第14章《内能的利用》单元测试卷-2026-2027学年九年级物理全一册同步知识解读与专题训练（人教版）

**基本信息** 人教版九年级《内能的利用》单元卷，以燃料热值、热机冲程、能量转化为核心，融合福建舰电磁弹射、“天问一号”等科技情境，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/30|燃料热值、热机效率|结合燃气灶烧水等生活场景，夯实基础| |多选题|2/8|航空发动机工作原理|考查能量转化与热机效率，体现科学论证| |实验探究题|4/25|自制汽轮机、比热容测量|通过“白气”现象分析能量转化，培养科学探究能力| |综合应用题|2/19|水吸热计算、发动机效率|结合分体式汽车等实际情境，强化模型建构与科学推理|

第十四章《内能的利用》单元测试卷（原卷版） 注意事项： 1．测试范围：人教版： 九年级全一册第14章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30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．关于燃料及其热值，下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，热值就越大 B．1kg燃料燃烧所释放的热量就是它的热值 C．热值是燃料的特性，一般是不变的 D．燃料燃烧时放出的热量越多其热值就越大 2．小明用家里的燃气灶烧水时，进行了如下思考，其中错误的是（   ） A．燃气燃烧越充分，其热值越大 B．燃料燃烧过程是将化学能转化为内能 C．壶内的水在温度升高的过程中内能增大 D．加热过程中的能量转化效率不可能达到100% 3．如图所示，福建舰已于2025年11月5日正式入列中国海军，作为我国首艘电磁弹射型航母，福建舰的电磁弹射系统在工作时，能量转化的主要情况是（     ） A．电能转化为机械能 B．机械能转化为电能 C．内能转化为电能 D．电能转化为内能 4．关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） A．容易燃烧的燃料热值一定大 B．燃料燃烧得越充分，其热值越大 C．燃料的热值越大，完全燃烧时释放的热量越多 D．使燃料燃烧得越充分，能提高热机的效率 5．下列有关汽油机和柴油机的说法正确的是（      ） A．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是只有空气 B．压缩冲程末，汽油机气缸内的温度比柴油机更高 C．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 D．通常汽油机比柴油机的效率更高 6．题图为四冲程内燃机的做功冲程示意图，此冲程中气缸内的气体（     ） A．体积变大，内能转化为机械能 B．体积变大，机械能转化为内能 C．体积变小，内能转化为机械能 D．体积变小，机械能转化为内能 7．下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（    ） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 8．如图所示，用酒精灯给锥形瓶中的水加热，用带小孔的胶塞塞住瓶口，水沸腾后观察到小孔上方的“叶轮”转动。下列说法正确的是（　　） A．给水加热的过程，水通过做功改变内能 B．酒精燃烧，酒精的内能转化为化学能 C．“叶轮”转动，其机械能转化为水的内能 D．“叶轮”转动，与热机做功冲程原理相同 9．每年3月22日是“世界水日”，旨在唤起公众对水资源的保护意识。下列关于水的物理性质及应用的说法，正确的是（   ） A．冬天水管中的水结冰后水管破裂，是因为水结冰后质量变大 B．北方冬天窗户玻璃上的“冰花”是凝华形成的 C．一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容变为原来的一半 D．利用水能发电，整个过程中能量是守恒的，因此我们无需担心能源危机 10．一台汽油机，在某段工作时间内消耗汽油，对外输出有用机械能为，可知该汽油机工作时的效率为（已知汽油的热值为）（　　） A．30% B．40% C．48% D．60% 二、多选题（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．我国自主研发的“太行”航空发动机，其工作原理是：空气经压缩后，与航空煤油混合燃烧，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而使飞机获得动力。下列说法正确的是（    ） A．空气被压缩的过程，内能减小 B．煤油燃烧过程化学能转化为内能 C．改进技术能使热机效率达 D．涡轮叶片需要选用耐高温的材料 12．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具。图（a）是某单缸四冲程汽油机的某一冲程工作示意图、图（b）是该汽油机的能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．图（a）是压缩冲程，这一冲程的能量转化情况是机械能转化为内能 B．由图（b）可知该汽油机的效率是28% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．若该汽油机飞轮的转速为3600转/min，则在1 s内汽油机完成了120个冲程 三、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 13．水暖取暖是利用水的______较大，某次水暖取暖中水吸收的热量为，这些热量由煤完全燃烧提供，假设没有热量损失，则消耗的煤的质量为______kg。（） 14．“天问一号”是我国执行首次火星探测任务的探测器，由环绕器和着陆巡视器组成。如图所示，着陆巡视器与环绕器分离后安全着陆火星表面。运载火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢的________大；火星地表以沙丘、砾石为主，无液态水，因此火星的昼夜温差________（选填“较大”或“较小”）。 15．氢能是新能源利用的新潮流。如图是某品牌氢能自行车，充满0.02kg氢后，能匀速骑行50km，氢气热值为，氢气完全燃烧产生的热量是________J，选用氢气做燃料是因为氢气的________（选填“比热容”或“热值”）大。 16．如图所示，用橡皮条摩擦铜管使管内乙醚沸腾，蒸汽冲起软木塞，铜管口出现“白气”.这是由于气体对外做功，内能______（选填“增大”或“减小”），温度降低，发生液化现象；冲起软木塞过程中的能量转化情况与汽油机的______冲程能量转化情况相似。 17．某地抽水蓄能电站可以利用风能、太阳能资源充足时发电获得的_________能，将水抽到高处转化为水的_________能储存起来，需要时再利用这些能量发电，从而弥补了风能、太阳能不稳定且转化的电能很难储存的不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。 18．用天然气灶烧水时，把质量为、初温为的水加热到，水吸收的热量为___________。若此过程中天然气完全燃烧放出的热量为，天然气灶烧水时的热效率为___________。[] 四．作图题（本大题共3小题，每小题2分，共6分。） 19．(1)用两个相同的加热器同时给质量均为m且初温相同的物质甲和水加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，若甲物质的比热容是水的一半，请在图中画出给甲物质加热10min温度随时间变化的关系图像。 (2)质量相同、温度均为90℃的甲、乙两种液体，在常温下（25℃）放热。甲液体的比热容比乙液体的比热容小。图中已画出甲液体放热时温度随时间变化的大致关系图象，请在如图所示的坐标系中作出乙液体放热时温度随时间变化的大致关系图像。 (3)如图，根据甲a中活塞的位置和进气门、排气门的开闭情况，请在图甲b中，画出另一个冲程中活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示）及排气门的开闭情况。 五．实验探究题（本大题共4小题，共25分。） 20．按要求填空。 (1)如图-1所示，按规范组装器材，在安装温度计时，玻璃泡碰到了烧杯底，此时应适当将______（选填“A处向上”或“B处向下”）调整。 (2)如图-2所示，把端面磨平的铅块压紧后能够吊住大钩码，此现象表明分子间存在______。 (3)如图-3所示，用酒精灯外焰加热易拉罐底部，罐中的水沸腾时，水蒸气从喷嘴喷出，易拉罐开始旋转，水蒸气对外做功，将______转化为机械能。该能量转化过程与汽油机的______冲程相同。 21．某创新实践小组的学生在校园科技节上展示了“自制汽轮机”的实践过程： ①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，如图甲所示； ②组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片； ③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动了起来； ④探究思考： (1)给烧瓶中的水加热的过程中，是通过______的方式改变水的内能； (2)汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，水蒸气的内能转化为塞子的______，此过程与图中汽油机的______（选填字母）冲程工作原理相同； A．    B．    C．     D． (3)在标准大气压下，烧瓶中装有300g、初温为20℃的水，将水加热至沸腾需要吸收热量______J；酒精灯里的酒精在燃烧的过程中，______转化为内能。若酒精完全燃烧放出的热量只有14%被烧杯中水吸收，则需要完全燃烧酒精______g；【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg】 (4)汽轮机的效率比较低，以下措施不能提高热机效率的是（　　） A．使燃料更充分燃烧 B．减少机械间的摩擦 C．尽量选用功率更大的发动机 D．将燃烧排出的废气再利用 22．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，通过______比较燃料热值的大小； (2)比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，通过______比较吸收热量的多少，得到液体a、b温度随时间变化如图丁所示，则液体______的比热容较大。 (3)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2 15 25 根据表中数据计算，燃料2的热值为______J/kg。 (4)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏______（选填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是______。 23．热机是获取动力的主要机械，广泛应用于生产生活中。某科技小组在跨学科实践活动中，制定了以下学习流程。 项目提出及项目分析 (1)研究热机的工作原理。 如图甲所示，试管中的水沸腾后，橡胶塞被冲出，水蒸气的_____能转化为橡胶塞的______能，此过程与汽油机的_____冲程原理相同。