第十四章内能的利用单元测试提升卷-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 本卷为初中物理“内能的利用”单元复习提升卷，融合2026年多地中考真题情境，以科技前沿（氢燃料发动机、WSBK机车）、文化传承（走马灯、《天工开物》）为载体，全面覆盖能量转化、热机效率等核心知识点，注重物理观念建构与科学探究能力培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|9题18分|热值、内燃机结构、能量转化|第1题结合氢燃料发动机考热值，第7题通过曲轴转速对比分析热机功率，体现科学推理| |实验题|4题23分|能量转化、比热容探究、热机模型|第21题跨学科实践制作简易热机，融合模型建构与科学态度，培养动手与创新能力| |综合应用题|3题23分|热效率计算、能量利用|第22题结合自动驾驶汽车考牵引力功与热效率，第24题通过空气动力汽车阅读题渗透社会责任，衔接真题趋势|

第十四章内能的利用单元测试提升卷 （时间40分钟 满分80分） 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 1．(2026·内蒙古市中考)搭载我国自主研发的全球首款兆瓦级氢燃料涡桨发动机的无人运输机，于2026年4月完成首飞。选择质量更小、放热更多、零碳排放的液氢作为发动机的燃料，是因为液氢的（　　） A．沸点高 B．热值大 C．比热容大 D．凝固点高 【答案】B 【详解】液氢满足“质量更小、放热更多”的特点，刚好符合热值大的特性，因此选择液氢作为燃料是利用了液氢热值大的特点，故选B。 2．汽油机和柴油机是内燃机中最常见的两种类型，广泛应用于生产、生活的设备中。关于汽油机和柴油机描述正确的是（     ） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．汽油机在吸气冲程只将空气吸入气缸 C．柴油机比较轻巧，主要应用在摩托车、小汽车上 D．汽油机和柴油机的大量使用均会对环境造成不良的影响 【答案】D 【详解】A. 汽油机顶部为火花塞，柴油机顶部为喷油嘴，该选项描述相反，故A错误； B. 汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，仅柴油机吸气冲程只吸入空气，故B错误； C. 柴油机较笨重，多用于重型设备，汽油机更轻巧，应用于摩托车、小汽车，故C错误； D. 汽油机和柴油机工作时燃烧化石燃料，会排放有害气体、产生噪声等，均会对环境造成不良影响，故D正确。 故选D。 3．甲、乙两种物质，质量之比为4：1，完全燃烧放出的热量之比是3：1，则它们的热值之比是（     ） A．3：4 B．4：3 C．4：1 D．3：1 【答案】A 【详解】根据题意， 由知，甲、乙两种物质的热值之比为 故选A。 4．(2026·甘肃省兰州市中考)2026赛季，WSBK世锦赛的张雪机车820RR搭载自主研发的819cc直列三缸发动机。机车空载质量为190 kg，燃料为汽油（95#）。参赛选手用该款机车试车，在一平直的公路上以恒定速度行驶，消耗汽油（汽油热值）。取，下列说法正确的是（ 　　） A．汽油属于固体燃料 B．所消耗的汽油完全燃烧放出的热量是 C．机车空载时所受重力 D．改变燃料品种，不能提高燃料的利用率 【答案】B 【详解】A. 汽油属于液体燃料，故A错误； B. 由可得，这些汽油完全燃烧放出的热量为 故B正确； C. 由可得，机车空载时所受重力 故C错误； D. 选择更易完全燃烧的燃料品种可提高燃料利用率，故D错误。 故选B。 5．下列4幅图的说法中正确的是（     ） A．甲图，用燃气灶烧水时，燃气的化学能转化为水的内能 B．乙图，小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 C．丙图，火箭升空时，燃料在燃烧的过程中热值越来越小 D．丁图，只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 【答案】A 【详解】A．燃气燃烧将燃气储存的化学能转化为内能，故A正确； B．小球弹跳高度降低是小球的机械能转化为内能。由能量守恒定律可知能量不会凭空消失，故B错误； C．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关。火箭升空时，燃料在燃烧的过程中热值不变，故C错误； D．永动机违背能量守恒定律，不可能制成，故D错误。 故选A。 6．热机广泛应用于现代生活，为了节约能源，各国科学家不断攻坚克难，提高热机效率，下列措施中，可以提高热机效率的是（     ） A．使用热值高的燃油 B．尽量增加热机的工作时间 C．尽量减少热机部件间的摩擦 D．尽量增加废气带走的热量 【答案】C 【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，所以减少热量的损失可以提高热机的效率，使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。增加热机的工作时间和使用热值高的燃油并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7．