第十四章 内能的利用 单元测试卷 2026-2027学年人教版物理 九年级全一册

第十四章 内能的利用 单元测试卷 2026-2027学年人教版物理 九年级全一册 参考答案 1．【答案】C 2．【答案】A 【详解】A．炒菜时香气四溢，从锅内扩散到空气中，属于扩散现象，说明香味分子永不停息地做无规则运动，A正确； B．高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅内部气体压强增大时，水的沸点会升高（而非降低）。沸点随压强增大而升高，更高的温度能让食物更快煮熟。B错误； C．电水壶烧水时，需要消耗电能，将电能转化为内能。而非内能转化为电能，C错误； D．“热量”是过程量，只能描述“吸收或放出热量”，不能说物体“含有热量”。刚出锅的馒头很烫，是因为馒头的温度很高，内能很大，D错误。 3．【答案】C 【详解】由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越低，小球的机械能减少；小球在运动过程中需要克服空气阻力等做功，机械能没有消失，而是转化成了内能，机械能总量减小，但总的能量是守恒的，故A、B、D错误，C正确。故选C。 【易错警示】 机械能守恒是有条件的，即没有其他形式的能量转化为机械能且机械能不转化为其他形式的能量，只有动能、重力势能和弹性势能之间的转化。而能量守恒定律是针对所有形式的能量来说的。 4．【答案】D 【详解】A．火箭用液态氢作燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的燃料，液态氢可以释放出更多的热量，从而为火箭提供更大的能量，而不是因为氢的比热容大，故A错误； B．液态氢燃烧获得动力过程是将内能转化为机械能，能量转化形式与汽油机的做功冲程相同，故B错误； C．热量是一个过程量，不能说含有或者具有，只能说吸收或者放出，火箭点火时，底座的温度升高，是内能增大，故C错误； D．隔热材料的导热能力较差，火箭发动机周围使用隔热材料，能阻碍热量的传递，可有效减少发动机向火箭其它部分进行热传递，故D正确。 5．【答案】A 【详解】A．灶里木柴燃烧的过程中发生化学变化，放出热量，将化学能转化成了内能，故A符合题意； B．用火种引燃木柴时，木柴吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递的方式增加内能，故B不符合题意； C．热量是过程量，不能说“含有”热量，故C不符合题意； D．热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故D不符合题意。 6．【答案】B 【详解】用电低谷时，抽水蓄能电站利用电网多余电能抽水至上水库，则用电低谷时，电能转化为水的机械能，故错误；用电高峰时，放水至下水库发电，机械能转化为电能，故正确；重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大，故选址时，上下水库的高度差应大一些，故错误；由于能量的损耗，存储的能量不可能全部 转化为电能，故错误。故选。 7．【答案】D 【详解】A．内燃机工作过程中，不可避免的做额外功，热机效率不可以达到100%，A错误； B．热值是燃料的一种特性，燃料的热值与燃料的种类有关，‌而与燃料的质量、‌体积、‌是否完全燃烧无关，绿皮火车燃料燃烧越充分，其热值不变，B错误； C．一个物体在任何情况下都具有内能，当燃料温度等于0℃时，其内能不等于0J，C错误； D．如图乙所示，两个气门关闭，火花塞产生电火花，是做功冲程，能将内能转化为机械能，D正确。 8．【答案】B 【解析】安全阀会被高压蒸汽顶起，锅内气体膨胀对外做功，气体的内能转化为安全阀的机械能，与汽油机做功冲程的能量转化相同。选项中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；选项中，两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能；选项中，两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；选项中，排气门关闭，进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程。故选。 9．【答案】75 【详解】50t生活垃圾“榨”出的燃料油的质量m燃料油=50t×140kg/t=7×103kg 燃料油完全燃烧释放出的热量Q放=m燃料油q=7×103kg×4.0×107J/kg=2.8×1011J 水吸收的热量Q吸=ηQ放=30%×2.8×1011J=8.4×1010J 水升高的温度 因为在标准大气压下水的沸点是100℃，且25℃+80℃＞100℃ 所以水的末温为100℃，则水实际升高的温度100℃-25℃=75℃ 10．【答案】30% 【详解】单缸四冲程汽油机飞轮每转2圈，完成1个工作循环、对外做功1次。已知飞轮转速为4320r/min，因此1min内做功次数为，1min做的有用功为 ，燃烧汽油的质量为，汽油完全燃烧放出的热量为 ，汽油机的效率为。 11．【答案】0.042 【详解】水吸收的热量，根据加热效率公式可得，天然气完全燃烧放出的总热量，根据天然气放热公式可得，需要燃烧天然气的体积为。 12．【答案】60 【详解】每个汽缸在做功冲程时的燃气平均气体压力为5000N，飞轮的转速为，则1s飞轮转60圈，做功30次，1s内汽油发动机的活塞的行程，则四个汽缸1s做的功，则该发动机的功率为。 13．【答案】84% 【详解】这些天然气完全燃烧可放出的热量为，水吸收的热量为，该燃气灶烧水时的热效率为。 14．【答案】（1） ①④；加热时间的长短 （2） ②③（或④⑤）；烧杯中液体升高的温度 （3） 【详解】 （1） 比较水和油的比热容大小，应选用相同的加热装置，且水和油的质量应相同，故可选择图①④两组装置进行实验；在实验中，用相同热源加热水和油，通过加热时间的长短比较水和油吸收热量的多少。 （2） 比较酒精和煤油的热值大小，应选用相同质量的酒精和煤油，加热相同质量的同种物质，应该选择图②③（或④⑤）两组装置进行实验。待燃料燃尽后，比较烧杯中液体升高的温度，就可判断燃料热值的大小。 （3） 选择图①装置进行实验，水的质量为，用酒精灯加热，使水温升高，消耗酒精，水的比热容为，水吸收的热量为；若不计热量损失，水吸收的热量等于酒精完全燃烧放出的热量，即，则酒精的热值为。 15．【答案】（1） 方式二 把薯片碾碎（合理即可） （2） 小 薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收 【解析】 （1） 薯片在燃烧皿中燃烧更安全，且方式二中热损失更小，要让薯片充分燃烧，可以把薯片碾碎。 （2） 所测出的薯片热值偏小，因为热传递过程中存在热损失，薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收。 16．【答案】重力势；动；8.4×107；0.6；1.8×103；6.75×103 【详解】（1）白天飞机在高海拔高度飞，而晚上下降到低海拔高度飞行，高度降低，质量不变，所以重力势能减小，而速度增大，动能增大，这一过程是重力势能转化为动能。 （2）飞机的锂电池总的储存能量6×108J，飞机飞行消耗了锂电池总储存量的20%，发动机输出的机械能为W机=6×108J×20%×70%=8.4×107J 由题意可知Q=Vq= W机 不考虑能量损失，需要完全燃烧氢气体积为 （3）由 可得，飞机在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航时，所受的阻力为 飞机沿水平方向飞行过程中所受阻力与速度成正比，即f=kv2，所以飞机分别以30m/s和15m/s的速度飞行时，有 代入数据得 解得f2=450N，当飞机以15m/s速度沿水平方向运动时，发动机的推力为F2=f2=450N 发动机输出的功率为P2=F2v2=450N×15m/s=6.75×103W 17．【答案】（1） 热传递；不变 …………（2分） （2） 热水器内水的质量：；该热水器中的水吸收的热量：…………（2分） （3） 设混合后的温水温度为，不计冷热水混合过程中的热损失，根据可得，，代数可得， 解得混合后的温水温度…………（2分） （4） 当调节热水与冷水混合后的温水温度为40 时，同理可得，，代数可得，解得需要的冷水质量…………（2分） 当热水器储存的热水全部用完，可为全体学生提供的温水质量…………（2分） 18．【答案】（1）4104W （2）1600kg （3）50% 【详解】（1）公交车满载时的重力 因公交车匀速行驶时处于平衡状态是，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，公交车受到的牵引力， 公交车匀速行驶的速度 这段时间内公交车牵引力所做功的功率 （2）14m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量 由题知，水吸收的热量 标准大气压下水的沸点为100℃，由知道，加热水的质量 （3）由知道，这段时间内公交车牵引力所做的功 这段时间内公交车发动机的效率 19．【答案】（1） （2） 【详解】（1）速度，功率。 汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。根据功率的推导公式，可得牵引力 由题意可知阻力，且匀速时，因此牵引力，整理得质量 （2）行驶时间，有用功 燃油体积，根据密度公式可得燃油质量,燃油完全燃烧放热 热机效率为有用功与燃料完全燃烧放出总热量的比值 20．【答案】（1） （2） （3） 【详解】（1）知道“海洋石油696”满载航行时的排水量增加值 受到的浮力增加值 （2）忽略砂浆自重和管道阻力影响，由可得该处海底岩石受到砂浆的压力 （3）航行过程中的速度，续航里程 由可得航行时间 由可得推进电机做功 推进电机效率，由可得消耗的电能 燃油发电机组的效率，由可得消耗的燃油完全燃烧释放的总能量 第 page number 页，共 number of pages 页 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章 内能的利用 单元测试卷 2026-2027学年人教版物理 九年级全一册 一、单选题（本大题共8小题） 1．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）。 A．没有燃烧的燃料，热值等于零 B．燃料完全燃烧时，它的热值最大 C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D．燃料燃烧时温度越高，释放的热量越多 2．在“生活处处有物理”的综合实践活动中，小明观察了厨房的一些设备和现象，下列解释正确的是（　　） A．炒菜时，香气四溢属于扩散现象 B．高压锅炖煮食物熟得快，是因为水的沸点会随气体压强增大而降低 C．电水壶烧水时将内能转化为电能 D．刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头含有的热量很高 3．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ） A. 小球弹起的高度越来越低，说明在此过程中能量不守恒 B. 根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C. 在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 D. 小球最终会静止，这说明小球具有的机械能凭空消失了 4．2025年4月11日，长征三号乙运载火箭成功地将通信技术试验卫星十七号送入预定轨道。下列说法正确的是（　　） A．火箭中运用了液态氢作为燃料，主要原因是液态氢的比热容大 B．液态氢燃烧获得动力过程中的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程的能量转化相同 C．火箭点火时，底座的温度升高，含有的热量增大 D．火箭发动机周围使用隔热材料，可有效减少发动机向火箭其他部分进行热传递 5．《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．灶里木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能 B．用火种引燃木柴是通过做功的方式改变内能 C．煮大豆的过程中，大豆含有的热量增加了 D．将木柴架空一些，火能燃烧更旺，可以提高木柴的热值 6．抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图所示。关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（ ） A．用电低谷时，以电能的形式储能 B．用电高峰时，机械能转化为电能 C．选址时，上下水库的高度差要小 D．存储的能量可以全部转化为电能 7．2024年春运期间，暴雪、冻雨等极端天气席卷全国各地，高铁大面积瘫痪。而此时“祖师爷”绿皮火车出山，展示了内燃机的高光时刻。如图甲所示，为绿皮火车拉着高铁运行的情景，其中所蕴含的物理知识正确的是（　　） A．内燃机的热机效率可以达到 B．绿皮火车燃料燃烧越充分，其热值越大 C．当燃料温度等于0℃时，其内能也等于0J D．如图乙所示冲程，能将内能转化为机械能 8．如图是生活中常用的高压锅。当高压锅内的气压达到一定值时，安全阀会被高压蒸汽顶起，这一过程高压锅内气体内能发生了变化。下列冲程中也发生同样的能量变化的是（ ） A. B. C. D. 二、填空题（本大题共5小题） 9．合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，生活垃圾“榨”出燃料油。若燃料油的热值为，某城镇每天产生50t生活垃圾，在标准大气压下，这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量的被初温为、质量250t的水吸收，则水温能升高 。[] 10．某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为4320r/min，若每次做功冲程对外所做的有用功为150J，1min汽油机燃烧汽油0.03L，则汽油机的效率是______。（某标号汽油的热值为J/kg，密度为） 11．某汽车水箱中装了初温为20℃、质量为4kg的水，发动机运行了一段时间后，水温升高了50℃。如果这些热量由天然气燃烧释放得到，其加热效率为50%，则需要燃烧天然气______m3。（；） 12．如图甲所示为四缸汽油发动机，制造时通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的半周里，都有一汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。如图乙所示，该汽油发动机的活塞的行程（即活塞上下运动的距离）L=10cm，每个汽缸在做功冲程时的燃气平均气体压力为5000N，若此四缸汽油发动机飞轮的转速为3600r/min，则该发动机的功率为______kW。 13．小庐的妈妈用燃气灶将一壶质量为2kg的水从20℃加热至沸腾（当地水的沸点为100℃），消耗了的天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为。则该燃气灶烧水时的热效率是___________。 三、实验题（本大题共2小题） 14．将初温相同的液体装入如图所示的烧杯中，烧杯、温度计、铁架台等相同，燃料的质量均相同。（实验过程中烧杯中的液体均未沸腾） 图① 图② 图③ 图④ 图⑤ （1） 实验目标一：比较水和油的比热容大小。 选择图____两组装置进行实验，通过______________比较水和油吸收热量的多少。 （2） 实验目标二：比较酒精和煤油的热值大小。 选择图________两组装置进行实验，待燃料燃尽后，比较____________________，就可以判断燃料热值的大小。 （3） 实验目标三：测量酒精的热值。 选择图①装置进行实验，用酒精灯加热，使水温升高，刚好消耗酒精。若不计热量损失，酒精的热值为____________。 15．如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式。 方式一：薯片在小烧杯中燃烧； 方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。 （1）两种加热方式中合理的是  。在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是  。 （2）用天平量取水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏  ，原因是  。 四、综合题（本大题共2小题） 16．阅读短文，回答问题。 “阳光动力2号”太阳能飞机 世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”（如图）飞机的表面使用一种碳纤维材料，其承载能力要比一般材料更好，但质量仅与一辆小型汽车相差无几。飞机上设有的通话、网络等设备，可随时保证飞机与地面的联系。白天，飞机飞行高度达到海拔8500米，依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力，同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行。晚上，依靠储存在锂电池里的电能继续飞行。并且下降到1500米的高度，以减少能耗。飞机的有关技术参数如下表： 飞机净/总质量/kg 2300/3600 发动机最大功率  kW 54 锂电池能量密度/ kW·h/kg 0.25 发动机转换效率 70% 锂电池的总质量/kg 667 ―――――――――― （1）白天飞机在高海拔高度飞行，而晚上下降到低海拔高度飞行，这一过程_________能转化为___________能； （2）若锂电池充满电后的总储存量约为6×108J。某次飞行消耗了锂电池总储存量的20%，发动机转换效率为70%，则发动机输出的机械能为___________J，若这些机械能改由航空燃油来提供，不计能量损失，需要完全燃烧氢气___________m3（已知氢气的热值为1.4×108J/m3）； （3）若飞机发动机最大功率为54kW，飞机在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航，所受的阻力为___________N，若飞机沿水平方向飞行过程中所受阻力与速度的平方成正比，则当飞机以15m/s速度沿水平方向运行时，发动机输出的功率为___________ W。 17．如图甲所示，为了提倡环保型新能源的开发和利用，某学校学生宿舍使用太阳能热水器。宿舍浴室安装了如图乙所示的混水阀，可以将冷水管中的冷水与储存的热水按照一定比例混合，得到一定温度的温水（不计冷热水混合过程中的热损失）。下表所示的是物理兴趣小组在某天测得热水器中水的相关信息，。 热水器装水量/ 冷水温度/ 热水温度/ 10 20 80 （1）热水器内水的内能是通过______的方式增加的；在加热水的过程中，水的比热容______________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）该热水器中的水温度从升高到需要吸收的热量是多少？ （3）某次洗澡过程中，热水管流入热水，冷水管流入冷水，则混合后的温水温度为多少？ （4）若调节混合后的温水温度为，当热水器储存的热水全部用完，可为全体学生提供多少吨的温水？ 五、计算题（本大题共3小题） 18．保定市部分公交车用天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷，热值为4.8107J/m3。如果一辆公交车满载乘客时总质量是8103kg，那么14m3甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶140min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，（g取10N/kg）求： （1）这段时间内公交车牵引力所做功的功率？ （2）若14m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收，则能将多少千克的水从0℃加热到刚沸腾？（c水=4.2103J/（kg·℃）） （3）这段时间内公交车发动机的效率是多大？ 19．一辆燃油汽车以的速度匀速行驶时发动机的输出功率为，若其行驶了，消耗燃油，已知燃油密度为，热值为。已知阻力为车重的倍。求： （1）燃油汽车的质量； （2）燃油汽车的效率。 20．2026年3月，我国首艘自主设计建造的大型深海压裂工程船“海洋石油696”正式交付，用于流动开采深层石油和天然气。该船满载航行时，排水量将增加约5500 t，在全球同类型船舶中首次采用全电力驱动系统，续航里程约10000海里（取）。 （1）“海洋石油696”满载航行在海面上时，受到的浮力将增大多少？（g取） （2）压裂泵组将砂浆加压至，通过船底横截面积为的管道将砂浆输送到海底岩石表面，若忽略砂浆自重和管道阻力影响，则该处海底岩石受到砂浆压力为多少？ （3）该船由燃油发电机组供电驱动推进电机。假设船舶在整个航行过程中始终以的速度匀速航行，推进电机输出功率为，推进电机效率约，燃油发电机组效率约。求船舶以该速度航行完全部续航里程，需要消耗的燃油完全燃烧释放的总能量为多少？ 第 page number 页，共 number of pages 页 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $