第十四章《内能的利用》 单元练习-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 九年级物理第十四章《内能的利用》单元卷，以热机、能量转化、热值及效率为核心，融合“鲲龙”号飞机、水火箭等科技与生活情境，注重物理观念建构与科学思维培养，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/38分|热机冲程、能量转化判断|结合电动自行车、核电站等实例，基础概念与易错点辨析| |填空题|6题/19分|热机效率、能量转化方向性|以清扫车、冰壶擦刷为情境，考查能量转化与守恒| |实验探究题|3题/17分|热值比较、吸热能力|设计酒精与碎纸片热值对比实验，培养科学探究与数据处理能力| |计算题|2题/27分|水吸热计算、飞机效率|结合高能聚合油烧水、“鲲龙”号航程，综合应用能量公式与效率计算|

第十四章《内能的利用》单元自测卷（解析版） 注意事项： 1.本次考试是物理，80分钟完成。物理满分100分。 2.考试范围：九年级物理第十四章 第1部分 选择题（共38分） 一、选择题（本题共12个小题，第1～10题只有一个选项最符合题目要求，选对得3分，错选得0分；第11～12题有多个选项最符合题目要求，选全得4分，漏选得2分，错选或不选得0分，共38分） 1．关于能量的转化和转移的描述，下列说法正确的是（　　） A．核电站发电的实质是将化学能最终转化为电能 B．汽油机在工作过程中，汽缸里的汽油燃烧时将内能转化为机械能 C．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳的内能增大，机械能也增大 D．子弹击中一块木块的过程中，子弹对木块做功，子弹的内能减小 【答案】C 【知识点】能量的转化、热机工作过程中的能量转化、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】A． 核电站发电的实质是将核能最终转化为电能，而不是化学能转化为电能，故A错误； B．汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将化学能转化为内能，故B错误； C．火箭从地面向上发射过程中，火箭的高度增加、速度增大，根据动能和重力势能的影响因素可知，火箭的动能和势能均增大，所以火箭的机械能增大；火箭外壳和大气摩擦，机械能转化为内能，内能增大，故C正确； D．子弹击中一块木板后，克服摩擦做功，子弹的机械能转化为子弹和木块的内能，子弹和木块的内能都增大，故D错误。 故选C。 2．热机的种类繁多，构造也是各式各样．生活中，我们几乎在任何地方都可以看到它的身影．下列交通工具中，不是用热机作为动力装置的是 A．火箭       B．电动自行车       C．飞机        D．汽车 【答案】B 【知识点】热机 【详解】试题分析：热机原理：燃料具有化学能，在压缩冲程的末端，燃料燃烧，燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内能转化为机械能． 解：火箭、飞机、汽车工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的． 电动自行车工作时是通过电动机工作的，没有使用热机． 故选B． 3．关于热机，下列说法正确的是（　　） A．汽油吸气冲程吸入汽缸的是汽油 B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 C．汽油机的曲轴转动两圈做功一次完成四个冲程 D．汽油机工作时，对环境没有污染 【答案】C 【知识点】热机工作过程中的能量转化、热机与环境保护、汽油机的构造与工作过程 【详解】A．汽油机吸气冲程吸进的是汽油和空气的燃料混合物，故A错误； B．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误； C．汽油机的曲轴转动两圈完成一个工作循环，包括四个冲程，只有做功冲程对外做功一次，故C正确； D．汽油机排放出的尾气中含有SO2，污染环境还会形成酸雨，故D错误。 故选C。 4．一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/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80个冲程，对外做功20次 B．完成80个冲程，对外做功40次 C．完成40个冲程，对外做功10次 D．完成40个冲程，对外做功40次 【答案】A 【知识点】汽油机的构造与工作过程 【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2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【知识点】柴油机的构造与工作过程 【详解】柴油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．下列有关内燃机的说法正确的是（    ） A．内燃机大部分冲程是依靠飞轮的惯性来完成的 B．压缩冲程是由大部分内能转化为机械能 C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气组成的燃料混合物 D．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 【答案】A 【知识点】汽油机的构造与工作过程、柴油机的构造与工作过程 【详解】A．在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故A正确； B．压缩冲程中，活塞向上运动，对汽缸内的气体做功，将机械能转化为内能，而不是内能转化为机械能，故B错误； C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是纯净的空气，而汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气组成的燃料混合物，故C错误； D．汽油机做功冲程的点火方式是点燃式，是通过火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧；而柴油机采用的是压燃式，故D错误。 故选A。 7．瓷器制作主要有手工拉胚、雕花、晾晒、烧窑等工序，下列有关说法正确的是（　　） A．拉胚时，泥团被揉成一定的形状，说明力能改变物体的形状 B．雕花时，质地均匀的泥胚密度变小 C．晾晒时，泥胚温度越高，含有的热量越多 D．烧窑时，燃料燃烧越充分，其热值越大 【答案】A 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、密度的概念、定义式及单位、温度、热量与内能的区别与联系、力可以改变物体的形状 【详解】A．拉胚时，泥团发生形变，说明力可以改变物体的形状，故A正确； B．雕花时，力使物体发生形变，泥胚的密度没有发生改变，故B错误； C．晾晒时，泥胚温度越高，泥胚的内能越大，热量指的是转移过程中的内能，故C错误； D．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关，和燃料的种类有关，故D错误。 故选A。 8．关于热机效率的说法正确的是（　　） A．使用优质燃料可以提高热机效率 B．减少各种热损失可以提高热机效率 C．燃烧更多的燃料可以提高热机效率 D．采用适当方法，热机效率可以等于或大于1 【答案】B 【知识点】热机效率的定义、提高热机的效率的方法 【详解】AC．使用优质燃料或燃烧更多的燃料不一定能增大有用功占燃料燃烧放出热量的比例，所以不一定能提高机械效率，故AC错误； B．减少各种热损失，可以减少额外功，在总功一定时，可以提高热机的机械效率，故B正确； D．额外功不能避免，所以无论采用什么方法，都不可能使热机效率等于或大于1，故D错误。 故选B。 9．下列措施中不能提高热机效率的方法是（　　） A．使燃料充分燃烧 B．增加热机的传动装置 C．保证良好的润滑 D．减少热机的各种热损失 【答案】B 【知识点】提高热机的效率的方法 【详解】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以使燃料充分燃烧、减少热量的损失、保证良好的润滑，可以提高热机的效率，增加传动装置，可能会多做额外功，并不能减少热量的损失，甚至可能降低效率。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10．如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四冲程示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲冲程中具有很明显的机械能转化为内能的过程 B．丁冲程中空气从进气门进入汽缸，汽油从喷油嘴进入汽缸 C．该汽油机在一个工作循环中工作过程依次为丁、丙、甲、乙 D．四冲程中靠飞轮惯性完成的冲程只有乙、丁 【答案】A 【知识点】汽油机的构造与工作过程 【详解】A．甲图：两气门都关闭，活塞向上运行，压缩气体做功，将机械能转化内能，是压缩冲程，故A正确； B．丁图：进气门打开，活塞向下运行，吸入空气和汽油的混合气体，是吸气冲程，汽油机没有喷油嘴，故B错误； C．丙图：两气门都关闭，活塞向下运行，内能转化为机械能，是做功冲程，为汽车提供动力；乙图：排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程； 故汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压冲程、做功冲程、排气冲程，即丁、甲、丙、乙；故C错误； D．在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，即依靠飞轮惯性完成的冲程是：甲、乙、丁，故D错误。 故选A。 11．小明利用燃气灶给20kg初始温度为10℃的水加热，若完全燃烧0.3kg的液化气，一标准大气压下，使水的温度升高到70℃[液化气热值为q=，c水=]。这个过程中下列说法正确的是（　　） A．液化气燃烧是将化学能转化为内能 B．20kg水吸收的热量为 C．0.3kg液化气完全燃烧放出的热量为 D．燃气灶的效率为40% 【答案】ACD 【知识点】能量的转化、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】A．液化气燃烧过程燃料发生化学反应并释放出热量，所以是将化学能转化为内能，故A正确； B．水吸收的热量 故B错误； C．液化气完全燃烧放出的热量 故C正确； D．液化气灶的效率 故D正确。 故选ACD。 12．小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是（　　） A．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 B．往水火箭里打气相当于内燃机的做功冲程 C．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 D．在整个过程中，能量总量是保持不变的 【答案】AD 【知识点】热机工作过程中的能量转化、做功改变物体的内能 【详解】A．上升过程中，水火箭瓶内气体对外做功，故水火箭瓶内气体的内能减少，故A正确； B．往水火箭里打气，相当于内燃机压缩冲程，压缩气体做功，故B错误； C．水从水火箭中喷出相当于内燃机的做功冲程，水火箭瓶内气体对水做功，故C错误； D．根据能量守恒定律，在整个过程中，能量总量是保持不变的，能量是不会凭空产生，也不会凭空消失，故D正确。 故选AD。 第二部分 非选择题（共62分） 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共19分） 13．如图是一款远程无人驾驶清扫车，某次，清扫车在公路上沿直线行驶了2km，用时15min，消耗了汽油0.3kg，清扫车沿直线行驶过程中牵引力做功的功率恒为4.6×10³W。（汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg） (1)清扫车行驶过程中的平均速度是______km/h； (2)汽油机的______冲程为清扫车提供动力； (3)清扫机行驶的过程中将汽油燃烧的______能转化为清扫车的______能。这些能量无法自动地转化回去，这是因为能量的转移和转化具有______； (4)该清扫车汽油机的效率是______%。 【答案】(1)8 (2)做功 (3) 内 机械 方向性 (4) 【知识点】热机工作过程中的能量转化、热机效率的计算、计算物体运动的速度、汽油机的构造与工作过程、能量转移或转化有方向 【详解】（1）清扫车行驶过程中的平均速度 （2）汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，为清扫车提供动力。 （3）[1][2][3]清扫机行驶的过程中，汽油燃烧放出热量，驱动车子行驶，将内能转化为机械能，这些能量无法自动地转化回去，这是因为能量的转移和转化具有方向性，所以要节约能源。 （4）汽油完全燃烧放出的热量为 牵引力做功为 则该清扫车汽油机的效率 14．科学家正在用“以声消声”的方法开发一种新的反噪声术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消，从而达到消除和降低噪声的目的。你分析，这种“以声消声”的技术，能量___________消失（填写“有”或“没有”）；如图展示的是冰壶竞赛，冰壶向前运动时，同队有两名队员手持毛刷，在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面，刷冰时，使冰层表面温度升高，让表面上的冰层熔化；冰层熔化后，大大减小了摩擦力，使冰壶溜进营垒或接近营垒。在这一过程中，发生的能量转化是___________。 【答案】 没有 机械能转化为内能 【知识点】能量的转化、能量守恒定律 【详解】[1]根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失。这种“以声消声”的技术，能量并没有消失，而是产生了新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消。 [2]刷冰时，冰面的温度升高，这是摩擦生热现象，该过程中将机械能转化为内能。 15．如图所示，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的________冲程，该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的________能。 【答案】 做功 机械 【知识点】热机工作过程中的能量转化、汽油机的构造与工作过程 【详解】[1]塑料瓶内的乙醚燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞瞬间向前飞出一段距离，这与热机的做功冲程中燃气推动活塞做功的过程是相似的，所以活塞飞出的过程相当于热机的做功冲程。 [2]在活塞飞出的过程中，乙醚燃烧释放出内能，高温高压的燃气推动活塞运动，使活塞获得了动能，也就是将乙醚燃烧产生的内能转化为了活塞的机械能。 16．九洲大道快速化改造时用到了挖掘机，其动力由柴油机提供.若完全燃烧2kg柴油能释放_______J的能量，油箱中剩余柴油热值_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。该柴油机能量流向如题图所示，则其效率为_______（柴油的热值为4.3×107J/kg）。 【答案】 8.6×107 不变 36% 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算、热机燃料燃烧能量走向示意图 【详解】[1] 根据热值公式（其中为燃料完全燃烧放出的热量，为燃料的质量，为燃料的热值），则完全燃烧2kg柴油释放的能量。 [2]热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧等因素无关，所以油箱中剩余柴油热值不变。 [3]由图可知，废气带走的能量，附属设备损耗的能量，传动部件损耗的能量，那么输出有用功的能量占比为，即柴油机的效率为。 17．如图所示是一台单缸四冲程汽油机的某一冲程，该冲程发生的能量转化是__________，若它每秒对外做功20次，则该汽油机的飞轮转速为__________r/min。若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功__________J。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 【答案】 机械能转化为内能 2400 1.38×108 【知识点】热值的公式及相关计算、热机效率的计算、汽油机的构造与工作过程 【详解】[1]由图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，该冲程发生的能量转化是机械能转化为内能。 [2]汽油机一个工作循环，飞轮和曲轴转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，因此若汽油机每秒对外做功20次，则每秒飞轮转40圈，每分钟飞轮转2400圈，因此该汽油机的飞轮转速为2400r/min。 [3]完全燃烧10kg汽油放出的热量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J 该汽油机的效率为30%，则可以对外做功W=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J 18．市场上出现了很多新能源汽车，其中的氢能源汽车选氢作为燃料，这是因为氢的_____较大，另外，氢能源汽车比燃油汽车环保，这是因为燃油汽车的发动机在工作过程中排放的尾气会放出大量的_____（选填“内能”或“热量”），在城市地区容易造成_____效应。 【答案】 热值 热量 温室 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、燃料的利用和环境保护 【详解】[1]氢具有较高的热值，与质量相同的其它燃料相比，完全燃烧放出的热量更多。 [2][3]燃油汽车的发动机在工作过程中，通过排气冲程把废气排出汽缸，废气不仅带走了相当多的热量，还排出大量的有害、有毒物质。其中的二氧化碳加剧了全球的温室效应，使地球气温上升，冰层熔化。 三、实验探究题（本题共3个小题，每空1分，共17分） 19．比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，小明用图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a和b、温度计均完全相同，烧杯中盛有相同质量的水。实验时，分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过石棉网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全烧尽。 燃料 加热前水温T/℃ ①________ 10g酒精 ②________ （1）小明设计了一个记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整； （2）在实验时，小明发现两支温度计的示数变化不明显，请你分析导致这种现象的可能原因：_______（写一条即可）。为了使两支温度计示数变化明显，请提出你的建议：_________； （3）实验时，小明记下了各个时刻α、b两烧杯中的水温，绘制了图乙所示的图像，若热损失相同，则可初步判断的_________热值较大； （4）实验后，小明根据实验数据利用公式算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，请判断小明算出的酒精热值_________（选填“可靠”或“不可靠”），并说明理由：_________。 【答案】 加热后水温T/℃ 10g碎纸片 烧杯中水的质量太大 适当减小水的质量 酒精 不可靠 酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收 【知识点】比较不同燃料的热值大小 【详解】（1）[1][2]为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同以及两者初温相同；需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量，故①应为加热后水温T'/℃，②应为10g碎纸片。 （2）[3][4]温度计的示数变化不明显，可能是因为水的质量太大，或酒精和碎纸片的质量太小（燃料放出的热量太少），则应减小水的质量或增加酒精和碎纸片的质量。 （3）[5]相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量将水的温度升高的较高，碎纸片燃烧放出的热量将水的温度升高的较低，可见酒精比碎纸片放出的热量多，根据可知，酒精的热值较大。 （4）[6][7]根据公式，酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收，故算出的酒精热值要小于真实值，因此根据水吸收的热量及酒精的质量求出的热值是不可靠的。 20．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a、b质量和初温均相同。 (1)为了研究不同物质的吸热能力，应选择其中 ___________两幅图进行实验。除了图中装置外，还要使用的测量仪器是天平和 ___________，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图丁所示： ①不同物质吸热的多少是通过 ___________来反映的； ②由图丁可以看出，___________液体的吸热本领较大；假设相同时间内液体吸热量相同，b液体的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，则a液体的比热容是 ___________J/(kg·℃)； (2)为了测量不同燃料的热值，正确选择其中两幅图进行实验，利用公式计算出液体吸收的热量，然后根据计算出燃料的热值。则计算结果与燃料的实际热值相比 ___________。 【答案】(1) 甲、丙 秒表 加热时间 b 1.8×103 (2)偏小 【知识点】热值的公式及相关计算、不同物质的吸热本领 【详解】（1）[1]为了研究不同物质的吸热能力，要采用相同的热源加热质量相同的不同物质，则应选择其中甲、丙两幅图进行实验。 [2]除了图中装置外，还要使用的测量仪器是天平和测量时间的秒表。 [3]相同的加热装置加热相同时间释放的热量相同，被加热物质吸收的热量相同，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。 [4]由图丁可以看出，质量相同的a、b加热相同的时间，a、b吸收的热量相同，b升高的温度较少，由得，b液体的吸热本领较大。 [5]假设相同时间内液体吸热量相同，由图丁得，a、b加热相同的时间，a升高的温度为 b升高的温度为 由得，a液体的比热容是 （2）为了测量不同燃料的热值，正确选择其中两幅图进行实验，利用公式计算出液体吸收的热量，由于实验过程中存在热损失，液体吸收的热量小于燃料放出的热量，则计算时代入的燃料放出的热量偏小，而燃料的质量是准确的，故根据计算出燃料的热值计算结果与燃料的实际热值相比偏小。 21．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量_____。但对于两杯水的初温他们的看法却不同，请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用_____来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为探究过程中他们采用了_____法，所以只有燃料的_____不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的_____就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化慢的情况。因此，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为_____（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_____。 【答案】 相等 水温升高的多少 控制变量 种类 散热 小明 煤油 【知识点】比较不同燃料的热值大小 【详解】（1）[1]根据Q放＝mq，燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关，所以要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等。水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少及质量有关，所以还要控制两杯水的质量相等。 ①[2]质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。 ②[3][4][5]要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法；根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同。 ③[6]由上分析知，小明的分析更加合理。 （2）[7]根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，使用煤油加热的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大。 四、计算题（本题共2个小题，第22题12分，第23题15分，共27分，要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明） 22．高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合油灶具将10kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是，高能聚合油的热值约为。求： （1）这些水吸收的热量； （2）若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了多少千克高能聚合油。 【答案】（1）3.15×106J；（2）0.1kg 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(100℃-25℃)=3.15×106J （2）高能聚合油完全燃烧放出的热量 完全燃烧高能聚合油的质量 答：（1）这些水吸收的热量为3.15×106J； （2）若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了多少千克高能聚合油为0.1kg。 23．如图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”号，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设必备的大型航空装备。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为54t，轮胎与跑道的总接触面积为1.2m²。它的最大飞行速度为540km/h，最大航程为4500 km。航空燃油的热值为4×10⁷J/ kg （g 取10 N/ kg） 求： (1)飞机静止在跑道上时，对跑道的压强是多少； (2)飞机漂浮在水面上时，受到的浮力的大小； (3)飞机在空中以最大速度直线飞行1620 km，发动机的平均功率为 飞机在这段航行过程中发动机做的功是多少； (4)在（3）问所述的运动过程中，飞机消耗航空燃油9000kg，发动机的效率是多少。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【知识点】压强公式的简单应用、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、功的计算和估算、热机效率的计算 【详解】（1）静止在跑道上时，飞机对地面的压力   飞机对地面的压强 （2）漂浮在水面上时，所受浮力 （3）由 得 由得 （4）9000kg燃油完全燃烧放出的热量   发动机的效率是 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》单元自测卷（原卷版） 注意事项： 1.本次考试是物理，80分钟完成。物理满分100分。 2.考试范围：九年级物理第十四章 第1部分 选择题（共38分） 一、选择题（本题共12个小题，第1～10题只有一个选项最符合题目要求，选对得3分，错选得0分；第11～12题有多个选项最符合题目要求，选全得4分，漏选得2分，错选或不选得0分，共38分） 1．关于能量的转化和转移的描述，下列说法正确的是（　　） A．核电站发电的实质是将化学能最终转化为电能 B．汽油机在工作过程中，汽缸里的汽油燃烧时将内能转化为机械能 C．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳的内能增大，机械能也增大 D．子弹击中一块木块的过程中，子弹对木块做功，子弹的内能减小 2．热机的种类繁多，构造也是各式各样．生活中，我们几乎在任何地方都可以看到它的身影．下列交通工具中，不是用热机作为动力装置的是 A．火箭       B．电动自行车       C．飞机        D．汽车 3．关于热机，下列说法正确的是（　　） A．汽油吸气冲程吸入汽缸的是汽油 B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 C．汽油机的曲轴转动两圈做功一次完成四个冲程 D．汽油机工作时，对环境没有污染 4．一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/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80个冲程，对外做功20次 B．完成80个冲程，对外做功40次 C．完成40个冲程，对外做功10次 D．完成40个冲程，对外做功40次 5．我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．下列有关内燃机的说法正确的是（    ） A．内燃机大部分冲程是依靠飞轮的惯性来完成的 B．压缩冲程是由大部分内能转化为机械能 C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气组成的燃料混合物 D．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 7．瓷器制作主要有手工拉胚、雕花、晾晒、烧窑等工序，下列有关说法正确的是（　　） A．拉胚时，泥团被揉成一定的形状，说明力能改变物体的形状 B．雕花时，质地均匀的泥胚密度变小 C．晾晒时，泥胚温度越高，含有的热量越多 D．烧窑时，燃料燃烧越充分，其热值越大 8．关于热机效率的说法正确的是（　　） A．使用优质燃料可以提高热机效率 B．减少各种热损失可以提高热机效率 C．燃烧更多的燃料可以提高热机效率 D．采用适当方法，热机效率可以等于或大于1 9．下列措施中不能提高热机效率的方法是（　　） A．使燃料充分燃烧 B．增加热机的传动装置 C．保证良好的润滑 D．减少热机的各种热损失 10．如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四冲程示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲冲程中具有很明显的机械能转化为内能的过程 B．丁冲程中空气从进气门进入汽缸，汽油从喷油嘴进入汽缸 C．该汽油机在一个工作循环中工作过程依次为丁、丙、甲、乙 D．四冲程中靠飞轮惯性完成的冲程只有乙、丁 11．小明利用燃气灶给20kg初始温度为10℃的水加热，若完全燃烧0.3kg的液化气，一标准大气压下，使水的温度升高到70℃[液化气热值为q=，c水=]。这个过程中下列说法正确的是（　　） A．液化气燃烧是将化学能转化为内能 B．20kg水吸收的热量为 C．0.3kg液化气完全燃烧放出的热量为 D．燃气灶的效率为40% 12．小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是（　　） A．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 B．往水火箭里打气相当于内燃机的做功冲程 C．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 D．在整个过程中，能量总量是保持不变的 第二部分 非选择题（共62分） 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共19分） 13．如图是一款远程无人驾驶清扫车，某次，清扫车在公路上沿直线行驶了2km，用时15min，消耗了汽油0.3kg，清扫车沿直线行驶过程中牵引力做功的功率恒为4.6×10³W。（汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg） (1)清扫车行驶过程中的平均速度是______km/h； (2)汽油机的______冲程为清扫车提供动力； (3)清扫机行驶的过程中将汽油燃烧的______能转化为清扫车的______能。这些能量无法自动地转化回去，这是因为能量的转移和转化具有______； (4)该清扫车汽油机的效率是______%。 14．科学家正在用“以声消声”的方法开发一种新的反噪声术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消，从而达到消除和降低噪声的目的。你分析，这种“以声消声”的技术，能量___________消失（填写“有”或“没有”）；如图展示的是冰壶竞赛，冰壶向前运动时，同队有两名队员手持毛刷，在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面，刷冰时，使冰层表面温度升高，让表面上的冰层熔化；冰层熔化后，大大减小了摩擦力，使冰壶溜进营垒或接近营垒。在这一过程中，发生的能量转化是___________。 15．如图所示，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的________冲程，该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的________能。 16．九洲大道快速化改造时用到了挖掘机，其动力由柴油机提供.若完全燃烧2kg柴油能释放_______J的能量，油箱中剩余柴油热值_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。该柴油机能量流向如题图所示，则其效率为_______（柴油的热值为4.3×107J/kg）。 17．如图所示是一台单缸四冲程汽油机的某一冲程，该冲程发生的能量转化是__________，若它每秒对外做功20次，则该汽油机的飞轮转速为__________r/min。若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功__________J。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 18．市场上出现了很多新能源汽车，其中的氢能源汽车选氢作为燃料，这是因为氢的_____较大，另外，氢能源汽车比燃油汽车环保，这是因为燃油汽车的发动机在工作过程中排放的尾气会放出大量的_____（选填“内能”或“热量”），在城市地区容易造成_____效应。 三、实验探究题（本题共3个小题，每空1分，共17分） 19．比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，小明用图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a和b、温度计均完全相同，烧杯中盛有相同质量的水。实验时，分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过石棉网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全烧尽。 燃料 加热前水温T/℃ ①________ 10g酒精 ②________ （1）小明设计了一个记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整； （2）在实验时，小明发现两支温度计的示数变化不明显，请你分析导致这种现象的可能原因：_______（写一条即可）。为了使两支温度计示数变化明显，请提出你的建议：_________； （3）实验时，小明记下了各个时刻α、b两烧杯中的水温，绘制了图乙所示的图像，若热损失相同，则可初步判断的_________热值较大； （4）实验后，小明根据实验数据利用公式算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，请判断小明算出的酒精热值_________（选填“可靠”或“不可靠”），并说明理由：_________。 20．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a、b质量和初温均相同。 (1)为了研究不同物质的吸热能力，应选择其中 ___________两幅图进行实验。除了图中装置外，还要使用的测量仪器是天平和 ___________，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图丁所示： ①不同物质吸热的多少是通过 ___________来反映的； ②由图丁可以看出，___________液体的吸热本领较大；假设相同时间内液体吸热量相同，b液体的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，则a液体的比热容是 ___________J/(kg·℃)； (2)为了测量不同燃料的热值，正确选择其中两幅图进行实验，利用公式计算出液体吸收的热量，然后根据计算出燃料的热值。则计算结果与燃料的实际热值相比 ___________。 21．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量_____。但对于两杯水的初温他们的看法却不同，请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用_____来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为探究过程中他们采用了_____法，所以只有燃料的_____不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的_____就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化慢的情况。因此，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为_____（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_____。 四、计算题（本题共2个小题，第22题12分，第23题15分，共27分，要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明） 22．高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合油灶具将10kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是，高能聚合油的热值约为。求： （1）这些水吸收的热量； （2）若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了多少千克高能聚合油。 23．如图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”号，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设必备的大型航空装备。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为54t，轮胎与跑道的总接触面积为1.2m²。它的最大飞行速度为540km/h，最大航程为4500 km。航空燃油的热值为4×10⁷J/ kg （g 取10 N/ kg） 求： (1)飞机静止在跑道上时，对跑道的压强是多少； (2)飞机漂浮在水面上时，受到的浮力的大小； (3)飞机在空中以最大速度直线飞行1620 km，发动机的平均功率为 飞机在这段航行过程中发动机做的功是多少； (4)在（3）问所述的运动过程中，飞机消耗航空燃油9000kg，发动机的效率是多少。 试卷第1页，共2页 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