人教版物理九年级（全册）第十四章 内能的利用单元检测（基础卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2024九上·惠州期中）关于汽油机，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程中，只有汽油吸入了汽缸
B．压缩冲程中，用做功方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的内能转化为机械能
D．汽油机转速为1800r/min，该汽油机每秒完成120个冲程
2．（2024九上·香洲期中）如图所示是某四冲程内燃机的其中一个冲程，下列说法中错误的是（ ）
A．这是汽油机的压缩冲程
B．该冲程工作过程中把内能转化成机械能
C．该冲程可以给内燃机提供动力
D．该冲程工作过程中活塞向下运动，带动曲轴运动
3．（2024九上·翁源期中）如图所示是内燃机工作的四个冲程，其中属于压缩冲程的是
A． B．
C． D．
4．（2023九上·昆明期末）四冲程汽油机工作循环中的某一个冲程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程是压缩冲程，能量转化主要是内能转化为机械能
B．该冲程是做功冲程，能量转化主要是内能转化为机械能
C．该冲程是压缩冲程，能量转化主要是机械能转化为内能
D．该冲程是做功冲程，能量转化主要是机械能转化为内能
5．（2024九上·江门期中）下列说法正确的是
A．冬天搓手取暖是利用热传递改变手的内能
B．燃气的热值大小与是否完全燃烧有关
C．汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能
D．物体的温度越高，它的比热容越大
6．（2024九上·龙岗期中）如图是古代省油灯的示意图。关于省油灯说法正确的是（ ）
A．油会黏在容器中的原因是分子间只存在引力
B．油充分燃烧可以提高油的热值
C．点亮灯芯后油香四溢，说明温度越高分子运动越剧烈
D．水通过做功的方式减小油的内能，减少油的蒸发
7．（2024九上·武威期末）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热机效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列关于四冲程柴油机的说法错误的是（ ）
A．给外界提供动力的是做功冲程
B．压缩冲程中通过做功的方式增加了汽缸内气体的内能
C．柴油机的热机效率不可能达到100%
D．若该柴油机飞轮的转速为1800r/min，则柴油机在内对外做功30次
8．（2024九上·福田期中）随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，如题图所示是一款四冲程小汽车汽油机工作的一个冲程，下列有关说法中正确的是（ ）
A．该冲程是汽油机的压缩冲程，工作时将机械能转化为内能
B．该冲程汽缸内物质的内能减小，是通过做功的方式实现的
C．汽油机飞轮转速若为，则内完成20个冲程
D．汽油机的效率可达到
9．（2016九上·麦积期中）一台内燃机的转速是1440转/分，那么在每秒钟内（ ）
A．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
B．曲轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
C．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
D．曲轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
10．（2024九上·百色期末）下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ）
A．一瓶酒精用去一半，酒精的热值减小一半
B．使燃料充分燃烧，可以增大燃料的热值
C．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大
D．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到
11．（2024九上·广州期中）如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水的温度越高，水分子运动越剧烈
B．煤气燃烧越充分，它的热值越大
C．煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
D．烧水的过程，水的温度越高，其含有的热量就越多
12．（2024九上·南昌月考）如图所示是一个香薰炉，点燃炉内蜡烛加热香薰液，一会儿，房间内充满了香气，对这过程分析正确的是（ ）
A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B．香薰液通过做功增加内能
C．香薰液吸热升华变成香气 D．香气弥漫是扩散现象
13．（2024九上·香洲期中）如题图为汽油机工作过程中某冲程的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．此冲程是吸气冲程，只吸入空气
B．单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈，对外做功一次
C．通过改进可以使汽油机的效率达到100%
D．汽油机工作过程中遵循能量守能定律
14．（2024九上·岑溪期末）下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（ ）
A．钻木取火是将机械能转化成内能
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．发电机发电时，将机械能转化为电能
D．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能
15．（2024九上·衡阳月考）下列有关能量的转化和守恒的说法中，正确的是（ ）
A．来回迅速摩擦双手，手掌变热，机械能转化为内能
B．黑塑料袋内盛有水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下，水的温度上升，内能转化为太阳能
C．将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片，发现钢笔杆能吸引纸片，电能转化为机械能
D．随着科技的进步和发展，如图所示的永动机是可以制造出来的
二、填空题（每空1分，共22分）
