第十四章 内能的利用 学业水平测试-【全程复习大考卷】2026-2027学年九年级全一册物理（人教版·新教材）

第十四章学业水平测试 (时间：60分钟 满分：100分)》 题序 二 三 四 总分 得分 一、选择题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目 要求，多选、错选或不选不得分) 1.四冲程汽油机工作时，将内能转化为机械能的冲程是 A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 训 2.内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是 A.电动机 B.计算机 C.汽油机 D.照相机 3.关于热机，下列说法正确的是 A.蒸汽机不属于热机 B.柴油机的效率能达到100% C.汽油机会散发出汽油味属于扩散现象 D.内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 4.新素材〔科技创新)2024年9月25日，力箭一号遥四运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空。 火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料 A.热值大 B.比热容大 C.所含热量多 D.内能大 5.如图所示，临沂炒鸡是一道经典美食。该菜选料精良，制作讲究，汤汁浓香，入口软嫩滑爽。烹制过 9 程中有以下关键词：“铁锅木柴”、“热油爆炒”、“小火慢炖”、“大火收汁”。下列相关说法中正确 的是 A.“铁锅木柴”，木柴燃烧越充分，木柴的热值就越高 B.“热油爆炒”，利用了油的沸点高来提高烹饪温度 C.“小火慢炖”，锅里冒出的“白气”是水汽化形成的 D.“大火收汁”，可以使汤汁沸腾后能够继续升高温度 6.新素材〔社会热点〕2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相 世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内 能最小的是 7.下列有关能量及其转化的说法正确的是 A.弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能 B.锂电池放电时电能转化为化学能 C.内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能 D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大 8.如图，玻璃瓶内有少量水，用橡胶塞塞住瓶口，向瓶内打气，瓶塞跳起。下列说法正确的是 料 A.向瓶内打气，通过热传递的方式改变瓶内空气的内能 B.瓶塞跳起时，瓶内空气温度降低，内能减少 C.瓶塞跳起时，瓶内出现“白雾”是汽化现象 D.瓶塞跳起过程与热机压缩冲程的能量转化相同 9.原创题随着人们生活水平的日渐提高，小汽车走进了千家万户，家用燃油汽车的发动机主要是汽油 机，下列说法正确的是 () A.汽油机的效率能达到100% B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C.汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 10.小明在实验课上做了如图所示的实验，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞 顶跑。下列说法正确的是 0（) A.用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B.蒸汽把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C.蒸汽把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D.试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 11.新素养〔科学思维〕涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程如下：空 气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的 高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是() A.燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B.燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C.压气机压缩空气，空气的内能减小 D.高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 12.有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是 () A.电烤炉取暖，是电能转移到人体 B.钻木取火，是内能转化为机械能 C.中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D.用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能 13.新素材〔传统文化〕《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗， 熟汰之，渍令泽。炊，暴极燥，以酒醅灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工 序。