第14章 内能的利用 学业质量评价-【名师学案】2024-2025学年九年级全一册物理分层进阶学习法（人教版）

九年级物理·上册 号●● ●●● ●●● 第十四章学业质量评价 ●●● ●●● ●●● 时间：90分钟 满分：100分 ●●● ●●● ●●● 题号 二 四 合计 ●●0 99 ●●● 得分 ●●● ●●● 一、选择题（每题只有一个选项符合题目要求，每小題3分，共30分） 。●● 1.科幻大片《流浪地球》中地球为了脱离木星，主人公点燃了木星上的 可燃气体，从而将地球推离木星，其中“点燃木星将地球推开”的过 程，相当于热机的做功冲程。下列机器中，不属于热机的是() A.洗衣机 B.柴油机 C.火箭 D.蒸汽轮机 教 2.如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联 想到热机的冲程，下列说法正确的是 鼻孔吸气 气沉丹田 排山倒海 打完收工 A.“鼻孔吸气”所对应的汽油机冲程吸入的只有空气 B.“气沉丹田”所对应的汽油机冲程是将内能转化为机械能 C.“排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的 茶 D.“打完收工”所对应的汽油机冲程排出了废气 崇 3.汽油机在压缩冲程中，汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况 是 () A.温度升高，内能增加，体积减小 B.温度升高，内能增加，体积增大 C.温度降低，内能减少，体积减小 茶 D.温度降低，内能减少，体积增大 ● 4.关于燃料和热值，以下说法正确的是 ●色● ●●● A.增加供氧量，让燃料更充分燃烧可以提高燃料的热值 e●● B.1kg某种燃料在燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值 命●● ●●● ●●● C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木 柴放出的热量多 ●●● ●0● ●●● D.容易燃烧的燃料，热值不一定大 ●●● 5.下列关于热机效率的说法中正确的是 ●●● ●●● A.热机所做的有用功增加，热机的效率也会增大 ●●● B.热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料燃烧释放的热量之比 -123 C.柴油机的效率一般比汽油机的效率高，对空气污染小 D.在设计与制造热机时不断改进与创新，减少能量损失可以提高热 机的效率 6.关于能量守恒定律，下列说法中正确的是 ( A.能量可能会凭空消失 B.能量可以凭空产生 C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律 D.能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变 7.2023年10月24日我国发射“神舟十七”号载人飞船。执行此次发 射任务的“长征二号F遥十七”运载火箭如图所示。下列说法正确 的是 ( A.燃料燃烧，将燃料的化学能全部转化为内能 B.使用液氢燃料，主要利用了液氢的比热容大 C.燃料燃烧推动火箭升空，把内能转化为机械能 D.火箭加速上升时，重力势能增大，动能减小，机械能不变 8.汽油的热值为4.6×10？J/kg,某汽车在水平公路上匀速行驶了 100km,汽车所受的平均阻力为460N,消耗了质量为4kg的汽 油，则该汽车在这个行驶过程中的效率为 ) A.25% B.20% C.30% D.87% 9.某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是() 大部分输出 机械能 比能 输入 用电器 小部分输出 内能 A.电饭煲 B.白炽灯 C.电热水器 D.电风扇 10.关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是 () A.任何制造永动机的设想，无论看上去多么巧妙，都是一种徒劳 B.空调机既能制热，也能制冷，说明热传递不存在方向性 C.由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天 D.一个单摆来回摆动很多次后总会停下来，说明这个过程的能量 不守恒 二、填空题（每空2分，共28分） 11.如图所示是四冲程汽油机的两个冲程，乙图显示的是汽油机的 冲程：甲图中燃气的内能是 (选填“增加”“减少” 或“不变”)的。 代 124 12.汽车刹车的过程，伴随着能量从 能转化为内能，内能散失 到空气中，此过程能量的总和 (选填“增大”“不变”或“减 小”)。 13.某辆行驶的小轿车，其正常工作时的化学能 动能 能量转化情况如图所示，若输入的化 学能为2000J,输出的动能为300J。 内能和声能 则输出的内能和声能共计 J:输出的有用能量是动能，则 小轿车正常工作时的效率为 14.