寒假复习第十四章 内能的利用 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

寒假复习第十四章 内能的利用 一、单选题 1．有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变 C．“摩擦生热”是创造内能的过程，说明能量可以从无到有创造出来 D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用 2．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒 B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．在小球的运动过程中，有一部分机械能转化成了内能 D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的 3．有经验的汽油机维修师，不用任何仪器，只是靠近汽油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台汽油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于汽油机的节能效果，下列判断正确的是（　　） A．尾气的温度越高，汽油机越节能 B．尾气的温度越低，汽油机越节能 C．尾气的汽油味越浓，汽油机越节能 D．尾气的颜色越黑，汽油机越节能 4．蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用，如图所示为蒸馏过程中的原理图，烧瓶内装有含酒精和水的酒糟，在蒸馏的过程中，下列说法正确的是（　　） A．酒精灯内酒精的热值随着其质量的减少而减小 B．当烧瓶内的酒精沸腾时，烧瓶中的水不会发生汽化 C．冷凝器管内的酒精蒸汽遇冷液化 D．冷凝器管外的冷却水吸收热量温度不变 5．2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射一发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。下列相关说法正确的是（　　） A．导弹加速升空过程中，弹头的重力势能转化为动能 B．导弹的机械能是由燃料燃烧产生的内能转化而来的 C．导弹升空过程中克服空气阻力做功，内能增大，温度不变，能量不守恒 D．导弹进入大气层后，随着燃料的燃烧，燃料的热值会逐渐减小 6．下列能量转化或转移的过程中，属于内能的转移的是（   ） A．光合作用 B．用电灯照明 C．用暖水袋取暖 D．天然气的燃烧 7．如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水的内能增加的方式是热传递 C．蒸汽被喷出后内能保持不变 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 8．以下是汽油机工作时的四个冲程示意图，下列说法正确的是（   ） A．甲是吸气冲程，吸进的物质是空气 B．丁是压缩冲程，将机械能转化为内能 C．丙是做功冲程，将内能转化为机械能 D．依靠飞轮惯性完成的是甲、乙、丙冲程 二、填空题 9．如图所示，是一位科学爱好者制作的“永动机”，制作者声称该装置中不存在热动力系统，只需轻轻拨动其中任意一只瓶子，这套装置就能转动起来，而且速度恒定，一直转动下去。你认为制作者说法可信吗? （填“可信”或“不可信”），判断的依据是 。 10．用燃气灶给50kg的30℃的水加热，完全燃烧0.8kg煤气，该燃气灶的效率为50%，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg；0.8kg煤气完全燃烧放出的热量为 J，一标准大气压下，可使水的温度升高到 ℃。 11．为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如下列图片所示。发动机对外做功的是 （选填“进气”或“排气”）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度 。 12．小明同学看到爸爸启动汽车时，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，若该汽车是四冲程汽油机，则其中一个缸15分钟内完成了 次做功。如果爸爸在行驶某段时间内消耗了100L汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为 J。（q汽） 13．华为手机拥有反向无线充电的技术。如图所示，现将手机甲置于手机乙之上，就能给手机甲充电，此时的甲手机相当于电路中的 （填电路元件名称），此时乙手机的能量转化情况主要是 能转化为 能。 三、实验题 14．【探究名称】探究影响水火箭飞行的水平距离的因素。 【问题】小明和同学们用可乐瓶制作了一个水火箭，水火箭的外观和结构示意图分别如图甲、乙所示。将水火箭置于地面，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水沿打气管向后喷出，水火箭迅速飞起。同学们猜想水火箭飞行的水平距离可能与加水的质量有关。于是做了如下探究： 【证据】小明使用同一支水火箭，改变加水的质量，每次用同样的打气筒加压 （选填“相同”或“不同”）的次数后，调整箭体与水平地面的夹角为40°，实验时无风，测量出发射点到落地点的水平距离，并记录在下表中： 水的质量/g 0 50 100 150 200 250 水平距离/m 3.28 36.33 45.80 67.00 57.03 45.83 【解释】分析表中数据可得：在其他条件相同时，当所加水的质量为 g时，水火箭飞行的水平距离最远，故猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； 【交流】（1）瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为力的作用是 的；瓶内的水向下喷出时的能量转化情况与四冲程内燃机的 冲程相同； （2）当水火箭竖直向上发射时，若无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地的 来间接反映发射的高低情况； （3）除上述猜想外，你认为还有哪些因素可能会影响水火箭飞行的水平距离： （写出一条即可）。 