第14章 内能的利用【B卷•培优卷】--2024-2025学年九年级物理全一册单元速记•巧练（湖南专用）

2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷（人教版） 第14章 内能的利用（B卷•培优卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全一册第14章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分，每小题只有一个选项符合题意） 1．如图所示。在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉。迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中，下列说法正确的是（　　） A．筒内气体的内能转化为活塞的机械能 B．图中能量转化的过程与汽油机压缩冲程相同 C．筒内气体和筒壁的内能改变方式相同 D．筒内气体的温度升高主要是因为活塞克服摩擦做功 【答案】B 【详解】AB．迅速压下活塞，活塞对筒内气体做功，活塞的机械能转化为筒内气体的内能，能量转化与汽油机压缩冲程相同，故A错误，B正确； C．迅速压下活塞，活塞对筒内气体做功，筒内气体被做功，内能增大，是通过做功改变内能，筒壁的内能是通过热传递改变的，故C错误； D．筒内气体的温度升高主要是因为活塞对筒内气体做功，故D错误。 故选B。 2．目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。我国下列“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是 A．052D型导弹驱逐舰燃气轮机 B．中国高铁交流异步牵引电动机 C．长征五号火箭液氢液氧发动机 D．歼20战机涡扇15煤油发动机 【答案】B 【详解】燃气轮机、煤油发动机和火箭都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动机是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故B正确。 3．如图所示是四冲程汽油机工作示意图，下列说法中错误的是（　　） A．甲图吸气冲程中汽油和空气的混合物进入汽缸 B．乙图压缩冲程中雾状汽油被压缩 C．丙图做功冲程中高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 D．丁图排气冲程中废气排出汽缸 【答案】B 【详解】A．甲图，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程，故A正确，不符合题意； B．乙图，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽油和空气的混合物被压缩，是压缩冲程，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误，符合题意； C．丙图，进气门和排气门都关闭，高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，是做功冲程，此过程中内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．丁图，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸，是排气冲程，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，以下说法中正确的是（　　） ①汽油机和柴油机的点火方式相同 ②在压缩冲程中，是机械能转化为内能 ③只有做功冲程是燃气对外做功 ④在做功冲程中，是内能转化为机械能 A．只有①②③ B．只有③④ C．只有②④ D．只有②③④ 【答案】D 【详解】①汽油机和柴油机的点火方式不同，汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故①错误； ②在压缩冲程中，是机械能转化为内能，故②正确； ③在汽油机和柴油机的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，故③正确； ④在做功冲程中，是内能转化为机械能，故④正确。 故选D。 5．9月15日22时04分，搭载着天宫二号空间实验室的长征二号FT2运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。关于长征二号FT2运载火箭，下列说法中不正确的是（　　） A．火箭升空时动能增加，机械能增加 B．火箭升空时动能增加，重力势能增加 C．火箭升空时动能减小，重力势能减小 D．火箭发动机将内能转化为机械能 【答案】C 【分析】(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。 (2)火箭发动机工作时，利用内能做功，内能转化为机械能。 【详解】ABC．火箭升空时，质量不变，速度增大，所以动能增大，同时高度增加，所以重力势能增加，机械能等于动能和势能的总和，机械能增大，故AB正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．