16．（2024九上·龙岗期中）2024年9月25日，中国人民解放军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹（如图所示），准确落入预定海域。该洲际弹道导弹的发动机是 （选填“电动机”或“热机”），工作时将 能转化为内能再转化为 能。
17．（2024九上·虎门期中）题图是汽油机的 冲程示意图，该冲程中，内能转化为 能。在做功同样多的情况下，汽油机的效率越高，消耗的汽油就越 。
18．（2024九上·江门期中）乙醇汽油燃烧的过程是 能转化为内能的过程，理论上，完全燃烧 25g 乙醇可以产生8.4X105J的热量，则乙醇汽油的热值是 J/kg：如果热量完全被水吸收，在1标准大气压下，可以将 kg， 20℃的水加热到沸腾。(水的比热容为4.2×103J/ (kg℃))
19．（2024九上·汕头期中）如图甲所示是汽油机的 冲程，该冲程中燃气的内能转化为 能。某汽车发动机的能量流向如图乙所示，完全燃烧0.7kg的汽油，输出的有用功为 J（）
20．（2024九下·衡水开学考）水是生命之源，在生活中的应用很广泛。汽车发动机的冷却循环系统用水作为工作物质，是利用水的比热容 （选填“大”或“小”）的特点。小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡消耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗的天然气放出的热量是 J，消耗天然气 。[已知水的比热容是，天然气的热值是]
21．（2024九上·江门期中）墨水在温水中比在冷水中扩散快，说明分子运动的快慢与 有关。如图所示，将一个薄壁金属筒固定在桌面上，简里放一些乙醚，用塞子将筒口塞紧。拿一根绳子在筒外绕几圈并迅速来回拉动，将会看到塞子跳离筒口。这个现象说明通过 方式可以改变物体的内能。城市里工厂和交通工具的废热排放与大气污染使城市温度普遍高于郊区，形成了热岛效应。而这些损失的热不能自动收集起来再利用，说明能量的转化或转移具有 性。
22．（2024九上·广州月考）中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水，下球中装有乙醚（极易汽化），汽化后气压增大将乙醚压入上球，重心上移“低头喝水”；上下球通过管连通，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。“饮水鸟” （选填“是”或“不是”）永动机，其能量转化 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
23．（2024九上·南宁期中）2024年9月25日早晨8点44分，中国人民解放军火箭军在年度例行军演中，向太平洋发射了一枚洲际弹道导弹，并精准命中预定海域，训练圆满成功。该导弹采用固体燃料助推技术，在发射过程中，燃料的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为 能。
三、科普阅读题（共6分）
24．（2024九上·潮南期中）阅读短文，回答问题。
发射“天舟一号”货运飞船的“长征七号”火箭的燃料由液态煤油和液氢混合构成。火箭点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台，使得发射平台核心区的温度接近3000℃，足以熔化绝大多数金属和非金属材料。“长征七号”火箭发射时与其他火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，在发射中火箭飞到5m高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒，喷水量约为400t，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温的作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[，圆周率]
（1）设“喷水降温降噪系统”喷出400t水的初温为20℃，在喷水20s内全部变成100℃的水，则水带走的热量为 J。
（2）如题图所示，设地球半径为6370km；“天富二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为 km，圆形轨道的周长为 km。“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室成功对接，对接时“天舟一号”的运行速度为 km/s。
（3）“长征七号”火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断 （选填“变大”、“变小”或“不变”），“长征七号”火箭燃料燃烧时 能转化为内能。
四、实验探究题（共2题，共10分）
25．（2024九上·清新期中）如题图所示， 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）比较不同液体的比热容，可以选择 两图；比较不同燃料的热值，可以选择 两图；
（2）为了研究两种液体的吸热能力，利用其中两幅图进行实验，根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图丁所示；
①实验中，通过 来反映液体吸收热量的多少；
②由图可以看出， 在开始时 液体的温度升高得快， 液体的比热容较大；
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃)，则a液体的比热容是 J/(kg·℃)；
（3）水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、 生产服务或解释一些自然现象，下列事例中与它的这一特性无关的是 ____
A．让流动的热水流过散热器取暖
B．汽车发动机用水作为冷却剂
C．沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D．夏天在房间内洒水降温
26．（2022九上·永定期中）阅读下文，回答文后问题：
如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池水抽到上面的水池中…，只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作。
（1）按要求填写表中空白
物理现象（摘取原文） 物理知识
① 重力势能转化为动能
② 人们利用打磨轮打磨工件
（2）这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。那么，这个装置真的能“永动”吗？为什么？
