内能及其利用综合检测卷-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 聚焦内能及利用核心知识，通过概念辨析、实验探究与综合计算，构建从分子动理论到能量转化的完整逻辑体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|12题（选择1-12）|结合生活/科技实例（自热火锅、压气储能），辨析分子运动、内能改变、热机冲程等|从微观分子运动（扩散）到宏观能量转化（热机、储能），形成“概念-应用”链条| |实验探究|2题（18-19）|控制变量法（不同物质吸热）、转换法（比较燃料热值），注重数据处理与误差分析|通过实验验证比热容特性、燃料热值，衔接科学探究要素| |综合计算|2题（20-21）|结合无人机、太阳能热水器，计算热量、效率，综合能量转化与守恒|应用比热容、热值公式，解决实际能量利用问题，体现能量观念|

内能及其利用综合检测卷 一、单项选择题（本大题共12个小题，每小题3分，共36分） 1.下列现象中与诗词“花气袭人知昼暖，鹊声穿树喜新晴”的形成原因相同的是（　　） A．暗香浮动 B．飞沙走石 C．大雪纷飞 D．水雾缭绕 2．秋冬是流感高发季，如图是具有强复制和强传播能力的流感病毒（直径120nm左右），当近距离交流时，飞沫成为其传播载体。为了避免病毒的传播，我们最好是戴上口罩。下列关于该病毒说法正确的是（　　） A．病毒的分子运动不受温度的影响 B．病毒的传播是分子在做无规则运动 C．构成病毒的分子间既有引力又有斥力 D．戴口罩预防病毒传播是因为口罩和病毒分子之间有斥力 第2题图 第3题图 3．规格相同的甲、乙两容器装了相同质量的水，用不同的电加热器加热，忽略散热，得到的水温与时间的图线如图所示，下列说法正确的是（　　） A．加热相同的时间，两杯水升高的温度相同 B．加热相同的时间，两杯水吸收的热量相同 C．吸收相同的热量，甲杯水升温比乙杯的多 D．甲杯水加热4min与乙杯水加热7min吸收的热量相同 4．如图所示是煮茶时的情景，下列说法中正确的是（　　） A．壶中茶水在加热沸腾后继续加热温度和内能都不变 B．从壶中将沸腾的茶水刚倒入杯中时，杯中茶水所含的热量是最多的 C．沸腾后壶盖被顶起的工作过程和内燃机的做功冲程原理相同 D．壶内的沸水通过做功将热量传递给壶盖，从而将壶盖顶起 第4题图 第5题衅 5．智能手机带给我们海量信息，这些信息是否科学就需要我们用所学知识去辨别。例如图是某视频的截图，它展示了“在水平路面匀速行驶的电动汽车车顶上安装有4组风力发电机，车边跑边发电，能够大幅提升续航能力”的做法，下列网友的评论你认为最科学的是（　　） 6．2024年4月，世界首套300MW级压气储能电站——湖北应城压气储能电站示范工程并网成功，如图所示。其工作原理是：利用电网负荷低谷时的剩余电力驱动电动压缩机压缩空气，将其储存在高压密封设施内，在用电高峰释放压缩空气驱动膨胀机带动发电机发电。以下分析正确的是（　　） A．储能过程中，电能最终转化为化学能 B．储能过程中，压缩空气做功，空气内能增大 C．释能过程中，空气膨胀做功，其内能增大 D．释能过程中，化学能最终转化为电能 第6题图 第7题图 7．如图所示，是一款自热火锅，通过向下层加水，使发热包放出大量的热，从而加热上层食物，下列说法正确的是（　　） A．未加热前，食物没有内能 B．加热时，温度从发热包传递给食物 C．加热过程火锅味儿飘香，说明分子在不停地做无规则运动 D．加热后，食物很烫，是因为其含有的热量多 8．汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（　　） A．丙冲程需要依靠飞轮的惯性才可以完成 B．甲冲程中的能量转化是：内能转化为机械能 C．汽油机一个工作循环正确的顺序是：丁、丙、甲、乙 D．丙冲程中存在的能量转化是：内能转化为机械能 9．如图是一种常用“柴油平板夯机”，广泛应用于路面施工、场地填土等多个方面。使用时柴油发动机提供动力，激荡器带动夯板上下运动。下列关于使用该夯机说法正确的是（　　） A．可通过火花塞点火启动 B．发动机将内能转化为机械能 C．利用水比热容小的特性降温 D．行走轮辅助移动可减小压力 第9题图 第10题图 10．在2025年珠海国际航展上，我国最新研发的“太行”改进型航空发动机备受瞩目，其热机效率在同类型发动机中处于领先水平。关于该航空发动机，下列说法正确的是（　　） A．热机效率越高，说明航空煤油的热值越大 B．热机效率可以达到100%，因为航空发动机的技术非常先进 C．热机效率提升后，该航空发动机相同时间内消耗的燃油量一定减少 D．该航空发动机属于热机，热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值 11．2026年8月19日，蓝箭航天朱雀三号运载火箭完成发射，一子级顺利实现陆地垂直回收。如图是火箭回收时的情景，下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料箱中的燃料减少，其热值不变 C．使用的燃料热值越大，火箭发动机的效率越高 D．火箭发射升空，将机械能转化为内能 第11题图 第12题图 12． 2026年的北京亦庄半程人形机器人半程马拉松赛场上，人形机器人以其短时爆发能力和持久的耐力引起世界关注。机器人的短时爆发能力可以用“瞬时功率密度”来衡量，其计算方法为：瞬时功率（W）÷自重（kg），下表是我国某品牌一型号机器人的部分参数。若此机器人的所有骨骼采用轻量化设计，用镁合金材料代替，其总质量可以减小40%，则下列说法正确的是（　　） ××××A1（工业强化型） 自重 50kg 驱动形式 液压+电机混合驱动 瞬时功率密度 720W/kg 瞬时功率持续时间 1.2s 垂直弹跳高度 1.5m 能量回收效率 85% A．液压+电机混合驱动时，将机械能转化为电能 B．机器人在空中下降时，可回收其减小的动能，储存备用 C．机器人在“瞬时功率持续时间”内可做功3.6×104J D．用镁合金材料代替，驱动形式不变，其“瞬时功率密度”可达1.2×103W/kg 二、填空题（每空2分，共24分） 13.如图所示是一款3D打印笔。在打印笔中装入塑料条，接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条，胶条在空气中迅速冷却变成特定的形态。加热时，会闻到熔胶的气味是一种 　 　 现象。温度越高，气味越浓烈，是因为温度越高，分子 　 　 ，胶条被挤出后可以“粘”在一起，说明分子间存在 　 　 。 第13题图 第14题图 14．为了探究固体物质A的吸热性能，使用相同功率的电加热器对等质量的水和物质A分别加热，测得其温度﹣时间图像分别如图中a、b所示。由图像可知，温度不超过25℃时，物质A的比热容比水的比热容　 　 （填“大”或“小”）；在第3～4min时间段内，物质A的内能　 　 （填“增大”“减小”或“不变”）。 15．芯片、服务器等工作时会产生大量热量，随着人工智能的发展，算力需求爆发式增长，除了风冷散热，科学家们也研究了液冷散热。某液冷装置参数如下：冷却液比热容c＝3×103J/（kg•℃），每秒有0.5kg冷却液流过，芯片工作时每秒产生热量 3×103J。利用冷却液降低芯片温度，这是通过 　 　 的方式改变物体内能。假设热量全部被冷却液吸收，冷却液的温度会升高　 　 ℃。 16．“天问一号”是负责执行我国首次火星探测任务的探测器，由环绕器、着陆巡视器组成。如图甲着陆巡视器与环绕器分离安全着陆火星表面，环绕器在如图乙所示的椭圆轨道运行。 （1） 火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢的 　 　 大；关闭发动机，当环绕器从“近火点”向“远火点”运行时，其速度　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）火星地表沙丘、砾石遍布，没有液态水，火星的昼夜温差应该　 　 （选填“较大”或“较小”）。 17．如图所示为一款“风光互补”路灯，风力发电机将　 　 能转化成电能，太阳能电池板将 　 　 能转化成电能，供路灯照明使用。 3、 验探究题（每空2分，共24分） 18．小明为探究“不同物质吸热升温的现象”，采取以下实验研究。 （1）图甲装置中，两个酒精灯要控制　 　 （选填“灯内的酒精量”或“火焰的大小”）相同。该实验通过　 　 （选填“加热时间”或“温度计示数变化量”）来反映水和煤油吸收热量的多少，此研究方法是　 　 （选填“转换法”或“等效替代法”）； （2）实验时对初温和　 　 相同的水和煤油加热，并记录相关数据； （3）将水和煤油的温度随时间的变化绘成图乙，由图可知　 　 吸热能力强； （4）为进一步探究物质的吸热能力还与哪些因素有关，小明对一定质量的冰进行加热，测量并绘出的温度随时间变化的图像，如图丙所示。分析图像可知：物质的吸热能力还与物质的　 　 有关。 19．小轩用如图所示两套相同的装置比较不同燃料燃烧时放出的热量，酒精和面巾纸碎片各取5g，两个试管中装有水。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 水温的变化/℃ 酒精 15 35 面巾纸碎片 15 25 （1）实验中需控制两试管中装水质量　 　 ，这样，可以通过　 　 来比较燃料燃烧释放出的热量的多少。 （2）点燃两种燃料，分别加热两个试管中的水，把加热前后两支温度计的示数记录在表格中。分析表中的数据可知　 　 的热值较高。 （3）如果要根据本次实验数据计算燃料的热值，还需要测量：水的　 　 。如果根据实验测量数据算出的热值偏小，则原因可能是（写出一条）　 　 。 四、计算题（20题9分，21题9分，共18分） 20．我国自主研发的无侦﹣10无人机具备较强的电子战与侦察能力，是国产高端无人机的代表之一。其部分技术参数如下：最大燃油质量：1.0×103kg，最大航程：4.0×103km，航空燃油热值：4.0×107J/kg。在水平飞行中，空气阻力与飞行速度的关系如表所示： 速度v（m/s） 100 150 200 250 300 阻力f（N） 1500 2250 3000 3750 4500 假设无人机油箱加满，并以200m/s的速度匀速飞行，完成最大航程，燃油完全燃烧。求： （1）1.0×103kg燃油完全燃烧所释放的热量； （2）发动机在此过程中所做的有用功； （3）发动机的效率。 21． 如图所示是小明家新买的太阳能热水器，该太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.1×106J。若阳光照射该热水器4h，可以使初温为20℃、质量为50kg的水温度升高到60℃，[q天然气＝4.2×107J/m3， c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）水吸收的热量； （2）太阳能热水器的效率； （3）若水吸收的这些热量完全由天然气来提供，则需要完全燃烧天然气的体积。（假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 内能及其利用综合检测卷 参考答案与试题解析 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A C D C C B 题号 7 8 9 10 11 12 答案 C D B D B D 1.【解答】解：题干中“花气袭人”是扩散现象，本质是分子在永不停息地做无规则运动。 A．暗香浮动是香气分子无规则运动形成的扩散现象，与题干原理相同，故A正确； BC．飞沙走石，大雪纷飞是宏观固体颗粒的机械运动，不是分子运动，故BC错误； D．水雾缭绕是宏观液态小水滴的机械运动，不是分子运动，故D错误； 故选：A。 2.【解答】解：A．温度越高，分子无规则运动越剧烈，病毒作为宏观颗粒，其运动也受温度间接影响，故A错误； B．病毒的传播是通过飞沫等载体进行的，是物质的宏观运动，而不是分子在做无规则运动，故B错误； C．一切物质的分子间都存在引力和斥力，构成病毒的分子也不例外，故C正确； D．戴口罩预防病毒传播，是因为口罩可以起到物理阻挡和过滤的作用，阻挡含有病毒的飞沫进入呼吸道，而不是因为口罩和病毒分子之间有斥力，故D错误。 故选：C。 3.【解答】解：A．由图可知，加热4min中，甲容器水升高的温度比乙大，故A错误； B．两容器中水的质量相同，根据Q吸＝cmΔt可知，加热相同的时间，甲容器中水吸收的热量较多，故B错误； C．两杯水质量相同，吸收相同的热量，由可知，两杯水升高的温度相同，故C错误； D．由图可知，甲加热4min和乙加热7min，温度均从20℃升高到60℃，Δt甲＝Δt乙＝40℃，由 Q＝cmΔt 可知，两杯水吸收的热量相同，故D正确。 故选：D。 4.【解答】解：A．茶水沸腾后继续加热，温度保持不变，但随着水的质量减少，壶中水的内能会减少，故A错误； B．热量是过程量，不能用含有来修饰，故B错误； C．沸腾后壶盖被顶起工作过程是通过做功的方式，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程原理相同，故C正确； D．壶盖被顶起，是由于水蒸气对其做功，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故D错误。 故选：C。 5.【解答】解：由题意可知，电动汽车匀速行驶时牵引力需克服滚动阻力和空气阻力做功，车顶加装风力发电机后，发电机叶片会增大迎风面积和空气阻力，且能量转化过程中存在损耗。 A、电动汽车电池容量有限，行驶过程中电池持续向外输出电能，风力发电机回收的电能远小于驱动消耗的电能，不可能出现电能“用不完”的情况，故A错误； B、汽车前进的推力来自电动机驱动车轮，车顶风力发电机只是把部分风能转化为电能，不能直接给汽车提供牵引力，故B错误； C、车速越大空气阻力越大，风力发电机在获取风能的同时会额外增大风阻，发电量小于克服额外风阻多消耗的电能，实际会缩短续航，该评论科学，故C正确； D、电池在特定条件下虽可边放电边充电，但该装置额外增加风阻和能量损耗，没有净能量输入，无法大幅提升续航，故D错误。 故选：C。 6.【解答】解：A．储能过程：电能驱动压缩机压缩空气，电能最终转化为空气的内能，故A错误； B．储能过程，压缩机对空气做功，机械能转化为内能，空气内能增大，故B正确； C．释能过程，高压空气膨胀推动膨胀机，空气对外做功，自身内能减小，故C错误； D．释能过程，空气内能先转化为膨胀机的机械能，膨胀机的机械能再带动发电机转化为电能，故D错误。 故选：B。 7.【解答】解：A．一切物体都有内能，故A不符合题意； B．加热时，热量从发热包传递给食物，不能说“传递温度”，故B不符合题意； C．加热过程火锅味儿飘香，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C符合题意； D．热量是过程量，不能说“含有热量”，故D不符合题意。 故选：C。 8.【解答】解：四冲程汽油机的一个工作循环经历四个冲程，即：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 甲图中，进气门、排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；乙图中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；丙图中，进气门、排气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程；丁图中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动为吸气冲程。 AD、丙图所示冲程为做功冲程，其中存在的能量转化是内能转化为机械能，不需要依靠飞轮的惯性完成，故A错误、D正确； B、甲图所示冲程为压缩冲程，其中的能量转化是机械能转化为内能，故B错误； C、汽油机一个工作循环正确的顺序是丁甲丙乙，故C错误。 故选：D。 9.【解答】解：A．柴油机是压燃式点燃柴油，即通过压缩空气直接点燃柴油，故A错误； B．发动机的做功冲程将内能转化为机械能，从而提供动力，故B正确； C．水的比热容较大，与其它质量相同的液体相比，在吸收相同热量时，升温不明显，故利用水来降温，故C错误； D．行走轮辅助移动是变滑动为滚动可以减小摩擦力，故D错误。 故选：B。 10.【解答】解：A．热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与效率无关，故A错误； B．任何热机在工作时，都不可避免地要克服机械部件间的摩擦做额外功，同时还会有热量散失等情况，所以热机效率永远不可能达到 100%，故B错误； C．热机效率提升后，若该航空发动机做的有用功不变，消耗的燃油量会减少；但如果有用功增加，相同时间内消耗的燃油量不一定减少，故C错误； D．该航空发动机是用内能来做功的机器，属于热机，用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，故D正确。 故选：D。 11.解：A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，所以燃料燃烧越充分，其热值不会改变，故A错误； B．热值是燃料自身的特性，只取决于燃料的种类，燃料箱中的燃料减少，其种类未变，所以热值不变，故B正确； C．火箭发动机的效率取决于用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值，和燃料的热值大小没有直接关系，故C错误； D．火箭发射升空时，燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再转化为火箭的机械能，故D错误。 故选：B。 12.【解答】解：A．液压+电机混合驱动时，是将电能转化为机械能，从而让机器人运动，而不是将机械能转化为电能，故A错误； B．机器人在空中下降时，质量不变，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，将重力势能转化为动能，因此机器人在空中下降时，动能是增加的，不是回收减小的动能，故B错误； C．已知瞬时功率密度为720W/kg，机器人的自重m＝50kg，则机器人的瞬时功率为：P＝720W/kg×50kg＝36000W； 瞬时功率持续时间t＝1.2s，则机器人在“瞬时功率持续时间”内可做功为：W＝Pt＝36000W×1.2s＝4.32×104J，故C错误； D．用镁合金材料代替，材料替换后，驱动形式不变，其瞬时功率不变，P＝36000W；原来自重m＝50kg，总质量减小40%后，新的质量为：m'＝（1﹣40%）×50kg＝30kg，则新的瞬时功率密度为：1.2×103W/kg，D正确。 故选：D。 二、填空题 13.【解答】解：由于一切物质的分子在永不停息地做无规则运动，所以，加热时会闻到熔胶的气味，这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果，属于扩散现象； 因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以温度越高，气味越浓烈； 根据分子间存在相互的作用的引力和斥力可知，胶条被挤出，并“粘”在物体上，说明分子间存在引力。 