12.4机械能与内能的相互转化 同步练习 2025-2026学年苏科版物理九年级上

12.4机械能与内能的相互转化 同步练习 2025-2026学年苏科版物理九年级上 学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________ 一、单选题 1．以下机械属于热机的是（　　） A．火箭发动机 B．发电机 C．滑轮组 D．洗衣机 2．汽油机和柴油机的主要不同点是（　　） A．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油的热值比汽油的热值大 B．在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油 C．在压缩冲程汽油机和柴油机的点火方式相同 D．在构造上汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机的汽缸顶部有喷油嘴 3．光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭化学反应室中在光照下会分解，使反应室内气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（ ） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 4．如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的图像，由图像可知，A、B两种燃料的热值大小关系是 A．qA＜qB B．qA＝qB C．qA＞qB D．无法比较 5．如上图是某内燃机工作时的能量流向图，关于内燃机中燃料释放的能量都到那里去了，下列说法中不正确的是（　　） A．燃料释放的能量有一部分被废气带走了 B．燃料释放的能量有一部分用来做有用功了 C．燃料释放的能量全部都转化成了机械能 D．燃料释放的能量有一部分被机械自身消耗了 6．如图所示为汽油机工作循环中的某个冲程，下列关于此冲程的说法正确的是（　　） A．活塞向上运动 B．喷油嘴喷出雾状汽油 C．内能转化为机械能 D．飞轮在此过程中转一圈 7．如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用酒精灯对铜制容器底部加热，一段时间后铜制容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，下列说法正确的是（ ） （第3题图） A. 水变热是通过做功来改变内能的 B. “蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C. 水在沸腾时会持续吸热，温度升高 D. “蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能 8．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出。则（ ） A. 管内水蒸气的内能不变 B. 管内水蒸气对橡胶塞做了功 C. 水所含的热量增加 D. 酒精灯中剩余酒精的热值变小 9．下列关于热值的说法正确的是（ ） A. 燃料燃烧时，用的燃料越多，燃料的热值越大 B. 燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大 C. 相同质量的不同燃料燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大 D. 相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大 10．醇基燃料以其无污染、好提取、可循环利用等优点，成为一种新的燃料研究方向，但目前醇基燃料的热值仍待提高。将满满一油箱热值为的汽油和一油箱同体积的醇基燃料完全燃烧，释放的热量之比。已知该汽油与醇基燃料的密度之比为，则醇基燃料的热值为（ ） A. B. C. D. 二、填空题 11．我国是全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家,已知“可燃冰”的热值为6.56×109 J/m3,该热值所表示的物理含义是　　　　　　　　　　　　。  12．“自热方便食品”是当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将水从加热至沸腾（标准大气压下）的过程中，提供给水的热量至少为____________。如果用酒精灯给水加热使其升高同样多的温度，至少需要__酒精。 13．在我们学过的物理量中,用来说明燃料优劣的物理量是　　　　;我们常会看到汽车行驶中冒“黑烟”,其原因是　　　　　　　　　　;这时发动机的效率相对　　　　(填“偏高”“不变”或“偏低”)。  14．如图是七八十年代街头巷尾经常出现的崩爆米花的情景，将玉米放入爆米花机中加热一段时间，打开机盖会发出一声巨响，并会出现大量的“白气”，打开机盖时的能量转化和汽油机的__冲程中的能量转化是相同的，某单缸四冲程汽油机在吸气冲程中吸入的是__________________，若汽油机的汽缸每秒钟完成15个工作循环，那么每分钟活塞往复运动____次。 三、实验题 15．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失； （1）实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 （石棉网/温度计）处于适当的高度； （2）实验中应控制燃料燃烧的 （时间/质量）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少； （3）小明选用了燃料a和燃料b进行实验；当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 的热值大； （4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙，燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 （大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量； （5）你认为根据丙图像 （能/不能）比较两种燃料热值的大小； （6）小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出菜籽油的热值你认为他的计算结果与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”），因为 。 四、计算题 16．在一个标准大气压下，妈妈用热水给小明加热盒装牛奶（如图），使牛奶的温度由20℃升高到62℃，牛奶的质量为250g。问：[已知：，] （1）牛奶吸收的热量是多少？ （2）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，加热牛奶至少要用87℃的热水多少kg？ （3）若水壶中87℃的水还有500g，再给它们吸收4.2×104J的热量，壶中剩余水的温度会升高多少？ 17．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。 参考答案 1．【答案】A 【详解】A．火箭发动机是把内能转化成机械能的装置，属于热机，故A符合题意； B．发电机是把机械能转化为电能的装置，不属于热机，故B不符合题意； C．滑轮组是简单的机械，不属于热机，故C不符合题意； D．洗衣机是电能转化为机械能的装置，不属于热机，故D不符合题意。 2．【答案】D 【详解】A．柴油机效率比汽油机高的主要原因是其压缩比大，使得柴油燃烧更充分，从而提高了热效率，故A不符合题意； B．在吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的只有空气，故B不符合题意； C．汽油机采用点燃式，而柴油机采用压燃式，故C不符合题意； D．汽油机的汽缸顶部有一个火花塞，用于点燃混合气；而柴油机的汽缸顶部有一个喷油嘴，用于将柴油喷入汽缸，故D符合题意。 3．【答案】C 【详解】当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致反应室内气压增大，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。 4．【答案】C 【详解】根据图像知道，燃烧相同质量A、B两种燃料，A放出的热量大于B放出的热量，由Q=mq知道，qA＞qB。 5．【答案】C 【详解】A．由图知燃料完全燃烧放出的热量有一大部分被废气带走了，故A正确，不符合题意； B．由图知燃料完全燃烧放出的热量有一部分用来做有用功了，故B正确，不符合题意； C．由图知燃料完全燃烧放出的热量有一部分用来做有用功，转化成了机械能，故C不正确，符合题意； D．热机在工作过程中由于各零件之间的摩擦力，将内能转化为机械能而损失掉了，即燃料完全燃烧放出的热量有一部分被机械自身消耗了，故D正确，不符合题意。 6．【答案】C 【详解】如图所示为汽油机，汽油机没有喷油嘴，有火花塞，此时火花塞点火，气缸内的混合气体迅速燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，内能转化为机械能，每个冲程飞轮转半圈，为做功冲程，故C正确，ABD错误。 7．【答案】B 【详解】酒精燃烧放出的热量被水吸收，使水的内能增大，这是通过热传递的方式改变水的内能，故错误；当铜管向右喷出蒸汽时，“蒸汽船”向左运动，这个过程的能量转化是内能转化为机械能，这与热机做功冲程的能量转化相同，故正确，错误；水在沸腾时会持续吸热，但温度不变，故错误。 8．【答案】B 【详解】对试管加热，水吸收热量，温度升高，产生大量的水蒸气，水蒸气对橡胶塞做功，将橡胶塞冲出，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气内能减小；热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；热值是燃料自身的一种特性，与质量无关，所以剩余的酒精热值不变。 9．【答案】D 【详解】燃料的热值只与燃料的种类有关，与放出热量的多少和燃料的质量无关，故、错误；相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量越多的燃料，其热值越大，故错误，正确。故选。 【易错警示】 热值在数值上等于某种燃料完全燃烧放出的热量。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少等无关。 10．【答案】C 【详解】由题知，完全燃烧的汽油的体积与醇基燃料的体积相同，密度之比为，释放热量之比为，由可得二者的质量之比为，由可得二者的热值之比为，醇基燃料热值为。故选。 11．【答案】完全燃烧1 m3的可燃冰能释放出6.56×109 J的热量  【解析】可燃冰的热值为6.56×109 J/m3,表示的物理意义是完全燃烧1 m3的可燃冰能释放出6.56×109 J的热量。 12．【答案】； 7.56 【详解】标准大气压下，水的沸点是，水的质量，水吸收的热量，故提供给水的热量至少为；若不计热量损失，则需要酒精完全燃烧放出的热量，由可知，至少需要酒精的质量为。 13．【答案】热值　燃料不完全燃烧　偏低  【解析】热值是燃料的一种特性,它是评估燃料优劣的一个重要物理量,在完全燃烧相同质量的燃料时,热值越大的燃料放出的热量越多。汽车行驶过程中冒“黑烟”是因为汽油没有完全燃烧,此时消耗燃料的质量将会增加,但做的有用功是不变的,故机械效率相对偏低。 14．【答案】做功； 汽油和空气的混合物； 1 800 【详解】打开机盖时，气体对外做功，将内能转化为机械能，与汽油机做功冲程中的能量转化相同；单缸四冲程汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物；若汽油机每秒钟完成15个工作循环，则每分钟完成的工作循环数是个，一个工作循环飞轮转两圈，活塞往复运动两次，故每分钟活塞往复运动1 800次。 【刷有所得】 单缸四冲程内燃机的1个工作循环中，对外做功1次，飞轮往返运动2周，完成4个冲程。 15．【答案】（1）石棉网（2）质量；温度计上升的示数（3）b（4）燃料c的燃烧过程比较快；大于（5）能（6）偏小；燃料不一定完全燃烧，且放出的热量不可能全部被水吸收，有热量损失 【详解】（1）实验时要用火焰的外焰加热；调整铁夹A的位置，其目的是使石棉网处于适当的高度，方便用外焰加热。 （2）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。 （3）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。 （4）燃料c在6min时水就沸腾了，说明水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快；由图丙可知，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。 （5）由图丙可知，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，则c的热值大，故能比较热值的大小。 （6）由于燃料不一定完全燃烧，且给水加热时有热损失，因此根据 计算出水吸收的热量要比菜籽油完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出菜籽油的热值，要比真实值偏小。 16．【答案】（1） （2）0.25 （3）13℃ 【详解】（1）解：根据可知，牛奶吸收的热量为 （2）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，即 加热牛奶至少要用87℃的热水的质量为 （3）根据可知，若水壶中87℃的水还有500g，再给它们吸收4.2×104J的热量，壶中剩余水的温度为 由于在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以壶中剩余水的温度会升高为 17．【答案】（1）；（2）37.5%；（3）0.6m3 【详解】解：（1）水吸收的热量为 （2）太阳能热水器在8h内吸收的热量为 所以，太阳能热水器的效率为 （3）若这些热量由天然气提供 则所需天然气的体积 答：（1）水吸收的热量为。 （2）该太阳能热水器的效率为37.5%； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少0.6m3的天然气。 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $$