第十四章 内能的利用【A卷 提升卷】-2024-2025学年九年级物理全册单元速记·巧练（福建专用）

2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第十四章 内能的利用 （A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第十四章。 2. 本套试卷共六道大题，28个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 以下机械属于内燃机的是（　　） A. 火箭喷气发动机 B. 汽油机 C. 滑轮组 D. 洗衣机 2. （2024江苏扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　　） A. 汽油机的效率能达到100% B. 汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C. 汽油机一个工作循环中，对外做功4次 D. 汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 3. （2024四川眉山）热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是（ ） A. 酒精燃烧过程中，质量减少，热值不变 B. 铁块很难被压缩，说明固体分子之间不存在间隙 C. 内燃机在做功冲程中，气缸内气体温度升高，内能增大 D. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大，是由于砂石的比热容比水的比热容大 4. 如图，用酒精灯加热试管中的水，水加热后产生大量水蒸气将塞子顶出，同时管口出现“白雾”。下列说法正确的是（　　） A. 水受热是通过做功方式改变内能 B. 塞子被顶出，内能转化为机械能 C. “白雾”是水汽化形成的 D. 酒精消耗过程中热值变小 5. （2024四川广安）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（），则下列说法正确的是（　　） A. 图中所示冲程是做功冲程 B. 若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 C. 该汽油机在1s内做功30次 D. 汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 6. 如图是喷气式飞机，它利用燃料燃烧后产生的高温、高压气体提供动力。下列有关该飞机说法正确的是（　　） A. 发动机属于热机 B. 在升空的过程中，飞机周围的大气压逐渐变大 C. 加速升空时，飞机所受的力为平衡力 D. 飞机水平飞行时，机翼上方的气体流速大，压强大 7. （2024江苏连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧越充分，其热值越大 B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D. 焦炭的热值是，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 8. 如图，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”，下列说法正确的是（　　） A. 水沸腾时，温度继续升高 B. 蒸锅烫手，因为它含有的温度多 C. 闻到粽香，说明加热后分子才运动 D. 水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似 9. 如图所示，是四冲程内燃机其中一个冲程的示意图，该冲程的能量转化情况是（ ） A. 化学能转化成内能 B. 机械能转化成内能 C. 机械能转化成化学能 D. 内能转化成机械能 10. 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　） A. 7% B. 28% C. 31% D. 34% 11.根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 12. 某电动车电机工作的效率为95%，下列说法正确的是（　　） A. 机械能转化为电能的比例为95% B. 电能转化为机械能的比例为95% C. 内能转化为电能的比例为95% D. 电能转化为内能的比例为95% 13. （2024湖南）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A. 电烤炉取暖，是电能转移到人体 B. 钻木取火，是内能转化为机械能 C. 中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D. 用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能 14. 劳动课已经成为中小学的一门独立课程。课程要求5-6年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋等家常菜。关于炒菜过程中涉及到的物理知识，下列判断正确的是（　　） A. 切西红柿的锋利刀刃可以增大压力 B. 用铁锅炒菜是因为铁的比热容大 C. 天然气燃烧时将化学能转化为内能 D. 炒菜过程中鸡蛋的内能保持不变 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 15. 蒸米时，木桶中米内能的增加是通过________方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出________J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg） 16. 质量为的水温度升高10°C吸收的热量为______J。如图所示的是汽油机的_______ 冲程。 17. （2024黑龙江绥化）感冒发烧时可用冷毛巾给头部降温，是利用________的方式改变内能。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min，该汽油机工作时每秒对外做功______次。 18. 如图所示，两种不同的金属丝组成一个闭合回路，触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，此时回路中电流表指针就会发生偏转，这是温差电现象。此过程中______能转化为_______能。 19. 如图所示是一台四冲程内燃机的______（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变气缸内气体的内能。 20. 为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是________J；消耗了0.03m3的天然气，则此天然气灶的热效率为_______。【水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3】 三、简答题：本题共2小题，共8分。 21. （4分）飞越苍弯，筑梦星河。2022年6月5日10时44分07秒，神舟十四号载人飞 船成功发射。火箭点火后，向下快速喷出气体，推动火箭加速上升。请你结合实际，分析并解答下列问题： （1）火箭向下快速喷出气体，推动火箭加速上升，此过程包含哪些力学知识，请你说出两点。 （2）请分析发射过程中存在哪些能量转化。 22.（4分）某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。请你根据调查中发现的现象说出此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 四、实验题（本题共2小题，共16分） 23. （10分）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中 （1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于______； （2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______； （3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片； ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数； ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数； 小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。 24. （6分）如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式： 方式一：薯片在烧杯中燃烧； 方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。 （1）两种加热方式中合理的是______；在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是______； （2）用天平量取水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏______，原因是______。 五、计算题（本题共3小题，共28分） 25.（9分） （2024苏州）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 26. （10分）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。 （1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？ （4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。 27. （9分）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间为1h，消耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值）。求： （1）汽车行驶速度； （2）牵引力的功率； （3）汽车发动机的效率。 六、综合能力题（本题共1小题，共8分） 28. （2023江苏扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。 （1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变__________； （2）现在很多地方都用联合收割机收䃔麦子，某收割机的参数如下： 割幅（m） 2.2/2.5 履带接地总面积（m2） 3.6 喂入量（kg/s） 3/4/4.5 功率（kW） 60 发动机效率 40% 油箱容积（L） 72 满油时整机质量（kg） 2880 ①满油时收割机对水平地面的压强是_______Pa；（g取10N/kg） ②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行装载机是______（选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了_______。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功_______J，在此过程中消耗柴油_______kg；（约为） (3)“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割 时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是______kg/s，出现这一结果，你认为作物的_____会对喂入量产生影响。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第十四章 内能的利用 （A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第十四章。 2. 本套试卷共六道大题，28个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 以下机械属于内燃机的是（　　） A. 火箭喷气发动机 B. 汽油机 C. 滑轮组 D. 洗衣机 【答案】B 【解析】AB．内燃机是一种热机，汽油机和柴油机都是内燃机，火箭喷气发动机是一种热机，不是内燃机，燃料不是在汽缸内燃烧的，故A不符合题意，B符合题意。 C．滑轮组是一种简单机械，不是内燃机，故C不符合题意； D．洗衣机是一种电动机，不是内燃机，故D不符合题意。故选B。 2. （2024江苏扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　　） A. 汽油机的效率能达到100% B. 汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C. 汽油机一个工作循环中，对外做功4次 D. 汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 【答案】B 【解析】A．由于摩擦等因素存在，汽油机的效率不可能达到100%，故A错误； B．汽油机燃烧汽油时排放的尾气含有有害气体，会造成环境污染，故B正确； C．汽油机的一个工作循环中包含四个冲程，只有做功冲程对外做功1次，故C错误； D．油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故D错误。 故选B。 3. （2024四川眉山）热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是（ ） A. 酒精燃烧过程中，质量减少，热值不变 B. 铁块很难被压缩，说明固体分子之间不存在间隙 C. 内燃机在做功冲程中，气缸内气体温度升高，内能增大 D. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大，是由于砂石的比热容比水的比热容大 【答案】A 【解析】A．酒精燃烧过程中越来越少，所以质量减少，燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量无关，所以热值不变，故A正确； B．铁块很难被压缩，是因为铁块被压缩时，分子间距变小，由于分子间存在相互的斥力，致使铁块很难被压缩，故B错误； C．内燃机在做功冲程中，气缸内气体对活塞做功，内能减小，故C错误； D．