第十四章 内能的利用 自我测评卷-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(人教版2024 河北专用)

优计学案 第十四章自我测评卷 (九年级全一册物理·RJ河北专用) 心课时通] （满分：100分时间：60分钟)》 一、选择题（本大题共10小题，每小题给出的四个选项中只有一个符合 题意，每小题3分，共30分) 1.社会发展2024年10月10日，我国在西昌卫星发射中心使用长征 三号乙运载火箭，成功将卫星互联网高轨卫星03星发射升空，卫星顺 利进人预定轨道，发射任务获得圆满成功.火箭所用燃料必须具备的 特点是() A.较大的热值 B.较低的沸点 C.较大的比热容 D.较高的凝固点 2.(唐山期中)下列关于热机和热值的说法正确的是() A.所用燃料的质量越多，燃料热值越大 B.热机功率越大，热机效率越高 C.热机消耗的燃料越多，热机的效率越低 D.热机保持良好润滑，可以提高热机效率 3.陕西宁强陨石是中国境内首颗目击降落的碳质球粒陨石，当流星体穿 越大气层时，与大气层摩擦发生燃烧，未烧尽的部分坠人地球成为陨 石.下列说法正确的是() A.飞驰的流星体是通过热传递的方式改变内能的 B.流星体与大气层摩擦的过程中，机械能转化为内能 C.流星体与大气层摩擦的过程中，其温度降低 D.陨石落地后具有的动能最大 4.如图所示是四冲程汽油机的剖面图.下列关于其四个冲程的描述，正 确的是() 火花塞 气缸 A.吸气冲程中，汽油和空气的混合物 进气门] 排气门 进人气缸 B.压缩冲程中，通过做功的方式使气 活塞 连杆 缸内气体的内能减小 曲轴 C.做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D.排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 5.社会发展2024年9月25日，我国成功发射一发携载训练模拟弹头 的洲际弹道导弹至12000公里外的太平洋预设区域.通过这次成功 的试射，彰显了我国在战略导弹领域的技术实力和战略打击能力.下 列说法正确的是() A.导弹燃料的化学能全部转化为导弹的机械能 B.导弹的发动机效率可以达到100% C.导弹的燃料燃烧得越充分，热值越大 D.导弹整个飞行过程都遵守能量守恒定律 6.(廊坊期中)如图甲、乙分别是汽油机的某冲程及能量流向图.下列有 关说法正确的是( ) 克服摩擦机械散热 耗能6%耗能30%废气带走 分分 执量36% 燃料完全燃烧 放的能量100% 、有用 能流图 机械能 甲 乙 A.甲图是压缩冲程，工作时将内能转化为机械能 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.若汽油机飞轮转速为1200r/min,则1s内完成40个冲程，对外做 功10次 7.实践创新（深圳期中）物理兴趣小组利用饮料瓶演示热机的工作原 理，实验步骤如下：①如图甲，取一个空的饮料瓶，并在瓶子下端开一 个小口；②如图乙，向瓶内喷入适量酒精；③如图丙，在瓶口处盖上纸 杯，再在小孔处点火.实验现象：纸杯被向上顶出.下列关于该实验的 分析正确的是( ) 盖上纸杯 喷入酒精 小孔 空气子 甲 丙 A.步骤②中喷入酒精是在模拟压缩冲程 B.步骤③中点火时，是通过做功的方式改变了瓶内气体的内能 C.酒精在此过程中燃烧越充分，其热值越大 D.纸杯被顶出去时，是将瓶内气体的内能转化为纸杯的机械能 8.(广安中考)内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领 域的一项重大成就.如图为单缸四冲程汽油机的一个冲程示 意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈 (q汽油=4.6×10？J/kg),则下列说法正确的是( A.图中所示冲程是做功冲程 B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×10？J C.该汽油机在1s内做功30次 D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 9.用两套如图甲所示的相同装置，完成实验①“探究不同物质吸热升温 现象”和实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”.实验 ①②中燃料点燃直至燃尽，烧杯内液体的温度随时间变化的图像均如 图乙所示（不计热损失）.以下判断正确的是( +温度/℃ 温度计 50--图像一 45 烧杯 40 -图像二 35 燃烧皿 301 010203040时间/min 甲 乙 A.实验①②都要控制燃料质量和液体质量相等 B.实验①②都通过温度计上升的示数反映吸收热量的多少 C.若图像一、二为实验①的数据所绘，则两种物质的比热容之比 为1：4 D.若图像一、二为实验②的数据所绘，则两种燃料的热值之比为5：4 10.