故答案为：扩散；运动得越剧烈；引力。 14.【解答】解：由图像可知，温度不超过25℃时，吸收相同的热量，图像b升高的温度更高，根据可知，当物质质量m和吸收热量Q相同时，升高的温度越高，比热容越小，所以物质A的比热容小于水；在第3～4min时间段内，物质A的温度虽然不变，但依然在持续吸热，所以物质A的内能增大。 故答案为：小；增大。 15.【解答】解：利用冷却液降低芯片温度，这是通过热传递的方式改变物体的内能； 已知冷却液比热容c＝3×103J/（kg•℃），每秒有0.5kg冷却液流过，芯片工作时每秒产生热量3×103J， 根据比热容的计算公式可知冷却液温度的变化量为：Δt2℃， 所以假设热量全部被冷却液吸收，冷却液的温度会升高2℃。 故答案为：热传递；2。 16.【解答】解：（1）火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢的热值大，与其它相同质量的燃料相比，完全燃烧后，氢可以放出较多热量； 因为关闭发动机后，环绕器只受到火星引力作用，从近火点向远火点运动时，相对火星的高度增加，重力势能变大，而机械能守恒，所以动能减小，又因为动能与速度有关，质量不变时，动能减小则速度变小； （2）火星地表沙丘、砾石遍布，没有液态水，火星的昼夜温差应该较大，因为沙石的比热容较小。 故答案为：（1）热值；变小；（2）较大。 17.【解答】解：风力发电机将风能转化为电能，太阳能电池板将太阳能转化为电能，两者最终都输出电能供路灯使用。故答案为：风；太阳 三、实验探究题 18.【解答】解：（1）我们使用相同的酒精灯（火焰的大小），相同时间内放出的热量相同，通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； （2）根据比较物质的吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同； （3）由图乙知，升高相同的温度，水用的时间大于煤油用的时间，即水吸收的热量大于煤油吸收的热量，由比较吸热能力的方法知煤油的比热容小于水的比热容； （4）由图象可知，加热相同的时间，水和冰吸收相同的热量，升高的温度不同，故物质吸热能力还与物质的状态有关。 故答案为：（1）火焰的大小；加热时间；转换法；（2）质量；（3）水；（4）状态。 19.【解答】解：（1）实验中需控制两试管中装水质量 相同，这样，可以通过升高的温度来比较燃料燃烧释放出的热量的多少。 （2）点燃两种燃料，分别加热两个试管中的水，根据表中数据可知，酒精加热的水温度升高得多，可知酒精放出的热量多，根据Q＝mq，可知酒精的热值较高。 （3）由Q＝mq可知，要计算燃料的热值，要知道放出的热量，故要知道水吸收的热量，根据Q＝cmΔt可知，如果要根据本次实验数据计算燃料的热值，还需要测量：水的质量。 如果根据实验测量数据算出的热值偏小，则原因可能是：在实际实验中，燃料不可能完全燃烧（或燃料燃烧放出的热量也没有全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中）水吸收的热量偏小。 故答案为：（1）相同，升高的温度； （2）酒精； （3）质量；在实际实验中，燃料不可能完全燃烧（或燃料燃烧放出的热量也没有全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中）水吸收的热量偏小； 四、计算题 20.【解答】解：（1）1.0×103kg燃油完全燃烧放出的热量为： Q放＝mq＝1.0×103kg×4.0×107J/kg＝4.0×1010J； （2）由表中数据可知，当无人机以200m/s的速度匀速飞行时受到的阻力f＝3000N，则发动机克服阻力做的有用功为： W＝fs＝3000N×4.0×106m＝1.2×1010J； （3）发动机的效率为： 。 答：（1）1.0×103kg燃油完全燃烧所释放的热量为4.0×1010J； （2）发动机在此过程中所做的有用功为1.2×1010J； （3）发动机的效率为30%。 21.【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃﹣20℃）＝8.4×106J； （2） 每天获得的太阳能为： ， 则太阳能热水器的效率：η100%100%＝50%； （3） 由题意知，天然气完全燃烧放出的热量： ， 由Q＝Vq得，需要完全燃烧的干木柴的质量： V 0.2m3。 答：（1）水吸收的热量为8.4×106J； （2）太阳能热水器的效率为40%； （3）需要完全燃烧 0.2m3天然气。 1 学科网（北京）股份有限公司 $