河北省2025九年级物理上册第十四章内能的利用学情评估卷试卷及答案（人教版）

这是一份河北省2025九年级物理上册第十四章内能的利用学情评估卷试卷及答案（人教版），共13页。
第十四章 学情评估卷一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意）1．下列关于“热机”的说法中正确的是（ ）A. 通过技术改进，热机效率可达100%B. 火箭发动机属于热机C. 热机做功越多，热机的效率就越高D. 压缩冲程将内能转化为机械能2．如图所示，甲、乙两图是课堂上看到的两个演示实验的示意图；丙、丁两图是四冲程汽油机工作过程中的其中两个冲程示意图，下列说法正确的是（ ）A. 甲图的能量转化是内能转化为机械能B. 乙图的能量转化是机械能转化为内能C. 丙图是汽油机的做功冲程D. 丁图和乙图是利用内能来做功的3．小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”（如图），下面纸杯内的蜡烛点燃后，热气上升，形成气流，从而推动上面的纸杯转动。此过程的能量转化情况与汽油机的哪个冲程相同（ ）A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程4．在标准状态下氢气热值是1.28×107 J/m3，又可表示为1.43×108 J/kg。由此可得出（ ）A. 2 kg氢气的热值是1 kg氢气的2倍B. 标准状态下体积为1 m3的氢气完全燃烧放出的热量为1.43×108 JC. 若氢气燃烧不充分，其热值会变小D. 火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值大5．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）A. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全B. 在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦D. 尽量增加热机的工作时间6．下图是某汽油机的能量流向图，一段时间内燃料完全燃烧放出8×107 J的热量，共损失能量4.8×107 J。关于此过程，下列说法错误的是（ ）A. 该汽油机的效率为40%B. 图中E7=3.2×107 JC. 随着科技进步，可以实现能量零损失D. 在损失能量中，E6最多7．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. 热机效率越高，将内能转化为机械能的比例就越大C. 热机做的有用功越多，效率就越高D. 汽油机的效率一般高于柴油机的效率8．下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（ ）A. 钻木取火是将机械能转化为内能B. 酒精燃烧时将化学能转化为内能C. 汽油机的做功冲程将内能转化为机械能D. 人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生9．如图所示，北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10 min后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。下列关于火箭发射的说法中正确的是（ ）A. 火箭点火升空过程中的能量转化与内燃机的做功冲程相同B. 火箭使用液氢作燃料，主要是因为液氢的密度比较小C. 火箭的外壳与大气摩擦生热创造了能量，不遵循能量守恒定律D. 火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小10．用同一个实验装置分别加热200 g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像，如图所示。乙从20 ℃加热至沸腾刚好消耗了8 g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，已知c水=4.2×103 J/(kg⋅℃)，q酒精=3×107 J/kg，则下列说法正确的是（ ）A. 乙液体是水B. 8 g酒精完全燃烧放出的热量为2.4×105 JC. 该酒精灯的加热效率为65%D. 0～4 min内甲吸收的热量为5.02×104 J二、非选择题（本大题共10小题，共40分）11．（3分）如图所示，酒精通过燃烧将_ _ 能转化为内能。加热一段时间后，软木塞飞出的过程中，水蒸气的能转化为软木塞的机械能，这与热机的_ _ 冲程相似。12．（3分）一台四冲程汽油机，已知其飞轮的转速为1 200 r/min，则该汽油机每秒完成个冲程，在做功冲程中，它把燃料燃烧放出的能转化为_ _ 能。13．（3分）涡轮增压是目前汽车发动机中采用的一项技术，它利用发动机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口，使燃料燃烧更充分，从而_ _ （填“提高”或“降低”）内燃机的效率，在内燃机的四个冲程中，给汽车提供动力的是_ _ 冲程，随着汽车行驶，汽车油箱中剩余汽油的热值_ _ （填“变大”“变小”或“不变”）。14．（2分）某时刻某汽油机工作的示意图如图所示，此时正在进行的是_ _ 冲程。若汽油机的效率是25%，已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，则完全燃烧g汽油可以得到9.2×105 J的有用功。15．（2分）可燃冰作为一种新型燃料,是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，可直接点燃，1 m3可燃冰在常温常压下可释放160 m3的天然气。1 m3可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J，若该热量全部被水吸收，可将_ _ _ _ _ _ _ _ kg的水从10 ℃加热到90 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg⋅ ℃)，天然气的热值q=4.2×107 J/m3，环境为标准大气压］16．