15．请完成下列填空。 (1)如图甲，是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 （选填“能”或“不能”）一直工作下去，因为能量 （选填“会”或“不会”）凭空产生。 (2)如图乙，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，该现象说明分子间存在 。 (3)如图丙，用注射器抽取液体后堵住针筒口，用力推动活塞，发现内部的液体很难被压缩，该现象说明分子间存在 。 四、计算题 16．用天然气烧水，燃烧0.5m3的天然气使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容，天然气的热值，求： (1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； (2)水吸收的热量Q吸； (3)天然气灶的效率。 17．小林同学想购买一款户外分体式燃气炉去户外野炊，图甲是某品牌的宣传图，其中“火力3000 W”的字样是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出 3000 J的热量。通过商家了解，在标准大气压下，用该燃气炉将1.25kg水从40℃加热到沸腾用时250s。[水的比热容为4.2×103J（kg·℃）] 烹饪项目 每次耗时/ min 次数/次 炒菜 8 3 煮汤 10 2 烧水 8 2 (1)燃气炉烧水时的效率是多少? (2)查阅说明书得知“燃气炉火力[单位：瓦（W）]与耗气量[消耗燃气质量与时间的比，单位：千克/时（kg/h）]之比为10000 W·h/ kg，则该燃气炉所使用燃料的热值是多少? (3)上表是小林在这次户外野炊时的烹饪规划，按照规划他至少应携带几个如图乙所示的新储气罐？ 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 答案 B C B C B C B C 1．B 【详解】A．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故A错误； B．据能量守恒定律，能量不能凭空产生或消失，所以宇宙中的能量总和不变，故B正确； C．“摩擦生热”是将机械能转化为内能的过程，不是创造出来的，故C错误； D．火箭升空时，燃料燃烧将内能转化为火箭的机械能，其势能和动能都增大，这是因为燃料燃烧将化学能转化为火箭的机械能，系统的总能量守恒，能量守恒定律适用，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．由图可知，小球弹起高度越来越小，是因为运动过程中机械能转化为内能，如：空气阻力、与地面碰撞的能量损失，但整个系统的总能量是守恒的（机械能 + 内能的总量不变），并非能量不守恒，故A错误； B．在小球的运动过程中，与空气摩擦做功、与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，散失到了空气中和地面上，所以小球的机械能总量会减小，故B错误； C．小球运动时，因空气阻力摩擦、与地面碰撞，一部分机械能转化为内能，如：小球和空气的内能增加，导致机械能减少，弹起高度降低，故C正确； D．能量守恒定律是普遍成立的自然规律，不需要建立在特定条件之上。小球的现象只是机械能与内能的转化，总能量始终守恒，是没有条件的，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】AB．汽油机尾气温度越高，说明工作过程中热量散失越多，所以汽油机效率越低，不节能；反之尾气温度越低，说明汽油机效率越高，即节能；故A错误，B正确。 CD．汽油机尾气汽油味越浓、颜色越黑，说明汽油没有充分燃烧，导致汽油机效率低，不节能。故CD错误。 故选B。 4．C 【详解】A．热值是燃料的一种属性，与燃料的种类有关，与其质量和是否完全燃烧无关，因此酒精灯内酒精的热值随着其质量的减少保持不变，故A错误； B．当烧瓶内的酒精沸腾时，烧瓶中的水虽然不会达到沸点而沸腾，但一直在蒸发，因此会发生汽化，故B错误； C．冷凝器管内的酒精蒸汽遇冷由气态变为液态，发生液化，故C正确； D．冷凝器管外的冷却水吸收热量，温度升高，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．导弹加速升空过程中，弹头的质量不变，速度增大，动能与速度有关，速度越大动能越大，高度升高，重力势能与高度有关，高度越高重力势能越大。因此是动能和重力势能都增大，并非重力势能转化为动能，故A错误； B．导弹发射时，燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再进一步转化为导弹的机械能，故B正确； C．导弹升空过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能，所以内能增大。根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变，因此能量是守恒的；且内能增大时，温度通常会升高，故C错误； D．热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧情况等均无关。所以燃料燃烧时，热值不会逐渐减小，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．光合作用是太阳能转化为化学能，发生能量的转化，故A不符合题意； B．电灯照明是电能转换为光能，发生能量的转化，故B不符合题意； C．用暖水袋取暖是内能的转移，将暖水袋中水的内能转移到人的身上，故C符合题意； D．天然气的燃烧是化学能转化为内能，发生能量的转化，故D不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】A．酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程，故A不符合题意； B．加热过程中，易拉罐中的水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加内能，故B符合题意； C．蒸汽喷出后，对外做功，内能转化为机械能，内能减小，故C不符合题意； D．因为热量损失，所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能，故D不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．甲的吸气阀开启，排气阀关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和雾状汽油的混合物，故A错误；     B．丁的吸气阀关闭，排气阀开启，是排气冲程，没有能量转化，故B错误； C．丙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，将燃料燃烧释放的内能转化为活塞的机械能，故C正确；     D．4个冲程中只有做功冲程对外做功，其他3个冲程都靠飞轮的惯性完成；乙的吸气阀与排气阀均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，则依靠飞轮惯性完成的是甲、乙、丁冲程，故D错误。 故选C。 9． 不可信 违背了能量守恒定律 【详解】[1][2]能量守恒定律是自然界的基本定律之一，它表明能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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。 在这个 “永动机” 装置中，只要运转就会存在摩擦等阻力。根据能量守恒定律，克服摩擦等阻力做功时，机械能会不断转化为内能（如热能等），机械能逐渐减少。所以装置的机械能会因为能量的损耗而不断减少，不可能一直以恒定速度转动下去，因此制作者的说法不可信。 10． 3.36×107 100 【详解】[1]煤气完全燃烧放出的热量Q放＝qm煤气＝4.2×107J/kg×0.8kg＝3.36×107J [2]根据可得水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝50%×3.36×107J＝1.68×107J 由Q吸＝cmΔt得水升高的温度 理论上水的温度升高到t＝30℃+80℃＝110℃ 因为一标准大气压下水的沸点为100℃，因此实际上水的温度升高到100℃。 11． 进气 降低 【详解】[1][2]由图可知，在进气冲程中，压缩空气进入气缸，压缩空气对活塞做功，将内能转化为机械能，此过程中钢瓶内压缩空气的内能减少，温度降低；在排气冲程中，依靠惯性，活塞向上运动，把废气排出气缸。由此可知，图中发动机对外做功的是进气冲程。 故填：进气；降低。 12． 7500 3.266×109 【解析】【小题1】[1]单缸四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，曲轴转 2 圈，完成1 次做功冲程。因此每个缸一分钟做功次数为，所以该汽车一个缸15min做功 [2]由题可知，，消耗的汽油体积 由密度公式可得消耗汽油质量 则汽油完全燃烧放热 13． 用电器 化学 电 【详解】[1]在反向无线充电过程中，手机甲作为能量接收方，从手机乙获取电能并存储到其电池中。因此，甲手机在电路中扮演消耗电能的角色，相当于用电器。 [2][3]乙手机作为能量发送方，其内部电池的化学能转化为电能。 14． 相同 150 正确 相互 做功 时间 见解析 【详解】[1]根据控制变量法，使用同一支水火箭，改变加水的质量，每次用同样的打气筒加压相同的次数。 [2][3]由表中数据可知，其它条件相同时，水的质量是150g，水平距离是67.00m，飞行的水平距离最远，水的质量不同，飞行的水平距离不同，故猜想是正确的。 （1）[4][5]瓶内的水向下喷出，火箭对水施加力的同时，水火箭受到向上的力，水火箭向上运动，说明力的作用是相互的，瓶内的水向下喷出时内能转化为机械能，四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，瓶内的水向下喷出时的能量转化情况与四冲程内燃机的做功冲程相同。 （2）[6]当水火箭竖直向上发射时。无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地时的时间来间接反映发射的高低情况，时间越长，表示火箭发射的最大高度越高。 （3）[7]影响水火箭的飞行距离可能还有空气流速、水火箭自身重力、瓶塞塞入的深度等。 15．(1) 不能 不会 (2)引力 (3)斥力 【详解】（1）[1][2]根据能量守恒定律，能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 在图甲所示的设想中的永动机，它在工作过程中没有外界能量的输入，却期望能持续不断地对外输出能量（如持续带动其他机械做功等），这违背了能量守恒定律，因为能量不会凭空产生。所以从能量守恒的角度可知它不能一直工作下去，因为能量不会凭空产生。 （2）将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。 这是因为铅块的分子间距离在紧压时达到了一定程度，使得分子间产生了引力，这种引力将两个铅块紧紧地结合在一起，该现象说明分子间存在引力。 （3）用注射器抽取液体后堵住针筒口，用力推动活塞，发现内部的液体很难被压缩。 这是因为液体分子间存在一定的距离，当试图压缩液体时，分子间的距离会进一步减小，此时分子间就会表现出斥力，阻碍液体被进一步压缩，该现象说明分子间存在斥力。 16．(1)3.5×107J (2)2.1×107J (3)60% 【详解】（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量为 （3）天然气灶的效率为 17．(1)42％ (2)3.6×107J/kg (3)3 【详解】（1）燃气炉烧水时的效率是 （2）该燃气炉所使用燃料的热值是 （3）由表格中数据得，小林在这次户外野炊需要的热量为 由得，需要的燃料的质量为 则按照规划他至少应携带的新储气罐个数为 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 $