第十四章 内能的利用（举一反三·单元测试）物理新教材人教版九年级全一册

**基本信息** 人教版九年级《内能的利用》单元卷，以火箭发射、涡轮增压等科技情境及《天工开物》文化素材为载体，覆盖能量转化、热机效率等核心知识，通过实验探究与计算提升科学思维，适配单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题24分|能量转化、热机冲程、热值|结合钻木取火、手机充电等生活实例考查基础概念| |填空题|10题21分|内能改变方式、热机能量转化|融入“透火焙干”文化素材和氢能自行车科技情境| |简答题|2题5分|机械能守恒、永动机原理|通过乒乓球弹跳、永动机设想培养科学态度| |计算题|2题18分|热量计算、热机效率|联系天然气烧水、汽车油耗实际提升应用能力| |实验探究题|4题26分|热值比较、做功改变内能|设计酒精与碎纸片热值对照实验，培养科学探究能力| |科学阅读题|1题6分|涡轮喷气发动机原理|结合航空科技考查信息提取与综合应用|

第十四章《内能的利用》单元测试卷（解析版） 注意事项： 1．测试范围：人教版：九年级全一册第14章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。1—8题是单选题；9—12题是多选题，漏选得1分，不选、多选或错选得0分） 1．（25-26·九年级上·海南海口·期末）下列关于能量转化的说法正确的是（　　） A．钻木取火——内能转化为机械能 B．电动机——机械能转化为电能 C．手机充电——化学能转化为电能 D．燃料燃烧——化学能转化为内能 【答案】D 【详解】A．钻木取火，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误； B．电动机工作时，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能，故B错误； C．手机充电，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故C错误； D．燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，故D正确。 故选D。 2．（25-26·九年级上·内蒙古包头·期末）如图所示，试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，塞子冲出。下列说法正确的是（　　） A．试管中的水是通过做功的方式增加内能的 B．试管中的水温度越高含有的热量越多 C．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能增大 D．水蒸气对橡胶塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同 【答案】D 【详解】A．加热过程中，水吸热，温度升高、内能增大，水的内能增大是通过热传递方式实现的，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有热量，故B错误； C．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气的内能减小，故C错误； D．水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，能量转化情况与汽油机的做功冲程相同，故D正确。 故选D。 3．（25-26·九年级上·山西晋城·期末）下列说法中正确的是（　　） A．热机消耗的燃料越多，效率就越低 B．柴油机的效率通常为100% C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 【答案】C 【详解】A．热机的效率是指热机工作过程中，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。热机消耗的燃料多，并不意味着效率就低，还要看这些燃料中有多少能量被转化为了有用功。故A错误； B．在实际的热机工作过程中，由于存在各种能量损失（如散热损失、机械摩擦损失等），热机的效率不可能达到100%。故B错误； C．使燃料燃烧更充分，可以减少燃料未完全燃烧就排出的能量损失，从而提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，即提高热机的效率。故C正确； D．燃料的热值是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料燃烧释放的热量多少无关。故D错误。 故选C。 4．（25-26·九年级上·黑龙江双鸭山·期末）下列有关热值、热效率、比热容的说法中，正确的是（　　） A．热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一定不同 B．热值大的燃料，燃烧放出的热量一定多 C．利用内能时，有用功越多，其热效率就越高 D．沿海城市昼夜温差小，是因为水的比热容大的原因 【答案】D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，大多数燃料的热值一般不同，但存在燃料不同但热值数值恰好相等的情况，故A错误； B．燃料燃烧放出的热量，与热值有关，还与质量有关，热值大的燃料燃烧放出的热量不一定多，故B错误； C．在总热量一定时，利用内能做的有用功越多，其热效率就越高；仅有用功多，若总能量也很大，比值不一定大，热效率不一定高。故C错误； D．沿海城市昼夜温差小，是因为水的比热容大，白天吸收相同的热量，温度升高的少，晚上放出相同的热量，温度降低的少，所以昼夜温差小，故D正确。 故选D。 5．（25-26·九年级上·天津河东区·期末）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（　　） A B C D 【答案】B 【详解】A．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，气体流出汽缸，属于排气冲程，故A不符合题意； B．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，属于做功冲程，该冲程中内能转化成机械能，使汽车获得动力，故B符合题意； C．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，该冲程中机械能转化为内能，故C不符合题意； D．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，气体流入汽缸，属于吸气冲程，故D不符合题意。 故选B。 6．（25-26·九年级上·河北保定·期末）关于汽油机与柴油机，下列说法正确的是（   ） A．汽油机的火花塞可以用柴油机的喷油嘴代替 B．柴油机和汽油机在吸气冲程中，吸入气缸的都是空气 C．在做功冲程中，柴油机气缸内的燃气温度和压强比汽油机中的低 D．汽油机和柴油机在一个工作循环中都是对外做功1次 【答案】D 【详解】A．汽油机是点燃式，靠火花塞产生电火花点燃汽油和空气的混合物；柴油机是压燃式，靠喷油嘴向气缸内喷入柴油，在高温高压下自燃。火花塞和喷油嘴作用、结构均不同，不能替代，故A错误； B．汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机在吸气冲程中吸入的只有空气，故B错误； C．