2.第十四章 内能的利用 学情调研-【真题圈】2025-2026学年九年级全册物理练考试卷（人教版·新教材）山西专版

同)，因水的比热容大，由△=9可知，水的温度变化小，故图 cm 中能合理反映该实验结果的图像是乙。(4)实验中用相同的加 热器实验，加热时间相同时供热是相同的，加热时间越长，供热 越多，故水和煤油吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的。 (5)为保证单位时间内，产生的热量相同，需要选择两个相同的 加热器，同种规格的电加热器正常工作时相同时间内放出的热 量相同，不同的酒精灯单位时间内放出的热量很难保证相同。 14.(1)温度计示数的变化(2)减少(3)外界对气体做功，气体 的内能增大(4)气体对外界做功，气体的内能减小 【解析】(1)实验中有数字式温度计，可以测量气体的温度，该实 验通过温度计示数的变化来反映气体内能的变化。(2)打开喷 嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，里面的气体对外做 功，由图可知，此时的温度降低了，内能减少。(3)比较甲和乙 两图可知，手压活塞，对壶内气体做功，观察到气体温度上升， 即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增大。 (4)比较乙和丙两图，气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对 外界做功，此时，观察到气体温度下降，即气体内能减少，所以 气体对外界做功，气体内能减少。 15.(1)①玻璃板刚好脱离水面 ②将水槽内的水换成食用油，重复上述实验，并记录测力计的 示数为F2 (2)若F=F2,说明分子间的引力大小与液体种类无关；若 F≠F2,说明分子间的引力大小与液体种类有关 16.错误原因：根据c甲mm△t=czmz△tz,△坪<△tz,可以判断出 c甲m甲>czmz,由于不知道甲、乙质量的关系，所以无法判断 甲、乙比热容哪一个大 错误分析：根据初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲 的末温比乙的低，可知：△t甲<△tz;当初温相同的甲、乙放出相 同热量时，甲、乙温度变化量还满足：△t'甲<△t'乙；所以甲的末 温比乙的高 正确答案：B 17.(1)做功热传递(2)返回舱周围的空气采用强度高、耐热 性好的材料，优化结构设计等 【解析】(1)当战斗机的飞行速度达到3倍声速时，气流与飞机 强烈摩擦，这是通过做功的方式使得边界层内气流温度上升， 再通过热传递的方式，使飞机头部温度升高。(2)根据材料内 容可知，返回舱周围的空气是气动加热的主要热源，为了保护 返回舱以及内部物体的安全，可采取的措施有采用强度高、耐 热性好的材料，优化结构设计等。 18答：由Q=0m△得，△=品，相同质量的水和泥土等其他物质， 在吸收相同的热量时，水的比热容大于其他物质的比热容，故 水升高的温度比其他物质少，所以中午时晋阳湖附近的温度会 比市区低3℃左右。 19.答：磨刀时，刀克服摩擦做功，使菜刀的内能增加，温度升高，刀 的温度远高于手的温度。因为水的比热容较大，相同质量的情 况下，升高相同的温度能吸收更多的热量，磨刀时酒水可以显 著降低刀刃的温度，避免刀因过热而受损。 20.【解】(1)由Q做=cm(to一t)得，铁的比热容为 Q放 7.56×105J cm-D-3kgX690C-30C-0.45X10J/(kg·℃). 真题圈物理九年级3B (2)铁板在此降温过程中放出的热量为 Q#=cm(t。-t)=0.45×103J/(kg·℃)×2kg×(130℃ 60℃)=6.3×104J。 21.【解】(1)水吸收的热量： Q暖=c水m咏△t=4.2X103J/(kg·℃)X1kgX30℃=1.26× 105J. (2)水和金属块的末温：t=△t十t水=30℃十20℃=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做=1.26×105J, 由Q磁=cm(t6一t)得金属块的比热容： Q成 1.26×105J a=0-D2gx600C-0.14X10J/g·℃). (3)由Q吸=cm△t可得水升高的温度： △=Q型 1.05×105J c*m*4.2x102Jj7kg·C)X1kg=25℃， 水的末温：t=50℃+25℃=75℃。 2.