第十四章 内能的利用 暑假预习-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第十四章 内能的利用 一、单选题 1．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（　　） A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变 B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大 C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加 D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少 2．如图所示在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．研究方法是控制变量和转换法 B．研究对象是烧杯中被加热的液体 C．实验中还需要的器材是天平和秒表 D．相同时间内温度计示数越大，该燃料的热值一定越大 3．如图甲所示，爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化，形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。选项图中，汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是（　　） A． B． C． D． 4．有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 5．小华用塑料矿泉水瓶子进行了如下实践探究实验：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图a）；扭转瓶子压缩瓶内的气体（如图b）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图c）。图b和图c所示的过程分别与下列所示的四冲程内燃机示意图中相对应的两个冲程是（　　） A．甲和乙 B．丁和乙 C．丙和甲 D．丁和甲 6．如图所示装置甲、乙和丙完全相同，燃料质量均为10g，烧杯内液体初温和质量都相等，燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t甲、t乙和t丙，且t甲＞t乙＞t丙，则下列说法正确的是（　　） A．燃料b放出热量最多 B．液体2吸收的热量最多 C．燃料a的热值比燃料b的大 D．液体1的比热容比液体2的大 7．小明同学用如图甲所示装置加热质量为100g的冰，直至水沸腾。根据实验记录的数据，小明绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像。已知0~2min消耗酒精的质量为0.4g，c冰=2.1×103J/（kg•℃），c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3×107J/kg。若单位时间内物质吸收热量相等，下列分析正确的是（　　） A．BC段是熔化过程，温度不变，内能不变 B．0~12min，物质共吸收热量4.2×103J C．通过计算可得图乙中tx的值为32 D．该酒精灯的加热效率为30% 二、填空题 8．下列三幅图中，能量转化方向与其他两幅图不同的是 （选填“甲”“乙”或“丙”）。 9．如图，这是某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时，将动能转化为 能。 10．5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量 （全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后， （有/无）惯性。 11．二氧化碳（CO₂）爆破技术是现代工程中非常环保的技术.起爆前高压泵将CO₂压缩成高压气体，气体内能 （选填“增大”或“减小”），温度 （选填“升高”或“降低”）；液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热使筒内的液态CO₂迅速汽化，形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破，喷出时的能量转化与内燃机的 冲程一致。 三、实验题 12．生活处处有物理。小明利用矿泉水瓶做了如下几个有趣的实验： (1)如图，矿泉水装水，接近装满时留一小气泡，在瓶中间画一十字标记。把它平放在检查面上，若气泡在十字处说明被检查面是 的；用手沿箭头方向猛推一下瓶子，气泡将 运动（选填“向后运动”、“向前运动”或“保持静止状态”）； (2)如图一开口的矿泉水瓶侧壁A、B处各扎一个小孔，用橡皮塞塞住，给瓶里充满水，将瓶放在足够高的桌面上，然后把橡皮塞同时拔出，可以看到从不同的孔向外喷水的水平射程不同，从而说明了液体内部压强与 有关； (3)如图一只空瓶中装入少量的水，拧紧瓶盖，用力地扭动瓶身几下，稍稍旋开瓶盖，就听到“砰”的一声且瓶盖被气体冲飞，瓶口和瓶内出现白雾，出现白雾说明瓶内气体温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）。图中②过程中能量转化的过程与四冲程内燃机的 冲程类似。若一台单缸汽油机，飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 次。 13．课外小组的同学们想探究“影响电水壶热效率的因素”。实验桌上备有温度计、电子秤、电水壶、停表、功率计量插座（如图所示，它能直接测量电水壶的实际功率）。实验前，同学们提出猜想：电水壶的热效率可能与电水壶的保温性、功率、装水的质量、环境温度等有关。同学们按照不同猜想，分小组进行实验探究，在每次实验开始时，保证电水壶和水的初温与室温相同。下表为一小组同学用同一只电水壶进行两次实验所记录的实验数据。 0.5 1.5 17 17 100 100 1555 1555 135 350 ① ② （1） 根据实验数据分析，该电水壶的热效率η较高的应是 ；（选填“①”或“②”） （2）请根据表格中实验数据，归纳出实验结论： 。 四、计算题 14．如皋拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从南京自驾前往如皋进行研学旅行。南京到如皋全程约270km，驾车前往大约需要3h。（汽油的热值取，汽油的密度取） (1)求汽车的平均速度； (2)汽车全程消耗汽油20L，求汽油完全燃烧放出的热量； (3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 15．一台以柴油机为动力的双履带消防车，质量为，静止时履带与地面接触的总面积为。消防车以的速度匀速通过某平直路段用时，克服阻力做了的机械功，共消耗柴油（；），求： (1)消防车2min通过的路程； (2)消防车静止时，对水平地面产生的压强； (3)消防车在这段路程中消耗柴油用于牵引力做功的效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第十四章 内能的利用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 D A C C B C C 1．D 【详解】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误； B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，故B错误； C．试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对活塞做功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减小，故C错误； D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时，即做功冲程，内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．在该实验中，为了比较不同燃料燃烧放出的热量，要控制燃料的质量相同、被加热液体的种类和质量相同等，运用了控制变量法；燃料燃烧放出的热量不能直接测量，而是通过被加热液体升高的温度来体现，这运用了转换法，所以研究方法是控制变量和转换法，故A正确； B．该实验的研究对象是不同的燃料，通过比较燃料燃烧放出热量的多少来比较燃料的情况，而不是烧杯中被加热的液体，故B错误； C．实验中需要用天平测量燃料的质量，保证燃料质量相同，但不需要秒表，因为不是比较相同时间内的情况，而是比较燃料完全燃烧放出的热量，故C错误； D．燃料的热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与相同时间内温度计示数大小无关，相同时间内温度计示数越大，只能说明在相同时间内该燃料放出的热量多，但不能说明其热值一定大，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．由题意可知，爆破时的能量转化情况为内能转化为机械能，本选项为汽油机的吸气冲程，此冲程不存在能量转化，故A不符合题意； B．由图像可知，本选项为汽油机的压缩冲程，此冲程的能量转化情况为机械能转化为内能，与爆破时的能量转化情况不相同，故B不符合题意； C．由图像可知，本选项为汽油机的做功冲程，此冲程的能量转化情况为内能转化为机械能，与爆破时的能量转化情况相同，故C符合题意； D．由图像可知，此选项为汽油机的排气冲程，此冲程不存在能量转化，故D不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内能转移到人体，故A错误； B．钻木取火，是通过做功的方式，将机械能转化为内能，故B错误； C．中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量，因此是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确； D．机械能和电能虽然可以相互转化，但能量转化具有方向性。例如：热传递的方向性，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体，如：冬天用温热的手接触冰冷的物体，手上的内能会转移到物体上，而不会出现物体的内能自动转移到手上使手更热的情况，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】图a：瓶中留有少量水，盖上瓶盖，此时瓶内气体处于初始状态。图b：扭转瓶子，压缩瓶内的气体，此时外力对瓶内气体做功，气体的内能增加，温度升高。 图c：轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的高压气体冲出，同时瓶内出现白雾。