第十四章 内能的利用 达标测试 习题课件-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

第十四章《内能的利用》达标测试 1 一、选择题：本大题共10小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选 项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示是内燃机工作循环中的四个冲程，其中图甲是（　C　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2. 小明将两个表面光滑的铅柱相互紧压，发现两者粘在一起，由此得出分子 间存在引力。小华认为此实验不能排除是大气压把两个铅柱压在一起。下列 实验中，能帮助小华释疑的是（　D　） A. 挂一个钩码，铅柱不分离 B. 挂两个钩码，铅柱不分离 C. 铅柱略错开，铅柱不分离 D. 置于真空罩内，铅柱不分离 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3. 关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是（　D　） A. 物体温度升高，该物体一定吸收了热量 B. 物体的温度越高，该物体具有的热量越多 C. 物体吸收了热量，该物体温度一定升高 D. 物体温度升高，该物体内能一定增加 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4. 改变物体内能的方式只有做功和热传递。下图是用针筒对密闭容器内空气 做功的示意图，针筒初始状态及温度计示数如图甲所示。小明在第一次实验 中缓慢下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图乙所示；在第二次实验中迅 速下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图丙所示。已知两次实验中，活塞 均对针筒内空气做功（针筒内空气分子势能变化忽略不计），则从甲到乙的 过程中，筒内空气（　C　） C A. 内能一定增大 B. 内能一定减小 C. 一定向外界放热 D. 一定从外界吸热 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5. 如图所示表示的是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不正确的是 （　C　） A. 废气的排放所占比例最大，减少该部分能量损失可有效提高热机效率 B. 冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率 C. 该汽油机的效率为73％ D. 该汽油机的能量利用率为27％ C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6. 端午佳节，人们常食用盐蛋。盐蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表面涂 抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间。下列说法正确的是（　A　） A. 鸭蛋变咸是一种扩散现象 B. 鸭蛋变咸是因为内部产生了盐 C. 煮盐蛋升温的过程中，盐蛋内能不变 D. 盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋内能增大 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7. 蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时，为了避免手被烫伤，要 先用手蘸一下凉水，他这样做的主要道理是（　D　） A. 利用凉水是热的不良导体，把手和热馒头分开 B. 利用凉水温度低，能快速降低蒸笼内水蒸气的温度 C. 利用凉水蒸发要吸热，能降低水的温度 D. 利用凉水先对手进行冷却，同时又由于水的比热容较大，避免手被烫伤 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8. 某燃料质量一定，分子状态模型从图甲变成图乙，温度保持不变，此过程 该燃料（　B　） A. 发生了汽化 B. 分子动能不变 C. 内能保持不变 D. 若被点燃，燃烧不完全，热值会变小 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9. 下列关于内能方面的描述中正确的是（　B　） A. 物体的温度为0 ℃时，内能为零 B. 汽油机在完成一个工作循环的过程中，压缩冲程将机械能转化为内能 C. 汽车甲比汽车乙的效率高，是因为汽车甲消耗的汽油比汽车乙消耗的汽油多 D. 热值大的燃料燃烧时的效率高 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10. 如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，往易拉罐里喷少量酒 精，然后将一个空的纸杯迅速套上，将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小 孔，纸杯就会“冲天”飞出去。下列说法正确的是（　D　） A. 酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 B. 纸杯飞出去的过程，相当于内燃机的排气冲程 C. 纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D. 纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 二、非选择题：本大题共8小题，共60分。 11. （6分）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程； 只有 冲程对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮转动的 ⁠完成 的。如图所示为四冲程汽油机的 冲程，在该冲程中，气缸内气体的 内能 （选填“减小”“增大”或“不变”）。汽油机以水作为冷却 剂，是因为水具有较大的 （选填“热值”“密度”或“比热 容”）。 压缩　 做功　 惯性　 压缩　 增大　 比热容　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12. （4分）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号 F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10 min后，神舟十五号 载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得成功。 （1）火箭发射时选用液态氢作燃料是因为氢具有较大的 （选填 “内能”“比热容”或“热值”），而且有利于环境保护。 （2）火箭喷气发动机，自带燃料和氧化剂，它工作时不需要空气，可以在 大气层外工作。火箭升空时，燃料燃烧向后高速喷出气体，从而获得前进的 动力，此过程把燃料燃烧产生的 转化为火箭的 能。 （3）火箭在大气层内高速运动时，会使其头部整流罩与空气剧烈摩擦，整 流罩的内能增加，温度升高达上千摄氏度。这是通过 （选填“做 功”或“热传递”）的方式来改变整流罩内能的。 热值　 内能　 机械　 做功　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13. （6分）（1）如图所示图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图， 图E、F是演示实验的示意图，B图是 冲程，与它原理相同的 是 图所示的演示实验。 压缩　 E　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （2）下列选项可能符合汽油机能量流向的是 ⁠。 C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14. （5分）某品牌汽车汽油机的能量流程图如图所示，若该汽车在行驶过程 中消耗汽油0.2 kg，假如这些汽油完全燃烧，则牵引力做的功是 J（2分）；使水箱中20 kg的冷却水温度升高 ℃（2分）（不计热散失），行驶中的汽车在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 的方式增加物体内能的。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃），q汽油＝4.2×107 J/kg] 2.52×106　 30　 做功　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15. （6分）甲、乙两液体冷却过程中的温度与时间关系如图所示，两液体在 相同时间内放出的热量相等。已知m甲＜m乙。 （1）乙所在的环境温度可能是 ⁠。 A. 0 ℃ B. 20 ℃ C. 30 ℃ D. 40 ℃ A　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （2）甲的比热容 （选填“＞”“＝”或“＜”）乙的比热容，依 据是 ⁠ ⁠ ⁠。 ＞　 由于两种液体在相同的时间内放出的热量相等，由Q＝cmΔt可知，c＝ ，已知相等的时间内Q乙＝Q甲，又因为m甲＜m乙，Δt甲＜Δt乙所以＞ ，即c甲＞c乙　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16. （10分）天然气灶使用方便、经济环保，天然气已经走入千家万户。某 天然气灶将一壶质量为4 kg、温度为20 ℃的水加热至70 ℃，已知水的比热容 为4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值为4.0×107 J/m3。求： （1）此过程水吸收的热量为多少？ 解：（1）这壶水吸收的热量为 Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×4 kg×（70 ℃－20 ℃） ＝8.4×105 J； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （2）若天然气完全燃烧放出的热量只有70％被水吸收，则该过程需要完全 燃烧多少天然气？ 解：（2）根据题干可知，燃料燃烧放出热量与水吸收的热量之间的关系为 Q吸＝Q放×70％， 则燃料燃烧放出的总热量为Q放＝＝＝1.2×106 J， 依据热值公式Q放＝Vq可知，放出1.2×106 J热量需要天然气的体积为V＝ ＝＝0.03 m3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17. （12分）一款远程无人驾驶清扫车在自动驾驶时使用雷达传感器，以及 激光测距器来了解周围的交通状况，该款车以20 m/s的速度在一段平直的公 路上匀速行驶4 min 40 s，消耗汽油1.2 kg。已知，清扫车行驶过程中的牵引 力为2 025 N，汽油的热值为4.5×107 J/kg。