第十四章学情调研 题号12345678910 答案D C AC CCC D B C 1.D【解析】火箭喷气发动机多采用液态氢作燃料，是因为液态氢 的热值大，与质量相同的其他燃料相比，完全燃烧时可以放出更 多的热量，故D正确，A、B、C错误。 2.C【解析要提高锅炉的效率，需要使燃料充分燃烧，并且减 少能量的损失。把煤堆在一起燃烧、向炉内多加些煤，加大 火力，这样煤燃烧更不充分，会消耗更多的煤，不能提高锅炉 的效率，故A、B错误。将煤磨成粉，用空气吹进炉膛，可以 使煤充分燃烧，可以提高锅炉的效率，故C正确。用各种办 法减小受热面积，则热量不容易被吸收，不能提高锅炉的效 率，故D错误。 3.A【解析】能量守恒定律是自然界中的普遍规律，在任何情况 下都是成立的，故A错误。各种形式的能量在一定条件下可以 相互转化，故B正确。做功改变内能的过程是不同形式的能量 相互转化的过程，故C正确。热传递改变内能的过程是同一形 式的能量转移的过程，故D正确。 4.C【解析】小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，鼻孔吸气 相当于吸气冲程，气沉丹田相当于压缩冲程，打完收工相当于排 气冲程；排山倒海时对外做功，相当于做功冲程。故选C。 5.C【解析】光电池板是把光能转化为电能，A说法错误，不符合 题意。照明灯是将电能转化为光能和内能，B说法错误，不符合 题意。小风扇利用风力发电时，将机械能转化为电能，C说法正 确，符合题意。蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能， D说法错误，不符合题意。 6.C【解析】柴油机气缸顶部有个喷油嘴，没有火花塞，汽油机气 缸顶部有个火花塞，没有喷油嘴，故A错误；柴油机采用压燃式 点火，汽油机采用点燃式点火，故B错误；汽油机和柴油机使用 的燃料不同，汽油机使用汽油，柴油机使用柴油，故C正确；汽油 机在吸气冲程中吸进去的是汽油和空气的混合气体，柴油机在 吸气冲程中吸进去的只有空气，故D错误。 7.C【解析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全 燃烧放出的热量之比，热机的效率越高，做同样多的功需要 燃料完全燃烧产生的热量越少，消耗的燃料也越少，故A正 确。由图可知，两个气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，此 答案与解析 冲程中机械能转化为内能，故B正确。转速为2400r/min 的四冲程内燃机，每秒转40圈，两圈做一次功，每秒做20次 功，故C错误。依靠飞轮惯性完成的冲程有：吸气冲程、压缩 冲程和排气冲程三个冲程，故D正确。 8.D【解析】需要消耗360g的食物A获得的能量Q=gm=4X 104J/kg×360×10-3kg=14400J,步行上一层楼做的功为W= Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m=1200J,获得的能量全部用 于克服重力做功，则他爬楼的层数为n=4400=12层，他家 1200J 住在13楼。故选D。 9.B【解析】步骤②中只喷入酒精，没有模拟压缩冲程，故A错 误。步骤③中点火时，将酒精的化学能转化为内能，故B正确。 酒精在此过程中燃烧充分与否，对其热值没有影响，因为热值是 燃料的属性，故C错误。瓶内气体对纸杯做功，将其顶出去，瓶 内气体的内能减小，故D错误。 10.C【解析】由图可知，内燃机的效率为一100%-33%一30%一 7%=30%,故A错误。1kg的汽油完全燃烧时释放的能量为 Q燕=gm=4.6×10?J/kg×1kg=4.6×10?J,而汽油未完全燃 烧时，放出的热量比4.6×10J少，故B错误。利用废气的能 量及减小摩擦，可以增加有用功，提高热机的效率，故C正确。 压缩冲程中，压缩汽油和空气的混合物，将机械能转化为内能， 故D错误。 11.(1)①压缩冲程③做功冲程④内能转化为机械能(2)内 做功（3)如图1所示 【解析】(1)内燃机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲 程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程是活塞压缩缸内 气体，将机械能转化为内能；做功冲程是高温高压 的燃气推动活塞对活塞做功，将内能转化为机械 能，所以①为压缩冲程，②为机械能转化为内能， ③为做功冲程，④为内能转化为机械能。