第14章 内能的利用拔尖自主测评-【通成学典】2026-2027学年九年级全一册物理拔尖特训(人教版·新教材)

第十四章内能的利用 第十四章拔尖自主测评 ◎满分：100分◎时间：60分钟 一、选择题（每小题6分，共36分） 1.下列关于能量守恒和转化的说法正确的是 A.风力发电，说明能量可以凭空产生 B.汽车刹车，说明能量可以凭空消失 C.木炭燃烧，说明光能可以转化为化学能 D.钻木取火，说明机械能可以转化为内能 2.[2025淄博改编]花馍是一种传统美食，以下有关用燃气灶蒸花馍的说法正确的是 A.燃气燃烧时，化学能转化为内能 B.燃气燃烧时间越久，其热值就越大 C.花馍的内能是通过做功的方式增大的 D.刚出锅的花馍温度高，含有的热量多 3.热力发动机在工业时代扮演了至关重要的角色。关于汽油机，下列说法中正确的是 A.燃料在气缸内燃烧越充分，燃料的热值越大 B.做功冲程中，能量转化的主要方式是内能转化为机械能 C.压缩冲程中，能量转化的主要方式是化学能转化为内能 D.汽油机利用水循环来降低温度，主要是利用水蒸发时吸热的特性 4.[2025太原期未]如图所示的“智能脚蹬车”是一种新型健身器材，可利用太阳能与脚蹬两种方式 发电，并由蓄电池存储，供其各项功能使用。下列说法中，正确的是()太阳能电池板 A.太阳能电池板将光能转化为化学能 遮阳伞 B.脚蹬脚踏板发电时将机械能转化为电能 、脚踏板 C.蓄电池供电时将电能转化为化学能 (第4题图) D.整个发电过程中能量的总和逐渐减小 5.[2025长春]（多选题）2025年5月29日，我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二 号探测器发射升空。如图，火箭起飞时，发动机内的燃料剧烈燃烧，以下说法中，正确的是() A.燃料燃烧过程中，其热值变大 B.燃料燃烧将化学能转化为内能 C.燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变 D.发动机的效率能达到100% 6.(多选题)某汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率 2.1×105W,行驶43s消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg。下列说法中 确的是 A.完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×10JB.该柴油发动机的效率为70% C.汽车的牵引力为1.05×104N D.汽车行驶8.6km消耗柴油7kg 21 拔尖特训·物理（人教版）九年级全一册 二、填空题（每空2分，共16分） 7.在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个 冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的 冲程是 图。 乙 (第7题图) (第8题图) 8.舒势创新实验[2025武汉江岸段考]如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔 从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉 拔尖微课 罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去酒精燃 烧过程中，其热值 (填“变大”“变小”或“不变”)，若罐内酒精为1mg,则其完全燃烧放出 的热量为 。(9酒精=3×102J/kg) 9.小明家里买了一款燃气热水器，推销员向他们推销这款热水器时说热效率可达80%，小明对其进 行了测量，他将出水温度设定为50℃，测出冷水的温度为20℃，小明打开热水器工作4min,接收 了20L热水，燃气表显示此过程消耗燃气0.1m3,通过计算可知推销员 (填“有”或“没 有”)虚假宣传。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值取4×10J/m3] 10.舒境现代工程[2025无锡]抽水蓄能是利用电网用电低谷期、上水库 水电站 发电 输电线 过剩的电能，通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水 隧洞 下水库 库储存起来，然后待用电高峰期再释放上水库中的水，冲击水电 蓄能 站中的水轮发电机组发电，输送回电网，工作原理示意图如图所 隧洞 (第10题图) 示。我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄 能电站，上水库容量为4.5×10m3,上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落400m高度，冲击 水轮发电机组发电，可获得1.44×104J的电能。(p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) (1)抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的 能，在需要的时候再通过发 电机组转化为 能，输送回电网。 (2)水轮发电机组的发电效率为 %。 三、解答题（共48分） 11.(12分)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。 温度计 温度计 温度计 液体a 液体a 液体b -燃料1 燃料2 燃料1 丙 (第11题图) (1)为了研究不同物质的吸热能力，利用其中 两幅图进行实验。 22 第十四章内能的利用 (2)为了研究不同燃料的热值，正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出烧杯中液 体的质量及燃料的质量，并记录数据，利用公式Q吸=cm(t一to)(若a、b液体的比热容已知)计 算出液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。该热值与实际燃料的热值相比， 会 (填“偏大”或“偏小”)。 (3)以上“探究不同物质的吸热能力”和“探究不同燃料的热值”这两个实验中都采用的科学思维 方法有 (多选，填字母)。 A.控制变量法 B.转换法 C.放大法 D.理想实验法 12.(18分)如图所示为某种固体酒精火锅，为了测定该固体酒精火锅的热效率，在炉中放70g的固 体酒精，固体酒精燃烧完，锅中1kg水的温度从20℃升高到70℃。[已知固体酒精的热值为 1.5×10J/kg,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)] (1)若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ (2)水吸收的热量是多少？ (3)该固体酒精火锅的热效率是多少？ (4)请写出固体酒精火锅的热效率不高的一个原因。 (第12题图)》 13.(18分)[2025淮南期中]有一辆油电混合动力的汽车，当汽车在完全由燃油作为动力的情况下， 在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶60km,汽车发动机消耗燃油4kg;已知燃油的热值为 4.5X10J/kg,该汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。求： (1)该汽车在行驶中牵引力做的功。 (2)4kg燃油完全燃烧可放出的热量。 (3)该汽车发动机的效率。 ↑fN 1500 1200 900 600 300 0 20406080100/kmh') (第13题图) ●“答案与解析”见P10 23〔解析)(1)汽轮机模型工作过程，首先酒精灯燃烧，将酒 精的化学能转化为内能，使水的温度升高，产生大量水蒸 气。然后，水蒸气从笔的尖端喷出，推动扇叶转动，将水蒸 气的内能转化为扇叶的机械能。能量转化情况为化学 能→内能→机械能。(2)扇叶不转动，说明没有足够的动 力推动扇叶，可能的原因注意从出气口大小、火焰的大小 和其中水量等方面考虑。(3)提高简易汽轮机效率的措施 可以从下列角度思考：①增加易拉罐的保温性能。②优 化蒸汽喷出通道，使蒸汽喷出时的流速更大、更集中。③改 进扇叶结构：设计成更符合空气动力学的形状，使扇叶能 更好地捕捉蒸汽的能量，将蒸汽的内能更充分地转化为机 械能。 第十四章拔尖自主测评 1.D能量既不能凭空产生也不能凭空消失，总是由一种 形式的能量转化为另一种形式的能量，在转化的过程中能 的总量保持不变：燃料燃烧是将化学能转化为内能；钻木 取火，是通过做功的方式将机械能可以转化为内能。 