求： （1）清扫车行驶的路程； 解：（1）根据题意知道，该款车以20 m/s的速度在一段平直的公路上匀速行 驶4 min 40 s，通过的路程 s＝vt＝20 m/s×（4×60 s＋40 s）＝5 600 m； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （2）1.2 kg汽油完全燃烧放出的热量； 解：（2）由Q放＝mq知道，1.2 kg汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝qm＝4.5×107 J/kg×1.2 kg＝5.4×107 J； （3）在此过程中清扫车发动机的效率是多少？ 解：（3）在此过程中清扫车发动机做的有用功 W有用＝Fs＝2 025 N×5 600 m＝1.134×107 J； 清扫车发动机的效率是η＝＝＝21％。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （4）假设此过程中，汽油完全燃烧，除了做有用功外，其余能量全部用来 加热水。在不考虑其他热损失的情况下，可使初温为20 ℃，质量900 kg的水 升高多少 ℃？[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）] 解：（4）在此过程中，发动机所做额外功为 W额外＝Q放－W有用＝5.4×107 J－1.134×107 J＝4.266×107 J； 水升高的温度是Δt＝＝≈11.3 ℃。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18. （11分）小明想了解热水在图1的哪个杯子中降温更快，他往两杯子中倒 入等质量的热水同时开始计时，测得水温随时间变化的图像如图2。 （1）由图2可推测 （选填“甲”或“乙”）杯中的热水先降温至40 ℃。 乙　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （2） （选填“甲”或“乙”）杯中的水在0～10 min放出的热量较 多，依据是 ⁠ ⁠。 乙　 由题意可知，甲、乙杯中都为水、质量相等，在0～10 min内Δt 甲＜Δt乙，根据Q＝cmΔt可知Q甲＜Q乙，即乙杯中的水放出的热量较多　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （3）是什么因素造成了两杯热水降温快慢的不同，小明猜想可能是两个杯 子开口散热面积的不同和杯身散热的不同。请设计实验探究热水降温快慢与 玻璃杯开口大小是否有关，写出实验步骤（已知提供足量热水，从图3中自 选器材）。 实验步骤： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 因热水降温快慢可能与两个杯子开口散热面积的大小和杯身散热的情况有 关，则在设计实验时，要运用控制变量法，故实验步骤如下： ①将玻璃杯A和玻璃杯B外表面包上隔热材料； ②将玻璃杯A和玻璃杯B倒入质量相等的热水； ③用温度计测量玻璃杯A和玻璃杯B中热水对应的温度t1； ④每隔5 min再次测量温度，重复4次，在下表中记录对应的温度； t1/℃ t2/℃ t3/℃ t4/℃ t5/℃ 玻璃杯A 玻璃杯B ⑤分析数据，得出结论。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 参考答案 1. C　2.D　3.D　4.C　5.C　6.A　7.D　8.B　9.B　10.D 11. 压缩　做功　惯性　压缩　增大　比热容 12. （1）热值　（2）内能　机械　（3）做功 13. （1）压缩　E　（2）C 14. 2.52×106　30　做功 15. （1）A　（2）＞　由于两种液体在相同的时间内放出的热量相等，由Q ＝cmΔt可知，c＝，已知相等的时间内Q乙＝Q甲，又因为m甲＜m乙，Δt甲＜ Δt乙所以＞，即c甲＞c乙 Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103 J/（kg∙℃）×4 kg×（70 ℃－20 ℃）＝ 8.4×105 J； （2）根据题干可知，燃料燃烧放出热量与水吸收的热量之间的关系为 Q吸＝Q放×70％， 则燃料燃烧放出的总热量为 Q放＝＝＝1.2×106 J， 依据热值公式Q放＝Vq可知，放出1.2×106　J热量需要天然气的体积为 16. 解：（1）这壶水吸收的热量为 V＝＝＝0.03 m3。 17. 解：（1）根据题意知道，该款车以20 m/s的速度在一段平直的公路上匀 速行驶4 min 40 s，通过的路程 s＝vt＝20 m/s×（4×60 s＋40 s）＝5 600 m； （2）由Q放＝mq知道，1.2 kg汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝qm＝4.5×107 J/kg×1.2 kg＝5.4×107 J； （3）在此过程中清扫车发动机做的有用功 W有用＝Fs＝2 025 N×5 600 m＝1.134×107 J； 清扫车发动机的效率是 η＝＝＝21％。 （4）在此过程中，发动机所做额外功为 W额外＝Q放－W有用＝5.4×107 J－1.134×107 J＝4.266×107 J； 水升高的温度是 Δt＝＝≈11.3 ℃。 18. （1）乙　（2）乙　由题意可知，甲、乙杯中都为水、质量相等，在0～ 10 min内Δt甲＜Δt乙，根据Q＝cmΔt可知Q甲＜Q乙，即乙杯中的水放出的热量 较多 （3）因热水降温快慢可能与两个杯子开口散热面积的大小和杯身散热的情 况有关，则在设计实验时，要运用控制变量法，故实验步骤如下： ①将玻璃杯A和玻璃杯B外表面包上隔热材料； ②将玻璃杯A和玻璃杯B倒入质量相等的热水； ③用温度计测量玻璃杯A和玻璃杯B中热水对应的温度t1； ④每隔5 min再次测量温度，重复4次，在下表中记录对应的温度； t1/℃ t2/℃ t3/℃ t4/℃ t5/℃ 玻璃杯A 玻璃杯B ⑤分析数据，得出结论。 $$