(2026·辽宁省中考)甲、乙两种四冲程汽油机的剖面如图所示，工作时汽油机的曲轴可视为匀速转动，当甲、乙汽油机曲轴的转速均为时，乙汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力为，每个冲程活塞移动的距离为（大于甲汽油机），下列说法正确的是（     ） A．乙汽油机在一个做功冲程中燃气对活塞做功 B．做功同样多时效率高的汽油机消耗的燃料多 C．内甲汽油机完成做功冲程的次数比乙多 D．吸气冲程甲、乙汽油机活塞运动的平均速度 【答案】AD 【详解】A．乙汽油机在一个做功冲程中燃气对活塞做功 故A正确； B．由可知，有用功相同时，效率越高，燃料完全燃烧放出的热量越少，消耗的燃料越少，故B错误； C．四冲程汽油机曲轴每转2圈完成1次做功冲程，甲、乙转速相同，则1min内完成做功冲程的次数相同，故C错误； D．甲、乙曲轴转速相同，完成一个冲程（曲轴转半圈）所用的时间相同，已知，由可知，故D正确。 故选AD。 8．有甲、乙两种不同的燃料，甲燃料的质量为2kg，乙燃料的质量为1kg，当甲、乙温度都升高1℃，吸收的热量如图a所示；甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，则下列说法正确的是（     ） A．甲燃料的比热容小于乙的比热容 B．甲燃料的热值大于乙的热值 C．甲、乙物体温度都降低1℃，甲、乙放出的热量一样多 D．相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，甲放出的热量比乙的多 【答案】AC 【详解】AC．由图a可知，甲、乙温度升高1℃吸收的热量均为。根据可得甲的比热容 乙的比热容 甲、乙物体温度都降低1℃，甲放出的热量 乙放出的热量，故AC正确； B．由图b可知，甲燃料完全燃烧放出的热量，乙燃料完全燃烧放出的热量，甲燃料的热值 乙燃料的热值，故B错误； D．根据，因，相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，甲放出的热量比乙的少，故D错误。 故选AC。 9．如图所示，这是某汽油机的能量流向图，对照此图，下列说法正确的是（　　） A．减少废气带走的能量是提高热机效率的有效手段 B．冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率 C．若该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小 D．该汽油机的能量利用率为 【答案】ABD 【详解】A．由图示知，废气带走了大部分的能量，所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段，故A正确； B．冷却水带走的热量仅次于废气带走的热量，所以冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与是否完全燃烧没有关系，因此汽油没有完全燃烧时，热值不变，故C错误； D．该汽油机的热机效率为，故D正确。 故选ABD。 二、填空题（每空1分，共12分） 10．(2026·青海省中考)如图展示的是我国传统的走马灯，点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片转动。在这一过程中空气的内能转化为扇叶的__________能，这一能量转化过程与四冲程汽油机的__________冲程相似。 【答案】 机械 做功 【详解】上升的热空气驱动扇叶转动，是将内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似。 11．如图所示是某单缸四冲程汽油机飞轮的转速图，则此时该汽油机每分钟完成做功冲程的次数为___________次。 【答案】1250 【详解】由转速表可知飞轮转速。因单缸四冲程汽油机每完成1个做功冲程，飞轮转动2圈，故每分钟完成做功冲程的次数为 12．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像。若在6min内完全燃烧了热值为的煤2kg，则煤完全燃烧产生的热量________J；经过6min时间加热，水所吸收的热量________J。（水的比热容为） 【答案】 【详解】煤完全燃烧产生的热量 由图像可知，加热6min时水的末温为，初温为，水升高的温度为 水吸收的热量 13．如图所示，是《天工开物》记载古人炒蒸油料的场景，加热过程中，油料温度升高，是通过___________的方法增加内能；木炭燃烧一半后，热值___________（选填“变小”“变大”或“不变”）；木炭燃烧释放的能量并没有全部转化为油料的内能，这___________（填“能”或“不能”）说明此过程不遵守能量守恒定律。 【答案】 热传递 不变 不能 【详解】加热过程中，油料从热源吸收热量温度升高，是通过热传递增加内能。 热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃料质量无关，因此木炭燃烧一半后热值不变。 木炭释放的能量只是部分散失到周围环境中，没有全部转化为油料的内能，总能量仍然是守恒的，因此不能说明该过程不遵守能量守恒定律。 