第十四章 内能的利用（真题重组卷）人教版 九年级（含解析）

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第十四章 内能的利用
一、单选题
1．（2024·甘肃兰州·中考真题）如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　）
A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的
B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化
C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程
D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气
2．（2024·甘肃临夏·中考真题）汽车已经成为现代生活不可缺少的交通工具。下列关于汽车的说法正确的是（ ）
A．汽车的动力由内燃机提供，单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈，对外做功一次
B．汽车的轮胎刻有花纹，是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力
C．静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D．汽车的安全带可以减小突然加速时由于惯性带来的伤害
3．（2024·山东菏泽·中考真题）家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是（　　）
A．汽油燃烧时它的热值减小
B．汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多
C．汽油机的做功冲程，内能转化为机械能
D．汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
4．（2024·青海·中考真题）与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为0.42×103kg/m3，热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3，热值为3.0×107J/kg，下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是（　　）
A．酒精的密度比液态甲烷的密度小
B．液态甲烷燃烧时，内能转化为化学能
C．相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量更大
D．10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为5.0×108J
5．（2024·湖南·中考真题）2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　）
A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
6．（2024·陕西·中考真题）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　）
A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C．压气机压缩空气，空气的内能减小
D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能
7．（2024·江苏扬州·中考真题）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　　）
A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
8．（2024·内蒙古包头·中考真题）如图所示是一个香薰炉，点燃炉内蜡烛加热香薰液，一会儿，房间内充满了香气，对这过程分析正确的是（ ）
A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B．香薰液通过做功增加内能
C．香薰液吸热升华变成香气 D．香气弥漫是扩散现象
二、填空题
9．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）汽油机将内能转化为机械能的是 冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功 次。
10．（2024·吉林长春·中考真题）长春莲花岛影视基地近期火爆出圈，成为市民休闲娱乐的打卡地。
（1）美食街上，炭烤羊肉香味四溢，这是 现象，炭在燃烧过程中热值 ；
（2）小明玩攀爬时，在向上攀爬的过程中重力势能逐渐 ；后半程比前半程攀爬得慢，则后半程比前半程克服重力做功的功率 ；
（3）晴朗的夏日午后，人划船时用桨向后划水，船向前行进，这说明物体间力的作用是 的；人感觉到扶手晒得发烫，而水较凉，说明水的比热容 。
11．（2024·广东广州·中考真题）如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
（1）天然气本身无色无味，为了安全和警示，通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置，若燃气未点燃，会闻到臭味，表明 （选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”）；
（2）拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，原因是：天然气的喷入导致进口处的天然气流速 （选填“大”“小”），压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）大气压强；
（3）壶中装有密度为、质量为的水，则壶中水的体积为 。根据，若天然气的热值，完全燃烧的天然气放出热量为 J，其中的热量被水吸收，已知水未沸腾，比热容为4.2×103J/（kg·℃），则水的温度升高了 ℃。
12．（2024·黑龙江哈尔滨·中考真题）完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是 J；若这些热量的20%被4kg的液体吸收，使其温度升高50℃，则该液体的比热容是 J/(kg·℃)（q天然气=3.0×107J/m3）
13．（2024·湖南长沙·中考真题）我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 能转化为电能。电能充足时，利用富余的电能驱动 （选填“电动机”或“发电机”）工作，将空气压缩后储存起来：电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发挥新能源的利用价值。
三、综合题
14．（2024·广东·中考真题）阅读短文，回答问题。
载人飞艇
2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。
当飞艇低速水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数见表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积
发动机额定输出功率 辅助功的功率
发动机效率 36% 最大速度 70km/h
（1）气囊采用轻质材料制作是为了减小 ；
（2）飞艇的发电机利用 的原理发电；
（3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为 N，飞艇最多可载 位乘客升空；（每位乘客质量，，，）
（4）飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为和，则 ；
（5）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为 km。（燃油热值）
参考答案：
1．B
【详解】A．加热水的过程中，酒精灯火焰的温度较高，水温较低，热量从火焰转移到水，通过热传递的方式，使水的内能增加，故A错误；
BC．蒸气把软木塞顶跑的过程，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，故B正确，C错误；
D．水蒸气把软木塞向上冲起时，水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，在试管口形成“白雾”，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】A．汽车的动力由内燃机提供，汽油机工作一个循环对外做功1次，单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，飞轮每转2圈，故A错误；
B．汽车的轮胎刻有花纹，是使接触面粗糙，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力的，故B正确；
C．静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力，故C错误；
D．突然减速时，人因为惯性会具有向前的运动趋势，因此汽车的安全带可以减小突然减速时由于惯性带来的伤害，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】A．热值是物质本身的一种特性，热值只与物质种类有关，汽油燃烧时它的热值不变，故A错误；
B．热量是过程量，不能说含有热量的多少，故B错误；
C．汽油机的做功冲程，燃烧产生的高温气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D．汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越不充分，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．液态甲烷密度约为0.42×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3，酒精的密度比液态甲烷的密度大，故A错误；
B．液态甲烷燃烧时，化学能转化为内能，故B错误；
C．酒精的密度比液态甲烷的密度大，根据，相同体积的液态甲烷和酒精，液态甲烷的质量较小，故C错误；
D．10kg的液态甲烷完全燃烧，放出的热量为
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，所以火箭的燃料燃烧得越充分，热值不变，故A错误；
B．火箭发动机在工作过程中，其热机效率并不能达到100%。这是因为火箭发动机在工作时，不可避免地会产生一些能量损失。故B错误；
C．一切物体在任何情况下都具有内能，所以火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能不为零，故C错误；
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的质量不变，高度不断增大，重力势能越来越大。故D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误；
C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误；
D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。
故选Ａ。
7．B
【详解】A．由于摩擦等因素的存在，汽油机的效率不可能达到100%，故A错误；
B．汽油机燃烧汽油时排放的尾气含有有害气体，会造成环境污染，故B正确；
C．汽油机的一个工作循环中包含四个冲程，只有做功冲程对外做功1次，故C错误；
D．油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】A．蜡烛燃烧过程中将化学能转化为内能，故A错误；
B．做功和热传递是改变内能的两种方法，香蕉液通过热传递增加内能，故B错误；
C．物质由固态直接变为气态的过程叫升华，香蕉液吸热汽化变为香气，故C错误；
D．香气弥漫说明分子永不停息地做无规则运动，是扩散现象，故D正确。
故选D。
9． 做功 20
【详解】[1]汽油机的做功冲程是通过气体对外做功将内能转化为机械能的。
[2]汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，故对外做功20次。
10． 扩散 不变 增大 变小 相互 大
【详解】（1）[1]美食街上，炭烤羊肉香味四溢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
[2]热值的大小跟燃料的种类有关，跟燃料是否完全燃烧、质量、体积和形态等都没有关系，故热值不变。
（2）[3]小明玩攀爬时，在向上攀爬的过程中，质量不变，高度不断增加，则重力势能逐渐增大。
[4]后半程比前半程攀爬得慢，说明后半程用的时间长，而后半程和前半程克服重力做功的大小一样，时间长的，功率小，则后半程比前半程克服重力做功的功率小。
（3）[5]人划船时用桨向后划水，水给船一个向前的力，船向前行进，这说明物体间力的作用是相互的。
[6]人感觉到扶手晒得发烫，而水较凉，说明水的比热容较大。
11． 分子做无规则运动 大 小于 20
【详解】（1）[1]拧动点火装置，若燃气未点燃，臭味分子通过空气传到人的鼻子，使人闻到臭味，这是一种扩散现象，表明分子做无规则运动。
（2）[2][3]拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，是因为天然气喷入后，进口处的空气流速增大，压强减小，小于大气压，在大气压的作用下不会外泄。
（3）[4]根据可得，壶中水的体积为
[5]根据，若天然气的热值，完全燃烧的天然气放出热量为
[6]根据可得，水的温度升高了
12． 3.0×106 3×103
【详解】[1]完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量
Q放=Vq天然气=0.1m3×3.0×107J/m3=3.0×106J
[2]液体吸收的热量
Q吸= Q放η=3.0×106J×20%=6×105J
该液体的比热容
13． 光/太阳 电动机
【详解】[1]光伏发电板接收太阳能，将太阳能转化为电能。
[2]压缩空气时需要对空气做功，而压缩机是将电能转化为机械能，所以电能充足时，利用富余的电能驱动电动机工作。
14． 质量 电磁感应 5.04×104 7 1∶4 16.2
【详解】（1）[1]气囊采用轻质材料制作，因为轻质材料密度小，根据可知，体积一定时是为了减小飞艇的质量，从而减小重力。
（2）[2]飞艇的发电机利用电磁感应现象的原理发电，将机械能转化为电能。
（3）[3]飞艇受到的浮力
[4]飞艇最多可载乘客升空时，飞艇的重力等于受到的浮力，即
G=F浮 =5.04×104N
则飞艇的总质量
气囊总容积4200m3，氦气的质量是
飞艇最多可载乘客的质量
m人 =m m飞艇 m氦气=5.04×103kg 3750kg 840kg=450kg
飞艇最多可载乘客的位数
（位）
取整数，即飞艇最多可载7位乘客升空。
（4）[5]由图乙可知，飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行时受到的阻力分别为1.5×103N、3×103N，因
W=Fs=fvt
所以，推动功之比
故。
（5）[6]燃油完全燃烧释放的热量
由 可得，发动机做的功
由图乙可知，f=500v。由
W=W推+W辅
可得
1.62×108J=500vs+5×104W×t
由可得
①
当
时，v=10m/s。此时①式中的分母有最小值，s有最大值，最大值为
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