第14章内能的利用 专题训练 2024-2025学年人教版九年级上学期 - 【王牌物理河南专版】

王牌物理 王牌物理 【王牌物理】九年级阶段性调研试题3 第14章内能的利用 专题训练 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 一、填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（3分）汽车是我们熟悉的交通工具之一。如图所示是汽油机的　 　冲程；汽车发动机工作时，会在汽车周围闻到汽油味，这是　 　现象；发动机常用水做冷却剂，散热过程通过　 　的方式改变了水箱内水的内能。 【答案】压缩；扩散；热传递 【知识点】热传递改变物体内能；热机；分子热运动 【解析】【解答】（1）根据图片可知，两个气门关闭，活塞向上运动，那么为压缩冲程； （2）汽车发动机工作时，会在汽车周围闻到汽油味，这是扩散现象； （3）发动机常用水做冷却剂，散热过程通过热传递的方式改变了水箱内水的内能。 2．（2分）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭成功发射。火箭用氢作燃料是因为氢的热值较　 　；在“天宫课堂”第四课中，航天教师利用水球进行了一场乒乓球赛。当桂海潮用普通的乒乓球拍击打水球时，水球紧紧粘到了球拍上，是因为分子间存在　 　力。 【答案】大；引 【知识点】燃料的热值；分子间相互作用力 【解析】【解答】液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量，是火箭采用液态氢作为火箭的燃料的原因； 分子间存在着引力和斥力，乒乓球拍击打水球时，水球紧紧粘到了球拍上，是因为分子间存在引力。 3．（3分） 塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过　 　 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机　 　 冲程的能量转化情况相同；瓶盖飞出的同时，瓶口冒“白雾”，其物态变化是　 　 。 【答案】做功；做功；液化 【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热机的四个冲程 【解析】【解答】用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，随着瓶内气压增加，气体内能增大，通过做功方式改变瓶内气体内能‘’当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程内能转化为机械能，与内燃机做功冲程的能量转化情况相同；瓶盖飞出的同时，瓶口冒“白雾”，其物态变化是液化。 4．（2分）某单缸四冲程内燃机内对外做功15次，则其曲轴的转速为　 　。若做功冲程推动活塞一次做功，则该内燃机工作时的功率是　 　W。 【答案】1800； 【知识点】热机 【解析】【解答】（1）某单缸四冲程内燃机内对外做功15次，则每分钟做功：15次×60s=900次，则每分钟曲轴转动次数：900×2=1800次，即1800r/min。 （2）内燃机1s对外做功：W=1200J×15=18000J； 那么内燃机工作时的功率为：。 5．（2分）随着科学技术的创新，厨余垃圾也能变航空燃油，若此航空燃油的热值为4.0×107Jkg，完全燃烧15g这种航空燃油可以释放　 　J的热量，这些热量的70%被10kg的水吸收，则水升高的温度为　 　℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】6×105；10 【知识点】热量的计算；燃料的热值 【解析】【解答】完全燃烧15g这种航空燃油可以释放的热量Q放=mq=15×10-3kg×4.0×107J/kg=6×105J，水吸收的热量Q吸=Q放η=6×105J×70%=4.2×105J，水升高的温度 6．（2分） 2017年5月18日，中共中央、国务院致电祝贺我国首次海域天然气水合物试采成功．天然气水合物（Natural Gas Hydrate），因其外观像冰、遇火即可燃烧而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比　 　（只填一种）等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；根据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km的话，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的　 　 。 【答案】煤；热值 【知识点】燃料的热值 【解析】【解答】可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比煤等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；可燃冰与天然气相比具有更大的热值。 二、选择题(共8题；7-12为单选，13、14为双选，每题2分，共16分) 7．（2分）下列说法中不正确的是（　　） A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 B．完全燃烧2m3热值为4.0×107J/m3的天然气可以获得8.0×107J的热量 C．永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律 D．尽量使燃料充分燃烧可以提高热机的效率 【答案】A 【知识点】燃料的热值；热机的效率；能量守恒 【解析】【解答】A.质量相同时，燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多，错误，A符合题意； B.完全燃烧2m3热值为4.0×107J/m3的天然气可以获得8.0×107J的热量，正确，B不符合题意； C.