(2)当试 图1 管加热到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将 水蒸气的内能转化为塞子的机械能；此过程的能量转化关系是 内能转化为机械能，与做功冲程类似。(3)在内燃机的压缩冲 程中，两个气门都关闭，活塞向上运动，如图所示。 12.①相同(1)完全燃烧后汽油(2)热传递(3)偏小实验过程 中存在热损失，水吸收的热量小于汽油完全燃烧放出的热量 【解析】①比较酒精和汽油热值的大小时，采用的是控制变量 法，需要控制酒精和汽油的质量相同。(1)当两灯的燃料完全 燃烧后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置中温度计的读 数是90℃。根据公式Q顾=cm△t可知，在相同情况下，汽油加 热的水吸收的热量较多，说明汽油放出的热量较多。根据公式 Q=m可知，g=,所以汽油的热值大于酒精的热值。 m (2)热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体，或者从 物体的高温部分传到低温部分的过程。所以燃料燃烧放出的 热量是通过热传递的方式使水的内能增大的。(3)因为热量的 直接散失、烧杯等装置升温吸热等，所以汽油燃烧放出的热量 一部分未被水吸收，所以根据Q吸=cm(t一t)计算出水吸收的 热量，利用这个热量根据公式q==计算出的汽油的热 m m 值偏小。 13.(1)①甲、丙②加热时间③B(2)①甲、乙②两种燃料燃e 烧相同的时间不能保证燃烧的质量相等。点燃等质量的两种 燃料给烧杯内的液体加热，直至它们完全燃烧，记录并比较两 温度计示数的变化 【解析】(1)①由题图可知，甲、丙两实验燃料相同，被加热的液 体质量相同而种类不同，因此可以用甲、丙两图进行实验，比较 不同物质的吸热能力。②根据转换法，因为加热时间能反映物 质吸收热量的多少，所以不同物质吸热的多少是通过加热时间 来反映的。③如果质量相等的A、B两种液体，吸热后温度随 时间变化的图像如题图丁所示，由图像可知，升高相同的温度， B加热时间长，故液体B的吸热能力强。(2)①由题图可知， 甲、乙两图被加热的液体相同、加热用的燃料不同，可用甲、乙 两图进行实验，比较不同燃料的热值。②小明记录燃烧相同时 间液体升高的温度，存在的缺陷是两种燃料燃烧相同的时间不 能保证燃烧的质量相等，而应该比较相同质量的燃料完全燃烧 后，液体升高的温度：修改为点燃等质量的两种燃料给烧杯内 的液体加热，直至它们完全燃烧，记录并比较两温度计示数的 变化。 14.(1)做功(2)时间(3)瓶内的最大气压起飞前瓶内最大气 压越大，水火箭飞行的高度就越高(4)不可信小明在实验 中没有控制瓶内气体的体积一定 【解析】(1)瓶内的水向下喷出时是瓶内高压气体对水做功，气 体的内能转化为水的机械能，内燃机的做功冲程中高温高压气 体推动活塞做功，也是将内能转化为机械能。所以瓶内的水向 下喷出时的能量转化相当于内燃机的做功冲程。(2)火箭上升 的高度越高，从起飞到落地时所需的时间就越长，所以实验中 可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度。 (3)在探究猜想①时，根据控制变量法可知，实验中要控制瓶内 水量一定，通过改变瓶塞的松紧程度从而改变水火箭起飞前瓶 内最大气压的大小。根据丙图可知，起飞前瓶内最大气压越 大，水火箭飞行的高度就越高。(4)在探究猜想②时，根据控制 变量法可知，需要控制瓶内最大气压相同，瓶内气体的体积相 同，水的质量不同。而实验中改变了水的质量，会改变瓶内气 体体积的大小，瓶内最大气压的大小也会改变，所以实验结论 是不可信的。 15.(1)天平(2)①用天平测量烧杯内水的质量为m、酒精灯初 始的总质量为2；②用温度计测出水的初温为t1;③按如图组 装实验器材，点燃酒精灯加热，当水温上升到2时，移开并马上 熄灭酒精灯；④用天平称出熄灭后的酒精灯的总质量 (3)m》烧杯吸收了部分热量 (mz-ms)q 【解析】(1)实验中需要测量水的质量，燃烧酒精的质量，所以还 需要的测量工具是天平。(2)实验步骤：①用天平测量烧杯内 水的质量为m1、酒精灯初始的总质量为2；②用温度计测出水 的初温为；③按如图组装实验器材，点燃酒精灯加热，当水温 上升到2时，移开并马上熄灭酒精灯；④用天平称出熄灭后的 酒精灯的总质量m。(3)水吸收的热量为Q最=cm(t2一t), 燃烧酒精的质量为m隔精=m2一m%,酒精完全燃烧放出的热量 为Q=9=(m一%)9，酒精灯加热的效率为？一8= (m一m日。热量损失的原因为在加热的过程中，酒精不能 cm1(t2一t) 完全燃烧，放出的热量不能被水全部吸收，烧杯吸收了部分热 量等。 16.内机械丙1.38×103【解析】电火花打火时，酒精气体 燃烧膨胀做功，将内能转化为盒盖的机械能，可以看到盒盖飞 出；图乙中的气门都关闭，活塞向上运行，是压缩冲程，此时机 械能转化为内能；图丙中的气门都关闭，活塞向下运行，且上端 的火花塞发出电火花，是做功冲程，在这一过程中，内能转化为 机械能，与图甲过程的能量转化相同；汽油完全燃烧时放出的 热量Q做=q=10kg×4.6×10J/kg=4.6×103J;根据7 四直可知，该汽油机可以对外做功为W有=7Qk=30%×4.6X Q做 108J=1.38×103J. 17.(1)错误之处：吸气冲程吸入完美比例的汽油和氢气混合物 判断依据：汽油机的吸气冲程吸入汽油和空气的混合物 (2)错误之处：利用热传递的方式增加混合物的内能 判断依据：内燃机的压缩冲程是利用做功的方式增加混合物的 内能 (3)错误之处：高温高压的燃气推动活塞运动带动曲轴对外做 功，将机械能转化为内能 判断依据：做功冲程将内能转化为机械能 (4)错误之处：这样的内燃机的效率大于100% 判断依据：内燃机工作时，废气带走较多的热量，冷却水要消耗 较多的热量，还要克服摩擦和辐射而损失能量，其效率不可能 达到100% 18.(1)瓦特(2)减小(3)喷油嘴(4)B 【解析】(1)英国发明家瓦特改良了蒸汽机，使蒸汽机成为可以 广泛使用的动力机。(2)由材料可知，在功率相同时，蒸汽机最 重，内燃机次之，喷气发动机最轻。(3)柴油机和汽油机在构造 上的主要区别是：汽油机的顶部是火花塞，采用的是点燃式；柴 油机顶部有喷油嘴，采用的是压燃式。(4)用来做有用功的那 部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率， 尽量使燃料充分燃烧、尽量减少摩擦与热量损失，都可以在燃 料完全燃烧放出的热量相同时，增大用来做有用功的能量，可 以提高热机的效率，故A、C、D不符合题意；热机的效率与输出 功率无关，故B符合题意。 19.答：(1)封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以 气体内能增加，温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒燃烧。 (2)此过程将机械能转化为内能，与柴油机的压缩冲程的能量 转化相同。 20.【解】(1)此过程中水吸收的热量： Q最=c*m咏△t=4.2×103J/(kg·℃)×100X103kgX60℃= 2.52×104J; (2)酒精完全燃烧产生的热量： Q做=m精9精=4.2X103kg×3.0X102J/kg=1.26X105J, 酒精灯烧水时的热效率： -8×10%-1器×18×10%=20%. 一Q成 21.【解】(1)煤完全燃烧产生的热量： Q做=m煤9煤=2kg×3×107J/kg=6×107J。 (2)水的体积V*=10L=10dm3=0.01m3, 由p一晋得水的质量： mk =oxV=1X103 kg/m3 X0.01 m2=10 kg, 由图知，经过6min加热时间， 水升高的温度值△t=80℃一20℃=60℃， 真题圈物理九年级3B 水所吸收的热量： Q级=c*m水△=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×60℃=2.52× 105J。 (3)煤炉烧水时的热效率： ×100%-280×100%=42%. 一Q 3.命题训练卷（一）比热容、热值的相关判断及计算 1B【解析】它们吸收了相同的热量，升高温度之比为兰- 没-子×微-导×号=片放B特合题意，ACD不符 cim 合题意。 2.C【解析】金属丙下方的冰块熔化多，说明金属丙放出的热量 多；甲、乙、丙的初温、末温都是相同的，即温度变化值是相同的： 甲、乙、丙三块金属的质量、温度的变化值是相等的，金属丙放出 的热量多，根据公式Q做=cm(t一o)可知，金属丙的比热容最 大。故选C。 3.C【解析】由图可知，取相同质量时，Q>Q,根据q=9可 77m 知，9甲>q2,即甲燃料的热值大于乙燃料的热值，故A错误。分 别燃烧甲、乙两种燃料将同一锅水加热至沸腾，则水吸收的热量 相同，燃料燃烧放出的热量相同，又g弹>q2,根据m=可知， 甲燃料消耗的质量更小，故B错误。完全燃烧相同质量的甲、乙 两种燃料，q甲>q2,根据Q微=mg可知，甲放出的热量更多，故C 正确。甲燃料的热值大，由Q做=g可知，完全燃烧相同质量的 甲燃料和乙燃料，甲放出的热量多，但使用甲燃料的热机做的有 用功不一定多；使用甲燃料的热机做的有用功与燃料完全燃烧 放出的热量之比不一定大，即热机效率不一定高（热机效率肯定 小于100%是正确的)，故D错误。 4.A【解析】用同一红外加热器给质量相同的食用油和水加 热，由题图乙可知，A温度升高20℃需要2min,B温度升高 20℃需要3min;加热时间越长，吸收的热量越多，且水的吸 热能力强，所以B为水，A为食用油；用同一加热器，则物质 吸收的热量和加热时间成正比，所以，质量相同的食用油和 水升高相同的温度需要吸收的热量关系为Q水吸：Q轴吸= 3:2,由Qs=6may可知，6k:ea=3:2,则c=号ck=号× 4.2×103J/(kg·℃)=2.8×103J/(kg·℃)，故A正确。由题 图乙可知，加热2min食用油的温度升高了20℃，则食用油吸 收的热量为Q轴吸=c猫m轴△t=2.8X103J/(kg·℃)×0.05kgX 20℃=2800J;加热器在相同的时间内放出的热量相同，则液体 吸收的热量相同，所以2~3min内，食用油吸收的热量为弓× 2800J=1400J,故B错误。同一加热器，则加热2min,水和食 用油吸收的热量相同，故C错误。另一小组用同样的器材进行 实验，得到的两种物质温度随时间变化的图线均为图乙中的A 所示，不同物质吸收相同的热量，升高相同的温度，根据Q= cm△t可知，水和食用油的质量之比等于比热容之比的倒数， 所以m水：m=c轴：c本=2：3，故D错误。 5.20化学不变【解析】水吸收的热量为Q服=c*m咏△=4.2× 103J/(kg·℃)×2kg×45℃=3.78×10J,丁烷完全燃烧放出真题圈物理 同步调研卷 九年级3B 湘 2.第十四章学情调研 (时间：80分钟满分：80分) 尽 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有 项符合题目要求) 1.(期中·24-25太原)发射人造卫星和宇宙飞船的火箭喷气发动机，多采用液态氢作为燃料，是因为 其具有较大的() A燃点 B.沸点 C.比热容 D.热值 2.（月考·23-24运城运康中学)某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高锅 炉效率的建议，其中可以采纳的是( ) 苹 A.把煤堆在一起燃烧 B.向炉内多加些煤，加大火力 C.将煤磨成粉，用空气吹进炉膛 D.用各种办法减小受热面积 3.关于能量守恒定律，下列说法中错误的是( A.能量守恒定律的成立是有一定条件的 B.各种形式的能量在一定条件下可以相互转化 C.做功改变内能的过程是不同形式的能量的转化过 精品图书 D.热传递改变内能的过程是能量的转移过程星教有 4.物理与日常生活如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作。由此他联想到热机的四 个冲程，以下与做功冲程最相似的是( A.鼻孔吸气 B.气沉丹田 C.排山倒海 D.打完收工 警0 H 5.(月考·24-25太原志达中学)如图1是开发区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇， 圈) “肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是( 鼠 A.光电池板是将电能转化为光能 B.照明灯是将内能转化为电能 C.小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能 D.蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能 图1 6.教材素材改编题下列关于汽油机与柴油机的说法中正确的是() A.柴油机气缸顶部有个火花塞，汽油机气缸顶部有个喷油嘴 B.柴油机采用点燃式点火，汽油机采用压燃式点火 C.汽油机与柴油机使用的燃料不同 D.柴油机吸人气缸里的是柴油和空气的混合物，汽油机吸人气缸里的是空气 7.（月考·23-24大同一中)如图2是某内燃机工作过程中的工作示意图，下列说法错误 的是() A.热机的效率越高，做同样多的功消耗的燃料越少 B.这是压缩冲程，此冲程中机械能转化为内能 C.若该内燃机的转速为2400r/min,则该内燃机在1s内做功40次 图2 D.这个冲程不给外界提供动力，靠飞轮的惯性完成 8.课后习题改编题人们一天三餐摄取的食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供 细胞生命活动所需的能量。某种食物A所含能量约4×104J/kg,一个40kg的中学生，从一楼步 行到自家楼层，若他上楼消耗的能量完全来自他所摄入的食物A,需要消耗360g的食物A。如果 每层楼高3m,g取10N/kg,则他家住在() A.8楼 B.10楼 C.11楼 D.13楼 9.跨学科实践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3甲，取一个空的饮料瓶，并在瓶子下端开一个 盖上纸杯 小孔； 喷入酒精 ②如图乙，向瓶内喷入适量酒精； 拒绝盗印 小孔 ③如图丙，在瓶口处盖上纸杯，再在小孔处点火。 甲 丙 实验现象：纸杯被向上顶出。下列关于该实验的分析正确 图3 的是() 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，将酒精的化学能转化为内能 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，瓶内气体的内能增大 10.(月考·24-25太原三十六中)汽车发动机之一是汽油机，汽油的热值为4.6×10'J/kg,王同学阅 读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图4所示，下列说法正确的是() A.该内燃机的效率为70% 燃料燃烧放出的热量(100%) B.1kg的汽油燃烧一定能够释放4.6×10J的能量 废气(33%)→ C.利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有 出 冷却水(30%)一 效途径 摩擦与辐射(7%)→ D.汽油机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机 图4 械能 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题6分，12小题6分，13小题6分，14小题6分，15小题4 分，共28分) 11.(月考·24-25太原三十六中)现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工 作过程对我们的生活至关重要，请你完成围绕“热机”展开的一些问题： ①) 吸气冲程 ②)】 ④ 排气冲程 图5 图6 (1)如图5所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况，请将其 补充完整。① ;②机械能转化为内能；③ ;④ Q (2)如图6所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾 后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是 能转化为机械能，图 5n 中情景可用来演示四冲程汽油机工作过程中的 冲程。 (3)图7甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲 程中进气门、排气门的开闭和活塞运动的方向情况。请参照甲图， 乙 在图乙画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的 图7 方向（用“个”或“↓”表示）。 12.（月考·22-23太原志达中学)为比较酒精和汽油热值的大小，小明同学制定了以下实验方案： 金星教 酒精灯 汽油灯 甲装置 乙装置 图8 ①取质量 (选填“相同”或“不相同”)的酒精和汽油作燃料，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相同的水加热（烧杯完全相同，如图8所示）； ③通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。 请你根据上面的设计方案，完成下列内容： (1)当两灯的燃料 (选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧后”)，甲装置中温度计 读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃。由此判断 的热值比较大。 (2)实验中燃料燃烧放出的热量，通过 的方式使水的内能增大。 (3)根据Q吸=cm(t一to)计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与 资料中给出的汽油热值相比 (选填“偏大”或“偏小”)，分析原因可能是 13.(月考·22-23太原师院附中)如图9所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是 10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。 4温度/℃ 温度计 温度计 温度计 100 形 液体 液体A 液体B 0 燃料 然料2 燃料1 20 5101520时间/min 甲 丙 图9 (1)为了比较不同物质的吸热能力： ①应选择 两图进行实验。 ②实验时，不同物质吸热的多少应通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映。 ③如果质量相等的A、B两种液体，吸热后温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可知液体 的吸热能力强。 (2)为了比较不同燃料的热值： ①应选择 两图进行实验。 ②小明利用选好的装置进行实验，同时点燃燃料后，对两只烧杯内的液体加热，记录燃烧相同时 间液体升高的温度。小明设计的方案存在明显的缺陷，请你帮他指出来并加以修改。缺陷： ,修改： 14.跨学科实践（月考·24-25大同一中南校）如图10甲所示的水火箭是一种广受学生喜爱的科技制 作，其结构示意图如图乙所示。将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶 内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞起。小明对同一个 水火箭能飞行的最大高度产生了兴趣，于是他提出问题：水火箭能飞行的最大高度与哪些因素有 关？接着他作出如下猜想： 猜想①：可能与起飞前瓶内的最大气压有关。 猜想②：可能与瓶内所装水的体积有关。 高度 +高度 导流罩 -空气 水 一可乐瓶 瓶塞 B 打气管 瓶内最大气压 水的体积 甲 乙 丙 图10 请你回答下列问题：（不考虑水火箭容积的变化） (1)瓶内的水向下喷出时能量转化相当于内燃机的 冲程。 (2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量水火箭从发射到落地的 来间接反映这个高度。 (3)在探究猜想①时，小明控制瓶内水的体积一定，通过改变瓶塞的松紧程度从而改变水火箭起 飞前 。 通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丙所示的图像，分析图像 可以得到水火箭飞行的最大高度与起飞前瓶内最大气压的关系是 区地 抑 蝴 (4)在探究猜想②时，小明控制瓶塞松紧程度一定，改变瓶内水的体积，通过多次实验，并将记录 尽 的数据绘制为如图丁所示的图像。由此得出结论：起飞前瓶内的最大气压一定时，水火箭飞行高 图州 度随瓶内水的体积先增大后减小。你认为小明根据这一实验过程得出的结论 (选填“可 信”或“不可信”)，请说明理由： 15.某兴趣小组通过酒精灯烧水，对酒精灯的热效率问题进行探究。（酒精的热值为q,水的比热容为c) (1)现有如图11所示的实验器材：铁架台、酒精灯、烧杯、陶土网、温度计、火柴；除了 以上实验器材，还需要的测量工具是 (2)请写出实验步骤： 0 (3)酒精灯的热效率7= (用题目给出和实验步骤中出现的物理量符 号表示)；请写出一个热量损失的原因： (只需写 图11 製 出一个)。 三、综合应用题（本大题共6个小题，16小题4分，17小题2分，18小题4分，19小题2分，20 小题4分，21小题6分，共22分) 16.(期中·23-24太原)如图12甲所示，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生 器的按钮，酒精燃烧产生的高温燃气的 能转化为盒盖的 能，盒盖被顶飞。图中 (选填“乙”或“丙”)的工作过程与上述过程的能量转化一致。