（3分）据报道，2025年过年期间有儿童往下水道扔鞭炮，酿成严重的人员伤亡事故(危险请勿模仿！)。下水道内往往会聚积大量沼气（主要成分是甲烷，易燃），被鞭炮点燃后炸飞井盖，将_ _ 能转化为_ _ 能，十分危险。假设下水道内沼气体积为2 dm3，沼气热值为2.7×107 J/m3，爆炸时10%的能量用来对井盖做功，最多能把质量达90 kg的井盖炸到_ _ _ _ m的高度，砸下来后果不堪设想。(g取10 N/kg)17．（4分）小东学习了热机后，想制作一个压缩空气动力小车。（1） 小东将充满气的气球捆绑在小车上，制成压缩空气动力小车，当气球向右喷气时，静止的小车向左运动起来了，如图甲所示。说明力可以改变物体的_ _ _ _ _ _ _ _ 。细心的小东还发现喷完气的气球嘴内壁处湿漉漉的，原因是：_ _ _ _ _ _ _ _ 。（2） 为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。该发动机对外做功的是_ _ （填“进气”或“排气”）冲程。若该发动机的转速为1 200 r/min，则1 s内发动机对外做功次。18．（6分）如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量和初温也相同。（1） 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的多少是通过_ _ _ _ _ _ _ _ （填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。若在研究不同燃料热值的实验时，记录数据如表，根据表中数据计算出燃料2的热值是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J/kg。（2） 通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏（填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。（写出一点）（3） 比较不同物质的比热容，应选择_ _ _ _ 两图进行实验。19．（6分）2024年7月23日，由中国航空工业集团有限公司承担研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600，如图所示，获签首个型号检查核准书(TIA)，标志着AG600飞机正式进入局方审定试飞阶段。若“鲲龙”AG600以270 km/h的速度匀速直线滑行10 min，消耗航空煤油675 kg，飞机发动机的功率为2.25×107 W，航空煤油的热值为4×107 J/kg。求：（1） 675 kg的航空煤油完全燃烧放出的热量。（2） 发动机的效率。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）20．（8分）随着人民生活水平的提高，汽车已深入普通百姓家庭的生活。小明的爸爸最近购买了一辆轿车，轿车的部分参数配置如下表所示。（1） 若轿车以100 km/h的速度匀速行驶1 h,则轿车消耗了多少千克的汽油？(汽油密度约为0.7×103 kg/m3)（2） 若轿车发动机的效率是36%，当轿车以100 km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少瓦？(汽油的热值约为4.6×107 J/kg)第十四章 学情评估卷参考答案一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意）1．下列关于“热机”的说法中正确的是（ ）A. 通过技术改进，热机效率可达100%B. 火箭发动机属于热机C. 热机做功越多，热机的效率就越高D. 压缩冲程将内能转化为机械能【答案】B2．如图所示，甲、乙两图是课堂上看到的两个演示实验的示意图；丙、丁两图是四冲程汽油机工作过程中的其中两个冲程示意图，下列说法正确的是（ ）A. 甲图的能量转化是内能转化为机械能B. 乙图的能量转化是机械能转化为内能C. 丙图是汽油机的做功冲程D. 丁图和乙图是利用内能来做功的【答案】D3．小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”（如图），下面纸杯内的蜡烛点燃后，热气上升，形成气流，从而推动上面的纸杯转动。此过程的能量转化情况与汽油机的哪个冲程相同（ ）A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程【答案】C4．在标准状态下氢气热值是1.28×107 J/m3，又可表示为1.43×108 J/kg。由此可得出（ ）A. 2 kg氢气的热值是1 kg氢气的2倍B. 标准状态下体积为1 m3的氢气完全燃烧放出的热量为1.43×108 JC. 若氢气燃烧不充分，其热值会变小D. 火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值大【答案】D5．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）A. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全B. 在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦D. 尽量增加热机的工作时间【答案】D6．下图是某汽油机的能量流向图，一段时间内燃料完全燃烧放出8×107 J的热量，共损失能量4.8×107 J。关于此过程，下列说法错误的是（ ）A. 该汽油机的效率为40%B. 图中E7=3.2×107 JC. 随着科技进步，可以实现能量零损失D. 在损失能量中，E6最多【答案】C7．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. 热机效率越高，将内能转化为机械能的比例就越大C. 