内陆地区和沿海地区相比，内陆地区砂石的比热容小，在相同的吸放热条件下，砂石的温度变化大，故D错误。 故选A。 4. 如图，用酒精灯加热试管中的水，水加热后产生大量水蒸气将塞子顶出，同时管口出现“白雾”。下列说法正确的是（　　） A. 水受热是通过做功方式改变内能 B. 塞子被顶出，内能转化为机械能 C. “白雾”是水汽化形成的 D. 酒精消耗过程中热值变小 【答案】B 【解析】A．水受热，水是通过吸收试管的热量，使内能增大，是通过热传递方式改变内能，故A错误； B．塞子被顶出，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B正确； C．“白雾”是水蒸汽液化形成的水珠，故C错误； D．热值使燃料的一种特性，酒精消耗过程中热值不变，故D错误。故选B。 5. （2024四川广安）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（），则下列说法正确的是（　　） A. 图中所示冲程是做功冲程 B. 若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 C. 该汽油机在1s内做功30次 D. 汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 【答案】B 【解析】A．图中所示冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A错误； B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 故B正确； C．飞轮每分钟转动1800圈，则每秒转动30圈，该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s内做功15次，故C错误； D．由得，汽油机消耗的燃料越少，完全燃烧释放的热量越少，做的有用功不知，无法比较效率高低，故D错误。 故选B。 6. 如图是喷气式飞机，它利用燃料燃烧后产生的高温、高压气体提供动力。下列有关该飞机说法正确的是（　　） A. 发动机属于热机 B. 在升空的过程中，飞机周围的大气压逐渐变大 C. 加速升空时，飞机所受的力为平衡力 D. 飞机水平飞行时，机翼上方的气体流速大，压强大 【答案】A 【解析】A．发动机利用燃料燃烧后产生的高温、高压气体提供动力，是利用内能做功的机械，属于热机，故A正确； B．大气压随高度的增加而减小。在升空的过程中，飞机周围的大气压逐渐变小，故B错误； C．加速升空时，飞机的运动速度在增大，即运动状态在发生变化，所受的力为非平衡力，故C错误； D．飞机水平飞行时，机翼上方的气体流速大，压强小，故D错误。故选A。 7. （2024江苏连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧越充分，其热值越大 B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D. 焦炭的热值是，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 【答案】D 【解析】A．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故A错误； B．根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量有关，故B错误； C．一瓶酒精用去三分之一后，质量变化、热值不变，故C错误； D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J，故D正确。 故选D。 8. 如图，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”，下列说法正确的是（　　） A. 水沸腾时，温度继续升高 B. 蒸锅烫手，因为它含有的温度多 C. 闻到粽香，说明加热后分子才运动 D. 水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似 【答案】D 【解析】A．水沸腾时，吸热温度保持不变，故A错误； B．温度不能说“含有”，故B错误； C．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高无规则运动越剧烈，故C错误； D．水蒸气顶起锅盖是内能转化为机械能，内燃机做功冲程也是内能转化为机械能，故D正确。故选D。 9. 如图所示，是四冲程内燃机其中一个冲程的示意图，该冲程的能量转化情况是（ ） A. 化学能转化成内能 B. 机械能转化成内能 C. 机械能转化成化学能 D. 内能转化成机械能 【答案】B 【解析】由图可知，两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，该过程消耗机械能获 得内能，是将机械能转化为内能．故B符合题意． 10. 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　） A. 7% B. 28% C. 31% D. 34% 【答案】D 【解析】内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，结合能量流向图可知，该内燃机的效率为34%。故选D。 11.根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 【答案】B 【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误； B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确； C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误； D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。 12. 某电动车电机工作的效率为95%，下列说法正确的是（　　） A. 机械能转化为电能的比例为95% B. 电能转化为机械能的比例为95% C. 内能转化为电能的比例为95% D. 电能转化为内能的比例为95% 【答案】B 【解析】电动车电机是将电能转化为机械能，为电动车提供动力。因此电动车电机工作的效率为95%是电能转化为机械能的比例为95%。故B正确，ACD错误。故选B。 13. （2024湖南）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A. 电烤炉取暖，是电能转移到人体 B. 钻木取火，是内能转化为机械能 C. 中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D. 用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能 【答案】C 【解析】A．电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内能转移到人体，故A错误； B．钻木取火，是通过做功的方式，将机械能转化为内能，故B错误； C．中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量，因此是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确； D．用嘴对着手哈气取暖，手从哈气中吸收热量，因此主要是通过热传递的方式增大手的内能，故D错误。 故选C。 14. 劳动课已经成为中小学的一门独立课程。课程要求5-6年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋等家常菜。关于炒菜过程中涉及到的物理知识，下列判断正确的是（　　） A. 切西红柿的锋利刀刃可以增大压力 B. 用铁锅炒菜是因为铁的比热容大 C. 天然气燃烧时将化学能转化为内能 D. 炒菜过程中鸡蛋的内能保持不变 【答案】C 【解析】A．刀刃非常锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故A错误； B．用铁锅炒菜，是因为铁的导热能力强，故B错误； C．天然气燃烧时，消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能，故C正确； D．炒菜过程中，鸡蛋吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加了内能，故D错误。故选C。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 15. 蒸米时，木桶中米内能的增加是通过________方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出________J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg） 【答案】 热传递 1.2×108 【解析】蒸米时，米吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式增加内能的。 由Q=mq可得，完全燃烧10kg的干木柴释放的热量为 Q=mq=10kg×1.2×107J/kg=1.2×108J 16. 质量为的水温度升高10°C吸收的热量为______J。如图所示的是汽油机的_______ 冲程。 【答案】 做功 【解析】由得，水吸收的热量为 由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程，此过程中内能转化为机械能。 17. （2024黑龙江绥化）感冒发烧时可用冷毛巾给头部降温，是利用________的方式改变内能。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min，该汽油机工作时每秒对外做功______次。 【答案】 热传递 15 【解析】用冷手巾给头部降温时，头部吸收了热量，温度降低，内能减少，是利用热传递方式改变内能。 该汽油机飞轮的速度 飞轮每转动两次，对外做功一次，所以该汽油机每秒对外做功15次。 18. 如图所示，两种不同的金属丝组成一个闭合回路，触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，此时回路中电流表指针就会发生偏转，这是温差电现象。此过程中______能转化为_______能。 【答案】 内 电 【解析】触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，两杯水中有温差，会发生热传递， 即两杯水中的内能发生变化，回路中电流表指针就会发生偏转，说明有电流产生，则此过程中内能转化为电能。 19. 如图所示是一台四冲程内燃机的______（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变气缸内气体的内能。 【答案】 压缩 做功 【解析】由图可知，内燃机的进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能增大。因此图中是一台四冲程内燃机的压缩冲程，这个冲程是通过做功的方式改变气缸内气体的内能。 20. 为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是________J；消耗了0.03m3的天然气，则此天然气灶的热效率为_______。【水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3】 【答案】 6.72×105 32% 【解析】由题意及比热容公式可得，水吸收的热量为 由题意可得，0.03m3的天然气完全燃烧所产生的热量为 Q总=qV=7×107J/m3×0.03m3=2.1×106J 则热效率为 三、简答题：本题共2小题，共8分。 21. （4分）飞越苍弯，筑梦星河。2022年6月5日10时44分07秒，神舟十四号载人飞 船成功发射。火箭点火后，向下快速喷出气体，推动火箭加速上升。请你结合实际，分析并解答下列问题： （1）火箭向下快速喷出气体，推动火箭加速上升，此过程包含哪些力学知识，请你说出两点。 （2）请分析发射过程中存在哪些能量转化。 【答案】（1）见解析；（2）见解析 【解析】（1）火箭向下快速喷出气体，推动火箭加速上升，可得物体间力的作用是相互的；火箭加速上升可得力可以改变物体的运动状态；有力产生时至少出现两个物体，可得力是物体对物体的作用。 （2）燃料燃烧过程中，化学能转化为内能；火箭加速上升过程中，内能转化为机械能；与空气摩擦过程中，机械能转化为内能。 22.（4分）某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。请你根据调查中发现的现象说出此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 【答案】（1）锅炉效率低的原因： ①锅炉冒出大量的黑烟，说明煤燃烧不完全； ②锅炉周围的温度很高，说明锅炉向周围散失的热量太多。 （2）改进措施：尽量使燃料燃烧充分；利用烟气携带的热量对其他的水进行预加热，综合利用内能。 【解析】在当今的低耗、高效的形式下，锅炉效率低是社会关注的焦点问题。在本题中，师生通过共同调查研究，发现了锅炉效率低的主要原因表现症状：经常冒出大量的黑烟；锅炉周围的温度很高。针对这两种表现，通过分析，揭示其效率低的原因：燃烧问题和散热问题。发现问题，分析问题，如何解决问题呢？烟气带走热量，是普遍存在的问题，让同学们提出解决方案，渗透、融合了情感态度价值观的教育，可谓是一箭双雕。 四、实验题（本题共2小题，共16分） 23. （10分）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中 （1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于______； （2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______； （3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片； ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数； ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数； 小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。 【答案】 （1）质量 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 （2）温度计液泡没有浸没在水中 （3）① 燃烧过程中有热量损失 【解析】（1）燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关，所以要控制质量相等。 根据，实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，观察末态温度，末态温度高说明吸收热量多，反之，吸收热量少。 （2）使用温度计测量液体，应将温度计液泡完全浸没在液体中。 （3）应当同时点燃酒精和碎纸片，保证燃烧时间相同。 燃烧过程中有热量损失，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。 24. （6分）如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式： 方式一：薯片在烧杯中燃烧； 方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。 （1）两种加热方式中合理的是______；在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是______； （2）用天平量取水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏______，原因是______。 【答案】 （1）方式二 把薯片碾碎（2） 小 薯片燃烧放出的热量没有被水全部吸收 【解析】（1）由于热空气上升，方式一中薯片燃烧产生的热量很大一部分损失到空气中，导致结果不准，所以两种加热方式中合理的是方式二。 把薯片碾碎，增大了与空气的接触面积，可以使薯片充分燃烧。 （2）由于薯片不能完全燃烧，且燃烧放出的热量不能全部被水吸收，导致水升高的温度偏低，计算出的热量偏小，根据公式可知，所测出的薯片热值偏小。 五、计算题（本题共3小题，共28分） 25.（9分） （2024苏州）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 【答案】（1）2kg；（2）；（3）52.5% 【解析】（1）壶中水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）丁烷放出的热量 卡式炉的加热效率为 （1）壶中水的质量为2kg； （2）水吸收的热量为6.3×105J； （3）卡式炉的加热效率为52.5%。 26. （10分）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。 （1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？ （4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。 【答案】（1）6×105J；（2）2.1×105J；（3）35%；（4）见解析 【解析】（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是 （2）水吸收的热量为 （3）小明测得固体酒精炉的热效率为 （4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。 答：（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是6×105J； （2）水吸收的热量是2.1×105J； （3）小明测得固体酒精炉热效率是35%； （4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。 27. （9分）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间为1h，消耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值）。求： （1）汽车行驶速度； （2）牵引力的功率； （3）汽车发动机的效率。 【答案】（1）108km/h；（2）4.14×104W；（3）32.4% 【解析】（1）汽车行驶的速度 （2）汽车沿平直公路匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，牵引力 F=f=1380N 牵引力的功率 （3）牵引力做的功 W=Pt=4.14×104W×3600s=1.4904×108J 汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J 汽车发动机的效率 答：（1）汽车行驶的速度是108km/h； （2）牵引力的功率是4.14×104W； （3）汽车发动机的效率是32.4%。 六、综合能力题（本题共1小题，共8分） 28. （2023江苏扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。 （1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变__________； （2）现在很多地方都用联合收割机收䃔麦子，某收割机的参数如下： 割幅（m） 2.2/2.5 履带接地总面积（m2） 3.6 喂入量（kg/s） 3/4/4.5 功率（kW） 60 发动机效率 40% 油箱容积（L） 72 满油时整机质量（kg） 2880 ①满油时收割机对水平地面的压强是_______Pa；（g取10N/kg） ②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行装载机是______（选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了_______。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功_______J，在此过程中消耗柴油_______kg；（约为） (3)“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割 时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是______kg/s，出现这一结果，你认为作物的_____会对喂入量产生影响。 【答案】（1）大 （2）8000 静止 增大牵引力 1.08×108 6.75 （3） 2.4 籽粒含水率 【解析】（1）物体的重力势能与高度和质量有关，在质量一定时，高度越高，重力势能越大，因此把打麦工具高高举起，它的重力势能变大。 （2）①满油时整机的重力为 在水平面上，收割机对水平地面的压力等于其重力，即 根据可得，满油时收割机对水平地面的压强是 ②由于装载机与收割机同行，则它们速度相同，因此在收割过程中，以装载机为参照物，收割机与装载机之间的位置没有发生变化，因此收割机是静止的。 根据 可知，当功率一定时，减小速度可以增大牵引力。 根据W=Pt可得，耗时0.5h，该收割机做的功为 由于发动机的效率为40%，则柴油完全燃烧放出的热量为 故消耗柴油的质量为 （3）由图3可知，当作业速度为4km/h时，喂入量是2.4kg/s。 由图3可知，在喂入量不超过3.6kg/s内，作业速度随喂入量变化而变化，且成正比关系，当作业速度一定时，作物的品种、籽粒含水率等会对喂入量产生影响。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$