第十四章 内能的利用 章末提升卷-2025-2026学年人教版九年级物理全一册

第十四章 内能的利用章末提升卷 1、 选择题（本题共 12小题，每小题 2 分，共 24分。 在每小题给出的四个选项中，第 1～8题只有一项符合题目要求，选对的得 2 分；第 9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 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．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率 C．汽油机和柴油机在压缩冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠惯性运动 D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 【答案】B 【详解】A．汽油机有火花塞，而柴油机有喷油嘴，故A错误； B．在四冲程内燃机中，废气带走的热量最多，减少废气带走的大量热量可以大大提高热机的效率，故B正确； C．汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故C错误； D．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为是因为柴油机在压缩冲程中压缩程度大，喷入雾状柴油后燃烧更充分；做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，故D错误。 故选B。 2．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，属于机械能转化为内能的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，是将机械能转化为内能，故A符合题意； B．气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，是将内能转化为机械能，故B不符合题意； C．进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程，没有能量转化，故C不符合题意； D．排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。 故选A。 3．2025年3月21日19时07分，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将云遥一号 星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃料，是因为液氢具有较大的（     ） A．密度 B．热值 C．比热容 D．凝固点 【答案】B 【详解】单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大，火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．图中冲程是靠飞轮的惯性获得动力的 C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率不可达到100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 【答案】B 【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意； B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，对外做功，提供动力，不是靠飞轮的惯性获得动力的，故B错误，符合题意； C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C正确，不符合题意； D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．如图是一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（　　） A．动能→电能→化学能→光能 B．电能→动能→化学能→光能 C．动能→电能→光能→化学能 D．电能→动能→光能→化学能 【答案】A 【详解】球被踢时，具有动能，内部装置发电，将动能转化为电能，电能储存在蓄电池中，是将电能转化为化学能，点亮LED灯时，化学能转化为电能再转化为光能。所以能量转化形式是动能→电能→化学能→光能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．如图所示，是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器，它以牛角作外套筒，木制推杆，杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，随即将杆拔出，艾绒即燃，它的尺寸如图。下列说法中正确的是（　　） A．这种取火器的体积太大，不便于携带 B．取火时是通过做功增加筒内空气的内能 C．取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D．取火的原理与汽油机的做功冲程相同 【答案】B 【详解】A．由图可知，这种取火器全长接近15cm，横截面直径约为2.5cm，体积较小，便于携带，故A错误； BC．取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，推杆对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，温度升高，是通过做功增大了筒内空气的内能，故B正确，C错误； D．手推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，机械能转化为内能，相当于四冲程汽油机的压缩冲程，故D错误。 故选B。 7．