期末巩固测试：内能的利用---物理人教版2025--2026学年九年级上学期

期末物理巩固测试：内能的利用 一、单选题 1．关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） A．热值是燃料的属性，与燃料状态无关 B．燃料燃烧不完全时，热值会变小 C．5kg汽油的热值是1kg汽油热值的5倍 D．热值大的燃料，完全燃烧时放出热量一定多 2．关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机效率可以大于1 B．效率高的热机做功快 C．减少能量损失可提高效率 D．使用优质燃料可使效率达100% 3．2024年11月30日，长征十二号运载火箭在海南商业航天发射场成功首飞。推动“长十二”飞天的燃料是煤基航天煤油，这是煤基航天煤油首次应用于长征系列运载火箭，主要是由于煤基航天煤油的（　　） A．沸点高 B．熔点高 C．比热容大 D．热值大 4．如图是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，内能转化为机械能 B．燃料燃烧时产生热量，这是将内能转化为化学能 C．蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大 D．蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度 5．如图是某汽油机的主要能量流向图，下列说法错误的是（　　） A．减少机械摩擦能提高汽油机效率 B．由图可知该汽油机的效率是72% C．冬天利用尾气中的余热给车内供暖，可大大提高燃料的利用率 D．尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧的不充分，会减小燃料的利用率 6．如图所示，用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失，将燃料点燃直至燃尽，三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示，则下列说法正确的是（　　） A．仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值 B．甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2∶1 C．a、b两种液体的比热容之比为 D．燃料1和燃料2的热值之比为 7．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失，燃料点燃直至燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。以下判断正确的是（　　） A．液体a的比热容是液体b的两倍 B．0﹣t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等 C．燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量 D．仅利用装置乙和丙进行实验可以比较燃料2和燃料1的热值大小 8．如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体的内能增加 B．该过程机械能转化为内能 C．能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D．能量转化情况与内燃机的做功冲程相同 9．如图所示，关于能量的转化，下列说法正确的是（　　） A．图甲，压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的做功冲程相同 B．图乙，钻木取火的过程是通过做功的方式增加木块的内能 C．图丙，搓手的过程是通过热传递的方式增加手的内能 D．图丁，瓶内气体将瓶塞冲开，瓶内气体内能增大 10．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（    ） A．比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图 B．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图 C．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图 D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲乙两图 二、填空题 11．某路灯的灯杆顶端有太阳能电池板和风车。若太阳光辐射到该电池板的能量为，这与完全燃烧 kg焦炭放出的热量相当。（焦炭的热值为） 12．如图所示图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，B图是 冲程，与它原理相同的是 图所示的演示实验，此冲程将 能转化为 能，若它在1s内完成20个工作循环，则飞轮的转速为 r/min。 13．图甲中气球在放气时，它喷气的嘴部温度和原来相比 （变高/变低/没有变化），此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 （A/B）图所示过程的能量转化是一致的。