第14章 内能的利用综合评价-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年新教材九年级上册物理（人教版2024 江西专版）

8.四冲程内燃机的一个工作循环一般分为吸气、压缩、做功、排气 三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8 [江西门第十四章综合评价 四个冲程，在这四个冲程中，把机械能转化为内能的是 分，共22分) 冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min,该内燃 15.小娟准备测量家中燃气灶正常工作时的效率，于是关闭了其 (时间：85分钟满分：80分) 机每秒钟对外做功的次数为次。 他燃气设备。在标准大气压下，将质量为4kg、初温为25℃ 二、选择题（本大题共6小题，共14分。第912小题，每小题只 的水加热到沸腾，她观察到燃气表的示数，使用前是210.65m, 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 有一个选项是符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为 使用后是210.77m。求：[水的比热容c=4.2×10J/(kg·℃)， 1.为向世界传递绿色亚运精神，杭州亚运会的56个场馆均采用光 多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题 天然气的热值为4.0×10J/m] 伏发电、风力发电等供电方式。其中，光伏发电是将 能 3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多 转化成电能：亚运主火炬的燃料“零碳甲醇”在燃烧过程中将化 (1)水吸收的热量。 选或错选得0分) 学能转化成 能。 (2)燃气灶正常工作时的效率。 9.下列选项中，属于内能转移的是 2.“省油灯”是我国古代劳动人民智慧的结晶，它由上、下两个碗 A.双手摩擦生热 B.泡热水取暖 状容器组成，上部盛水，夹层盛油，如图所示。上部盛水是因为 C.植物光合作用 D.用电灯照明 水的 大，可以吸收更多的热量；油随着燃烧变少，油 10.“钻木取火”的故事来源于中国古代的神话传说，钻木取火时 的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”) 能量的转化过程与热机的哪个工作冲程中的能量转化过程相 厂火花塞 () 灯芯 A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程 11.下列设备工作过程中使用了热机的是 ( ) 16.完全燃烧0.07kg的焦炭所放出的热量有60%被质量为 A.“歼-20”战斗机 B.亚运会比赛用帆船 5kg的水吸收，当时气压为标准大气压。已知c水=4.2 (第2题图) (第3题图)（第6题图） C.共享单车 D.航拍无人机 103J/(kg·℃)，9类=3.0×10J/kg,求： 3.某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示。由图 12.一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产 可知，该内燃机是 (选填“汽油机”或“柴油机”)。若 生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程 ( ) (1)完全燃烧0.07kg的焦炭所放出的热量。 该内燃机一个工作循环对外做功30J,则燃料完全燃烧所放出 A.是压缩冲程 (2)水所吸收的热量。 B.气体对外做功，内能转化为机械能 (3)若水的初温为20℃，吸收这些热量后，水的温度是多少。 的热量一定 (选填“大于”“小于”或“等于")30J。 4.汽车发动机工作时把内能转化为机械能的是 冲程；当 C.活塞依靠飞轮的惯性而运动 汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率 D.气体对外做功，气体的内能增加 (选填“升高”“降低”或“不变”)。 13.在用煤气灶烧水的过程中，涉及物理知识的说法正确的是 5.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1.4×10J/kg,水的比热容为4.2× A.煤气燃烧越充分，它的热值越大 103J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg,这 B.水的温度越高，其分子热运动越剧烈 些氢燃料完全燃烧释放的热量为 J,若这些热量完全被水 C.烧水过程是通过做功的方式改变水的内能 吸收，可使 kg水的温度从20℃升高到100℃。 D.水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，内能转化为机械能 6.台球比赛时的情形如图，打台球时，运动的母球撞击目标球后， 14.如图所示，甲，乙、丙的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯 17.环境保护是我国一项基本国策，当前国家正在推广新能源汽 母球的速度变慢，这是由于母球的动能 (选填“转移”或 内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失。下列选项正 “转化”)到目标球上，在球与球相互撞击过程中还会因为摩擦 确的是 车。据有关资料显示，天然气汽车和汽油车相比较，尾气中的 ) 有害气体排放明显减少，且无粉尘排放。其他信息如表所示： 而产生热量。在能量转化和转移的过程中，机械能 (选 填“增大”“减小”或“不变”)。 燃料 热值 密度 7.小梦在学习完能量转化知识 液体 液体 汽油 g:=4.6X10J/kga=0.7×103kg/m 进水管 后，设想了如图所示的方案， 上水管 蓄水池 料 燃料2 燃料 天然气9e=3.5×10'J/m2=0.75kg/m 先利用水力发电，然后再利用 丙 以某型号汽油发动机制成的小汽车的总质量为1750kg,在 发出的电驱动抽水机把水抽 抽水机 水轮机发电机 A.比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图 某次测试中，车以某速度在平直路面上匀速行驶23km,车受 到蓄水池，这样就可以一直循 B.比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图 到的阻力是车重的0.08倍，消耗汽油2L。g取10N/kg。 环下去。你认为这个设计方案 (远填“可行”或“不可 C.比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图 (1)求这辆车以该速度匀速行驶时受到的阻力。 行”)，理由是 D.比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图 (2)求这些汽油完全燃烧放出的热量。 —8 9 (3)若汽车发动机输出的有用功全部用来克服汽车所受阻力 【进行实验】 (4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验， 做功，该汽油发动机的效率为多少？ (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 比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加人初温和 (4)若该段测试中消耗的能量都由天然气来提供，需要天然气 相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变 多少立方米？ 但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们 化的图像，如图丙，燃料c在6min时就使水沸腾了，造成水 的想法补充完整 过早沸腾的原因可能是 分析 ①小辉认为实验中是直接用 来表示煤 图像可知：燃料c燃烧10min放出的热量 (选填 油和菜籽油放出热量的多少，所以，实验中两杯水的初 “大于”“小于”或“等于”)燃料d燃烧15min放出的热量。 温可以不同。 (5)你认为根据图丙 (选填“能”或“不能”)比较两种燃 ②小明认为因为探究过程中他们采用了 法， 料热值的大小。 所以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 21.根据能量转化与守恒定律可知，在与外界 转轴 围环境的温差都不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出 没有热传递的条件下，物体内能的增加量 的热量多，而水吸收的热量少、水温变化小的情况。所 与外界对物体做功多少相等。为了验证 木塞 以，实验时必须控制水的初温相同。 此规律，科技小组设计了如图所示的实 ③你认为 (选填“小明”或“小辉”)的想法更合理。 验：在容器里装一定质量的水，中间装上 【实验数据及结论】 带有叶片的转轴，转轴上绕有绳子，绳子州7 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 另一端通过滑轮与一重物相连：当重物下降时，绳子拉动转轴转 18.