如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，则 () A.煮大豆是通过做功的方式增加内能 B.用火种引燃木柴是通过做功的方式改变内能 C.灶里木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能 D.将木柴架空一些，火能燃烧更旺，可以提高木柴的热值 14.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下 列有关说法正确的是 () 克服摩擦机械散热废气带走 耗能6%耗能30%热量36% 燃料完全燃烧释放的， 有用 能量100% 机械能 甲 乙 A.甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B.由乙图可知，该汽油机的效率是30% C.汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D.甲图中热机飞轮转数是1800/min,则该热机1s中对外做功30次 全程复习大考卷·物理·九年级全一册 ·7· 15.有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗汽油的质量之比是 3：2,那么它们的效率之比是 () A.15:8 B.8:15 C.6:5 D.5:6 二、填空题（每空2分，共28分） 16.汽油机将内能转化为机械能的是 冲程；某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400/min,则此 汽油机每秒对外做功 次。 17.运载火箭是一种能够将人造卫星、载人飞船等有效载荷送入太空预定轨道的航天运输工具。运载 火箭发动机中的燃料燃烧时热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。随着科学技术的进 步，运载火箭发动机的效率 （选填“能”或“不能”)达到100%。 18.如图甲，将水桶平放在地面上，向桶中倒入少量酒精，点燃酒精后，水桶向后喷出燃气并加速向前运 动，此过程中，内能转化为 能，该能量转化过程与汽油机 冲程的能量转化相同。 燃气停止喷出后，迅速堵住水桶口，在 的作用下，水桶变扁，如图乙所示。 甲 19.汽油机在 冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为2.3× 10?J,效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗 kg的汽油。（汽油的热值取4.6×10'J/kg) 20.现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的 能 转化为 能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边 行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了 21.2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测 试。选用氢为燃料是因为氢的 大。假设汽车在一段平直公路上以恒定功率75kW匀速行 驶，速度为108km/h,则汽车所受阻力为 N。 三、实验与探究题（每空2分，共28分） 22.如图是一位“发明家”设计的一种永动机。设想“利用上水池的水使 上水池 水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池 期 的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下 ↓用电器 去，就可以制成一个永动机”。这个永动机 (选填“能”或 抽水机个 “不能”)持续运转。实际运行时，抽水机和发电机工作时会发热，有 下水池 水轮发电机 部分能量转化为 能。一段时间内，抽水机向上的抽水量 (选填“大于”“等于”或“小于”)经水轮发电机流下来的水量。 23.新考法〔开放探究〕为比较酒精和汽油热值的大小，小林制订了以下实验方案： ①取质量相同的酒精和汽油制成酒精灯和汽油灯； ②两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热（两烧杯完全相同，如图所示）； ③观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。 60 40 方酒精灯 岁-汽油灯 甲 ·8… 全程复习大考卷·物理·九年级全一册 请根据上面的实验方案回答问题。 (1)甲装置中温度计的示数是 ℃；当两灯的燃料 (选填“燃烧相同时间” 或“全部燃烧完”)，甲装置中温度计示数是80℃，而乙装置中温度计的示数是90℃，由此判断 的热值比较大。 (2)小林在进行此实验时发现，某燃料还未燃尽，烧杯内的水就沸腾了，于是小林立即向该烧杯中添 加了少量水继续实验，燃料燃尽后，两烧杯内水都未沸腾。请对小林的操作进行评估并给出理 由： 24.某小组同学按如下步骤制作了如图所示的汽轮机。 a.制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在 叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动。 b.组装“汽轮机”：按照如图所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正 对着叶片。 ℃.给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。 (1)酒精燃烧，燃料燃烧的化学能转化为水和水蒸气的 能。随着温度的升高，该能量也越 来越（选填“大”或“小”)，对外做功的本领也越来越 (选填“大”或“小”)。 (2)汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，又将 能转化为 能。 (3)由(2)可知，水蒸气对外做功后，内能 ,温度 ,故瓶口处喷出大量“白气”。 四、计算题（本大题共2个小题，共14分） 25.(6分)某台单缸四冲程内燃机的活塞面积是120cm,一个冲程活塞运动0.3m,做功冲程中燃气对 活塞的平均压强是5×103Pa,曲轴的转速是300r/min。求： (1)内燃机每分钟做的功； (2)内燃机的功率。 26.(8分)新素养〔物理观念〕中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃 料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟 实验，测量该燃料的热值。 ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”； ②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为31℃，点燃“燃料灯”开始加热； ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30g。 已知实验时气压为1标准大气压，c水=4.2×10J/(kg·℃)，用该装置加热水的效率为42%。求： (1)此过程中，烧杯内水吸收的热量； (2)该液态燃料的热值。24.C【解析】A.使用打气筒打气时能量转化过程与汽油14.A【解析】A.根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上 机的压缩冲程相同，都是机械能转化为内能，故A正 行，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转 确；B.水火箭上升过程中，水火箭的内能转化为机械 化为内能，气体的温度升高，故A正确：B.热机效率是 能，内能减少，故B正确；C.水火箭掉落时，重力势能转 指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比 化为动能，故C错误：D.在整个过程中，能量总量是保 值，由图可知，输出有用功所占比例为100%-36%- 持不变的，故D正确。 30%-6%=28%,即该汽油机的效率为28%，故B错 25.(1)热传递(2)内机械做功【解析】(1)蜡烛燃 误；C,热值是燃料本身的一种特性，只由燃料本身决 烧放出的热量被水吸收，从而水的内能增大，这是通过 定，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温 热传递的方式改变水内能的；(2)当铜管向右喷蒸汽时， 度高低无关，故C错误；D,热机在一个工作循环中，飞 “船体”向左运动，在这个过程中，内能减小，机械能增 轮转动两圈，对外做功一次，完成4个冲程。该热机飞 大，内能转化为机械能。这与热机做功冲程的能量转化 轮转速是1800r/min,合30r/s,即每秒钟飞轮转动30 相同。 圈，完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15 第十四章学业水平测试 次，故D错误。 1.C2.C3.C4.A5.B 15.D【解析】根据Q=mg求出燃料完全燃烧放出的热 6.D【解析】吸气冲程中，汽油机吸入空气和汽油的混合 W甲W甲 气体，气体温度较低；在压缩冲程，活塞压缩汽油与空气 量，则它们的效率之比为”吧==m9=”m之。 形成的燃料混合物，活塞对气体做功，将机械能转化为 nzW之W之 =Wzm甲 气体的内能，使气缸内气体内能增加；做功冲程中，高温 Q mzq 5×25 高压气体对活塞做功，内能转化机械能；排气冲程中，将 4×3-6° 气缸内的废气排出；相比而言，吸气冲程中的气体温度 16.做功20【解析】汽油机的做功冲程中，高温高压的 较低，内能最小。故D正确。 燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能；汽油机的转 7.C 速为2400r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等 8.B【解析】A.向瓶内打气，压缩空气做功，通过做功的 于40。一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一 方式改变瓶内空气的内能，故A错误；BCD.瓶塞跳起 次，1s内曲轴转动40次，对外做功20次。 时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度 17.不变不能【解析】运载火箭发动机中的燃料燃烧时 降低，瓶口周围的水蒸气遇冷液化成小水滴飘散在空 热值不变，因为热值是燃料的一种特性，只决定于燃料 中，从而形成水雾，瓶塞跳起过程与热机做功冲程的能 的种类，与质量和燃烧情况等无关。由于热机在工作 量转化相同，故B正确，CD错误。 过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。 9,B【解析】A.汽油机工作时要克服机械间的摩擦做额 18.机械做功大气压【解析】酒精燃烧时将化学能转 外功，同时存在热散失，并且废气带走大部分能量，所以 化为内能，当水桶向后喷出燃气并加速向前运动时，此 热机的效率很低，不能达到100%，故A错误；B.汽油机 过程中内能转化为机械能，该能量转化过程与汽油机 燃烧汽油放出的废气会造成环境污染，故B正确：C.汽 做功冲程的能量转化相同：燃气停止喷出后，迅速堵住 油机一个工作循环有4个冲程，对外做功一次，故C错 水桶口，桶内气压减小，在外界大气压的作用下，水桶 误；D.汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合 被压扁。 气体，故D错误。 19.做功2【解析】汽油机四个冲程中将内能转化为机 10.B【解析】A.