五、计算题（共2题，共17分）
27．（2024九上·惠阳月考）小安的家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由变为，已知水的比热容，天然气的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）该热水器的效率
28．（2024九下·花溪月考）《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高4 m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4 kg，筒车旋转一周所用时间为60 s。(接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10 N/kg)
（1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理。
（2）求该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功。
（3）若水流冲击筒车的功率为40 W，求筒车旋转一周取水的机械效率。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．在汽油机的吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；
B．压缩冲程中，活塞压缩缸内气体做功，将机械能转化为气体的内能，使汽缸内气体的内能增大，故B错误；
C．做功冲程中，燃气推动活塞对外做功，将燃料释放的内能转化为机械能，故C正确；
D．汽油机转速为1800r/min，则相当于30r/s，那么该汽油机每秒完成：30÷2=15个工作循环，完成：2×30=60个冲程，故D错误。
故选C。
【分析】A.根据汽油机的工作过程判断；
B.根据压缩过程的能量转化判断；
C.根据做功冲程的能量转化判断；
D.一个工作循环中，共有4个冲程，做功2次，飞轮转动2圈。
2．【答案】A
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】根据题意可知，两个气门关闭，活塞下行，是做功冲程，将燃气释放的内能转化为活塞的机械能，从而为内燃机提供动力，故BCD正确不合题意，A错误符合题意。
故选A。
【分析】根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程的名称，结合热机能量转化的知识判断即可。
3．【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】A，图中，汽油机排气门打开，活塞向上，是排气冲程，A不符合题意；
B.图中，气门关闭，活塞向上，压缩气缸内气体，是压缩冲程，将机械能转化为内能，B符合题意；
C.汽油机气门关闭，活塞向下，火花塞点燃，是做功冲程，内能转化为机械能，C不符合题意；
D.图中，进气门打开，活塞向下，是吸气冲程，D不符合题意。
故选B。
【分析】根据汽油机的气门状态、活塞运行方向，判断冲程。
4．【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，汽油机两气门关闭，火花塞点火，汽缸内气体燃烧，产生高温高压燃气，推动活塞做功并向下运动，将内能转化为机械能，这是汽油机工作循环中的做功冲程。故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】 进气冲程 ：活塞从上向下移动，吸入空气和汽油的混合气体。曲轴转动半圈。
压缩冲程 ：活塞从下向上移动，压缩混合气体，使其温度和压力升高。曲轴再转动半圈，此冲程结束时，活塞来回一次，曲轴转动一圈。
做功冲程 ：活塞从上向下移动，混合气体在此过程中燃烧，推动活塞向下运动，从而驱动曲轴转动。
排气冲程 ：活塞从下向上移动，排出燃烧后的废气。曲轴再转动半圈，此冲程结束时，活塞来回两次，曲轴转动了两圈。
5．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；比热容；燃料的热值；热机
【解析】【解答】 A．冬天搓手取暖是利用做功改变手的内能，故A错误；
B．燃料的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B错误；
C．汽油机在做功冲程中，汽油燃烧形成高温高压的燃气，推动活塞运动，将内能转化为机械能，故C正确；
D．物体的比热容是物体的自身属性，与物质的种类和状态有关，与物体的温度无关，故D错误。
故选C。
【分析】A. 改变物体内能的两种方法：做功、热传递。
B.根据热值的性质判断；
C.根据热机的能量转化过程判断；
D.根据比热容的性质判断。
6．【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．分子间同时存在引力和斥力，故A错误；
B．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误；
C．油香四溢说明分子在不停地做无规则运动，温度越高分子运动越距离，故C正确；
D．水是通过热传递的方式改变油的内能，减少油的蒸发，故D错误。
故选：C。
【分析】A.分子间同时存在引力和斥力；
B.燃料的热值与燃料的种类有关；
C.分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越距离；
D.做功和热传递都可以改变物体的内能。
7．【答案】D
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．在做功冲程中，内能转化为机械能，给外界提供动力，故A正确，不符合题意；
B．柴油机压缩冲程中，通过做功的方式增加了空气的内能，故B正确，不符合题意；
C．柴油机的热机效率不可能达到100%，原因为热机在工作过程中，有能量损失，如摩擦损失、散热损失等，所以故C正确，不符合题意；
D．由题意可知，该柴油机1s内飞轮的转动圈数为，对外做功15次，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】1、汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
2、热机转速和做功的关系，热机转2次，对应一次做功，对应四个冲程。
8．【答案】A
【知识点】热机；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】AB、据图分析可知，进气门和排气门关闭，活塞上移动，活塞的机械能转化为气体的内能，气体内能增加，属于压缩冲程，A正确，B错误。
C、汽油机飞轮转速若为，1s转数是20r，汽油机内完成40个冲程，故C错误；
D．汽油机的效率为20%~30%，柴油机的效率相对比高一些约为30%~45%，故D错误。
故选A。
【分析】1、汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
2、热机转速和做功的关系，热机转2次，对应一次做功，对应四个冲程。
9．【答案】B
【知识点】有关热机的计算
【解析】【解答】解：已知飞轮转速为1440r/min=24r/s，
因1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，
所以，该柴油机每秒钟内，转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程，故ACD错误、B正确．
故选B．
【分析】在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．
10．【答案】C
【知识点】燃料的热值；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【解答】 A．燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、温度和体积无关，所以一瓶酒精用去一半，剩下的酒精的热值不变，故A错误；
B．热值与燃料的质量和燃烧程度无关，使燃料充分燃烧，燃料的热值不变，故B错误；
C．热机效率越高，热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大，内能转化为机械能的比例越大，故C正确；
D．以天然气为燃料，汽车发动机在工作时也不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，所以汽车发动机的效率不可能达到100%，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高；发动机在工作过程中不可避免地要做额外功，因此效率不能达到100%；
（2）热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其他因素无关。
11．【答案】A
【知识点】热量的概念；燃料的热值；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】A．水的温度越高，水分子运动越剧烈，故A正确；
B．燃料与燃料的燃烧程度、质量都无关，故B错误；
C．煤气在燃烧过程是化学能转化为内能，故C错误；
D、热量是在热传递过程中传递能量的多少，是一个过程量，并不能用含有表示，故D错误。
故选D 。
【分析】1、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
3、热量属于过程量，不能使用含有进行表示，只能使用吸收或者释放进行表示。
12．【答案】D
【知识点】物质的三态；热传递改变物体内能；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】 解：A、蜡烛燃烧过程中把化学能转化为内能，故A错误；
B、香薰液吸收热量、内能增加，是通过热传递增加内能，故B错误；
C、香薰液吸热，由液态变为气态，是汽化现象，故C错误；
D、两物质在相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散，香气弥漫是扩散现象，故D正确。
故选：D。
【分析】（1）燃料具有化学能；
（2）改变内能的方法：做功和热传递；
（3）物质由液态变为气态的过程叫做汽化；
（4）两物质在相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散。
13．【答案】D
【知识点】热机；能量守恒
【解析】【解答】A．根据图片可知，该冲程的吸气门开启，应该是吸气冲程，吸入空气与汽油，故A错误；
B．单缸四冲程汽油机的一个工作循环中，飞轮每转2圈，对外做功一次，故B错误；
C．由于存在摩擦与热量损失，汽油机的效率只能接近100%，但是到不了100%，故C错误；
D．汽油机工作过程中总能量不变，遵循能量守能定律，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据活塞的运行方向和气门的开合情况确定冲程的名称；
B.根据四冲程内燃机的工作过程判断；
C.使用任何机械都做额外功；
D.一切机械都遵循能量守恒定律。
14．【答案】D
【知识点】能量守恒
【解析】【解答】 A．钻木取火的过程克服摩擦做功，是将机械能转化成内能，故A正确；
B．酒精燃烧时，化学能转化为内能，故B正确；
C．发电机的工作原理是电磁感应，发电过程把机械能转化为电能，故C正确；
D．高温的空气对暖瓶塞做功，将瓶塞推出，空气的内能转化为瓶塞的机械能，故D错误。
故选：D。
【分析】 判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能。
15．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒
【解析】【解答】A．来回迅速摩擦双手，手掌变热，将机械能转化为内能，故A正确；
B．黑塑料袋内盛有水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下，水的温度上升，将太阳能转化为内能，故B错误；
C．将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片，发现钢笔杆能吸引纸片，将机械能转化为电能，故C错误；
D．永动机违背了能量守恒定律，不可能制造出来，故D错误。
故选：A。
【分析】A.克服摩擦做功，将机械能转化为内能；
B.物体吸收太阳能变热，将太阳能转化为内能；
C.摩擦起电的过程，将机械能转化为电能；
D.永动机违背了能量守恒定律，不可能制造出来。
16．【答案】热机；化学；机械
【知识点】热机
【解析】【解答】该洲际弹道发动机是通过燃烧燃料提供动力，属于热机。工作时将燃料的化学能转化为内能在转化为机械能使洲际弹道导弹升空。
综上 第1空、热机； 第2空、化学； 第3空、机械。
【分析】热机：通过燃烧燃料提供动能，能量转化为燃料的化学能转化为内能，通过热机的做功冲程转化为机械能。
17．【答案】做功；机械；少
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】火花塞点燃，进气和排气口关闭，活塞下移，属于做功冲程，内能转化为机械能， 在做功同样多的情况下，汽油机的效率越高，则有用功越多，消耗的汽油就越少。