某汽车四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中每次做功400J，则每秒钟对外做功 J。若汽油燃烧不充分，汽油的热值将 （变大/变小/不变）。若每辆汽车每年消耗汽油1.86t，汽车内燃机的效率平均取值30%。如果能把内燃机效率提高1%，一辆汽车每年可以节约 L汽油。（） 14．体积为，热值为的煤气完全燃烧放出的热量为 J，若这些热量的10%被温度为30℃，质量为3kg的水吸收，已知当地气压为一标准大气压，则水的末温为 ℃。 15．涡轮发动机是飞机的心脏，结构如图所示，工作时空气被风扇吸入，经过压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，混合物燃烧后产生高温高压气体从尾喷管喷出，从而获得动力。涡轮发动机的作用是将煤油燃烧获得的 能转化为 能。 三、作图题 16．如图所示，图（a）为四冲程内燃机压缩冲程的示意图，图中画出了压缩冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。参照图（a），请在图（b）中画出做功冲程中活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示，将箭头标注在活塞上），并填写以下进气门、排气门的开闭情况。 ①进气门 （选填“打开”或者“关闭”）； ②排气门 （选填“打开”或者“关闭”）。 四、实验题 17．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验，用来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如下列图片所示的两套完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（如下表）。 加热时间/min 0 1 2 3 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 (1)在安装、调整实验器材时，合理的顺序是先调整固定 （选填“A”或“B”）。实验中，除了用到温度计，还需要的测量工具是 。 (2)为了保证实验结论的可靠性，选择了两套相同装置，在实验中还应控制烧杯内水的 相同。燃料完全燃烧放出的热量，可以间接通过 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来反映。 (3)通过分析实验数据可知，相同时间内甲杯中的水吸收的热量大于乙杯中的水吸收的热量。由此可知，相同时间内 放出的热量多。 18．为了“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”，小明设计如图甲、乙所示的实验。 (1)实验中，在两个燃烧皿中放入质量相同的两种燃料，分别加热质量相等的两杯水，燃料 （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后，通过比较 （选填“燃料燃烧时间”或“水温变化量”）来比较两种燃料放出热量多少； (2)根据记录的实验数据，小明绘制出水温随加热时间变化的关系图像，如图丙所示，则燃料 （选填“1”或“2”）的热值较大； (3)小明根据实验测得的数据，算出了燃料1的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因可能是 （写出一点即可）。 五、计算题 19．某品牌汽车在平直公路上匀速行驶了，消耗汽油的质量为，汽车受到的阻力为。（取，汽油的热值）求： (1)匀速行驶过程中，汽车牵引力做的功。 (2)汽车发动机的效率。 20．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。下表是氢燃料和其他传统燃料的热值。 燃料 热值 燃料 热值 汽油 煤油 柴油 氢 (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)这些热量最多能将多少千克初温为的水加热至沸腾？（当地大气压为1个标准大气压） (3)如果完全燃烧汽油跟完全燃烧氢燃料放出的热量相等，汽油的质量与氢燃料的质量之比为多少？ 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D A B C C D B A 1．A 【详解】A．1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值，热值是燃料的一种属性，与燃料的质量无关；同种燃料在不同状态下热值相同，故A正确； B．燃料的热值与是否完全燃烧无关，燃料燃烧不完全时热值不变，故B错误； C．燃料的热值与质量无关，5kg汽油的热值等于1kg汽油热值，故C错误； D．由Q放=mq可知，燃料热值越大，质量小，燃烧放出的热量不一定越多，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．热机工作时，不可避免地要克服机械部件间的摩擦做额外功，还有热量散失等，所以热机效率总小于1，故A错误； B．热机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，与做功快慢无关，故B错误； C．减少能量损失，比如减少热量散失、减少摩擦等，能让更多的能量用来做有用功，可提高热机效率，故C正确； D．