《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

21. 新情境 C919大型客机 请阅读《大国重器,逐梦蓝天》并回答题.
大国重器,逐梦蓝天
2023年5月28日,全球首架交付的C919大型客机,执飞MU9191航班,标志着中国正迈向航空制造强国之列.C919客机在设计和制造过程中,突破了上百项关键技术.如机舱内覆有的高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪声,其单丝纤维直径只有3～5μm,该材料$1 m^3$的质量仅为5 kg.再如,C919先进的环境控制系统,能让其在气压只有$2.5×10^4 Pa$左右的万米高空时,将机外-50℃以下的冷空气不断压缩升温至50℃以上,依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度始终处于舒适状态.另外,机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机的高,所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的热量之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与发动机获得的机械能之比,下表是飞机的部分技术参数.
C919逐梦蓝天,彰显了中国人的志气和底气,其背后更是全国20多个省市的1 000多家企事业单位,30余万人16年如一日的奉献与坚守,体现了中国人无畏奋进、勇于担当的时代精神和攻坚克难、勇往直前的奋斗决心.

(1)下列说法正确的是_________(填选项前的字母).
A. “超细航空级玻璃棉”的导热性能相对较好
B. “超细航空级玻璃棉”的隔音性能相对较好
C. 环境控制系统将冷空气压缩升温,使气体的内能减小
D. 环境控制系统将冷空气压缩升温,主要是利用了热传递的方式改变空气内能
(2)若飞机以表中巡航速度飞行1 h的过程中,燃料完全燃烧产生的热量为$1.656×10^1^1 J,$发动机的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效率为_________.
(3)若想进一步提高涡扇发动机的热效率或推进效率,你有哪些设想？(写出一条即可).
_________.
(1)(B)
(2)50%
(3)可以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦，或者减小空气阻力

答案：
(1)B
(2)50%
(3)可以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦，或者减小空气阻力 [解析]
(1)机舱内覆有的高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，说明“超细航空级玻璃棉”导热性差，隔音性好，A错误，B正确；C919先进的环境控制系统，能让其在气压只有2.5×10⁴Pa左右的万米高空时，将机外-50℃以下的冷空气不断压缩升温至50℃以上，冷空气温度升高，内能增大，这是通过做功的方式改变空气的内能，故C、D错误.故选B.
(2)飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力是平衡力，大小相等，故f=F=3.6×10⁴N；根据η=W机械/Q放×100%得发动机获得的机械能为W机械=ηQ放=40%×1.656×10¹¹J=6.624×10¹⁰J；发动机巡航的距离为s=vt=920km/h×1h=920km=920000m，飞机的推力做的功为W推力=Fs=3.6×10⁴N×920000m=3.312×10¹⁰J，发动机的推进效率为η'=W推力/W机械×100%=3.312×10¹⁰J/6.624×10¹⁰J×100%=50%.
(3)若想进一步提高涡扇发动机的热效率或推进效率，可以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦，或者减小空气阻力.

22. (5分)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给100 kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像,若在6 min内完全燃烧了2 kg的煤,煤的热值约为$3×10^7 J/kg.[c$水$= 4.2×10^3 J/(kg·℃)]$求：
(1)2 kg煤完全燃烧产生的热量；
(2)经过6 min时间加热,水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率.(写成百分比形式)

答案：
(1)6×10⁷J
(2)2.52×10⁷J
(3)42% [解析]
(1)煤完全燃烧产生的热量为Q放=m煤q=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J.
(2)由图可知，经过6 min时间加热后水温由10℃达到70℃，水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×100kg×(70℃-10℃)=2.52×10⁷J.
(3)煤炉烧水时的热效率η=Q吸/Q放×100%=2.52×10⁷J/6×10⁷J×100%=42%.