热机做的有用功越多，效率就越高D. 汽油机的效率一般高于柴油机的效率【答案】B8．下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（ ）A. 钻木取火是将机械能转化为内能B. 酒精燃烧时将化学能转化为内能C. 汽油机的做功冲程将内能转化为机械能D. 人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生【答案】D9．如图所示，北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10 min后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。下列关于火箭发射的说法中正确的是（ ）A. 火箭点火升空过程中的能量转化与内燃机的做功冲程相同B. 火箭使用液氢作燃料，主要是因为液氢的密度比较小C. 火箭的外壳与大气摩擦生热创造了能量，不遵循能量守恒定律D. 火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小【答案】A10．用同一个实验装置分别加热200 g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像，如图所示。乙从20 ℃加热至沸腾刚好消耗了8 g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，已知c水=4.2×103 J/(kg⋅℃)，q酒精=3×107 J/kg，则下列说法正确的是（ ）A. 乙液体是水B. 8 g酒精完全燃烧放出的热量为2.4×105 JC. 该酒精灯的加热效率为65%D. 0～4 min内甲吸收的热量为5.02×104 J【答案】B【解析】点拨：由图可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，根据c=QmΔt可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，因为水的比热容较大，所以甲为水，乙的比热容为c乙=12c水=12×4.2×103 J/(kg⋅℃)=2.1×103 J/(kg⋅℃)，因为单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，所以0～4 min内甲吸收的热量等于乙吸收的热量，Q甲=Q乙=c乙m乙Δt乙=2.1×103 J/(kg⋅℃)×200×10-3 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×104 J，故AD错误；8 g酒精完全燃烧放出的热量为Q放=q酒精m酒精=3×107 J/kg×8×10-3 kg=2.4×105 J，故B正确；乙从加热到沸腾吸收的热量为Q吸=10 min4 min×3.36×104 J=8.4×104 J，酒精灯的加热效率为η=Q吸Q放=8.4×104 J2.4×105 J=0.35=35%，故C错误。故选B。二、非选择题（本大题共10小题，共40分）11．（3分）如图所示，酒精通过燃烧将_ _ 能转化为内能。加热一段时间后，软木塞飞出的过程中，水蒸气的能转化为软木塞的机械能，这与热机的_ _ 冲程相似。【答案】化学； 内； 做功12．（3分）一台四冲程汽油机，已知其飞轮的转速为1 200 r/min，则该汽油机每秒完成个冲程，在做功冲程中，它把燃料燃烧放出的能转化为_ _ 能。【答案】40； 内； 机械13．（3分）涡轮增压是目前汽车发动机中采用的一项技术，它利用发动机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口，使燃料燃烧更充分，从而_ _ （填“提高”或“降低”）内燃机的效率，在内燃机的四个冲程中，给汽车提供动力的是_ _ 冲程，随着汽车行驶，汽车油箱中剩余汽油的热值_ _ （填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】提高； 做功； 不变14．（2分）某时刻某汽油机工作的示意图如图所示，此时正在进行的是_ _ 冲程。若汽油机的效率是25%，已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，则完全燃烧g汽油可以得到9.2×105 J的有用功。【答案】做功； 8015．（2分）可燃冰作为一种新型燃料,是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，可直接点燃，1 m3可燃冰在常温常压下可释放160 m3的天然气。1 m3可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J，若该热量全部被水吸收，可将_ _ _ _ _ _ _ _ kg的水从10 ℃加热到90 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg⋅ ℃)，天然气的热值q=4.2×107 J/m3，环境为标准大气压］【答案】6.72×109； 2×104【解析】点拨：1 m3可燃冰在常温常压下可释放出160 m3的天然气，则完全燃烧160 m3的天然气可放出的热量Q放=qV=4.2×107 J/m3×160 m3=6.72×109 J。天然气完全燃烧放出热量全部被水吸收，则有Q吸=Q放=6.72×109 J，由Q吸=cmΔt可得，这些热量可加热水的质量m=Q吸c水Δt=6.72×109 J4.2×103 J/(kg⋅ ℃)×(90 ℃-10 ℃)=2×104 kg。16．（3分）据报道，2025年过年期间有儿童往下水道扔鞭炮，酿成严重的人员伤亡事故(危险请勿模仿！)。下水道内往往会聚积大量沼气（主要成分是甲烷，易燃），被鞭炮点燃后炸飞井盖，将_ _ 能转化为_ _ 能，十分危险。假设下水道内沼气体积为2 dm3，沼气热值为2.7×107 J/m3，爆炸时10%的能量用来对井盖做功，最多能把质量达90 kg的井盖炸到_ _ _ _ m的高度，砸下来后果不堪设想。(g取10 N/kg)【答案】化学； 机械； 6【解析】点拨：沼气完全燃烧放出的热量Q=qV=2.7×2×10-3 m3=5.4×104 J，做的有用功W=10%×Q=10%×5.4×104 J=5.4×103 J，井盖被炸起的高度h=WG=Wmg=5.4×103 J90 kg×10 N/kg=6 m。17．（4分）小东学习了热机后，想制作一个压缩空气动力小车。（1） 小东将充满气的气球捆绑在小车上，制成压缩空气动力小车，当气球向右喷气时，静止的小车向左运动起来了，如图甲所示。说明力可以改变物体的_ _ _ _ _ _ _ _ 。细心的小东还发现喷完气的气球嘴内壁处湿漉漉的，原因是：_ _ _ _ _ _ _ _ 。（2） 为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。该发动机对外做功的是_ _ （填“进气”或“排气”）冲程。若该发动机的转速为1 200 r/min，则1 s内发动机对外做功次。【答案】（1） 运动状态；水蒸气液化（2） 进气；20【解析】（1） 点拨：气球向右喷气，静止的小车向左运动，因为力的作用是相互的，小车的运动状态改变了，说明力可以改变物体的运动状态。喷气是气体对外做功的过程，气体内能减小，气球嘴处温度较低，水蒸气会在气球嘴处液化成小水珠。（2） 点拨：空气动力发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，进气冲程时，进气门打开，排气门关闭，钢瓶中压缩空气进入气缸，推动活塞向下移动，带动曲轴转动，汽车获得动力，同时气体内能减小，温度降低；排气冲程时，活塞上移，进气门关闭，排气门打开，将气体排出，因此对外做功的是进气冲程。该发动机的一个工作循环有两个冲程，曲轴转一周，对外做功一次，若该发动机的转速为1 200 r/min，则1 s转20周，即对外做功20次。18．（6分）如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量和初温也相同。（1） 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的多少是通过_ _ _ _ _ _ _ _ （填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。若在研究不同燃料热值的实验时，记录数据如表，根据表中数据计算出燃料2的热值是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J/kg。（2） 通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏（填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。（写出一点）（3） 比较不同物质的比热容，应选择_ _ _ _ 两图进行实验。【答案】（1） 甲、乙；温度计示数；1.2×106（2） 小；实验中存在热量损失（3） 甲、丙19．（6分）2024年7月23日，由中国航空工业集团有限公司承担研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600，如图所示，获签首个型号检查核准书(TIA)，标志着AG600飞机正式进入局方审定试飞阶段。若“鲲龙”AG600以270 km/h的速度匀速直线滑行10 min，消耗航空煤油675 kg，飞机发动机的功率为2.25×107 W，航空煤油的热值为4×107 J/kg。求：（1） 675 kg的航空煤油完全燃烧放出的热量。（2） 发动机的效率。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）【答案】（1） 解：675 kg航空煤油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4×107 J/kg×675 kg=2.7×1010 J。（2） 发动机做的功W=Pt=2.25×107 W×10×60 s=1.35×1010J，发动机的效率η=WQ放=1.35×1010J2.7×1010J=0.5=50%。20．（8分）随着人民生活水平的提高，汽车已深入普通百姓家庭的生活。小明的爸爸最近购买了一辆轿车，轿车的部分参数配置如下表所示。（1） 若轿车以100 km/h的速度匀速行驶1 h,则轿车消耗了多少千克的汽油？(汽油密度约为0.7×103 kg/m3)（2） 若轿车发动机的效率是36%，当轿车以100 km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少瓦？(汽油的热值约为4.6×107 J/kg)【答案】（1） 解：轿车以100 km/h的速度匀速行驶1 h,运动的距离s=vt=100 km/h×1 h=100 km,消耗的汽油的体积V=12 L/100 km×100 km=12 L=0.012 m3，消耗的汽油的质量m=ρV=0.7×103 kg/m3×0.012 m3=8.4 kg。（2） 轿车以100 km/h的速度匀速行驶1 h，消耗的汽油燃烧产生的热量Q放=qm=4.6×107 J/kg×8.4 kg=3.864×108 J，轿车发动机的效率是36%，发动机牵引力做的功W=Q放η=3.864×108 J×36%=1.391 04×108 J，此过程中发动机的实际功率P=Wt=1.391 04×108 J3 600 s=38 640 W。燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J⋅kg-1)115352.4×106 21525？最大功率115 kW 最高车速240 km/h 油箱容积70 L 理论油耗12 L/100 km 燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J⋅kg-1)115352.4×106 21525？最大功率115 kW 最高车速240 km/h 油箱容积70 L 理论油耗12 L/100 km