由于存在额外功等，即使使用优质燃料，热机效率也不可能达到100%，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】煤基航天煤油是一种新型航天燃料，应具有较高的热值，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．A 【详解】A．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，消耗内能，产生机械能，将内能转化为机械能，故A正确； B．燃料燃烧时放出热量，这是将化学能转化为内能，故B错误； C．蒸汽推动活塞做功，将内能转化为机械能，内能减小，故C错误； D．废气带走的不是温度，带走的是热量，故D错误。 故选A。 5．B 【详解】A．减少机械摩擦，即减少能量损失，会提高汽油机的效率，故A正确，不符合题意； B．据图可知该汽油机的效率是，故B错误，符合题意； C．冬天利用尾气中的余热给车内供暖，内能的利用率是有用的内能消耗和总功的比值，利用尾气中的余热给车内供暖，提高了有用的内能消耗，提高了内能的利用，故C正确，不符合题意； D．尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧的不充分，损失的能量较多，输出相同有用的能量前提下，总能量较多，导致有用的能量占总能量的百分比会减少，会减小燃料的利用率，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】A．比较不同燃料的热值，需要控制被加热的液体种类相同，燃料种类不同。乙、丙两图中燃料种类不相同，液体种类也不同，所以不能比较不同燃料的热值，故A错误； B．因为加热装置相同，相同时间内放出的热量相同，甲、丙装置中的液体在 内加热时间相同，所以吸收的热量相同，吸收的热量之比为 1∶1，故B错误； C．根据，在质量和吸收热量相同的情况下，比热容与温度变化量成反比。甲、丙中液体质量相同，加热相同时间吸收热量相同，甲中液体升高的温度是丙中液体升高温度的 2 倍，所以a、b两种液体的比热容之比为 1∶2，故C正确； D．由图丁可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了tmin，燃料2燃烧了2tmin，且甲图中液体温度变化量为，乙图中液体温度变化量为，实验中忽略热量的散失，且两杯液体的质量、比热容均相同，则由公式可得，二者放出的热量之比 燃料的质量相同，由公式可得，燃料1与燃料2的热值之比 则 故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．由甲、丙两图可知，用相同的燃料加热，在相同时间内吸收的热量相同，a和b的质量相同，吸收相同的热量，根据图丁可知，a升高的温度是b升高温度的2倍，根据可知，液体b的比热容是液体a的两倍，故A错误； B．由甲、乙、丙图可知，甲、乙采用不同的燃料加热，加热相同的时间，燃料放出的热量不同，0-t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量不相等，故B错误； C．由甲、乙两图可知，相同质量的同种液体，加热相同时间，甲装置中的a液体升高的温度高，根据可知，乙中液体a吸收的热量小于甲中的液体a吸收的热量；由甲丙两图可知，用质量相同的不同燃料加热质量相等的a、b两种液体，相同时间液体b吸收的热量等于液体a吸收的热量，所以燃料燃尽时，乙中液体a吸收的热量小于甲中液体a吸收的热量，而甲中液体a吸收的热量等于丙中液体b吸收的热量，故C正确； D．装置乙和丙中，燃料的种类不同，被加热液体的种类也不同，不符合控制变量法的要求，所以此时不能根据温度计的示数变化比较燃料2和燃料1的热值大小，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】纸杯飞出过程中，罐内气体体积膨胀，对外做功，将气体的内能转化为纸杯的机械能，罐内气体的内能减小；内燃机的做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故纸杯飞出过程中，能量转化情况与内燃机的做功冲程相同，故D正确，ABC错误。 故选D。 9．B 【详解】A．图甲中压缩空气，硝化棉燃烧，是通过做功的方式将机械能转化为内能；而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，两者能量转化不同，故A错误； B．钻木取火时，克服摩擦力做功，使木头的内能增加，温度升高，是通过做功的方式增加木块的内能，故B正确； C．搓手的过程是通过克服摩擦做功，将机械能转化为内能，从而使手的内能增加，不是热传递，故C错误； D．瓶内气体将瓶塞冲开，气体对外做功，瓶内气体的内能减小，故D错误。 故选B。 10．A 【详解】AB．比较不同液体的比热容，根据控制变量法，应改变液体种类、控制其他因素相同。故应选择燃料种类相同、液体种类不同的甲和丙来进行，故A正确，B错误； CD．比较不同燃料的热值，根据控制变量法，应改变燃料种类、控制其他因素相同。故应选择液体种类相同、燃料种类不同的甲和乙来进行，故CD错误。 故选A。 11．0.9 【详解】由知： 所以若太阳光辐射到该电池板的能量为，这与完全燃烧 0.9kg 焦炭放出的热量相当。 12． 压缩 E 机械 内 2400 【详解】[1][2][3][4]A图中，气门一开一闭，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；B图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；D图中，气门一开一闭，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程。E图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；F图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能。故与图B原理相同的是图E所示的演示实验。 [5]1s完成20个工作循环，所以1min完成1200个工作循环，一个工作循环飞轮转两周，1200个工作循环飞轮转2400周，可知1min飞轮转2400周，即转速为2400r/min。 13． 降低 A 不变 75 【详解】[1]膨胀的气体对外做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低。 [2]此过程发生的能量转化是内能转化为机械能，图乙中的内燃机A是做功冲程，进气门、排气门关闭，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，B图是进气门、排气门关闭，压缩气体，对气体做功，将机械能转化为内能。 [3]某汽车四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中每次做功400J，则每秒钟对外做功 每秒钟飞轮转了50r，一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，故每秒钟飞轮转了50r，一共25个工作循环，对外做功25次。若气缸在做功冲程中每次做功400J，则每秒钟对外做功 [4]热值是热量完全燃烧放出的热量与质量之比，热值与种类有关，与燃烧充分程度无关，若汽油燃烧不充分，汽油的热值将不变。 [5]若每辆汽车每年消耗汽油1.86t，汽车内燃机的效率平均取值30%，则获得的机械能为 如果能把内燃机效率提高1%，获得相同的机械能，所需汽油完全燃烧放出的热量为 一辆汽车所需的汽油质量为 一辆汽车每年节约的汽油质量为 一辆汽车每年节约的汽油体积为 14． 100 【详解】[1]煤气完全燃烧放出的热量为 [2]水吸收的热量为 水的末温为 一标准大气压下水的沸点为100℃，水沸腾时温度保持不变，所以，水的实际末温为100℃。 15． 内 机械 【详解】[1][2]涡轮发动机属于热机，作用是将煤油燃烧获得的内能转化为机械能，使飞机运动。 16． 关闭 关闭 【详解】[1][2]做功冲程中，火花塞点火，进气门、排气门均关闭，活塞向下运动，活塞运动的方向如图所示： 17．(1) B 秒表和天平 (2) 质量和初温 温度计示数的变化 (3)煤油 【详解】（1）[1]在探究煤油和菜籽油的热值大小关系的实验中，需要用酒精灯的外焰进行加热，所以应该先调整固定B位置。 [2]实验中，需要测量质量且对加热时间计时，所以还需要天平和秒表。 （2）[1]为了保证实验结论的可靠性，选择了两套相同的装置，根据控制变量法的思想，实验中还应该控制煤油和菜籽油、两烧杯中的水的质量和初温相同。 [2]燃料燃烧释放的热量被水吸收，水吸收的热量越多，温度计示数上升的越大，所以燃料完全燃烧释放的热量，可以通过温度计示数的变化来反映。 （3）通过表中的实验数据分析可知，在质量和初温相同时，甲中水的末温高，不考虑热损失，根据可知，相同时间内烧杯甲中的水吸收的热量比乙烧杯中的水吸收热量，所以相同时间内煤油放出的热量多。 18．(1) 全部燃烧 水温变化量 (2)1 (3)见解析 【详解】（1）[1]为了比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，应让燃料全部燃烧。因为只有燃料全部燃烧，才能释放出全部热量，这样才能准确比较不同燃料放出热量的多少。 [2]燃料燃烧放出的热量被水吸收，通过比较水温变化量来比较两种燃料放出热量多少。根据Q吸​=cmΔt，在水的质量和比热容相同的情况下，水温变化量越大，说明水吸收的热量越多，则燃料放出的热量也越多。 （2）由图丙可知，质量相等的两种燃料全部燃烧后，用燃料1加热的水温度升高得多。根据Q吸​=cmΔt，水的质量和比热容相同，水温升高得多，说明水吸收的热量多，而水吸收的热量是由燃料燃烧放出的热量提供的，在燃料质量相等的情况下，根据，放出热量多的燃料热值大，所以燃料1的热值较大。 （3）小明根据实验测得的数据算出的燃料1的热值小于该燃料的实际热值，原因可能是：燃料不可能完全燃烧，有一部分热没有被释放出来。加热过程中存在热损失，如热量散失到周围空气中，没有被水完全吸收。 19．(1) (2)25% 【详解】（1）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力 牵引力做的功为 （2）汽油完全燃烧释放的热量 发动机效率为有用功与总热量的比值 20．(1) (2) (3) 【详解】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）1个标准大气压下，水的沸点为，由题意可知， 由可知，水的质量 （3）完全燃烧汽油跟完全燃烧氢燃料放出的热量相等，即。 由可得，需要汽油与氢燃料的质量之比 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 $