柴油机在压缩冲程中，压缩程度比汽油机大，压缩完成时气缸内的温度和压强更高，所以在做功冲程中，柴油机气缸内燃气温度和压强比汽油机中的高，故C错误； D．汽油机和柴油机的一个工作循环都包括四个冲程（吸气、压缩、做功、排气），在一个工作循环中，只有做功冲程对外做功，所以都是对外做功1次，故D正确。 故选D。 7．（25-26·九年级上·山东德州·期末）为了提高热机的效率，你认为下列方法无效的是（　　） A．设法有效利用尾气中带走的那部分热量 B．经常对热机进行保养和润滑以减小各种摩擦 C．使燃料尽量充分燃烧提高燃料的利用率 D．更换热值更高的燃料 【答案】D 【详解】ABC．热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比；所以，设法有效利用尾气中带走的那部分热量，减少能量的损失、使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦，都可以增大有效利用的能量，提高热机的效率。故ABC不符合题意； D．热机的效率与燃料的热值没有关系，提高燃料的利用率是提高热机效率的关键，故D符合题意。 故选D。 8．（25-26·九年级上·黑龙江鹤岗·期末）如图是某汽油机的能量流向图，燃烧释放热量为100%，其中废气带走33%，冷却水带走30%，摩擦与辐射损失7%，则输出有用功为30%。下列说法不正确的是（　　） A．通过改进技术可以将汽油机的效率提高至100% B．该汽油机输出的有用功占比为30% C．冷却水内能的二次利用可提高能量利用率 D．废气带走能量最多，减少这部分损失可有效提升效率 【答案】A 【详解】A．根据能量守恒和热机工作原理，热机效率不可能达到100%，因为总存在能量损失（如废气、散热、摩擦），故A错误，符合题意； B．由图可知，完全燃烧释放热量中有70%经各种方式的损失，剩下的30%转化为汽油机用来做有用功，故B正确，不符合题意； C．冷却水带走的热量有30%，对这部分热量二次利用可提高能量的利用率，故C正确，不符合题意； D．由图可知，废气排放带走的热量有33%，可以通过改进减少该部分能量损失，提高能量的利用率，故D正确，不符合题意。 故选A。 9．（25-26·九年级上·山东潍坊·期末）如图甲所示是国产某品牌的油电混合动力汽车，该车的动力主要来源于汽油机，并配备了第二个动力源电池，这二者结合使用实现节能环保的效果，图乙是该汽车汽油机某冲程的结构图。下列说法正确的是（   ） A．汽车使用动力电池行驶时，减少了汽车尾气的排放 B．如图乙所示的是汽油机的压缩冲程 C．动力源电池的使用不能提高汽油机的效率 D．汽油机燃料燃烧时是内能转化成机械能 【答案】AC 【详解】A．汽车使用动力电池行驶，没有排放尾气，可以减少尾气排放，故A正确； B．图乙中，两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故B错误； C．动力源电池在使用时，不需要燃烧汽油，对汽油机的效率没有影响，故C符合题意； D．汽油机燃料燃烧时，放出热量，将化学能转化为内能，故D错误。 故选AC。 10．（25-26·九年级上·吉林长春·期末）2025年5月29日，我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。如图，火箭起飞时，发动机内的燃料剧烈燃烧，以下说法正确的是（　　） A．燃料燃烧过程中，其热值变大 B．燃料燃烧将化学能转化为内能 C．燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变 D．发动机的效率能达到 【答案】BC 【详解】A．热值是燃料的特性，与质量和是否完全燃烧无关，则燃料燃烧过程中，其热值不变，故A错误； B．燃料燃烧时消耗化学能，获得内能，将化学能转化为内能，故B正确； C．根据能量守恒定律可知燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变，故C正确； D．效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃料释放的热量之比，火箭发动机在工作时不可避免的做额外功，所以发动机的效率不可能达到100%，故D错误。 故选BC。 11．（25-26·九年级上·河北石家庄·期末）小明利用燃气灶给20kg初始温度为10℃的水加热，若完全燃烧0.3kg的液化气，一标准大气压下，使水的温度升高到70℃[液化气热值为q=，c水=]。这个过程中下列说法正确的是（　　） A．液化气燃烧是将化学能转化为内能 B．20kg水吸收的热量为 C．0.3kg液化气完全燃烧放出的热量为 D．燃气灶的效率为40% 【答案】ACD 【详解】A．液化气燃烧过程燃料发生化学反应并释放出热量，所以是将化学能转化为内能，故A正确； B．水吸收的热量 故B错误； C．液化气完全燃烧放出的热量 故C正确； D．液化气灶的效率 故D正确。 故选ACD。 12．（25-26·九年级上·河南新乡·期末）关于热机，下列说法不正确的是（　　） A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100% B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 C．柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率 D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 【答案】ACD 【详解】A、通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，故A说法不正确． B、压缩冲程是进气门和排气门都关闭，活塞向上运动．做功冲程是在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，是燃料猛烈燃烧，高温高压的气体推动活塞向下运动．对外做功，此时进气门和排气门都关闭．故B说法正确． C、飞轮旋转产生的惯性带动曲轴旋转，从而产生更大的动力和节省能源，不为了提高效率．故C说法不正确． D、柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，汽缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关．故D说法不正确． 故选ACD． 二、填空题（本题共10小题，每空1分，共21分） 13．（25-26·九年级上·辽宁铁岭·期末）下图是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。轻杆进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原，该过程水的内能转化为该“永动机”的______；没有能量的补充该“永动机”______（选填“能”或“不能”）一直运转下去。 【答案】 机械能 不能 【详解】[1]根据题意知道，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，其具有热胀冷缩的性质，当其进入热水后受热膨胀而伸展，在水的反作用力作用下而转动，永动机转动时，不断从热水中吸收热量，则水的内能转化为机械能。 [2]由于能量的转化或转移具有方向性，如果不给它提供热水，它也就不转了。 14．（25-26·九年级上·山东济南·期末）世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的。