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．如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（   ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．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 3． 如图是国产新能源汽车中的一款插电式混合动力汽车，同时使用电动机和内燃机，其内燃机热效率最高可达43%；此外，其拥有快捷语音助手，可实现车外语音控制自动泊车和开关门等功能。分析该种新能源汽车，不是其提升热机效率的方法有（　　） A．尽量使用热值大的燃料 B．优化冲程控制，让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 C．使用粘度低的机油进而减少热机内部各部件间的摩擦 D．车型设计中，采用高效传动和轻量化车身，进而减重 4．如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体对纸杯做了功 B．罐内气体的内能增加 C．能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D．能量转化情况与内燃机的排气冲程相同 5．如图为某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值q取。以下说法正确的是（　　） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．完全燃烧10kg汽油可放出的热量 C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能增大 D．该汽油机工作效率可达65% 6．周师傅在火宫殿炸制臭豆腐已有20多年。下列说法正确的是 （    ） A．将臭豆腐放入油锅中炸制并不断翻动，主要通过做功的方法来增加臭豆腐的内能 B．臭豆腐吸热升温，含有的热量增加 C．木炭未完全燃烧时热值变小 D．闻到香味是由于分子不停地做无规则运动 7．2022年11月30日7时33分，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”。下列说法正确的是（　　） A．火箭发射升空的发动机不属于热机 B．火箭燃料燃烧越充分，其热值越大 C．燃料用了一部分后，质量变小，热值不变 D．燃料燃烧释放的热量越多，热机效率越高 二、填空题 8．单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内完成 个冲程，做功 次。 9．柴油机的构造与汽油机类似，不同点在于柴油机有一个喷油嘴而没有火花塞，其压缩冲程结束时，气缸内气体被压缩为高温气体，温度超过柴油的燃点，此时由喷油嘴向气缸内喷入雾化的柴油，柴油迅速燃烧，从而推动活塞做功，则如图中图 是柴油机的做功冲程，柴油燃烧时将 能转化为 能。 10．大课间，小冬同学用矿泉水瓶做物理小实验，如图所示，将装有少量水的矿泉水瓶瓶盖拧紧，接着用两手握住瓶下三分之一处，用力拧几圈使其严重变形，然后轻轻旋开瓶盖，“砰”的一声，瓶盖飞出数米远，瓶口出现大量白气。瓶盖飞出时的能量转化与内燃机的 冲程相同，瓶内气体的内能是通过 方式改变。 11．用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为的天然气，放出热量 J；若用这些热量去烧水，结果发现将初始温度为的水加热到，则此热水器的加热效率是 []。 12．在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 图。此单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒钟内完成 个冲程。 三、实验题 13．根据图所示实验回答下列问题。 (1)如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。加热时是通过 方式改变水内能的；水蒸气把塞子冲出去过程中的能量转化和四冲程汽油机的 冲程相同； (2)如图所示，用酒精灯、烧杯、试管、温度计等器材比较水和煤油的吸热情况。试管中的水和食用油的 相同，加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的，煤油的温度升高的多，说明 的比热容大。 14．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。 四、计算题 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。 16．周末，小苏全家一起外出露营，妈妈用卡式炉为大家烧水泡茶。如图所示为某品牌卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶中装入2.5kg初温为20℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容为，丁烷的热值为4.8×107J/kg。求： (1)水吸收的热量为多少焦? (2)25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为多少焦? (3)卡式炉的加热效率为多少? 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 B C A A B D C 1．B 【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，火花塞未点火，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．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。 3．A 【详解】增大热机效率的方法：1.尽量减少各种热损失；2.使燃料完全燃烧，保持良好的润滑；3.减少摩擦损失的能量。 A．使用热值大的燃料，只是相同质量的燃料可以放出更多的能量，但是不能改变能量的转化率，不能提高热机的效率，故A符合题意； B．使燃料燃烧的更充分，可以提高能量的利用率，即提高热机效率，故B不符合题意； C．热机内部的摩擦是额外功产生的最主要的原因，减少摩擦可以提高热机效率，故C不符合题意； D．减少车本身的自重，可以减少轮胎与地面的摩擦，可以提高热机效率，故D不符合题意。 故选A。 4．A 【详解】AB．纸杯飞出去时，易拉罐内的酒精气体对纸杯做功，气体的内能减小，故A正确、B错误； CD．纸杯飞出过程中，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故CD错误。 故选A。 5．B 【详解】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误； B．完全燃烧10kg汽油放出的热量，故B正确； C．四冲程汽油机在做功冲程中，高温高压气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，故C错误； D．由图可知，输出的有用功在总能量中所占的比例100%-33%-25%-7%=35% 所以内燃机的效率为35%，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．将臭豆腐放入油锅中炸制并不断翻动，主要通过热传递的方法来增加臭豆腐的内能，臭豆腐吸收热量，内能增大，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有的热量，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧充分程度无关，木炭未完全燃烧时热值不变，故C错误； D．闻到香味是由于分子不停地做无规则运动，分子不断扩散到空气中，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．火箭发射升空时发动机内能量转化与汽油机的做功冲程一致，都是将内能转化为机械能，所以火箭发射升空的发动机属于热机，故A错误； B．燃料热值大小是燃料的属性，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误； C．燃料用了一部分后，所含的物质减少，质量变小，但热值不变，故C正确； D．热机效率指的是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，燃料燃烧释放的热量越多，热机效率不一定越高，故D错误。 故选C。 8． 40 10 【详解】[1][2]四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，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，完成40个冲程，做功10次。 9． 甲 化学 内 【详解】[1]图中甲图燃料燃烧，气体对外做功，内能转化为机械能，活塞向下移动，所以图甲表示的是做功冲程。 [2][3]柴油燃烧时向外放热，将储存的化学能转化为内能。 10． 做功 做功 【详解】[1][2]水蒸气对瓶盖做功，将瓶盖推出，水蒸气的内能转化为瓶盖的机械能，内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，所以能量转化跟内燃机的做功冲程相同，瓶内气体的内能是通过做功方式改变。 11． 4×106 84% 【详解】[1]完全燃烧热值为的天然气，放出热量 [2]将初始温度为的水加热到，水吸收热量 热水器的加热效率 12． 乙 丙 80 【详解】[1]压缩冲程是机械能转化为内能，与之相同的只有图乙，甲是内能转化为机械能； [2]图丙火花塞点火是做功冲程，利用内能做功，图丁，是压缩冲程； [3]问每秒完成多少冲程，给的数据是分钟，先将分钟化成秒 因为一个工作循环内，飞轮转2转，对应4个冲程，现在1s内转40r，对应80个冲程。 13．(1) 热传递 做功 (2) 质量 加热时间 水 【详解】（1）[1]加热时水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递方式改变水的内能。 [2]水蒸气把塞子冲出去过程中水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，能量转化和四冲程汽油机的做功冲程相同。 （2）[1]比较水和煤油的吸热能力的实验中，根据控制变量法，要控制试管中的水和食用油的质量相同。 [2]实验中用同一热源加热，单位时间内水和煤油吸收热量相同，根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。 [3]加热相同时间，吸收相同热量，煤油的温度升高的多，说明水的比热容大。 14．(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。 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 16．(1)8.4×105J (2)1.2×106J (3)70% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为 （3）卡式炉的加热效率为 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 $$