第十四章 内能的利用 章末测试卷-2025-2026学年物理九年级全一册人教版（2024）

第14章内能的利用章末测试卷-2025-2026学年物理九年级全一册人教版（2024） 一、单选题 1．2025年7月19日上午，西藏林芝的雅鲁藏布江畔，人类史上最大的水电工程——雅鲁藏布江下游水电工程正式破土动工！工程主要采取截弯取直、隧洞引水的开发方式，该河段落差为2350m，将建设5座梯级电站，创造3个三峡的发电量。水力发电利用的是（　　） A．机械能 B．内能 C．太阳能 D．化学能 2．如图所示，在试管内装适量水，用带玻璃管的胶塞塞住，加热试管使水沸腾，小叶轮转动。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧，其内能转化为化学能 B．水被加热，是通过做功使水的内能增加 C．叶轮转动，此现象与热机工作原理相同 D．水蒸气推动叶轮转动，水蒸气内能增加 3．如图所示，在2025年蛇年春晚舞台上，一群穿着花棉袄的人形机器人随音乐扭秧歌。下列相关物理知识分析中，错误的是（　　） A．机器人跳舞时是电能转化为机械能 B．手绢在机器人手上保持匀速圆周运动时，手绢边缘的花边运动状态不变 C．机器人向上抛手绢，手绢离开手后仍能继续向上运动，这是因为手绢具有惯性 D．机器人扭秧歌时需要调整姿势保持平衡，但重力方向始终竖直向下 4．如图甲、乙、丙，为蒸汽机或汽（柴）油机原理图，下列说法是正确的是（　　） A．汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸 C．图甲为汽油机工作原理图，图乙为蒸汽机原理图 D．图丙为汽油机做功冲程，它把内能转化为机械能 5．下图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是（　　） A．四个冲程的顺序应该是乙→甲→丁→丙 B．乙冲程的活塞正在往下运动 C．丁冲程将内能转化为机械能 D．热机是利用机械能做功的机器 6．关于能量守恒定律，下列说法中错误的是（   ） A．能量守恒定律的成立是有一定条件的 B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化 C．做功改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程 D．热传递改变内能的过程是能量的转移过程 7．围炉煮茶是一种传统的文化活动，近两年又成为一种新颖、时尚的生活方式。茶水沸腾后，人们发现茶壶盖在不断跳动，同时壶嘴上方产生大量的“白气”，如图所示，下列有关说法正确的是（   ） A．木炭燃烧时将内能转化为化学能 B．木炭燃烧放出的热量全部被茶水吸收 C．壶盖跳动时水蒸气的内能增大 D．整个煮茶过程中能量守恒 8．由热值的定义可知，热值，式中m是燃料的质量，Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么（   ） A．热值的大小与Q成正比 B．热值的大小与m成反比 C．若煤的热值大于干柴的热值，则燃烧1kg煤所放出的热量一定比燃烧1kg干柴放出的热量多 D．热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定 二、填空题 9．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是 的那部分能量，占燃料 的能量的25%。用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J。（柴油的热值为） 10．露天燃烧秸秆会严重污染环境。若将秸秆制成“秸秆煤”可提高秸秆的利用率，秸秆煤的热值为，完全燃烧10kg的秸秆煤可放出 J的热量。燃烧时，秸秆煤的化学能转化为 能。 11．200g酒精完全燃烧放出的热量是，则酒精的热值为 J/kg，如果酒精燃烧不充分，它释放出的热量会变 （选填“少”或“多”）；酒精用去一半，剩余酒精的热值 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 12．如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电火花发生器的按钮，将看到的现象是 。在此过程中，酒精燃烧后燃气的 能转化为塞子的机械能。 13．如图所示是内能做功的演示实验，向试管内倒些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试管使水沸腾，一会儿，水蒸气就冲击小叶轮，使其旋转。在这一现象中能量的转化或转移过程为先是燃料的 能转化为 能，接着是 能传递给 ，最后 对 做功，将 能转化为 能。 14．如图甲所示，用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时，可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功，使得试管内气体内能 ，此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 图所示的能量转化是一致的，某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min，则每秒钟对外做功 次。 15．如图所示是央视春晚重庆分会场表演“打铁花”的场景。演出前，工作人员需要将生铁 （填物态变化名称）变成铁水。若将该生铁加热至所需温度，需要燃烧焦炭2.5kg，则焦炭完全燃烧产生的热量为 J（焦炭的热值为3.0×107 J/kg）。 16．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机做功冲程工作状态示意图，由图可以看出，此冲程的能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同。汽油机飞轮的转速为3000r/min，则每秒内对外做功 次。 三、实验题 17．如图所示，物理学习离不开动手实验，一位同学做的如下几个小实验： (1)图甲，手持自制气压计从泰山山脚走到山顶，玻璃管内液面会 （选填“升高”“降低”或“不变”）； (2)图乙，用注射器抽取适量的水，用手指堵住注射器孔，然后用力推入活塞，发现水很难被压缩，说明 ； (3)图丙，活塞压缩空气，硝化棉燃烧，这个过程与汽油机的 冲程原理相同； (4)图丁，将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球或乒乓球，当两者接触时，可观察到小球被音叉反复弹开的现象。如果音叉不发声，就观察不到此现象。该实验说明： 。 18．按要求完成填空。 (1)如图甲所示，用托盘天平称得物体的质量为 g。 (2)如图乙所示，先在水平桌面上固定两根平行的铅笔，接着在铅笔上间隔一定距离放上两个乒乓球，向两个乒乓球中间的间隙用力吹气，则两个乒乓球将相互 （选填“靠近”或“远离”）。 (3)如图丙所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热，这是通过 的方式改变水的内能。水加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去，其能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同。 19．如图所示，甲、乙、丙三途中的装置完全相同，燃料的质量、烧杯内液体的质量及初温均相同。 (1)用甲、乙两图所示装置探究“比较不同燃料的热值”的实验时，燃料燃烧放热的多少是通过 （选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来比较的； (2)用甲、丙两图所示装置探究“比较不同物质吸热能力”的实验时，两烧杯内液体的温度随时间变化的图像如图丁所示，分析图像可知，a、b两种液体的比热容之比为 。 20．如图是“做功改变物体的内能”的两个演示实验。前者是“空气被压缩时内能增大”，后者是“空气推动塞子时内能减少”。 (1)前者“玻璃筒”应选用 ，（选填“厚”或“薄”）壁的； (2)前者“一小团硝化棉”、后者“少量水”的作用都是通过 （选填“转换法”“控制变量法”或“对比法”）直观显示被压缩的空气、膨胀了的空气内能变化； (3)有关两个演示实验的下列说法中，正确的是（　　）（填序号）。 A．操作时，前者“把活塞迅速压下去”，后者“迅速给瓶内打气” B．前者观察到“棉花燃烧起来”，后者观察到“瓶内出现白雾” C．前者“压缩气体，气体内能增大”，后者“气体膨胀，内能减小” D．前者类似汽油机、柴油机的压缩冲程，后者类似汽油机、柴油机的做功冲程 四、计算题 21．可燃冰是天然气在一定的温度和压强下结晶而形成的“冰块”。可燃冰可转化为的甲烷气体和的水，已知甲烷气体的热值为。问： (1)可燃冰完全燃烧后放出的热量是多少？ (2)若这些热量全部由热值是的焦炭来提供，应完全燃烧多少千克的焦炭？ 22．某品牌汽车在平直公路上匀速行驶了，消耗汽油的质量为，汽车受到的阻力为。（取，汽油的热值）求： (1)匀速行驶过程中，汽车牵引力做的功。 (2)汽车发动机的效率。 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14章内能的利用章末测试卷-2025-2026学年物理九年级全一册人教版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A C B D B A D D 1．A 【详解】水电站通常是利用较高水位的水流到低处，冲击水轮机，带动发电机发电的，涉及到的能量转化是重力势能转化为动能，动能再转化为电能。因此水电站是利用水的机械能转化为电能来发电的。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．C 【详解】A．燃料燃烧时，是将自身储存的化学能转化为内能，而非内能转化为化学能，故A错误； B．水被加热的过程中，是通过热传递使水的内能增加，而非做功，故B错误； C．水沸腾产生水蒸气，水蒸气推动叶轮转动，将内能转化为机械能。与热机的工作原理相同，故C正确； D．水蒸气推动叶轮转动时，对叶轮做功，自身的一部分内能会转化为叶轮的机械能，内能减少，而非增加，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．机器人跳舞时，内部的电动机等装置工作，消耗电能，使机器人做出机械运动，获得机械能，所以是电能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．手绢在机器人手上做匀速圆周运动时，手绢边缘的花边运动方向不断改变。而运动状态包括速度大小和运动方向，方向改变意味着运动状态改变，故B错误，符合题意； C．机器人向上抛手绢，手绢离开手后，由于手绢具有惯性，会保持原来的运动状态继续向上运动，故C正确，不符合题意； D．