第十四章内能的利用单元练习 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第十四章《内能的利用》 满分 100分 一、选择题（每题3分，共21分） 1. 关于热机，下列说法正确的是（ ） A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B.柴油机在吸气冲程吸入空气和柴油的混合物 C.四冲程内燃机除做功冲程外，其余冲程靠飞轮惯性完成 D.热机效率可达100% 2. 在四冲程汽油机中，将内能转化为机械能的冲程是（ ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 3. 关于热机效率，下列说法正确的是（ ） A.热机消耗燃料越多，效率越高 B.热机功率越大，效率越高 C.热机效率是热机性能的重要指标 D.效率高的热机比效率低的做功多 4. 下列能源属于可再生能源的是（ ） A.煤 B.石油 C.天然气 D.太阳能 5.2024 年 4 月 25 日 20 时 58 分 57 秒，神舟十八号载人飞船搭载长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图甲所示。下列说法不正确的是（　　） A．火箭上升过程中飞船的机械能不守恒 B．火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图丙所示的冲程中的能量转化相同 C．火箭利用二力平衡获得升空动力 D．让燃料充分燃烧是提高热机效率的有效途径之一 6. 关于燃料热值，说法正确的是（ ） A.热值与燃料燃烧程度无关 B.易燃烧的燃料热值大 C.煤的热值大于干木柴，燃烧煤放热一定多 D.使用热值高的燃料可提高热机效率 7. 不能提高热机效率的措施是（ ） A.减小机械摩擦 B.增加工作时间 C.使燃料充分燃烧 D.利用废气余热 二、填空题（每空2分，共38分） 8. 热机将 能转化为 能；汽油机一个工作循环，活塞往复 次。 9. 汽油机压缩冲程中， 能转化为 能。完全燃烧100g汽油（q=4.6×10⁷J/kg）放热 J。 10. 内燃机能量流向：有用功25%，散热30%，废气35%，摩擦10%。燃烧2kg汽油（q=4.6×10⁷J/kg），有用功 J，废气带走 J。 11. 如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机工作示意图，其工作顺序是______（填字母）。图E、F是演示实验的示意图，其中与D图冲程原理相同的是______（选填“E”或“F”）图。该汽油机飞轮的转速为1200r/min，则该单缸四冲程汽油机每秒钟对外做功的次数为______次。若这台汽油机改用天然气做燃料，完全燃烧0.1m3天然气释放的热量的50%被水吸收，可以将100kg的水由20℃加热到______℃。[，] 12. 热机中 带走能量最多。热电站利用废气余热供热，使燃料利用率 。 13. 因为液氢热值高达1.4×108J/kg，很多大型运载火箭都用液氢作为燃料，若消耗液氢5t，则释放出的热量为___________J。高温高压燃气推动火箭升空过程中的能量转化与热机___________冲程的能量转化相同。 14.如图甲所示是小明用可乐瓶制作的水火箭，小明先在瓶中装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；此时瓶中气体的内能_____（选填“增加”、“减少”或“不变”）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，此过程的能量转化情况与热机的______（选填“乙”或“丙”）冲程相似，如果此热机1s做功20次，则汽油机曲轴转速为_________r/min。 四、实验题（共17分） 15. 水蒸气冲开软木塞实验（4分） （1）酒精燃烧： 能 → 能； （2）水内能增加：通过 方式； （3）冲开软木塞：水蒸气的内能 。 16. 为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。（5分） 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 (1) 在安装调整实验器材时，应先调节______（选填“A”或“B”）； (2)若要比较不同物质吸热的情况应选择______两图的装置进行实验； (3)小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表：通过分析表中数据可知，______的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了______这个物理量表示物体吸热能力的大小； (4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择______两图的装置进行实验。 17 . 小明设计了一组实验，如图所示，根据所学知识回答下列问题：（7分） (1)如图甲所示，先在试管内装上半管有色水，再从管上部慢慢注满酒精，用塞子塞紧管口，上下颠倒几次看到管中液面降低了少许，此现象直接说明分子间有___________； (2)如图乙所示为研究气体扩散的实验装置，二氧化氮气体的密度比空气大，在A、B两种放置玻璃瓶方中，方式___________更合理；抽掉玻璃板后，静置一段时间，两瓶气体颜色相同； (3)如图所示，丙、丁、戊三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同请你解答下列问题： ①比较不同燃料热值的实验，应选择___________两个装置（选填装置序号），取少量燃料，使之完全燃烧通过比较___________（选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）来比较不同燃料热值的大小； ②比较不同物质比热容的实验，应选择___________两个装置（选填装置序号）和___________（请填实验仪器来完成该实验）加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较___________来（选填“温度计升高的度数或“加热时间的长短”）判断的。 五、计算题（共12分） 18.（6分） 燃气热水器将100kg水从20℃加热到50℃，消耗1m³天然气（q=3.2×10⁷J/m³）。求： （1）天然气放热； （2）水吸热； （3）热水器效率。[c水=4.2×10³J/(kg·℃)] 19. （6分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给50kg、初温为的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为，煤的热值约为3×107J/kg。求： （1）煤完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率。 