用酒精灯加热试管，水吸收热量，水的内能 增加，是通过热传递的方式实现的，故A错误：BC.蒸汽 诚德的是做功冲程：由7一哥可知，汽油究金然烧放出 把软木塞顶跑，水蒸气的部分内能转化为软木塞的机 械能，实现了内能向机械能的转化，故B正确；这一过 的热量：Q效= _W方=2.3×10」=9.2×102J,由Q= 25% 程相当于汽油机的做功冲程，故C错误；D.试管口出现 的白雾，是水蒸气液化后形成的水雾，故D错误。 mg可知，消耗汽油的质量：m=数=9.2×10'J 9汽海4.6×10'J/kg 11.A12.C 2 kgo 13.C【解析】AB.煮大豆、用火种引燃木柴都是通过热传20.机械电能量守恒定律21.热值2500 递的方式增加内能，故AB错误；C.灶里木柴燃烧的过22.不能内小于 程，将化学能转化成了内能，故C正确；D.热值是燃料23.(1)56全部燃烧完汽油 的一种特性，只取决于燃料的种类，与燃料的质量和燃 (2)小林的操作不可行，因为他没有控制两烧杯中水的 烧情况等无关，故D错误。 质量相同 【解析】(1)如题图甲所示，温度计的分度值为1℃，此 第十五章考点梳理与复习 时温度计示数是56℃。使燃料全部燃烧完后，放出的1.C2.D 热量是通过液体升高的温度来反映的，此时燃料燃烧3.A【解析】金属箔片张开是因为两箔片都带了同种电 的质量相同，液体升高的温度越高，说明燃料放出热量 荷，同种电荷相互排斥，故CD错误；将毛皮摩擦过的橡 越多。甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温 胶棒接触验电器，橡胶棒带负电，故B错误，A正确。 度计的读数是90℃，则乙装置中水升高温度较多，水 4.B5.D6.A 的初温和质量相同，由Q=cm△t得，乙装置中，水吸收7.失去正可能 热量较多，乙装置燃料放出热量较多，酒精与汽油的质8.A【解析】A.根据电荷相互作用的规律，正离子使尘粒 量相同，由Q教=q得，汽油的热值较大。(2)在比较 带正电奔向积尘盘的负极，尘粒被吸附到积尘盘负极是 不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同， 因为异种电荷相互吸引，故A正确，符合题意；B.空气被 燃料种类不同，通过比较温度计升高的示数判断燃料 电离是正负电荷分离，使粉尘带上了电荷，不是创造了 燃烧放出热量的多少。实验中，燃料未燃尽，烧杯中的 电荷，故B错误，不符合题意；C.带电体有吸引轻小物体 液体便沸腾了，于是往烧杯中添加少量的水，这样的操 的特性，积尘盘带负电，取轻小纸片靠近积尘盘被吸引， 作不可行，因为实验中要保持两个烧杯中水的质量 则该小纸片可能不带电，故C错误，不符合题意；D.根据 相同。 电荷相互作用的规律，同种电荷相互排斥，取轻小纸片 24.(1)内大大(2)内机械(3)减小降低 靠近带负电的积尘盘被排斥，则该小纸片一定带负电， 【解析】(1)酒精燃烧，消耗燃料的化学能，得到水和水 故D错误，不符合题意。 蒸气的内能，所以是将燃料燃烧的化学能转化为水和：9.异 水蒸气的内能。随着温度的升高，转化而来的内能越10.C11.A 大，对外做功的本领也越大。(2)汽轮机工作时，水蒸12.失去向下【解析】当人体与其他物体摩擦时，若人 气推动叶轮转动，水蒸气对叶轮做功，消耗水蒸气的内 体带正电，这是因为人体与其他物体摩擦时失去了电 能，得到叶轮的机械能，因此是将水蒸气的内能转化为 子；用手接触触摸球时，因人体带正电，且异种电荷相 叶轮的机械能。(3)水蒸气的内能转化为叶轮的机械 互吸引，所以大地中的电子（负电荷）经该装置流向人 能，水蒸气的内能减小，温度降低，高温水蒸气遇冷液 体；因电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，所以 化为小水滴，形成“白气”。 电流方向由人体流向大地，即释放器中的电流方向是 25.解：(1)燃气对活塞的平均压力： 向下的。 F=pS=5×103Pa×120×10-4m2=6000N, 13.B14.A 一个做功冲程中燃气对活塞做的功： 15.导体绝缘体 W=Fs=6000N×0.3m=1800J, 16.C 曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动300周， 17.A【解析】A.电流类似于水流，电源外部的电流方向 对外做功150次，所以内燃机每分钟做的功： 是从电池正极经用电器到负极，故A不合理；B.当水流 W总=150×1800J=2.7×105J; 流过水轮机时水轮机转动，灯泡的作用类似于水轮机， (2)内燃机的功率：P=Y=2.7×10J=4500W。 有电流流过会发光，故B合理；C.在水路中水泵的作用 t 60s 是提供水压，电源的作用类似于水泵，其作用是提供电 答：(1)内燃机每分钟做的功是2.7×10J; 压，将其他形式的能转化为电能，故C合理；D.阀门控 (2)内燃机的功率是4500W。 制水路的通断，开关类似于阀门，其作用是控制电路通 26.解：(1)水吸收的热量： 断，故D合理。 Q最=cm(t-)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×18.如图所示： (100℃-31℃)=2.898×10J: (2)液态燃料燃烧放出的热量： Qt-9-2.898×10]=6.9×10J, 42% 电热丝 Q枚=_6.9×103」=2.3x102J/kg: 9孩体=m装体0.03kg 19.B【解析】根据题意可知，骑行前，扫码成功后开关S1 答：（1)此过程中，烧杯内水吸收的热量是2.898× 闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并 103J。 戴上后，头盔内遥控设备遥控S,闭合，电动机才通电 (2)该液态燃料的热值是2.3×10'J/kg。 工作，这说明灯泡与电机工作时互不影响，是并联的； 全程复习大考卷·物理·九年级全一册 ·61·