重力的方向始终是竖直向下的，机器人扭秧歌调整姿势保持平衡时，重力方向也不会改变，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．汽油机气缸的顶端有火花塞，工作过程将汽油点燃，柴油机气缸顶端有喷油嘴，工作过程将柴油压燃，故A错误； B．柴油机在吸气冲程中将空气吸入气缸，柴油从喷油嘴喷出，故B错误； C．图甲中，把水烧成水蒸气，推动风车工作，是蒸汽机的工作原理，不是汽油机的工作原理，故C错误； D．图丙中，活塞向下运动，两个气门关闭，是做功冲程，这个过程中，将内能转化为机械能，为汽油机提供动力，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．四冲程汽油机的正确工作顺序是：吸气冲程（活塞下行，进气门开）→压缩冲程（活塞上行，两气门关闭）→做功冲程（活塞下行，两气门关闭）→排气冲程（活塞上行，排气门开）。分析图中：甲冲程两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，为做功冲程；乙冲程进气门打开，活塞下行，为吸气冲程；丙冲程排气门打开，活塞上行，为排气冲程；丁冲程两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程。因此正确顺序应为乙（吸气）→丁（压缩）→甲（做功）→丙（排气），故A错误； B．乙冲程为吸气冲程，此时活塞向下运动，进气门打开，吸入汽油和空气的混合物，故B正确； C．丁冲程为压缩冲程，两气门关闭，活塞上行，压缩油气混合物，将机械能转化为内能，故C错误； D．热机是利用燃料燃烧产生的内能转化为机械能来做功的机器，而不是直接利用机械能做功，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】A．能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律之一，在任何过程中都成立，不需要条件，故A错误，符合题意； B．各种形式的能量（如机械能、内能、电能、化学能等）在一定条件下可以相互转化，例如摩擦生热是机械能转化为内能，故B正确，不符合题意； C．做功改变内能时，是不同形式的能量发生转化（如机械能与内能的转化），故C正确，不符合题意； D．热传递改变内能时，是内能从高温物体转移到低温物体，属于能量的转移过程，故D正确，不符合题意。 故选A。 7．D 【详解】A．木炭燃烧时发生化学反应，将化学能转化为内能，故A错误； B．木炭燃烧放出的热量给茶水加热的过程中，会向周围散失掉部分能量，因此不能完全被茶水吸收，故B错误； C．壶盖跳动时水蒸气对壶盖做功，将内能转化为机械能，由于水蒸气对外做功，水蒸气的内能会减小，故C错误； D．能量守恒定律是自然界最基本、最重要的定律之一，在围炉煮茶过程中，木炭燃烧将化学能转化为内能，内能通过热传递传递给茶水使其沸腾，虽然存在热量的散失等情况，但整个系统的能量总和是守恒的，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，其大小由燃料种类决定，与燃料完全燃烧放出的热量Q无关，故A不符合题意； B．热值是燃料的一种特性，其大小由燃料种类决定，热值大小与燃料的质量m无关，故B不符合题意； C．热值反映燃料完全燃烧放热能力，但实际燃烧时可能存在不完全燃烧情况，因此燃烧1kg煤放出的热量不一定大于燃烧1kg干柴放出的热量，故C不符合题意； D．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧放出的热量均无关，故D符合题意。 故选D。 9． 热机用来做有用功 完全燃烧放出 【详解】[1][2]热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的总能量的比值，所以一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是热机用来做有用功的那部分能量，占燃料完全燃烧放出的能量的25%。 [3]根据公式可知，完全燃烧2kg的柴油产生的热量为 根据公式可知，有用功为 10． 内 【详解】[1]完全燃烧10kg的秸秆煤可放出的热量 [2]燃烧时放出大量热；秸秆煤的化学能转化为内能。 11． 少 不变 【详解】[1]酒精的质量 由得，酒精的热值 [2]如果酒精燃烧不充分，有一部分不能燃烧，它释放出的热量会变少。 [3]热值是燃料本身的一种属性，热值与燃料的种类有关。酒精用掉一半，剩余的一半还是酒精，燃料的种类不变，剩余酒精的热值不变。 12． 盒盖飞出 内 【详解】[1][2]酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，对盒盖做功，使盒盖飞出去，燃气的内能转化为盒盖的机械能。 13． 化学 内 内 水蒸气 水蒸气 叶轮 内 机械 【详解】[1][2][3][4]酒精燃烧，燃料（酒精）的化学能转化为试管内水的内能，水的内能传递给水蒸气。 [5][6][7][8]水蒸气对叶轮做功，叶轮转动起来，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。 14． 减小 A 25 【详解】[1]试管内的气体对外界的塞子做功时，气体的内能减小，温度降低，将气体的内能转化为塞子的机械能。 [2]图乙中的A，活塞向下运动，两个气门关闭，是做功冲程，这个过程将内能转化为机械能，B的活塞向上运动，两个气门关闭，是压缩冲程，与图甲的能量转化一致的是A图。 [3]汽车飞轮每转动两次，完成一个工作循环，对外做功一次。而某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min=50r/s，所以每秒对外做功25次。 15． 熔化 7.5×107 【详解】[1]铁块变成铁水，是固态变为液态的过程，是熔化的过程。 [2]焦炭完全燃烧放出的热量 16． 乙 25 【详解】[1]图甲所示冲程中，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程，在此过程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；图乙中，高温水蒸气将塞子冲出时，将内能转化为机械能；图丙中，活塞压缩筒内气体，机械能转化为内能，使气体内能增加，温度升高。对比三图所示情景的能量转化情况可知，图甲所示冲程的能量转化情况与乙图所示情景的能量转化相同。 [2]汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次， 因为该汽油机飞轮的转速是3000r/min=50r/s，所以飞轮每秒转动50周，则汽油机每秒钟对外做功25次。 17．(1)升高 (2)分子之间有斥力 (3)压缩 (4)发声的物体在振动 【详解】（1）因为大气压随海拔的升高而减小，从泰山山脚走到山顶，外界大气压减小，而瓶内空气压强不变，在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，所以玻璃管内液面会升高。 （2）物质是由分子组成的，分子间存在相互作用的引力和斥力。水很难被压缩，说明分子之间有斥力。 （3）在活塞压缩空气的过程中，活塞对空气做功，将机械能转化为空气的内能，使空气的内能增加、温度升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧。这与汽油机的压缩冲程原理相同，在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料和空气的混合物做功，将机械能转化为内能。 （4）正在发声的音叉能使小球被反复弹开，而音叉不发声时就没有此现象，说明声音是由物体的振动产生的，即发声的物体在振动。 18．(1)157.8 (2)靠拢 (3) 热传递 做功 【详解】（1）标尺的分度值为0.2g，物体的质量为m=100g+50g+5g+2.8g=157.8g （2）向两个乒乓球中间的间隙用力吹气，中间空气流动速度大，压强小，二两球的外侧空气流动速度小，压强大，两个乒乓球在压强差的作用下相互靠近。 （3）[1]给水加热，水吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变水内能的。 [2]橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去，是内能转化为机械能，四冲程热机中做功冲程也是内能转化为机械能，所以其能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。 19．(1)液体升高的温度 (2) 【详解】（1）燃料燃烧放出的热量被液体吸收，燃料完全燃烧放出热量的多少，可以通过液体升高的温度来反映。 （2）根据图丁可知，两种液体在温度升高80℃时，a、b的加热时间分别为10min和20min。由转换法可知，对应的吸热之比为1∶2，根据可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，则a、b两种液体的比热容之比为1∶2。 20．(1)厚 (2)转换法 (3)BCD 【详解】（1）前者为空气压缩引火仪，空气被压缩时内能增大，“玻璃筒”应选用厚壁的，这样可以减小筒内热量散失，保温效果好。 （2）空气内能的变化我们无法直接看到，但可以通过“一小团硝化棉”燃烧、瓶内出现“少量水”等现象知道了气体内能发生了变化，这是转换法。 （3）A．前者，必须把活塞迅速压下去，减小热量的散失；后者不用迅速给瓶内打气也能让瓶内气压增大从而对橡皮塞做功，故A错误； BC．前者，当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，所以观察到“棉花燃烧起来”；后者，给瓶内打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水滴飘散在空中，即观察到“瓶内出现白雾”，故BC正确； D．前者说明对物体做功，机械能转化为内能，与热机的压缩冲程类似；后者说明物体对外做功，内能转化为机械能，与热机的做功冲程类似，故D正确。 故选BCD。 21．(1) (2)196.8kg 【详解】（1）可燃冰完全燃烧放出的热量由甲烷燃烧提供。由可知，可燃冰完全燃烧后释放的热量是 （2）由第（1）小问分析可知，这些热量为 由可知，完全燃烧焦炭的质量为 22．(1) (2)25% 【详解】（1）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力 牵引力做的功为 （2）汽油完全燃烧释放的热量 发动机效率为有用功与总热量的比值 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 $