第十四章成果展示 内能的利用-【学霸笔记·初中同步练习分层卷】2025-2026学年九年级全一册物理同步练习分层卷（人教版）

第十四章成果展示　内能的利用 (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(每题4分，共40分) 1．下列各种机器中不是利用内能转化为机械能的是(　D　) A．坦克 B．飞机 C．火箭 D．电动自行车 2．下列现象属于能量转移的是(　D　) A．启动汽车发动机，汽车向前开 B．利用电饭煲烧饭 C．利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电 D．水力发电站利用水来冲击水轮机 3．汽车油箱的汽油用掉一半后，下列关于油箱内汽油的说法正确的是(　A　) A．它的质量变为原来的一半 B．它的密度变为原来的一半 C．它的热值变为原来的一半 D．它的比热容变为原来的一半 4．如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与下列四冲程汽油机工作示意图中哪一个冲程的能量转化过程相同？(　C　) 第4题图 A　　　　　 　B C　　　　　 　D 5．下列关于能量的说法正确的是(　C　) A．洗衣机工作时将机械能转化为电能 B．电水壶工作时将内能转化为电能 C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明能量可以转移 D．能量无论是转化还是转移，其总和会逐渐减少 6．下列关于热值和热机效率的说法正确的是(　B　) A．使燃料燃烧得更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧得更充分，可以提高热机效率 C．柴油机的热机效率通常为100% D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 7．表中所列为几种常见燃料的热值。现将质量为100 kg、初温为20 ℃的水烧开，所需燃料的质量最少的是(燃料完全燃烧)(　A　) 几种常见燃料的热值/(J·kg-1) 燃料油 酒精 无烟煤 烟煤 4.2×107 3.0×107 约3.4×107 约2.9×107 A．燃料油 B．酒精 C．无烟煤 D．烟煤 8．下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是(　A　) A．汽油机和柴油机在做功冲程中都是将内能转化为机械能 B．汽油机和柴油机在吸气冲程中，吸入汽缸的都是空气 C．在做功冲程中，汽油机汽缸内的燃气温度和压强比柴油机的高 D．汽油机上的火花塞可以用柴油机的喷油嘴代替 9．(多选)2023年10月26日，“神舟十七号”载人飞船在酒泉卫星发射中心，由“长征二号”F遥十七运载火箭发射升空。2024年4月30日，“神舟十七号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。关于运载火箭和载人飞船返回舱，下列说法错误的是(　AB　) A．火箭升空时将燃料燃烧时释放的化学能转化为机械能 B．火箭使用的燃料，必须具备比热容较大的特点 C．返回舱进入大气层后，舱体与大气摩擦，内能增大 D．舱体采用隔热材料，是为了阻止热传递的发生，从而保证舱内温度在航天员可承受的范围内 10．某汽油机工作时的能量损失情况是汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其他损耗总和为10%。已知汽油的热值为4.6×107 J/kg。下列说法正确的是(　B　) A．该汽油机工作的效率是25%，工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能 B．若该汽油机消耗2 kg汽油，获得的机械能为2.3×107 J C．若该汽油机消耗2 kg汽油，损失的能量为3.22×107 J D．经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到100% 二、填空题(每空1分，共14分) 11．如图所示是小明同学设计的简易实验装置，用手握住烧瓶的外壁，会看到液柱向左移动。这是因为空气受热膨胀对液柱做功，此能量转化过程与热机的 做功 冲程的原理相同；此时瓶中空气的密度 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 第11题图 12．小明在家制作了一个“永动机”，如图所示，将毛巾的一端浸在水盆中，另一端挂在高处的架子上，毛巾滴下的水会让下方的叶轮转动。这个“永动机” 不会 (选填“会”或“不会”)一直运转下去，判断的依据是 不符合能量守恒定律 。 第12题图 13．如图所示是道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”)，该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面，气体推动活塞时将 内 能转化为 机械 能；钻头制成锥形是为了 增大压强 ；“啄木鸟”中用到了柴油机，若其机械效率是40%，则完全燃烧50 kg柴油对外做的有用功是 8.6×108 J。(q柴油＝4.3×107 J/kg) 第13题图 14．干木材、汽油和煤完全燃烧时的放热本领不同，是因为它们的 热值 (选填“热值”“热量”或“温度”)不同。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，该汽油机每秒对外做功 20 次。 15．为比较不同燃料的热值，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图象，如图丙所示。由图可知，燃料1燃烧5 min放出的热量 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15 min放出的热量，假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为 3∶2 。 第15题图 16．无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，它是利用车载传感器来感知车辆周围的环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。该车以某一速度在一段平直公路上匀速行驶27 km，消耗汽油2 L，汽油完全燃烧放出的热量为 J；若汽油机的效率为30%，汽车的牵引力为 750 N。(q汽油＝4.5×107 J/kg，ρ汽油＝) 三、实验探究题(共24分) 17．(14分)某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。该同学实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1 min记录一次杯中水的温度(见表所示)。 甲　　　　　　　乙 第17题图 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 (1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(图甲中)先调整固定 B 的位置，再调整固定 A 的位置。(均选填“A”或“B”) (2)为了保证实验结论的可靠性，实验时除了应控制两套装置中的加热时间相同外，还应控制水的 质量 、 初温 相同。 (3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 煤油 。 (4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录了数据，利用公式Q吸＝cm(t－t0)计算出了水吸收的热量，该同学认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为该同学的计算结果可靠吗？答： 不可靠 。原因： 燃料不能完全燃烧且燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，存在热量损失 。 18．(10分)如图所示的装置中，两个钩码所受重力不相等，释放后重钩码下降，轻钩码上升，然后反复对调左右两个钩码，通过传动装置可实现：在钩码升降的过程中，使放在隔热容器内水中的叶轮不停地转动。 第18题图 (1)叶轮在不停地转动过程中，容器中水的温度 升高 ，原因是叶轮通过 做功 的方式实现了能量的转化。 (2)实验中钩码升降做的功与水温的变化数据见表所示。在钩码升降1次的过程中，容器中的水吸收的热量为 420 J。对比发现，水吸收的热量 小于 对应的钩码升降所做的功。[容器中水的质量为500 g，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 钩码升降次数 1 2 3 钩码升降做的功/J 425 850 1 275 水温的变化/℃ 0.2 0.4 0.6 (3)综合分析实验装置及表格中的数据，你认为该实验中的能量损失主要来自 热量向外散失(或容器和叶轮等吸热，或部件间的摩擦等) (写出一条即可)。 四、计算题(共22分) 19．(10分)11月中旬，某市的天气渐冷，小文家打算采用独立燃气小锅炉进行供暖。每天需要把质量为40 kg、初温为20 ℃的水加热到70 ℃，这个过程共燃烧了0.2 m3的天然气(假设天然气完全燃烧)。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝，求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)燃气小锅炉烧水时的效率。 解：(1)水吸收的热量 Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(70 ℃－20 ℃)＝8.4×106 J。 (2)天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝q天然气V＝8.4×107 J/m3×0.2 m3＝1.68×107 J。 (3)燃气小锅炉烧水时的效率 η＝×100%＝×100%＝50%。 20．(12分)混合动力汽车由于具有节能、低排放等优点，已成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。该混合动力汽车所受阻力与车速的关系图象如图所示，在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×108 J，由内燃机提供能量，汽车以50 km/h的速度匀速行驶了0.5 h，同时蓄电池的电能增加了10%，所用燃料的热值为4.5×107 J/kg，则： (1)汽车牵引力做的功是多少？ (2)测试过程中消耗了8 kg燃料(假设燃料完全燃烧)，放出的总热量是多少？ (3)内燃机的效率是多少？ 第20题图 解：(1)由v＝得，汽车运动的路程 s＝vt＝50 km/h×0.5 h＝25 km＝2.5×104 m， 由题图象可知，汽车的速度为50 km/h时，汽车所受阻力为 4 000 N，由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力 F牵＝f＝4 000 N， 汽车牵引力做的功 W＝F牵s＝4 000 N×2.5×104 m＝1×108 J。 (2)燃料完全燃烧放出的总热量 Q放＝qm＝4.5×107 J/kg×8 kg＝3.6×108 J。 (3)增加的电能 W电＝5.12×108 J×10%＝5.12×107 J， 有用能量 W有用＝W＋W电＝1×108 J＋5.12×107 J＝1.512×108 J， 内燃机的效率 η＝×100%＝×100%＝42%。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $