第十四章 内能的利用 单元卷 2026-2027学年九年级物理人教版全一册

2026年 九年级 物理 西 (新人教版) 第十四章内能的利用 张学远新中考·个性化学伴 张学远新中考·个性化学伴 单元测试卷（能力培优） 第十四章 内能的利用 单元测试卷（能力培优) 学校： 班级： 姓名： 学号： 注意事项： 1.测试范围：人教版九年级全一册第14章 2.考试时间：90分钟试卷满分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的) 1.以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是() A,拖拉机 B.小轿车 C.载重卡车 D.远洋轮船 2.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃 烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”具有很大的( ) A.密度 B.热值 C.内能 D.比热容 3.下列现象中，没有发生能量转化的是() A.锯木头时，锯条发热 B.点燃的爆竹腾空而起 C.手摸热水袋感到暖和 D.手冷时搓手取暖 4.涡轮发动机（内燃机)的工作过程如图所示。空气通过压缩机压缩后进入燃烧室与燃料 混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排 出。内能转化为机械能的过程发生在( 压缩机 涡轮机 进气室 压缩室 燃烧室 排气室 A.进气室 B.压缩室 C.燃烧室 D.排气室 5.下列关于热值的说法中正确的是() A.燃料燃烧越充分，热值越大 B.2kg的煤完全燃烧时其热值比1kg的煤完全燃烧时的热值大 老师备课、家长伴学、学生提高 张学远新中考·个性化学伴 单元测试卷（能力培优） C.1kg煤燃烧放出3×10的热量，则煤的热值为3×10J/kg D.热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同 6.如图所示是内燃机某个冲程的示意图，下列关于这个冲程的说法正确的是() A.该冲程是吸气冲程 B.此过程中内能转化为机械能 C.此过程中汽缸内温度会升高 D.此过程向外提供动力 7.2026年3月30日，“力箭二号”液体运载火箭在东风商业航天发射场点火升空，成功 将卫星送入预定轨道。火箭加速上升过程中，能量的主要转化顺序是() A.化学能→内能→机械能 B.内能→化学能→机械能 C.机械能→内能→化学能 D.化学能→机械能→内能 8.“人要实，火要虚”的意思是做人要脚踏实地，才能事业有成；燃料要架空一些，才能 燃烧得更旺。火要虚的目的是() A.尽量让燃料完全燃烧 B.增大燃料的热值 C.增大燃料的比热容 D.增大燃料的火苗 9.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.因为能量转化遵循能量的转化和守恒定律，因此无需节约能源 10.如图，某同学用饮料瓶自制的“酒精炮”。在饮料瓶内喷少量酒精，盖上纸杯，启动 电火花发生器点燃酒精，纸杯随即飞出，瓶口出现大量白气。下列说法正确的是() A.纸杯飞出去时，饮料瓶对纸杯做了功 B.纸杯飞出后瓶内气体内能减小，温度升高 C.瓶内酒精未完全燃烧，酒精的热值会变小 D.纸杯飞出的过程相当于内燃机的做功冲程 老师备课、家长伴学、学生提高 03 张学远新中考·个性化学伴 单元测试卷（能力培优） 11.如图甲、乙，为蒸汽机或汽（柴）油机原理图，下列说法是正确的是() 甲 乙 A.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞 B.汽油机在吸气冲程中将汽油和空气的混合物吸入气缸 C.图甲为汽油机工作原理图，图乙为蒸汽机原理图 D.通过改良技术可以把柴油机效率提高到100% 12.如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是() 废气带走 能量 机械自身 消耗能量 35% ☐有用机械能 机械自身 消耗能量 燃料燃烧的 有用机械能 40% 气带走 内能 能童 匆 A.有用机械能所占比例最大 B.废气带走的能量占比为25% C.该汽油机的效率为35% D.减少机械摩擦能提高汽油机效率 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共26分） 13.如图所示，有三种燃料，分别是：天然气、酒精和煤炭。在三种燃料中，属于液体燃 料的是。相同质量的三种燃料，完全燃烧时，放出的热量不同，反映了三种燃料的 不同。 老师备课、家长伴学、学生提高 04 张学远新中考·个性化学伴 单元测试卷（能力培优） 14.能量的转化在生活中处处可见，一种形式的能可以转化为其它形式。请仿照示例，写 出一个生活中的实例并说明能量的转化情况。 示例：搓手时，手的温度升高。 能的转化：手的机械能转化为内能。 示例： 能的转化： 15.如图甲所示是某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”，其原理是压缩空气使水从“火 箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中，此过程中被压缩的空气内能将一。“水 火箭”被推出的过程相当于图乙中 所示的汽油机冲程。 甲 16.《天工开物·治铸》中提到“凡铸钱先以蜡为模，模制毕，以泥外敷，泥干后入火加 热，蜡熔成液流出，再注入铜液成钱”，这是古代“失蜡法”铸币的关键步骤；其中向泥 模内加热使蜡模熔化时，是通过 的方式增加了蜡模的内能，该过程中总能量 (选填“守恒”或“不守恒”)。 17,某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了100km,共消耗汽油的质量为 6kg,已知汽油的热值为4.6×10J/kg,它表示的物理意义是 若此时四冲程汽油机曲轴转速为3600r/min,则汽油机每秒对外做功 次，其中排气冲 程是依靠飞轮的 工作的。 18.两台四冲程汽油机在相同时间内，甲做的有用功是乙的3倍，甲机的热机效率是20%， 乙机的热机效率是25%，则甲、乙有用功的功率之比 甲、乙消耗的汽油质量 之比是 三、实验探究题（本题共3小题，每空1分，共16分) 19.(5分)为了探究物体内能变化与做功的关系，某小组同学利用气压式喷雾器、数字 式温度计、小风扇等进行实验，如图所示。 老师备课、家长伴学、学生提高 05 张学远新中考·个性化学伴 单元测试卷（能力培优） 12.5 20.5C 3.5℃ 分 (1)该实验通过 的变化来反映气体内能的变化，这里所运用的物理研究方法是 (2)图丙中，打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，喷雾器前的小风扇转 动，此时气体的 能转化为风扇的 能，与四冲程内燃机的 冲程相同。 20.(6分)为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行 实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。 温度/℃ 温度/℃ 100 100 90 80 o 水 60 70 40 燃料 60 20 时间/min 50☑ 时间/min 048121620 0 48121620 甲 乙 分 (1)实验中应控制燃料燃烧的 （选填“时间”或“质量”)相同，根据 比较燃料 燃烧放出热量的多少： (2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水 温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料的热值大； (3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值， 并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的 图像如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 。分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量（选填“大于”“小于”或 “等于”)燃料d燃烧15min放出的热量： (4)你认为根据图丙（选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小。 21.(5分)请依据跨学科实践：制作简易热机模型，完善下列内容。 【项目提出】了解不同热机的工作原理，制作一个简易热机模型。 【项目分析】 (1)了解不同热机的工作原理。 (2)方案选择：制作热机需考虑用什么作热源、工作物质是什么，以及如何将内能转化成 老师备课、家长伴学、学生提高 06 张学远新中考·个性化学伴 单元测试卷（能力培优） 机械能（即内燃机或外燃机）。 【项目实施】制作一个简易的汽轮机模型。 (1)准备以下材料：空易拉罐、去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、酒精灯。 (2)向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的 开口处密封。 (3)将易拉罐按图所示方式放置在支架上，笔尖对准小风扇的扇叶。 (4)①点燃酒精灯，易拉罐内的水温度升高，这是通过 的方式来增大水的内能。 ②当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来，此过程中的能量转化与内燃机的 冲程相同。 【展示交流】 (1)若要缩短加热时间，应该 (选填“提高”或“降低”)易拉罐内水的初温。 (2)为了加快扇叶的转动速度，小组成员提出了下列改进措施，其中不合理的是() A.延长加热的时间 B.使用更轻的材质制作扇叶 C.换用火力更大的酒精灯加热 (3)请你提出一种提高该汽轮机模型的效率的措施： 四、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22.(6分)如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温 从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103]/kg℃)。试求： (1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？ (2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×10]，则这段时间该热水 器的效率是多少？ (3)若用煤燃烧来提供2.8×10)的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5× 107J/kg) 老师备课、家长伴学、学生提高 07 张学远新中考·个性化学伴 单元测试卷（能力培优） 23.(8分)小齐和小董同学在假期间，想要亲自测量家中燃气的热值，因此决定通过烧 水这一日常小事来进行估算。他们找来了一个装有2kg水的水壶，在仅此处燃气灶工作的 前提下，观察烧水前后两次的燃气表示数如图所示。水的初始温度为20℃，为标准大气压 环境下，水的比热容为4.2×10订·℃ IC卡膜式燃气表 IC卡膜式燃气表 M© 浙制00000682号 M©浙制00000682号 IC G2.5B IC G2.5B m3 m3 00108712 00108772 防爆证号：CNEXP.4399 防爆证号：CNEXP.4399 (1)如果不慎发生煤气泄漏，附近的人很快能闻到“煤气味”，这是 现象（提醒：请 同学们注意用火安全，在家长陪伴下谨慎使用燃气！)： (2)10分钟后水刚刚开始沸腾，则该过程水吸收的总热量是多少？ (3)两位同学通过查阅资料得知家用燃气灶烧开水的平均热效率在41%到52%之间。于是他 们决定用50%进行估算，则可计算得到燃气的热值为多少？ (4)实际燃气的热值大于两位同学计算得到的热值，请写出你认为导致两位同学计算热值偏 小的原因。 24.(8分)某辆以92号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如表所示。表中“空燃 比”指的是气缸内空气和燃油的质量比。 汽缸内汽油和空气 飞轮转速r/min 3600 1.3kg/m3 混合气体的密度 汽缸的工作容积 2L 汽油的热值 4.6×10J/kg 发动机最大输出功率 92kW 空燃比 12:1 (1)汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用 功是多少？ (2)汽车完成一个工作循环时，汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？ 老师备课、家长伴学、学生提高 08 ( 张学远新中考 · 个性化学伴 )单元测试卷（能力培优） ( （新人教版） 第十四章 内能的利用 ) 第十四章 内能的利用 单元测试卷（能力培优） 学校:_________ 班级：_________ 姓名 ：__________ 学号：___________ 注意事项： 1.测试范围：人教版九年级全一册第14章 2.考试时间：90分钟 试卷满分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（     ） A．拖拉机 B．小轿车 C．载重卡车 D．远洋轮船 2．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”具有很大的（　　） A．密度 B．热值 C．内能 D．比热容 3．下列现象中，没有发生能量转化的是（    ） A．锯木头时，锯条发热 B．点燃的爆竹腾空而起 C．手摸热水袋感到暖和 D．手冷时搓手取暖 4．涡轮发动机（内燃机）的工作过程如图所示。空气通过压缩机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。内能转化为机械能的过程发生在（　　） A．进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室 5．下列关于热值的说法中正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，热值越大 B．2kg的煤完全燃烧时其热值比1kg的煤完全燃烧时的热值大 C．1kg煤燃烧放出的热量，则煤的热值为 D．热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同 6．如图所示是内燃机某个冲程的示意图，下列关于这个冲程的说法正确的是（     ） A．该冲程是吸气冲程 B．此过程中内能转化为机械能 C．此过程中汽缸内温度会升高 D．此过程向外提供动力 7．2026年3月30日，“力箭二号”液体运载火箭在东风商业航天发射场点火升空，成功将卫星送入预定轨道。火箭加速上升过程中，能量的主要转化顺序是（　　） A．化学能内能机械能 B．内能化学能机械能 C．机械能内能化学能 D．化学能机械能内能 8．“人要实，火要虚”的意思是做人要脚踏实地，才能事业有成；燃料要架空一些，才能燃烧得更旺。火要虚的目的是（     ） A．尽量让燃料完全燃烧 B．增大燃料的热值 C．增大燃料的比热容 D．增大燃料的火苗 9．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．因为能量转化遵循能量的转化和守恒定律，因此无需节约能源 10．如图，某同学用饮料瓶自制的“酒精炮”。在饮料瓶内喷少量酒精，盖上纸杯，启动电火花发生器点燃酒精，纸杯随即飞出，瓶口出现大量白气。下列说法正确的是（     ） A．纸杯飞出去时，饮料瓶对纸杯做了功 B．纸杯飞出后瓶内气体内能减小，温度升高 C．瓶内酒精未完全燃烧，酒精的热值会变小 D．纸杯飞出的过程相当于内燃机的做功冲程 11．如图甲、乙，为蒸汽机或汽（柴）油机原理图，下列说法是正确的是（　　） A．汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞 B．汽油机在吸气冲程中将汽油和空气的混合物吸入气缸 C．图甲为汽油机工作原理图，图乙为蒸汽机原理图 D．通过改良技术可以把柴油机效率提高到100% 12．如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（     ） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共26分） 13．如图所示，有三种燃料，分别是：天然气、酒精和煤炭。在三种燃料中，属于液体燃料的是______。相同质量的三种燃料，完全燃烧时，放出的热量不同，反映了三种燃料的______不同。 14．能量的转化在生活中处处可见，一种形式的能可以转化为其它形式。请仿照示例，写出一个生活中的实例并说明能量的转化情况。 示例：搓手时，手的温度升高。 能的转化：手的机械能转化为内能。 示例：______________________________________________。 能的转化：_______________________________________________。 15．如图甲所示是某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中，此过程中被压缩的空气内能将______。“水火箭”被推出的过程相当于图乙中______所示的汽油机冲程。 16．《天工开物·冶铸》中提到“凡铸钱先以蜡为模，模制毕，以泥外敷，泥干后入火加热，蜡熔成液流出，再注入铜液成钱”，这是古代“失蜡法”铸币的关键步骤；其中向泥模内加热使蜡模熔化时，是通过______的方式增加了蜡模的内能，该过程中总能量______（选填“守恒”或“不守恒”）。 17．某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了100km，共消耗汽油的质量为6kg，已知汽油的热值为，它表示的物理意义是_______________________，若此时四冲程汽油机曲轴转速为3600r/min，则汽油机每秒对外做功______次，其中排气冲程是依靠飞轮的________工作的。 18．两台四冲程汽油机在相同时间内，甲做的有用功是乙的3倍，甲机的热机效率是20%，乙机的热机效率是25%，则甲、乙有用功的功率之比__________，甲、乙消耗的汽油质量之比是____________。 三、实验探究题（本题共3小题，每空1分，共16分） 19．（5分）为了探究物体内能变化与做功的关系，某小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小风扇等进行实验，如图所示。 (1)该实验通过_________的变化来反映气体内能的变化，这里所运用的物理研究方法是_________； (2)图丙中，打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，喷雾器前的小风扇转动，此时气体的___________能转化为风扇的___________能，与四冲程内燃机的___________冲程相同。 20．（6分）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。 (1)实验中应控制燃料燃烧的_____（选填“时间”或“质量”）相同，根据_____比较燃料燃烧放出热量的多少； (2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料_____的热值大； (3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是__________。分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量_____（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料d燃烧15min放出的热量； (4)你认为根据图丙_____（选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小。 21．（5分）请依据跨学科实践：制作简易热机模型，完善下列内容。 【项目提出】了解不同热机的工作原理，制作一个简易热机模型。 【项目分析】 （1）了解不同热机的工作原理。 （2）方案选择：制作热机需考虑用什么作热源、工作物质是什么，以及如何将内能转化成机械能（即内燃机或外燃机）。 【项目实施】制作一个简易的汽轮机模型。 （1）准备以下材料：空易拉罐、去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、酒精灯。 （2）向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。 （3）将易拉罐按图所示方式放置在支架上，笔尖对准小风扇的扇叶。 （4）①点燃酒精灯，易拉罐内的水温度升高，这是通过________的方式来增大水的内能。②当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来，此过程中的能量转化与内燃机的_______冲程相同。 【展示交流】 （1）若要缩短加热时间，应该_______（选填“提高”或“降低”）易拉罐内水的初温。 （2）为了加快扇叶的转动速度，小组成员提出了下列改进措施，其中不合理的是( ) A．延长加热的时间     B．使用更轻的材质制作扇叶 C．换用火力更大的酒精灯加热 （3）请你提出一种提高该汽轮机模型的效率的措施：____________________________。 四、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22．（6分）如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是。试求： (1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？ (2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是，则这段时间该热水器的效率是多少？ (3)若用煤燃烧来提供的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为） 23．（8分）小齐和小董同学在假期间，想要亲自测量家中燃气的热值，因此决定通过烧水这一日常小事来进行估算。他们找来了一个装有2kg水的水壶，在仅此处燃气灶工作的前提下，观察烧水前后两次的燃气表示数如图所示。