第十四章内能的利用 单元卷-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第十四章内能的利用 单元卷-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册 一、单选题 1．关于燃料和热值，下列说法中正确的是（　　） A．燃料热值与燃料的质量无关 B．容易燃烧的燃料，热值一定大 C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多 D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值大的燃料 2．两台汽油机，甲的效率比乙的效率高，其意义是（ ） A．甲的功率比乙的大 B．甲消耗的汽油比乙的少 C．在消耗相同的汽油时，甲的输出功率比乙的大 D．在消耗相同的汽油时，甲做的有用功比乙多 3．下列过程中，将内能转化为机械能的是（） A．小孩从滑梯上滑下 B．水蒸气顶起水壶盖的过程 C．水放到冰箱里结成冰 D．反复多次弯折铁丝 4．下列关于热现象的说法，正确的是（　　） A．有的分子之间只有引力，有的分子之间只有斥力 B．一小杯水和一大桶水的温度相同，它们的内能也相同 C．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 D．冬天很冷的时候搓双手，手就感到暖和，这是用做功的方式改变手的内能 5．我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，已越来越引起人们的关注。现在有些家庭已经改用燃油取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约，若将住房的门窗关闭好，用燃烧柴油来取暖，并使室温升高，已知柴油的热值为，空气的密度约为，空气的比热容为 ，所需的柴油约为(　　) A． B． C． D． 6．2023年4月8日中国人民解放军东部战区已展开环台岛战备警巡和“联合利剑”演习，如图所示海军驱护舰的动力是由柴油机提供的，下列说法正确的是（　　） A．以驱护舰为参照物，货物是运动的 B．驱护舰受到的浮力和停在甲板上的直升机对驱护舰的压力是一对平衡力 C．柴油机效率高，是因为柴油的热值大 D．柴油机是利用内能做功的机器 二、多选题 7．下列说法中正确的是（　　） A．温度越高的物体，放出的热量越多 B．铝块的内能增加，它可能吸收了热量 C．因为能量守恒，所以“永动机”是存在的 D．从滑梯滑下，感觉臀部发热，属于机械能转化为内能 8．内燃机的效率虽比蒸汽机高很多，但仍然达不到50%，以下哪些是效率低的原因（　　） A．燃烧不充分 B．废气带走一部分 C．机件之间摩擦做功 D．燃料的热值低 9．关于能源、材料与社会，下列说法正确的是（　　） A．新能源汽车的动力源是蓄电池，其工作原理与热机并不相同 B．能量在转化过程中是守恒的，所以无需节约能源 C．手机芯片是利用超导体材料制成的 D．节能问题的核心是如何提高能量转化利用的效率 10．关于热值、热机、热机效率，下列说法中错误的是（　　） A．四冲程汽油机在工作过程中，做功冲程把内能转化为机械能 B．汽油机吸气冲程吸入汽油和空气混合物，柴油机吸气冲程只吸入柴油 C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油大 D．热机效率高的汽油机甲比热机效率低的汽油机乙，消耗的汽油多 11．下列对能量转化的描述不正确的是（　　） A．蓄电池充电：电能化学能 B．发电机工作：电能机械能 C．萤火虫发光：生物质能光能 D．双手摩擦，手变热：内能机械能 12．下列有关热学知识说法中，正确的是（　　） A．PM2.5在空气中的无规则运动属于扩散现象 B．温度不变，物体的内能可能增加 C．燃烧过程中燃料的热值始终不变 D．热机使用的燃料热值越小，热机的效率越低 13．关于四冲程内燃机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气，柴油机吸入的是柴油和空气 B．在做功冲程中，是内能转化为机械能 C．一个完整的工作循环中，只有一个冲程在对外做功 D．汽油机顶部是火花塞，柴油机顶部是喷油嘴，他们的点火方式是相同的 14．共享电动自行车为人们出行带来便利，这个常见的交通工具利用了很多物理原理。其中正确的是（　　） A．骑行中为了更轻便，蓄电池将电能转化成了车辆的机械能 B．为降低车速需要用力捏刹车闸，此时动能转化成了重力势能 C．为控制乱停乱放，还车时通过电磁波可以确定车辆位置信息 D．人踩动单车可以发电，物理原理是电磁感应 三、填空题 15．划分优质煤和劣质煤的主要依据是这种煤的　 　不同。冬天烤火取暖是通过　 　的方式增加人体的内能。 16．北京时间4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。 （1）火箭升空过程中，燃料的内能转化为火箭的　 　，此能量转化过程和内燃机的　 　冲程相同。 （2）宇航舱内三名航天员上升过程中相对于地面是　 　。宇航员带到太空中的食品，质量将　 　。太空舱内宇航员抛出物体会径直向前运动，是由于物体具有　 　。 （3）神舟飞船近地轨道运行速度约为7.9km/s。北京到上海的铁路线长1318km，按照这个速度运行，从北京到上海的大约需要　 　s。（保留整数） 17．