2026-2027学年人教版物理九年级全一册第13-14章（内能、内能的利用）培优

九年级物理第13-14章培优 热学计算专题 一．选择题 1．甲、乙两物体质量相等，甲物体温度降低20℃，乙物体温度升高15℃时，乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍，甲、乙两物体的比热容之比是（　　） A．3：8 B．8：3 C．4：3 D．3：2 2．如图所示是我国明代发明的一种多级火箭武器——火龙出水。它利用火药燃烧产生大量高温气体向后喷出，从而推动自身向前飞行。下列汽油机冲程中，能量转化情况与之相同的是（　　） A． 吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 3．图甲为我国首架自行研制的C919客机，图乙是该客机使用的轴流式涡轮喷气发动机，发动机在工作中，空气流过压气机与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮；所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示，涡轮喷气发动机若燃料完全燃烧产生内能的24%用于推力做功（航空燃油热值q＝5.0×107J/kg），若飞机以200m/s的速度水平匀速巡航50min，则下列说法正确的是（　　） A．燃烧室中，内能转化为化学能 B．涡轮喷气过程的能量转化相当于热机的压缩冲程 C．推力克服空气阻力所做的功是1.08×1010J D．需要消耗1800kg的航空燃油 4．如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度﹣时间图像，其中水的质量为0.6kg，液体A的质量为1.2kg，若酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等，且加热效率为35%，已知，，下列分析正确的是（　　） A．0～6min，水比液体A吸收的热量多 B．液体A的比热容为1.05×103J/（kg•℃） C．液体A的末温比水的高，液体A的吸热能力更强 D．该酒精灯每分钟消耗酒精质量为6g 三．填空题（共4小题） 5．某种单缸四冲程汽油机四个冲程如图所示，其中为发动机提供动力的图中 　 　 图对应的冲程，其满负荷工作时的一个做功冲程可对外做功180J，飞轮的转速1500r/min，该汽油机满负荷工作时输出机械能的功率为 　 W。该汽油机每分钟消耗12g汽油，通过多轮技术改进后将该汽油机的效率提高5%，则其满负荷工作5h可以节省汽油 　 kg。（汽油的热值取4.5×107J/kg） 6．某景区最新推出了一款太阳能观光车，若该车的顶部太阳能电池板的面积为6m2，5h内接收到的太阳能为1.08×108J，太阳能电池板接收的太阳能转化成了2.16×107J的电能。则该车太阳能电池的光电转化效率是　 　 ；若该观光车的电能转化为机械能的效率为80%，该车满载时水平方向的阻力约为1000N，充满电后最多能行驶 　 m；若上述机械能由效率为30%的内燃机提供，需消耗1.2kg的燃油，则燃油的热值是　 　 J/kg。 7．两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传出涂感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。，则液体M的比热容为 　 J/（kg•℃）。 8．现有甲、乙、丙三种初温相同的液体，其中甲、乙为质量不等的同种液体，乙、丙为质量相等的不同液体。对这三种液体分别加热，可根据它们吸收的热量和升高的温度，在“温度﹣热量”图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙，如图所示，甲、丙两种液体的质量m甲 　 m丙，则甲、丙两种液体的比热容c甲　 　 c丙。（两空均选填“＞”、“＝”或“＜”） 四．实验探究题 9．如图1所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，所用燃料的质量都相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）实验要比较不同燃料的热值，应选择　 　 两图进行实验。燃料完全燃烧放出的热量可以通过 来反映，这属于　 　 法在实验中的应用。 （2）比较不同物质的吸热能力： ①选择甲、丙两图进行实验，控制燃料燃烧时的火力相同，所以该实验可用　 　 （选填“温度计示数”或“加热时间的长短”）来表示两种液体吸热的多少； ②如果质量和初始温度均相同的a、b液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示，由图可看出b液体的温度升高得较慢，则　 　 （选填“a”或“b”）液体的比热容较小。 （3） 某同学用图甲装置测燃料1的热值，假设燃料完全燃烧放出的热量全部被液体a吸收。若加热前燃料1的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中液体a的质量为m，初温为t1，末温为t2，液体a的比热容用c表示，用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式：q＝　 　 。 10．跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目提出】 （1）热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制作简易汽轮机模型。 【项目实施】 （2）设计并制作：设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （3）测试实验：点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 ①汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→　 　 →　 　 。 ②此汽轮机模型属于　 　 （填“内”或“外”）燃机。 （4）实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为　 　 ； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是　 　 。 A.增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B.更换一个更细的喷嘴 C.降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 五．计算题（共1小题） 11．氢燃料电池汽车甲和燃油汽车乙在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力恒为1000N。甲车行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生能量E电的80%用于维持汽车匀速行驶，每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。乙车汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q＝5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下： （1）求氢燃料的热值（结果保留两位有效数字）； （2）请通过计算判断乙车能否到达B地。 参考答案 一．选择题（共4小题）ACDB 1．甲、乙两物体质量相等，甲物体温度降低20℃，乙物体温度升高15℃时，乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍，甲、乙两物体的比热容之比是（A） A．3：8 B．8：3 C．4：3 D．3：2 2．如图所示是我国明代发明的一种多级火箭武器——火龙出水。它利用火药燃烧产生大量高温气体向后喷出，从而推动自身向前飞行。下列汽油机冲程中，能量转化情况与之相同的是（C） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 3．