《2025年尖子生题库九年级物理人教版》

1. 跨学科实践 某小组同学制作了一个“汽油机模型”。如图14-综-1所示，将适量的汽油喷入圆筒内，用软木塞塞住筒口，当放电针释放电火花时，软木塞被冲出。下列说法正确的是(D)

A.汽油的热值随其质量的变小而变小
B.电火花放电使汽油燃烧的过程，是将电能转化为汽油的化学能
C.使用热值更大的燃料，一定可以增大热机的效率
D.此装置可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程

答案： 1.D【解析】热值是燃料的特性，与质量无关，故A错误；当放电针放电时，电能转化为内能，汽油燃烧过程中将汽油的化学能转化为内能，故B错误；热机效率是指热机用来做有用功的这部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，比值越大，效率越高，与燃料的热值无关，故C错误；汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，燃气的内能转化为软木塞的机械能，燃气的内能减小，与汽油机做功冲程类似，故D正确。

2. 如图14-综-2所示，下列过程中能量转化情况相同的是(A)

①钻木取火 ②水蒸气顶开活塞 ③热机压缩冲程 ④煤气炉灶烧水

A.①③
B.②③
C.②④
D.③④

答案： 2.A【解析】①钻木取火，是将机械能转化内能；②水蒸气顶开活塞，是水的内能转化为活塞的机械能；③热机的压缩冲程，是机械能转化为内能的过程；④煤气炉灶烧水，是煤气的化学能转化为内能的过程。故能量转化相同的为①③。

3. 科技发展 某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km，用时5 min 45 s，消耗燃油1.5 kg，已知汽车的牵引力是2 000 N，燃油的热值为$4.6×10^7$ J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是(D)
①汽车行驶速度是20 km/h；
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是$6.9×10^7$ J；
③汽车牵引力做功的功率是30 kW；
④汽车发动机的效率是20%。

A.只有①和②
B.只有②和③
C.只有①和④
D.只有②和④

答案： 3.D【解析】①汽车的行驶速度$v = \frac{s}{t} = \frac{6.9 km}{(5 × 60 + 45) × \frac{1}{3600} h} = 72 km/h$，故①错误；②消耗的燃油完全燃烧放出的热量$Q_{放} = mq = 1.5 kg × 4.6 × 10^{7} J/kg = 6.9 × 10^{7} J$，故②正确；③该汽车牵引力所做的功$W = Fs = 2 × 10^{3} N × 6.9 × 10^{3} m = 1.38 × 10^{7} J$，该汽车牵引力所做功的功率$P = \frac{W}{t} = \frac{1.38 × 10^{7} J}{5 × 60 s + 45 s} = 40 000 W = 40 kW$，故③错误；④汽车消耗燃油的产生的热量$Q_{放} = mq = 1.5 kg × 4.6 × 10^{7} J/kg = 6.9 × 10^{7} J$，该汽车的效率$\eta = \frac{W}{Q_{放}} = \frac{1.38 × 10^{7} J}{6.9 × 10^{7} J} = 20\%$，故④正确。

4. 汽车发动机一般是汽油机，汽油的热值为$4.5×10^7$ J/kg。某内燃机的能量流向如图14-综-3所示，下列说法正确的是(A)

A.该汽油机的效率为35%
B.1 kg的汽油燃烧能够释放$4.5×10^7$ J/kg的能量
C.换用热值较大的燃料，热机效率会提高
D.如果改进技术，汽油机的效率就可以达到100%

答案： 4.A【解析】有用功的能量：$100\% - 25\% - 40\% = 35\%$，所以该内燃机的效率为$35\%$，故A正确；$1 kg$的汽油完全燃烧能够释放的能量为：$Q_{放} = mq = 1 kg × 4.5 × 10^{7} J/kg = 4.5 × 10^{7} J$，故B错误；热机效率与燃料的热值无关，故C错误；汽油机的效率永远也达不到$100\%$，故D错误。