六、综合能力题（共12分） 20. （6分）阅读短文，回答问题。 热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集，柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。在热岛效应的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。 (1)减弱热岛效应的措施之一：增大城区的绿地、水体面积，多植树。城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性。 (2)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水_______（填物态变化名称）有_______（选填“吸热”或“放热”）的作用。 (3)研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应的因素之一。以四冲程发动机小车为例，回答下列问题： 实现机械能转化为内能的是_______冲程；实现内能转化为机械能的是_______冲程。 在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过_______的方式增加物体的内能。 21. （6分）请根据所学知识回答有关小汽车的一些问题。 (1)如图1所示的小汽车在水平公路高速行驶时，小汽车对地面的压力 _______ （选填“等于”“大于”“小于”）小汽车自身的重力。 (2)如图2所示，汽车发动机吸气、压缩、做功、排气四个冲程的顺序是 ____________ （图中的文字表示）。 (3)为了防止发动机过热，汽车的冷却系统用防冻冷却液循环来降低发动机的温度，以下不是汽车防冻冷却液物理特性的是 　     　 。 A．密度大 B．沸点高 C．熔点高 (4)如图3所示，汽车紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程做变速直线运动，如图所示，从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离，以下驾驶行为会增加停车距离的有（　　）。 A．酒后驾驶 B．打电话 C．抽烟 D．疲劳驾驶 (5)某小汽车在做制动测试时汽车以如图4所示的速度在平直的公路上行驶，紧急停车时，在反应过程中，汽车行驶20m，制动过程中所用的时间为5s，汽车在反应过程所用的时间为 ________ s。 (6)某小汽车在平直公路匀速行驶，百公里油耗为4.2kg，已知发动机的效率为40%，小汽车行驶过程中受到的阻力为 ________ N。（汽油的热值约为5×107J/kg） 参考答案与解析 选择题 1. C 汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴；柴油机吸气冲程只吸入空气；热机效率不可能达100% 2. C 做功冲程中燃气推动活塞做功，内能转化为机械能 3. C 效率与功率、做功量无关，取决于有用功占总能量的比例 4. D 太阳能可自然再生，化石能源不可再生 5. 6. A 热值是燃料固有属性；放热量还取决于质量；效率与热值无直接关系 7. B 增加工作时间不影响效率，只增加总做功量 填空题 8. 内；机械；两 9. 机械；内；4.6×10⁶ 10. 2.3×10⁷；3.22×10⁷ Q=2×4.6×10⁷=9.2×10⁷J；W=25%×Q=2.3×10⁷J；Q废=35%×Q=3.22×10⁷J 11. 12. 废气；提高 13. 14. 实验题 15. （1）化学；内 （2）热传递 （3）减少 16. 17. 计算题 18. （1）Q放 = Vq = 1×3.2×10⁷ = 3.2×10⁷J （2）Q吸 = cmΔt = 4200×100×30 = 1.26×10⁷J （3）η = Q吸/Q放×100% = 1.26×10⁷/3.2×10⁷×100% = 39.4% 19. 20. 21. ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十四章《内能的利用》 满分 100分 一、选择题（每题3分，共21分） 1. 关于热机，下列说法正确的是（ ） A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B.柴油机在吸气冲程吸入空气和柴油的混合物 C.四冲程内燃机除做功冲程外，其余冲程靠飞轮惯性完成 D.热机效率可达100% 2. 在四冲程汽油机中，将内能转化为机械能的冲程是（ ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 3. 关于热机效率，下列说法正确的是（ ） A.热机消耗燃料越多，效率越高 B.热机功率越大，效率越高 C.热机效率是热机性能的重要指标 D.效率高的热机比效率低的做功多 4. 下列能源属于可再生能源的是（ ） A.煤 B.石油 C.天然气 D.太阳能 5.2024 年 4 月 25 日 20 时 58 分 57 秒，神舟十八号载人飞船搭载长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图甲所示。下列说法不正确的是（　　） A．火箭上升过程中飞船的机械能不守恒 B．火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图丙所示的冲程中的能量转化相同 C．火箭利用二力平衡获得升空动力 D．让燃料充分燃烧是提高热机效率的有效途径之一 6. 关于燃料热值，说法正确的是（ ） A.热值与燃料燃烧程度无关 B.易燃烧的燃料热值大 C.煤的热值大于干木柴，燃烧煤放热一定多 D.使用热值高的燃料可提高热机效率 7. 不能提高热机效率的措施是（ ） A.减小机械摩擦 B.增加工作时间 C.使燃料充分燃烧 D.利用废气余热 二、填空题（每空2分，共38分） 8. 热机将 能转化为 能；汽油机一个工作循环，活塞往复 次。 9. 汽油机压缩冲程中， 能转化为 能。完全燃烧100g汽油（q=4.6×10⁷J/kg）放热 J。 10. 内燃机能量流向：有用功25%，散热30%，废气35%，摩擦10%。燃烧2kg汽油（q=4.6×10⁷J/kg），有用功 J，废气带走 J。 11. 如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机工作示意图，其工作顺序是______（填字母）。图E、F是演示实验的示意图，其中与D图冲程原理相同的是______（选填“E”或“F”）图。该汽油机飞轮的转速为1200r/min，则该单缸四冲程汽油机每秒钟对外做功的次数为______次。若这台汽油机改用天然气做燃料，完全燃烧0.1m3天然气释放的热量的50%被水吸收，可以将100kg的水由20℃加热到______℃。[，] 12. 热机中 带走能量最多。热电站利用废气余热供热，使燃料利用率 。 13. 因为液氢热值高达1.4×108J/kg，很多大型运载火箭都用液氢作为燃料，若消耗液氢5t，则释放出的热量为___________J。高温高压燃气推动火箭升空过程中的能量转化与热机___________冲程的能量转化相同。 14.如图甲所示是小明用可乐瓶制作的水火箭，小明先在瓶中装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；此时瓶中气体的内能_____（选填“增加”、“减少”或“不变”）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，此过程的能量转化情况与热机的______（选填“乙”或“丙”）冲程相似，如果此热机1s做功20次，则汽油机曲轴转速为_________r/min。 四、实验题（共17分） 15. 水蒸气冲开软木塞实验（4分） （1）酒精燃烧： 能 → 能； （2）水内能增加：通过 方式； （3）冲开软木塞：水蒸气的内能 。 16. 为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。（5分） 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 (1) 在安装调整实验器材时，应先调节______（选填“A”或“B”）； (2)若要比较不同物质吸热的情况应选择______两图的装置进行实验； (3)小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表：通过分析表中数据可知，______的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了______这个物理量表示物体吸热能力的大小； (4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择______两图的装置进行实验。 17 . 小明设计了一组实验，如图所示，根据所学知识回答下列问题：（7分） (1)如图甲所示，先在试管内装上半管有色水，再从管上部慢慢注满酒精，用塞子塞紧管口，上下颠倒几次看到管中液面降低了少许，此现象直接说明分子间有___________； (2)如图乙所示为研究气体扩散的实验装置，二氧化氮气体的密度比空气大，在A、B两种放置玻璃瓶方中，方式___________更合理；抽掉玻璃板后，静置一段时间，两瓶气体颜色相同； (3)如图所示，丙、丁、戊三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同请你解答下列问题： ①比较不同燃料热值的实验，应选择___________两个装置（选填装置序号），取少量燃料，使之完全燃烧通过比较___________（选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）来比较不同燃料热值的大小； ②比较不同物质比热容的实验，应选择___________两个装置（选填装置序号）和___________（请填实验仪器来完成该实验）加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较___________来（选填“温度计升高的度数或“加热时间的长短”）判断的。 五、计算题（共12分） 18.（6分） 燃气热水器将100kg水从20℃加热到50℃，消耗1m³天然气（q=3.2×10⁷J/m³）。求： （1）天然气放热； （2）水吸热； （3）热水器效率。[c水=4.2×10³J/(kg·℃)] 19. （6分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给50kg、初温为的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为，煤的热值约为3×107J/kg。求： （1）煤完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率。 六、综合能力题（共12分） 20. （6分）阅读短文，回答问题。 热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集，柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。在热岛效应的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。 (1)减弱热岛效应的措施之一：增大城区的绿地、水体面积，多植树。城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性。 (2)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水_______（填物态变化名称）有_______（选填“吸热”或“放热”）的作用。 (3)研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应的因素之一。以四冲程发动机小车为例，回答下列问题： 实现机械能转化为内能的是_______冲程；实现内能转化为机械能的是_______冲程。 在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过_______的方式增加物体的内能。 21. （6分）请根据所学知识回答有关小汽车的一些问题。 (1)如图1所示的小汽车在水平公路高速行驶时，小汽车对地面的压力 _______ （选填“等于”“大于”“小于”）小汽车自身的重力。 (2)如图2所示，汽车发动机吸气、压缩、做功、排气四个冲程的顺序是 ____________ （图中的文字表示）。 (3)为了防止发动机过热，汽车的冷却系统用防冻冷却液循环来降低发动机的温度，以下不是汽车防冻冷却液物理特性的是 　     　 。 A．密度大 B．沸点高 C．熔点高 (4)如图3所示，汽车紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程做变速直线运动，如图所示，从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离，以下驾驶行为会增加停车距离的有（　　）。 A．酒后驾驶 B．打电话 C．抽烟 D．疲劳驾驶 (5)某小汽车在做制动测试时汽车以如图4所示的速度在平直的公路上行驶，紧急停车时，在反应过程中，汽车行驶20m，制动过程中所用的时间为5s，汽车在反应过程所用的时间为 ________ s。 (6)某小汽车在平直公路匀速行驶，百公里油耗为4.2kg，已知发动机的效率为40%，小汽车行驶过程中受到的阻力为 ________ N。（汽油的热值约为5×107J/kg） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$