图甲为我国首架自行研制的C919客机，图乙是该客机使用的轴流式涡轮喷气发动机，发动机在工作中，空气流过压气机与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮；所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示，涡轮喷气发动机若燃料完全燃烧产生内能的24%用于推力做功（航空燃油热值q＝5.0×107J/kg），若飞机以200m/s的速度水平匀速巡航50min，则下列说法正确的是（D） A．燃烧室中，内能转化为化学能 B．涡轮喷气过程的能量转化相当于热机的压缩冲程 C．推力克服空气阻力所做的功是1.08×1010J D．需要消耗1800kg的航空燃油 4．如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度﹣时间图像，其中水的质量为0.6kg，液体A的质量为1.2kg，若酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等，且加热效率为35%，已知，，下列分析正确的是（B） A．0～6min，水比液体A吸收的热量多 B．液体A的比热容为1.05×103J/（kg•℃） C．液体A的末温比水的高，液体A的吸热能力更强 D．该酒精灯每分钟消耗酒精质量为6g 三．填空题（共4小题） 5．某种单缸四冲程汽油机四个冲程如图所示，其中为发动机提供动力的图中 　D　 图对应的冲程，其满负荷工作时的一个做功冲程可对外做功180J，飞轮的转速1500r/min，该汽油机满负荷工作时输出机械能的功率为 　2250　 W。该汽油机每分钟消耗12g汽油，通过多轮技术改进后将该汽油机的效率提高5%，则其满负荷工作5h可以节省汽油 　0.6　 kg。（汽油的热值取4.5×107J/kg） 6．某景区最新推出了一款太阳能观光车，若该车的顶部太阳能电池板的面积为6m2，5h内接收到的太阳能为1.08×108J，太阳能电池板接收的太阳能转化成了2.16×107J的电能。则该车太阳能电池的光电转化效率是　20%　 ；若该观光车的电能转化为机械能的效率为80%，该车满载时水平方向的阻力约为1000N，充满电后最多能行驶　1.728×104 m；若上述机械能由效率为30%的内燃机提供，需消耗1.2kg的燃油，则燃油的热值是　4.8×107 J/kg。 7．两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传出涂感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，则液体M的比热容为 　2.8×103 J/（kg•℃）。 13．现有甲、乙、丙三种初温相同的液体，其中甲、乙为质量不等的同种液体，乙、丙为质量相等的不同液体。对这三种液体分别加热，可根据它们吸收的热量和升高的温度，在“温度﹣热量”图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙，如图所示，甲、丙两种液体的质量m甲　> 　 m丙，则甲、丙两种液体的比热容c甲　＜　 c丙。（两空均选填“＞”、“＝”或“＜”） 四．实验探究题（共2小题） 10．如图1所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，所用燃料的质量都相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）实验要比较不同燃料的热值，应选择　甲、乙　 两图进行实验。燃料完全燃烧放出的热量可以通过温度计升高的示数来反映，这属于　转换　 法在实验中的应用。 （2）比较不同物质的吸热能力： ①选择甲、丙两图进行实验，控制燃料燃烧时的火力相同，所以该实验可用　加热时间的长短　 （选填“温度计示数”或“加热时间的长短”）来表示两种液体吸热的多少； ②如果质量和初始温度均相同的a、b液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示，由图可看出b液体的温度升高得较慢，则　a　 （选填“a”或“b”）液体的比热容较小。 （3）某同学用图甲装置测燃料1的热值，假设燃料完全燃烧放出的热量全部被液体a吸收。若加热前燃料1的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中液体a的质量为m，初温为t1，末温为t2，液体a的比热容用c表示，用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式：q＝　 。 11．跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目实施】 （2）设计并制作：设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （3）测试实验：点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 ①汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→　内能　 →　机械能　 。 ②此汽轮机模型属于　外　 （填“内”或“外”）燃机。 内燃机是燃料在气缸内燃烧的热机，而此汽轮机模型中，燃料（酒精）在易拉罐外部燃烧，属于外燃机。 （4）实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为　火力太小；水初温太低　 ； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是　B　 。 A.增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B.更换一个更细的喷嘴 C.降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 五．计算题（共1小题） 12．氢燃料电池汽车甲和燃油汽车乙在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力恒为1000N。甲车行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生能量E电的80%用于维持汽车匀速行驶，每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。乙车汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q＝5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下： （1）求氢燃料的热值（结果保留两位有效数字）； （2）请通过计算判断乙车能否到达B地。 【解答】解：（1）由v可知，A、B两地之间距离：sAB＝vt＝90km/h×1h＝90km； 由二力平衡条件可知，汽车匀速行驶时的牵引力：F＝f＝1000N， 汽车牵引力做的功：W＝FsAB＝1000N×90×103m＝9×107J， 由η可知，此过程中产生的电能：E电1.125×108J， 氢燃料的热值为：q1.4×108J/kg； （2）消耗0.8kg氢燃料的费用为0.8kg×30元/kg＝24元； 在与甲车花费相同燃料费用的情况下，乙车消耗的汽油：m'2kg， 乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量：Q放＝m'q'＝2kg×5×107J/kg＝1×108J； 燃烧汽油时汽车获得的机械能：W机＝η汽Q放＝30%×1×108J＝3×107J， 由W＝Fs可知，汽车行驶的距离：s3×104m＝30km＜90km， 因此乙车不能到达B地。 答：（1）氢燃料的热值为1.4×108J/kg； （2）乙车不能到达B地。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/9/18 15:42:29；用户：贾淑香；邮箱：18237362767；学号：38162903 第1页（共1页） 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