某同学在烧杯中装入质量为100g、初温为20℃的水，然后用酒精灯给 水加热一段时间后，水的温度升高到70℃，此过程中水的内能增加了 J,水增加的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”) 酒精完全燃烧放出的热量。[已知：c*=4.2×103J/(kg·℃)] 15.据测算，一场全程马拉松比赛，运动员身体消耗的能量约为1.2× 10J,若焦炭的热值为3.0×10J/kg,则这些能量需要完全燃烧 kg的焦炭才能得到；若用这些焦炭完全燃烧放出的热量 来给1000kg,12℃的酒精加热，能使酒精温度升高 ℃。 [c箱精=2.4×103J/(kg·℃)] 16.为加快农村绿色发展，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 [c水=4.2 ×103J/(kg·℃)，q气=4.0×10°J/m3] 17.两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率为20%，乙的效率为 25%,做功快的汽油机是 ,那么甲与乙每小时消耗油量之比 为 三、实验探究题（共23分） 18.(6分)小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量 为12g,烧杯中水的质量为200g,初温为23℃，点燃酒精，当水温 升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q= J。他想利用Q做=Q计算酒精的热值，还需进行的实验操 作是 ,他所测算出的热值与真实值相比偏 。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 燃烧 125 19.(10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。 温度℃ 18时问min 回答下列问题： (1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 (选填“石棉 网”或“温度计”)处于适当的高度。 (2)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。 (3)小明选用燃料和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下 了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 (选填“a”或“b”)的热值大。 (4)小红同学计划使用相同的装置，用两种燃料将初温和质量相同 的水加热至刚好沸腾，她可以通过比较 来 得知这两种燃料热值的大小关系。 20.(7分)(1)如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一 小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升 高，空气的内能 ,空气的内能是通过 (选填“做功” 或“热传递”)方式改变的。 做功 排气 (2)如图乙所示，在气缸A中密封有压缩空气，B是一个被销钉K 锁住的活塞，C是个温度计。若活塞与气缸壁间没有摩擦，当 把销钉拔出后，活塞将向 运动，温度计的示数将 该实验说明气体膨张推动活塞对外做功时， 减少，温 度降低。 126 (3)研究利用内能做功： ①如图丙所示，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热 段时间，发现橡胶塞在水蒸气的压力下被弹出。根据此现象 可知：水蒸气的 能转化为塞子的机械能。 ②橡胶塞被弹出，此现象与内燃机的某冲程原理相同，其对应 的是图丁中的 (选填“吸气”“压缩”“做功”或“排 气”)冲程。 四、综合应用题（共19分） 21.(8分)我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗”在某段平直公 路上进行测试，汽车以18/s的速度匀速行驶了300s,消耗燃油 0.36kg,汽车发动机的牵引力是1000N。燃油的热值为4.5× 10J/kg。求： (1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量Q微； (2)发动机牵引力的功率P; (3)发动机所做的功； (4)发动机的能量转化效率（结果小数点后保留两位有效数字）。 22.(11分)阅读短文，回答问题： 混合动力汽车 随着汽车科技的不断进步，混合动力汽车（简称：混动汽车）逐 渐受到人们的青睐，目前广泛使用的混动汽车主要部件有：汽油 机、蓄电池、电动机等，它们单独或组合向汽车提供动力。混动汽 车有串联式和并联式等种类。 串联式混动汽车的工作流程如图甲所示，蓄电池可单独向电 动机提供电能驱动汽车；汽油机仅带动发电机发电，产生的电能一 -127 部分输入电动机驱动汽车，另一部分还能通过发电机向蓄电池 充电。 