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,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的 热值为4.6×10J/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6.9×10°J C.汽车牵引力做功的功率是30kW D.汽车发动机的效率是20% 二、非选择题（本大题共10小题，共70分） 11.(4分)2024年10月22日8时10分，在太原卫星发射中心，长征六 号运载火箭如同一柄利剑，刺破苍穹.“长征六号”运载火箭，采用了 我国最新研制的大推力液氧-煤油发动机，煤油燃烧过程中，其热值 大小 ,燃气对火箭做功，燃气的内能会 (选填“增 大”“减小”或“不变”). 12.(8分)如图所示为汽油机的四个冲程，其中内能转化为机械能的冲 程是图 .1min内汽油机完成了2400个工作循环，飞轮的 转速为 r/s.汽油机完成一个工作循环时，需要吸入2L的燃 料，其质量为 kg,这些燃料完全燃烧放出的热量为 J.(Pw料-1.4kg/m3,q燃料=4.6X107J/kg) 13.(4分)（广元中考）随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一种新 能源加以利用.已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg,水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃).如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg,这 些氢燃料完全燃烧释放的热量为 J,若这些热量完全被水吸 收，可使 kg水的温度从20℃升高到100℃. 14.(6分)社会发展某家庭需要将50kg初温为10℃的水加热到 50℃作为生活用水，他们利用天然气灶烧水，需要燃烧0.8kg的天 然气.这些水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为 J, 0.8kg的天然气完全燃烧放出的热量为 J,天然气灶烧水的效 率为 .(9天然气=4X10J/kg) 15.(4分)在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气 的数十倍.如果“可燃冰”的热值是天然气热值的10倍，设天然气热 值为4.2×107J/kg.完全燃烧100g“可燃冰”放出的热量为 J;在不考虑热量损失的情况下，若这些热量的30%供给牵 引力为3000N的汽车，能行驶 km. 16.(6分)某物理兴趣小组的同学，用煤炉给 温度/℃ 0 10kg的水加热，同时他们绘制了加热时水 70 温随时间变化的图线（如图所示）.若在 50 6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容 2 46时间/min 为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值为3× 10J/kg,则： (1)煤完全燃烧产生的热量是 J; (2)在烧水过程中， （选填“0~2min”“2~4min”或“4~ 6min”)煤炉烧水时的热效率最高，其值为 .（假设相同 时间内煤完全燃烧放出的热量相等) 17.(10分)如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都 是10g,烧杯内液体的质量也相同 温 温 度 度 计 计 计 液体a 国液体a 液体 燃料1 燃料2 o燃料1 甲 乙 丙 (1)选择 两图进行实验，实验时通过观察燃料完全燃烧时液 体升高的温度，来比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热 容，应选择 两图进行实验，实验时通过加热时间反映物体吸 热的多少 (2)比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间 后，液体a升温多.由此可知，质量相同的液体a与b,升高相同的温 度时，液体a吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)液体b吸 收的热量 (3)若甲图烧杯中为50mL的水[水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)]，1g燃料1完全燃烧后温度计示数升高了20℃.试 计算： ①若燃料1完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则燃料1的热值是 J/kg. ②这样算出的热值比标准值 (选填“偏大”“偏小”或“一样”). 18.(8分)（潍坊期中）即热式天然气热水器的基本特点是冷水进热水 出，打开水龙头，几秒钟内就能源源不断地连续供给热水，不用热水 时，关上水龙头热水器就会停止工作，使用过程中，温度传感器显示 进水和出水的温度分别稳定在20℃和60℃，放出100L的热水后， 查看燃气表发现消耗了0.5m3的天然气.已知q天撚气=4.2× 103J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)，p水=1.0×103kg/m3.求： (1)0.5m3的天然气完全燃烧放出的热量， (2)100L的水吸收的热量. (3)热水器的加热效率， (解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果 不得分) 19.(8分)随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国 风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一，某地有一风力 发电站，其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J,1年 内提供的电能约为4.8×1011J.求： (1)若该风力发电机10s内提供的电能全部转化为内能，并有42% 被水吸收，可以使1000g常温下的水升高多少摄氏度？[c水= 4.2×103J/(kg·℃)] (2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火 4 力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约50%转化为电能，则需要完 全燃烧多少千克煤炭？(q煤炭=3.0×10'J/kg) (解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果 不得分) 20.(12分)（唐山阶段练）某款新能源油电混合动力汽车在发动机驱动 模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄 电池充电.若汽车以发动机驱动模式在平直公路上匀速行驶100km 消耗12L的燃料，汽车克服阻力做功1.4×108J,同时蓄电池储存的 电能增加4.4×10'J.已知燃料的密度p-0.75×103kg/m3,燃料的 热值为4.6×10'J/kg.求： (1)12L的燃料完全燃烧可以放出多少热量？ (2)内燃机工作的效率是多少？（结果精确到1%） (3)若用12L燃料燃烧放出的热量给防冻液加热，加热效率为50%， 使防冻液的温度从20℃升高到70℃，求防冻液的质量.[防冻液的 比热容为4×103J/(kg·℃)] (解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果 不得分)36V 知，此时工作电路的总电阻Ras=0.3A=1200. 由串联电路的电阻特点可知，保护电阻R'的阻值R'= 总6-RL=1202-102=1102. (2)由题图甲可知，工作电路中，动触片与触点α接触时，电 铃与喷淋系统并联，电流表测干路电流.由P=UI可知，电铃 P电轮_18W 正常工作时的电流I#一可36V-0.5A由并联电路 的电压特点可知，此时电铃两端的电压等于电铃的额定电压， 电铃正常工作，通过电铃的电流I电铃=0.5A,由并联电路的 电流特点可知，通过喷淋系统的电流I喷带一I'一I电铃一 2.5A一0.5A=2A.喷淋系统工作20s消耗的电能W喷淋= U度琳I骏张t-=36V×2A×20s=1440J. (3)由题图乙可知，气敏电阻R。的阻值与烟雾浓度C的关系 为一次函数，因此可设Rc=kC十b.当C=0时，R。=3002, 则b=Rc一kC=3002一k×0=3002.当C'=5%时，Rc'= Rc-b2502-300n 2502,则k= C 5% =-10002.则Rc与 C的关系式为Rc=-10002×C+3002.当C=8%时， Rc1三-1000n×8%+3002=2202.由题意可知，触发报 警喷淋的最低烟雾浓度时的电路电流I。=0.O2A,由P=UI= Po0.012W I'R可知，R。的阻值R。=日=(0.02A)2 =302.由串联电 路的电阻特点和欧姆定律可知，此时控制电路的电源电压 U整1=Io(Rc1十R,)=0.02AX(2202+302)=5V.则当 烟雾浓度C1=8%时，控制电路消耗的总功率P控1=U粮1× I。=5V×0.02A=0.1W.由P1：P2=25:31可知，当 31 烟雾浓度为C:时，控制电路消耗的总功率P触一25× 31 P1=25×0.1W=0.124W.由P=U1可知，U2= P控2 0.124W =6.2V,由欧姆定律可知，电压增大调至U2时电 0.02A _U控2_6.2V 路的总电阻R总2=I。一0.02A =3102.由串联电路的电阻 特点可知，烟雾浓度为C2时，气敏电阻Rc的阻值Rc2 Ra2-R。=3102-302=2802.