14．(2026·四川省甘孜州、阿坝州中考)图示是汽油机工作的________冲程（选填“做功”或“压缩”），在此冲程中，汽缸内汽油的热值________（选填“不变”或“改变”）。 【答案】 压缩 不变 【详解】由图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程。 热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，和燃料的质量、体积无关，因此汽缸内汽油的热值不变。 15．(2026·四川广安市中考)某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水，用卡式炉给水加热使之温度升高了50 ℃，丁烷完全燃烧释放了的能量。此过程通过________（选填“做功”或“热传递”）方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为 。水的比热容为。 【答案】 热传递 【详解】改变内能的方式分为做功和热传递，本题中燃料燃烧放热，传递给水被水吸收，因此是通过热传递的方式增大水的内能。 水吸收的热量为 所以卡式炉的加热效率为 三、作图题（每题2分，共4分） 16．如图，是小麟同学学习内燃机的工作原理图（部分），已知左图是压缩冲程的工作原理图，题图是做功冲程的工作原理图，但小麟不小心将一滴黑墨水滴在题图中排气阀门的位置，为此他在右侧的【    】中进行批注“打开”或“关闭”；并在活塞旁边的（     ）中批注“↑”或“↓”表示活塞的运动方向。 【答案】 【详解】热机做功冲程时，进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，以此作图。 17．如图甲所示为汽油机的做功冲程，请在图乙坐标系中画出从开始点火到活塞被推到底部时这一过程中气缸内气体的内能随时间变化的大致图像。 【答案】 【详解】火花塞点火后，缸内汽油迅速燃烧，化学能快速转化为燃气的内能，气体内能不断增大，图像表现为上升段。 高温高压燃气推动活塞向下运动，气体对活塞做功，将内能转化为活塞的机械能，气体自身内能不断减小，图像表现为下降段。 活塞到底部时，缸内燃气的温度仍高于点火前压缩冲程末的初始温度，因此最终内能不会低于初始点火时刻的内能，终点位置在初始点的上方。 四、实验题（共4小题，23分） 18．（4分）在“探究不同形式能量之间的转化”实验中，如图所示，在试管内装适量的水，用软木塞塞住管口，加热使水沸腾一段时间，水蒸气会把软木塞冲开。 (1)酒精燃烧时，化学能转化为___________能。 (2)水的温度升高，这是利用___________的方式增加了水的内能。 (3)水蒸气冲开软木塞，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能___________（选填“减少”“增加”或“不变”）。 (4)水蒸气冲开软木塞的过程中，水蒸气的内能并没有完全转化为软木塞的机械能，该过程中能量___________（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】(1)内 (2)热传递 (3)减少 (4)守恒 【详解】（1）酒精燃烧时，发生化学反应，同时放出热量，将化学能转化为内能。 （2）用酒精灯加热水的过程中，试管中的水从酒精灯火焰上吸收热量，水的温度升高，这是利用热传递的方式增加了水的内能。 （3）水蒸气冲开软木塞，水蒸气对软木塞做功，将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减少。 （4）根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中总量保持不变。虽然水蒸气的内能没有完全转化为软木塞的机械能，但有一部分能量散失到周围环境中，整个过程中能量是守恒的。 19．（7分）小文同学进行“探究不同物质吸收热量的情况”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验，实验装置如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)除了图中已呈现的器材，你认为两个实验都还要用到的其它测量工具是____________； (2)若想探究“不同物质吸收热量的情况”，小文应选择____________两图进行实验，液体吸收热量的多少是通过____________来反映的； (3)根据实验数据，小文作出了两种液体的温度随加热时间变化的图像（如图丁所示），若使两种液体升高相同的温度，则a的吸热能力____________b的吸热能力（选填“大于”、“小于”或“等于”），因此通常选择____________作为冷却液（选填“a”或“b”）；已知液体b为水，若，则a的比热容是____________。 (4)接着小文进行“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验，燃料放出热量的多少是通过____________来反映的：（选填序号）①燃料质量②吸热物质的质量③加热时间④温度计示数的变化 【答案】(1)天平 (2) 甲丙 加热时间的长短 (3) 小于 b (4)④ 【详解】（1）两个实验都需要控制液体的质量相等，因此需要天平测量质量；探究不同物质吸热情况时需要通过加热时间反映吸热多少，因此需要秒表。“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验是等燃料完全燃烧后比较温度变化，不需要计时，所以秒表不是两个实验共同必须的。所以两个实验都还要用到的其它测量工具是天平。 （2）探究不同物质的吸热情况，要控制燃料相同（保证相同时间放出热量相同）、液体种类不同，因此选甲、丙两图； 该实验中使用相同热源，相同时间放出的热量相同，因此液体吸热多少通过加热时间长短来反映，是转换法的应用。 （3）由图丁可知，两种液体升高相同的温度（从20℃到60℃），a加热了10min，b加热了20min，因此a吸收的热量小于b吸收的热量，相同质量的不同物体，升高相同的温度，吸收的热量越多说明吸热能力越强，即b的吸热能力强，所以通常选择b作为冷却液； 由图可知，相同质量的a、b升高相同温度，a的加热时间是b的，即a吸收的热量是b的，根据，质量m和温度变化相同时，比热容c与Q成正比，因此 （4）比较不同燃料的放热实验，要控制液体种类、质量相同，燃料种类不同，燃料完全燃烧放出的热量越多，液体升温越高，因此通过温度计示数的变化反映燃料放热多少，故选④。 20．（6分）将一个底部封闭的薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动。 (1)橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，这是采用______的方式使金属管壁的温度升高的，然后又通过______的方式使管中酒精的温度升高； (2)很快会观察到塞子被酒精蒸气顶出，在塞子被酒精蒸气顶出的过程中，酒精蒸气的内能______（填“增大”“减小”或“不变”），温度______（填“升高”“降低”或“不变”）；酒精蒸气发生______（填物态变化名称），故管口会出现“白气”； (3)整个过程中，能量______（填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】(1) 做功 热传递 (2) 减小 降低 液化 (3)守恒 【详解】（1）橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，橡皮条与管子摩擦，这是采用做功的方式使金属管壁的内能增大，温度升高； 金属管的温度高于管中酒精的温度，金属管通过热传递的方式使管中酒精的温度升高。 （2）在塞子被酒精蒸气顶出的过程中，酒精蒸气对塞子做功，酒精蒸气的内能减小，温度降低；酒精蒸气发生液化，由气态变成液态，故管口会出现“白气”。 （3）能量在转移和转化的过程中，总量不变，能量守恒。 21．（6分）跨学科实践：制作简易热机模型 【项目提出】 随着科技发展，热机是人们获得动力的重要机械，汽车走入寻常百姓家，燃烧汽油的是汽油机，大型轮船和飞机有的使用柴油作为燃料是柴油机，而早年燃烧煤炭的火车使用的是蒸汽机。热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个热机模型，就可以更好地了解热机的工作原理及其工作过程中的能量转化。 【项目分析】 (1)汽油机属于内燃机，它的工作物质是气缸内的__________的混合物。蒸汽机工作时，燃料燃烧使水变成水蒸气，水蒸气推动活塞运动产生动力，蒸汽机的燃烧室在汽缸外，属于外燃机，它的效率非常低，它在工作时________（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。利用可以密封的易拉罐加热水，类比家用高压锅，开小孔后蒸汽喷出，可以推动高压阀运动。此时工作物质是__________；实现内能转化为机械能。 【项目实施】 (2)制作材料：易拉罐、剪刀、一支去掉笔芯和尾塞子的中性笔、水、密封胶、一小块泡沫、一台小风扇、一个酒精灯。 制作步骤： ①在易拉罐的底部开一小孔，将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，如图所示。 ②在易拉罐内加入少量的水。 ③用一小块泡沫和密封胶，将易拉罐的口封住。将易拉罐平放在支架上，且保证留着喷气的中性笔位于罐子靠_________（选填“上”或“下”）部分。 ④点燃酒精灯加热易拉罐，观察到水沸腾后有“白气"喷出，风扇转动，此时要注意不要触碰扇叶防止烫伤，扇叶温度升高是通过__________方式改变内能的。 【交流展示】 (3)对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：____________________。 【答案】(1) 汽油和空气 遵循 水蒸气 (2) 上 热传递 (3)增加易拉罐的保温性能 【详解】（1）汽油机属于内燃机，它的工作物质是气缸内的汽油和空气的混合物。 能量守恒是自然界普遍规律，任何能量转化过程都遵循，故蒸汽机工作时遵循能量守恒定律。 水沸腾产生水蒸气，喷出时推动部件做功，故该简易模型的工作物质是水蒸气。 （2）水蒸气密度小上升，喷嘴靠上才能利用水蒸气喷出推动风扇，同时避免水蒸气在罐内滞留，故中性笔应位于罐子靠上部分。 水蒸气喷出时将热量传递给扇叶，故扇叶温度升高是通过热传递方式改变内能的。 （3）提高简易汽轮机效率的可行性结构改进措施： 给易拉罐加保温层（如包裹石棉布），减少热量散失，提升内能利用率。 调整中性笔喷口方向，使其正对风扇叶片中心，增强水蒸气对扇叶的冲击力，减少能量损耗。 选用更轻薄、形状更符合流体力学的扇叶（如弧形叶片），降低转动阻力，提升机械能转化效率。 五、综合应用题（共3小题，23分） 22．（8分）如图是一款自动驾驶汽车，该车依靠北斗卫星导航系统进行定位导航，若该车在一段平直公路上匀速行驶27km的过程中受到的平均阻力为103N，消耗汽油2kg。已知：汽油的热值为，。求： (1)汽车在该路段匀速行驶过程中发动机牵引力做的功； (2)该汽车发动机的热机效率； (3)假设该车在这次行驶过程中，发动机尾气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些能量全部被质量为200kg的水吸收，求水升高的温度。 【答案】(1) (2)30% (3)45℃ 【详解】（1）汽车匀速行驶， 汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，则牵引力 汽车行驶的距离 发动机牵引力做的功为 （2）汽油完全燃烧放出的热量 汽车发动机的热机效率 （3）水吸收的热量 由得，水升高的温度 23．（9分）小明家更换了新的燃气灶，如图甲所示，该燃气灶宣传能效为一级能效（热效率可以达到62%以上），小明想用烧水来验证商家是否存在虚假宣传。烧水前，小明查看家中燃气表的示数为，他仅用燃气灶将水壶中2.5kg的水由10℃加热到60℃，此时观察到燃气表的示数如图乙所示。已知水的比热容为，天然气的热值为。求： (1)天然气燃烧过程中，将化学能转化为________能；水温升高的过程中，水的比热容________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)该过程中水壶中水吸收的热量是多少？ (3)请通过计算说明商家是否存在虚假宣传？ 【答案】(1) 内 不变 (2) (3)商家不存在虚假宣传 【详解】（1）燃料燃烧时，将自身储存的化学能转化为内能；比热容是物质的固有特性，仅与物质的种类和状态有关，与温度变化无关，因此水温升高时水的比热容不变。 （2）水壶中水吸收的热量为 （3）消耗燃气的体积为 燃气燃烧放出的热量为 燃气灶的热效率为 所以商家不存在虚假宣传。 24．（6分）短文阅读，填写信息： 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。我们再观察一个实验：如图甲所示，将一个针管的活塞推到底端，并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球，发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。 被压缩的气体压强变大，能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”，变成一种推进物体前进的动力呢？经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气汽缸，总容量为90L，可储存标准大气压下的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种：一是使用车辆自带的空气压缩机，使用家庭电路作为电源，就可在4个小时内完成充气；二是到指定的加气站，可在短短3分钟内完成充气。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 根据上述材料，回答下列问题： (1)压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点正确的是________； A．空气发动机不直接使用燃料 B．空气发动机直接使用燃料 C．体积小、结构复杂 (2)图丙所示是四冲程汽油机的________冲程； (3)分析上文，下面说法错误的是________； A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的 B．以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气膨胀对外做功 C．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 D．空气动力汽车工作时将机械能转化为内能 (4)资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因：气体对______（选填“内”或“外”）做功，内能________（选填“减小”或“增大”），温度________（选填“降低”或“升高”）。 【答案】(1)A (2)做功 (3)D (4) 外 减小 降低 【详解】（1）根据材料描述，压缩空气动力汽车不直接使用燃料，且具有体积小、结构简单的优点，故A正确，B、C错误。 （2）由图丙可知，汽油机的进气门、排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合做功冲程的特征，因此是做功冲程。 （3）A．松开鼓起来的气球时，气球向后排气，空气给气球反作用力使气球飞出，利用了力的作用是相互的，故A正确； B．空气发动机靠汽缸内压缩空气膨胀对外做功获得动力，故B正确； CD．空气动力汽车工作时，将气体的内能转化为汽车的机械能，故C正确，D错误。 本题选错误的，选D。 （4）空气发动机工作时，汽缸内气体对外做功，自身内能减小，温度降低，因此排出的尾气温度低于周围空气温度。 试卷第14页（共14页） 试卷第13页（共14页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章内能的利用单元测试提升卷 （时间40分钟 满分80分） 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 1．(2026·内蒙古中考)搭载我国自主研发的全球首款兆瓦级氢燃料涡桨发动机的无人运输机，于2026年4月完成首飞。选择质量更小、放热更多、零碳排放的液氢作为发动机的燃料，是因为液氢的（　　） A．沸点高 B．热值大 C．比热容大 D．凝固点高 2．汽油机和柴油机是内燃机中最常见的两种类型，广泛应用于生产、生活的设备中。关于汽油机和柴油机描述正确的是（     ） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．汽油机在吸气冲程只将空气吸入气缸 C．柴油机比较轻巧，主要应用在摩托车、小汽车上 D．汽油机和柴油机的大量使用均会对环境造成不良的影响 3．甲、乙两种物质，质量之比为4：1，完全燃烧放出的热量之比是3：1，则它们的热值之比是（     ） A．3：4 B．4：3 C．4：1 D．3：1 4．(2026·甘肃省兰州市中考)2026赛季，WSBK世锦赛的张雪机车820RR搭载自主研发的819cc直列三缸发动机。机车空载质量为190 kg，燃料为汽油（95#）。参赛选手用该款机车试车，在一平直的公路上以恒定速度行驶，消耗汽油（汽油热值）。取，下列说法正确的是（ 　　） A．汽油属于固体燃料 B．所消耗的汽油完全燃烧放出的热量是 C．机车空载时所受重力 D．改变燃料品种，不能提高燃料的利用率 5．下列4幅图的说法中正确的是（     ） A．甲图，用燃气灶烧水时，燃气的化学能转化为水的内能 B．乙图，小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 C．丙图，火箭升空时，燃料在燃烧的过程中热值越来越小 D．丁图，只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 6．热机广泛应用于现代生活，为了节约能源，各国科学家不断攻坚克难，提高热机效率，下列措施中，可以提高热机效率的是（     ） A．使用热值高的燃油 B．尽量增加热机的工作时间 C．尽量减少热机部件间的摩擦 D．尽量增加废气带走的热量 7．(2026·辽宁省中考)甲、乙两种四冲程汽油机的剖面如图所示，工作时汽油机的曲轴可视为匀速转动，当甲、乙汽油机曲轴的转速均为时，乙汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力为，每个冲程活塞移动的距离为（大于甲汽油机），下列说法正确的是（     ） A．乙汽油机在一个做功冲程中燃气对活塞做功 B．做功同样多时效率高的汽油机消耗的燃料多 C．内甲汽油机完成做功冲程的次数比乙多 D．吸气冲程甲、乙汽油机活塞运动的平均速度 8．有甲、乙两种不同的燃料，甲燃料的质量为2kg，乙燃料的质量为1kg，当甲、乙温度都升高1℃，吸收的热量如图a所示；甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，则下列说法正确的是（     ） A．甲燃料的比热容小于乙的比热容 B．甲燃料的热值大于乙的热值 C．甲、乙物体温度都降低1℃，甲、乙放出的热量一样多 D．相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，甲放出的热量比乙的多 9．如图所示，这是某汽油机的能量流向图，对照此图，下列说法正确的是（　　） A．减少废气带走的能量是提高热机效率的有效手段 B．冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率 C．若该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小 D．该汽油机的能量利用率为 二、填空题（每空1分，共12分） 10．(2026·青海省中考)如图展示的是我国传统的走马灯，点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片转动。在这一过程中空气的内能转化为扇叶的__________能，这一能量转化过程与四冲程汽油机的__________冲程相似。 11．如图所示是某单缸四冲程汽油机飞轮的转速图，则此时该汽油机每分钟完成做功冲程的次数为___________次。 