用导线接触c、d两点 6.9×10J:(4)这些汽油完全燃烧产生的热量最多能把 时，两灯都亮，所以开关S肯定是断路了，故D特合题意。故 1095kg的水温度从20℃升高到70℃。 选D 。5