第14章内能的利用能力培优卷-2025-2026学年物理九年级全一册人教版（2024）

第14章内能的利用能力培优卷-2025-2026学年物理九年级全一册人教版（2024） 一、单选题 1．下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是（    ） A． B． C． D． 2．如果请你设计一辆在月球上使用的月球车，考虑到月球上没有大气，那么可以在月球上使用的动力装置是（　　） A．柴油机 B．汽油机 C．喷气发动机 D．电动机 3．2024年陕西省轮滑俱乐部联赛（榆林站）暨业余运动等级达标赛圆满收官。如图所示，选手激烈追逐时，轮滑鞋与地面摩擦温度升高，下列汽油机的四个冲程中，能量转化与其相同的是（　　） A．做功冲程 B．压缩冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程 4．下列关于热学概念的判断，正确的是（   ） A．同一物体，温度改变，内能不变 B．物质在不同的状态下，比热容均相同 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．热值高的燃料放出的热量不一定多 5．2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。不计燃料质量损耗，在火箭搭载卫星加速上升阶段，下列说法正确的是（   ） A．火箭加速上升时，动能转化为重力势能 B．火箭加速上升时，机械能守恒 C．燃料燃烧时，将内能转化为化学能 D．火箭在上升过程中与大气摩擦，有部分能量转化为内能 6．小明在家做饭的过程中，发现很多现象与物理知识相关。下列说法正确的是（　　） A．做饭前去离家600m的超市购买调料，步行10min，小明的平均速度为3.6km/h B．炖汤时，壶盖被顶起的能量转化与内燃机的压缩冲程能量转化相同 C．利用天然气灶台烧菜时，调大火力可以提高天然气的热值 D．在烧菜的翻炒过程中，主要是通过做功方式增加菜的内能 7．2024年12月19日18时18分，我国太原卫星发射中心在山东附近海域成功发射谷神星一号海射型遥四运载火箭。下列说法正确的是（　　） A．火箭燃料燃烧过程中，内能转化为化学能 B．火箭升空过程中与空气摩擦，机械能转化为内能 C．火箭在升空过程中，机械能不变 D．火箭的燃料燃烧越充分，其热值就越大 8．如图是某酒店的AI机器人，机器人配备了语音交互系统，能清晰回应顾客的指令。以下说法正确的是（　　） A．AI机器人“行走”时将机械能转化成电能 B．AI机器人“行走”时因摩擦带正电荷，这是因为它得到了电子 C．若AI机器人以相同的音量，先后用汉语和英语回应顾客，这两种情况下，声音的响度相同 D．AI机器人的电源线破损了，可继续使用，无需更换新线 9．小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖（如图丙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丁），则下列说法正确的是（　　） A．图乙过程中，瓶内气体的质量变小 B．图丁出现的白雾，是由瓶内的水汽化形成的 C．图乙相当于压缩冲程，将机械能转化为内能 D．图丁瓶内气体温度降低，这是通过热传递的方式改变物体内能 10．如图所示是一个香薰炉，点燃炉内蜡烛加热香薰液，一会儿，房间内充满了香气，对这过程分析正确的是（       ） A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B．房间充满香味是由于分子不停地做无规则运动 C．香薰液通过做功增加内能 D．给香薰液加热时，香薰液所含热量变大 二、填空题 11．如图所示，将水桶平放在地面上，向桶中倒入少量酒精，点燃酒精后，水桶向后喷出燃气并加速向前运动，此过程中，内能转化为 能，该能量转化过程与汽油机 冲程的相同。 12．如图所示是我国古代劳动人民的智慧“取火”的模型图。图中把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这一过程的能量转化与汽油机的 冲程相同。 13．近年来，我国航天事业取得了长足发展。运载火箭通常选用液态氢做燃料是因为液态氢 。假设某次发射，燃烧液态氢2.1×104kg，若这些热量用干木柴来获取，至少需要 kg干木柴。（已知：液态氢的热值为1.4×108J/kg，干木柴的热值为1.2×107J/kg） 14．如图是便携式卡式炉，内置燃气罐，罐内的燃料是丁烷。某次使用过程中燃烧了的丁烷，则此过程中丁烷完全燃烧提供了 的热量。（） 15．用水壶烧水，这是通过 方式改变其内能，水沸腾后会顶起壶盖，此过程能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功 次。 16．干木材的热值是，完全燃烧干木材，能放出 J热量，燃烧过程将 能转化成内能。 三、实验题 17．小李想测量蜡烛的热值q，他利用如图所示的装置进行测量，A容器内装有150g的水，防风罩B的下端开了通气孔。 水的初温/℃ 25 燃烧前蜡烛的质量/g 20.6 水的末温/℃ 40 燃烧后蜡烛的质量/g 20 (1)为完成实验，还需要的测量工具是 和天平； (2)实验中，小李是通过测量 （选填“加热时间”或“水吸收的热量”）间接测量蜡烛燃烧放出的热量； (3)实验中，水的温度升高内能增加，这是通过 的方式改变物体的内能； (4)小李跟同学讨论后，认为实验中测出的蜡烛的热值跟真实值相比偏 。 18．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。    (1)实验中应控制两种燃料 （选填“燃烧的时间”或“质量”）相同。燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 （选填“加热的时间”或“水升高的温度”）来反映的； (2)燃烧相同质量的燃料，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图丙可知，热值较大的燃料是燃料 （选填“1”或“2”）；假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为 。 19．为“比较不同物质吸热的情况”，符同学组装了如图所示的实验装置。 (1)甲乙两装置中，需要水和色拉油的 相同，通过 表示液体吸收热量。 (2)初温均为25℃的水和色拉油，用相同的煤油灯加热10分钟后，水温上升至58℃，色拉油温上升至78℃，可知 的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。 (3)若要探究燃料“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择 两图的装置进行实验，相同质量的煤油和菜籽油完全燃烧后，通过比较 来比较燃料热值。 20．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量、初温均相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，在此实验中，通过 （选填“加热时间的长短”或“液体升高的温度”）来体现液体吸收热量的多少，并进一步反映燃料燃烧放出热量的多少； (2)若在比较不同燃料的热值时，质量为200g的水为被加热液体，记录的数据如表所示； 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料1 15 35 燃料2 15 25 据表中数据计算：燃料1加热的水吸收的热量为 J．燃料1的热值是 J/kg。查阅资料可知燃料1的热值实际为，通过实验得到的燃料热值与实际相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。[] 四、计算题 21．用燃气灶烧水，燃烧0.4kg的煤气，使50kg的水从升高到，已知水的比热容为，煤气的热值为。求： (1)0.4kg煤气完全燃烧放出的热量； (2)燃气灶烧水的效率。 22．“携手城建环保，共筑魅力辽宁”，如图是某型号的雾炮车，满载时的总质量为，在的牵引力作用下，匀速行驶用时，消耗燃油，（已知燃油的密度为，燃油的热值为，取）求： (1)雾炮车满载时的总重力； (2)5L燃油完全燃烧时放出的热量； (3)此过程中该车牵引力的功率。 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章内能的利用能力培优卷-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 9 10 答案 B D B D D A B C C B 1．B 【详解】A．图示中进气门打开，活塞向下运动，是进气冲程，故A不符合题意； B．图示中进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，是压缩冲程，故B符合题意； C．图示中活塞向下运动且进气门和排气门都关闭，这是汽油机的做功冲程，故C不符合题意； D．图示中排气阀打开，活塞向上运动，将废气排出气缸，是排气冲程，故D不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】月球表面没有空气，燃料不能燃烧，所以柴油机、汽油机、空气喷气发动机都不能使用，应该使用电动机，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】选手激烈追逐时轮滑鞋与地面摩擦温度升高，是机械能转化为内能； A．做功冲程是内能转化为机械能，故A不符合题意； B．在汽油机的四个冲程中，压缩冲程是活塞向上运动，压缩燃料混合物，将机械能转化为内能，与轮滑鞋与地面摩擦的能量转化相同，故B符合题意； CD．吸气冲程和排气冲程没有能量转化，故CD不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．物体的内能与温度有关，同一物体，温度越高，其内能就越大，故A错误； B．物质在不同的状态下，比热容可能不同，如冰、水的比热容不同，故B错误； C．物体吸收热量，温度不一定升高，晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，故C错误； D．由可知，燃料燃烧时放出热量的多少与热值、质量的大小均有关，此外，燃料放出的热量还和燃烧状况有关，只根据热值无法判断放热多少，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．火箭加速上升时，质量不变，速度增加，动能增加，高度增加，重力势能增加，该过程中是其他形式的能转化为动能和重力势能，故A错误； B．火箭加速上升时，动能增加，重力势能增加，机械能增加，机械能不守恒，故B错误； C．燃料燃烧时，发生化学反应，将化学能转化为内能，故C错误； D．火箭在上升过程中与大气摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D正确。 故选D。 6．A 【详解】A.做饭前去离家600m的超市购买调料，步行10min，小明的平均速度为 故A正确； B.炖汤时，壶盖被顶起时，水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，壶盖被顶起的能量转化与内燃机的做功冲程能量转化相同，故B错误； C.热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与燃烧状况无关，利用天然气灶台烧菜时，调大火力也不可以提高天然气的热值，故C错误； D.在烧菜的翻炒过程中，菜吸收热量，主要是通过热传递方式增加菜的内能，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】A．燃料燃烧是将化学能转化为内能，故A错误； B．火箭与空气摩擦时，因克服摩擦做功，机械能转化为内能，故B正确； C．火箭升空时速度增大，动能增大；高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故C错误； D．热值是燃料的特性，与燃烧是否充分无关，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】A. AI机器人“行走”时，电机消耗电能并转化为机械能驱动机器人运动，而非机械能转化为电能，故A错误； B. 摩擦起电中，物体带正电是因为失去电子，带负电是因为得到电子。因此，机器人因摩擦带正电是失去电子，而非得到电子，故B错误； C. 声音的响度由振幅决定，“相同音量”意味着振幅相同，因此汉语和英语回应时响度相同，故C正确； D. 电源线破损后继续使用，易引发触电或短路事故，必须更换新线，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】A．图乙过程中，瓶内气体没有减少，所以瓶内气体质量没有减小，故A错误； B．“白雾”是液态小水珠，是瓶内温度较高的水蒸气碰到瓶口周围较低温度的空气，放出热量、降低温度液化形成的，故B错误； C．图乙中手扭转瓶身，压缩气体，对气体做功，气体内能增大，所以图乙相当于压缩冲程，将机械能转化为内能，故C正确； D．图丁中，瓶子对外喷出气体，瓶内气体对外做功，内能减小，是通过做功的方式改变物体内能，故D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．蜡烛燃烧时，蜡烛变短，向外传递热量，是将化学能转化为内能，故A错误； B．香薰液受热汽化后，香味分子运动到人的鼻子里，让人闻到香味，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确； C．通过蜡烛火焰加热，香薰液的温度升高，所以是通过热传递的方式增加内能，故C错误； D．“热量”是过程量，不能说“所含热量”，故D错误。 故选B。 11． 机械 做功 【详解】[1][2]点燃酒精后，产生高温高压的燃气，燃气对外做功，使水桶向后喷出燃气并加速向前运动，该过程中将内能转化为机械能，与汽油机做功冲程能量转化相同。 12．压缩 【详解】封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的，此过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。 13． 热值大 2.45×105 【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。 [2]根据题意，干木柴完全燃烧放出的热量与燃烧液态氢放出的热量相等，即，由于，则可得 所以需要干木柴的质量为 14． 【详解】此过程中丁烷完全燃烧提供热量为 15． 热传递 25 【详解】[1]改变物体内能的方式有做功和热传递。用水壶烧水时，火焰的热量通过热传递的方式传递给壶中的水，使水的内能增加，温度升高。 [2]已知飞轮转速为3000r/min，换算为每秒的转速为50r/s。单缸四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，所以每秒对外做功25次。 16． 4.8×107 化学 【详解】[1]完全燃烧干木材放出的热量 [2]燃烧过程是一种化学变化，将燃料的化学能转化为内能。 17．(1)温度计 (2)水吸收的热量 (3)热传递 (4)小 【详解】（1）要完成本实验，需要测量水的温度与水和蜡烛的质量，因此还需要温度计与天平。 （2）由于蜡烛燃烧放出的热量不能直接测量，实验中是通过水吸收的热量来间接测量蜡烛燃烧放出的热量，即认为蜡烛燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q放=Q吸。 （3）实验中，蜡烛燃烧放出热量，热量通过热传递的方式传递给水，使水的内能增加、温度升高。 （4）在实验过程中，蜡烛燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，会有热量散失到周围环境中，即Q放>Q吸，而我们计算时认为Q放=Q吸，根据可知，计算出的热值会比真实值偏小。 18．(1) 质量 水升高的温度 (2) 1 3∶2 【解析】【小题1】[1]应控制两种燃料的质量相同，这样它们才能放出可比较的热量。这是因为燃料的热值是单位质量燃料完全燃烧所放出的热量，所以只有在质量相同的情况下，才能比较不同燃料的热值。 [2]燃料释放的热量越多，被加热的水吸收的热量越多，水升高的温度越高，实验中燃料完全燃烧放出热量的多少是通过水升高的温度来反映的。 【小题2】[1]读图丙知道，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，燃料2燃烧了15min，甲图中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。所以燃料1的热值较大。 [2]实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由知道，二者放出的热量之比为 燃料的质量相同，由知道，燃料1与燃料2的热值之比为 19．(1) 质量 加热时间 (2)水 (3) 甲丙 温度计示数（水升高的温度也可） 【详解】（1）[1]根据控制变量法，探究不同物质的吸热能力，应控制物质种类以外的变量相同，改变物质的种类。即需要控制水和色拉油的质量相同。 [2]用相同的煤油灯加热，相同时间内煤油灯放出的热量相同，液体吸收的热量也相同，所以通过加热时间表示液体吸收热量（转换法，将吸热多少转换为加热时间长短）。 （2）相同质量的水和色拉油，用相同的煤油灯加热相同时间（吸收相同热量），水的温度升高得少，根据比热容的定义分析，当m相同，相同，，，，则，即水的吸热能力较强。 （3）[1]探究燃料 “煤油和菜籽油热值大小关系”，应控制被加热的液体相同（保证液体的质量、种类等相同），燃料不同，所以选择甲丙两图的装置进行实验（甲用煤油灯，丙用菜籽油灯，加热的都是水）。 [2]相同质量的煤油和菜籽油完全燃烧后，放出的热量被水吸收，根据，水的质量和比热容相同，所以通过比较水升高的温度（用温度计的示数变化）来比较燃料热值（水升高的温度越高，说明等质量的燃料放出的热量越多，燃料的热值越大）。 20．(1) 甲、乙 液体升高的温度 (2) 偏小 【详解】（1）[1]要比较不同燃料的热值，根据控制变量的思想，应控制被加热的液体种类、质量相同，燃料不同。甲图中燃料是燃料1，乙图中燃料是燃料2，液体都是液体a且质量相同，所以应选择甲、乙两图进行实验。 [2]相同的装置，燃料燃尽放出热量越多，液体升高的温度越高，所以在此实验中，通过液体升高的温度来体现液体吸收热量的多少，并进一步反映燃料燃烧放出热量的多少（利用了转换法，将燃料燃烧放出热量的多少转换为液体升高温度的多少）。 （2）[1]水吸收的热量 [2]因为，则燃料1的热值 [3]实验中燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中，或被装置吸收，并没有全部被水吸收，即实际大于。根据，计算时取的是（偏小 ），所以通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小。 21．(1) (2)62.5% 【解析】【小题1】0.4kg煤气完全燃烧放出的热量为 【小题2】水吸收的热量为 燃气灶烧水的效率为 22．(1) (2) (3) 【详解】（1）雾炮车满载时的总重力 （2）由得，5L燃油的质量为 5L燃油完全燃烧时放出的热量 （3）雾炮车匀速行驶时，牵引力做功 牵引力的功率 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 $