比如蒸汽机和汽油机就与图甲、乙所示的实验有关，其中图______可以反映汽油机的工作原理。如图丙所示，来回摩擦绳子使金属筒的温度升高，最终筒内的酒精蒸气将软木塞弹开，图丙与图______的实验过程最相似。 【答案】 乙 甲 【详解】[1]由图甲可知，燃料燃烧，将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能，从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气会对叶轮做功，将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，此过程与蒸汽机的工作过程相似，反映了蒸汽机的工作原理；在图乙中，蜡烛燃烧会产生高温气体，同时火焰也能使上方空气温度升高、上升，热空气带动叶轮转动，内能转化为机械能，与汽油机的工作原理相同。 [2]来回摩擦绳子使金属筒的温度升高，最终筒内的酒精蒸气将软木塞弹开，对木塞做功，将酒精蒸气的内能转化为木塞的机械能，与图甲的实验过程最相似。 15．（25-26·九年级上·山东滨州·期末）《天工开物》中记载的“透火焙干”是造纸的一道工序，其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上，如图所示。给墙壁烤火是通过________的方式来增大湿纸的内能，将湿纸“焙干”，燃料燃烧时将________能转化为内能。 【答案】 热传递 化学 【详解】[1]改变物体内能的方式有做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。给墙壁烤火时能量从火焰上转移到墙壁上和纸上，是通过热传递的方式来增大湿纸的内能的。 [2]燃料燃烧时消耗化学能，产生内能，此过程将化学能转化为内能。 16．（25-26·九年级上·陕西渭南·期末）明朝时期我国发明了一种叫“火龙出水”的火箭（如图），它利用黑火药燃烧产生的燃气推动火箭发射，这个过程中的能量转化和现代四冲程汽油机的 __________冲程相同。现代火箭采用液态氢做燃料，是因为液态氢的 __________大。 【答案】 做功 热值 【详解】[1]利用火药燃烧产生的燃气推动火箭发射，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，与四冲程汽油机做功冲程相同，汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能。 [2]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料和氢比较，氢可以释放出更多的热量。 17．（25-26·九年级上·江苏盐城·期末）古希腊数学家希罗发明的“汽转球”被誉为最早的蒸汽机．一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起，如图所示．在锅底加热使水沸腾，这是通过_____方式增加水的内能．产生的水蒸气由管子进入球中，由球两旁喷出并使球体快速转动，汽油机的_____冲程也会发生同样的能量转化． 【答案】 热传递 做功 【详解】在锅底加热使水沸腾，这是通过热传递的方式增加水的内能；球两旁喷出并使球体快速转动，是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程，与热机的做功冲程的能量转化相同． 18．（25-26·九年级上·江西抚州·期末）如图所示，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的________冲程，该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的________能。 【答案】 做功 机械 【详解】[1]塑料瓶内的乙醚燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞瞬间向前飞出一段距离，这与热机的做功冲程中燃气推动活塞做功的过程是相似的，所以活塞飞出的过程相当于热机的做功冲程。 [2]在活塞飞出的过程中，乙醚燃烧释放出内能，高温高压的燃气推动活塞运动，使活塞获得了动能，也就是将乙醚燃烧产生的内能转化为了活塞的机械能。 19．（25-26·九年级上·山东菏泽·期末）目前有一种备受关注的喷气飞行背包。如图所示，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力。汽油燃烧将______能转化为内能，用来对人和飞行背包做功。某次飞行过程中消耗10kg汽油，这些汽油完全燃烧放出______J的热量。（） 【答案】 化学 4.6×108 【详解】[1]汽油燃烧，消耗化学能，温度升高，内能增大，将化学能转化为内能。 [2]消耗10kg汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量Q=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J 20．（25-26·九年级上·福建福州·期末）能量是人类文明跃升的动力，让我们开启跨越时空的能量之旅：“钻木取火”在蛮荒中书写文明的开篇，它是通过________方式来改变内能。蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，蒸汽机工作时推动机械运动，其能量转化与汽油机的________冲程相同。 【答案】 做功 做功 【详解】[1]改变物体内能有两种方式：做功和热传递。“钻木取火”是通过克服摩擦力做功，将机械能转化为木头的内能，使木头的内能增加、温度升高，达到着火点而燃烧，所以“钻木取火”是通过做功方式来改变内能。 [2]蒸汽机工作时推动机械运动，将内能转化为机械能。与汽油机的做功冲程能量转化相同。 21．（25-26·九年级上·江苏宿迁·期末）氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg氢气，2h能匀速骑行50km，氢能自行车与骑行者总质量为84kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05倍，氢气热值为。氢气完全燃烧产生的热量是______J，氢气的利用效率是______（）。 【答案】 75% 【详解】[1]氢气完全燃烧产生的热量是 [2]骑行时受到的阻力为 自行车匀速行驶，受到的牵引力与阻力平衡，所以 做的功为 氢气的利用效率是 22．（25-26·九年级上·广东中山·期末）如图所示是一台单缸四冲程汽油机的某一冲程，该冲程发生的能量转化是__________，若它每秒对外做功20次，则该汽油机的飞轮转速为__________r/min。若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功__________J。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 【答案】 机械能转化为内能 2400 1.38×108 【详解】[1]由图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，该冲程发生的能量转化是机械能转化为内能。 [2]汽油机一个工作循环，飞轮和曲轴转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，因此若汽油机每秒对外做功20次，则每秒飞轮转40圈，每分钟飞轮转2400圈，因此该汽油机的飞轮转速为2400r/min。 [3]完全燃烧10kg汽油放出的热量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J 该汽油机的效率为30%，则可以对外做功W=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J 三、简答题（本题共2小题，23题2分，24题3分，共5分） 23．（25-26·九年级上·山东德州·期末）乒乓球从一定的高度落到地面反弹，每一次弹起的高度都比上一次低，最后静止在地面上。如图所示，是利用频闪摄影对乒乓球跳动拍摄的照片。有位同学根据这一现象得出结论：“乒乓球的机械能变少了，说明能量可以消失。”这种说法对吗？为什么？ 【答案】不对，见解析 【详解】乒乓球从一定的高度落到地面反弹，每一次弹起的高度都比上一次低，说明乒乓球的机械能减小，因为每一次下落撞击地面时，有一部分机械能转化为内能，并且每次在升、降的过程中克服空气阻力要消耗一部分机械能，在这个过程中机械能转化为其他形式的能了，而不是消失了，能量的总和保持不变。所以这种说法不对。 24．（25-26·九年级上·湖南益阳·期末）如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。问： (1)水在实际下落的过程中，机械能会减少吗？ (2)这种永动机能不能一直工作下去？ (3)什么定律可以支持你的观点？ 【答案】(1)机械能会减少 (2)该永动机不能一直工作下去 (3)能量守恒定律可以支持这一观点 【详解】（1）机械能包括动能和势能（重力势能、弹性势能），在只有动能和势能相互转化的理想情况下，机械能的总量保持不变。但在实际情况中，水下落时会受到空气阻力的作用，同时水流冲击叶片的过程中，部分机械能会转化为叶片和水的内能（比如摩擦生热），还有少量机械能会以声音的形式散失（比如水流冲击的声音）。这些转化出去的能量无法再全部恢复为水的机械能，所以水在实际下落过程中，机械能会减少。 （2）这种永动机的设计思路是让水流冲击叶片带动抽水器，将低处的水抽回高处，从而实现循环工作。但结合小问 1 的分析，水在下落过程中机械能会不断减少，导致水流冲击叶片的能量越来越小。叶片获得的能量减少后，带动抽水器抽水时，能抽到高处的水的量会逐渐减少，或者抽水的高度会逐渐降低，无法维持最初将水抽到足够高度的状态。随着时间推移，机械能的损失会不断累积，最终整个装置会因为能量不足而停止运转，所以这种永动机不能一直工作下去。 （3）能量守恒定律指出：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这种永动机的设想试图让系统在没有外部能量补充的情况下，持续循环工作并对外输出能量（或维持自身运转），但实际上在运转过程中，机械能不断转化为内能、声能等其他形式的能量，这些能量无法再全部转化为推动装置循环的机械能，导致系统内可利用的机械能逐渐减少，违背了能量守恒定律。因此，能量守恒定律可以支持“这种永动机不能一直工作下去”的观点。 四、计算题（本题共2小题，每小题9分，共18分） 25．（25-26·九年级上·河南郑州·期末）小明学习了内能的利用等相关知识后，很想知道家中利用天然气加热水壶烧水时的效率是多少？通过查网上资料，小明得到天然气的热值为，于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用实验用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），求： (1)在这个过程中水吸收了多少热量? (2)完全燃烧0.035m3的天然气，释放的热量是多少? (3)请你帮小明算出天然气烧水的效率是多少? 【答案】(1) (2) (3)36% 【详解】（1）根据可得，在这个过程中水吸收的热量为 （2）根据可得，完全燃烧0.035m3的天然气，释放的热量是 （3）天然气烧水的效率是 26．（25-26·九年级上·江西南昌·期末）小华父亲开着新买的轿车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗汽油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N。汽油的热值为。求： (1)消耗的汽油完全燃烧放出的热量 (2)发动机牵引力所做的功W； (3)发动机的能量转化效率η。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据燃料完全燃烧放热公式，其中，，可得消耗的汽油完全燃烧放出的热量为 （2）已知， 轿车行驶的路程为 发动机牵引力所做的功 （3）发动机的能量转化效率 五、实验探究题（27小题7分；28小题7分；29小题6分；30小题6分；共26分） 27．（25-26·九年级上·辽宁沈阳·期末）比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，小明用图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a和b、温度计均完全相同，烧杯中盛有相同质量的水。实验时，分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过石棉网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全烧尽。 燃料 加热前水温T/℃ ①________ 10g酒精 ②________ （1）小明设计了一个记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整； （2）在实验时，小明发现两支温度计的示数变化不明显，请你分析导致这种现象的可能原因：_______（写一条即可）。为了使两支温度计示数变化明显，请提出你的建议：_________； （3）实验时，小明记下了各个时刻α、b两烧杯中的水温，绘制了图乙所示的图像，若热损失相同，则可初步判断的_________热值较大； （4）实验后，小明根据实验数据利用公式算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，请判断小明算出的酒精热值_________（选填“可靠”或“不可靠”），并说明理由：_________。 【答案】 加热后水温T/℃ 10g碎纸片 烧杯中水的质量太大 适当减小水的质量 酒精 不可靠 酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收 【详解】（1）[1][2]为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同以及两者初温相同；需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量，故①应为加热后水温T'/℃，②应为10g碎纸片。 （2）[3][4]温度计的示数变化不明显，可能是因为水的质量太大，或酒精和碎纸片的质量太小（燃料放出的热量太少），则应减小水的质量或增加酒精和碎纸片的质量。 （3）[5]相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量将水的温度升高的较高，碎纸片燃烧放出的热量将水的温度升高的较低，可见酒精比碎纸片放出的热量多，根据可知，酒精的热值较大。 （4）[6][7]根据公式，酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收，故算出的酒精热值要小于真实值，因此根据水吸收的热量及酒精的质量求出的热值是不可靠的。 