永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律，正确，C不符合题意； D.尽量使燃料充分燃烧可以提高热机的效率，正确，D不符合题意。 故答案为：A. 8．（2分）柴油机压缩冲程中，汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是（　　） A．温度升高、压强减小、体积增大 B．温度降低、压强减小、体积减小 C．温度升高、压强增大、体积减小 D．温度降低、压强减小、体积增大 【答案】C 【知识点】做功改变物体内能；热机的四个冲程 【解析】【解答】柴油机在压缩冲程中因为气体被压缩了分子距离减小了，分子体积减小； 所含物质多少不变，故质量不变；体积变小，压强升高很大；因为对气体做功，内能增大，温度升高． 故答案为：C． 9．（2分）人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么（　　） A．当海水下降时，类似于汽油机的吸气冲程 B．当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程 C．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭 D．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启 【答案】A 【知识点】热机的四个冲程 【解析】【解答】AC．海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门K1关闭，阀门K2开启，外界大气压将空气压入气室，类似于汽油机的吸气冲程，A符合题意，C不符合题意； BD．海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室，类似于汽油机的排气冲程，BD不符合题意。 故答案为：A。 10．（2分）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则下列说法正确的是（　　） A．1min内燃机对外做了600次功 B．1s内完成了10个工作循环 C．燃气做一次功的时间间隔是0.2s D．1s内活塞共来回20次 【答案】C 【知识点】热机的四个冲程 【解析】【解答】四冲程汽油机一个工作循环活塞往复2次，飞轮转动2周，做功1次，完成4个冲程。 AC．某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，飞轮转2圈做一次功，故汽油机1min对外做了300次功，做一次的时间为 A不符合题意，C符合题意； BD．飞轮转速是600r/min，则1s内飞轮转10圈，1s内活塞共来回10次，完成5个工作循环，BD不符合题意。 故答案为：C。 11．（2分）为使舰载机在短时间内达到起飞速度，航母上安装了蒸汽弹射装置，如图所示为其简化原理图。气缸内蒸汽体积膨胀对外做功，同时推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置原理与汽油机工作的四个冲程中相似的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【知识点】热机的四个冲程 【解析】【解答】气缸内蒸汽体积膨胀对外做功，蒸汽的内能转化为舰载机的机械能，汽油机的做功冲程是汽油燃烧对外做功，汽油内能转化为机械能，两者原理相似。 故本题答案为C。 12．（1分）图是手电筒风扇工作时的能量流向示意图，电池充电时，将能量以化学能的形式储存，工作时给电动机和照明灯供电。对下图方框中能量形式判断正确的是 A．甲是“内能” B．乙是“电能” C．丙是“光能” D．丁是“机械能” 【答案】B 【知识点】能量的转化或转移；能量守恒 【解析】【解答】电池充电时，是将电能转化为化学能，电池分别给电动机和照明灯供电时，是将储存的化学能转化为电能，然后将电能分别转化为机械能和光能。故选项B正确，ACD错误。 故选：B。 13．（2分）下列说法中正确的是（　　） A．能量的转化和转移具有方向性 B．冰在熔化过程中，内能增加而温度保持不变 C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多 D．物体放出热量，其内能一定减小，温度一定降低 【答案】A,B 【知识点】温度、热量与内能的关系；燃料的热值；能量的转化或转移 【解析】【解答】A．自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有方向性，A符合题意； B．当冰熔化成水的过程中，状态发生改变，吸收热量、内能增加，温度不变，B符合题意； C．由Q放=mq可知，由于不知道燃料的质量和燃烧情况，所以无法判断出放出热量的多少，C不符合题意； D．物体放出热量，内能一定减小，但温度不一定降低，如晶体在凝固过程中，放出热量、内能减少，但温度保持不变，D不符合题意。 故答案为：AB。 14．（2分）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力做功为1.38×107J，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（　　） A．汽车行驶速度是20km/h B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107 C．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是1.38×107J D．汽车发动机的效率是20% 【答案】B,D 【知识点】燃料的热值；热机的效率；速度公式及其应用 【解析】【解答】A．汽车的行驶的时间5min45s=345s，由知道，行驶的速度 A不符合题意； BC．由知道，消耗的燃油完全燃烧放出的热量Q=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J B符合题意，C不符合题意； D．由知道，汽车发动机的效率 D符合题意。 故答案为：BD。 三、作图题(共2题；每题2分，共4分) 15．（2分）请在图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象． 【答案】解：如图所示： 【知识点】燃料的热值 【解析】【解答】热值是燃料的一种特性，它和燃料的质量、放出热量的多少无关，所以酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象是与热量Q平行的直线，如图所示： 16．（2分）如图甲是某汽油机的吸气冲程时的气门开闭情况和活塞的运动方向，仿照甲图在乙图中画出压缩冲程时的气门开闭和活塞和连杆的大致位置。 【答案】 【知识点】热机的四个冲程 【解析】【解答】在内燃机的压缩冲程中，进气和排气门都关闭，活塞向上运动；如下图所示： 四、实验探究题(共3题；每空1分，共17分) 17．（6分）学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 （1）（1分）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是　 　（由下而上/由上而下）。 （2）（2分）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。 （3）（1分）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。 （4）（2分）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） 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 ？ 【答案】（1）由下而上 （2）酒精和碎纸片的质量；水的质量 （3）1.2×106 （4）小；是热量损失或燃料燃烧不完全 【知识点】燃料的热值 【解析】【解答】（1）由于要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁或容器底部，所以，在组装装置甲时，要按“从下往上”的原则； （2）为了尽量减小各种因素对实验的影响，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酒精和碎纸片的质量、水的质量以及两个烧杯都应相同。 （3）不计热量损失的情况下，根据表中数据和Q=cm t可知，水从酒精吸收的热量和从碎纸片吸收的热量之比为2∶1，则酒精完全燃烧放出的热量和从碎纸片完全燃烧放出的热量之比为2∶1，由 可知，碎纸片的热值是酒精的热值一半，即为1.2×106J/kg。 （4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小，出现这样情况的主要原因是燃料燃烧不完全、热量燃烧放出的热量没有完全被水吸收。 18．（5分）小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想： A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热 B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热 于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。 请回答下列问题： （1）（1分）打气筒内壁的热量是通过　 　的方式传递到外壁； （2）（1分）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的　 　冲程相同； （3）（1分）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表： 实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 小明分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因是　 　； （4）（2分）小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是　 　，于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，你认为他们的改进方法是 　 　。 【答案】（1）热传递 （2）压缩 （3）活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热 （4）在实验过程中，活塞向下运动时既克服摩擦做功，又压缩空气做功，无法准确的确定外壁发热的原因；根据控制变量法，要探究猜想A，应让活塞只克服摩擦做功，而不压缩空气做功；打气筒不与篮球连接，直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，用测温枪测出打气筒外壁的温度与打气筒往气压不足的篮球内打气时打气筒外壁的温度进行比较，进而得出结论。 【知识点】热传递改变物体内能；热机的四个冲程 【解析】【解答】（1）打气筒内壁的温度高，外壁的温度低，热量从温度高的内壁传递到温度低的外壁，是通过热传递的方式。 （2）活塞在打气筒内向下运动时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，能量转化情况与内燃机压缩冲程相同。 （3）由表中数据可知，打气筒下部温度高于上部温度，说明活塞在打气筒内向下运动时，活塞对筒内的空气做功，空气内能增加，温度升高，造成下部温度高于上部温度，故导致打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热。 （4）在实验过程中，活塞向下运动时既克服摩擦做功，又压缩空气做功，无法准确的确定外壁发热的原因；根据控制变量法，要探究猜想A，应让活塞只克服摩擦做功，而不压缩空气做功，故他们的改进方法是：打气筒不与篮球连接，直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，用测温枪测出打气筒外壁的温度与打气筒往气压不足的篮球内打气时打气筒外壁的温度进行比较，进而得出结论。 19．（6分）如图为四缸发动机图，其工作原理为：四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从气缸顶部到底部所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。则： 排量 2L 输出功率 120 kW 转速 6 000 r/min （1）（2分）该汽车发动机的单缸排量为　 　L，它的　 　冲程是把内能转化为机械能，从而获得动力。 （2）（2分）该汽车发动机每分钟对外做功　 　次，每分钟对外做功　 　J。 （3）（2分）在每个做功冲程里，发动机做功W=　 　J。在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为 ，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=　 　Pa（1L=10-3m3）。 【答案】（1）0.5；做功 （2）12000； （3）600； 【知识点】功率计算公式的应用；热机的四个冲程；压强的大小及其计算 【解析】【解答】(1)因为四缸总排量为2L，单缸排量： 在做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能；(2)由表格信息可知，4缸发动机转速为6000r/min，即每分钟转6000周，在飞轮转动的每半周里都有一个汽缸在做功，所以发动机每分钟对外做功12000次；已知输出功率： 所以由 得每分钟做功： (3)发动机每分钟做功 ，因为每分钟做功12000次，所以每个做功冲程做功： 汽车发动机的单缸排量： 所以由 得燃气对活塞的压强： 五、计算题(共2题；共19分) 20．（9分）如图所示，一种便携式燃气炉，用瓶装丁烷气体作燃料，已知某品牌瓶装丁烷气体的质量为250g，丁烷的热值为q＝7×107J/kgC水＝4.2×103J/（kg•℃）问： （1）（1分）丁烷气体在燃烧时，能量转化是　 　． （2）（4分）完全燃烧0.1kg的丁烷气体，可以发出多少热量？ （3）（4分）若该燃气炉的效率为30%，丁烷燃烧放出的热量被水吸收，一瓶气体能使多少千克的水温度升高50℃？ 【答案】（1）化学能转化为内能 （2）解：完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：Q放=mq=0.1kg×7×107J/kg=7×106J； （3）解：由题知，完全燃烧0.25kg的丁烷气体可以放出的热量：， 水吸收的热量：， 水的质量：． 【知识点】热量的计算；燃料的热值；能量的转化或转移 【解析】【解答】（1）丁烷气体燃烧时，此过程中的能量转化关系是将燃料的化学能转化为内能； 【分析】（1）燃料燃烧时将化学能转化为内能； （2）根据燃料的质量和热值的乘积，计算热量； （3）根据总热和热效率的乘积计算吸收的热量，结合物体的比热容和温度差，计算质量。 21．（11分）质量为的小型载重汽车，额定功率为，车上装有的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，汽车先以的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油，然后又以额定功率行驶的时间，将砂石从坡底运送到高的坡顶施工现场．（，）求： （1）（3分）的汽油完全燃烧放出多少热量？ （2）（4分）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？ （3）（4分）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？ 【答案】（1）解： （2）解： （3）解： W有=Gh=mgh=3.5×10³Kg×10N/Kg×50m=1.75×106J ％ 【知识点】热量的计算；热机的效率 【解析】【分析】 （1）利用燃料放热公式，求出放出的热量； （2）根据G=mg可求得汽车的总重，根据f=0.2G得到阻力，由于汽车匀速运动，则受到的阻力等于牵引力，再利用求得汽车在平直公路上匀速行驶的功率； （3）先利用W有用=Gh=mgh求出有用功，根据W=Pt可求得总功，再利用斜面的机械效率公式求出机械效率。 王牌物理 河南中考风向标 王牌物理 河南中考风向标 1 学科网（北京）股份有限公司 $$王牌物理 王牌物理 【王牌物理】九年级阶段性调研试题3 第14章内能的利用 专题训练 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 一、填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（3分）汽车是我们熟悉的交通工具之一。如图所示是汽油机的　 　冲程；汽车发动机工作时，会在汽车周围闻到汽油味，这是　 　现象；发动机常用水做冷却剂，散热过程通过　 　的方式改变了水箱内水的内能。 T1 T3 T6 2．（2分）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭成功发射。火箭用氢作燃料是因为氢的热值较　 　；在“天宫课堂”第四课中，航天教师利用水球进行了一场乒乓球赛。当桂海潮用普通的乒乓球拍击打水球时，水球紧紧粘到了球拍上，是因为分子间存在　 　力。 3．（3分） 塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过　 　 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机　 　 冲程的能量转化情况相同；瓶盖飞出的同时，瓶口冒“白雾”，其物态变化是　 　 。 4．（2分）某单缸四冲程内燃机内对外做功15次，则其曲轴的转速为　 　。若做功冲程推动活塞一次做功，则该内燃机工作时的功率是　 　W。 5．（2分）随着科学技术的创新，厨余垃圾也能变航空燃油，若此航空燃油的热值为4.0×107Jkg，完全燃烧15g这种航空燃油可以释放　 　J的热量，这些热量的70%被10kg的水吸收，则水升高的温度为　 　℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 6．（2分） 2017年5月18日，中共中央、国务院致电祝贺我国首次海域天然气水合物试采成功．天然气水合物（Natural Gas Hydrate），因其外观像冰、遇火即可燃烧而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比　 （只填一种）等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；根据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km的话，加入相同体积的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的　 　 。 二、选择题(共8题；7-12为单选，13、14为双选，每题2分，共16分) 7．（2分）下列说法中不正确的是（　　） A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 B．完全燃烧2m3热值为4.0×107J/m3的天然气可以获得8.0×107J的热量 C．永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律 D．尽量使燃料充分燃烧可以提高热机的效率 8．（2分）柴油机压缩冲程中，汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是（　　） A．温度升高、压强减小、体积增大 B．温度降低、压强减小、体积减小 C．温度升高、压强增大、体积减小 D．温度降低、压强减小、体积增大 9．（2分）人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么（　　） A．当海水下降时，类似于汽油机的吸气冲程 B．当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程 C．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭 D．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启 T9 T11 10．（2分）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则下列说法正确的是（　　） A．1min内燃机对外做了600次功 B．1s内完成了10个工作循环 C．燃气做一次功的时间间隔是0.2s D．1s内活塞共来回20次 11．（2分）为使舰载机在短时间内达到起飞速度，航母上安装了蒸汽弹射装置，如图所示为其简化原理图。气缸内蒸汽体积膨胀对外做功，同时推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置原理与汽油机工作的四个冲程中相似的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 12．（2分）图是手电筒风扇工作时的能量流向示意图，电池充电时，将能量以化学能的形式储存，工作时给电动机和照明灯供电。对下图方框中能量形式判断正确的是 A．甲是“内能” B．乙是“电能” C．丙是“光能” D．丁是“机械能” 13．（双选）（2分）下列说法中正确的是（　　） A．能量的转化和转移具有方向性 B．冰在熔化过程中，内能增加而温度保持不变 C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多 D．物体放出热量，其内能一定减小，温度一定降低 14．（双选）（2分）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力做功为1.38×107J，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（　　） A．汽车行驶速度是20km/h B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107 C．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是1.38×107J D．汽车发动机的效率是20% 三、作图题(共2题；每题2分，共4分) 15．（2分）请在图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象． T15 T16 16．（2分）如图甲是某汽油机的吸气冲程时的气门开闭情况和活塞的运动方向，仿照甲图在乙图中画出压缩冲程时的气门开闭和活塞和连杆的大致位置。 四、实验探究题(共3题；每空1分，共17分) 17．（6分）学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 （1）（1分）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是　 　（由下而上/由上而下）。 （2）（2分）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。 （3）（1分）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。 （4）（2分）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） 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 ？ 18．（5分）小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想： A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热 B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热 于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。 请回答下列问题： （1）（1分）打气筒内壁的热量是通过　 　的方式传递到外壁； （2）（1分）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的　 　冲程相同； （3）（1分）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表： 实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 小明分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因是　 　； （4）（2分）小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是　 ，于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，你认为他们的改进方法是 　 　。 19．（6分）如图为四缸发动机图，其工作原理为：四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从气缸顶部到底部所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。则： 排量 2L 输出功率 120 kW 转速 6 000 r/min （1）（2分）该汽车发动机的单缸排量为　 　L，它的　 　冲程是把内能转化为机械能，从而获得动力。 （2）（2分）该汽车发动机每分钟对外做功　 次，每分钟对外做功　 　J。 （3）（2分）在每个做功冲程里，发动机做功W=　 　J。在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为 ，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=　 　Pa（1L=10-3m3）。 五、计算题(共2题；共19分) 20．（9分）如图所示，一种便携式燃气炉，用瓶装丁烷气体作燃料，已知某品牌瓶装丁烷气体的质量为250g，丁烷的热值为q＝7×107J/kgC水＝4.2×103J/（kg•℃）问： （1）（1分）丁烷气体在燃烧时，能量转化是　 　． （2）（4分）完全燃烧0.1kg的丁烷气体，可以发出多少热量？ （3）（4分）若该燃气炉的效率为30%，丁烷燃烧放出的热量被水吸收，一瓶气体能使多少千克的水温度升高50℃？ 21．（10分）质量为的小型载重汽车，额定功率为，车上装有的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，汽车先以的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油，然后又以额定功率行驶的时间，将砂石从坡底运送到高的坡顶施工现场．（，）求： （1）（3分）的汽油完全燃烧放出多少热量？ （2）（4分）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？ （3）（3分）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？ 【王牌物理】九年级阶段性调研试题3 第14章内能的利用 专题训练 答案解析部分 1．【答案】压缩；扩散；热传递 2．【答案】大；引 3．【答案】做功；做功；液化 4．【答案】1800； 5．【答案】6×105；10 6．【答案】煤；热值 7．【答案】A 8．【答案】C 9．【答案】A 10．【答案】C 11．【答案】C 12．【答案】B 13．【答案】A,B 14．【答案】B,D 15．【答案】解：如图所示： 16．【答案】 17．【答案】（1）由下而上 （2）酒精和碎纸片的质量；水的质量 （3）1.2×106 （4）小；是热量损失或燃料燃烧不完全 18．【答案】（1）热传递 （2）压缩 （3）活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热 （4）在实验过程中，活塞向下运动时既克服摩擦做功，又压缩空气做功，无法准确的确定外壁发热的原因；根据控制变量法，要探究猜想A，应让活塞只克服摩擦做功，而不压缩空气做功；打气筒不与篮球连接，直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，用测温枪测出打气筒外壁的温度与打气筒往气压不足的篮球内打气时打气筒外壁的温度进行比较，进而得出结论。 19．【答案】（1）0.5；做功 （2）12000； （3）600； 20．【答案】（1）化学能转化为内能 （2）解：完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：Q放=mq=0.1kg×7×107J/kg=7×106J； （3）解：由题知，完全燃烧0.25kg的丁烷气体可以放出的热量：， 水吸收的热量：， 水的质量：． 21．【答案】（1）解： （2）解： （3） 解： W有=Gh=mgh=3.5×10³Kg×10N/Kg×50m=1.75×106J ％ 王牌物理 河南中考风向标 王牌物理 河南中考风向标 1 学科网（北京）股份有限公司 $$