发动机工作时，燃气对火箭做功，燃气的一部分内能转化为火箭的机械能，故D正确，不符合题意。 故选C。 【点睛】(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。 (2)能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。 6．为了估测天然气热水器的热效率，小华发现，当热水器向洗衣机注入的热水达到40L时。洗衣机自动停止注水。若自来水的温度是15℃，注入洗衣机的热水的温度为40℃。在注水过程中热水器共消耗天然气0.16m3，已知天然气的热值为3.2×107J/m3，则下列说法错误的是（　　） A．天然气的热值表示1kg天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J B．注入洗衣机中水的内能增加4.2×106J C．0.16m3的天然气完全燃烧放出的热量为5.12×106J D．该天然气热水器的热效率约为82% 【答案】A 【详解】A．天然气的热值为3.2×107J/m3，表示1m3天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J，故A错误，符合题意； B．当热水器向洗衣机注入的热水达到40L，水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg 水吸收的热量，即水内能的增加量为Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J 故B正确，不符合题意； C．0.16m3的天然气完全燃烧放出的热量为Q放=qV=3.2×107J/m3×0.16m3=5.12×106J 故C正确，不符合题意； D．该天然气热水器的热效率为 故D正确，不符合题意。 故选A。 7．如图甲是某单缸四冲程汽油机的工作冲程示意图，如图乙是该汽油机的能量流向图，汽油的热值为4.6×107J/kg。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，将内能转化为机械能 B．当该汽油机飞轮转速为3600r/min时，1s内汽油机做功60次 C．消耗0.2kg的汽油，该汽油机产生的有用机械能为2.576×106J D．汽油机所用燃料的热值越大，效率越高 【答案】C 【详解】A．由图甲可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合气体，机械能转化成内能，故A错误； B．当该汽油机飞轮转速为3600r/min时，即1s飞轮转动60圈，完成120个冲程，对外做功30次，故B错误； C．由可知，消耗0.2kg的汽油放出的热量 由图乙可知，该汽油机的机械效率 所以，该汽油机产生的有用机械能 故C正确； D．热机的效率是指从燃料中提取的有用能量（例如机械能）与输入的热能之比。热机效率的决定因素是热机的工作原理和热量转换的损耗，虽然高热值的燃料可以释放更多的热能，但是在实际热机运行中，会有一定的损耗导致不能完全转换全部热能为有用能量，因此，燃料的高热值并不总是能直接转化为高效率，故D错误。 故选C。 8．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．热机消耗的燃料越多，效率就越高 B．热机做的有用功越多，效率就一定越高 C．热机的功率越大，做功就越快，但效率却不一定高 D．改进技术，保证良好的润滑，热机效率可以达到100% 【答案】C 【详解】A．热机消耗的燃料多，做的有用功不一定多，根据可知，效率不一定高，故A错误； B．热机做的有用功多，燃料放出热量的多少未知，根据可知，无法判断效率的高低，故B错误； C．功率是描述做功快慢的物理量，功率越大，做功就越快，功率和效率无关，所以功率高，效率却不一定高，故C正确； D．热机在工作时，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以即使改进技术，保证良好的润滑，热机的效率也不可能达到100%，故D错误。 故选C。 9．2023年11月23日，中国人民志愿军第十批在韩志愿军烈士遗骸归国，如图8所示。以下关于迎接仪式过程中的场景，说法错误的是（　　） A．长空祭忠魂，英雄归故里。甲图中运载志愿军烈士遗骸的飞机在空中飞行时，燃料的化学能转化为机械能 B．皑皑白雪，祭奠忠魂。2023年11月23日上午，承载着志愿军烈士遗骸的飞机降落在沈阳桃仙国际机场，天空中雪花纷飞，仿佛在表达对英雄的敬重，如乙图所示。白雪的形成过程中，内能减少 C．英雄回家，双20空中护航，沈阳桃仙机场以“过水门”航空最高礼仪迎接志愿军烈士回家。丙图中水在喷出上升的过程中，重力势能增大 D．国旗为盖，军机为驾，礼兵为伴，英雄回家。丁图中迎骸战士凝神致敬，轻轻安放。志愿军烈士棺椁在被安放的过程中，机械能不变 【答案】D 【详解】A．飞机在空中飞行时，燃料燃烧发生化学反应，同时释放出热量，使飞机飞行，所以是将化学能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．白雪是由水蒸气凝华形成的小冰晶，所以形成过程中，放出热量，内能减少，故B正确，不符合题意； C．水在喷出上升的过程中，水的高度增大，质量不变，所以重力势能增大，故C正确，不符合题意； D．棺椁在被安放的过程中，高度降低，质量不变，所以重力势能减小，故机械能变小，故D错误，符合题意。 故选D。 10．配套千万千瓦级风、光电基地，河北丰宁抽水蓄能电站将低谷过剩电能转换为高峰电能，被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存，在用电高峰时放水发电。如图所示，当风、光发电量用不完时，电站从下水库向上水库抽水蓄能（a）；当风、光发电量不足时，电站则向下水库放水发电（b）。下列说法中错误的是（    ） 抽水蓄能电站工作原理示意图 A．抽水时电能转化为水的机械能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．一定量的水，上下水位差越大，能发出的电越多 D．水轮机的效率可以达到 【答案】D 【详解】A．抽水时，消耗电能，水的机械能增加，电能转化为水的机械能，故A正确；A不符合题意； B．发电时，最终得到了电能，故水的势能最终转化为电能，故B正确，B不符合题意； C．一定量的水，上下水位差越大，水的机械能越大，更多的机械能将转化为电能，故C正确，C不符合题意； D．存在克服摩擦力做功，一部分转化为内能，水轮机的效率不可能达到，故D错误，D符合题意。 故选D。 11．中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”，如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚（乙醚极易汽化），乙醚吸收空气中的热量汽化后气压增大将乙醚压入上球，饮水鸟的重心上移“低头喝水”，如图乙；此时上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。下列说法不正确的是（　　） A．下球中乙醚汽化的过程，是通过做功的方式改变了内能大小 B．“饮水鸟”不是永动机，其能量转化过程符合能量守恒定律 C．若空气温度很低，饮水鸟内的乙醚汽化太慢，饮水鸟会慢慢地停下来 D．如果没有能量补充“饮水鸟”的运动最终会停下来 【答案】A 【详解】A．下球中乙醚汽化的过程，吸收热量，是通过热传递的方式改变了内能大小，故A错误，A符合题意； B．“饮水鸟”和外界有能量交换，不是凭空动起来的，因此根据能量守恒定律可知，“饮水鸟”不是永动机，其能量转化过程符合能量守恒定律，故B正确，B不符合题意； C．若空气温度很低，饮水鸟内的乙醚汽化太慢，气压变小，很难将乙醚压入上球，饮水鸟的重心不能上移，则饮水鸟会慢慢地停下来，故C正确，C不符合题意； D．饮水鸟内装有乙醚液体，鸟头四周包有棉花，平时如甲图，鸟身略向前倾，上球和下球空间中充满乙醚的饱和蒸汽，当给鸟的嘴滴上水后，水分蒸发吸热，使上球乙醚蒸汽温度下降，气压减小，小于下球乙醚饱和蒸汽的气压，使下球的乙醚被压倒上球，于是整个鸟的重心上移，形成如图乙的状态，鸟嘴“喝水”，同时上、下球中的乙醚蒸汽联通混合，气压趋于一致，上球中的乙醚由于重力又回流到下球，饮水鸟的姿态又回到图甲的状态，如此循环往复。据此可知如果没有能量补充“饮水鸟”的运动最终会停下来，故D正确，D不符合题意。 故选A。 12．如图所示，如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是（　　） A．质量 B．路程 C．功率 D．热量 【答案】C 【详解】A．由图像可知，阴影部分的面积为密度ρ与体积V的乘积，由可知，物体的质量m＝ρV，故A不符合题意； B．由图像可知，阴影部分的面积为速度v与时间t的乘积，由可知，物体通过的路程s＝vt，故B不符合题意； C．由图像可知，横坐标表示时间t，纵坐标表示功W，横、纵坐标之积是功和时间之积，而功率是功和时间之比，故C符合题意； D．由图像可知，若横轴表示燃烧质量，纵轴表示燃烧热值，则阴影部分面积等于燃烧质量与燃烧热值的乘积，根据Q＝mq可知，此时阴影部分面积表示燃料燃烧放出的热量，故D不符合题意。 故选C。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题有两个选项符合题意，选对但少选得2分，错选得0分） 13．如图所示，下列解释中不正确的（　　） A．图甲中，墨水在热水中扩散得较快，说明水分子无规则运动的剧烈程度与温度有关 B．图乙中，质地均匀的瓷砖放置水平地面上，先后如图示用力翻起，刚离地时有 C．图丙中，向烧瓶底部浇冷水，瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，是因为其吸收了热量 D．图丁中，汽油机四个冲程中的做功冲程，该冲程的主要功能是将内能转化为机械能 【答案】BC 【详解】A．温度越高，分子的运动越剧烈，扩散的越快，墨水在热水中扩散得较快，说明水分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，故A正确，不符合题意； B．质地均匀的瓷砖放置水平地面上，先后用力F长、F短把瓷砖翻起，可以看着以瓷砖右下角为支点的杠杆，瓷砖的重力视为阻力，F长、F短分别视为两次的动力，由图可知，两次的阻力臂相同、动力臂不相同，则两次所用的动力不同，即F长≠F短，故B错误，符合题意。 