(1)图甲是一台单缸四冲程汽油机冲程的示意图，其 煤油 25 44 动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计 能量转化情况与（选填“乙”或“丙”）图相同，此过程 莱籽油 25 34 算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做 中通过 方式改变气缸内混合物的内能。 (2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中， 功多少是否相等。 热值较大是 (1)为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要 【分析与交流】小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中 的测量工具有 水的质量以及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式Q (2)重物下降过程中，通过做功把重物的重力势能转化为叶片 cm(t一to)计算出了水吸收的热量。小辉想通过这些数据计 的 能。 算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果与真实值相 (3)科技小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做 (2)科学家设计了一款单缸六冲程汽油机，它的构造和工作循 比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)，理由是 功的大小，请写出产生这种现象的一种原因： 环的前四个冲程与四冲程汽油机相似，在第四冲程结束后， 再完成两个冲程。 20.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 (4)改进实验后，获得的数据如表所示。 ①第五冲程中，向气缸内喷水，水在气缸内迅速 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 实验序号 重物质量/kg 重物下降高度/m 水升高温度/℃ (填物态变化名称)成高温、高压水蒸气，推动活塞再次 略热量的损失。 1 20 0.5 做功，则第五冲程为 (选填“吸气”“压缩”“微功” ,温度/℃ 或“排气”")冲程。 100 2 20 10 1.0 90 ②第六冲程中活塞向 (选填“上”或“下”)运动。六冲 3 20 15 1.5 程汽油机的一个工作循环中，燃气对外做功次。 70 4 10 10 0.5 19.小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验 时间/min 50.H田时间/min 60H 5 30 10 1.5 来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他们组装了如图甲，乙 8121620 048121620 6 40 10 2.0 U 丙 所示的装置进行实验，记录结果如表所示。 (1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 (选填 ①分析表格序号1、2、3的数据，初步可知，保持重物质量 【实验装置】 “陶土网”或“温度计”)处于适当的高度。 不变时，一定质量的水升高的温度与重物下降的高度 (2)实验中应控制燃料的 (选填“时间”或“质量”)相 华 同，根据 比较燃料燃烧放出热量 ②分析表格序号4、5、6的数据，初步可知，保持 的多少 不变时，一定质量的水升高的温度与重物的 (3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时，小 之比是定值。 明记下了各个时刻烧杯中水的温度，绘制了如图乙所示的 ③若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25kg的 图像，则可初步判断燃料的热值大。 重物需下降m。 —11 121.26×103J 0,42X102J/kg·℃)X08℃-48C=0.05kg=50g。(2)根据 克服阻力做的功W=fs=1400N×23×103m=3.22×102J,该汽油发动 用小测量范围却按大测量范围读数了②等于【评估】实验中灯泡的规 W_3.22×10」 Qa=Qu和Q=cm(t-6)可得，该液体的比热容c=m- Q1 机的效率可一Q-6.44×10丁 =50%。(4)如果该过程消耗的能量全部 格相同，结论有偶然性 [江西]期中综合评价 1,扩散热传递2.摩擦起电负3.导体电能4.诚小做功 0.1kg×(48℃-45C-4.2X10J/(kg·℃)，所以该液体是水。(3》若 1.26×103J 由天然气来提供，则有Q=gV,则需要天然气的体积V== 5.正从A到B6.乙乙7.热值208.0.480.329.C10.A 6.44×10J 该液体再吸收2.52×10J的热量，则该液体升高的温度△彝=Q 35X10j/m=1.84m3。 18.(1)压缩丙做功(2)①汽化做功 1L.C12.D13.AC14.ACD15.解：(1)水吸收的热量Q=c水mk( cm ②上219.(1)相等①水温升高的多少②控制变量③小明 a)=4.2×10J/(kg·℃)×50kg×(45℃-5℃)=8.4×10J。(2)0.8kg 4.2X10J/(kg·℃)X0.1kg=60℃，所以该液体的末温4=48℃+ 2.52×10J (2)煤油【分析与交流】偏小燃料不可能完全燃烧且燃料燃烧放出的热 煤气完全燃烧放出的热量Q=ma气9气=0.8kg×4,2X10J/kg=3.36× 量不能完全被水吸收20.(1)陶土网(2)质量温度计上升的示数 -Qg=8.4×101 60℃=108℃，在标准大气压下，水的沸点最高为100℃，所以该液体的末 10」，煤气灶烧水的效率7一-3.36×10了 =25%。16.解：(1)由图 温t续=100℃。17.解：(1)CD段水吸收的热量Q袋水=ckm(1*一t*)= (3)b(4)燃料c的燃烧过程比较快大于(5)能21.(1)刻度尺，温度 甲可知，当只闭合开关S,时，灯L:和La串联，两个电流表都测电路中的电 4.2×10J/(kg·℃)×0.5kg×(20℃-0℃)=4.2×10J。(2)AB段冰 计(2)动(3)转轴处存在摩擦(4)①正比②重物下降高度质量 流，因申联电路中电流处处相等，所以通过灯L1的电流为0.2A。(2)如果 吸热时间为CD段水吸热时间的一半，故其吸收的热量为CD段水吸收热 ③20 只闭合开关S、S,两灯并联，电流表A测干路电流，A测灯L所在支路 [江西]第十五章综合评价 量的-半，即Qa*=2Q*=2×4,2×104J=2.1×10J。(3)AB段冰 电流，由图乙知，电流表A使用小测量范围，示数为0.26A,即12=0.26A, 1.导电电荷2.用电器吸引轻小物体3.电荷排斥4.发光从 电流表A,的示数为0.6A,即I=0,6A,因并联电路中干路电流等于各支 右到左5.S,、S闭合S,闭合，S断开6.L2L,7.短路串联 度4=0℃-（一20℃）=20C,冰的比热容c*-m 路电流之和，所以通过灯L,的电流I1=I一I2=0.6A一0.26A=0.34A 8.0.20.39.B10.C11.A12.C13.AC14.BD15.解：(1)由 (3)如果只闭合开关S,S,I短路，电路为灯I1的简单电路，电流表A测 0.5kgX20℃=2.1X10J/(kg·℃)。(4)冰熔化过程持续了40min,是 2.1×10J 图甲知，开关闭合时，L被电流表短路，只有】a接入电路中，故电流表A 通过灯L,的电流，此时通过灯L,的电流与(2)中通过灯L,的电流相等，为 测量通过La的电流，即I2=1.2A。(2)由图丙知，电流表A,所接测量范 水吸收热量时间的4倍，所以冰在熔化过程中吸收的热量Q=4Q*=4× 0.34A,所以此时电流表A,的示数为0.34A。17.解：(1)水的质量 固为0一0.6A,由指针位置可知，此时电流为0.48A,故电流表A1的示数 4.2×10J一1.68×10J。18.(1)白雾水蒸气液化形成小水珠物体 m水=psV泰=1.0X103kg/m3×5m3=5×103kg,水降低2℃时能放出的 1.=0.48A。(3)由图乙知，开关闭合时，L,与L2并联，电流表A测干路 对外做功，物体的内能碱少(2)扩散分子的无规则运动(3)变大分 热量Q1=c*m*△t*=4.2×103J/(kg·℃)×5×103kg×2℃=4.2× 电流，电流表A测通过L,的电流，由并联电路的电流特点可得，通过L 子间存在引力19.(1)①温度大②质量质量越大，分子数越多，所 的电流I=Ia一I,=1.2A-0.48A=0.72A。16.解：(1)当开关S断 101.(2)燃气放出的热量Q1==4,201=8.4×10,需要消 50% 有分子的动能、势能总和越大，物体的内能越大(2)丁丁中的水质量最 开，S接a时，电路为L:的简单电路，电流表测量电路电流，灯L断路，因 大，温度最高甲和乙20.(1)A确保使用外焰加热(2)升高的温度 此通过L的电流为0，通过L,的电流为0.4A。(2)当S断开，S接b时， 耗燃气的质量m继气 -Q2=8.4×101 q4.2×10J/kg =2kg。(3)若相同质量的泥土 秒表(3)水大于(4)同时用同一热源加热，确保在相等时间内吸收的 两灯泡串联，电流表测量电路电流，因串联电路电流处处相等，所以通过灯 热量相等21.【解释】(1)温度计示数转换(2)使气体的内能变大 放出与(1)同样多的热量，则泥土降低的温度△生一士m Q1一 L1、L的电流分别为0,2A、0.2A。(3)当S闭合、S接a时，两灯泡并联， (3)减少【结论】(1)甲、乙(2)乙、丙(3)是 电流表测量干路电流，并联电路中各支路互不影响，所以通过L:的电流仍 4.2×10J [江西]第十四章综合评价 为0.4A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过灯L,的电流 0.84X10J/(kg·℃)×5×10kg=10℃。(4)白天，相同质量的水和干 1.太阳内2.比热容不变3.汽油机大于4.做功降低5.4.2× 泥土吸收相同的热量时，水升高的温度比干泥土低，不利于秧苗成长（干泥 I1=I一I:=0.9A一0.4A=0.5A。17.解：(1)只闭合S时，电路为L 10°1,25×106.转移诚小7，不可行违背了能量守恒定律 土升高的温度比水升高的温度高，利于秧苗生长)。18.(1)电流串联 的简单电路，电流表测电路中的电流，则通过L的电流I=0.3A,此时L 8.压缩109.B10.B11.A12.B13.BD14.AC15.解：(1)标 10.5mA(2)同种电荷互相排斥不能(3)减小(4)扩散19.(1)质 断路，没有电流通过，即通过Le的电流12=0。(2)只闭合S时，电路中只 准大气压下水的沸点为100℃，水吸收的热量Q爆=cm(1一to)=4.2× 量加热时间多水(2)电加热器(3)①不变20.(1)断开开关 有一条电流路径，两灯泡串联，电流表测电路中的电流，所以通过两灯泡的 103J/(kg·℃)×4kg×(100℃-25℃)=1.26×10J。(2)由题意可知， (2)灯11断路(3)电流表正，负接线柱接反了0.24(4)换用不同规格 电流均为1=1，'=0.2A。(3)当闭合S和S,时，两灯泡并联，电流表测 消耗天然气的体积V=210.77m一210.65m=0.12m3,天然气完全燃 的灯泡测量多组数据不变【实验结论】并联电路干路中的电流等于各 干路电流，即=0,46A,又因通过L1的电流1=0.3A,则通过L2的电流 烧放出的热量Qt=Vg=0.12m3×4.0×10J/m3=4.8×10J,则燃气灶 支路中的电流之和21.(1)不同(2)完全燃烧放出的热量热值 12"=1-1=0.46A-0.3A=0.16A。18.(一)(1)向左 (2)调零旋钮 正常工作时的效率9-8-8-26,25%。16解：10.07k (3)4.2×1010热量散失到空气中(4)热效率 (3)0.760.24(二)(1)断开(2)C(3)A19.(1)两灯都不发光 (4)不变影响(5)不亮 [江西]第十六章综合评价 (2)不发光(3) 的焦炭完全燃烧释放的热量Q:=9m我=3.0×10'J/kgX0,07kg= 绝缘体 1.半导体不能2电源电流3.电压负4.电流变大5.变小 2.1X10小.(2)由7-号器得，水吸收的热量Qa=0=2.1X10JX 变大6.217.电压表小灯泡8.2电压表的正、负接线柱接反了 20.(1)不同(2)断开试触(3)C(4)1.5电流表选用小测量范围却按 9.B10.A11.C12.D13.BC14.AD15.解：(1)两灯泡串联，电 6X10°J。(3)由Q复=cm41得，水升高的温度△1= 大测量范围读数了(5)实脸次数太少，结论具有偶然性，为得出普遍性的规 压表V测电源电压，则电源电压U=3V。(2)电压表V,测灯L两端的 律，罗换用不同的灯泡多次测量21.【进行实验】(1) 电压，灯L两端的电压U=2V,由串联电路中电压的规律可得，灯L两 42X10J/(kg·C)×5kg=60C,水的末温t-6+△=20℃+ 1.26×10°J 端的电压U=U一U1=3V一2V=1V,(3)闭合开关S后，灯La被短 60℃=80℃。17.解：(1)该车的总重力G=mg=1750kg×10N/kg 路，电路变成只有灯11的简单电路，此时灯L,两端的电压U'=U=3V, 17500N,则车受到的阻力f=0.08G=0.08×17500N=1400N。(2)消 即电压表V的示数为3V。16.解：(1)当a、b都是电压表时，闭合开关 S,和S,灯泡L,与L2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量灯泡 耗汽油的体积V1=2L=2dm=2×10-’m°，由p=受可知，消耗汽油的质 (2)断开(3)灯L断路(4) 【分析与论证】①电流表选 L两端的电压；则电源电压U=6V,U2=3.5V,根据串联电路的电压规 量m1=V1=0.7×103kg/m3X2×103m3=1.4kg,这些汽油完全燃烧 律可知，灯L,两端的电压U1=U-U2=6V一3.5V=2.5V。(2)当a、b 放出的热量Q=qm=4.6×10J/kg×1.4kg■6.44×10J。(3)汽车 都是电流表时，断开开关S:,闭合开关S,,灯泡L,与L2并联，电流表a测 67 69