第14章 内能的利用【A卷 提升卷】-2024-2025学年九年级物理全一册单元速记·巧练（辽宁专用）

2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷（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：人教版八年级上册第14章。 一．选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7-9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分) 1．关于热和能，下列说法中正确的是（　　） A．水沸腾过程中，吸收热量，温度升高 B．0℃的冰块只能通过热传递的方式变成水 C．四冲程内燃机工作时，做功冲程将机械能转化为内能 D．花生、栗子等干果常常用干净的沙子来炒制，是因为沙子的比热容小 2．2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 3．《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是（　　） A．加热——木炭燃烧时热值不变 B．蒸煮——油料含有的热量增加 C．翻炒——目的使油料受热均匀 D．飘香——分子在做无规则运动 4．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．如图甲所示冲程没有依靠飞轮惯性 5．如图是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示机械能转化为内能的冲程是（　　） A． B． C． D． 6．2022年11月29日，长征二号F火箭搭载神舟十五号载人飞船，将3名航天员送进空间站，天宫空间站史无前例地迎来6名航天员同时在岗，如图。长征二号F火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的（　　） A．比热容 B．热值 C．内能 D．密度 7． 2024年1月20日凌晨，某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故。专业人员进行了如图所示的模拟实验解释粉尘爆炸：在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。下列有关分析正确的是（　　） A．向小筒内鼓入空气时，大筒内的气压增大 B．面粉弥漫在大筒内是分子运动引起的 C．面粉燃烧时将内能转化成化学能 D．筒盖被冲起的过程与四冲程汽油机的做功冲程相似 8．2024年春，天水麻辣烫火爆出圈，全国各地的游客，从四面涌入甘肃天水，只为了那碗裹满汤汁辣油的甘肃麻辣烫，下列说法不正确的是（　　） A．天水麻辣烫灵魂之一油泼辣子，是用本地特产的羊角辣椒磨成辣椒末，然后淋上热油制成的，是通过做功的方式增加辣椒末的内能，给辣椒爆香 B．麻辣烫的汤底熬制同样很重要，由骨汤和多种调料一起熬制而成，熬制时候骨汤温度升高含有热量增加 C．裹满汤汁辣油的麻辣烫麻辣鲜香飘满一条条街道，说明分子在不停地做无规则运动 D．大量旅游车队涌入天水，汽车的动力来源是汽油机的做功冲程把内能转化成机械能 9．如图所示，甲、乙、丙的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失。下列选项正确的是（　　） A．比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图 B．比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图 C．对比甲、丙两图，升高相同温度若液体a需要的时间长，则液体a的吸热能力弱 D．对比甲、乙两图，加热相同时间后（燃料剩余质量不相等）图甲中液体a的末温更高，则燃料1的热值更高 2． 填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10．陆久帅同学在家用天然气灶烧开水，在标准大气压下，5kg水从20℃加热至沸腾，此过程中，水吸收的热量是 　 　J，天然气完全燃烧放的热量全部被水吸收，需要天然气 　 　m3。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3] 11．热机是利用 　 　能做功的机械：如图所示的汽油机为四冲程内燃机，若飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒钟完成 　 　个冲程。 12．飞船采用液态氢作燃料是因为氢的 　 　大；在一部科幻小说中，描述了这样的场景：为了探索未知世界，小瑀驾驶宇宙飞船在没有星系、没有星云，空荡荡的一望无际的宇宙空间翱翔，假如燃料燃尽，飞船将会 　 　（填写运动状态）。 13．汽油机工作时，如果一秒钟完成10个“四冲程”，那么每秒钟曲轴转动 　 　周和对外做功 　 　次。 14．如图所示，手摇爆米花机是劳动人民创造的黑科技，将少量玉米放入锅内，封好锅盖，在火炉上不断转动，使之均匀受热，当锅内达到一定气压后，打开锅盖，玉米花瞬间爆出，锅内气体膨胀对外做功，内能转化为 　 　，此过程和四冲程汽油机的 　 　冲程相似。 15．涡轮增压汽车通过压缩空气来增加发动机的进气量，使汽油更充分地燃烧，进而更节能，与相同规格的普通汽车相比，同样的汽油在涡轮增压汽车内热值 　 　（选填“更大”、“更小”或“一样大”）。汽车散热器中用水作为冷却液是因为水的 　 　大。 三．作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16．如图所示为汽油机的一个工作冲程，请你作出气缸内气体对活塞的作用力F的示意图（图中作用点O已标出）。 17．图甲是小型汽油机耕作机，图乙是它的吸气冲程示意图，图中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图丙中用“T”画出做功冲程进气门的开闭情况；用“↑”或“↓”的箭头表示活塞运动方向，画出做功冲程活塞的运动方向。 四．实验题（本题共5小题，共24分） 18．（5分）小明和小解学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图1和图2所示的装置进行实验，记录结果如下表。 燃料 加热前的水温℃ 燃料燃尽后水温℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 　 　。但对于两杯水的初温他们的看法却不同，请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用 　 　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为只有燃料的 　 　不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为 　 　（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜将油两种燃料中，热值较大的是 　 　。 