第十四章 内能的利用 同步练-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．关于热和能，下列说法中正确的是（　　） A．物体吸收了热量，温度不一定升高 B．物体的内能增加，一定是外界对物体做了功 C．热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体 D．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能 2．如图为单缸四冲程汽油机工作示意图，其中实现内能转化为机械能的冲程是（    ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 3．小洪同学看到爸爸开汽车时，转速表如图所示。转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是四冲程汽油机，此时发动机一个汽缸的相关数据正确的是（　　） A．曲轴转速为每分钟3周 B．每分钟的冲程数为3000个 C．每秒钟排气冲程数为1500个 D．每秒钟对外做功数为25次 4．如图：甲是压缩硝化棉，乙是加热水，丙是汽油机的某个冲程，下列说法正确的是（　　） A．若汽油机的燃料汽油未完全燃烧，则汽油的热值会变小 B．甲、乙、丙中改变气体内能的方式都不相同 C．若该汽油机每秒可完成10个丙图冲程，则其飞轮转速为 D．丙图为汽油机的压缩冲程，汽油机就是在该冲程获得动力的 5．有A、B两种不同的燃料，A燃料的质量为B燃料的一半。两种燃料的温度都升高1℃，吸收的热量如图甲；两种燃料完全燃烧后放出的热量如图乙。则（　　） A．两种燃料的比热容和热值均相等 B．两种燃料的比热容和热值均不相等 C．两种燃料的比热容不等，热值相等 D．两种燃料的热值不等，比热容相等 6．一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是3000r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A．完成100个冲程，对外做功50次 B．完成50个冲程，对外做功50次 C．完成100个冲程，对外做功25次 D．完成50个冲程，对外做功25次 7．2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射，下列关于火箭发射时相关的物理知识，说法正确的有（　　） A．火箭外壳与空气摩擦，温度升高，内能不变 B．火箭点火升空过程中，机械能转化为内能 C．选用液态氢做火箭燃料是因为液态氢热值较大 D．选用液态氢做火箭燃料是因为液态氢比热容较大 8．我国自主研发的歼-20战斗机首次以4机编队亮相珠海航展，振奋人心（如图所示）。以下说法正确的是（    ） A．歼-20战斗机竖直向上加速升空时，动能转化为重力势能 B．歼-20战斗机采用喷气发动机，工作时将燃料燃烧放出的内能转化为飞机的机械能 C．歼-20战斗机还能实现空中加油，加油过程中，歼-20战斗机匀速飞行，动能不变 D．歼-20战斗机要选择热值较大的物质做燃料是因为热值大的物质燃烧时放出的热量一定比热值小的物质燃烧放出的热量多 9．如图所示，用喷雾器往瓶内喷入酒精后迅速塞上瓶塞，启动电子打火器点燃酒精，可观察到瓶塞瞬间弹出，下列说法正确的是（　　） A．电子打火器相当于汽油机中的火花塞 B．酒精燃烧越充分，酒精的热值越大 C．酒精燃烧过程中内能转化为化学能 D．瓶塞飞出时，瓶内燃气的内能增大，温度升高 10．如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度－时间图像，其中水的质量为0.6kg，液体A的质量为1.2kg，酒精热值为下列分析正确的是（    ） A．，水比液体A吸收的热量多 B．液体A的末温比水的高，液体A的吸热能力更强 C．液体A的比热容为 D．该酒精灯每分钟消耗酒精质量为6g 二、填空题 11．2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的 大，火箭加速上升过程中，神舟二十一号载人飞船重力势能 ，机械能 。（以上两空均填变化情况） 12．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为，完全燃烧氢气可放出 J的热量；若用这些热量去加热水，已知水的比热容，则水温可以升高 ℃。（水未沸腾，不计热量损失） 13．如图甲所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间后，塞子被试管内的水蒸气推开，这个过程中发生的能量转化情况与图 （选填“乙”或“丙”）所示汽油机的冲程中的能量转化情况相同。若该单缸四冲程汽油机的转速为1800 r/min，则其每秒做功 次。 14．如图装置中试管塞被冲出，管口处出现白雾，说明水蒸气通过 的方式消耗了自身的部分 能，从而使温度 ，这一过程中的能量转化情况和汽油机的 冲程的能量转化是相同的。一台四冲程汽油机在1s内完成30个排气冲程，则每分钟完成 个工作循环。 15．如图所示是热机的 冲程，一台四冲程汽油机每秒燃气对外做功5次，则1min该汽油机完成 个冲程。 三、作图题 16．如图所示，这是四冲程内燃机做功冲程的示意图，请在图中活塞上的O点处画出该冲程活塞的运动方向。 四、实验题 17．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图甲所示的装置。 (1)（单选）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是（ ） A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同 C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放和另一种液体的容器相同 (2)实验中除了（1）涉及的物理方法，还运用了 。 (3)对满足上述条件的水和另一液体，加热10min，水吸收的热量 另一液体吸收的热量，水升高的温度小于另一液体升高的温度，说明水的吸热能力 另一液体的吸热能力（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 (4)根据实验数据，小明作出了水和另一液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，由图像可知，水的沸点是 °C，另一液体的比热容是 J/(kg·°C)。[] (5)若在该实验中收集到以下数据：水的质量为m，初温为t0，末温为t1，加热水的酒精燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2，盛水的烧杯吸收的热量经测量为Q0，水的比热容为c，则酒精的热值表达式q= （不计其他热损失，用题中给定的物理量符号表示）。 18．小明利用如图装置，完成以下两个实验： (1)探究不同物质吸热升温的现象。 ①如图甲，1、2虚线框中应选择的器材组合分别是图乙中的 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）装置，物质吸收热量的多少通过 来反映的； ②小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的特点： 方案一：加热相同时间，比较升高的温度； 方案二：升高相同温度，比较加热的时间； 你认为 （选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”）可行； (2)“比较不同燃料的热值”实验： ①以下实验条件中要求相同的有 （填序号） A．烧杯内液体种类及质量            B．燃料种类及质量            C．加热时间 ②小明选用图乙D中的燃料a和燃料b进行实验，当 （选填“燃料燃烧相同时间”“燃料燃尽”）时，记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了如图丙所示图像，则可判断燃料 （选填“a”或“b”）放出的热量多；若用实验中的数据测算的热值和热值表中的“标准值”相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。 五、计算题 19．一辆轿车以的速度在平直的公路上匀速行驶，在此过程中： (1)若轿车发动机的功率为，则该车行驶中受到的阻力是多少？ (2)若轿车消耗汽油，其发动机的效率为多少？（，结果精确至1%） (3)若汽车停止行驶一段时间后，发动机水箱内的水温度降低了，则水箱里的水放出多少热量？〔〕 20．下图为一款打桩机，由桩锤、提升装置及内燃机等组成，桩锤的质量为，内燃机的效率为25%。工作时，内燃机带动提升装置，将桩锤提升，然后使其自由下落（不计阻力），完成1次打桩。某段时间内该机器连续打桩50次，消耗燃油。求：（g取，） (1)这段时间内燃油完全燃烧所放出的热量。 (2)这段时间内提升装置对桩锤做的功。 (3)提升装置的机械效率。 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 《第十四章 内能的利用 同步练----2025-2026学年人教版物理九年级上学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D C C C C B A C 1．A 【详解】A．物体吸收了热量，内能一定增大，但温度不一定升高，如晶体熔化过程中，吸收热量，但温度不变，故A正确； B．物体内能增加，可能是外界对物体做了功，也可能是吸收了热量，故B错误； C．热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体，而不是传递温度，故C错误； D．内燃机的压缩冲程是通过做功将机械能转化为汽缸内物质的内能，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．该冲程吸气阀开启，排气阀关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意； B．该冲程吸气阀关闭，排气阀开启，是排气冲程，没有能量转化，故B不符合题意； C．该冲程的吸气阀与排气阀均关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程；做功冲程中，高温高压的气体推动活塞向下运动，将燃料燃烧释放的内能转化为活塞的机械能，故C符合题意； D．该冲程的吸气阀与排气阀均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；压缩冲程中活塞对缸内气体做功，将活塞的机械能转化为缸内气体的内能，故D不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】A．由转速表可知，其示数为3000r/min，这表示曲轴每分钟转动3000周，故A错误； B．四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动2周，那么曲轴每分钟转动3000周时，每分钟完成的工作循环数为个，每个工作循环有4个冲程，所以每分钟的冲程数为个，故B错误； C．每分钟完成的工作循环数为个，每秒钟排气冲程数为个，故C错误； D．一个工作循环对外做功1次，每分钟完成的工作循环为1500个，所以每秒钟完成个工作循环，所以每秒钟对外做功数为25次，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故A错误； BD．甲图所示的过程压缩空气做功，将机械能转化为内能，乙图中高温高压的水蒸气推开橡皮塞，对外做功，将内能转化为机械能，丙图是两气门关闭，高温高压气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，对外做功，从而获得动力，为做功冲程，它们都是做功改变物体的内能，故甲、乙、丙中改变气体内能的方式相同，故BD错误； C．若该汽油机每秒可完成个图甲压缩冲程，由于一个工作循环有一个压缩冲程，飞轮转周，所以每秒可完成个工作循环，每分钟可完成个工作循环，飞轮转周，即飞轮转速为，故C正确。 故选C。 5．C 【详解】A燃料的质量为B燃料的一半，当A、B温度都升高1℃，由图甲可知A、B吸收的热量相等，根据可知A的比热容较大； A燃料的质量为B燃料的一半，由图乙可知A燃料完全燃烧后放出的热量为B燃料完全燃烧后放出的热量的一半，根据可知，A、B热值相同； 综上可知，两种燃料的比热容不等，热值相等。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．C 【详解】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是3000r/min，即50r/s时，每秒完成100个冲程，对外做功25次，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 7．C 【详解】A．火箭外壳与空气摩擦，通过做功的方式使内能增加、温度升高，因此内能是增大的，故A错误； B．火箭点火升空时，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，并非机械能转化为内能，故B错误； C．液态氢作为火箭燃料，是因为其热值大，即单位质量的液态氢完全燃烧能释放大量热量，可提供充足的动力，故C正确； D．比热容大的物质常用于吸热或放热，而火箭燃料利用的是燃料的热值大，并非比热容，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．歼-20 竖直向上加速升空时，速度增大，动能增大、高度升高，重力势能增大，是发动机做功将内能转化为机械能，并非动能转化为重力势能，故A错误； B．喷气发动机工作时，燃料燃烧释放内能，通过喷气推动飞机前进，将内能转化为飞机的机械能，故B正确； C．空中加油时，歼-20 匀速飞行，速度不变，但燃油增加导致质量增大，而动能与质量、速度有关，因此动能会增大，故C错误； D．燃料燃烧放出的热量由公式Q = mq决定，m是质量，q是热值，因此放出的热量不仅与热值有关，还与质量有关。热值大的物质，若质量很小，放出的热量可能比热值小但质量大的物质少，故D错误。 故选B。 9．A 【详解】A．汽油机的火花塞在压缩冲程末点火，使燃料燃烧；此实验中电子打火器的作用是点燃酒精，与汽油机火花塞的功能一致，故A正确； B．热值是燃料的固有特性，仅由燃料种类决定，本题中酒精的热值与瓶内酒精燃烧是否充分无关，故B错误； C．酒精燃烧是化学能转化为内能的过程，故C错误； D．瓶塞飞出时，瓶内燃气对外做功，其内能减小、温度降低，故D错误。 故选A。 10．C 【详解】A．同一酒精灯在相同时间内燃烧释放的热量相同，水和液体A相同时间内吸收的热量相同；0~6min，加热时间相同，水和液体A吸收的热量相等，故A错误； BC．从图像中可知，水从2min加热到6min，温度升高10℃，液体A从2min加热到6min温度升高20℃，加热时间均为4min，则吸收的热量相同，液体A吸收的热量等于水吸收的热量 液体A的比热容 因为液体A的比热容小于水的比热容，所以水的吸热能力更强，液体A的吸热能力更弱，故B错误，C正确； D．酒精灯加热时，放出的热量并不能完全被水或液体A吸收，存在热量损失，即加热效率小于100%；题目没有给出加热效率，因此无法根据水或液体A吸收的热量来计算酒精灯消耗的酒精质量，故D错误。 故选C。 11． 热值 变大 变大 【详解】[1]火箭用液氢做燃料是因为液氢具有较大的热值，相同质量的液氢与其他燃料相比，由于液氢的热值较大，可以放出更多的热量。 [2][3]火箭加速上升，速度变大，质量不变（忽略燃料燃烧对火箭质量的影响），此过程中神舟二十号载人飞船动能变大；火箭加速上升，高度增大，质量不变，神舟二十号载人飞船重力势能变大，机械能是重力势能和动能之和，动能和重力势能都增大，故机械能变大。 12． 20 【详解】[1]氢气完全燃烧放出的热量； [2]由题可知，不计热量损失，，由得，。 13． 丙 15 【详解】[1][2]当水沸腾一段时间后，塞子被试管内的水蒸气推开，水蒸气对塞子做功，将内能转化为塞子的机械能，图丙是做功冲程，将内能转化为机械能，与水蒸气对塞子做功的能量转化情况相同；汽油机完成1个工作循环，完成4个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。 14． 做功 内 降低 做功 1800 【详解】[1][2][3][4]对试管中的水持续加热，试管中产生大量水蒸气，水蒸气膨胀做功，将塞子顶起，塞子被推出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，内能减小，温度降低，水蒸气推动塞子过程中的能量转化是内能转化为机械能，该过程中是通过做功改变内能的；汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，两者能量转化相同。 [5]在四冲程汽油机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，一台四冲程汽油机在1s内完成30个排气冲程，则每分钟完成个排气冲程，因此每分钟完成1800个工作循环。 15． 压缩 1200 【详解】[1]观察图可知，两个气门关闭，活塞向上运动，这是热机的压缩冲程。 [2]四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，对外做功一次，每秒对外做功5次，则每秒完成5个工作循环，每个工作循环有4个冲程，所以每秒完成的冲程数为个，1分钟完成的冲程数为个。 16． 【详解】内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动，如下图所示： 17．(1)B (2)转换法 (3) 等于 大于 (4) 98 (5) 【详解】（1）要比较不同物质的吸热能力，需要使用相同容器（防止容器吸热不同影响）、相同加热方式或相同加热仪器（保证单位时间放热相同）对相同质量的水和液体进行加热，从而进行研究，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）除了控制变量法，还用了转换法即通过加热时间反映物质吸热的多少。 （3）[1][2]相同加热方式，加热相同时间（10min），两种液体吸收热量相等；水升高的温度小于另一液体升高的温度，说明水的吸热能力大于另一液体。 （4）[1]从图乙看，水温度最后稳定在98℃不变，所以沸点为98℃。 [2]由图乙可知，水和另一种液体温度都从68℃升高到98℃，水的加热时间（20min）是另一种液体加热时间（10min）的两倍，即水吸收的热量是另一种液体吸收热量的两倍，根据可知，在质量和升高温度相同时，比热容之比等于热量之比，所以 （5）由题可知，水吸热 水和烧杯吸收的总热量 完全燃烧的酒精质量为 不计其他热损失，则 即 解得 18．(1) BC 加热时间 两方案都 (2) A 燃料燃尽 a 偏小 【详解】（1）[1]为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，为使液体受热均匀，要用玻璃棒不断搅拌，应选择B、C两套装置。 [2]根据转换法，使用相同的热源通过加热时间的来比较吸热多少。 [3]小明设计的两个方案，都可行，因为不同物质在加热时间相同即吸收相同热量时，温度升高不同的话，说明吸热能力不同。而在升高相同温度时，吸收的热量不同即加热时间不同，也说明吸热能力不同。 （2）[1]在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量；通过升高温度显示吸热多少，必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同。要求相同的有烧杯内液体的种类及质量，故选A。 [2][3]小明选用图乙D中的燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，记下了各个时刻烧杯中水温，根据升高的温度显示吸热多少，因a升高的温度多，吸收的热量多，燃料a放出的热量多。 [4]燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）该车行驶的速度，由可得，该车行驶中的牵引力 ，因为轿车匀速运动，牵引力和受到的阻力是一对平衡力，所以阻力。 （2）汽油燃烧释放的热量 牵引力做的有用功 所以发动机的效率。 （3）水箱里的水放出的热量。 20．(1)燃油完全燃烧放出的热量 (2)提升装置对桩锤做的功 (3)内燃机输出的有用功 提升装置的机械效率 【详解】（1）燃油完全燃烧放出的热量为：； （2）桩锤的重力为：； 提升一次桩锤，提升装置对桩锤做的功为：； 连续打桩50次，提升装置对桩锤做的总功（即总有用功）为：。 （3）内燃机对外做的功，即提供给提升装置的总能量（总功）为： ； 提升装置的机械效率为：。 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 $