C．向瓶底浇冷水，瓶内气压变小，水的沸点降低，瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，故C错误，符合题意； D．图丁两气门关闭，火花塞点燃，活塞向下运动，是汽油机四个冲程中的做功冲程，该冲程的主要功能是将内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选BC。 14．小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙所示，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法错误的是（　　） A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃） B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力 C．0～8min乙吸收的热量为3.36×104J D．该酒精灯的加热效率为28% 【答案】ABD 【详解】AB．根据图乙可知，温度从20℃升高到100℃时，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，因为水的比热容大，吸热能力强，所以甲为水，根据可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，所以乙的比热容是 故AB错误，符合题意； CD．用相同的酒精灯加热相同的时间，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0～8min乙吸收的热量是 Q乙＝Q水＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J 酒精完全燃烧放出的热量为Q放＝m酒精q＝0.004kg×3×107J/kg＝1.2×105J 乙从加热到沸腾吸收的热量为 酒精灯的加热效率为 故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选ABD。 15．配套千万千瓦级风、光电基地，河北丰宁抽水蓄能电站将低谷过剩电能转换为高峰电能，被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存，在用电高峰时放水发电。当风、光发电量大用不完时，电站从下水库向上水库抽水蓄能，如图甲所示；当风、光发电量不足时，电站则向下水库放水发电，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．光伏发电是将光能转化为化学能 B．风力发电是将机械能转化为电能 C．电机抽水是将电能转化为机械能 D．放水发电是将潮汐能转化为电能 【答案】BC 【详解】A．光伏发电是将光能转化为电能，故A错误； B．风力发电是将风所具有的机械能转化为电能，故B正确； C．电机抽水消耗电能，使水的重力势能增加，所以电机抽水是将电能转化为机械能，故C正确； D．放水发电是将水的机械能转化为电能，故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共4小题，每空2分，共16分） 16．家用轿车基本上都使用汽油机，如图所示是轿车转速的仪表盘，某汽油机工作时的转速为2400r/min，则1s内汽油机对外做功 次，活塞往复运动 次。 【答案】 20 40 【详解】[1][2]汽油机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在这四个冲程中，只有做功冲程对外做功。活塞需要往复运动两次才能完成一个工作循环，飞轮转两圈，对外做功一次。汽油机的转速为2400r/min=40r/s，即汽油机飞轮每秒转动40圈。由于飞轮每转2圈对外做功1次，所以1s内汽油机对外做功20次，由于每完成一个工作循环活塞需要往复运动2次，所以1s内活塞往复运动40次。 17．如图甲所示为小乐制作的简易“蒸汽船”模型，将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”向左行驶。 （1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 改变水的内能； （2）铜管向右喷蒸汽，“蒸汽船”向左行驶，这个过程的能量转化与如图乙所示的汽油机的 （选填字母）冲程相同。 【答案】 热传递 A 【详解】（1）[1]蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能，这是通过热传递的方式改变水内能的。 （2）[2]当管向右喷蒸汽时“船体”向左运动，这个过程的能量转化是：内能减小，机械能增大，内能转化为机械能。这与热机的做功冲程相同，图片中A两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程。 18．目前正在我市进行试验飞行的国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机，是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机。飞机在空中满载时的最大巡航速度为460km/h，发动机巡航推力为。某次试飞中AG600以最大速度满载巡航1h，消耗燃油，燃油完全燃烧产生的内能为 J，发动机的工作效率为 。（燃油的热值取） 【答案】 【详解】[1]燃油完全燃烧获得的内能 [2]由得，AG600以最大速度满载巡航1h，通过的路程 推力所做的功 发动机的工作效率 19．同学们在参观昆明石龙坝水电站时了解到，水力发电将机械能转化为 ，该电站最大发电量达到了1.26×106kW·h，若不计热量损失，这些能量需要 t煤才能够提供。（煤的热值为7×107J/kg） 【答案】 电能 【详解】[1]水力发电时消耗机械能，获得电能，将机械能转化为电能。 [2]产生这些能量需要煤的质量为 四、实验题（本大题共2小题，每空2分，共24分。其中20题12分，21题12分） 20．在“比较酒精和碎纸片的热值”实验中，某小组用如图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a和b、温度计均完全相同，烧杯中盛有水。实验时，点燃放在燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过石棉网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全烧尽。 （1）安装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装：石棉网的作用是 。 （2）为了保证实验结论的可靠性，在实验中还应控制两杯水的初温和 相等；通过比较 来反映酒精和碎纸片燃烧放出的热量多少。 （3）小组根据记录的各个时刻a、b烧杯中水的温度，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断 的热值较大。 （4）实验后，小组同学算出了酒精的热值。但对比物理书上的酒精热值，发现计算出的热值小了很多，这是因为： 。 【答案】 自下而上 使烧杯底部受热均匀 质量 水升高的温度 酒精 酒精不可能完全燃烧或酒精燃烧放出的热量不可能被水完全吸收 【详解】（1）[1]实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置，故应该按照自下而上的顺序安装。 [2]石棉网的作用是使烧杯底部受热均匀，防止烧杯因受热不均匀而破裂。 （2）[3][4]实验中，使质量相同的酒精和碎纸片完全燃烧，加热质量相同的水，通过比较水升高的温度来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量多少，使用了转换法。 （3）[5]由图乙可知，酒精和碎纸片完全燃烧时，烧杯a中水的温度升高的较多，说明质量相同的酒精和碎纸片完全燃烧后，酒精放出的热量多，因此酒精的热值较大。 （4）[6]在此实验中，酒精燃烧放出的热量不能完全被水吸收，如果根据水温的变化来计算纸片和酒精的热值是很不准确的，会偏小。 21．发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 能； （2）己知汽油的热值为4×107J/kg，如果汽车油箱装有40kg的汽油，这些汽油充分燃烧2kg；放出的热量为 J，剩余汽油的热值为 J/kg； （3）四缸发动机中3号汽缸在压缩冲程中，则2号汽缸所处的冲程是 ； A．吸气       B．压缩            C．做功         D．排气 （4）设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为2400r/min时，每个工作循环所需耍的时间为 秒，该轿车的输出功率P与发动机排量V排的关系式为P= 。 【答案】 机械 8×107J 4×107 D 0.05s 20p0V排 【详解】（1）[1]内燃机就是将内能转化为机械能的机器。 （2）[2]完全燃烧2kg的汽油放出的热量为Q放=mq=2kg×4×107J/kg=8×107J [3]热值的大小与燃料的质量无关，所以剩余油热的热值不变，仍为4×107J/kg。 （3）[4]四汽缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程，据此可知四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，活塞向下运动，2号和3号活塞都向上运动，是压缩冲程和排气冲程，4号汽缸活塞向下运动，所处的是吸气冲程，故选D。 （4）[5]在发动机中，飞轮转2周完成一个工作循环，所以发动机转速为2400r/min时，完成1200个工作循环，每个工作循环所需要的时间为 [6]设做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0，发动机排量为V排，则一个活塞的排气量，做功冲程燃气对一个活塞的平均压力F=p0S，每个做功冲程燃气对一个活塞做的功 发动机转速为2400r/s时，燃气对活塞做功的功率 由于发动机有4个汽缸，所以燃气对活塞做功的总功率P总=4P=4×5p0V排=20p0V排 5、 计算题（本大题共2小题，第22题7分，第23题8分，共15分） 22．汽车是我们经常使用的代步工具，已知一汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶23km，此过程消耗了汽油3kg。 （1）计算完全燃烧3kg汽油，放出的热量为多少？（） （2）该车在以10m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率为，那么该汽车在这个过程受到的阻力为多少？ （3）该车的汽油机效率为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）20% 【详解】解：（1）汽油完全燃烧释放的热量 （2）由 可求得汽车的牵引力 汽车匀速运动，牵引力与阻力平衡，由平衡条件可知汽车所受阻力 （3）汽车行驶23km做的功 汽油机的效率 答：（1）完全燃烧3kg汽油放出的热量为 ； （2）该汽车受到的阻力为； （3）该车的汽油机效率为20%。 23．如图是我国第一款纯电动疫苗接种车，疫苗车空车质量为4t，车轮与水平地面接触的总面积为，发动机的输出功率为60kW不变。（取，汽油的热值为）求： （1）疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压强； （2）疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为3000N，疫苗车的速度； （3）疫苗车以（2）中的速度在平直路面行驶46km，若换用效率为的汽油机提供动力，需要消耗汽油的质量。    【答案】（1）；（2）20m/s；（3）10kg 【详解】解：（1）疫苗车空车的重力 疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压力 对水平地面的压强 （2）因为疫苗车在水平路面匀速直线行驶，所以疫苗车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，疫苗车受到的牵引力 由可得疫苗车行驶速度 （3）疫苗车匀速行驶做的有用功 若换用效率为的汽油机提供动力，由可得汽油完全燃烧释放的热量 由可得，需要完全燃烧汽油的质量 答：（1）疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压强为； （2）疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为3000N，疫苗车的速度为； （3）若换用效率为的汽油机提供动力，需要消耗汽油的质量为10kg。 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学年九年级物理全一册单元测试卷（人教版） 第14章 内能的利用（B卷•培优卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全一册第14章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分，每小题只有一个选项符合题意） 1．如图所示。在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉。迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中，下列说法正确的是（　　） A．筒内气体的内能转化为活塞的机械能 B．图中能量转化的过程与汽油机压缩冲程相同 C．筒内气体和筒壁的内能改变方式相同 D．筒内气体的温度升高主要是因为活塞克服摩擦做功 2．目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。我国下列“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是 A．052D型导弹驱逐舰燃气轮机 B．中国高铁交流异步牵引电动机 C．长征五号火箭液氢液氧发动机 D．歼20战机涡扇15煤油发动机 3．如图所示是四冲程汽油机工作示意图，下列说法中错误的是（　　） A．甲图吸气冲程中汽油和空气的混合物进入汽缸 B．乙图压缩冲程中雾状汽油被压缩 C．丙图做功冲程中高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 D．丁图排气冲程中废气排出汽缸 4．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，以下说法中正确的是（　　） ①汽油机和柴油机的点火方式相同 ②在压缩冲程中，是机械能转化为内能 ③只有做功冲程是燃气对外做功 ④在做功冲程中，是内能转化为机械能 A．只有①②③ B．只有③④ C．只有②④ D．只有②③④ 5．9月15日22时04分，搭载着天宫二号空间实验室的长征二号FT2运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。关于长征二号FT2运载火箭，下列说法中不正确的是（　　） A．火箭升空时动能增加，机械能增加 B．火箭升空时动能增加，重力势能增加 C．火箭升空时动能减小，重力势能减小 D．火箭发动机将内能转化为机械能 6．为了估测天然气热水器的热效率，小华发现，当热水器向洗衣机注入的热水达到40L时。洗衣机自动停止注水。若自来水的温度是15℃，注入洗衣机的热水的温度为40℃。在注水过程中热水器共消耗天然气0.16m3，已知天然气的热值为3.2×107J/m3，则下列说法错误的是（　　） A．天然气的热值表示1kg天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J B．注入洗衣机中水的内能增加4.2×106J C．0.16m3的天然气完全燃烧放出的热量为5.12×106J D．该天然气热水器的热效率约为82% 7．如图甲是某单缸四冲程汽油机的工作冲程示意图，如图乙是该汽油机的能量流向图，汽油的热值为4.6×107J/kg。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，将内能转化为机械能 B．当该汽油机飞轮转速为3600r/min时，1s内汽油机做功60次 C．消耗0.2kg的汽油，该汽油机产生的有用机械能为2.576×106J D．汽油机所用燃料的热值越大，效率越高 8．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．热机消耗的燃料越多，效率就越高 B．热机做的有用功越多，效率就一定越高 C．热机的功率越大，做功就越快，但效率却不一定高 D．改进技术，保证良好的润滑，热机效率可以达到100% 9．2023年11月23日，中国人民志愿军第十批在韩志愿军烈士遗骸归国，如图8所示。以下关于迎接仪式过程中的场景，说法错误的是（　　） A．长空祭忠魂，英雄归故里。甲图中运载志愿军烈士遗骸的飞机在空中飞行时，燃料的化学能转化为机械能 B．皑皑白雪，祭奠忠魂。2023年11月23日上午，承载着志愿军烈士遗骸的飞机降落在沈阳桃仙国际机场，天空中雪花纷飞，仿佛在表达对英雄的敬重，如乙图所示。白雪的形成过程中，内能减少 C．英雄回家，双20空中护航，沈阳桃仙机场以“过水门”航空最高礼仪迎接志愿军烈士回家。丙图中水在喷出上升的过程中，重力势能增大 D．国旗为盖，军机为驾，礼兵为伴，英雄回家。丁图中迎骸战士凝神致敬，轻轻安放。志愿军烈士棺椁在被安放的过程中，机械能不变 10．配套千万千瓦级风、光电基地，河北丰宁抽水蓄能电站将低谷过剩电能转换为高峰电能，被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存，在用电高峰时放水发电。如图所示，当风、光发电量用不完时，电站从下水库向上水库抽水蓄能（a）；当风、光发电量不足时，电站则向下水库放水发电（b）。下列说法中错误的是（    ） 抽水蓄能电站工作原理示意图 A．抽水时电能转化为水的机械能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．一定量的水，上下水位差越大，能发出的电越多 D．水轮机的效率可以达到 11．中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”，如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚（乙醚极易汽化），乙醚吸收空气中的热量汽化后气压增大将乙醚压入上球，饮水鸟的重心上移“低头喝水”，如图乙；此时上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。下列说法不正确的是（　　） A．下球中乙醚汽化的过程，是通过做功的方式改变了内能大小 B．“饮水鸟”不是永动机，其能量转化过程符合能量守恒定律 C．若空气温度很低，饮水鸟内的乙醚汽化太慢，饮水鸟会慢慢地停下来 D．如果没有能量补充“饮水鸟”的运动最终会停下来 12．如图所示，如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是（　　） A．质量 B．路程 C．功率 D．热量 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题有两个选项符合题意，选对但少选得2分，错选得0分） 13．如图所示，下列解释中不正确的（　　） A．图甲中，墨水在热水中扩散得较快，说明水分子无规则运动的剧烈程度与温度有关 B．图乙中，质地均匀的瓷砖放置水平地面上，先后如图示用力翻起，刚离地时有 C．图丙中，向烧瓶底部浇冷水，瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，是因为其吸收了热量 D．图丁中，汽油机四个冲程中的做功冲程，该冲程的主要功能是将内能转化为机械能 14．小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙所示，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法错误的是（　　） A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃） B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力 C．0～8min乙吸收的热量为3.36×104J D．该酒精灯的加热效率为28% 15．配套千万千瓦级风、光电基地，河北丰宁抽水蓄能电站将低谷过剩电能转换为高峰电能，被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存，在用电高峰时放水发电。当风、光发电量大用不完时，电站从下水库向上水库抽水蓄能，如图甲所示；当风、光发电量不足时，电站则向下水库放水发电，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．光伏发电是将光能转化为化学能 B．风力发电是将机械能转化为电能 C．电机抽水是将电能转化为机械能 D．放水发电是将潮汐能转化为电能 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共4小题，每空2分，共16分） 16．家用轿车基本上都使用汽油机，如图所示是轿车转速的仪表盘，某汽油机工作时的转速为2400r/min，则1s内汽油机对外做功 次，活塞往复运动 次。 17．如图甲所示为小乐制作的简易“蒸汽船”模型，将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”向左行驶。 （1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 改变水的内能； （2）铜管向右喷蒸汽，“蒸汽船”向左行驶，这个过程的能量转化与如图乙所示的汽油机的 （选填字母）冲程相同。 18．目前正在我市进行试验飞行的国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机，是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机。飞机在空中满载时的最大巡航速度为460km/h，发动机巡航推力为。某次试飞中AG600以最大速度满载巡航1h，消耗燃油，燃油完全燃烧产生的内能为 J，发动机的工作效率为 。（燃油的热值取） 19．同学们在参观昆明石龙坝水电站时了解到，水力发电将机械能转化为 ，该电站最大发电量达到了1.26×106kW·h，若不计热量损失，这些能量需要 t煤才能够提供。（煤的热值为7×107J/kg） 四、实验题（本大题共2小题，每空2分，共24分。其中20题12分，21题12分） 20．在“比较酒精和碎纸片的热值”实验中，某小组用如图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a和b、温度计均完全相同，烧杯中盛有水。实验时，点燃放在燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过石棉网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全烧尽。 （1）安装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装：石棉网的作用是 。 （2）为了保证实验结论的可靠性，在实验中还应控制两杯水的初温和 相等；通过比较 来反映酒精和碎纸片燃烧放出的热量多少。 （3）小组根据记录的各个时刻a、b烧杯中水的温度，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断 的热值较大。 （4）实验后，小组同学算出了酒精的热值。但对比物理书上的酒精热值，发现计算出的热值小了很多，这是因为： 。 21．发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 能； （2）己知汽油的热值为4×107J/kg，如果汽车油箱装有40kg的汽油，这些汽油充分燃烧2kg；放出的热量为 J，剩余汽油的热值为 J/kg； （3）四缸发动机中3号汽缸在压缩冲程中，则2号汽缸所处的冲程是 ； A．吸气       B．压缩            C．做功         D．排气 （4）设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为2400r/min时，每个工作循环所需耍的时间为 秒，该轿车的输出功率P与发动机排量V排的关系式为P= 。 5、 计算题（本大题共2小题，第22题7分，第23题8分，共15分） 22．汽车是我们经常使用的代步工具，已知一汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶23km，此过程消耗了汽油3kg。 （1）计算完全燃烧3kg汽油，放出的热量为多少？（） （2）该车在以10m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率为，那么该汽车在这个过程受到的阻力为多少？ （3）该车的汽油机效率为多少？ 23．如图是我国第一款纯电动疫苗接种车，疫苗车空车质量为4t，车轮与水平地面接触的总面积为，发动机的输出功率为60kW不变。（取，汽油的热值为）求： （1）疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压强； （2）疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为3000N，疫苗车的速度； （3）疫苗车以（2）中的速度在平直路面行驶46km，若换用效率为的汽油机提供动力，需要消耗汽油的质量。    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 $$