人教版九年级物理上册第十四章综合素质评价附答案

人教版九年级物理上册第十四章综合素质评价
一、选择题(每题3分，共36分)
1．下列所示的工具工作过程中使用热机的是()
2．【2023·南通模拟】生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是()
A．一瓶煤油燃烧一半前后——煤油热值不变
B．声音向远处传播过程中——声音响度不变
C．酒精与水充分混合前后——体积之和不变
D．物体远离平面镜过程中——物像间距不变
3．汽车是一种运输工具，关于汽车的下列说法正确的是()
A．发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B．汽油只有在高温时才会蒸发
C．选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较小的特点
D．车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
4．如图所示，烧瓶内水的上方存在着水蒸气，瓶口用软木塞塞住，用小打气筒缓慢向瓶内加压，达到一定程度时软木塞跳起来，瓶内出现白雾。

下列说法正确的是()
A．瓶内出现白雾，是因为瓶子外部温度低
B．出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程
C．该实验能说明气体膨胀对外做功，内能减少
D．这个实验展示了蒸汽机的工作原理
5．【2023·长春期末改编】在四冲程汽油机工作过程中，将机械能转化成内能的冲程是()
A．吸气冲程B．压缩冲程
C．做功冲程D．排气冲程
6．关于汽车的说法中，下列表述不正确的是()
A．与其他液体相比，水的比热容比较大，可作为汽车的冷却剂
B．汽车在公路上高速驶过时，飘落在车旁的树叶被卷入车底
C．急刹车时，车上的乘客由于受到惯性作用身体会向前倾斜
D．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能
7．关于内燃机，下列说法正确的是()
A．内燃机的实际工作效率可达100%
B．汽油机和柴油机使用同种燃料
C．汽油机和柴油机均属于内燃机
D．在做功冲程中，机械能转化为内能
8．如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是()
9．【2022·成都】小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。

在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50 g、初温为20 ℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。

若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则下列说法正确的是()
加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃
油 2 1 88
水 2 1 50
A．2 min内油吸收的热量为3×104 J
B．他使用的酒精灯的加热效率为21%
C．油的末温比水的高，所以吸热能力更强
D．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
10．如图所示，陨石在加速下落的过程中与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧。

则在陨石下落过程中，其能量转化过程是()
A．重力势能→动能→内能
B．动能→重力势能→内能
C．重力势能→内能→动能
D．内能→重力势能→动能
11．下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是() A．在燃气灶上烧开水B．风吹动风车C．骑自行车D．磨剪子12．目前，汽车发动机的汽缸都采用金属材料制作，这主要利用了金属耐高温、耐摩擦等性质。

但由于它的另一特性，却使得转化为有用功的能量大大减少，降低了发动机的机械效率。

这是指它具有良好的()
A．弹性B．磁性C．导热性D．导电性
二、填空题(每空1分，共16分)
13．【2022·南充】小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与热机的工作循环中的_______冲程原理相同，这一过程内能转化为________能。

14．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图________是将内能转化为机械能的冲程。

现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2 400 r/min，这台汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做了________次功。

15．一辆小汽车从小红身旁驶过后，小红闻到了汽油气味，于是她结合所学知识确认这是汽油发生了扩散，该现象说明组成物质的分子在不停地做____________运动；以小汽车为参照物，该车驾驶员是________的；她进一步思考：小汽车的发动机是汽油机，四冲程汽油机工作时，________冲程将内能转化为机械能。

16．汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，将________能转化成________能。

一辆汽车一年行驶30 000 km，消
＝4.6×107 J/kg) 耗汽油2 t，这些汽油完全燃烧放出____________J的热量。

(q
汽油
17．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主
要是因为它的________大，火箭发射升空时，燃料的化
学能转化为________能，再转化为火箭的机械能，这个
过程中火箭的机械能________(填“守恒”或“不守恒”)。

18．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。

在研究问题和学习物理的过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学的方法学会学习。

在认识物理现象和学习物理知识时，我们会面对很多信息。

怎样才能更清楚地了解其中包含的物理概念和物理原理呢？制作“流程图”是一种很好的处理信息的办法。

流程图能够帮助我们理解某组物理事件是按照怎样的顺序发生的，还能将某些阶段或步骤中所涉及的物理概念或物理原理同步呈现出来。

下面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。

三、实验探究题(每空2分，共18分)
19．如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料__________(填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值大小。