下图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（   ） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率 【答案】D 【详解】AB．由图乙可知，废气带走的能量占比最大，为40%，故AB错误； C．该汽油机的效率为 故C错误； D．减少机械摩擦可以降低能量的损失，能提高汽油机效率，故D正确。 故选D。 8．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示，下列分析正确的是（   ） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．完全燃烧甲、乙两种燃料放出相同的热量，所需乙燃料的质量更小 C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多 D．由图像可知，燃料燃烧放出的热量越多，其质量一定越大 【答案】C 【详解】A．由图像可知，质量相同时，甲完全燃烧放出的热量大于乙完全燃烧放出的热量，由可知，甲燃料的热值大于乙燃料的热值，故A错误； B．在图像中取甲、乙完全燃烧放出相同的热量的两点，比较横坐标，可以看出所需乙燃料的质量更大，故B错误； C．在图像中取完全燃烧甲、乙质量相同的两点，比较纵坐标，可以看出甲放出的热量更多，故C正确； D．由图像可知，同种燃料完全燃烧放出的热量与质量成正比，则燃料完全燃烧放出的热量越多，其质量一定越大，不同燃料燃烧放出的热量越多，其质量不一定越大。故D错误。 故选C。 9．2025年4月24日是第十个“中国航天日”，学校物理社团的同学们制作了“水火箭”，“水火箭”的发射及其简易原理图如图所示。当内部气体压强增大到一定程度时，水会冲开瓶塞从“水火箭”中向下喷出。结合材料，下列说法正确的是（   ） A．打气时，“水火箭”内气体的内能会增加 B．“水火箭”中的“水”是一种燃料 C．“水火箭”加速起飞时将内能转化为机械能 D．水向下喷出会使“水火箭”升空是由于力的作用是相互的 【答案】ACD 【详解】A．利用打气筒向水火箭内打气的过程中，压缩筒内空气做功，水火箭中空气的内能在增大，故A正确； B．燃料能燃烧，燃烧时将化学能转化为内能，水不能燃烧，不是一种燃料，故B错误； C．水火箭加速起飞时，气体对水火箭做功，气体的内能转化为水火箭的机械能，故C正确； D．水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，使水火箭升空，故D正确。 故选ACD。 10．我国自主研发的氢燃料电池驱动客车已经亮相，氢燃料电池是使用氢作燃料，其基本原理是电解水的逆反应。与传统汽车相比，它的能量转化效率高达60%~80%，比内燃机效率高1.5~2倍。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是水，它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出，实现了零排放。下列有关氢燃料电池和四冲程汽油内燃机的说法中，错误的是（    ） A．客车获得动力的是吸气冲程 B．氢燃料电池驱动客车行驶时的能量转化过程：化学能→内能→机械能 C．四冲程内燃机的四个冲程中，发生能量转化的冲程：压缩冲程、做功冲程 D．飞轮的转速为1800r/min的四冲程内燃机每秒钟的做功次数为30次 【答案】ABD 【详解】A．四冲程内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能，为客车提供动力，吸气冲程没有能量转化来提供动力，故A错误，符合题意； B．氢燃料电池工作时，氢气和氧气发生化学反应，化学能转化为电能，然后电能再转化为机械能，从而驱动客车行驶，能量转化过程为化学能→电能→机械能，故B错误，符合题意； C．四冲程内燃机的四个冲程里，压缩冲程中活塞对气体做功，将机械能转化为内能，做功冲程中燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，这两个冲程发生了能量转化，故C正确，不符合题意； D．四冲程内燃机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次。飞轮的转速为1800r/min=30r/s，则每秒钟飞轮转30圈，对外做功15次，故D错误，符合题意。 故选ABD。 11．图甲为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至55℃左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，用酒精灯对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。已知酒精的热值为3×107J/kg。下列分析错误的是（　　） A．在BC段，该晶体材料含有的热量比AB段多 B．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 C．该晶体材料的比热容为0.7×103J/（kg•℃） D．若加热到C点状态时，测得消耗酒精1g，则酒精灯的加热效率为26.4% 【答案】ABC 【详解】A．热量是一个过程量，描述的是能量的转移，不能说物体“含有热量”，故A错误，符合题意； B．在BC段，该晶体材料吸热，内能增大，温度不变，故B错误，符合题意； C．由图像可知，该晶体材料温度由30℃升高到50℃时，吸收的热量是5.28×103J，根据Q吸=cmΔt可得该晶体材料的比热容为 故C错误，符合题意； D．1g酒精完全燃烧放出的热量为Q放=m酒q=0.001kg×3×107J/kg=3×104J 酒精灯的加热效率为η100%=26.4% 故D正确，不符合题意。 故选ABC。 12．如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机内，同种燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（　　） A．三部汽油机中，乙的效率最高 B．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低 C．在消耗的燃料质量相同时，乙输出的机械能比甲少 D．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗的燃料少 【答案】AD 【详解】AB．如图所示，假设纵坐标轴的单位长度为1。则甲的效率为 乙的效率为 丙的效率为 所以三部汽油机中，乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A正确，B错误； C．乙的效率比甲高，所以在消耗的燃料质量相同时，乙输出的机械能比甲多，故C错误； D．乙的效率比丙高，所以在输出的机械能相同时，乙比丙消耗的燃料少，故D正确。 故选AD。 2、 填空题（本题共8小题，每空1分，共15分） 13．如图所示，返回舱穿越大气层时温度升高，这是由于摩擦而将 能转化为 能，火箭发动机以液态氢为燃料是因为液氢 。 【答案】 机械 内 热值大 【详解】[1][2]返回舱在穿越大气层时，与空气发生摩擦，此时返回器要克服摩擦做功，将机械能转化为内能。 [3]火箭发动机以液态氢为燃料，是因为液态氢具有较高的热值，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。 14．如图所示，在试管内装适量的水，用塞子塞住管口，加热水的过程中，水的内能 选填“增大”或“减小”；一段时间后，塞子因受到水蒸气的压力而冲出，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同。 【答案】 增大 做功 【详解】[1]加热水的过程中，水吸收热量，温度升高，水的内能增大。 [2]塞子受到水蒸气的压力而冲出，水蒸气对外做功，内能减少，即将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。 15．将质量为1kg、初始温度为45℃的一壶水加热到95℃，需要吸收 J的热量，加热过程需要燃烧0.01m3的天然气，则天然气燃烧放出热量的 %被水吸收。[天然气的热值取4.2×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg⋅℃）] 【答案】 2.1×105 50 【详解】[1]水吸收的热量 [2]天然气完全燃烧放出的热量为 则加热效率为 16．如图1所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来。如图2所示是单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中与图1能量转化相同的是 （填字母）。如果该汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每分钟对外做功 次。 【答案】 B 900 【详解】[1]由题意知，迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来，此时机械能转化为内能；由图可见：A图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，因此该冲程是吸气冲程，不涉及能量转化；B图中进气门排气门都关闭，活塞向上运动，因此该冲程是压缩冲程，机械能转化为内能；C图中进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程，内能转化为机械能；D图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此该冲程是排气冲程，不涉及能量转化；所以从能量转化的角度看，其中与图1实验相同的是压缩冲程。 故选B。 [2]内燃机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，该汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每分钟对外做功900次。 17．美丽的湖畔，景色宜人，在湖岸的两侧架设了许多特殊的路灯——风光互补路灯。如图所示，它头顶的风力发电机能将风能转化为 ，其肩上的太阳能电池板能将 转化为电能。 【答案】 电能 太阳能 【详解】[1][2]风力发电机是将风能转化为电能的装置。太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。这种设计实现了风能和太阳能的双重利用，通过两种可再生能源的互补发电，提高了路灯的供电可靠性。 18．2024年5月，比亚迪推出的DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油，发动机热效率最高可达到40%，成为全球量产车的领先技术，其发动机是汽油发动机，通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图，该冲程是 冲程，其能量转化情况与图 （选填“乙”或“丙”）相同。 【答案】 做功 乙 【详解】[1][2]如图，两气门关闭，活塞下行，是做功冲程，在这个冲程中，缸内高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。乙图中，试管内水蒸气对塞子做功，将塞子推出，将内能转化为机械能。丙图中，活塞下压，压缩内部空气，对空气做功，机械能转化为内能。所以图中冲程的能量转化情况与图乙相同。 19．京娘湖是邯郸市的著名风景区，素有“太行三峡”之称。京娘湖风景区总面积18.5平方千米，海拔1088米，水上游览面积178.2万平方米，总蓄水量为3000万立方米，若京娘湖整体水温升高1℃，吸收的热量为 J，相当于 t煤炭完全燃烧放出的热量。[ρ水=1.0×103 kg/m3，q煤=3.0×107 J/kg，c水=4.2×103 J/（kg·℃）] 【答案】 1.26×1014 4200 【详解】[1]湖水总质量为m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×3000×104m3=3×1010kg 若京娘湖整体水温升高1℃，吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/（kg·℃）×3×1010kg×1℃=1.26×1014J [2]这些热量全部由煤炭提供，需要煤炭的质量为 3、 实验题（本题共4小题，共28分） 20．如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 (1)为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是 。 (2)为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该选择 两图进行实验。实验时要用相同的热源对它们加热，通过比较 来判断它们吸热的多少。根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像（如图丁），由图可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”），实验表明， （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 (3)为了比较酒精和煤油的热值，应该选择 两图进行实验。完全燃烧等质量的燃料后，通过比较 （选填序号A：“液体升高的温度”或B：“加热时间”）来判断燃料放出热量的多少；放出的热量越多，说明此燃料的热值越 。 【答案】(1)托盘天平 (2) 乙、丙 加热时间 不相同 水 (3) 甲、乙 A 大 【详解】（1）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是测量质量的托盘天平。 （2）[1]为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应采用相同加热装置，加热质量相同的水和煤油，因此应选择乙和丙两图进行实验。 [2]实验时要用相同的热源对它们加热，热源的加热时间相同，释放的热量相同，被加热液体吸收的热量相同，实验中通过比较加热时间来判断它们吸热的多少。 [3][4]由图丁可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，水被加热的时间较长，说明水吸收的热量较多，即水和煤油吸收的热量不同；水与煤油的质量相同，由得，水的吸热能力更强。 （3）[1]为了比较酒精和煤油的热值，应用质量相同的不同燃料完全燃烧加热同一液体，则选择甲和乙两图进行实验。 [2]完全燃烧等质量的燃料后，通过比较液体升高的温度来判断燃料放出热量的多少，液体升高的温度越高，液体吸收的热量越多，燃料放出热量越多。 [3]燃料完全燃烧的质量相同，由得，燃料放出的热量越多，燃料的热值越大。 21．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是，烧杯内的液体质量也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容的实验中，通过 反映物体吸热的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量。 (3)若图甲烧杯中为的水，燃料为酒精，酒精完全燃烧后水的温度升高了20℃。若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 。[，] 【答案】(1) 甲、乙 液体a升高的温度 加热时间的长短 (2)小于 (3) 【详解】（1）[1][2]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过实验时观察液体a升高的温度，比较吸热多少，进而比较热值大小，则应选择甲、乙两图进行实验。 [3]比较不同物质的比热容的实验中，需要燃烧相同的燃料，通过加热时间的长短反映物体吸热的多少。 （2）比较不同物质的比热容，选用甲、丙两实验，加热相同一段时间，质量相同的两种液体吸收的热量相等，液体a升温多，由可知，a的比热容小，由此可知，质量相同的液体a与b，由于a的比热容小，所以升高相同的温度时，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。 （3）水的质量 水吸收的热量为 酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则 酒精的热值是 22．小李想测量蜡烛的热值，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。 (1)为完成实验，还需要的测量工具是 和 ； (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)实验前后，小李测量的数据如表所示，则蜡烛的热值约为 J/kg；[] 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 (5)小李跟同学讨论后，认为实验中测出的蜡烛的热值与真实值相比偏 。 【答案】(1) 温度计 天平 (2)水吸收的热量 (3)热传递 (4)1.575×107 (5)小 【详解】（1）[1][2]实验需要测量水的温度（计算水吸收的热量）和蜡烛的质量（计算燃烧蜡烛的质量）。所以还需要的测量工具是温度计和天平。 （2）实验中，蜡烛燃烧放出热量，水吸收热量，通过计算水吸收的热量，以此间接反映蜡烛燃烧放出的热量。通过测量水吸收的热量间接测量蜡烛燃烧放出的热量。 （3）热传递是由于温度差引起的能量传递现象，蜡烛燃烧使周围温度升高，水吸收热量，温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式改变物体的内能。 （4）水吸收的热量 蜡烛燃烧的热量 则蜡烛的热值 （5）在实际实验中，蜡烛燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中，导致计算出的水吸收的热量比蜡烛实际燃烧放出的热量少，根据，在质量准确的情况下，测量偏小，所以实验中测出的蜡烛的热值与真实值相比偏小。 23．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的 和初温均相同，还需要的测量工具是 。 (3)本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了 法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为 ；燃料2的热值为 。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是 。 【答案】(1)自下而上 (2) 质量 天平 (3) 温度计示数的变化 转换 (4) (5) 小 见解析 【详解】（1）在安装实验器材时，为了保证酒精灯的外焰能充分加热石棉网和烧杯，并且温度计的玻璃泡要正确放置在水中，应按照自下而上的顺序安装实验器材。 （2）[1][2]在探究不同燃料燃烧放热能力的实验中，根据控制变量法，需要控制被加热水的质量和初温均相同，这样才能通过水温度的变化准确比较燃料燃烧放出热量的多少。因为要控制水的质量相同，所以还需要用天平来测量水的质量。 （3）[1][2]燃料燃烧放出的热量无法直接观察和测量，而水吸收热量后温度会升高，通过观察温度计示数的变化就能知道水吸收热量的多少，从而比较出燃料燃烧放出热量的多少，这种将不易测量的量转换为容易测量的量的方法叫做转换法。 （4）[1]燃料1的热值为，完全燃烧燃料1放出的热量为 [2]根据实验设计水的质量相同，设水的质量为m，不计热量损失，两次实验燃料放出的热量等于水吸收的热量，则有 即 解得 （5）[1][2]在实际实验中，燃料不可能完全燃烧，同时燃料燃烧放出的热量也没有全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中，水吸收的热量偏小，在质量一定时，根据，通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 4、 综合应用题（本题共3小题，共23分） 24．某油电混合动力小汽车进行性能测试，先采用燃油模式，该车在一段平直的公路上匀速行驶了50km。已知车总质量为，车行驶中受到的阻力为车总重的。（取） (1)求测试过程该车牵引力做的功； (2)若该过程中汽车电脑显示平均油耗为“8L，100km”，汽油密度为，热值为，求该过程中燃油完全燃烧放出的热量； (3)现改用电动模式对该车进行上述测试，发现该车在同一路段同样行驶50km，只需要消耗电能，通过计算比较用燃油和用电哪种效率更高？ 【答案】(1) (2) (3)用电做动力效率更高 【详解】（1）已知车的总质量为1.2t，则车的总重力为 车行驶中受到的阻力为车总重的0.05，由题意知该车处于平衡状态，根据二力平衡可知，则车所受的牵引力等于阻力，即 所以测试过程中该车牵引力做的功 （2）由题意可知，该过程平均油耗为，则50km消耗汽油的体积为4L，即4dm3，则燃烧汽油的质量 所以完全燃烧汽油放出的热量 （3）电动车在同一路段同样行驶50km，消耗的电能 因为测试过程中，牵引力所做的有用功相等，而，根据热机效率定义可知，用电做动力效率更高。 25．小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时，消耗了天然气0.02m³，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），天然气的热值为3.6×10⁷J/m³，求： (1)壶中水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)用天然气烧水时的效率。 【答案】(1)5.04×10⁵ J (2)7.2×10⁵ J (3)70% 【详解】（1）质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时吸收的热量为 （2）0.02m³的天然气完全燃烧放出的热量为Q放=Vq=0.02m3×3.6×10⁷J/m³=7.2×105J （3）用天然气烧水时的效率为 26．随着人们生活水平的提高，小汽车已普遍进入我们的家庭。国庆长假期间，小明和爸爸驾车出去旅游，汽车在一段平直且限速的高速公路上匀速行驶，消耗汽油2L，发动机实际输出功率为50.4kW，汽油机效率为35%，请你帮小明解决下列问题：（假如汽油完全燃烧，；） (1)发动机是汽车的“心脏”。它工作时的 冲程将汽油燃烧的内能转化为机械能。 (2)2L汽油完全燃烧能放出的热量； (3)汽车在这段路面行驶过程中，受到的阻力； (4)通过计算说明小明的爸爸是否在超速驾驶。 【答案】(1)做功 (2)7.2×107J (3)1.68×103N (4)没有超速驾驶 【详解】（1）汽车的发动机在做功冲程中，缸内的燃气推动活塞做功，将汽油燃烧的内能转化为机械能。 （2）2L汽油完全燃烧能放出的热量为 （3）汽车对外做的有用功为 汽车在这段路面做匀速直线运动过程中，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小为 （4）汽车的速度为 小于限速120km/h，没有超速驾驶。 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 内能的利用章末提升卷 1、 选择题（本题共 12小题，每小题 2 分，共 24分。 在每小题给出的四个选项中，第 1～8题只有一项符合题目要求，选对的得 2 分；第 9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 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．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率 C．汽油机和柴油机在压缩冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠惯性运动 D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 2．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，属于机械能转化为内能的是（    ） A． B． C． D． 3．