在加热过程中，酒精灯内剩余酒精的热值______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 项目实施 (2)受上述实验启发，如图乙所示，小华在易拉罐内注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的笔管尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放在金属圈上并固定。笔管的尖端对准小风车的扇叶。点燃酒精灯，易拉罐中水的内能增加是通过_______的方式实现的，此过程______（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 项目延伸 (3)展示交流后，小聪又用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖。如图丙所示扭转瓶子，轻轻松动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时出现“白雾”。“白雾”是水蒸气_____（填物态变化名称）形成的。 六．综合应用题（本大题共2小题，共19分。解答时要求在答题卡相应的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。） 24．一壶中水的质量为2.5kg，在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾（标准大气压）。在这过程中，共燃烧了液化石油气50g。在这过程中，[水的比热，液化石油气的热值]。求： (1)水共吸收了多少热量？ (2)这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？ 25．某科技公司研发的一款由陆行体和飞行体组成的分体式汽车，陆行体质量为3000kg，共有6个车轮，静止在水平地面上时，对地面的压强是，（g取10N/kg，燃油的热值取），求： (1)陆行体在水平地面上静止时与地面的接触面积； (2)飞行体重8000N，某次以20m/s的速度匀速上升，1min升力做多少功？ (3)飞行体匀速上升过程的动力由发动机提供，1min消耗燃油0.6kg，求发动机的工作效率。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章《内能的利用》单元测试卷（解析版） 注意事项： 1．测试范围：人教版： 九年级全一册第14章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30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．关于燃料及其热值，下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，热值就越大 B．1kg燃料燃烧所释放的热量就是它的热值 C．热值是燃料的特性，一般是不变的 D．燃料燃烧时放出的热量越多其热值就越大 【答案】C 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A错误； B．热值是指1kg的某种燃料在完全燃烧时所释放的热量，若没有“完全燃烧”这一前提，1kg燃料燃烧释放的热量不等于其热值，故B错误； C．热值是燃料本身的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，一般是不变的，故C正确； D．根据公式可知，燃料燃烧放出的热量不仅与热值有关，还与燃料的质量及燃烧情况有关，放出的热量多，其热值不一定大，故D错误。 故选C。 2．小明用家里的燃气灶烧水时，进行了如下思考，其中错误的是（   ） A．燃气燃烧越充分，其热值越大 B．燃料燃烧过程是将化学能转化为内能 C．壶内的水在温度升高的过程中内能增大 D．加热过程中的能量转化效率不可能达到100% 【答案】A 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。，故A错误； B．燃料燃烧时，发生化学反应，将储存的化学能转化为内能释放出来，所以燃料燃烧过程是将化学能转化为内能，故B正确； C．物体的内能与温度有关，质量一定时，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大。壶内水的质量不变，温度升高时，水分子运动加剧，内能增大，故C正确； D．在能量转化过程中，不可避免地会有能量损失，比如热量散失到空气中、克服装置摩擦等，所以加热过程中的能量转化效率不可能达到100%，故D正确。 本题选择描述错误的，故选A。 3．如图所示，福建舰已于2025年11月5日正式入列中国海军，作为我国首艘电磁弹射型航母，福建舰的电磁弹射系统在工作时，能量转化的主要情况是（     ） A．电能转化为机械能 B．机械能转化为电能 C．内能转化为电能 D．电能转化为内能 【答案】A 【详解】电磁弹射系统的作用是消耗电能，通过电磁力推动舰载机加速运动，让舰载机获得起飞所需的机械能，因此它工作时的主要能量转化是电能转化为机械能，故选A。 4．关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） A．容易燃烧的燃料热值一定大 B．燃料燃烧得越充分，其热值越大 C．燃料的热值越大，完全燃烧时释放的热量越多 D．使燃料燃烧得越充分，能提高热机的效率 【答案】D 【详解】AB．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与是否容易燃烧、燃烧是否充分无关，故AB错误； C．根据可知，燃料完全燃烧放出热量与燃料热值和质量均有关，质量相同时，燃料的热值越大，完全燃烧时释放的热量越多，故C错误； D．使燃料燃烧得越充分，可以减小能量损失，相同质量燃料燃烧放出热量越多，能转化为有用功的能量越大，可以提高热机的效率，故D正确。 故选D。 5．下列有关汽油机和柴油机的说法正确的是（      ） A．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是只有空气 B．压缩冲程末，汽油机气缸内的温度比柴油机更高 C．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 D．通常汽油机比柴油机的效率更高 【答案】A 【详解】A. 柴油机在吸气冲程只吸入空气，燃料（柴油）在压缩冲程末通过喷油嘴喷入气缸，故A正确； B. 柴油机的压缩比（通常为16:1至20:1）高于汽油机（通常为8:1至12:1），压缩冲程末气缸内温度柴油机更高（可达500℃以上），汽油机温度较低（约300℃），故B错误； C. 汽油机做功冲程通过火花塞点火（点燃式），柴油机通过压缩空气自燃点火（压燃式），故C错误； D. 柴油机压缩比更高，燃烧更充分，效率通常为30%～40%，高于汽油机的20%～30%，故D错误。 故选A。 6．题图为四冲程内燃机的做功冲程示意图，此冲程中气缸内的气体（     ） A．体积变大，内能转化为机械能 B．体积变大，机械能转化为内能 C．体积变小，内能转化为机械能 D．体积变小，机械能转化为内能 【答案】A 【详解】图中冲程中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此气缸内气体体积变大；做功冲程中，高温高压燃气膨胀推动活塞运动，对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（    ） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 【答案】C 【详解】A．热机工作时，排出的尾气带走了大部分内能，故A错误； B．热机工作时燃料可能未完全燃烧、要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在散热损失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故B错误； C．热机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染，故C正确； D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油混合气体，故D错误。 故选C。 8．如图所示，用酒精灯给锥形瓶中的水加热，用带小孔的胶塞塞住瓶口，水沸腾后观察到小孔上方的“叶轮”转动。下列说法正确的是（　　） A．给水加热的过程，水通过做功改变内能 B．酒精燃烧，酒精的内能转化为化学能 C．“叶轮”转动，其机械能转化为水的内能 D．“叶轮”转动，与热机做功冲程原理相同 【答案】D 【详解】A．改变物体内能的方式为做功和热传递，给水加热，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递改变内能，故A错误； B．酒精燃烧是化学变化，该过程将酒精储存的化学能转化为内能，故B错误； C．水沸腾产生的水蒸气从小孔喷出，推动叶轮转动，能量转化为水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，故C错误； D．热机做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，题中叶轮转动的能量转化同样是内能转化为机械能，二者原理相同，故D正确。 故选D。 9．每年3月22日是“世界水日”，旨在唤起公众对水资源的保护意识。下列关于水的物理性质及应用的说法，正确的是（   ） A．冬天水管中的水结冰后水管破裂，是因为水结冰后质量变大 B．北方冬天窗户玻璃上的“冰花”是凝华形成的 C．一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容变为原来的一半 D．利用水能发电，整个过程中能量是守恒的，因此我们无需担心能源危机 【答案】B 【详解】A．水结冰后状态发生变化，质量不变，而水管破裂是因为水结冰时体积变大，并非质量变大，故A错误； B．北方冬天窗户玻璃上的“冰花”，是室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的玻璃，由气态直接变为固态形成的，属于凝华现象，故B正确； C．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量无关，一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容不变，故C错误； D．利用水能发电，整个过程中能量是守恒的，但能量的转化具有方向性，可利用的能源是有限的，仍需担心能源危机，故D错误。 故选B。 10．一台汽油机，在某段工作时间内消耗汽油，对外输出有用机械能为，可知该汽油机工作时的效率为（已知汽油的热值为）（　　） A．30% B．40% C．48% D．60% 【答案】A 【详解】汽油完全燃烧放出的热量 该汽油机工作时的效率 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 二、多选题（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．我国自主研发的“太行”航空发动机，其工作原理是：空气经压缩后，与航空煤油混合燃烧，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而使飞机获得动力。下列说法正确的是（    ） A．空气被压缩的过程，内能减小 B．煤油燃烧过程化学能转化为内能 C．改进技术能使热机效率达 D．涡轮叶片需要选用耐高温的材料 【答案】BD 【详解】A．空气被压缩的过程，对气体做功，内能增大，故A错误； B．