燃料燃烧，________能转化为内能，用比热容________的液体可以使实验现象更明显。

(实验中液体没有沸腾)
20．某固态物质加热时，其温度随时间的变化关系如图乙所示，请分析并完成下列填空。

(1)这是____________(填“晶体”或“非晶体”)的________(填“熔化”或“凝固”)图象。

(2)第10 min时该物质处于________(填“固”或“液”)态。

(3)该物质的熔点是________℃。

(4)组装图甲中的实验器材时，应该__________(填“从上往下”或“从下往上”)组装。

(5)灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值________(填“变大”“变小”或“不变”)。

四、综合应用题(21题6分，22题9分，23题15分，共30分)
21．阅读短文，回答问题。

从火车到火箭
生产力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，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。

原始的蒸汽机不便于使用……
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。

于是，内燃机应运而生。

内燃机分为汽油机、柴油机两大类。

汽油机是1883年发明的，柴油机是1892年发明的。

内燃机行驶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，它向后高速喷出气体，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……
(1)在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________(填“增大”
或“减小”)。

(2)在结构上汽油机汽缸的顶部是火花塞，柴油机汽缸的顶部是__________。

(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为__________。

22．太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。

现需将10 kg、
20 ℃的水加热到40 ℃，不考虑能量转换过程中能量的损失，水的比热容为
4.2×103 J/(kg·℃)，燃气的热值为4.2×107 J/m3。

则：
(1)若用太阳能热水器加热，则水吸收了多少热量？
(2)若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧多少立方米的燃气？
23．某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，汽车以50 km/h的速度匀速直线行驶了
0.6 h。

汽车所受的阻力与速度的图象如图所示，行驶过程中消耗了12.5×10－3 m3
燃油；假设燃油完全燃烧，若燃油的密度ρ＝0.8×103 kg/m3，热值q＝4×107 J/kg，求：
(1)汽车牵引力所做的功。

(2)燃油放出的总热量Q。

(3)汽车的热机效率。

答案
一、1．B提示：热机是把内能转化为机械能的装置；自行车、脚踏车、皮筏艇
是消耗人体的化学能转化为物体的机械能，故A、C、D错误；柴油车是热机的一种，将内能转化为机械能，故B正确。

2．A提示：物体的热值是物体本身的一种特性，与物质的质量、体积无关，只与物质的种类有关，A符合题意；声音在传播的过程中，声音的响度会逐渐减弱，B不符合题意；由于物质的分子间有间隙，酒精和水充分混合后酒精分子与水分子会相互进入彼此的间隙，体积会减少，C不符合题意；平面镜成像时，像与物体到镜面的距离相等，物体远离平面镜时，像同时远离平面镜，物像间距会变大，D不符合题意。

3．A提示：蒸发在任何温度下都能发生，故B错误；选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较大的特点，故C错误；车轮胎上的花纹是为了增大摩擦，故D错误。

4．C提示：瓶内出现的白雾，是气体对外做功，导致水蒸气的温度降低，水蒸气液化形成的小水滴，液化放热，故A、B错误；瓶口软木塞跳起来的过程中，气体膨胀对软木塞做功，气体的内能减少，故C正确；实验中向瓶内打气，瓶内气体压强增大，气体对软木塞做功，将内能转化为机械能；蒸汽机是用燃料加热水，利用高温高压的水蒸气推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以图中实验不能展示蒸汽机的工作原理，故D错误。

5．B
6．C提示：惯性不是力，不能说受到惯性作用。

7．C提示：内燃机工作时，一定有能量的损失，所以效率一定小于100%，故A 错误；汽油机使用的燃料是汽油，柴油机使用的燃料是柴油，故B错误；汽油机和柴油机均属于内燃机，故C正确；内燃机工作时，在做功冲程中，内能转化为机械能，故D错误。

8．C提示：由滑梯上滑下，搓手取暖，是克服摩擦做功，机械能转化为内能；
水蒸气将塞子冲出，是水蒸气对外做功，内能转化为机械能；向下压活塞，压缩空气做功，机械能转化为内能。

9．B提示：2 min内水吸收的热量Q水＝c水m水Δt水＝4.2×103 J/(kg·℃)×50×
10－3 kg×(50 ℃－20 ℃)＝6.3×103 J，由于单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，则2 min内油吸收的热量也为6.3×103 J，故A错误；酒精完全燃烧
放出的热量Q
放＝m
酒精
q＝1×10－3 kg×3×107 J/kg＝3×104 J，酒精灯的加热效率
η＝Q水
Q放
×100%＝
6.3×103 J
3×104 J×100%＝21%，故B正确；油和水的质量、初温、吸收
的热量相同，油的末温比水的末温高，由公式c＝
Q
mΔt知油的吸热能力比水弱，
故C错误；比热容是反映不同物质的吸热能力，与其吸收的热量多少无关，故D错误。

10．A提示：陨石加速下落的过程中，速度增加，高度减小，重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；陨石与大气剧烈摩擦、迅速升温，机械能转化为内能。

11．B提示：在燃气灶上烧开水，化学能转化为内能；骑自行车，人体的化学能转化为机械能；磨剪子，机械能转化为内能；风车被吹动的过程中，动能由空气转移到风车。

12．C提示：金属材料导热性好，会加速能量散失，使发动机的机械效率变低。

二、13．做功；机械提示：高压锅的限压阀被气流顶起，这是锅内的气体对限
压阀做功，锅内气体的内能转化为机械能；热机的做功冲程中，高温高压的燃气的内能转化为机械能。

14．丙；80；20提示：飞轮的转速为2 400 r/min＝40 r/s，一个工作循环中，飞轮转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，故这台汽油机每秒内完成80个冲程，对外做了20次功。

15．无规则；静止；做功
16．化学；内；9.2×1010提示：燃料燃烧将化学能转化为内能；2 t汽油完全燃烧
放出的热量Q
放＝mq
汽油
＝2×103 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×1010 J。

17．热值；内；不守恒提示：火箭发射升空时，重力势能和动能都增大，机械能增大，故机械能不守恒。

18．做功；机械能提示：四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程完成后是做功冲程，将内能转化为机械能。

三、19．全部燃烧；化学；小提示：由公式q＝Q
m知，利用燃料燃烧加热液体，
需让燃料全部燃烧，通过燃料燃烧放出热量的多少来比较燃料热值大小；燃料燃烧过程中，化学能转化为内能；在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度升得高，因此用比热容小的液体可以使实验现象更明显。

20．(1)晶体；熔化
(2)液
(3)80
(4)从下往上
(5)不变
提示：(1)由题图乙知，第3 min时物质开始熔化，第9 min熔化结束，该过程中温度保持在80 ℃不变，可见这是晶体的熔化过程。

(2)由题图乙知，熔化第9 min结束，则第10 min该物质处于液态。

(3)由(1)分析可知，该物质的熔点是80 ℃。

(4)安装实验器材，先固定酒精灯的位置，才能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分
加热，再调整烧杯的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底。

(5)热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与质量和体积无关，故一杯酒
精用掉一半，则剩下的酒精热值不变。

四、21．(1)减小
(2)喷油嘴
(3)机械能
22．解：(1)水吸收的热量
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(40 ℃－20 ℃)＝8.4×105 J。

(2)Q吸＝Q放，燃气的体积V＝Q放
q＝
8.4×105 J
4.2×107 J/m3＝0.02 m
3。

23．解：(1)当车速为50 km/h时，由题图可知此时汽车所受的阻力f＝4 000 N，由二力平衡的条件知汽车的牵引力F＝f＝4 000 N，汽车行驶的路程s＝vt＝
50 km/h×0.6 h＝30 km＝30 000 m。

汽车牵引力做的功W＝Fs＝4 000 N×
30 000 m＝1.2×108 J。

(2)已知消耗燃油的体积V＝12.5×10－3 m3，消耗燃油的质量m＝ρV＝0.8×
103 kg/m3×12.5×10－3 m3＝10 kg，燃油完全燃烧放出的总热量Q＝qm＝4×107 J/kg×10 kg＝4×108 J。

(3)汽车的热机效率η＝W
Q×100%＝
1.2×108 J
4×108 J×100%＝30%。