第14章内能的利用培优卷-2025-2026学年物理九年级全册人教版（2024）

第14章内能的利用培优卷-2025-2026学年物理九年级全册人教版（2024） 一、单项选择题 1．长征五号火箭发动机的推进剂采用液氧、液氢和煤油，之所以采用液氢作为燃料，主要是因为液氢具有（　　） A．较大的密度 B．较大的热值 C．较高的比热容 D．较高的燃点 2．关于热和能的知识，下列说法正确的是（　　） A．生火烧水，是利用做功的方法增大水的内能 B．北方冬天的“暖气”输送，用水作介质，是因为水具有比热容大的特点 C．内燃机的做功冲程，是将电能转化为内能 D．燃料燃烧时放出了热量，所以能的总量增加 3．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。若某汽油机的效率为30%，飞轮的转速为。下列说法正确的是（　　） A．该汽油机在内对外做功15次 B．汽油机燃烧汽油不会造成环境污染 C．随着科技的发展，汽油机的热机效率能达到100% D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 4．在刚刚落幕的高新区第二届中小学生田径运动会上，同学们努力拼搏，携手奋进，展现了“怒放的生命，出彩的少年”的风姿。为了补充能量，长跑运动员常会在赛前吃点巧克力。某种巧克力的营养成分表上标有“每100克能量2000千焦”。下列物理量与该标识的含义相类似的是（　　） A．内能 B．热值 C．热量 D．比热容 5．下列现象中属于能量转移的是（　　） A．高处落下的小球速度越来越快 B．点燃的火箭腾空而起 C．雨天时发生雷电 D．热水在空气中逐渐变凉 6．2024年9月25中科宇航力箭一号遥四运载火箭宛如一条腾飞的巨龙在酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能 B．火箭使用液氢作燃料，利用了液氢的热值大 C．火箭发动机是最高效的热机，其效率非常接近100% D．火箭喷出燃气后，周围温度升高，空气分子的热运动减缓 7．如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 8．下面关于热现象的四幅图，其中认识正确的是（　　） A．甲图烧杯中的水沸腾时继续吸热，温度保持不变，内能不变 B．乙图是两个压紧的铅块能吊起重物，两铅块未被拉开是因为存在大气压 C．丙图中由于砂石的比热容比海水的比热容小，致沙漠地区昼夜温差比沿海地区大 D．丁图是内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能 9．甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（　　） A．甲做功比乙做功快 B．做相同的功，甲耗油比乙多 C．甲消耗的汽油比乙消耗的少 D．消耗同样多汽油甲做有用功比乙做有用功多 10．如图所示是四冲程柴油机的剖面图，关于其四个冲程柴油机的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的是空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 二、填空题 11．汽油机有四个冲程，图甲是汽油机的　 　冲程，　 　图是依靠飞轮惯性来完成的冲程。 12．一台汽油机运行时各种能量消耗大致为：气缸散热损失占25%，废气带走的能量占35%，摩擦等机械损耗占10%，则它的机械效率为　 　。在工作时的飞轮的转速达到3600r/min，此汽油机以此转速每秒可以做功　 　次。 13．航天火箭发射使用液态氢作为燃料是因为氢的　 　很大。3kg 氢完全燃烧放出的热量为 　 　J，不计热损失，这些热量可以使　 　kg 初温为20℃的水升高50℃。[，] 14．在北方的冬天，人们常利用“暖气”取暖，这是用　 　的方法改变内能。某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫热值，热值与燃料的形状、体积、质量　 　（选填“有关”或“无关”）。 15．某台汽油机在一个工作循环中消耗了100 g的汽油（热值为4.6×107 J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是　 　J。若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为　 　J。 16．小轿车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲是该轿车汽油机的　 　冲程。图乙是该车的能量流向图，则该汽油机的效率是　 　。 三、实验探究题 17．如图所示是我们在学习热学知识时做过的一些实验。 （1）图甲，将两个底面干净平整的铅块紧压在一起，它们就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，该实验说明分子之间存在　 　（选填“引力”或“斥力”）。 （2）图乙，把试管中的水加热至沸腾，水蒸气推动橡皮塞迅速冲出管口，同时管口出现了白雾。在橡皮塞被推出的过程中，管内水蒸气的　 　能转化为橡皮塞的机械能，这与内燃机　 　冲程的能量转化相同。 （3）图丙，在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉，用力迅速压下活塞后，观察到棉花燃烧起来。这是因为活塞压缩筒内气体，使空气内能　 　（选填“增大”或“减少”），温度升高达到硝化棉的燃点。图乙和图丙两个实验均可说明　 　可以改变物体的内能。 （4）图丁，玻璃板的下表面接触水面，稍稍用力向上提起玻璃板时发现弹簧测力计示数变大，这与形成图　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）现象的原因相同。 18．为比较酒精和汽油热值的大小，小林制订了以下实验方案： ①取质量相同的酒精和汽油制成酒精灯和汽油灯； ②两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热（两烧杯完全相同，如图所示）； ③观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。 请根据上面的实验方案回答问题。 （1）甲装置中温度计的示数是　 　℃；当两灯的燃料　 　（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧完”），甲装置中温度计示数是80℃，而乙装置中温度计的示数是90℃。由此判断　 　的热值比较大。 （2）小林在进行此实验时发现，某燃料还未燃尽，烧杯内水就沸腾了，于是小林立即向该烧杯中添加了少量水继续实验，燃料燃尽后，两烧杯内水都未沸腾。请对小林的操作进行评估并给出理由：　 　。 19．小明学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知，他设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 20 46 菜籽油 20 35 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的　 　相同和水的质量和初温相同，本实验中利用　 　（选填“温度升高的多少”或“加热时间”）来比较水吸收热量的多少。 （2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中， 热值较大的是　 　。除了本题的比较方法外，我们还可以使水升高相同的温度，比较　 　来判断两种燃料的热值大小。 （3）小明在实验前、后分别用天平测出了菜籽油的质量，算出了消耗菜籽油的质量为10克， 并由记录的数据利用公式 计算出了水吸收的热量为，最后算出了菜籽油的热值为　 　，你认为他所计算的燃料的热值 　 　（选填“偏 高”或“偏低”）。主要原因是：　 　。 20．【探究名称】比较酒精和煤油的热值大小： 【问题】在煤气改天然气项目中，宣传人员向小区居民介绍了使用天然气的好处，其中“使用天然气加热效果好”吸引了小明的注意。 【证据】为了比较两种燃料的热值，小明采用与图甲完全相同的两套装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。 （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　 　（选填“温度计的示数”或“加热的时间”）比较燃料燃烧放出热量的多少； （3）小明选用了燃料a和燃料b进行实验，直至燃料燃尽，小明记下各个时刻烧杯中水温； （4）另一组的小华也用与图甲完全相同的两套装置进行实验。比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙，温度计的示数不变，原因是　 　。 四、计算题 21．小武用煤气炉烧水，她把2kg的水从20℃加热到100℃，消耗煤气0.04m3。已知：水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4.0×107J/m3。求： （1）水吸收的热量Q吸。 （2）煤气完全燃烧释放的热量Q 放。 （3）该煤气炉烧水的效率。 22．如图所示，现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是2.0×107 J/kg，若燃烧0.1 kg固体酒精，能将小火锅中质量为2 kg的热汤的温度从50 ℃升高到100 ℃。[汤的比热容近似为水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求： （1）小火锅中汤吸收的热量； （2）完全燃烧0.1 kg的“固态酒精”所释放出的热量； （3）这个小火锅烧汤的效率。 答案解析部分 1．【答案】B 2．【答案】B 3．【答案】A 4．【答案】B 5．【答案】D 6．【答案】B 7．【答案】B 8．【答案】C 9．【答案】D 10．【答案】A 11．【答案】做功；乙 12．【答案】30%；30 13．【答案】热值；4.2×108；2000 14．【答案】热传递；无关 15．【答案】； 16．【答案】压缩；28% 17．【答案】引力；内；做功；增大；做功；甲 18．【答案】（1）56；全部燃烧完；汽油 （2）小林的操作不可行，因为他没有控制两烧杯中水的质量相同 19．【答案】（1）质量；温度升高的多少 （2）煤油；消耗燃料的质量 （3）；偏低；菜籽燃烧产生的热量不能被水全部吸收 20．【答案】石棉网；质量；温度计的示数；水沸腾后温度保持不变 21．【答案】（1） （2） （3） 22．【答案】解：（1）小火锅中汤吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-50℃)＝4.2×105J （2）完全燃烧0.1kg的“固态酒精”所释放出的热量 Q放=mq=0.1 kg×2.0×107J/kg=2.0×106 J （3）这个小火锅烧汤的效率 η＝×100%=21% 答：（1）小火锅中汤吸收的热量是4.2×105J； （2）完全燃烧0.1kg的固态酒精所释放出的热量是2.0×106J； （3）这个小火锅烧汤的效率是21%。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $