第14章内能的利用 单元卷-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全册复习卷

第14章内能的利用 单元卷-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全册复习卷 一、单选题 1．在四冲程汽油机的工作过程中，机械能转化为内能的冲程是 （　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中（　　） A．水蒸气的内能增大 B．与内燃机的压缩冲程相似 C．水蒸气减少的内能等于软木塞增加的机械能 D．水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能 3．下列说法正确的是（　　） A．容易燃烧的燃料，热值一定大 B．煤的热值比木柴的大，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多 C．由公式说明热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 D．即使煤炭没有完全燃烧，其热值也不会改变 4．如图所示为四冲程内燃机工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙 B．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 C．丁图冲程能量转化为内能转化为机械能 D．飞轮转速，则该汽油机能做功次 5．水电站发电时，水从高处向下冲击水轮机的叶轮，转动的叶轮带动发电机发电．在这个过程中，能量的转化顺序为（　　） A．势能﹣电能﹣动能 B．势能﹣动能一电能 C．电能一动能﹣势能 D．动能一势能一电能 6．冬天，人们常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　） A． B． C． D． 7．下列用电器工作时，能量转化的主要形式与电饭锅相同的是（　　） A．电烤箱 B．空调 C．电风扇 D．洗衣机 8．小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　） A． B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力 C．0~8min乙吸收的热量为 D．该酒精灯的加热效率为28% 二、多选题 9．如图所示，物理实践活动小组的同学用打气筒不断向自制的“水火箭”内打气，一会“水火箭”发射升空。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”是一种热值较大的燃料 C．“水火箭”加速起飞时将内能转化为机械能 D．整个过程中能量的总量保持不变 10．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的（　　） A．酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大 B．酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收 C．试管中水的内能是通过热传递的方式增加的 D．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程 11．如图所示的四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》。下列说法正确的是（　　） A．甲图：“试弓定力”中弓的重力与秤砣的重力是一对平衡力 B．乙图：“赶稻及菽”中牛拉犁的力大于犁拉牛的力 C．丙图：“透火焙干”中把湿纸贴在热墙上可加快纸中水分蒸发 D．丁图： “炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸可提高能源利用率 12．关于如图所示的实验，说法正确的是（　　） A．图甲中水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能不变 B．图乙过程中能量的转化与四冲程汽油机的压缩冲程相同 C．用图丙所示装置（除了燃料种类不同外，其他条件均相同）比较燃料1和燃料2的热值时，是通过比较水升高的温度来得出结论的 D．图丁是水沸腾时的情形 13．如图所示是我国2023年即将完全建成的空间站图片。空间站虽然在地球大气层以外的区域运转，但并不完全处于真空中，周围仍然有少量的空气和微尘。关于空间站的下列说法，你认为正确的是（　　） A．空间站在运行过程中运动状态不发生改变 B．空间站张开的太阳能电池板为空间站提供部分能量 C．空间站的高度会在运行过程中不断地下降是因为有机械能转化为内能 D．空间站在运行过程中机械能保持不变是守恒的 14．关于下列各图中所涉及到的能量转化进程，描述正确的是（　　） A．图甲中水力发电时，机械能转化为电能 B．图乙中搓手取暖时，机械能转化为内能 C．图丙中给手机充电时，化学能转化为电能 D．图丁中电水壶给水加热时，电能转化为内能 15．关于如图所示的实验，下列说法正确的是（　　） A．胶塞冲出时看到“白气”说明物体对外做功内能增加 B．“白气”是水蒸气液化生成，说明物体对外做功内能减小 C．胶塞冲出时看到“白气”这个过程中内能转化为机械能 D．酒精灯燃烧的过程，内能转化为化学能 三、填空题 16．航天航空用液态氢作燃料发射火箭是因为液态氢的　 　大；现有甲、乙两种物质，其质量之比是3∶5，比热容之比是3∶2，则升高相同温度时吸收的热量之比是　 　。 17．有一款新型智能家用燃气热水器，正常工况下，每分钟可以将6kg水升温25℃，且加热效率达到惊人的90%，实现了能源的高效利用。假定此款热水器正常工作1分钟，则水吸收　 　J的热量，消耗的燃气是　 　 m3[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，燃气的热值是3.5×107J/m3]。 18．一台柴油机的飞轮转速为1800r/min，则这台柴油机的活塞每秒钟完成　 　个工作循环，经过　 　个冲程，燃气做功　 　次。 19．市场上出现了很多新能源汽车，其中的氢能源汽车选氢作为燃料，这是因为氢的　 　较大，另外，氢能源汽车比燃油汽车环保，这是因为燃油汽车的发动机在工作过程中排放的尾气会放出大量的　 　（选填“内能”或“热量”），在城市地区容易造成　 　效应。 20．某家庭每天需要将50kg、20的水加热到40作为生活用热水，在此过程中水的内能增加了　 　J，水的内能增加是通过　 　方式实现的。若他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg煤气，则该煤气灶烧水的效率为 　 　。[已知煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•）] 21．某单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min。每秒钟内做功　 　次。汽油机汽缸顶部的点火装置叫　 　，工作时　 　冲程将机械能转化为内能。 22．汽车是我们常用的交通工具之一，汽油机是汽车的动力装置，在压缩冲程末，火花塞点火使燃料猛烈的燃烧，将　 　能转化成内能。如图所示是汽油机的　 　冲程。若某汽车效率为40%，完全燃烧10kg 的汽油可转化为　 　J的机械能。（q汽油=4.6×107J/kg） 23．国产某种型单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功120J，飞轮的转速是1500r/min，每分钟消耗10g汽油。1分钟内有　 　个冲程，做　 　次功。满负荷工作时该汽油机的功率是　 　W，满负荷工作时热机的效率是　 　（汽油的热值为4.5×107J/kg）。将其效率提高10%，满负荷工作10小时可以节省汽油　 　kg。 四、计算题 24．如图所示，一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。那么，在这段运动过程中[，]，求： （1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温为20℃，质量为200kg的水吸收，水升高的温度是多少？ 25．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，丁烷的热值为4.8×107J/kg)。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 五、作图题 26．如图甲所示是内燃机的吸气冲程的示意图，图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“”表示阀门，画出压缩冲程进气门、排气门的开闭情况，用“↑”或“↓”表示活塞运动方向，画出压缩冲程活塞的运动情况。 27．如图所示为汽油机的一个工作冲程，请你作出气缸内气体对活塞的作用力F的示意图（图中作用点O已标出）。 六、实验探究题 28．为了比较酒精和碎纸片热值的大小关系，小明组装了如图所示两套相同的装置进行了实验。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 酒精 25 65 纸片 25 44 （1）实验中需控制烧杯中水的质量和初温相同、酒精和碎纸片的质量相同，通过比较　 　（选填“加热时间”或“水升高的温度”）来反映酒精和碎纸片放出热量的多少； （2）当质量相同的酒精和碎纸片燃尽后，水的温度变化如上表所示，由表格数据可知，　 　的热值较大。 29．老师用如图一所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。 （1）图一实验中能量转化方式与图二中汽油机的　 　（“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）冲程相同； （2）汽油机的点火方式为　 　； （3）图三是汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率η＝　 　。 七、综合题 30．如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供．接收太阳能的电池板面积为。某次试车过程中，该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动，其速度-时间图像如图乙所示。已知汽车（包括司乘人员）的总重为4800N，汽车行驶过程中所受阻力大小恒为车重的0.02倍（汽车运动过程中太阳光照情况不变）。 （1）10-15s内汽车的功率P是多少W？0~15s内汽车牵引力做的功是多少J？ （2）若电池板吸收太阳能的20%供给汽车牵引力做功，则0~15s吸收的太阳能是　 　J，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率是　 　W。 （3）若0~15s吸收的太阳能由燃烧干木柴来获得，则至少需要多少g干木柴？ 