若某汽油机的效率为 批 30%,完全燃烧10kg的汽油放出的热量可以对外做功 J(汽油的热值为4.6×10J/kg)。 盒盖 甲 乙 丙 图12 17.开放性试题（月考·24-25大同一中）小亮同学利用课余时间，设计了新式内燃机，他的描述：吸气 警加 冲程吸入完美比例的汽油和氢气混合物；压缩冲程中，将混合物压缩到很小的体积，这样使混合 阳删 物的温度达到很高，这是利用热传递的方式增加混合物的内能，使之达到着火点，混合物在压缩 题卓 冲程末自动燃烧；高温高压的燃气推动活塞运动带动曲轴对外做功，将机械能转化为内能。这样 的内燃机的效率大于100%。 请你从物理学的角度，指出这段文字中的一处科学性错误及判断依据。 错误之处： 判断依据： (开放性试题，答案合理即可)。 18.(联考·22-23临汾)阅读短文，回答问题。 热机 生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把 水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用交通运输，人们迫切需 要轻便的热机，于是，内燃机应运而生，内燃机有汽油机和柴油机两大类。内燃机运行时不需要 携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…。 早期的飞机是由内燃机提供动力的。从20世纪40年代开始，飞机上越来越多地使用喷气发动 机，它向后喷出高速气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便… 热机的效率是热机问世以来科学家、发明家和工程师们一直研究的重要问题。现在的内燃 机和喷气发动机跟最初的蒸汽机相比，效率虽然提高了很多，但从节约能源的要求来看，热机的 效率还不能令人满意。现代涡轮喷气发动机的推进效率一般为50%~65%，应用最广的内燃机， 其效率在40%左右，大部分能量被浪费掉了。 (I)最早的热机是蒸汽机，后来许多人对它不断改进，其贡献最大的是英国人 他改良了 蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。人们为了纪念这位伟大的科学家，用他的名字来 表示功率的单位。 (2)在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次 (选填“增大”或“减小”)。 (3)在结构上汽油机的顶部是火花塞，柴油机的顶部是 (4)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是 (选填序号)。 A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减小输出功率 C.尽量减少摩擦 D.尽量减少热量损失 19.（期中·23-24大同)如图13所示为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图。把木质推 杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来。请你用所学知识解释下列 问题： (1)从能量转化的角度解释艾绒燃烧的原因。 推杆 (2)点燃艾绒的过程与四冲程柴油机哪个冲程的工作原理相同。 套筒 艾绒 图13 20.（月考·24-25太原新希望双语学校)某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率，他们用酒精 灯给100g温度为20℃的水加热，消耗了4.2g酒精，水温升高了60℃。已知水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×10J/kg。求： (1)此过程中水吸收的热量。 (2)酒精灯烧水时的热效率。 真题圈 金星救育精品圆书 21.(联考·22-23太原)某物理兴趣小组的同学用煤炉给10L水加热，加热过程中水温随时间变化 如图14所示。若在6mi内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热 值约为3×10J/kg。求： (1)煤完全燃烧产生的热量。 4温度/℃ (2)经过6min加热时间，水所吸收的热量。 80 70 (3)煤炉烧水时的热效率。 50 1111111111 20 0 6时间/min 图14 盗印必究 关爱学子 拒绝盗印