铁的比热容为0.45×103J/(kg•℃)，其含义是1kg的铁，温度每下降1℃就会释放　 　J的热量，餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”，将1kg的铁板加热到130℃，再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上，等铁板温度降到70℃时，牛肉已十成熟了，铁板在此降温过程中释放出的热量为　 　J，其中60%被牛肉吸收，则牛肉从铁板处吸收了　 　J的热量。 18．周末小华一家驾车到采摘园。 （1）汽车行驶过程中，小华听到的汽笛声，是由于物体　 　产生的； （2）汽车的发动机属于内燃机，为汽车提供动力的是　 　冲程； （3）到达采摘园后，汽车刹车时动能　 　。小华观察到汽车油量表的示数减小了，剩余汽油的热值　 　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）小华进入塑料大棚内，闻到瓜果的香味，这是　 　现象。看到西红柿，她想起了物理课上制作的水果电池，水果电池将　 　能转化为电能。 19．图为神州十八号飞船返回舱进入大气层的画面，返回舱表面可产生高达2000℃的高温，这是　 　能转化内能，能量转化情况相当于内燃机的　 　冲程。 20．燃气灶将20kg的水由42℃加热到62℃，这是通过 （选填“热传递”或“做功”）方式改变水的内能，若天然气完全燃烧放出的热量有42%被水吸收，需要消耗m3的天然气。[水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气热值q=4×107J/m3] 四、实验探究题 21．小刚双手对搓后感觉手上发热，这是通过　 　的方式改变手的内能，这与汽油机工作中　 　冲程的能量转化相同。 22．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同． （1）比较不同燃料的热值应选择　 　 两个装置，比较不同物质的比热容应选择　 　 两个装置（选填装置序号甲、乙、丙）． （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的　 　 比较燃料燃烧放出热量的多少．已知酒精的热值为3.0×107J/kg，10g酒精完全燃烧放出的热量是　 　 J． （3）水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），它的含义是　 　 ． 五、计算题 23．如图是以固体酒精块为燃料的锅具，在某次加热食材的过程中共消耗0.04kg酒精块，食材吸收的热量为3×105J。已知酒精块的热值为3.0×107J/kg，通过计算回答： (1)这些酒精块完全燃烧放出的热量是多少？ (2)锅具的加热效率是多少？ 六、作图题 24．甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况；请在图乙中画出压缩冲程中活塞和曲轴的位置以及进气门、排气门的开闭情况． 七、综合题 25．随着人们生活水平的提高，汽车已经进入千家万户，它给我们的生活提供了便利 （1）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率会 　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 （2）汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程，将四个冲程图重新排序：　 　，图 　 　所示的冲程是给汽车提供动力的。 （3）汽车刹车的过程中，机械能转化为 　 　能散失到空气中。 （4）小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表，请根据给出的信息计算完全燃烧0.2kg的汽油能够产生　 　J的能量，这些能量能产生 　 　J的有用功。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 26．小明家电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1100W。 （1）该电热水壶正常工作时，通过它的电流是多大？　 　 （2）该电热水壶正常工作可将的水从加热到沸腾，则该电热水壶的加热效率是多大？　 　 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】A、燃料的热值与燃料的质量无关，它只与燃料的种类有关，所以A符合题意； B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，它只与燃料的种类有关，所以B不符合题意；C、燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关，还与燃料的质量以及燃烧程度有关，所以C不符合题意；D、锅炉的效率与燃料的热值高没有关系，所以D不符合题意。 故答案为：A 【分析】热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值.与燃料的质量无关，它只与燃料的种类有关. 2．【答案】D 3．【答案】B 【解析】【解答】A、小孩从滑梯上滑下，即克服摩擦力做功，即机械能转化为内能，故不符合题意； B、水蒸气顶起壶盖，即水蒸气对壶盖做功，是内能转化为机械能，故符合题意； C、水放到冰箱里结成冰，是通过热传递改变内能的，故不符合题意； D、反复多次弯折铁丝，通过做功改变内能，即将机械能转化为内能，故不符合题意 故选B． 【分析】改变内能的方式有两种，做功和热传导，做功改变内能属于能量的转化，热传导改变内能是能量的转移，故据此知识对下面的各个选项逐次分析即可．能量既不会创生，也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变． 4．【答案】D 【解析】【解答】解： A、分子之间的引力和斥力是同时存在的，对外表现为引力还是斥力，决定于分子间距离．此选项错误； B、物体的内能与物体的温度、质量、体积等因素有关，故一小杯水和一大杯水在温度相同时它们的内能是不同的．此选项错误； C、汽油机在做功冲程将内能转化为我们需要的机械能．此选项错误； D、冬天很冷的时候搓双手，双手相互摩擦做功，将机械能转化为内能，手的温度升高，手就感到暖和．此选项正确． 故选D． 【分析】①分子之间同时存在相互作用的引力和斥力； ②物体的内能与物体的温度、质量、体积等因素有关； ③热机是将内能转化为机械能的机器； ④改变内能有两种方式：做功和热传递． 5．【答案】B 【解析】【解答】由题知，S=110cm2，住房高度h一般为3m，，则住房房间里的空气质量为：，室温升高10℃时空气所吸收的热量： 若将住房的门窗关闭好，不计热损失，由得需要柴油的质量： 【分析】首先利用求住房里空气的质量，再利用热量公式求出室温升高10℃时空气所吸收的热量；若将住房的门窗关闭好，不计热损失，根据Q放=Q吸可知柴油需放出的热量，最后利用求出需要的柴油质量。 6．【答案】D 7．【答案】B,D 【解析】【解答】A．根据 物体放出热量与比热容、质量和降低的温度有关，温度高的物体，放出的热量不一定多，故A错误； B．热传递和做功可以改变内能，铝块吸收热量，或外界对它做了功，铝块的内能增加，故B正确； C．由于能量是守恒的，机械运行消耗能量，“永动机”消耗能量，是不存在的，故C错误； D．人从滑梯上滑下时，臀部和滑梯摩擦发热，是克服摩擦力做功，机械能转化为了内能，故D正确。 故选BD。 【分析】热传递和做功可以改变内能，根据Q=cmΔt，可以判断放出热量的多少。 8．【答案】A,B,C 9．【答案】A,D 10．【答案】B,C,D 【解析】【解答】解：A、汽油机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能；故A正确； B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；故B错误； C、柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，在压缩冲程中压缩程度大，做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关；故C错误； D、汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，甲汽油机效率比乙汽油机效率高，说明甲汽油机有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比大；故D错误． 故选：BCD． 【分析】（1）四冲程汽油机或柴油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；（2）工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；（3）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率；（4）热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高． 11．【答案】B,D 【解析】【解答】人类利用能源的过程就是把能量不断转化的过程，蓄电池充电时，把电能转化为化学能储存起来；发电机工作时是把其它形式的能转化为电能；萤火虫发光是把生物质能转化为光能；摩擦生热是把机械能转化为内能。 【分析】能量转化。 12．【答案】B,C 【解析】【解答】A．扩散现象指的是分子的运动，PM2.5是固体颗粒，PM2.5在空气中的无规则运动属于机械运动，不是分子运动，A不符合题意； B．温度不变，物体的内能可能增加，如晶体熔化时吸收热量，内能增加，而温度不变，B符合题意； C．热值是燃料的一种特性，热值的大小只跟燃料的种类有关，而与燃料的质量、体积、燃料状况等无关，同种燃料，燃烧过程中它的热值始终不变，C符合题意； D．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，与燃料的热值大小无关，D不符合题意。 故答案为：BC。 【分析】PM2.5在空气中的无规则运动属于机械运动，不是分子运动；晶体熔化时吸收热量，内能增加，而温度不变；热值是燃料的一种特性，热值的大小只跟燃料的种类有关，而与燃料的质量、体积、燃料状况等无关；热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，与燃料的热值大小无关。 13．【答案】B,C 14．【答案】A,C,D 15．【答案】热值；热传递 【解析】【解答】 划分优质煤和劣质煤的主要依据是这种煤的 热值，热值越大，煤制越好， 冬天烤火取暖是通过 热传递的方式增加人体内能。 综上 第1空、热值； 第2空、热传递。 【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；2、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。 16．