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【分析】要解决此题需要掌握内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程．同时要了解各个冲程的能量转化情况． 【解答】压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，所以将机械能转化为内能； 故选B． 【点评】此题要考查了内燃机的四冲程，同时考查了压缩冲程的能量转化情况，一定要与做功冲程的能量转化情况区分开． 2．【答案】D 【解析】【解答】A．试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中，水蒸气对木塞做功，内能减小，转化为木塞的机械能，A不符合题意； B．试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，与内燃机的做功冲程相似，B不符合题意； CD．试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中，水蒸气对木塞做功，水蒸气的一部分内能转化为木塞的机械能；由于环境温度低于水蒸气的温度，水蒸气要向空气放热，有一部分内能转移到空气中，所以，水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能，C不符合题意，D符合题意。 故答案为：D。 【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小，水蒸气消耗的内能一部分转化为活塞的机械能。 3．【答案】D 【解析】【解答】A.燃料的热值大小取决于燃料的种类，与其他因素无关，故A错误B.煤的热值比木柴的大，燃料燃烧放出的热量多少和燃料的质量多少有关系，故B错误C.燃料的热值大小取决于燃料的种类，与其他因素无关，故C错误D.燃料的热值大小取决于燃料的种类，与其他因素无关，故D正确 故选择D 【分析】燃料的热值是由燃料本身决定，不同的燃料，一般热值不同，热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 4．【答案】D 5．【答案】B 【解析】【解答】解：（1）高处的水流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；冲击水轮机的叶轮，是水的动能转移到叶轮上． （2）水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能． 所以整个过程中，能量转化的顺序是：势能→动能→电能． 故选B 【分析】（1）物体下落时，重力势能转化为动能，重力势能越多，转化为的动能越多． （2）发电机发电过程中，能量是由机械能转化成电能 6．【答案】C 7．【答案】A 【解析】【解答】解：电饭锅工作时，主要将电能转化为内能，属电热器． A、电烤箱是将电能转化为内能，与电饭锅的能量转化相同，符合题意； B、空调依靠压缩机工作，将电能转化为机械能，不合题意； C、电风扇主要将电能转化为机械能，不合题意； D、洗衣机主要将电能转化为机械能，不合题意． 故选A． 【分析】电能通过用电器后，可以转化为其他形式的能量．需要从每个用电器的能量转化来分别进行分析．本题考查学生对每种用电器中能量转化现象的理解能力，难度不大． 8．【答案】C 9．【答案】A,C,D 10．【答案】B,C 11．【答案】C,D 12．【答案】B,C 【解析】【解答】A．图甲中，水蒸气对瓶塞做功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减小，故A错误； B．图乙中，压缩气体体积，机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程中的能量转化相同，故B正确； C．图丙中，比较燃料1和燃料2的热值时，燃料不同，根据，燃烧相同质量的不同燃料，放出热量不同，水吸收的热量不同，根据，水的质量相同，比较水升高的温度判断热值大小，故C正确； D．图丁中，气泡向上越来越小，是水沸腾前的情形，故D错误。 故选BC。 【分析】内能对外做功，内能转化为机械能；压缩体积，机械能转化为内能；根据水吸收热量的多少，反应燃料放出热量的多少；水沸腾前，水底气泡上升变大。 13．【答案】B,C 【解析】【解答】A.空间站在运行过程中方向在改变，运动状态发生改变，A不符合题意； B.空间站张开的太阳能电池板为空间站提供部分能量，B符合题意； C.空间站的高度会在运行过程中不断地下降是因为有机械能转化为内能，C符合题意； D.空间站在运行过程中机械能有变化，不是守恒的，D不符合题意。 故答案为：BC. 【分析】物体的运动方向改变时，运动状态在改变；太阳能电池板将太阳能转化为电能；物体运动时，有机械能转化为内能。 14．【答案】A,B,D 【解析】【解答】A．水力发电时，消耗机械能获得电能，将水的机械能转化为电能，A符合题意； B．搓手取暖时，通过做功的方式增加手的内能，机械能转化为内能，B符合题意； C．手机充电时，电能转化为化学能，C不符合题意； D．在给水加热时消耗了电能，而增加的能量是水的内能，电能转化为内能，D符合题意。 故答案为：ABD。 【分析】水力发电将水的机械能转化为电能，搓手是克服摩擦力做功，将机械能转化为内能；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，利用热效应工作的用电器例如电水壶、电暖气。 15．【答案】B,C 16．【答案】热值；9∶10 17．【答案】6.3×105；0.02 【解析】【解答】根据热量公式Q=cmΔt计算可知， 6kg水升温25℃ 吸收的热量Q= 4.2×103J/(kg·℃) ×6kg×25℃=6.3×105J，根据Q=vq计算可知v=； 【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。 2、热量的计算：公式为Q=cmΔt。 18．【答案】15；60；15 【解析】【解答】柴油机的转速是1800r/min，即每秒钟转速为30r/s；在柴油机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次；所以柴油机每秒钟完成15个工作循环60个冲程，做功15次。 【分析】根据”两转一次功，一功四冲程“的方法，求解冲程数及做功次数。 19．【答案】热值；热量；温室 【解析】【解答】（1）市场上出现了很多新能源汽车，其中的氢能源汽车选氢作为燃料，这是因为：氢具有较高的热值，与质量相同的其它燃料相比，完全燃烧放出的热量更多。 （2）燃油汽车的发动机在工作过程中，通过的二氧化碳加剧了全球的温室效应，使地球气温上升，冰层熔化。 【分析】（1）热值是表示燃料燃烧放热本领大小的物理量； （2）根据二氧化碳会加剧温室效应解答。 20．【答案】4.2×106；热传递；25% 【解析】【解答】水吸收热量，是通过热传递改变水的内能的；水吸收的热量， 因该过程水的内能增加了4.2×106J。0.4kg煤气完全燃烧放出的热量Q放=m′q=0.4kg×4.2×107J/kg=1.68×107J，煤气灶烧水的效率 【分析】根据公式Q吸＝cm（t末-t初），计算水增加的内能；水吸收热量，是通过热传递改变水的内能的；根据公式Q放=m′q及，计算效率大小。 21．【答案】10；火花塞；压缩 【解析】【解答】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，1200r/min=20r/s，即每秒完成10个工作循环，完成40个冲程，对外做功10次。 汽油机汽缸顶部的点火装置叫火花塞，工作时压缩冲程活塞向上运动，压缩气体，活塞对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能增加。 【分析】一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。 汽油机汽缸顶部的点火装置叫火花塞，做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。 22．【答案】化学能；做功；1.84×108 【解析】【解答】火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，是燃料化学能转化为内能。 火花塞点火，是做功冲程。 机械能为 【分析】（1）内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程将机械能转化成内能，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能；做功冲程将内能转化成机械能。 （2）燃料完全燃烧放出的热量用公式Q=qm计算，其中q为燃料的热值，根据效率求出机械能的大小。 23．【答案】3000；750；1500；20%；2 24．【答案】（1）1.8×108J （2）80℃ 25．【答案】（1）解： （2）解： （3）解： 【解析】【分析】（1）根据 计算壶中水的质量； （2）根据 计算水吸收的热量； （3）根据 计算卡式炉放出的热量，根据 计算卡式炉的热效率。 26．【答案】 【解析】【解答】根据图像，甲中进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程；下个是压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动，如图所示： 【分析】四冲程内燃机吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据气门状态，活塞方向，判断冲程。 27．【答案】 28．【答案】（1）水升高的温度 （2）酒精 29．【答案】（1）丁 （2）点燃式 （3）35% 【解析】【解答】（1）由图1知，加热试管使水沸腾，水蒸气推动小风车做功，使之不停地转动；这一过程中内能转化为机械能；图2中：甲、两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；乙、进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，没有能量转化；丙、排气门关闭，进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化；丁、两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；可见，图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的丁冲程相同。 （2）汽油机和柴油机的点火方式不同，汽油机的点火方式为点燃式。 （3）图三是汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率 【分析】（1）由图1知，这一过程中内能转化为机械能；两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能； （2）汽油机的点火方式为点燃式； （3）根据汽油机的能量流向图，有用机械能占比，即为汽油机的机械效率。 30．【答案】（1）960W；14400J （2）72000；800 （3）6g 学科网（北京）股份有限公司 $