28．（25-26·九年级上·江西南昌·期末）【问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系？ 【证据】利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验： （1）用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度，如图甲所示。 （2）关闭喷嘴处的阀门，接着用手按压活塞快速打气，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图乙所示。 （3）打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图丙所示。 【解释】 (1)该实验通过________的变化来反映气体内能的变化，这里应用了________法。 (2)打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，喷雾器前的小叶轮转动，此时气体的内能转化为小叶轮的________能。（不考虑摩擦） (3)比较________两图可知，外界对气体做功，气体的内能增大。 (4)比较乙、丙两图可知，气体对外界做功，气体的内能________。 【交流】 创新实践小组受到上述实验的启发组装了一个汽轮机模型，如图所示。实验时，向烧瓶内注入适量水，用酒精灯将水加热至沸腾，当水蒸气从导管口喷出时，也能推动小叶轮转动。 (5)同学们在实验过程中发现，加热一段时间后叶轮才开始转动，这是因为________。 (6)实验过程中发现叶轮转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下两种解决方案中你认为可行的是________。 A．更换一个更细的喷嘴 B．降低小叶轮的高度，使喷嘴对准叶轮的中心 【答案】(1) 温度计示数 转换 (2)机械 (3)甲、乙 (4)减小 (5)加热时间不足，无法产生足够的水蒸气 (6)A 【详解】（1）[1][2]物体的内能与温度有关，当物体的温度变化时，其内能变化，故可以通过温度计示数的变化来间接反映物体内能的变化，这种方法叫做转换法。 （2）打开阀门迅速放出喷雾器内一部分气体时，气体冲击小叶轮转动，对外做功，将气体的内能转化为小叶轮的机械能。 （3）比较甲、乙两图可知，关闭喷嘴处的阀门，用手按压活塞快速打气，压缩内部气体做功，将机械能转化为气体的内能，故气体的温度升高，内能增大。 （4）比较乙、丙两图可知，当打开阀门，喷雾器内气体推动小叶轮转动，对小叶轮做功，将气体的内能转化为叶轮的机械能，喷雾器内气体的温度降低，内能减小，故可知：对外界做功，气体的内能减小。 （5）水的温度达到沸点且持续吸热才能沸腾产生大量的水蒸气，当产生的水蒸气足够多时，喷出的压力足够大时才能推动叶轮转动。加热一段时间后叶轮才开始转动，原因是加热时间不足，无法产生足够的水蒸气来推动叶轮转动。 （6）A．更换一个更细的喷嘴，可以增大蒸汽喷出的速度，能增大蒸汽喷射力度，故A符合题意； B．降低叶轮高度，使喷嘴对准叶轮的中心，此时蒸汽推力的力臂很小，叶轮不易转动，故B不符合题意。 故选A。 29．（25-26·九年级上·广东韶关·期末）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，实验中忽略热量的损失。 （1）实验中应控制燃料燃烧的______（时间/质量）相同，根据______比较燃料燃烧放出热量的多少； （2）小明选用了燃料a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水温，绘制了图乙的图象，则可初步判断燃料______的热值大； （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，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象如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是______。分析图象可知燃料c燃烧10min放出的热量______（大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量； （4）你认为根据丙图象______（能/不能）比较两种燃料热值的大小。 【答案】 质量 温度计上升的示数 b 燃料c的燃烧过程比较快 大于 能 【详解】（1）[1][2]为了比较热值大小，要用质量相同的不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据可知，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，燃料的热值越大。故实验中应控制燃料燃烧的质量相同，根据温度计上升的示数比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2）[3]由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，水吸收的热量多，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，由公式可知，b的热值大。 （3）[4]两种燃料的质量相同，已知烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料c在6min时水就沸腾了，根据可知燃料c加热的水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快。 [5]由图丙可知，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。 （4）[6]由图丙可知，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，水吸收的热量多，说明c燃烧时放出的热量多，由公式可知，c的热值大，故能比较热值的大小。 30．（25-26·九年级上·贵州铜仁·期末）涡轮增压现代柴油机具有节能、低污染的先天优势，能满足日益严格的排放法规要求，这得益于普遍采用了涡轮增压技术。涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术，大致原理如图所示：发动机排出的高温废气冲击涡轮运转，带动同轴的叶轮高速转动，叶轮将新鲜空气压缩后推进到气缸中。由于压缩后的空气密度增大，氧含量也增加，可以燃烧更多的燃料，让车子更有劲。一辆汽车装上涡轮增压器后，其最大功率和未装的时候相比可以增加40%甚至更高，从另一方面看，就是增加了燃油的经济性和降低废气的排放。 (1)图中的发动机处在________冲程； (2)废气推动涡轮转动的过程中，内能转化成________能，废气内能________（选填“增大”、“减少”或“不变”）； (3)安装了涡轮增压器的发动机和传统发动机相比，由于相同时间燃烧更多的燃料，因此具有更高的________，由于它能够利用废气的能量，所以具有更高的________。（以上两空均选填“功率”或“热机效率”）； (4)中央冷却器（简称“中冷器”），其作用是让被压缩后的高温空气降温后再流进气缸，从而有效解决进气高温对引擎动力输出和稳定性方面所带来的负面影响，请解释新鲜空气进入增压器后温度升高的原因 ________。 【答案】(1)压缩 (2) 机械 减少 (3) 功率 热机效率 (4)增压器压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高；由于吸取新鲜空气的进气口与废气出口距离较近，高温废气也会通过热传递使空气温度升高。 【详解】（1）由图可知，排气门、进气门都关闭，活塞向上运动，故是压缩冲程。 （2）[1]废气推动涡轮，使涡轮转动起来，故是废气的内能转化为涡轮的机械能。 [2]废气对外做功，故废气的内能减少。 （3）[1]功率是表示做功快慢的物理量，相同时间燃烧更多的燃料，放出更多的热量，对外做功就越大，相同时间内对外做功就会更快，功率更大。 [2]能够利用废气的能量，燃烧相同质量的燃料做的有用功就会越多，热机效率就会更大。 （4）略。 六、科学阅读题（本题共1小题，每空1分，共6分） 31．（25-26·九年级上·广东惠州·期末）阅读下面材料，回答问题。 涡轮喷气发动机 如图所示，为某轴流式涡喷发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机。由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。 一架搭载某涡轮喷气发动机的飞机，其部分参数如下表。其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。 热效率 推进效率 航空燃油热值 （1）工作中，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的________大； （2）喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为________，再转化为_________，从而为飞机飞行提供动力； （3）关于涡轮喷气发动机，下列说法中正确的是( ) A．进气道中吸入的是空气和燃气的混合气体 B．燃烧室中，机械能转化为内能 C．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 （4）飞机以200m/s的水平速度匀速巡航200s，发动机为飞机提供的推力为1.8×104N，则发动机的推力的功率约为_________W；此过程需要消耗_________kg的航空燃油。 【答案】 比热容 内能 机械能 D 60 【详解】（1）[1]水进行冷却，这是因为水的比热容比较大，相同的质量，升高相同的温度，水吸收的热量多。 （2）[2][3]燃料燃烧将化学能转化为内能；产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行，内能转化为机械能。 （3）[4] A．进气道中吸入的是空气，燃料在燃烧室里，故A错误； B．燃烧室中，化学能转化为内能，内能转化为机械能，故B错误； C．高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，燃料耗尽后，压气机无法工作，故不能推动涡轮转动，故C错误； D．从尾喷管喷出高速气流，根据力的作用是相互的，推动飞机飞行，利用高速气流对飞机做功，内能转化为机械能，故D正确。 故选D。 （4）[5][6]发动机的推力的功率约为 发动机做的有用功为 汽油燃烧放出的热量为 航空燃油消耗质量为 14 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章《内能的利用》单元测试卷（原卷版） 注意事项： 1．测试范围：人教版：九年级全一册第14章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。1—8题是单选题；9—12题是多选题，漏选得1分，不选、多选或错选得0分） 1．（25-26·九年级上·海南海口·期末）下列关于能量转化的说法正确的是（　　） A．钻木取火——内能转化为机械能 B．电动机——机械能转化为电能 C．手机充电——化学能转化为电能 D．燃料燃烧——化学能转化为内能 2．（25-26·九年级上·内蒙古包头·期末）如图所示，试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，塞子冲出。下列说法正确的是（　　） A．试管中的水是通过做功的方式增加内能的 B．试管中的水温度越高含有的热量越多 C．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能增大 D．水蒸气对橡胶塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同 3．（25-26·九年级上·山西晋城·期末）下列说法中正确的是（　　） A．热机消耗的燃料越多，效率就越低 B．柴油机的效率通常为100% C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 4．（25-26·九年级上·黑龙江双鸭山·期末）下列有关热值、热效率、比热容的说法中，正确的是（　　） A．热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一定不同 B．热值大的燃料，燃烧放出的热量一定多 C．利用内能时，有用功越多，其热效率就越高 D．沿海城市昼夜温差小，是因为水的比热容大的原因 5．（25-26·九年级上·天津河东区·期末）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（　　） A B C D 6．（25-26·九年级上·河北保定·期末）关于汽油机与柴油机，下列说法正确的是（   ） A．汽油机的火花塞可以用柴油机的喷油嘴代替 B．柴油机和汽油机在吸气冲程中，吸入气缸的都是空气 C．在做功冲程中，柴油机气缸内的燃气温度和压强比汽油机中的低 D．汽油机和柴油机在一个工作循环中都是对外做功1次 7．（25-26·九年级上·山东德州·期末）为了提高热机的效率，你认为下列方法无效的是（　　） A．设法有效利用尾气中带走的那部分热量 B．经常对热机进行保养和润滑以减小各种摩擦 C．使燃料尽量充分燃烧提高燃料的利用率 D．更换热值更高的燃料 8．（25-26·九年级上·黑龙江鹤岗·期末）如图是某汽油机的能量流向图，燃烧释放热量为100%，其中废气带走33%，冷却水带走30%，摩擦与辐射损失7%，则输出有用功为30%。下列说法不正确的是（　　） A．通过改进技术可以将汽油机的效率提高至100% B．该汽油机输出的有用功占比为30% C．冷却水内能的二次利用可提高能量利用率 D．废气带走能量最多，减少这部分损失可有效提升效率 9．（25-26·九年级上·山东潍坊·期末）如图甲所示是国产某品牌的油电混合动力汽车，该车的动力主要来源于汽油机，并配备了第二个动力源电池，这二者结合使用实现节能环保的效果，图乙是该汽车汽油机某冲程的结构图。下列说法正确的是（   ） A．汽车使用动力电池行驶时，减少了汽车尾气的排放 B．如图乙所示的是汽油机的压缩冲程 C．动力源电池的使用不能提高汽油机的效率 D．汽油机燃料燃烧时是内能转化成机械能 10．（25-26·九年级上·吉林长春·期末）2025年5月29日，我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。如图，火箭起飞时，发动机内的燃料剧烈燃烧，以下说法正确的是（　　） A．燃料燃烧过程中，其热值变大 B．燃料燃烧将化学能转化为内能 C．燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变 D．发动机的效率能达到 11．（25-26·九年级上·河北石家庄·期末）小明利用燃气灶给20kg初始温度为10℃的水加热，若完全燃烧0.3kg的液化气，一标准大气压下，使水的温度升高到70℃[液化气热值为q=，c水=]。这个过程中下列说法正确的是（　　） A．液化气燃烧是将化学能转化为内能 B．20kg水吸收的热量为 C．0.3kg液化气完全燃烧放出的热量为 D．燃气灶的效率为40% 12．（25-26·九年级上·河南新乡·期末）关于热机，下列说法不正确的是（　　） A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100% B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 C．柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率 D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 二、填空题（本题共10小题，每空1分，共21分） 13．（25-26·九年级上·辽宁铁岭·期末）下图是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。轻杆进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原，该过程水的内能转化为该“永动机”的______；没有能量的补充该“永动机”______（选填“能”或“不能”）一直运转下去。 14．（25-26·九年级上·山东济南·期末）世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的。比如蒸汽机和汽油机就与图甲、乙所示的实验有关，其中图______可以反映汽油机的工作原理。如图丙所示，来回摩擦绳子使金属筒的温度升高，最终筒内的酒精蒸气将软木塞弹开，图丙与图______的实验过程最相似。 15．（25-26·九年级上·山东滨州·期末）《天工开物》中记载的“透火焙干”是造纸的一道工序，其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上，如图所示。给墙壁烤火是通过________的方式来增大湿纸的内能，将湿纸“焙干”，燃料燃烧时将________能转化为内能。 16．（25-26·九年级上·陕西渭南·期末）明朝时期我国发明了一种叫“火龙出水”的火箭（如图），它利用黑火药燃烧产生的燃气推动火箭发射，这个过程中的能量转化和现代四冲程汽油机的 __________冲程相同。现代火箭采用液态氢做燃料，是因为液态氢的 __________大。 17．（25-26·九年级上·江苏盐城·期末）古希腊数学家希罗发明的“汽转球”被誉为最早的蒸汽机．一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起，如图所示．在锅底加热使水沸腾，这是通过_____方式增加水的内能．产生的水蒸气由管子进入球中，由球两旁喷出并使球体快速转动，汽油机的_____冲程也会发生同样的能量转化． 18．（25-26·九年级上·江西抚州·期末）如图所示，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的________冲程，该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的________能。 19．（25-26·九年级上·山东菏泽·期末）目前有一种备受关注的喷气飞行背包。如图所示，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力。汽油燃烧将______能转化为内能，用来对人和飞行背包做功。某次飞行过程中消耗10kg汽油，这些汽油完全燃烧放出______J的热量。（） 20．（25-26·九年级上·福建福州·期末）能量是人类文明跃升的动力，让我们开启跨越时空的能量之旅：“钻木取火”在蛮荒中书写文明的开篇，它是通过________方式来改变内能。蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，蒸汽机工作时推动机械运动，其能量转化与汽油机的________冲程相同。 21．（25-26·九年级上·江苏宿迁·期末）氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg氢气，2h能匀速骑行50km，氢能自行车与骑行者总质量为84kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05倍，氢气热值为。氢气完全燃烧产生的热量是______J，氢气的利用效率是______（）。 22．（25-26·九年级上·广东中山·期末）如图所示是一台单缸四冲程汽油机的某一冲程，该冲程发生的能量转化是__________，若它每秒对外做功20次，则该汽油机的飞轮转速为__________r/min。若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功__________J。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 三、简答题（本题共2小题，23题2分，24题3分，共5分） 23．（25-26·九年级上·山东德州·期末）乒乓球从一定的高度落到地面反弹，每一次弹起的高度都比上一次低，最后静止在地面上。如图所示，是利用频闪摄影对乒乓球跳动拍摄的照片。有位同学根据这一现象得出结论：“乒乓球的机械能变少了，说明能量可以消失。”这种说法对吗？为什么？ 24．（25-26·九年级上·湖南益阳·期末）如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。问： (1)水在实际下落的过程中，机械能会减少吗？ (2)这种永动机能不能一直工作下去？ (3)什么定律可以支持你的观点？ 四、计算题（本题共2小题，每小题9分，共18分） 25．（25-26·九年级上·河南郑州·期末）小明学习了内能的利用等相关知识后，很想知道家中利用天然气加热水壶烧水时的效率是多少？通过查网上资料，小明得到天然气的热值为，于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用实验用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），求： (1)在这个过程中水吸收了多少热量? (2)完全燃烧0.035m3的天然气，释放的热量是多少? (3)请你帮小明算出天然气烧水的效率是多少? 26．（25-26·九年级上·江西南昌·期末）小华父亲开着新买的轿车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗汽油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N。汽油的热值为。求： (1)消耗的汽油完全燃烧放出的热量 (2)发动机牵引力所做的功W； (3)发动机的能量转化效率η。 五、实验探究题（27小题7分；28小题7分；29小题6分；30小题6分；共26分） 27．（25-26·九年级上·辽宁沈阳·期末）比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，小明用图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a和b、温度计均完全相同，烧杯中盛有相同质量的水。实验时，分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过石棉网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全烧尽。 燃料 加热前水温T/℃ ①________ 10g酒精 ②________ （1）小明设计了一个记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整； （2）在实验时，小明发现两支温度计的示数变化不明显，请你分析导致这种现象的可能原因：_______（写一条即可）。为了使两支温度计示数变化明显，请提出你的建议：_________； （3）实验时，小明记下了各个时刻α、b两烧杯中的水温，绘制了图乙所示的图像，若热损失相同，则可初步判断的_________热值较大； （4）实验后，小明根据实验数据利用公式算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，请判断小明算出的酒精热值_________（选填“可靠”或“不可靠”），并说明理由：_________。 28．（25-26·九年级上·江西南昌·期末）【问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系？ 【证据】利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验： （1）用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度，如图甲所示。 （2）关闭喷嘴处的阀门，接着用手按压活塞快速打气，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图乙所示。 （3）打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图丙所示。 【解释】 (1)该实验通过________的变化来反映气体内能的变化，这里应用了________法。 (2)打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，喷雾器前的小叶轮转动，此时气体的内能转化为小叶轮的________能。（不考虑摩擦） (3)比较________两图可知，外界对气体做功，气体的内能增大。 (4)比较乙、丙两图可知，气体对外界做功，气体的内能________。 【交流】 创新实践小组受到上述实验的启发组装了一个汽轮机模型，如图所示。实验时，向烧瓶内注入适量水，用酒精灯将水加热至沸腾，当水蒸气从导管口喷出时，也能推动小叶轮转动。 (5)同学们在实验过程中发现，加热一段时间后叶轮才开始转动，这是因为________。 (6)实验过程中发现叶轮转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下两种解决方案中你认为可行的是________。 A．更换一个更细的喷嘴 B．降低小叶轮的高度，使喷嘴对准叶轮的中心 29．（25-26·九年级上·广东韶关·期末）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，实验中忽略热量的损失。 （1）实验中应控制燃料燃烧的______（时间/质量）相同，根据______比较燃料燃烧放出热量的多少； （2）小明选用了燃料a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水温，绘制了图乙的图象，则可初步判断燃料______的热值大； （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，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象如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是______。分析图象可知燃料c燃烧10min放出的热量______（大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量； （4）你认为根据丙图象______（能/不能）比较两种燃料热值的大小。 30．（25-26·九年级上·贵州铜仁·期末）涡轮增压现代柴油机具有节能、低污染的先天优势，能满足日益严格的排放法规要求，这得益于普遍采用了涡轮增压技术。涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术，大致原理如图所示：发动机排出的高温废气冲击涡轮运转，带动同轴的叶轮高速转动，叶轮将新鲜空气压缩后推进到气缸中。由于压缩后的空气密度增大，氧含量也增加，可以燃烧更多的燃料，让车子更有劲。一辆汽车装上涡轮增压器后，其最大功率和未装的时候相比可以增加40%甚至更高，从另一方面看，就是增加了燃油的经济性和降低废气的排放。 (1)图中的发动机处在________冲程； (2)废气推动涡轮转动的过程中，内能转化成________能，废气内能________（选填“增大”、“减少”或“不变”）； (3)安装了涡轮增压器的发动机和传统发动机相比，由于相同时间燃烧更多的燃料，因此具有更高的________，由于它能够利用废气的能量，所以具有更高的________。（以上两空均选填“功率”或“热机效率”）； (4)中央冷却器（简称“中冷器”），其作用是让被压缩后的高温空气降温后再流进气缸，从而有效解决进气高温对引擎动力输出和稳定性方面所带来的负面影响，请解释新鲜空气进入增压器后温度升高的原因 ________。 六、科学阅读题（本题共1小题，每空1分，共6分） 31．（25-26·九年级上·广东惠州·期末）阅读下面材料，回答问题。 涡轮喷气发动机 如图所示，为某轴流式涡喷发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机。由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。 一架搭载某涡轮喷气发动机的飞机，其部分参数如下表。其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。 热效率 推进效率 航空燃油热值 （1）工作中，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的________大； （2）喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为________，再转化为_________，从而为飞机飞行提供动力； （3）关于涡轮喷气发动机，下列说法中正确的是( ) A．进气道中吸入的是空气和燃气的混合气体 B．燃烧室中，机械能转化为内能 C．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 （4）飞机以200m/s的水平速度匀速巡航200s，发动机为飞机提供的推力为1.8×104N，则发动机的推力的功率约为_________W；此过程需要消耗_________kg的航空燃油。 7 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $