人教版九年级物理上册第十四章学情评估卷含答案

人教版九年级物理上册第十四章学情评估卷
一、选择题(每小题2分，共20分)
1. 热机是将燃料的化学能转化为内能再转化为机械能的机器，热机的广泛使用
推动了社会的快速进步。

下列设备的动力机械不是使用热机的是()
A. 普通的家用轿车
B. 喷气式战斗机
C. 电动公交车
D. “神舟”火箭
2．如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出。

则()
A．管内水蒸气的内能不变
B．管内水蒸气对橡胶塞做了功
C．水所含的热量增加
D．酒精灯中剩余酒精的热值变小
(第2题)(第3题)
3．小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”(如图所示)，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哪一个冲程的相同()
A．吸气冲程B．压缩冲程
C．做功冲程D．排气冲程
4．下列有关内燃机的说法中不正确的是()
A．一般情况下，柴油机的效率高于汽油机的效率
B．柴油机的点火方式是压燃式，汽油机的点火方式是点燃式
C．柴油机的吸气冲程吸入的是柴油
D．内燃机的大量使用会造成环境污染
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．尽量减少废气带走的热量
D．尽量减少热机的工作时间
6．下表是一些燃料的热值，下列判断正确的是()
燃料热值/(J·kg－1) 燃料热值/(J·kg－1)
无烟煤 3.4×107煤油 4.6×107
焦炭 3.0×107汽油 4.6×107
酒精 3.0×107氢 1.4×108
A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．燃烧2 kg无烟煤放出的热量，一定比燃烧2 kg酒精放出的热量多
C．现代火箭使用液态氢作燃料，是因为它具有较大的热值
D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
7．某科技小组将普通煤炉(如图甲所示)设计成了双加热煤炉(如图乙所示)，在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热。

双加热煤炉相对于普通煤炉有利于()
A．提高煤的热值B．煤的充分燃烧
C．提高炉子的效率D．水壶内的水吸收热量
8．下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是()
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．随着科学技术进步，可以制成永动机
9．小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气(如图)；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是()
A．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能增大
B．往水火箭里打气相当于内燃机的做功冲程
C．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
D．在整个过程中，能量总量是保持不变的
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象，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，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 J
C．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、填空及简答题(每空1分，共16分)
11. 2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫
星，如图所示，在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的________能转化为内能，然后再转化为卫星的________能。

12．一台四冲程汽油机，已知其飞轮的转速为1 200 r/min，则该汽油机每秒内完
成________个冲程，在做功冲程中，燃料燃烧放出的________能转化为
________能。

13．某辆小汽车正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2 000 J，输出的动能为400 J，则输出的内能和声能共计________J；输出的有用能量是动能，则小汽车正常工作时的效率为________。

(第13题) (第14题)
14．某汽油机工作过程中的示意图如图所示，此时正在进行的是________冲程。

若该汽油机的效率是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．用煤气灶把2 kg初温为20 ℃的水加热到70 ℃，消耗了20 g煤气。

已知水的比热容是4.2×103 J/( kg·℃)，煤气的热值为4.0×107 J/kg，则水吸收的热量为________J，煤气灶烧水的效率为________。

16．可燃冰是一种新型燃料，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的可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为______J，若这些热量全部被
＝4.2×103 J/( kg·℃)，水吸收，可将________kg的水从10 ℃加热到90 ℃。

[c
水
天然气的热值取4.2×107 J/m3，环境为标准大气压]
17．据报道，有儿童往下水道扔鞭炮，酿成严重的人身伤亡事故。

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3.6×107 J/m3，爆炸时10%的能量用来对井盖做功，能把重达90 kg 的井盖炸起__________m的高度，砸下来后果不堪设想。

(g取10 N/kg)
三、实验探究题(每小题4分，共8分)
18.李老师在上课时进行了如图甲、乙所示的两个演示实验。

(1)甲实验是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，实验时，把活塞迅
速下压，可以观察到硝化棉被点燃，这是因为活塞对空气做功，把机械能转化为________，此过程与四冲程柴油机的________冲程相似。

(2)乙实验是在厚玻璃瓶内装少许水，并不断向瓶内打气，过一会儿可以看到瓶
塞弹跳起来，同时瓶内出现白雾，由此可以推断瓶塞跳起来时水蒸气的内能________，此过程与四冲程柴油机的________冲程相似。

19．如图是研究不同燃料燃烧时放热本领的实验装置，两组实验器材、烧杯内的水的初温和质量都相同。

实验中忽略热量的散失，设两种燃料燃烧时均匀放热。

(1)除了图示器材，还需要的测量工具是________________。

(2)实验中还应控制燃料燃烧的________(填“时间”或“质量”)相同。

(3)燃料烧完后，画出被加热水的温度随时间变化的关系图象如图丙所示。

由此
可知，燃料1燃烧10 min放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15 min放出的热量。

(4)燃料1和燃料2的热值之比为________。

四、计算应用题(20题6分，21题10分，共16分)20.如图所示，“木桶鱼”是在
木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2 kg、初温为60 ℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾。

[环境为标准大气压，鱼汤的比热容取4.2×103
J/( kg·℃)，不考虑热量散失]
(1)求鱼汤吸收的热量。

(2)若鹅卵石放出的这些热量由天然气提供，天然气完全燃烧，至少需要多少立
方米天然气？(天然气的热值取3.5×107 J/m3)
21．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。

若该飞机以270 km/h的速度匀速直线航行20 min，消耗航空燃油1.35 t，飞机发动机的功率为2.25×107 W。

求：(航空燃油的热值为4×107 J/kg)
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。

(2)该飞机在航行过程中受到的阻力。

(3)该飞机发动机的效率。

答案
一、选择题
9. D点拨：发射时，水火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的，所以水
火箭瓶内气体的内能减少，故A错误；往水火箭里打气，对气体做功，机械能转化为内能，相当于内燃机的压缩冲程，故B错误；水从水火箭中喷出，里面的气体对外做功，相当于内燃机的做功冲程，故C错误；根据能量守恒定律可知，在整个过程中，能量总量是保持不变的，故D正确。

10．B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＝Q
mΔt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＝
1
2c水＝
1
2×4.2×10
3 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
＝2.1×103J/(kg·℃)×200×10－3kg×(100 ℃
－20 ℃)＝3.36×104J，故A、D错误；8 g酒精完全燃烧放出的热量为Q放
＝m
酒精q
酒精
＝0.008 kg×3×107 J/kg＝2.4×105 J，乙从加热到沸腾吸收的热量为
Q吸＝10 min
4 min×3.36×10
4J＝8.4×104J，酒精灯的加热效率为η＝
Q吸
Q放
×100%＝
8.4×104 J
2.4×105 J×100%＝35%，故B正确。

二、填空及简答题
11．化学；机械
12．40；内；机械
13．1 600；20%
14．做功；80
15．4.2×105；52.5%点拨：水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃－20 ℃)＝4.2×105 J，20 g煤气完全燃烧放出的热量Q放＝m煤气q煤
气
＝20×10－3 kg×4.0×107 J/kg ＝8×105 J ，煤气灶烧水的效率η＝
Q 吸
Q 放
×100%＝4.2×105 J
8×105 J ×
100%＝0.525×100%＝52.5%。

16．6.72×109；2×104 点拨： 1 m 3可燃冰在常温常压下可释放出160 m 3的天然
气，则完全燃烧160 m 3的天然气可放出的热量Q 放＝Vq ＝160 m 3×4.2×107 J/m 3＝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 ，这些热量可加热水的质量m ＝Q 吸
c 水Δt
＝
6.72×109 J
4.2×103
J/（kg·℃）×（90 ℃－10 ℃）
＝2×104 kg 。

17．化学；机械；8 点拨：沼气燃烧放出的热量Q ＝Vq ＝2×10－3 m 3×3.6×107 J/m 3
＝7.2×104J ；做的有用功W ＝10%×Q ＝10%×7.2×104 J ＝7.2×103 J ，井盖被炸起的高度h ＝W G ＝7.2×103 J 90 kg×
10 N/kg ＝8 m 。

三、实验探究题 18．(1)内能；压缩
(2)减少；做功 19．(1)天平和停表
(2)质量 (3)大于 (4)8∶3
点拨：(1)实验中，要控制质量相同，故除了图中已经呈现的器材，还需要测量质量的天平和测量时间的停表；(2)在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，还应控制燃料燃烧的质量相同；(3)燃料1和燃料2质量相等，由图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了10 min ，燃料2燃烧了15 min ，甲中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量；(4)实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由公式Q ＝cm Δt 可得，燃料1和燃料2放出的热量之比为Q 1Q 2＝2cm Δt 1cm Δt 2＝2Δt 1Δt 2＝2×
（100 ℃－20 ℃）80 ℃－20 ℃＝83；
由公式Q ＝qm 可得，燃料1与燃料2的热值之比为q 1∶q 2＝Q 1m ′∶Q 2
m ′＝Q 1∶
Q2＝8∶3。

四、计算应用题
20．解：(1)鱼汤吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－60 ℃)＝3.36×105 J。

(2)天然气燃烧放出的热量Q放＝Q吸＝3.36×105 J，天然气的体积V天然气＝
Q放q天然气
＝
3.36×105 J
3.5×107 J/m3＝9.6×10
－3 m3，至少需要9.6×10－3 m3天然气。

21．解：(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4×107 J/kg×1.35×103 kg＝5.4×1010 J。

(2)飞机匀速航行的速度v＝270 km/h＝75 m/s，飞机航行过程中的牵引力F
＝P
v＝
2.25×107 W
75 m/s＝3×10
5 N，
由二力平衡的条件可知飞机航行过程中受到的阻力f＝F＝3×105 N。

(3)飞机发动机做的有用功W＝Pt＝2.25×107 W×20×60 s＝2.7×1010 J，则发动
机的效率η＝W
Q放×100%＝
2.7×1010 J
5.4×1010 J×100%＝50%。