由Rc=-10002×C十 3002可知，C2 Rc2-3000_2800-3000=0.02=2%. -10002 -10002 自我测评卷 第十三章自我测评卷 1.C2.B3.D4.B5.C6.B7.B8.B 9.C解析：整个过程中不考虑热量损失，则金属块放出的热量 全部被水吸收，则金属块A放出的热量为Q效A Q*暖c=C水m*△t水c=c水m水X20℃，同理，金属块B放出 的热量为Q我B=Q*暖D=C*m*△t水D=C*m水X30℃，则金 2 属块A、B放出的热量之比为 Q微A=C来m*×20℃ Q放B c水m*X30℃3 cAmA×[100℃-(30℃+20℃)] 金预X00930c+30C整理得=16， mB 15,故C符 合题意，ABD不符合题意.故选C. 10.B11.扩散温度越高分子热运动越剧烈引力 12.做功升高减少13.8.4×10比热容大 14.3.696×1040.4415.小于2：1 16.(1)58(2)小于(3)正确甲、乙吸收相同的热量，升高相 同的温度，由于甲的质量小于乙的质量，根据c=Q可知， m△t 甲的比热容大于乙的比热容 17.(1)①③(2)同种物质升高相同的温度，吸收热量的多少与 质量有关，质量越大，吸收热量越多(3)相同质量的同种物 质，吸收热量的多少与升高的温度有关，温度升高越大，吸收 热量越多(4)物质种类质量升高的温度 18.(1)加热时间转换(2)小于(3)甲(4)2.1×103 19.解：(1)水吸收的热量 Q最=c水m水△t=4.2X103J/(kg·℃)×1kg×30℃=1.26X 105J. (2)水的末温度为t=△t+t0水=30℃+20℃=50℃， 根据题意可知，金属块放出的热量与水吸收的热量相等，即 Q吸=Q微=1.26×10J,由Q放=cm(t。一t)可得，金属块的比热 Q政 1.26×103J 容c金-m4会-D2kgX60℃-50℃) 0.14×103J/(kg·℃). Q吸 1.05×105J (3)水上升的温度t c水m*4.2×103J/(kg·℃)×1kg 25℃， 水的末温t′=50℃+25℃=75℃. 20.解：(1)相同质量的水和未知液体相比，水的比热容大，在降 低的温度和质量相同时，由Q放=cm△t可知，水放出的热量 多，即水需要的时间长，则由题图可知，图线α表示水的温 度随时间的变化关系. (2)由题图可知，水的初温为80℃，3min时水的温度为 70℃，水的质量为200g=0.2kg,则3min内水放出的热量 Q做=c水m(t。-t)=4.2X103J/(kg·℃)X0.2kgX(80℃ 70℃)=8400J. (3)由图线b可知，在3in内未知液体的温度变化量为 △t=80℃-60℃=20℃，质量为m液=m=0.2kg,由题意 可知，该液体在3min内放出的热量和水相同，Q放'=Q微= 8400J,则由Q微=cm△可得，未知液体的比热容c液= Q敏 8400J m微△0.2kgX20℃=2100J/(kg·℃). 第十四章自我测评卷 1.A2.D3.B4.A5.D6.D7.D8.B9.C 10.D11.不变减小12.丙802.8×1031.288×10 13.4.2×10°1.25×1014.8.4×1053.2×10226.25% 15.4.2×1074.216.(1)6×107(2)0~2min6.3% 17.(1)甲、乙甲、丙(2)小于 (3)①4.2×106②偏小 18.解：(1)0.5m3的天然气完全燃烧放出的热量为Q= 9天V=4.2X10'J/m3×0.5m3=2.1×102J. (2)100L的水的质量为m=p水V=1.0×103kg/m3× 100×10-3m3=100kg. 100L水吸收的热量为Q吸=cm（t一t。)=4.2X 103J/(kg·℃)×100kg×(60℃-20℃)=1.68×10J. (3)热水器的加热效率为7=Q i.68×101× _Q题×100%=2.1×10丁1 100%=80%. 19.解：(1)若该风力发电机10s内提供的电能全部转化为内 能，并有42%被水吸收，水吸收的热量为Q吸=tW71= 10s×1.8×104J/s×42%=7.56×104J. 升高的温度△t= Q吸 7.56×104J c水m4.2X103J/(kg·℃)×1kg 18℃. (2)火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约50%转化为 电能，则煤炭完全燃烧释放的能量为Q-” 72 4.8×101J=9.6×10 50% 需要煤炭的质量为m Qt-9.6×102J=3.2X10kg. q 3×107J/kg 20.解：(1)12L燃料的质量为m=pV=0.75×103kg/m3× 12×10-3m3=9kg,其完全燃烧放出的热量Q放=mg= 9kg×4.6×10J/kg=4.14×108J. (2)内燃机被有效利用的能量为W有用=1.4×10°J+4.4× 102J=1.84×103J,内燃机工作的效率)=W园×10%= Q放 4.14×10°×100%=44%. 1.84×108J (3)依题意，防冻液吸收的热量Q毁=Q微7=4.14×10°J× 50%=2.07×10J,防冻液的质量m=Q匙 c△t 2.07×10J 4X10'J/kg·℃)×(70℃-20℃=1035kg. 第十五章自我测评卷 1.C2.B3.A4.D5.C6.D7.D8.B