这是由于瓶内气体膨胀对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化形成白雾；图甲为吸气冲程，无能量转化。图乙为做功冲程，将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能。图丙为排气冲程，排出废气，无能量转化。图丁为压缩冲程，将活塞的机械能转化为气体的内能。对比实验过程与内燃机冲程：图b扭转瓶子压缩气体，机械能转化为内能，与内燃机的压缩冲程相似。图c气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相似。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】AB．对比甲丙，燃料的种类相同，均为燃料a，质量相同，根据，燃料完全燃烧完后放出的热量相同，则甲烧杯中液体1和丙烧杯中液体2吸收热量相同；对比甲乙，加热相同的液体1，液体的末温，则甲烧杯中液体1吸收的热量大于乙烧杯中液体1吸收的热量，也说明甲中燃料a放出的热量更多。所以燃料b放出热量最少，乙中液体1吸收热量最少，故AB错误； C．对比甲乙，加热相同的液体1，液体的末温 说明甲中燃料a放出的热量多于乙中燃料b放出的热量，燃料质量均为10g，则燃料a的热值比燃料b的大，故C正确； D．对比甲丙，用相同的燃料加热不同的液体，液体的末温，说明甲中液体1升温较快，则液体1的比热容比液体2的小，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．BC 段是冰的熔化过程，晶体熔化时吸收热量，温度不变，但内能增大。故A错误； BC．0~2min冰吸收热量 0 ~12min 是 0~2min 时间的 6 倍，且单位时间内物质吸收热量相等，所以 0 ~12min 物质吸收热量为 CD 段水从0℃升高到100℃，水吸收热量 即水吸收的热量为冰吸收热量的10倍，因为单位时间吸热相等，故水吸收热量时间为冰吸吸收热量时间的10倍为20min。 所以 故B错误，C正确； D．0~2min消耗酒精的质量为0.4g，酒精完全燃烧放出热量为 该酒精灯的加热效率为 故D错误。 故选C。 8．丙 【详解】甲乙两图显示的是机械能转化为内能，丙图显示的是内能转化为机械能。所以丙图与甲乙两图能量转化方向不同。 9．重力势 【详解】由图和题意可知，列车进站时爬坡，质量不变，速度减小，高度增大，列车的动能减小，重力势能增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能。 10． 部分 有 【详解】[1]火箭加速上升过程中，受到大气的阻力，火箭克服阻力做功，燃料燃烧放出热量会有一部分转化为火箭表面的内能，只有有一部分转化为机械能。 [2]一切物体在任何情况下都有惯性，天宫一号进入轨道后有惯性。 11． 增大 升高 做功 【详解】[1][2]将二氧化碳进行压缩时，压缩气体体积，对气体做功，内能变大，温度升高。 [3]当压缩气体迅速膨胀时，对外做功，内能转化为机械能；内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能，因此CO₂迅速汽化，形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破，喷出时的能量转化与内燃机的做功冲程一致。 12．(1) 水平 向前运动 (2)液体深度 (3) 降低 压缩 10 【详解】（1）[1]图中，由于瓶中的水受到的重力的方向竖直向下，若气泡在十字处说明被检查面是水平的。 [2]用手沿箭头方向猛推一下瓶子，瓶中的水由于惯性会“挤”向瓶底，因此气泡将向前运动。 （2）图中，看到从深度不同的孔向外喷水的水平射程不同，从而说明了液体内部压强与液体的深度有关。 （3）[1]瓶口和瓶内出现白雾，是水蒸气遇冷液化形成，出现白雾说明瓶内气体温度降低。 [2]图中②过程中，在压缩瓶内气体体积，瓶子机械能转化为气体内能，能量转化的过程与四冲程内燃机的压缩冲程类似。 [3]四冲程单缸汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮每秒钟转20圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以，1s内飞轮转20圈，活塞往复运动20次，共10个工作循环，做功10次。 13． ② 其它因素一定时，装水的质量越大，电水壶的效率越高 【详解】（1）[1]第一次实验，水吸收的热量 第一次实验消耗的电能 第一次实验的热效率 第二次实验时水吸收的热量 第二次实验消耗的电能 第二次实验的热效率 根据实验数据分析，该电水壶的热效率较高的应是②。 （2）[2]由以上计算可知，在电水壶的保温性、功率、环境温度等因素相同的情况下，装的水质量较大时，电水壶的热效率也较高，所以可得出结论，电水壶热效率与装水的质量有关，其它因素一定时，装水的质量越大，电水壶的效率越高。 14．(1)90 km/h (2) (3)37.5% 【详解】（1）根据速度公式，代入路程和时间，得速度 （2）汽油体积 质量 完全燃烧放出的热量为 （3）发动机做的有用功 效率 15．(1)600m (2) (3)40% 【详解】（1）消防车2min通过的路程 （2）消防车静止时，对水平地面产生的压力 对水平地面产生的压强 （3）柴油完全燃烧放出的热量 消耗柴油用于牵引力做功的效率 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$