第14章 内能的利用 检测卷-【众相原创】2026-2027学年九年级全一册物理分层练同步课件（人教版·新教材 广西专版）

该初中物理单元复习课件系统梳理了内能的利用核心知识，涵盖能量转化、热机工作原理、热值与比热容、热机效率等内容，通过选择、填空、实验探究等题型串联知识点，构建从概念到应用的逻辑网络。 其亮点在于采用分层练习设计，从基础选择到综合应用逐步提升，如实验探究题“制作简易热机模型”培养科学探究能力，综合应用题结合“超碳一号”等实际案例渗透科学态度与责任。这种设计帮助学生巩固知识，教师可精准实施分层教学。

物 理 第十四章　内能的利用 一、单项选择题 二、多项选择题 三、填空题 四、作图题 五、实验探究题 六、综合应用题 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给 出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。) 1.如图是四冲程汽油机工作的示意图，其中表示机械能转化为 内能的冲程的是 (　　) A B C D A 2.如图所示的“智能太阳能座椅”不仅提供了舒适 的座位，还使用了太阳能面板，可实现无线充电， 可支持座椅下的蓝牙音箱播放歌曲，可支持座椅 上的LED灯在有需要时亮起。其中将其他形式能转化为电能 的装置是 (　　) A.手机 B.LED灯 C.蓝牙音箱 D.太阳能面板 D 3.酒精灯内的酒精用掉一半后(不考虑温度变化)，关于剩余酒 精，下列说法正确的是 (　　) A.比热容减半　　 B.热值减半　　 C.密度减半　　 D.前三项都不变 D 4.如图所示的“汽油机模型”实验中，将适量的酒精喷入筒内， 用橡胶塞塞住筒口，电火花点火，观察到橡胶塞跳出。该实 验可模拟四冲程汽油机工作时的 (　　) A.吸气冲程　　 B.压缩冲程　　 C.做功冲程　　 D.排气冲程 C 5.在一次车辆保养中，维修师傅通过电脑检测并生成了一份当 前发动机的能量流向分析报告，报告以扇形统计图的形式呈 现，如图所示。可知其热机效率是 (　　) A.8％　　 B.29％　　 C.30％　　 D.33％ C 6.2025年12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组 “超碳一号”在贵州成功商运。它利用钢铁厂约400 ℃的烧结 余热废气，加热超临界二氧化碳(温度＞31 ℃，压力＞73个 大气压)，推动透平做功发电。相比原有的蒸汽余热发电技 术，它具有革命性突破。“超碳一号”使用高温高压的超临界 二氧化碳推动透平(涡轮)旋转来发电。此过程主要的能量转 化是 (　　) A.内能→机械能→电能　　 B.化学能→内能→电能 C.电能→机械能→内能　　 D.机械能→内能→电能 A 7.有关能量守恒定律，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.能量守恒定律只适用于能量转化过程 C.“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D.能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 D 8.为减少能源消耗，保护环境，必须合理利用能源，下列方法 对提升热机效率有用的是 (　　) A.尽量增加废气带走的热量　　 B.尽量使燃料充分燃烧 C.增加燃料的质量　　 D.用导热性更好的材料做内燃机气缸 B 9.在“探究燃料放热能力”的实验中，某组同学利用图示装置分 别进行了两次实验，两次实验过程中需要保持相同的物理量 是 (　　) A.水的质量　　 B.燃料的种类　　 C.水升高的温度　　 D.燃料燃烧的时间 A 10.如图所示为某四冲程内燃机工作过程中的一个冲程，下列 说法正确的是 (　　) A.这是一台柴油机　　 B.该过程中气缸内的温度升高 C.该内燃机吸气冲程吸入的是空气　　 D.该冲程是内燃机的排气冲程 B 二、多项选择题(本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的 四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对 但不全得2分，有选错得0分。) 11.2025年11月25日，搭载神舟二十二号飞船的长征二号F遥二十二运载 火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭起飞时，发动机内的燃 料剧烈燃烧，下列说法正确的是 (　　) A.燃料燃烧过程中化学能转化为内能　　 B.火箭升空时发动机将机械能转化为内能 C.燃料燃烧不充分时，热值将变小　　 D.无论怎样火箭发动机的效率不能达到100％ AD 12.国之重器彰显华夏科技实力，下列工作过程关于能量转化的说 法正确的是 (　　) A.三峡水电站里水轮机带动发电机发电，将电能转化为机械能 B.国产大客机C919飞行时，可将燃料的化学能全部转化为飞机 的机械能 C.天宫空间站安装的太阳能电池板将太阳能转化为电能 D.“奋斗者”号的锂电池为推进器供电时，将化学能转化为电能 CD 三、填空题(本大题共6小题，每空1分，共12分。) 13.运载飞船的火箭一般用液氢作燃料，这主要是因为液氢的 　　　较大；我国北方楼房中的暖气用水作为介质，是因 为水的　　. 大。 热值 比热容 14.电池是电动汽车的核心部件之一，“能量密度”是电池的一 个重要参数，指电池在单位体积或单位质量下所能储存的能 量多少。某锂电池能量密度为150 W•h/kg，从物理意义的角 度分析，能量密度相当于物理学中的　 　(选填“效率”“功 率”或“热值”)。随着技术进步，柴油机的工作效率得到了提 高，效率越高，当柴油燃烧释放相同的热量时，用来做有用 功的能量　　　(选填“越多”“越少”或“不变”)。 热值 越多 15.古语道：“人要实，火要虚。”这句话的意思是做人要脚踏 实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能燃烧得更 旺。“火要虚”是使可燃物充分燃烧，可用来　　 (选填“提 高”或“降低”)加热效率，可燃物燃烧过程，其热值　　　。 提高 不变 16.发热纸是一种利用玻璃碳纤维和碳纤维制成的“特种纸”， 用它可包装面包、香肠等小食品，通电后能使食品香热可 口。发热纸的利用中发生的能量转化是　　　　　　　　， 在能量转化的过程中　　　(选填“遵循”或“不遵循”)能量守 恒定律。 电能转化为内能 遵循 17.塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以用来做许多 物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑 料瓶内打入空气，如图所示。当气压达到一定 程度时，瓶盖飞出，气体的　　　转化为瓶盖 飞出去的机械能，这一过程与内燃机　　　冲 程的能量转化情况相同。 内能 做功 18.单缸四冲程汽油机飞轮每分钟转2 760 r，则每秒对外做功　 次，若 每次对外做功100 J，且该汽油机的效率为30％，则它连续工作1 h需 消耗汽油　　kg。(q汽油＝4.6×107 J/kg) 23 0.6 【解析】飞轮每分钟转2 760 r，则每秒转＝46 r，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2转，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功23次；该汽油机1 h对外做功的次数n＝3 600 s×23 r/s＝82 800 r，1 h所做的功W＝100 J/r×82 800 r＝8.28×106 J，由η＝可得1 h消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝2.76×107 J， 由Q放＝mq可得消耗汽油的质量m＝＝＝0.6 kg。 四、作图题(本大题共1小题，共6分。) 19.(1)(2分)请在如图甲坐标系中大致画出煤油的热值q与其完全 燃烧所放出的热量Q的关系图像。 甲 如答图甲所示 第19题答图甲 (2)(2分)如图乙所示为四冲程汽油机做功冲程的示意图，请 在O点画出活塞受到的摩擦力的示意图。 乙 如答图乙所示 第19题答图乙 f (3)(2分)如图丙所示，图a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与曲轴的位 置和进气门、排气门的开闭和活塞运动方向 的情况。请参照图a，在图b中画出压缩冲程 中进气门、排气门的开闭情况及活塞运动方 向(用“↑”或“↓”表示)。 丙 如答图丙所示 第19题答图丙 五、实验探究题(本大题共4小题，共25分。) 20.(6分)跨学科实践活动小组开展“制作简易热机模型”的 项目。 (1)学习小组收集材料，组装了如图所示的简易版热机—— 汽轮机模型。初步测试时，同学们发现扇叶不转动，出现这 种现象的原因可能是　　　　　 　　 .　　　　 　　　　　　　　　　 。(答出 一条即可) 小风扇转轴处摩擦力太大(或酒精灯火焰太小或笔管喷口太大或笔管距离小风扇太远等) (2)调试好后，热机模型通过酒精灯加热气缸内的气体，气 体膨胀喷出，推动扇叶转动。该热机模型工作过程的能量转 化情况为：化学能→　 　 →　 　 ，对应真实热机的 “　　　”冲程。 内能 机械能 做功 (3)为评估模型性能，小组需收集数据并计算酒精燃烧放出 的总热量和汽轮机模型对外所做的　　　　，从而得出热机 效率。 有用功　 (4)热机发展史也是一部热机效率提高史，对如何提高汽轮 机效率，提出一个可行性措施：　　　　　　 　 . 　　　　. 。 减少摩擦(或提高燃料燃烧效率或优化结构减少能量损失等) 21.(5分)如图甲所示，小明用该装置粗测花生米的热值，过程 如下：用电子秤称取30 g水放入烧杯中，将温度传感器插入 水中，并连接电脑；取0.7 g花生米穿在细铁丝上，点燃花生 米，立即移到烧杯正下方，给水加热，传感器获得的温度— 时间图像如图乙所示。［c水＝4.2×103 J/(kg•℃)］ 甲 乙 29 (1)实验中花生米燃烧放出的热量是通过　　　　 来 显示的。 甲 乙 水升高的温度 30 (2)实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米，这样做的 目的是　　　　　　　　　。 甲 乙 使花生米充分燃烧 31 (3)根据图乙，粗略测得花生米的热值为　　　　　J/kg。 甲 乙 5.4×106 32 (4)在实验中小明看到花生米燃烧冒出大量的黑烟，这会导 致测得的热值　　 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值， 请写出造成偏差的一个原因：　 　.　　　　　　 　　　 .　　　　　　　　　　　　 　　(合理即可)。 甲 乙 小于 花生米燃烧放出的热量没有全部被水吸收(或花生米燃烧不充分) 22.(7分)如图1所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，燃料的 质量都是10 g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 甲 乙 丙 图1 图2 (1)实验中燃料完全燃烧放出的热量是通过液体吸热后温度 的变化来反映的。本实验要比较不同燃料的热值，应选择 　 　　 . 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量是通过 　　 .　　 (选填“温度计升高的示数”或“加热时 间”)来反映的。 甲 乙 丙 图1 甲、乙 温度计升高的示数 (2)比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择　　　　两图进行实验； 甲、丙 甲 乙 丙 图1 ②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同，是为了使两种液 体在相同时间内吸收　　　 (选填“相同”或“不同”)的热量， 所以该实验主要用　　　　　　　 (选填“温度计示数”或“加 热时间的长短”)来表示两种液体吸热的多少； 相同 甲 乙 丙 图1 加热时间的长短 加热时间的长短 37 ③如果质量和初始温度均相同的a、b液体，吸热后它们的温 度随时间变化的图像如图2所示，由图可看出b液体的温度升 高得较慢，则　 (选填“a”或“b”)液体的比热容较大。 图2 b (3)某同学用图甲装置测燃料1的热值，假设燃料完全燃烧放 出的热量全部被液体a吸收。假设加热前燃料1的质量为m1, 加热一段时间变为m2；烧杯中液体a的质量为m，初温为t1， 末温为t2，液体a的比热容用c表示，用以上符号表示该同学 测得燃料1的热值的计算式：q＝　　　　　　。 甲 乙 丙 图1 23.(7分)林红同学想探究煤油和菜籽油的热值大小关系，实验 时组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置。 甲 乙 (1)在安装图中的实验器材时，应先调整固定　 (选填“上”或 “下”)面夹子的位置。 下 (2)实验中应控制燃料燃烧的　　 (选填“温度”或“质量”)相 同，并通过　　　　　　　　　变化的大小来比较燃料燃烧 放出热量的多少。 甲 乙 质量 温度计升高的示数 (3)林红同学将准备好的煤油和菜籽油分别加入酒精灯中， 记下杯中水的初温；每隔1min把杯中水的温度记录在表格 中。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 (4)分析表中记录的数据，可知煤油和菜籽油两种燃料中， 热值较大的是　　　。 煤油 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 (5)若实验前酒精灯中煤油的质量为150 g，实验后为130 g； 烧杯中水的质量为500 g，水的初温25 ℃，末温85 ℃，不计 热量损失，则煤油的热值为q＝　　　 　　J/kg。［c水＝ 4.2×103 J/(kg•℃)］ 6.3×106 甲 乙 (6)通过实验测得的煤油的热值与实际值相比，会偏　　 (选 填“大”或“小”)，其主要原因是. . 　 。(写出一点即可) 小 燃料无法完全燃烧(或没有考虑在加热过程中热量的散失) 甲 乙 六、综合应用题(本大题共2小题，共19分。解答时要求在答题区域内写 出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答 案，未写出主要演算过程的，不得分。) 24.(8分)2025年12月31日06时40分，长征七号改运载火箭(“长七改”)在 文昌航天发射场点火升空，成功将实践二十九号A星、B星送入预定 轨道，这是长征系列运载火箭的第623次飞行。据公开发布的任务数 据：其中搭载的可重复使用试验航天器(有效载荷)约13.5 t、火箭燃 料液氢约15 t，其余质量为帮助燃烧的氧化剂、火箭外壳及结构等。 本次发射“长七改”火箭的运载能力相当于将13.5 t的有效载荷从地面 缓慢推送到约700 km的高空。已知液氢的热值约为1.4×108 J/kg。 (1)求15 t燃料液氢完全燃烧释放的热量； 解：液氢完全燃烧释放的热量Q放＝m氢q＝ 1.5×104 kg×1.4× 108 J/kg＝2.1×1012 J…………………………………………(2分) (2)火箭离开发射台时，为了防止高温火焰对发射台的影响， “喷水降温系统”向火箭尾部火焰中心喷水20 s，喷水量为 400 t。设喷出的水的温度都是从20 ℃升高到100 ℃，水的 比热容为4.2×103 J/(kg•℃)。求水升温吸收的热量； 解：水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg•℃)×4× 105 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.344×1011 J………………….(2分) (3)若g值恒为10 N/kg，仅考虑对有效载荷做功，从能量转化 的角度，估算本次发射该火箭的效率。 解：对有效载荷做的有用功W有用＝Gh＝mgh＝1.35×104 kg× 10 N/kg×7×105 m＝9.45×1010 J…………………………...(1分) 燃料完全燃烧释放的总能量Q总为液氢完全燃烧释放的热量 Q放，则Q总＝Q放＝2.1×1012 J…………………………….…(1分) 发射该火箭的效率η＝＝×100％＝4.5％…..(2分) 25.(11分)可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温 情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是 世界难题，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先。用 燃气锅炉烧水时，把质量为250 kg，初温为20 ℃的水加热 到100 ℃ ，共燃烧了6 m3天然气。已知水的比热容c水＝4.2 ×103 J/(kg• ℃)，天然气的热值q＝4.2×107 J/m3，可燃冰的 热值为同体积天然气的160倍，求： (1)水吸收的热量； 解：水升高的温度Δt＝100 ℃－20 ℃＝80 ℃……………..(1分) 水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg• ℃)×250 kg× 80 ℃ ＝8.4×107 J…………………………………………….(2分) (2)燃气锅炉烧水时的效率(精确到1％)； 解：天然气完全燃烧放出的热量Q放＝V天然气q天然气＝6 m3× 4.2×107 J/m3＝2.52×108 J………………………………….(2分) 燃气锅炉烧水时的效率η＝×100％＝×100％≈ 33％…………………………………………………………….(2分) (3)若要使水吸收同样多的热量，且锅炉效率不变，需要燃烧 可燃冰的体积。 解：可燃冰热值为q可燃冰＝160q天然气＝160×4.2×107 J/m3＝6.72×109 J/m3……………………………………………(1分) 使水吸收同样多的热量，且锅炉效率不变，换用可燃冰，需放出的总热量仍为Q放＝2.52×108 J………………………(1分) 由Q放＝Vq可得，需要燃烧可燃冰的体积V可燃冰＝＝＝0.037 5 m3…………………………..........(2分) $