【答案】（1）机械能；做功 （2）运动的；不变；惯性 （3）167 【解析】【解答】（1）第1空，第2空，火箭升空过程中，燃料的内能转化为火箭的机械能，此能量转化过程和内燃机的做功冲程相同； （2）第1空，宇航舱内三名航天员上升过程中与地面之间有位置的变化，相对于地面是运动的； 第2空，质量是物体的属性，不随物体形状、状态、位置变化，所以宇航员带到太空中的食品质量不变； 第3空，太空舱内宇航员抛出物体会径直向前运动，是由于物体具有惯性，会保持原来的运动状态； （3）由可得，从北京到上海的大约为：。 故答案为：（1）机械能；做功；（2）运动的；不变；惯性；（3）167。 【分析】 （1）火箭发动机工作时将内能转化成了机械能；四冲程汽油机在做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能。 （2）判断一个物体的运动和静止，首先确定一个参照物，被研究的物体和参照物之间发生了位置的改变，被研究的物体是运动的，否则是静止的；质量是物体的属性，不随物体形状、状态、位置变化；物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。 （3）根据计算从北京到上海的大约时间。 （1）[1][2]火箭升空时，燃料燃烧释放化学能，转化为内能（热能），再转化为火箭的机械能（包括动能和重力势能）。内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能（推动活塞运动），与火箭的能量转化过程相同。 （2）[1]宇航舱内三名航天员上升过程中，相对于地面位置发生了变化，所以宇航员相对地面运动。 [2]质量是物体的基本属性，不会随着位置的变化而变化，所以宇航员带到太空中的食品，质量不变。 [3] 太空舱内宇航员抛出物体，不受力，由于惯性，物体将保持扔出的速度，做匀速直线运动。 （3）从北京到上海的大约需要的时间 17．【答案】4.5×102；2.7×104；1.62×104 【解析】【解答】铁的比热容0.45×103J/(kg•℃)，其含义是1kg的铁，温度每下降1℃就会释放4.5×102J的热量。 铁板释放的热量Q放=c铁m铁△t=0.45×103J/(kg•℃)×1kg×(130℃-70℃)=2.7×104J 由 可得则牛肉吸收的热量Q吸=ηQ放=60%×2.7×104J=1.62×104J 【分析】比热容是指单位质量某种物质，温度升高或降低1℃，吸收或放出的热量；根据公式Q放=c铁m铁△t，可求出铁板释放的热量；根据Q吸=ηQ放，可求出牛肉吸收的热量。 18．【答案】振动；做功；变小；不变；扩散；化学 19．【答案】机械；压缩 【解析】【解答】根据题意可知，飞船进入大气层时，与大气层发生摩擦，将机械能转化为内能，从而使飞船的温度升高，此过程能量转化情况相当于内燃机的压缩冲程。 【分析】根据能量转化的知识分析。内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能。 20．【答案】热传递,0.1 21．【答案】做功；压缩 【解析】【解答】做功改变物体内能，与压缩冲程的能量转化相同。 综上第1空为做功；第2空为压缩 【分析】根据压缩冲程的特点填空 压缩冲程的能量转化为：活塞向上移动，压缩气体使得内能增加，能量转化为机械能转化为内能。 22．【答案】甲和乙；甲和丙；示数变化；3.0×105；1kg的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J 【解析】【解答】解：（1）①为了比较不同燃料的热值，需要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙和丙两图进行实验； ②为了比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验； （2）燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映，这用到了转换法； 酒精的质量为：m=10g=10-2kg， 酒精完全燃烧放出的热量：Q放=mq=10-2kg×3.0×107J/kg=3.0×105J； (3)水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），物理意义是：1kg的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J． 故答案为：（1）甲和乙；甲和丙；（2）示数变化；3.0×105；1kg的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J。 【分析】 （1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此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，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小。 为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，用到了控制变量法。 （2）燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反映，这用到了转换法； （3）根据比热容的物理意义分析即可。 23．【答案】 24．【答案】 25．【答案】（1）降低 （2）丙、甲、丁、乙；丁 （3）内 （4）9.2×106；2.76×106 26．【答案】；； 学科网（北京）股份有限公司 $