并联式混动汽车的工作流程如图乙所示，汽油机和电动机分 属两套独立的工作系统，蓄电池通过电动机能单独驱动汽车，汽油 机也能直接给汽车提供动力，两套系统还能同时工作驱动汽车。 电吹式批动汽车 并喉式混动汽作 汽汕机 发电机 汽油机 屯动机 提供动力 提祺动力 諾心池 滋业池 屯动机 c (1)汽油机能够直接提供动力的冲程是 冲程，转速为3000 r/min的汽油机每秒钟经历 个这样的冲程。 (2)混动汽车电池中存储的可用电能容量单位通常用“kW·h”, 1kW·h=3.6×10J。某品牌国产混动汽车电池的电能可用 容量是36kW·h,一次充满电后能纯电匀速行驶160km,若 电动机将电能转化为机械能的效率为90%，则该汽车行驶过程 受到的阻力是多少N; (3)一台热效率为40%、100kW的汽油机，通过发电机给69kW·h 蓄电池发电，假设发出的电能有90%转化为蓄电池的化学能， 发电效率为80%，不计其它能量损失，给蓄电池充满69kW·h 的电能需要消耗的汽油是多少kg。(汽油的热值为4.6× 10J/kg,1kW·h=3.6×10J) -128一0.5kgX20C=2.1×10J/(kg·℃)22.(1)节能、效率高B(2)40 2.1×103J (3)21.68×10 第十四章学业质量评价 1.A2.D3.A4.D5.D6.D7.C8.A9.D10.A11.做功增加 12.机械不变13.170015%14.2.1×104小于15.0.4516. 6.72×1056%17.甲5：218.1.68×10测出剩余酒精的质量小 19.(1)石棉网(2)质量温度计上升的示数(3)b(4)消耗燃料的质量 20.(1)增大做功(2)右减小内能(3)①内②做功21.解：(1)0.36 kg燃油完全燃烧放出的热量为：Q微=mq=0.36kg×4.5×10J/kg=1.62×10J; (2)发动机牵引力的功率为：P-W--Fo=10NX18m/s=1.8×10w: t (3)轿车行驶的距离为：s=t=18m/s×300s=5400m,发动机所做的功为：W s=1000N×5400m=5.4×10小(4)发动机的能量转化效率：)=Q》 100%4义10号×10%≈33.3%。2.解：1)做功25(2)某品牌国 产混动汽车电池的电能可用容量是36kW·h,储存的电能为E=36kW·h× 3.6×10J/kW·h=1.296×103J,电动机将电能转化的机械能为：W=7E=90% ×1.296×10J=1.1664×10J,电动机提供的牵引力为：F=W/s=1.1664× 10J÷(160×103m)=729N,因汽车匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，故 f=F=729N:(3)发电机发出的电能有90%转化为蓄电池的化学能，则发电机 发出的电能为：E发电黄=E电池÷刀=69kW·h÷90%=2.76×10J,汽油机输出 的机械能为：W'=E发电，÷7”=2.76×10J÷80%=3.45×10J,汽油完全燃烧放 出的热量为：Q数=W′÷”'=3.45×10J÷40%=8.625×10J,汽油的质量为：m =Q÷q=8.625×10J÷(4.6×10J/kg)=18.75kg。 阶段性学业质量评价[第十三、十四章] 1.B2.B3.C4.D5.C6.B7.B8.C9.A10.D11.扩散引力 12.增大热传递13.压缩做功14.乙180015.电内16.大0.1 17.7.8×1028.618.(1)托盘天平(2)温度计(3)用相同的酒精灯加 热相同的时间(4)沙子(5)控制变量法转换法19.(1)甲丙①加热时 间②b③0.9×103(2)偏小燃料燃烧产生的热量不能完全被液体吸收， 存在热损失(3)AB20.(1)减小(2)低(3)20(4)5.4×10(5)A21. 解：(1)菜油吸收的热量为：Qw=c菜m△t=2.0×10J/(kg·℃)×2kg×(170 ℃一20℃)=6×10J:(2)因为天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收， 则：Qg=Q=qV,天然气的体积为：V=盘=，6×10】 94.0x10j7m=0.015m. 22.解：(1)50kg的氢燃料完全燃烧产生的热量：Q=mg=50kg×1.4×10J/kg =7×10°J;50kg的氢燃料产生的电能：W=Q7=7×10J×70%=4.9×10°J; (②该车行驶所用的时间1-吕-C-100s车的速度54km小 =15m/s,这些氢燃料可使该车以54km/小的速度匀速行驶的路程：s=t= 15m/s×100000s=1500000m-1500km. 第十五章学业质量评价 1.C2.B3.D4.C5.B6.C7.D8.D9.B10.D11.正并12. 同种电荷相互排斥b到a13.并联并联电路的一条支路断路后不会影响其 他支路的通断14.SL215.S和SS、S16.L1到L2等于17.正负 接线柱接反了换接0~0.6A的量程18.0.90.9 19. 20 21.(1)0.6(2)L2(3)b 一 22.(1)0.21(2)断开错误(3)电流（或 电压) 181