19．（7分）小明利用三套完全相同的装置完成如图1所示的实验，液体1和2的质量相同。燃料A和B的质量也相同。三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图3所示。 （1）安装实验装置时，应按照 　 　（填“由下而上”或“由上而下”）的顺序。 （2）实验前所测液体的初温均如图2所示，温度计的示数为 　 　℃。 （3）比较不同物质的比热容，应选择图1中的 　 　两组实验。 （4）比较不同燃料的热值，应选择图1中的 　 　两组实验；分析图3可知：冬天在自制暖手袋时，应选液体 　 　（选填“1”或“2”）作为供暖物质；不计热量损失，燃料A和B的热值之比为 　 　。 （5）另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了。为避免这种情况的出现，请对该组提出一条改进建议 　 　。 20．（4分）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验中应控制燃料燃烧的 　 　（选填“时间”或“质量”）相同，根据 　 　比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 　 　的热值大。 （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为 　 　。 21．（5分）小王对燃料的热值很感兴趣，于是自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg 酒精 15 35 2.4×106 碎纸片 15 25 ？ ①为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持 　 　、　 　以及两个烧杯都应相同。 ②实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 　 　J/kg。 ③通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 　 　（大/小），出现这样情况的主要原因是 　 　。（写出一点） 22．（3分）如图所示，烧瓶内盛有少量水，用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口，然后用打气筒向烧瓶内打气，当瓶内气压足够大时会发现橡胶塞从瓶口处跳起来，同时可以看到瓶内出现白雾。 （1）橡胶塞从瓶口处跳起来的过程，是 　 　转化为橡胶塞的动能，这种能量转化方式跟四冲程内燃机的 　 　（选填“压缩冲程”或“做功冲程”）相同。 （2）橡胶塞从瓶口处跳起来的同时，瓶内出现白雾的原因是：　 　。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 23．（7分）燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×l07J/m3。求： （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）燃气灶烧水时的效率。 24．（9分）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶1h，内燃机消耗燃油5kg，同时蓄电池组的电能增加了2.0×107J；从汽车的使用说明书知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。燃油的热值为4.6×107J/kg，求： （1）该汽车测试行驶中牵引力做的功； （2）该汽车测试行驶中燃油完全燃烧放出的热量； （3）该汽车内燃机的效率。 25．（6分）阅读下面短文，回答以下问题。 空气的动力 空气动力是指空气与物体微相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地—松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。我们再观察一个实验：如图甲所示，将一个针管的活塞推到底端，并通过一个胶管与一个充了气的气球相连。用力挤压气球，发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。 被压缩的气体压强变大，能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”，变成一种推进物体前进的动力呢？经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h，压缩空气动力汽车的充气方式有两种：一是使用车辆自带的空气压缩机，使用家庭电路作为电源，就可在4个小时内完成充气；二是到指定的加气站，可在短短3分钟内完成充气。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 根据上述材料，回答下列问题： （1）压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是 　 　（说出一点即可）。 （2）空气动力汽车工作时将 　 　转化为 　 　；与四冲程汽油机的 　 　冲程的能量转换相同。 （3）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释 　 　。 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学年九年级物理上册单元测试卷（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：人教版八年级上册第14章。 一．选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7-9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分) 1．关于热和能，下列说法中正确的是（　　） A．水沸腾过程中，吸收热量，温度升高 B．0℃的冰块只能通过热传递的方式变成水 C．四冲程内燃机工作时，做功冲程将机械能转化为内能 D．花生、栗子等干果常常用干净的沙子来炒制，是因为沙子的比热容小 【答案】D 【解答】解：A、水沸腾过程中，吸收热量，但温度不变，故A错误； B、0℃的冰块可以通过热传递的方式变成水，也可以通过做功的方式使冰的内能增大温度升高变成水，故B错误； C、四冲程内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，故C错误； D、炒花生等干果时，常用干净的沙子来炒制，是因为沙子的比热容比较小，升高相同的温度吸收的热量较少，可以更快的炒熟干果，故D正确。 