煤油燃烧过程化学能转化为内能，故B正确； C．改进技术能使热机效率不可能达，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动，故涡轮叶片需要选用耐高温的材料，才能够使用更长久，故D正确。 故选BD。 12．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具。图（a）是某单缸四冲程汽油机的某一冲程工作示意图、图（b）是该汽油机的能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．图（a）是压缩冲程，这一冲程的能量转化情况是机械能转化为内能 B．由图（b）可知该汽油机的效率是28% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．若该汽油机飞轮的转速为3600转/min，则在1 s内汽油机完成了120个冲程 【答案】ABD 【详解】A．图（a）中，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，是四冲程汽油机的压缩冲程；压缩冲程中，活塞对气缸内气体做功，将活塞的机械能转化为气体的内能，故A正确； B．由图（b）可得，该汽油机的效率为 ，故B正确； C．热值是燃料本身的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分无关，因此燃料燃烧不充分时热值不变，故C错误； D．将飞轮转速换算单位：，四冲程汽油机每转2个冲程， 每秒钟冲程数为 ，故D正确。 故选ABD。 三、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 13．水暖取暖是利用水的______较大，某次水暖取暖中水吸收的热量为，这些热量由煤完全燃烧提供，假设没有热量损失，则消耗的煤的质量为______kg。（） 【答案】 比热容 20 【详解】[1]水暖取暖利用水的比热容较大的特性，比热容大的物质在质量和温度变化相同的情况下，能够吸收或放出更多热量，适合作为取暖的传热介质。 [2]由可得煤的质量 14．“天问一号”是我国执行首次火星探测任务的探测器，由环绕器和着陆巡视器组成。如图所示，着陆巡视器与环绕器分离后安全着陆火星表面。运载火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢的________大；火星地表以沙丘、砾石为主，无液态水，因此火星的昼夜温差________（选填“较大”或“较小”）。 【答案】 热值 较大 【详解】火箭选择液态氢做燃料，是因为液态氢的热值大：热值是燃料的特性，完全燃烧相同质量的不同燃料时，热值越大的燃料放出的热量越多，更适合火箭的能量需求；火星无液态水，昼夜温差较大：水的比热容很大，比热容越小的物质，吸放热时温度变化越明显。火星地表主要是比热容很小的砂石，相同吸放热条件下温度变化更大，因此昼夜温差较大。 15．氢能是新能源利用的新潮流。如图是某品牌氢能自行车，充满0.02kg氢后，能匀速骑行50km，氢气热值为，氢气完全燃烧产生的热量是________J，选用氢气做燃料是因为氢气的________（选填“比热容”或“热值”）大。 【答案】 热值 【详解】根据可得，氢气完全燃烧产生的热量是 氢能源作为新型能源，选做燃料是因为氢气的热值大。 16．如图所示，用橡皮条摩擦铜管使管内乙醚沸腾，蒸汽冲起软木塞，铜管口出现“白气”.这是由于气体对外做功，内能______（选填“增大”或“减小”），温度降低，发生液化现象；冲起软木塞过程中的能量转化情况与汽油机的______冲程能量转化情况相似。 【答案】 减小 做功 【详解】气体冲起软木塞时，气体对外做功，自身的内能转化为木塞的机械能，所以气体的内能减小，温度随之降低。乙醚蒸气遇冷液化，就形成了管口的“白气”。 汽油机的做功冲程，是燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能，和本实验的能量转化完全一致。 17．某地抽水蓄能电站可以利用风能、太阳能资源充足时发电获得的_________能，将水抽到高处转化为水的_________能储存起来，需要时再利用这些能量发电，从而弥补了风能、太阳能不稳定且转化的电能很难储存的不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。 【答案】 电 重力势 【详解】风能、太阳能发电的过程，是将风能、太阳能转化为电能，因此发电获得的是电能。 水被抽到高处过程中，消耗电能，水的高度增加，质量不变，水的重力势能增大，是将电能转化为水的重力势能储存起来。 18．用天然气灶烧水时，把质量为、初温为的水加热到，水吸收的热量为___________。若此过程中天然气完全燃烧放出的热量为，天然气灶烧水时的热效率为___________。[] 【答案】 【详解】水的温度变化量 水吸收的热量 天然气灶烧水时的热效率 四．作图题（本大题共3小题，每小题2分，共6分。） 19．(1)用两个相同的加热器同时给质量均为m且初温相同的物质甲和水加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，若甲物质的比热容是水的一半，请在图中画出给甲物质加热10min温度随时间变化的关系图像。 (2)质量相同、温度均为90℃的甲、乙两种液体，在常温下（25℃）放热。甲液体的比热容比乙液体的比热容小。图中已画出甲液体放热时温度随时间变化的大致关系图象，请在如图所示的坐标系中作出乙液体放热时温度随时间变化的大致关系图像。 (3)如图，根据甲a中活塞的位置和进气门、排气门的开闭情况，请在图甲b中，画出另一个冲程中活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示）及排气门的开闭情况。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）用两个相同的加热器同时给质量均为m且初温相同的物质甲和水加热，相同时间两物体吸收的热量相同，若甲物质的比热容是水的一半，根据可知，当甲物质和水升高相同温度，甲物质吸收热量（加热时间）为水的一半，给水加热20min，水的温度升高60℃，故甲物质加热10min，甲的温度升高60℃，故甲物质加热10min温度随时间变化的关系图像如图所示： （2）质量相同、温度均为90℃的甲、乙两种液体，在常温下（25℃）放热。甲液体的比热容比乙液体的比热容小。故二者温度降低到常温，乙所用的时间较长，故乙液体放热时温度随时间变化的大致关系图象如图所示： （3）在图甲b中，火花塞点燃，为做功冲程，此时进气门、排气门均关闭，活塞向下运动，如图所示： 五．实验探究题（本大题共4小题，共25分。） 20．按要求填空。 (1)如图-1所示，按规范组装器材，在安装温度计时，玻璃泡碰到了烧杯底，此时应适当将______（选填“A处向上”或“B处向下”）调整。 (2)如图-2所示，把端面磨平的铅块压紧后能够吊住大钩码，此现象表明分子间存在______。 (3)如图-3所示，用酒精灯外焰加热易拉罐底部，罐中的水沸腾时，水蒸气从喷嘴喷出，易拉罐开始旋转，水蒸气对外做功，将______转化为机械能。该能量转化过程与汽油机的______冲程相同。 【答案】(1)A处向上 (2)引力 (3) 内能 做功 【详解】（1）温度计的玻璃泡碰到烧杯底，说明温度计位置过低。由于A处是固定温度计的夹子，向上调整A处可使温度计整体上移，让玻璃泡离开烧杯底。若调整B处，会改变酒精灯外焰加热的位置，影响实验效果。 （2）分子间存在着相互作用的引力和斥力，把端面磨平的铅块压紧后能吊住大钩码，说明铅块分子间存在引力。 （3）水蒸气从喷嘴喷出时易拉罐旋转。水蒸气的内能转化为易拉罐的机械能；汽油机的做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，与该过程的能量转化相同。 21．某创新实践小组的学生在校园科技节上展示了“自制汽轮机”的实践过程： ①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，如图甲所示； ②组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片； ③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动了起来； ④探究思考： (1)给烧瓶中的水加热的过程中，是通过______的方式改变水的内能； (2)汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，水蒸气的内能转化为塞子的______，此过程与图中汽油机的______（选填字母）冲程工作原理相同； A．    B．    C．     D． (3)在标准大气压下，烧瓶中装有300g、初温为20℃的水，将水加热至沸腾需要吸收热量______J；酒精灯里的酒精在燃烧的过程中，______转化为内能。若酒精完全燃烧放出的热量只有14%被烧杯中水吸收，则需要完全燃烧酒精______g；【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg】 (4)汽轮机的效率比较低，以下措施不能提高热机效率的是（　　） A．使燃料更充分燃烧 B．减少机械间的摩擦 C．尽量选用功率更大的发动机 D．将燃烧排出的废气再利用 【答案】(1)热传递 (2) 机械能 C (3) 1.008×105 化学能 24 (4)C 【详解】（1）改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，用酒精灯给烧瓶中的水加热，是通过热传递改变水的内能。 （2）[1][2]汽轮机工作时，水蒸气推动塞子冲出，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。而汽油机工作时压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，A图中进气门打开，是吸气冲程，D图中排气门打开，是排气冲程，C图中两气门关闭，活塞下行，火花塞点火，所以是汽油机的做功冲程，B图中两气门关闭，活塞上行，所以是汽油机的压缩冲程，所以汽轮机工作时，水蒸气对活塞做功，与图中汽油机的做功冲程工作原理相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）[1]将300g初温为20℃的水，加热到100℃需要吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×300×10-3kg×(100℃-20℃)=1.008×105J [2]酒精燃烧过程中，消耗化学能，内能增大，将化学能转化为内能。 [3]酒精完全燃烧放出的热量只有14%被烧杯中水吸收，则酒精完全燃烧放出的热量 完全燃烧酒精的质量 （4）热机效率是指热机用来做有用功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，使燃料更充分燃烧、将燃烧排出的废气再利用、减少机械间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。而热机效率与功率无关，所以尽量选用功率更大的发动机不能提高热机效率，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 22．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，通过______比较燃料热值的大小； (2)比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，通过______比较吸收热量的多少，得到液体a、b温度随时间变化如图丁所示，则液体______的比热容较大。 (3)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2 15 25 根据表中数据计算，燃料2的热值为______J/kg。 (4)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏______（选填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是______。 【答案】(1) 甲、乙 温度计示数的变化 (2) 甲、丙 加热时间 b (3) (4) 小 存在热量损失 【详解】（1）[1][2]比较不同燃料的热值时，要控制被加热的液体相同且质量相同，用不同燃料加热，通过温度计示数的变化来比较燃料热值大小，所以应选择甲、乙两图进行实验。 （2）[1][2][3]比较不同物质的比热容，需控制燃料相同，加热不同液体，且液体质量相同，所以应选择甲、丙两图进行实验，通过加热时间来比较吸收热量的多少。 由图丁可知，加热相同时间，即吸收相等热量时，b升高的温度低，根据比热容的概念可知，液体b的比热容较大。 （3）因为燃料燃烧放出的热量被液体吸收，即。对于燃料1有，即 对于燃料2有，即 联立两式可得 （4）[1][2]在实验过程中，存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，所以通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 23．热机是获取动力的主要机械，广泛应用于生产生活中。某科技小组在跨学科实践活动中，制定了以下学习流程。 项目提出及项目分析 (1)研究热机的工作原理。 如图甲所示，试管中的水沸腾后，橡胶塞被冲出，水蒸气的_____能转化为橡胶塞的______能，此过程与汽油机的_____冲程原理相同。在加热过程中，酒精灯内剩余酒精的热值______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 项目实施 (2)受上述实验启发，如图乙所示，小华在易拉罐内注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的笔管尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放在金属圈上并固定。笔管的尖端对准小风车的扇叶。点燃酒精灯，易拉罐中水的内能增加是通过_______的方式实现的，此过程______（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 项目延伸 (3)展示交流后，小聪又用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖。如图丙所示扭转瓶子，轻轻松动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时出现“白雾”。“白雾”是水蒸气_____（填物态变化名称）形成的。 【答案】(1) 内 机械 做功 不变 (2) 热传递 遵循 (3)液化 【详解】（1）试管内水蒸气推动橡胶塞冲出时，水蒸气对塞子做功，自身的内能转化为橡胶塞的机械能； 汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能，因此原理相同； 热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与质量无关，因此酒精灯内剩余酒精的热值不变。 （2）酒精灯加热过程中，热量从酒精灯传递给易拉罐和水，是通过热传递的方式改变水的内能； 能量守恒定律是自然界的普遍规律，所有能量转化或转移过程都遵循能量守恒定律。 （3）瓶盖被冲出时，瓶内气体对外做功，内能减小、温度降低，瓶内气态水蒸气遇冷变为液态小水滴，也就是“白雾”，这个物态变化是液化。 六．综合应用题（本大题共2小题，共19分。解答时要求在答题卡相应的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。） 24．一壶中水的质量为2.5kg，在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾（标准大气压）。在这过程中，共燃烧了液化石油气50g。在这过程中，[水的比热，液化石油气的热值]。求： (1)水共吸收了多少热量？ (2)这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）此过程中水升高的温度 此过程中水吸收的热量 （2）液化石油气完全燃烧放出的热量 25．某科技公司研发的一款由陆行体和飞行体组成的分体式汽车，陆行体质量为3000kg，共有6个车轮，静止在水平地面上时，对地面的压强是，（g取10N/kg，燃油的热值取），求： (1)陆行体在水平地面上静止时与地面的接触面积； (2)飞行体重8000N，某次以20m/s的速度匀速上升，1min升力做多少功？ (3)飞行体匀速上升过程的动力由发动机提供，1min消耗燃油0.6kg，求发动机的工作效率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）陆行体静止在水平地面上时，对地面的压力F等于其重力G，即 根据压强公式变形，可得陆行体与地面的接触面积 （2）飞行体在1min内匀速上升的高度 飞行体匀速上升，升力克服重力做功 （3）1min内消耗的燃油完全燃烧放出的热量 发动机的工作效率为有用功与总热量的比值 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $