《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

13. “卡路里”是热量的另一个单位,简称“卡”.1卡是这样定义的：在1标准大气压下,质量为1 g的水,温度每升高1℃所需要吸收的热量,那么1卡= 4.2J.有一辆汽车消耗0.75 kg汽油做的有用功是$2.3×10^6$卡,0.75 kg汽油完全燃烧放出的热量是3.45×10⁷J,该车发动机的效率是28%[已知c水$= 4.2×10^3 J/(kg·℃),q$汽油$= 4.6×10^7 J/kg].$

答案： 4.2 3.45×10⁷ 28% [解析]水的比热容为c水=4.2×10³J/(kg·℃)=4.2J/(g·℃)，所以1卡=4.2J.在汽油机内完全燃烧0.75 kg汽油放出的热量为Q放=mq汽油=0.75kg×4.6×10⁷J/kg=3.45×10⁷J；有一辆汽车消耗0.75 kg汽油做的有用功是2.3×10⁶卡，可得有用功为2.3×10⁶卡=2.3×10⁶×4.2J=9.66×10⁶J，该车发动机的效率为η=W有用/Q放×100%=9.66×10⁶J/3.45×10⁷J×100%=28%.

14. 如图所示是内燃机的能量流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为40%.已知汽油的热值是$4.3×10^7 J/kg,$完全燃烧0.5 kg的汽油,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是8.6×10⁶J.

答案： 40% 8.6×10⁶ [解析]内燃机的效率η=1-33%-20%-7%=40%；已知汽油的热值是4.3×10⁷J/kg，完全燃烧0.5 kg的汽油放出的热量为Q放=mq=0.5kg×4.3×10⁷J/kg=2.15×10⁷J，该汽车获得的机械能W有用=ηQ放=40%×2.15×10⁷J=8.6×10⁶J.

15. 用如图所示的装置比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量.甲、乙中的烧杯、铁架台、温度计完全相同,在燃烧皿中放入质量相等的不同种燃料,同时点燃,给质量相等的水加热,等待燃料燃尽(填“燃烧相同时间”或“燃料燃尽”),通过观察温度计示数的变化来比较两种燃料热值的大小.

答案： 质量 燃料燃尽 温度计示数的变化 [解析]比较不同燃料的热值实验中，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，即质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收；然后根据温度计示数的变化来反映放出热量多少.所以实验时需要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水，需等燃料全部燃尽，通过观察温度计示数的上升情况来比较两种燃料热值的大小.

16. 新情境 神舟十八号 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭发射取得圆满成功.运载火箭发动机燃料选用液氢,主要是因为液氢的热值高,燃料燃烧时将化学能转化为内能.

答案： 热值 化学 [解析]液氢的热值高，故等质量的燃料完全燃烧，液氢放出的热量更多.燃料具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能.

17. 现代电动汽车为了节能,都安装了能量回收装置,在汽车刹车时带动发电机将汽车的机械能转化为电能,为汽车提供后续运动的能量,小明认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶一边发电,永远运动下去,成为永动机.小明的观点不正确(填“正确”或“不正确”),理由是能量在转化的过程中，一部分能量对外做功，一部分能量散失掉，散失的能量转化为其他形式的能，能量的总量不变，但可利用的能量减少，因此不可能永远运动下去.

答案： 不正确 能量在转化的过程中，一部分能量对外做功，一部分能量散失掉，散失的能量转化为其他形式的能，能量的总量不变，但可利用的能量减少，因此不可能永远运动下去 [解析]在汽车刹车时带动发电机将机械能转化为电能，再转化为蓄电池的化学能储存起来.由于在能量的转化过程中，有能量的散失，所以汽车不能永远运动下去，这种观念违背了能量守恒定律.

18. (6分)研究改变物体内能的方法时,小明做了2个小实验：
(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,我们会看到棉花燃烧,说明玻璃筒内气体的内能增加(填“增加”“减少”或“不变”),此实验与汽油机工作循环中的压缩冲程能量转化形式相同.
(2)如图乙所示,玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气.通过打气筒给瓶内打气,瓶塞跳出.瓶塞跳出过程中瓶内气体的内能减少(填“增加”“减少”或“不变”),瓶塞跳出过程中的能量转化过程是内能转化为机械能.
(3)上面两个实验说明,通过做功的方式,可以改变物体的内能.

答案：
(1)增加 压缩
(2)减少 内 机械
(3)做功 [解析]把活塞迅速压下去，外界对气体做功，机械能转化为内能，气体内能增加.汽油机工作循环中的压缩冲程的能量转化形式也是将机械能转化为内能.
(2)瓶塞跳起过程中瓶内气体对外做功，气体内能转化为瓶塞的机械能，气体内能减少.
(3)改变内能的方式有两种，做功和热传递，上面两个实验都是通过做功改变物体内能的.

19. (7分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体初温相同.

(1)比较不同燃料的热值,应选择甲、乙两组装置进行实验；比较不同物质的比热容,应选择甲、丙两组装置进行实验；在实验中,三烧杯中a、b液体的质量必须相等(填“相等”或“不同”).
(2)若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如表：根据表中数据计算：完全燃烧10 g燃料1放出的热量为2.4×10⁴J,燃料2的热值是1.8×10⁶J/kg(假设燃料放出的热量全部被吸收).

(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小(填“大”或“小”),你认为出现这样情况的主要原因是存在热量散失.

答案：
(1)甲、乙 甲、丙 相等
(2)2.4×10⁴ 1.8×10⁶
(3)小 存在热量散失 [解析]
(1)比较不同燃料的热值，燃料种类应该不同，加热的液体种类应该相同，故选甲、乙两组装置进行实验；比较不同物质的比热容，应该用相同的加热源，加热不同的液体，所以选甲、丙两组装置进行实验.利用控制变量法，三烧杯中a、b液体的质量必须相等.比较不同燃料的热值实验时，根据转换法可知，通过被加热液体升高的温度比较两种燃料的热值大小；液体质量和初温相同，如果液体温度升高得多，说明下面燃料放出的热量多，燃料质量相同，则可以说明燃料热值大.比较不同物质的比热容，a、b液体的质量必须相同，用相同的燃料加热相同时间，控制a、b液体吸收的热量相同.
(2)完全燃烧10 g燃料1放出的热量为Q₁=mq₁=10×10⁻³kg×2.4×10⁶J/kg=2.4×10⁴J；对燃料1，根据Q吸=Q放1，则有cₐmₐΔt₁=mq₁即cₐmₐ×(35℃-15℃)=m×2.4×10⁶J/kg…①；对燃料2，根据Q吸=Q放2，则有cₐmₐΔt₂=mq₂即cₐmₐ×(30℃-15℃)=m×q₂…②；联立①②两式可得q₂=1.8×10⁶J/kg.
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小，主要原因是存在热量散失.