2.A燃气燃烧时消耗化学能，得到内能，将化学能转化为 内能，故A正确：热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料 的种类有关，与燃料的燃烧时间无关，所以燃气燃烧越久， 其热值也不会改变，故B错误；蒸花馍时，花馍吸收热量， 内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变花模的内 能，故C错误：在质量不变时，花馍的温度越高，内能越大， 但不能说所含的热量越多，因为热量是一个过程量，不能 用“含有”“具有”来描述，故D错误 3.B 4.B能量转化的过程中，必定有一种能量减少，另一种能 量增加；分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量 增加，总是减少的能量转化为增加的能量。 5.BC燃料在燃烧过程中热值不变，故A错误。燃料燃 烧是一种化学反应，将燃料内部储存的化学能转化为内 能，使火箭获得高温高压的气体，从而产生推力，故B正 确。燃料燃烧过程中，能的总量保持不变，故C正确。由 于发动机工作时，燃料不可能完全燃烧，且燃烧产生的热 量会有一部分散失到空气中，还有一部分用于克服机械摩 擦等，所以有用功总是小于总功，根据机械效率公式？ ×100%,可知发动机的效率不可能达到100%，故D We 错误。 6.ACD完全燃烧700g柴油放出的热量Q放=m柴油q= 0.7kg×4.3×10J/kg=3.01×10J;柴油发动机做的功 W=Pt=2.1×10W×43s=9.03×10J,柴油发动机的 ×100%=9.03X10X10%=30%:由P 效率1一Q 3.01×107J W-=F0得，汽车的牵引力F=P-2X10W v20 m/s 1.05×10N:汽车行驶8.6km做的功W=Fs=1.05× 10N×8.6×103m=9.03×10J,需要完全燃烧柴油放出 的热量Qx=”_9.03X10」-3.01X10J,消耗柴油 7 30% 的质量m_Qa-3,01X10L=7kg.故ACD正确，B q4.3×10J/kg 错误。 7.乙丁 〔解析)甲图对试管中的水加热，加快水的汽化，试管内的 水蒸气膨胀做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械 能。乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能 增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是 通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为 内能的过程。丙图两气门都关闭，活塞上行是压缩冲程，机 械能转化为内能。丁图两气门都关闭，活塞下行，是做功冲 程，内能转化为机械能。 8.不变30J 〔解析)1mg的酒精完全燃烧放出的热量Q=g西精=1× 10 kgX3X10'J/kg=30 J. 9.有 C解析)被热水器加热的水的质量m=P*V=1X 103kg/m3×20×103m3=20kg,热水器中水吸收的热量 Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(50℃- 20℃)=2.52×10J,燃气放出的热量Q'=V'g=0.1m3× 4X10J/m=4X10J,热水器的热效率号×10%= 2.52×10J×100%=63%,推销员推销时说热效率可达 4×106J 80%,推销员有虚假宣传。 10.(1)重力势电(2)80 C解析)(2)水的质量m=p*V=1.0×10kg/m3X4.5× 10m3=4.5×100kg,总功W总=Gh=mgh=4.5× 10kg×10N/kg×400m=1.8×104J,水轮发电机组的 )=W×10%=:44X10 发电效率)一w》 1.8×101J ×100%=80%。 11.(1)甲、丙(2)偏小(3)AB 〔解析)(1)为了研究不同物质的吸热能力，根据控制变量 法应控制燃料的种类相同，利用其中甲、丙两幅图进行实 验。(2)在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料 的质量，并记录数据，利用公式Q=cm(t一tn)(若a、b液 体的比热容已知)计算出了液体吸收的热量，通过这些数 据计算出某种燃料的热值。计算结果不可靠，因为燃料燃 烧产生的热量不能完全被液体吸收，存在热损失，所以直 接计算得出的热值比实际值要小。(3)做“探究不同物质 的吸热能力”和“探究不同燃料的热值”这两个实验时，要 用到控制变量法和转换法，故选AB。 12.解：(1)固体酒精的质量m=70g=0.07kg,固体酒精 完全燃烧放出的热量Q数=mg=0.07kg×1.5× 107J/kg=1.05×10J(2)水吸收的热量Q=c*m水· (t-t。)=4.2X10J/(kg·℃)X1kgX(70℃-20℃)= -9题×100%= 2.1X10J(3)1-Qm 2.1×101×100%-= 1.05×106J1 20%(4)废气带走一部分能量（或固体酒精燃烧不充分， 第十五章 第1节两种电荷 1.D琥珀或玳瑁的甲壳能吸引芥菜籽、干草等轻小物体， 是物体间的相互作用，不是分子间的相互作用，故A错误： 经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳（顿牟）能吸引（掇）芥菜籽 干草等轻小物体，是带电体的性质，不能说明自然界有两 种电荷，故B错误；摩擦后的琥珀或玳瑁的甲壳与芥菜籽、 干草等轻小物体，不是电荷间的相互作用，故C错误：带电 体可以吸引轻小物体，所以经过摩擦带电的甲壳能吸引芥 菜籽、干草等的微小物体，故D正确。 2.强失去 〔解析)不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱， 原子核束缚核外电子本领强的夺得电子，因多余电子带负 电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子，因缺少电子 带正电。 3.异种丁 〔解析)手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦发生摩擦 起电现象，羽毛和纸垫各自带上了异种电荷；丙的原理是 同种电荷相互排斥，丁的原理是带电体能够吸引轻小物 体，则丁的工作原理与其相同 4.C摩擦起电的本质是电荷的转移，而不是创造了电荷， 毛巾和塑料丝在摩擦过程中，电子发生了转移，A错误。 毛巾和塑料丝在摩擦过程中，一个失去电子，一个得到电 于，所以带上了异种电荷，B错误。摩擦过的塑料丝带上了 电，根据带电体能够吸引轻小物体的性质，它能吸引碎纸 屑，C正确。塑料丝彼此张开是因为带上了同种电荷，同种 电荷相互排斥，而不是异种电荷，D错误。 5.C毛皮摩擦过的橡胶棒带负电：将用毛皮摩擦过的橡 胶棒放在带电吸管α端附近，吸管转离橡胶棒，说明吸管 带有与橡胶棒同种的电荷，同种电荷相互排斥，吸管带负 电；餐巾纸带正电，故AB错误；吸管和餐巾纸摩擦起电时， 没有完全燃烧；或有一部分热散失在空气中，合理即可) 13.解：(1)由图可知，当汽车速度v=80km/h时，其所受 阻力f=900N:汽车在平直公路上以80km/h的速度匀速 行驶，此时汽车处于平衡状态，牵引力与阻力大小相等，即 F=f=900N,则牵引力做的功W=Fs=900N×60X 103m=5.4×10J(2)4kg燃油完全燃烧放出的热量 Q数=m9=4kg×4.5×10J/kg=1.8×108J(3)该汽车 发动机的效率)一Q ×100%=5.4X10×100%=30% 1.8×108J 电流和电路 餐巾纸失去电子带正电，吸管得到电子带负电，故C正确； 用玻璃棒靠近α瑞，吸管转向玻璃棒，玻璃棒可能不带电， 带电的吸管与玻璃棒相互吸引，故D错误。 6.B电荷间的相互作用规律是同种电荷相互排斥、异种 电荷相互吸引，且带电体能吸引轻小物体。甲带正电，甲与 乙相互排斥，则甲、乙都带正电；甲与丙相互吸引，则丙可能 带负电，也可能不带电，故B正确。 方法归纳 利用电荷间的相互作用解题 利用电荷间的相互作用规律进行分析即可，若两小 球相斥，则表明一定都带电，且带的是同种电荷：若两小、 球相吸，则有两种可能，即可能都带电，且是异种电荷， 也可能一个带电，另一个不带电。 7.带电吸引轻小物体人体是导体 〔解析)通过摩擦，塑料板能带电；由带电物体具有吸引轻 小物体的性质可知，经过摩擦的塑料板能吸引轻小的物 体：再用手指在塑料板上写了一个“中”字，因为人体是导 体，可将电荷导走，这样此处干木屑就能够掉下来。 8.C毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触验电器时，把负电 荷转移给验电器，使金属箔片张开。气球接触验电器时，张 角变大，表明气球上有电荷转移到验电器而且是负电荷， 即气球带负电。验电器的张角变小是所带电荷减少的缘 故。静电现象中发生转移的只能是外层带负电的电子，不 可能是带正电的原于核。 9.解：(1)空气团吸收热量后，温度升高，体积膨胀密度减 小，上升(2)异种(3)当闪电的温度在17000℃以上 时，周围的物质会离于化，形成高速上升的导电气道 第2节电流和电路 1.A给电池充电时，电池消耗电能，相当于用电器，将电 能转化为化学能，故A正确；正、负电荷的定向移动都能形