水的初始温度为20℃，为标准大气压环境下，水的比热容为4.2×103J·℃ (1)如果不慎发生煤气泄漏，附近的人很快能闻到“煤气味”，这是______现象（提醒：请同学们注意用火安全，在家长陪伴下谨慎使用燃气！）； (2)10分钟后水刚刚开始沸腾，则该过程水吸收的总热量是多少？ (3)两位同学通过查阅资料得知家用燃气灶烧开水的平均热效率在41%到52%之间。于是他们决定用50%进行估算，则可计算得到燃气的热值为多少？ (4)实际燃气的热值大于两位同学计算得到的热值，请写出你认为导致两位同学计算热值偏小的原因。 24．（8分）某辆以92号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如表所示。表中“空燃比”指的是气缸内空气和燃油的质量比。 飞轮转速 3600 汽缸内汽油和空气混合气体的密度 汽缸的工作容积 汽油的热值 发动机最大输出功率 空燃比 (1)汽车以的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车内做的有用功是多少？ (2)汽车完成一个工作循环时，汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)当汽车以的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？ ( 0 1 )老师备课、家长伴学、学生提高 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 张学远新中考 · 个性化学伴 )单元测试卷（能力培优） ( （新人教版） 第十四章 内能的利用 ) 第十四章 内能的利用 单元测试卷（能力培优） 学校:_________ 班级：_________ 姓名 ：__________ 学号：___________ 注意事项： 1.测试范围：人教版九年级全一册第14章 2.考试时间：90分钟 试卷满分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（     ） A．拖拉机 B．小轿车 C．载重卡车 D．远洋轮船 【答案】B 【详解】汽油机比较轻巧，主要用于小轿车、飞机、摩托车等；柴油机结构比较笨重、输出动力大、燃油经济性好，主要用于拖拉机、载重卡车、远洋轮船等。 故选B。 2．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”具有很大的（　　） A．密度 B．热值 C．内能 D．比热容 【答案】B 【详解】相同质量的可燃冰完全燃烧比煤气放出的热量多，说明“可燃冰”具有很大的热值，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．下列现象中，没有发生能量转化的是（    ） A．锯木头时，锯条发热 B．点燃的爆竹腾空而起 C．手摸热水袋感到暖和 D．手冷时搓手取暖 【答案】C 【详解】A．锯木头时，锯条发热是由于摩擦做功，机械能转化为内能，发生了能量转化，故A不符合题意； B．爆竹腾空而起是火药燃烧释放化学能，转化为热能和机械能，发生了能量转化，故B不符合题意； C．手摸热水袋感到暖和时，热量通过热传递转移到手，属于内能的转移，能量形式未改变，故C符合题意； D．搓手取暖是通过摩擦做功，机械能转化为内能，发生了能量转化，故D不符合题意。 故选C。 4．涡轮发动机（内燃机）的工作过程如图所示。空气通过压缩机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。内能转化为机械能的过程发生在（　　） A．进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室 【答案】C 【详解】A．进气室的作用是引入空气，没有发生内能向机械能的转化，故A不符合题意； B．压缩室里的压缩机在这里压缩空气，是机械能转化为空气的内能，故B不符合题意； C．燃烧室中压缩后的空气和燃料在燃烧室混合燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮机旋转，将燃气的内能转化为涡轮机的机械能，故C符合题意； D．排气室的作用是排出剩余废气，不发生内能转化为机械能的过程，故D不符合题意。 故选C。 5．下列关于热值的说法中正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，热值越大 B．2kg的煤完全燃烧时其热值比1kg的煤完全燃烧时的热值大 C．1kg煤燃烧放出的热量，则煤的热值为 D．热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同 【答案】D 【详解】AB．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故AB错误； C．由于不确定燃料是否完全燃烧，不能确定煤的热值，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，不同的燃料的热值一般是不同的，故D正确。 故选D。 6．如图所示是内燃机某个冲程的示意图，下列关于这个冲程的说法正确的是（     ） A．该冲程是吸气冲程 B．此过程中内能转化为机械能 C．此过程中汽缸内温度会升高 D．此过程向外提供动力 【答案】C 【详解】A．由图可知，内燃机在该冲程活塞向上运动，两个气门均关闭，是压缩冲程，故A错误； BC．压缩冲程是将机械能转化为内能，汽缸内气体内能增加，温度升高，故B错误，C正确； D．向外提供动力的是做功冲程，故D错误。 故选C。 7．2026年3月30日，“力箭二号”液体运载火箭在东风商业航天发射场点火升空，成功将卫星送入预定轨道。火箭加速上升过程中，能量的主要转化顺序是（　　） A．化学能内能机械能 B．内能化学能机械能 C．机械能内能化学能 D．化学能机械能内能 【答案】A 【详解】火箭燃料储存的能量是化学能，燃料燃烧时，将化学能转化为燃气的内能；高温高压的燃气膨胀做功，推动火箭上升，将内能转化为火箭的 机械能，因此能量转化顺序为，化学能转化为内能再转化为机械能。 故选A。 8．“人要实，火要虚”的意思是做人要脚踏实地，才能事业有成；燃料要架空一些，才能燃烧得更旺。火要虚的目的是（     ） A．尽量让燃料完全燃烧 B．增大燃料的热值 C．增大燃料的比热容 D．增大燃料的火苗 【答案】A 【详解】A. 燃料架空可增大与氧气的接触面积，促进燃料完全燃烧，是“火要虚”的目的，故A符合题意； B. 热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与是否架空无关，故B不符合题意； C. 比热容是物质的固有属性，仅与物质种类、状态有关，与是否架空无关，故C不符合题意； D. 火苗增大是燃料充分燃烧的外在结果，不是“火要虚”的目的，故D不符合题意。 故选A。 9．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．因为能量转化遵循能量的转化和守恒定律，因此无需节约能源 【答案】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．由于能量的转化过程中是有方向的，所以有一些能量是在短时间内无法再生，所以我们一定要节约能源，故D错误。 故选B。 10．如图，某同学用饮料瓶自制的“酒精炮”。在饮料瓶内喷少量酒精，盖上纸杯，启动电火花发生器点燃酒精，纸杯随即飞出，瓶口出现大量白气。下列说法正确的是（     ） A．纸杯飞出去时，饮料瓶对纸杯做了功 B．纸杯飞出后瓶内气体内能减小，温度升高 C．瓶内酒精未完全燃烧，酒精的热值会变小 D．纸杯飞出的过程相当于内燃机的做功冲程 【答案】D 【详解】A．纸杯飞出去时，是高温气体对纸杯做功，故A错误； B．纸杯飞出后，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，故B错误； C．热值是燃料本身的固有属性，只和燃料种类有关，和燃料是否完全燃烧无关，因此酒精热值不会改变，故C错误； D．该过程将内能转化为机械能，和内燃机做功冲程（燃气推动活塞做功，内能转机械能）的能量转化一致，因此相当于内燃机的做功冲程，故D正确。 故选 D。 11．如图甲、乙，为蒸汽机或汽（柴）油机原理图，下列说法是正确的是（　　） A．汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞 B．汽油机在吸气冲程中将汽油和空气的混合物吸入气缸 C．图甲为汽油机工作原理图，图乙为蒸汽机原理图 D．通过改良技术可以把柴油机效率提高到100% 【答案】B 【详解】A．汽油机气缸的顶端有火花塞，工作过程将汽油点燃，柴油机气缸顶端有喷油嘴，工作过程将柴油压燃，故A错误。 B．汽油机在吸气冲程中将汽油和空气的混合物吸入气缸，用火花塞点燃混合气体，故B正确。 C．图甲中，把水烧成水蒸气，推动风车工作，是蒸汽机的工作原理，不是汽油机的工作原理，故C错误。 D．因为存在阻力和无法避免的热量散失，柴油机的效率永远不可能达到100%，故D错误。 故选B。 12．如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（     ） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率 【答案】D 【详解】A．根据图乙，机械自身消耗能量占35%，废气带走能量占40%，有用机械能占比为，有用机械能所占比例不是最大，故A错误； B．由图乙可知，废气带走的能量占比为40%，不是25%，故B错误； C．汽油机的效率等于有用机械能占燃料完全燃烧放出内能的比例，即25%，不是35%，故C错误； D．减少机械摩擦，可以减少机械自身消耗的能量，使更多内能转化为有用机械能，能提高汽油机效率，故D正确。 故选D。 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共26分） 13．如图所示，有三种燃料，分别是：天然气、酒精和煤炭。在三种燃料中，属于液体燃料的是______。相同质量的三种燃料，完全燃烧时，放出的热量不同，反映了三种燃料的______不同。 【答案】酒精 热值 【详解】在天然气、酒精、煤炭三种燃料中，酒精可以流动、具有一定的体积，属于液体燃料。相同质量的三种燃料完全燃烧时，释放的热量不同，即燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比不同，而“燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比” 叫作这种燃料的热值，所以反映了三种燃料的热值不同。 14．能量的转化在生活中处处可见，一种形式的能可以转化为其它形式。请仿照示例，写出一个生活中的实例并说明能量的转化情况。 示例：搓手时，手的温度升高。 能的转化：手的机械能转化为内能。 示例：______________________________________________。 能的转化：_______________________________________________。 【答案】植物吸收太阳光进行光合作用 光能转化为化学能。 【详解】示例：植物吸收太阳光进行光合作用；能量的转化：光能转化为化学能。 15．如图甲所示是某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中，此过程中被压缩的空气内能将______。“水火箭”被推出的过程相当于图乙中______所示的汽油机冲程。 【答案】变小 B 【详解】[1]被压缩的空气推动水喷出时，对外做功，自身的内能会减小。 [2]“水火箭”被推出的过程是内能转化为机械能，这与汽油机的做功冲程原理一致。图乙中B图的气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，正是做功冲程。 16．《天工开物·冶铸》中提到“凡铸钱先以蜡为模，模制毕，以泥外敷，泥干后入火加热，蜡熔成液流出，再注入铜液成钱”，这是古代“失蜡法”铸币的关键步骤；其中向泥模内加热使蜡模熔化时，是通过______的方式增加了蜡模的内能，该过程中总能量______（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】热传递 守恒 17．某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了100km，共消耗汽油的质量为6kg，已知汽油的热值为，它表示的物理意义是_______________________，若此时四冲程汽油机曲轴转速为3600r/min，则汽油机每秒对外做功______次，其中排气冲程是依靠飞轮的________工作的。 【答案】1kg汽油完全燃烧放出的热量为 30 惯性 【详解】热值的定义是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，因此汽油热值的含义就是1kg汽油完全燃烧放出的热量为； 曲轴转速，四冲程汽油机飞轮每转2周完成一个工作循环，对外做功1次，因此每秒对外做功次数为次； 四冲程汽油机中，只有做功冲程由燃气推动活塞做功，吸气、压缩、排气冲程均依靠飞轮的惯性来完成，因此排气冲程依靠飞轮的惯性工作。 18．两台四冲程汽油机在相同时间内，甲做的有用功是乙的3倍，甲机的热机效率是20%，乙机的热机效率是25%，则甲、乙有用功的功率之比__________，甲、乙消耗的汽油质量之比是____________。 【答案】3:1 15:4 【详解】甲、乙有用功的功率之比 由热机效率公式，可得消耗汽油质量之比 代入数据得 三、实验探究题（本题共3小题，每空1分，共16分） 19．（5分）为了探究物体内能变化与做功的关系，某小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小风扇等进行实验，如图所示。 (1)该实验通过_________的变化来反映气体内能的变化，这里所运用的物理研究方法是_________； (2)图丙中，打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，喷雾器前的小风扇转动，此时气体的___________能转化为风扇的___________能，与四冲程内燃机的___________冲程相同。 【答案】(1)温度计示数 转换法 (2)内 机械 做功 【详解】（1）内能无法直接观察，本实验中气体内能变化会引起温度变化，因此通过温度计示数（温度）的变化反映气体内能的变化，将不易直接观察的物理量转换为容易测量的物理量，这种研究方法是转换法。 （2）打开阀门后，瓶内高压气体对外做功，推动风扇转动，此过程气体的内能转化为风扇的机械能。四冲程内燃机的做功冲程，也是内能转化为机械能，因此该过程和做功冲程能量转化相同。 20．（6分）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。 (1)实验中应控制燃料燃烧的_____（选填“时间”或“质量”）相同，根据_____比较燃料燃烧放出热量的多少； (2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料_____的热值大； (3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是__________。分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量_____（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料d燃烧15min放出的热量； (4)你认为根据图丙_____（选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小。 【答案】(1)质量 温度计上升的示数 (2)b (3)燃料c的燃烧过程比较快 大于 (4)能 【详解】（1）根据控制变量法，比较燃料热值时，需要保证两种燃料的质量完全相同，才能通过放热多少对比热值大小； 本实验用转换法，忽略热量损失时，燃料放出的热量全部被水吸收，水的质量和初温相同，因此可以通过温度计示数变化反映燃料放热的多少。 （2）由图乙可知，燃料燃尽后，b对应的水升温更高，说明相同质量的b完全燃烧放出的热量更多，因此燃料b的热值更大。 （3）水过早沸腾，是因为燃料c放热速率快，短时间就让水达到沸点，原因可能是燃料c的燃烧过程比较快； 由图丙可知，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。 （4）由图丙可知，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，水吸收的热量多，说明c燃烧时放出的热量多，由公式可知，c的热值大，故能比较热值的大小。 21．（5分）请依据跨学科实践：制作简易热机模型，完善下列内容。 【项目提出】了解不同热机的工作原理，制作一个简易热机模型。 【项目分析】 （1）了解不同热机的工作原理。 （2）方案选择：制作热机需考虑用什么作热源、工作物质是什么，以及如何将内能转化成机械能（即内燃机或外燃机）。 【项目实施】制作一个简易的汽轮机模型。 （1）准备以下材料：空易拉罐、去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、酒精灯。 （2）向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。 （3）将易拉罐按图所示方式放置在支架上，笔尖对准小风扇的扇叶。 （4）①点燃酒精灯，易拉罐内的水温度升高，这是通过________的方式来增大水的内能。②当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来，此过程中的能量转化与内燃机的_______冲程相同。 【展示交流】 （1）若要缩短加热时间，应该_______（选填“提高”或“降低”）易拉罐内水的初温。 （2）为了加快扇叶的转动速度，小组成员提出了下列改进措施，其中不合理的是( ) A．延长加热的时间     B．使用更轻的材质制作扇叶 C．换用火力更大的酒精灯加热 （3）请你提出一种提高该汽轮机模型的效率的措施：____________________________。 【答案】热传递 做功 提高 A 给易拉罐包裹隔热材料减少热量散失 【详解】[1]点燃酒精灯，酒精灯的火焰通过热传递的方式将热量传递给易拉罐内的水，使水的内能增大、温度升高。 [2]当蒸汽喷出时，蒸汽的内能转化为扇叶的机械能。内燃机的做功冲程中，燃气膨胀推动活塞做功，也是内能转化为机械能，因此此过程的能量转化与内燃机的做功冲程相同。 [3]根据，水的质量和比热容不变，提高初温后，水升高到沸点需要吸收的热量更少，因此可以缩短加热时间。 [4]A．延长加热时间只会增加总的蒸汽量，但不会显著提高单位时间内蒸汽对扇叶的作用力，不会显著提高扇叶的转动速度，故A符合题意； B．使用更轻的扇叶，扇叶惯性小、更容易被蒸汽带动，转速加快，故B不符合题意； C．换用火力更大的酒精灯，加热更快、蒸汽产生更多，转速加快，故C不符合题意。 故选A。 [5]提高热机效率需要减少能量损失，可以给易拉罐隔热减少散热、减小转轴摩擦、对准喷口减少蒸汽能量浪费等，合理即可。 四、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22．（6分）如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是。试求： (1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？ (2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是，则这段时间该热水器的效率是多少？ (3)若用煤燃烧来提供的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为） 【答案】(1) (2)30% (3)0.8kg 【详解】（1）50kg的水，水温从10℃升高到50℃，吸收的热量 （2）热水器的效率 （3）由题意得，煤完全燃烧放出的热量 由得需完全燃烧煤的质量 23．（8分）小齐和小董同学在假期间，想要亲自测量家中燃气的热值，因此决定通过烧水这一日常小事来进行估算。他们找来了一个装有2kg水的水壶，在仅此处燃气灶工作的前提下，观察烧水前后两次的燃气表示数如图所示。水的初始温度为20℃，为标准大气压环境下，水的比热容为4.2×103J·℃ (1)如果不慎发生煤气泄漏，附近的人很快能闻到“煤气味”，这是______现象（提醒：请同学们注意用火安全，在家长陪伴下谨慎使用燃气！）； (2)10分钟后水刚刚开始沸腾，则该过程水吸收的总热量是多少？ (3)两位同学通过查阅资料得知家用燃气灶烧开水的平均热效率在41%到52%之间。于是他们决定用50%进行估算，则可计算得到燃气的热值为多少？ (4)实际燃气的热值大于两位同学计算得到的热值，请写出你认为导致两位同学计算热值偏小的原因。 【答案】(1)扩散 (2) (3) (4)给水加热时有热损失，且燃烧不可能完全燃烧 【详解】（1）由于分子不停地做无规则运动，所以煤气泄漏后，煤气分子会不断运动进而被闻到，这属于扩散现象。 （2）水的初温为20℃，10分钟时，水的温度为100℃，水吸收的热量为 （3）由图可得气体体积为 由得，热值 （4）由于给水加热时有热损失，且燃烧不可能完全燃烧，因此计算出燃气的热值，要比实际热值偏小。 24．（8分）某辆以92号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如表所示。表中“空燃比”指的是气缸内空气和燃油的质量比。 飞轮转速 3600 汽缸内汽油和空气混合气体的密度 汽缸的工作容积 汽油的热值 发动机最大输出功率 空燃比 (1)汽车以的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车内做的有用功是多少？ (2)汽车完成一个工作循环时，汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)当汽车以的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）发动机的最大输出功率 时间 汽车1min内做的有用功为 （2）汽缸内汽油和空气混合气体的体积等于汽缸的工作容积，即 汽油和空气混合气体的质量 已知空燃比是12:1，则吸入汽油的质量 完成一个工作循环时，汽油燃烧释放的热量 （3）飞轮的转速是3600r/min，则1min内完成的工作循环数是1800个，则1min内汽油燃烧释放的热量 发动机的效率 ( 0 1 )老师备课、家长伴学、学生提高 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