12．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像。若在6min内完全燃烧了热值为的煤2kg，则煤完全燃烧产生的热量________J；经过6min时间加热，水所吸收的热量________J。（水的比热容为） 13．如图所示，是《天工开物》记载古人炒蒸油料的场景，加热过程中，油料温度升高，是通过___________的方法增加内能；木炭燃烧一半后，热值___________（选填“变小”“变大”或“不变”）；木炭燃烧释放的能量并没有全部转化为油料的内能，这___________（填“能”或“不能”）说明此过程不遵守能量守恒定律。 14．(2026·四川省甘孜州、阿坝州中考)图示是汽油机工作的________冲程（选填“做功”或“压缩”），在此冲程中，汽缸内汽油的热值________（选填“不变”或“改变”）。 15．(2026·四川广安市中考)某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水，用卡式炉给水加热使之温度升高了50 ℃，丁烷完全燃烧释放了的能量。此过程通过________（选填“做功”或“热传递”）方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为 。水的比热容为。 三、作图题（每题2分，共4分） 16．如图，是小麟同学学习内燃机的工作原理图（部分），已知左图是压缩冲程的工作原理图，题图是做功冲程的工作原理图，但小麟不小心将一滴黑墨水滴在题图中排气阀门的位置，为此他在右侧的【    】中进行批注“打开”或“关闭”；并在活塞旁边的（     ）中批注“↑”或“↓”表示活塞的运动方向。 17．如图甲所示为汽油机的做功冲程，请在图乙坐标系中画出从开始点火到活塞被推到底部时这一过程中气缸内气体的内能随时间变化的大致图像。 四、实验题（共4小题，23分） 18．（4分）在“探究不同形式能量之间的转化”实验中，如图所示，在试管内装适量的水，用软木塞塞住管口，加热使水沸腾一段时间，水蒸气会把软木塞冲开。 (1)酒精燃烧时，化学能转化为___________能。 (2)水的温度升高，这是利用___________的方式增加了水的内能。 (3)水蒸气冲开软木塞，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能___________（选填“减少”“增加”或“不变”）。 (4)水蒸气冲开软木塞的过程中，水蒸气的内能并没有完全转化为软木塞的机械能，该过程中能量___________（选填“守恒”或“不守恒”）。 19．（7分）小文同学进行“探究不同物质吸收热量的情况”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验，实验装置如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)除了图中已呈现的器材，你认为两个实验都还要用到的其它测量工具是____________； (2)若想探究“不同物质吸收热量的情况”，小文应选择____________两图进行实验，液体吸收热量的多少是通过____________来反映的； (3)根据实验数据，小文作出了两种液体的温度随加热时间变化的图像（如图丁所示），若使两种液体升高相同的温度，则a的吸热能力____________b的吸热能力（选填“大于”、“小于”或“等于”），因此通常选择____________作为冷却液（选填“a”或“b”）；已知液体b为水，若，则a的比热容是____________。 (4)接着小文进行“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验，燃料放出热量的多少是通过____________来反映的：（选填序号）①燃料质量②吸热物质的质量③加热时间④温度计示数的变化 20．（6分）将一个底部封闭的薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动。 (1)橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，这是采用______的方式使金属管壁的温度升高的，然后又通过______的方式使管中酒精的温度升高； (2)很快会观察到塞子被酒精蒸气顶出，在塞子被酒精蒸气顶出的过程中，酒精蒸气的内能______（填“增大”“减小”或“不变”），温度______（填“升高”“降低”或“不变”）；酒精蒸气发生______（填物态变化名称），故管口会出现“白气”； (3)整个过程中，能量______（填“守恒”或“不守恒”）。 21．（6分）跨学科实践：制作简易热机模型 【项目提出】 随着科技发展，热机是人们获得动力的重要机械，汽车走入寻常百姓家，燃烧汽油的是汽油机，大型轮船和飞机有的使用柴油作为燃料是柴油机，而早年燃烧煤炭的火车使用的是蒸汽机。热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个热机模型，就可以更好地了解热机的工作原理及其工作过程中的能量转化。 【项目分析】 (1)汽油机属于内燃机，它的工作物质是气缸内的__________的混合物。蒸汽机工作时，燃料燃烧使水变成水蒸气，水蒸气推动活塞运动产生动力，蒸汽机的燃烧室在汽缸外，属于外燃机，它的效率非常低，它在工作时________（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。利用可以密封的易拉罐加热水，类比家用高压锅，开小孔后蒸汽喷出，可以推动高压阀运动。此时工作物质是__________；实现内能转化为机械能。 【项目实施】 (2)制作材料：易拉罐、剪刀、一支去掉笔芯和尾塞子的中性笔、水、密封胶、一小块泡沫、一台小风扇、一个酒精灯。 制作步骤： ①在易拉罐的底部开一小孔，将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，如图所示。 ②在易拉罐内加入少量的水。 ③用一小块泡沫和密封胶，将易拉罐的口封住。将易拉罐平放在支架上，且保证留着喷气的中性笔位于罐子靠_________（选填“上”或“下”）部分。 ④点燃酒精灯加热易拉罐，观察到水沸腾后有“白气”喷出，风扇转动，此时要注意不要触碰扇叶防止烫伤，扇叶温度升高是通过__________方式改变内能的。 【交流展示】 (3)对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：____________________。 五、综合应用题（共3小题，23分） 22．（8分）如图是一款自动驾驶汽车，该车依靠北斗卫星导航系统进行定位导航，若该车在一段平直公路上匀速行驶27km的过程中受到的平均阻力为103N，消耗汽油2kg。已知：汽油的热值为，。求： (1)汽车在该路段匀速行驶过程中发动机牵引力做的功； (2)该汽车发动机的热机效率； (3)假设该车在这次行驶过程中，发动机尾气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些能量全部被质量为200kg的水吸收，求水升高的温度。 23．（9分）小明家更换了新的燃气灶，如图甲所示，该燃气灶宣传能效为一级能效（热效率可以达到62%以上），小明想用烧水来验证商家是否存在虚假宣传。烧水前，小明查看家中燃气表的示数为，他仅用燃气灶将水壶中2.5kg的水由10℃加热到60℃，此时观察到燃气表的示数如图乙所示。已知水的比热容为，天然气的热值为。求： (1)天然气燃烧过程中，将化学能转化为________能；水温升高的过程中，水的比热容________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)该过程中水壶中水吸收的热量是多少？ (3)请通过计算说明商家是否存在虚假宣传？ 24．（6分）短文阅读，填写信息： 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。我们再观察一个实验：如图甲所示，将一个针管的活塞推到底端，并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球，发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。 被压缩的气体压强变大，能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”，变成一种推进物体前进的动力呢？经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气汽缸，总容量为90L，可储存标准大气压下的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种：一是使用车辆自带的空气压缩机，使用家庭电路作为电源，就可在4个小时内完成充气；二是到指定的加气站，可在短短3分钟内完成充气。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 根据上述材料，回答下列问题： (1)压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点正确的是________； A．空气发动机不直接使用燃料 B．空气发动机直接使用燃料 C．体积小、结构复杂 (2)图丙所示是四冲程汽油机的________冲程； (3)分析上文，下面说法错误的是________； A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的 B．以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气膨胀对外做功 C．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 D．空气动力汽车工作时将机械能转化为内能 (4)资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因：气体对______（选填“内”或“外”）做功，内能________（选填“减小”或“增大”），温度________（选填“降低”或“升高”）。 试卷第8页（共9页） 试卷第9页（共9页） 学科网（北京）股份有限公司 $