2025年3月21日19时07分，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将云遥一号 星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃料，是因为液氢具有较大的（     ） A．密度 B．热值 C．比热容 D．凝固点 4．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．图中冲程是靠飞轮的惯性获得动力的 C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率不可达到100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 5．如图是一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（　　） A．动能→电能→化学能→光能 B．电能→动能→化学能→光能 C．动能→电能→光能→化学能 D．电能→动能→光能→化学能 6．如图所示，是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器，它以牛角作外套筒，木制推杆，杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，随即将杆拔出，艾绒即燃，它的尺寸如图。下列说法中正确的是（　　） A．这种取火器的体积太大，不便于携带 B．取火时是通过做功增加筒内空气的内能 C．取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D．取火的原理与汽油机的做功冲程相同 7．下图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（   ） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率 8．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示，下列分析正确的是（   ） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．完全燃烧甲、乙两种燃料放出相同的热量，所需乙燃料的质量更小 C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多 D．由图像可知，燃料燃烧放出的热量越多，其质量一定越大 9．2025年4月24日是第十个“中国航天日”，学校物理社团的同学们制作了“水火箭”，“水火箭”的发射及其简易原理图如图所示。当内部气体压强增大到一定程度时，水会冲开瓶塞从“水火箭”中向下喷出。结合材料，下列说法正确的是（   ） A．打气时，“水火箭”内气体的内能会增加 B．“水火箭”中的“水”是一种燃料 C．“水火箭”加速起飞时将内能转化为机械能 D．水向下喷出会使“水火箭”升空是由于力的作用是相互的 10．我国自主研发的氢燃料电池驱动客车已经亮相，氢燃料电池是使用氢作燃料，其基本原理是电解水的逆反应。与传统汽车相比，它的能量转化效率高达60%~80%，比内燃机效率高1.5~2倍。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是水，它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出，实现了零排放。下列有关氢燃料电池和四冲程汽油内燃机的说法中，错误的是（    ） A．客车获得动力的是吸气冲程 B．氢燃料电池驱动客车行驶时的能量转化过程：化学能→内能→机械能 C．四冲程内燃机的四个冲程中，发生能量转化的冲程：压缩冲程、做功冲程 D．飞轮的转速为1800r/min的四冲程内燃机每秒钟的做功次数为30次 11．图甲为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至55℃左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，用酒精灯对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。已知酒精的热值为3×107J/kg。下列分析错误的是（　　） A．在BC段，该晶体材料含有的热量比AB段多 B．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 C．该晶体材料的比热容为0.7×103J/（kg•℃） D．若加热到C点状态时，测得消耗酒精1g，则酒精灯的加热效率为26.4% 12．如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机内，同种燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（　　） A．三部汽油机中，乙的效率最高 B．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低 C．在消耗的燃料质量相同时，乙输出的机械能比甲少 D．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗的燃料少 2、 填空题（本题共8小题，每空1分，共15分） 13．如图所示，返回舱穿越大气层时温度升高，这是由于摩擦而将 能转化为 能，火箭发动机以液态氢为燃料是因为液氢 。 14．如图所示，在试管内装适量的水，用塞子塞住管口，加热水的过程中，水的内能 选填“增大”或“减小”；一段时间后，塞子因受到水蒸气的压力而冲出，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同。 15．将质量为1kg、初始温度为45℃的一壶水加热到95℃，需要吸收 J的热量，加热过程需要燃烧0.01m3的天然气，则天然气燃烧放出热量的 %被水吸收。[天然气的热值取4.2×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg⋅℃）] 16．如图1所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来。如图2所示是单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中与图1能量转化相同的是 （填字母）。如果该汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每分钟对外做功 次。 17．美丽的湖畔，景色宜人，在湖岸的两侧架设了许多特殊的路灯——风光互补路灯。如图所示，它头顶的风力发电机能将风能转化为 ，其肩上的太阳能电池板能将 转化为电能。 18．2024年5月，比亚迪推出的DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油，发动机热效率最高可达到40%，成为全球量产车的领先技术，其发动机是汽油发动机，通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图，该冲程是 冲程，其能量转化情况与图 （选填“乙”或“丙”）相同。 19．京娘湖是邯郸市的著名风景区，素有“太行三峡”之称。京娘湖风景区总面积18.5平方千米，海拔1088米，水上游览面积178.2万平方米，总蓄水量为3000万立方米，若京娘湖整体水温升高1℃，吸收的热量为 J，相当于 t煤炭完全燃烧放出的热量。[ρ水=1.0×103 kg/m3，q煤=3.0×107 J/kg，c水=4.2×103 J/（kg·℃）] 3、 实验题（本题共4小题，共28分） 20．如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 (1)为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是 。 (2)为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该选择 两图进行实验。实验时要用相同的热源对它们加热，通过比较 来判断它们吸热的多少。根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像（如图丁），由图可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”），实验表明， （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 (3)为了比较酒精和煤油的热值，应该选择 两图进行实验。完全燃烧等质量的燃料后，通过比较 （选填序号A：“液体升高的温度”或B：“加热时间”）来判断燃料放出热量的多少；放出的热量越多，说明此燃料的热值越 。 21．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是，烧杯内的液体质量也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容的实验中，通过 反映物体吸热的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量。 (3)若图甲烧杯中为的水，燃料为酒精，酒精完全燃烧后水的温度升高了20℃。若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 。[，] 22．小李想测量蜡烛的热值，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。 (1)为完成实验，还需要的测量工具是 和 ； (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)实验前后，小李测量的数据如表所示，则蜡烛的热值约为 J/kg；[] 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 (5)小李跟同学讨论后，认为实验中测出的蜡烛的热值与真实值相比偏 。 23．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的 和初温均相同，还需要的测量工具是 。 (3)本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了 法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为 ；燃料2的热值为 。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是 。 4、 综合应用题（本题共3小题，共23分） 24．某油电混合动力小汽车进行性能测试，先采用燃油模式，该车在一段平直的公路上匀速行驶了50km。已知车总质量为，车行驶中受到的阻力为车总重的。（取） (1)求测试过程该车牵引力做的功； (2)若该过程中汽车电脑显示平均油耗为“8L，100km”，汽油密度为，热值为，求该过程中燃油完全燃烧放出的热量； (3)现改用电动模式对该车进行上述测试，发现该车在同一路段同样行驶50km，只需要消耗电能，通过计算比较用燃油和用电哪种效率更高？ 25．小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时，消耗了天然气0.02m³，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），天然气的热值为3.6×10⁷J/m³，求： (1)壶中水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)用天然气烧水时的效率。 26．随着人们生活水平的提高，小汽车已普遍进入我们的家庭。国庆长假期间，小明和爸爸驾车出去旅游，汽车在一段平直且限速的高速公路上匀速行驶，消耗汽油2L，发动机实际输出功率为50.4kW，汽油机效率为35%，请你帮小明解决下列问题：（假如汽油完全燃烧，；） (1)发动机是汽车的“心脏”。它工作时的 冲程将汽油燃烧的内能转化为机械能。 (2)2L汽油完全燃烧能放出的热量； (3)汽车在这段路面行驶过程中，受到的阻力； (4)通过计算说明小明的爸爸是否在超速驾驶。 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 $