故选：D。 2．2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 【答案】A 【解答】解：火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，这个过程中的能量转化是内能转化为机械能。 A、热机做功冲程是内能转化为机械能，故A正确； B、钻木取火过程是机械能转变化为内能，故B错误； C、水力发电是机械能转化成电能，故C错误； D、物体上抛过程是机械能转化成内能，故D错误。 故选：A。 3．《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是（　　） A．加热——木炭燃烧时热值不变 B．蒸煮——油料含有的热量增加 C．翻炒——目的使油料受热均匀 D．飘香——分子在做无规则运动 【答案】B 【解答】解：A、热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关，木炭燃烧时热值不变，故A正确； B、热量是过程量，不能说“含有”热量，故B错误； C、利用锅铲不断翻炒油料，目的是使油料受热均匀，故C正确； D、翻炒过程会有香味飘出，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确。 故选：B。 4．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．如图甲所示冲程没有依靠飞轮惯性 【答案】A 【解答】解：A、两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高，故A正确； B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用机械能所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%，故B错误； C、燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，与热值无关，故C错误； D、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，依靠飞轮惯性来完成，故D错误。 故选：A。 5．如图是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示机械能转化为内能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：机械能转化为内能的冲程是压缩冲程： A图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意； B图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，符合题意； C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，不符合题意； D图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意。 故选：B。 6．2022年11月29日，长征二号F火箭搭载神舟十五号载人飞船，将3名航天员送进空间站，天宫空间站史无前例地迎来6名航天员同时在岗，如图。长征二号F火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的（　　） A．比热容 B．热值 C．内能 D．密度 【答案】B 【解答】解：长征二号F火箭选用偏二甲肼为燃料，是因为偏二甲肼具有较大的热值，由Q放＝mq可知，完全燃烧相同质量的偏二甲肼时，可以放出更多的热量。 故选：B。 7． 2024年1月20日凌晨，某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故。专业人员进行了如图所示的模拟实验解释粉尘爆炸：在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。下列有关分析正确的是（　　） A．向小筒内鼓入空气时，大筒内的气压增大 B．面粉弥漫在大筒内是分子运动引起的 C．面粉燃烧时将内能转化成化学能 D．筒盖被冲起的过程与四冲程汽油机的做功冲程相似 【答案】AD 【解答】解：A、向小筒内鼓入空气时，使大筒内空气增多，大筒内的气压增大，故A正确； B、面粉弥漫在大筒内，属于固体的机械运动，不属于分子的运动，故B错误； C、面粉燃烧时，向外释放热量，将化学能转化成内能，故C错误； D、筒盖被冲起的过程，燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能，汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能，所以筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同，故D正确。 故选：AD。 8．2024年春，天水麻辣烫火爆出圈，全国各地的游客，从四面涌入甘肃天水，只为了那碗裹满汤汁辣油的甘肃麻辣烫，下列说法不正确的是（　　） A．天水麻辣烫灵魂之一油泼辣子，是用本地特产的羊角辣椒磨成辣椒末，然后淋上热油制成的，是通过做功的方式增加辣椒末的内能，给辣椒爆香 B．麻辣烫的汤底熬制同样很重要，由骨汤和多种调料一起熬制而成，熬制时候骨汤温度升高含有热量增加 C．裹满汤汁辣油的麻辣烫麻辣鲜香飘满一条条街道，说明分子在不停地做无规则运动 D．大量旅游车队涌入天水，汽车的动力来源是汽油机的做功冲程把内能转化成机械能 【答案】AB 【解答】解：A、辣椒末淋上热油制成的，是通过热传递的方式增加辣椒末的内能，给辣椒爆香煮面时需要用筷子对面条适当搅动，主要通过热传递的方式改变面条的内能，故A错误； B、热量是过程量，不能说含有热量多少，故B错误； C、裹满汤汁辣油的麻辣烫麻辣鲜香飘满一条条街道，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确； D、汽车的动力来源是汽油机的做功冲程把内能转化成机械能，故D正确。 故选：AB。 9．如图所示，甲、乙、丙的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失。下列选项正确的是（　　） A．比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图 B．比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图 C．对比甲、丙两图，升高相同温度若液体a需要的时间长，则液体a的吸热能力弱 D．对比甲、乙两图，加热相同时间后（燃料剩余质量不相等）图甲中液体a的末温更高，则燃料1的热值更高 【答案】AB 【解答】解：A、比较两种液体的比热容，必须控制燃料的种类和质量相同，改变液体的种类，控制液体的质量相同，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验，故A正确； B、比较不同燃料热值大小要控制加热的液体种类、液体质量，改变燃料的种类，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断热值大小，因此选择甲、乙两图进行实验，故B正确； C、对比甲、丙两图，升高相同温度若液体a需要的时间长，则液体a的吸热能力强，故C错误； D、燃料未完全燃烧，故不能判断热值高低，故D错误； 故选：AB。 2． 填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10．陆久帅同学在家用天然气灶烧开水，在标准大气压下，5kg水从20℃加热至沸腾，此过程中，水吸收的热量是 　1.68×106　J，天然气完全燃烧放的热量全部被水吸收，需要天然气 　0.042　m3。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3] 【答案】1.68×106；0.042。 【解答】解：水吸收的热量为： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J； 天然气完全燃烧放的热量全部被水吸收，即Q放＝Q吸＝1.68×106J， 根据Q放＝qV可知，天然气的体积为： V＝＝＝0.042m3。 故答案为：1.68×106；0.042。 11．热机是利用 　内　能做功的机械：如图所示的汽油机为四冲程内燃机，若飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒钟完成 　60　个冲程。 【答案】内；60。 【解答】解：（1）热机是利用内能来做功的机械，将内能转化为机械能； （2）飞轮转速是1800r/min＝30r/s，表示每秒飞轮转动30圈，由于热机完成一个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2周，燃气对外做功1次，所以转动30圈经过15个工作循环，对外做功15次，每秒钟经过60个冲程。 故答案为：内；60。 12．飞船采用液态氢作燃料是因为氢的 　热值　大；在一部科幻小说中，描述了这样的场景：为了探索未知世界，小瑀驾驶宇宙飞船在没有星系、没有星云，空荡荡的一望无际的宇宙空间翱翔，假如燃料燃尽，飞船将会 　以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动　（填写运动状态）。 【答案】热值；以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动。 【解答】解：飞船采用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的燃料时能够放出更多的热量； 由题知，宇宙空间空荡荡的（没有星系、没有星云），所以飞船不受空气阻力，也不受其它星球的引力；假如燃料燃尽，则飞船不受任何力的作用，由牛顿第一定律可知，飞船将以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动。 故答案为：热值；以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动。 13．汽油机工作时，如果一秒钟完成10个“四冲程”，那么每秒钟曲轴转动 　20　周和对外做功 　10　次。 【答案】20；10。 【解答】解：如果在1s内完成10个“四冲程”，即10个工作循环，那么1s内汽油机的曲轴转动的周数是20周，对外做功的次数是10次。 故答案为：20；10。 14．如图所示，手摇爆米花机是劳动人民创造的黑科技，将少量玉米放入锅内，封好锅盖，在火炉上不断转动，使之均匀受热，当锅内达到一定气压后，打开锅盖，玉米花瞬间爆出，锅内气体膨胀对外做功，内能转化为 　机械能　，此过程和四冲程汽油机的 　做功　冲程相似。 【答案】机械能；做功。 【解答】解：玉米花瞬间爆出时，锅内气体对外膨胀做功，此时气体的内能减小，温度降低。内燃机的做功冲程将内能转化为机械能。此能量转化的过程和四冲程汽油机的做功冲程相似。 故答案为：机械能；做功。 15．涡轮增压汽车通过压缩空气来增加发动机的进气量，使汽油更充分地燃烧，进而更节能，与相同规格的普通汽车相比，同样的汽油在涡轮增压汽车内热值 　一样大　（选填“更大”、“更小”或“一样大”）。汽车散热器中用水作为冷却液是因为水的 　比热容　大。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与是否完全燃烧无关，所以与相同规格的普通汽车相比，同样的汽油在涡轮增压汽车内热值一样； 汽车散热器中用水作为冷却液是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多。 故答案为：一样大；比热容。 三．作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16．如图所示为汽油机的一个工作冲程，请你作出气缸内气体对活塞的作用力F的示意图（图中作用点O已标出）。 【答案】 【解答】解：由图可知，两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，燃气给活塞一个向下的力，这个力的作用点在活塞的中心上，如图所示： 17．图甲是小型汽油机耕作机，图乙是它的吸气冲程示意图，图中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图丙中用“T”画出做功冲程进气门的开闭情况；用“↑”或“↓”的箭头表示活塞运动方向，画出做功冲程活塞的运动方向。 【答案】 【解答】解：在内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动，如图所示： 3． 实验题（本题共5小题，共24分） 18．（5分）小明和小解学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图1和图2所示的装置进行实验，记录结果如下表。 燃料 加热前的水温℃ 燃料燃尽后水温℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 　相同　。但对于两杯水的初温他们的看法却不同，请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用 　升高的温度　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为只有燃料的 　种类　不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为 　小明　（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜将油两种燃料中，热值较大的是 　煤油　。 【答案】（1）质量；①升高的温度；②种类；③小明；（2）煤油。 【解答】解：（1）①质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少； ②根要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法； 根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同； ③由上分析知，小明的分析更加合理； （2）根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，煤油的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大； 故答案为：（1）质量；①升高的温度；②种类；③小明；（2）煤油。 19．（7分）小明利用三套完全相同的装置完成如图1所示的实验，液体1和2的质量相同。燃料A和B的质量也相同。三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图3所示。 （1）安装实验装置时，应按照 　由下而上　（填“由下而上”或“由上而下”）的顺序。 （2）实验前所测液体的初温均如图2所示，温度计的示数为 　24　℃。 （3）比较不同物质的比热容，应选择图1中的 　甲、丙　两组实验。 （4）比较不同燃料的热值，应选择图1中的 　乙、丙　两组实验；分析图3可知：冬天在自制暖手袋时，应选液体 　1　（选填“1”或“2”）作为供暖物质；不计热量损失，燃料A和B的热值之比为 　4：3　。 （5）另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了。为避免这种情况的出现，请对该组提出一条改进建议 　增加烧杯中水的质量　。 【答案】（1）由下而上；（2）24；（3）甲、丙；（4）乙、丙1；4：3；增加烧杯中水的质量。 【解答】解：（1）安装实验装置时，应按照自下而上的顺序进行； （2）重新安装后，小明所测液体的初温均如图2所示，示数为24℃； （3）比较液体1和液体2的比热容，应选用相同的加热装置加热相同时间，观察两种物质的温度变化量，通过图1中的甲、丙两个装置可比较液体1和液体2的比热容； （4）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙、丙两图进行实验； 相同的加热装置，加热相同时间，液体1和液体2质量和吸热相同，甲升温慢，甲的比热容大，冬天在自制暖手袋时，应选液体1作为供暖物质； 根据图3的乙、丙两图线可知，燃料完全燃烧后，液体2升高的温度变化量之比为（30℃﹣24℃）：（32℃﹣24℃）＝3：4，根据Q吸＝cmΔt可知液体2吸收的热量之比为Q乙：Q丙＝3：4；设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，燃料A和B的质量也相同，根据Q放＝qm可知，燃料A和B的热值之比为qA：q B＝Q丙：Q乙＝4：3。 （5）不能；因为水沸腾后吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少，为避免这种情况的出现，可增加水的质量或减少燃料的质量。 故答案为：（1）由下而上；（2）24；（3）甲、丙；（4）乙、丙1；4：3；增加烧杯中水的质量。 20．（4分）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验中应控制燃料燃烧的 　质量　（选填“时间”或“质量”）相同，根据 　温度计上升的示数　比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 　b　的热值大。 （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为 　8：3　。 【答案】（1）质量；温度计上升的示数；（2）b；（3）8：3。 【解答】解：（1）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少； （2）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大； （3）对于燃料来说，在相同的时间内放出的热量是相同的， 根据图可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，自5min到10min吸收相同的热量，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：2c水m水Δt1＝mq1； 对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高到80℃，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：c水m水Δt2＝mq2； 解得，两种燃料热值之比为：＝8：3。 故答案为：（1）质量；温度计上升的示数；（2）b；（3）8：3。 21．（5分）小王对燃料的热值很感兴趣，于是自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg 酒精 15 35 2.4×106 碎纸片 15 25 ？ ①为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持 　水的质量　、　酒精和碎纸片的质量　以及两个烧杯都应相同。 ②实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 　1.2×106　J/kg。 ③通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 　小　（大/小），出现这样情况的主要原因是 　存在热损失或者燃料没有完全燃烧　。（写出一点） 【答案】（1）水的质量；酒精和碎纸片的质量；（2）1.2×106；（3）小；存在热损失或者燃料没有完全燃烧。 【解答】解：（1 ）为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同； （2）相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃， 可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×106J/kg； （3）因为烧杯、空气吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。 故答案为：（1）水的质量；酒精和碎纸片的质量；（2）1.2×106；（3）小；存在热损失或者燃料没有完全燃烧。 22．（3分）如图所示，烧瓶内盛有少量水，用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口，然后用打气筒向烧瓶内打气，当瓶内气压足够大时会发现橡胶塞从瓶口处跳起来，同时可以看到瓶内出现白雾。 （1）橡胶塞从瓶口处跳起来的过程，是 　内能　转化为橡胶塞的动能，这种能量转化方式跟四冲程内燃机的 　做功冲程　（选填“压缩冲程”或“做功冲程”）相同。 （2）橡胶塞从瓶口处跳起来的同时，瓶内出现白雾的原因是：　瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴　。 【答案】（1）内能；做功冲程； （2）瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴。 【解答】解：（1）橡胶塞从瓶口处跳起来的过程，气体内能转化为橡胶塞的机械能；在内燃机的做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能，其能量转化情况与内燃机的做功冲程相似； （2）瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴。 故答案为：（1）内能；做功冲程； （2）瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 23．（7分）燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×l07J/m3。求： （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）燃气灶烧水时的效率。 【答案】（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）天然气燃烧放出的热量为1.68×106J； （3）燃气灶烧水的效率为40% 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J， （2）天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝0.02m3×8.4×107J/kg＝1.68×106J； （3）燃气灶的效率： η＝×100%＝×100%＝40%。 答：（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）天然气燃烧放出的热量为1.68×106J； （3）燃气灶烧水的效率为40%。 24．（9分）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶1h，内燃机消耗燃油5kg，同时蓄电池组的电能增加了2.0×107J；从汽车的使用说明书知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。燃油的热值为4.6×107J/kg，求： （1）该汽车测试行驶中牵引力做的功； （2）该汽车测试行驶中燃油完全燃烧放出的热量； （3）该汽车内燃机的效率。 【答案】（1）该汽车测试行驶中牵引力做的功为7.2×107J； （2）该汽车测试行驶中燃油完全燃烧放出的热量为2.3×108J； （3）该汽车内燃机的效率为40%。 【解答】解：（1）由图象可知，汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力f＝900N， 因为汽车匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以汽车受到的牵引力：F＝f＝900N， 汽车行驶的距离：s＝vt＝80km/h×1h＝80km＝80000m， 该汽车测试行驶中牵引力做的功： W＝Fs＝900N×80000m＝7.2×107J； （2）该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出热量Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J； （3）有效利用的能量： W有用＝W+W′＝7.2×107J+2.0×107J＝9.2×107J， 内燃机的效率： 根据η＝＝×100%＝40%。 答：（1）该汽车测试行驶中牵引力做的功为7.2×107J； （2）该汽车测试行驶中燃油完全燃烧放出的热量为2.3×108J； （3）该汽车内燃机的效率为40%。 25．（6分）阅读下面短文，回答以下问题。 空气的动力 空气动力是指空气与物体微相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地—松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。我们再观察一个实验：如图甲所示，将一个针管的活塞推到底端，并通过一个胶管与一个充了气的气球相连。用力挤压气球，发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。 被压缩的气体压强变大，能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”，变成一种推进物体前进的动力呢？经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h，压缩空气动力汽车的充气方式有两种：一是使用车辆自带的空气压缩机，使用家庭电路作为电源，就可在4个小时内完成充气；二是到指定的加气站，可在短短3分钟内完成充气。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 根据上述材料，回答下列问题： （1）压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是 　结构简单　（说出一点即可）。 （2）空气动力汽车工作时将 　内能　转化为 　机械能　；与四冲程汽油机的 　做功　冲程的能量转换相同。 （3）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释 　物体对外做功，内能减少、温度降低　。 【答案】（1）结构简单；（2）内能；机械能；做功；（3）物体对外做功，内能减少、温度降低。 【解答】解：（1）压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是结构简单。 （2）空气动力汽车工作时将内能转化为机械能；与四冲程汽油机的做功冲程的能量转换相同。 （3）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，是因为物体对外做功，内能减少、温度降低。 故答案为：（1）结构简单；（2）内能；机械能；做功；（3）物体对外做功，内能减少、温度降低。 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 $$