综上 第1空、做功； 第2空、机械； 第3空、少。
【分析】吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
18．【答案】化学；3.36×107；2.5
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】乙醇汽油燃烧时，消耗化学能，将化学能转化为内能；根据燃料燃烧放出的热量和质量的比值，计算热值为；；若热量完全被水吸收，1标准大气压下，水的沸点是100℃，计算水的质量为。
【分析】燃料燃烧，将化学能转化为内能；根据，计算热值，利用，计算水的质量。
19．【答案】做功；机械；
【知识点】燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】图甲中，汽油机的气门关闭，活塞下行，火花塞点火，是做功冲程，燃气推动活塞运动，将内能转化为机械能。根据图乙，判断汽车发动机的效率为η=1-33%-30%-7%=30%，根据消耗的汽油，计算热量为Q=mq=0.7kg×4.6×107J/kg=3.22×107J，计算输出的有用功为W=ηQ=3.22×107J×30%=9.66×106J。
【分析】根据汽油机的气门和活塞运行方向，判断冲程和能量变化；根据Q=mq，计算燃料放出的热量；结合热机效率，计算有用功。
20．【答案】大；；0.1
【知识点】热量的概念；比热容；热量的计算；燃料的热值；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【解答】水的比热容大，可以用作冷却剂。。求得
第一问填写：大；第二空填写：3.2 106；第三空填写：0.1
【分析】 吸收的热量，放出的热量，效率计算公式
21．【答案】温度；做功；方向
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】（1）墨水在温水中比在冷水中扩散快，说明分子运动的快慢与温度有关。
（2）如图所示，将一个薄壁金属筒固定在桌面上，简里放一些乙醚，用塞子将筒口塞紧。拿一根绳子在筒外绕几圈并迅速来回拉动，将会看到塞子跳离筒口。这个现象说明通过做功方式可以改变物体的内能。
（3）城市里工厂和交通工具的废热排放与大气污染使城市温度普遍高于郊区，形成了热岛效应。而这些损失的热不能自动收集起来再利用，说明能量的转化或转移具有方向性。
【分析】（1）分子运动的快慢为温度高低有关，即温度越高，则分子运动越剧烈；
（2）改变物体内能的方式：做功，本质为能量的转化；热传递，本质为能量的转移；
（3）根据能量转化和转移的方向性解答。
22．【答案】不是；遵循
【知识点】能量守恒
【解析】【解答】“饮水鸟”汽化时会向外界吸收能量，所以不是永动机，遵循能量守恒。
综上 第1空、不是； 第2空、遵循。
【分析】1、能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
2、永动机的概念：不需要吸收能量，就可以获取机械能或者其他形式的能量，很明显，本题中“饮水鸟”需要和外界进行能量交换。
23．【答案】不变；内
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】热值是燃料的一种特性，与燃料种类有关，在发射过程中，燃料的热值不变。
燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，将燃料的化学能转化为内能。
【分析】燃料的热值是反应燃料燃烧时放热的本领，热值只与燃料的种类有关，与燃料的形状、质量、是否完全燃烧以及放热的多少无关。燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能。
24．【答案】（1）
（2）；；7.5
（3）变大；化学
【知识点】机械能及其转化；比热容；热机；速度公式及其应用
【解析】【解答】（1）根据公式可知，水带走的热量为
。
（2）如图所示，圆形轨道的半径等于地球半径与地面高度之和，
即
圆形轨道的周长为
“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室对接时“天舟一号”的运行速度与“天宫二号”的速度相同，
速度为。
（3）①“天舟一号”货运飞船在上升过程中，质量不变，高度增加，则重力势能增大；质量不变，则速度增大，则动能都增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，机械能不断变大。
②长征七号火箭燃料燃烧，是燃料的化学能转化为内能。
【分析】（1）根据计算水带走的热量；
（2）圆形轨道的半径等于地球半径与地面高度之和，再根据圆的周长公式L=2πR计算轨道的周长，最后根据计算“天宫二号”的速度。
（3）①动能与质量和速度有关，重力势能与质量和速度有关，而“机械能=动能+重力势能”；
②根据能量转化的知识解答。
（1）水带走的热量为
（2）如图所示，地球半径为6370km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，所以圆形轨道的半径为
圆形轨道的周长为
“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室对接时“天舟一号”的运行速度与“天宫二号”的速度相同，速度为
（3）[1]“天舟一号”货运飞船在上升过程中，质量不变，高度增加，速度增大，所以重力势能和动能都增大，即机械能不断变大。
[2]长征七号火箭燃料燃烧，释放内能，温度升高，内能增大，所以能量的转化过程是燃料的化学能转化为内能。
25．【答案】（1）甲丙；甲乙
（2）加热时间；a；b；0.9×103J/(kg·℃）
（3）D
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1） 比较不同液体的比热容的原理为Q=cmΔt，根据控制变量法可知需要控制c不同，加热装置相同，待测液体质量，初始温度相同，所以选择甲丙，比较不同燃料的热值原理Q=mq，需要控制燃料不同，待测液体相同，所以选择甲乙。
综上 第1空、 甲丙； 第2空、甲乙。
（2）使用相同的加热装置，所以通过加热时间反应吸收热量的多少；在开始时，相同加热时间，a温度升高较快，根据热量公式Q=cmΔt可知b比热容较大；加热相同时间，物体吸收热量相同，所以加热10min，b升高温度为30℃，a升高60℃，根据Q=cmΔt，加热相同时间，质量相同，比热容和温度变化量成反比，所以a的比热容为b比热容的一半，所以ca= 0.9×103J/(kg·℃）；
综上 第1空、加热时间； 第2空、a； 第3空、b； 第4空、0.9×103J/(kg·℃）.
（3）水的比热容较大，所以通过该性质可以保温、用作冷却液，沿海地区昼夜温差较小，内陆昼夜温差大，所以ABC正确，D洒水降温，是通过蒸发汽化吸热，D错误。
综上选D。
【分析】1、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
2、比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
26．【答案】（1）上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；机械能转化为内能
（2）不能，不遵循能量守恒。
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒
【解析】【解答】(1)按要求填写表中空白
物理现象（摘取原文） 物理知识
① 上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动 重力势能转化为动能
② 人们利用打磨轮打磨工件 机械能转化为内能
(2)这个永动机不能永动，因为在水从上到下循环时，有能量的损失，不遵循能量守恒。
【分析】（1）根据文章内容，填写表格；
（2）在水从上到下循环时，有能量的损失，永动机不遵循能量守恒。
27．【答案】（1）水吸收的热量：
Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(54℃-20℃)=7.14×106J
答：水吸收的热量为7.14×106J。
（2）消耗的天然气：
V = 1365.17m3- 1365.05m3= 0.12m3
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=qV=7.0×107J/m3×0.12m3=8.4×106J
答：消耗的天然气完全燃烧放出的热量为8.4×106J。
（3）该热水器的热效率：
答：该热水器的效率为85%。
【知识点】热量的计算；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【分析】(1)知道水的质量、比热容、温度变化，利用Q吸=cm△t求出热水器中的水吸收的热量；
(2)利用Q放=mq求热水器加热过程中天然气完全燃烧放出的热量；
(3)该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
28．【答案】（1）解： 流冲击的机械能转化为筒车转动的机械能和所取水的重力势能
（2）解： 接水槽离取水处高4 m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4 kg，则筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功W=12Gh=12mgh=12×4 kg×10 N/kg×4 m=1 920 J
（3）解： 筒车旋转一周所用时间为60 s，水流冲击筒车的功率为40 W，则筒车旋转一周取水的机械效率η=×100%=×100%=×100%=80%。
【知识点】能量的转化或转移；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识分析解答；
（2）根据题意确定筒车转动一周后水被抬升的高度，以及水筒内水的总质量，然后根据W=Gh=mgh计算对水做的功；
（3）首先根据W总=Pt计算水流冲击筒车做的总功，然后根据η= 计算取水的机械效率。
1 / 1人教版物理九年级（全册）第十四章 内能的利用单元检测（基础卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2024九上·惠州期中）关于汽油机，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程中，只有汽油吸入了汽缸
B．压缩冲程中，用做功方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的内能转化为机械能
D．汽油机转速为1800r/min，该汽油机每秒完成120个冲程
【答案】C
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．在汽油机的吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；
B．压缩冲程中，活塞压缩缸内气体做功，将机械能转化为气体的内能，使汽缸内气体的内能增大，故B错误；
C．做功冲程中，燃气推动活塞对外做功，将燃料释放的内能转化为机械能，故C正确；
D．汽油机转速为1800r/min，则相当于30r/s，那么该汽油机每秒完成：30÷2=15个工作循环，完成：2×30=60个冲程，故D错误。
故选C。
【分析】A.根据汽油机的工作过程判断；
B.根据压缩过程的能量转化判断；
C.根据做功冲程的能量转化判断；
D.一个工作循环中，共有4个冲程，做功2次，飞轮转动2圈。
2．（2024九上·香洲期中）如图所示是某四冲程内燃机的其中一个冲程，下列说法中错误的是（ ）
A．这是汽油机的压缩冲程
B．该冲程工作过程中把内能转化成机械能
C．该冲程可以给内燃机提供动力
D．该冲程工作过程中活塞向下运动，带动曲轴运动
【答案】A
【知识点】热机；热机的四个冲程
【解析】【解答】根据题意可知，两个气门关闭，活塞下行，是做功冲程，将燃气释放的内能转化为活塞的机械能，从而为内燃机提供动力，故BCD正确不合题意，A错误符合题意。
故选A。
【分析】根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程的名称，结合热机能量转化的知识判断即可。
3．（2024九上·翁源期中）如图所示是内燃机工作的四个冲程，其中属于压缩冲程的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】A，图中，汽油机排气门打开，活塞向上，是排气冲程，A不符合题意；
B.图中，气门关闭，活塞向上，压缩气缸内气体，是压缩冲程，将机械能转化为内能，B符合题意；
C.汽油机气门关闭，活塞向下，火花塞点燃，是做功冲程，内能转化为机械能，C不符合题意；
D.图中，进气门打开，活塞向下，是吸气冲程，D不符合题意。
故选B。
【分析】根据汽油机的气门状态、活塞运行方向，判断冲程。
4．（2023九上·昆明期末）四冲程汽油机工作循环中的某一个冲程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程是压缩冲程，能量转化主要是内能转化为机械能
B．该冲程是做功冲程，能量转化主要是内能转化为机械能
C．该冲程是压缩冲程，能量转化主要是机械能转化为内能
D．该冲程是做功冲程，能量转化主要是机械能转化为内能
【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，汽油机两气门关闭，火花塞点火，汽缸内气体燃烧，产生高温高压燃气，推动活塞做功并向下运动，将内能转化为机械能，这是汽油机工作循环中的做功冲程。故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】 进气冲程 ：活塞从上向下移动，吸入空气和汽油的混合气体。曲轴转动半圈。
压缩冲程 ：活塞从下向上移动，压缩混合气体，使其温度和压力升高。曲轴再转动半圈，此冲程结束时，活塞来回一次，曲轴转动一圈。
做功冲程 ：活塞从上向下移动，混合气体在此过程中燃烧，推动活塞向下运动，从而驱动曲轴转动。
排气冲程 ：活塞从下向上移动，排出燃烧后的废气。曲轴再转动半圈，此冲程结束时，活塞来回两次，曲轴转动了两圈。
5．（2024九上·江门期中）下列说法正确的是
A．冬天搓手取暖是利用热传递改变手的内能
B．燃气的热值大小与是否完全燃烧有关
C．汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能
D．物体的温度越高，它的比热容越大
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；比热容；燃料的热值；热机
【解析】【解答】 A．冬天搓手取暖是利用做功改变手的内能，故A错误；
B．燃料的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B错误；
C．汽油机在做功冲程中，汽油燃烧形成高温高压的燃气，推动活塞运动，将内能转化为机械能，故C正确；
D．物体的比热容是物体的自身属性，与物质的种类和状态有关，与物体的温度无关，故D错误。
故选C。
【分析】A. 改变物体内能的两种方法：做功、热传递。
B.根据热值的性质判断；
C.根据热机的能量转化过程判断；
D.根据比热容的性质判断。
6．（2024九上·龙岗期中）如图是古代省油灯的示意图。关于省油灯说法正确的是（ ）
A．油会黏在容器中的原因是分子间只存在引力
B．油充分燃烧可以提高油的热值
C．点亮灯芯后油香四溢，说明温度越高分子运动越剧烈
D．水通过做功的方式减小油的内能，减少油的蒸发
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；分子间相互作用力
【解析】【解答】A．分子间同时存在引力和斥力，故A错误；
B．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误；
C．油香四溢说明分子在不停地做无规则运动，温度越高分子运动越距离，故C正确；
D．水是通过热传递的方式改变油的内能，减少油的蒸发，故D错误。
故选：C。
【分析】A.分子间同时存在引力和斥力；
B.燃料的热值与燃料的种类有关；
C.分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越距离；
D.做功和热传递都可以改变物体的内能。
7．（2024九上·武威期末）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热机效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列关于四冲程柴油机的说法错误的是（ ）
A．给外界提供动力的是做功冲程
B．压缩冲程中通过做功的方式增加了汽缸内气体的内能
C．柴油机的热机效率不可能达到100%
D．若该柴油机飞轮的转速为1800r/min，则柴油机在内对外做功30次
【答案】D
【知识点】热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】A．在做功冲程中，内能转化为机械能，给外界提供动力，故A正确，不符合题意；
B．柴油机压缩冲程中，通过做功的方式增加了空气的内能，故B正确，不符合题意；
C．柴油机的热机效率不可能达到100%，原因为热机在工作过程中，有能量损失，如摩擦损失、散热损失等，所以故C正确，不符合题意；
D．由题意可知，该柴油机1s内飞轮的转动圈数为，对外做功15次，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】1、汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
2、热机转速和做功的关系，热机转2次，对应一次做功，对应四个冲程。
8．（2024九上·福田期中）随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，如题图所示是一款四冲程小汽车汽油机工作的一个冲程，下列有关说法中正确的是（ ）
A．该冲程是汽油机的压缩冲程，工作时将机械能转化为内能
B．该冲程汽缸内物质的内能减小，是通过做功的方式实现的
C．汽油机飞轮转速若为，则内完成20个冲程
D．汽油机的效率可达到
【答案】A
【知识点】热机；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】AB、据图分析可知，进气门和排气门关闭，活塞上移动，活塞的机械能转化为气体的内能，气体内能增加，属于压缩冲程，A正确，B错误。
C、汽油机飞轮转速若为，1s转数是20r，汽油机内完成40个冲程，故C错误；
D．汽油机的效率为20%~30%，柴油机的效率相对比高一些约为30%~45%，故D错误。
故选A。
【分析】1、汽油机四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，根据特点进行识别。
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
2、热机转速和做功的关系，热机转2次，对应一次做功，对应四个冲程。
9．（2016九上·麦积期中）一台内燃机的转速是1440转/分，那么在每秒钟内（ ）
A．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
B．曲轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
C．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
D．曲轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
【答案】B
【知识点】有关热机的计算
【解析】【解答】解：已知飞轮转速为1440r/min=24r/s，
因1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，
所以，该柴油机每秒钟内，转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程，故ACD错误、B正确．
故选B．
【分析】在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．
10．（2024九上·百色期末）下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ）
A．一瓶酒精用去一半，酒精的热值减小一半
B．使燃料充分燃烧，可以增大燃料的热值
C．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大
D．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到
【答案】C
【知识点】燃料的热值；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【解答】 A．燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、温度和体积无关，所以一瓶酒精用去一半，剩下的酒精的热值不变，故A错误；
B．热值与燃料的质量和燃烧程度无关，使燃料充分燃烧，燃料的热值不变，故B错误；
C．热机效率越高，热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大，内能转化为机械能的比例越大，故C正确；
D．以天然气为燃料，汽车发动机在工作时也不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，所以汽车发动机的效率不可能达到100%，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高；发动机在工作过程中不可避免地要做额外功，因此效率不能达到100%；
（2）热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其他因素无关。
11．（2024九上·广州期中）如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水的温度越高，水分子运动越剧烈
B．煤气燃烧越充分，它的热值越大
C．煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
D．烧水的过程，水的温度越高，其含有的热量就越多
【答案】A
【知识点】热量的概念；燃料的热值；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】A．水的温度越高，水分子运动越剧烈，故A正确；
B．燃料与燃料的燃烧程度、质量都无关，故B错误；
C．煤气在燃烧过程是化学能转化为内能，故C错误；
D、热量是在热传递过程中传递能量的多少，是一个过程量，并不能用含有表示，故D错误。
故选D 。
【分析】1、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快
2、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
3、热量属于过程量，不能使用含有进行表示，只能使用吸收或者释放进行表示。
12．（2024九上·南昌月考）如图所示是一个香薰炉，点燃炉内蜡烛加热香薰液，一会儿，房间内充满了香气，对这过程分析正确的是（ ）
A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B．香薰液通过做功增加内能
C．香薰液吸热升华变成香气 D．香气弥漫是扩散现象
【答案】D
【知识点】物质的三态；热传递改变物体内能；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】 解：A、蜡烛燃烧过程中把化学能转化为内能，故A错误；
B、香薰液吸收热量、内能增加，是通过热传递增加内能，故B错误；
C、香薰液吸热，由液态变为气态，是汽化现象，故C错误；
D、两物质在相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散，香气弥漫是扩散现象，故D正确。
故选：D。
【分析】（1）燃料具有化学能；
（2）改变内能的方法：做功和热传递；
（3）物质由液态变为气态的过程叫做汽化；
（4）两物质在相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散。
13．（2024九上·香洲期中）如题图为汽油机工作过程中某冲程的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．此冲程是吸气冲程，只吸入空气
B．单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈，对外做功一次
C．通过改进可以使汽油机的效率达到100%
D．汽油机工作过程中遵循能量守能定律
【答案】D
【知识点】热机；能量守恒
【解析】【解答】A．根据图片可知，该冲程的吸气门开启，应该是吸气冲程，吸入空气与汽油，故A错误；
B．单缸四冲程汽油机的一个工作循环中，飞轮每转2圈，对外做功一次，故B错误；
C．由于存在摩擦与热量损失，汽油机的效率只能接近100%，但是到不了100%，故C错误；
D．汽油机工作过程中总能量不变，遵循能量守能定律，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据活塞的运行方向和气门的开合情况确定冲程的名称；
B.根据四冲程内燃机的工作过程判断；
C.使用任何机械都做额外功；
D.一切机械都遵循能量守恒定律。
14．（2024九上·岑溪期末）下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（ ）
A．钻木取火是将机械能转化成内能
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．发电机发电时，将机械能转化为电能
D．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能
【答案】D
【知识点】能量守恒
【解析】【解答】 A．钻木取火的过程克服摩擦做功，是将机械能转化成内能，故A正确；
B．酒精燃烧时，化学能转化为内能，故B正确；
C．发电机的工作原理是电磁感应，发电过程把机械能转化为电能，故C正确；
D．高温的空气对暖瓶塞做功，将瓶塞推出，空气的内能转化为瓶塞的机械能，故D错误。
故选：D。
【分析】 判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能。
15．（2024九上·衡阳月考）下列有关能量的转化和守恒的说法中，正确的是（ ）
A．来回迅速摩擦双手，手掌变热，机械能转化为内能
B．黑塑料袋内盛有水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下，水的温度上升，内能转化为太阳能
C．将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片，发现钢笔杆能吸引纸片，电能转化为机械能
D．随着科技的进步和发展，如图所示的永动机是可以制造出来的
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒
【解析】【解答】A．来回迅速摩擦双手，手掌变热，将机械能转化为内能，故A正确；
B．黑塑料袋内盛有水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下，水的温度上升，将太阳能转化为内能，故B错误；
C．将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片，发现钢笔杆能吸引纸片，将机械能转化为电能，故C错误；
D．永动机违背了能量守恒定律，不可能制造出来，故D错误。
故选：A。
【分析】A.克服摩擦做功，将机械能转化为内能；
B.物体吸收太阳能变热，将太阳能转化为内能；
C.摩擦起电的过程，将机械能转化为电能；
D.永动机违背了能量守恒定律，不可能制造出来。
二、填空题（每空1分，共22分）
16．（2024九上·龙岗期中）2024年9月25日，中国人民解放军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹（如图所示），准确落入预定海域。该洲际弹道导弹的发动机是 （选填“电动机”或“热机”），工作时将 能转化为内能再转化为 能。
【答案】热机；化学；机械
【知识点】热机
【解析】【解答】该洲际弹道发动机是通过燃烧燃料提供动力，属于热机。工作时将燃料的化学能转化为内能在转化为机械能使洲际弹道导弹升空。
综上 第1空、热机； 第2空、化学； 第3空、机械。
【分析】热机：通过燃烧燃料提供动能，能量转化为燃料的化学能转化为内能，通过热机的做功冲程转化为机械能。
17．（2024九上·虎门期中）题图是汽油机的 冲程示意图，该冲程中，内能转化为 能。在做功同样多的情况下，汽油机的效率越高，消耗的汽油就越 。
【答案】做功；机械；少
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】火花塞点燃，进气和排气口关闭，活塞下移，属于做功冲程，内能转化为机械能， 在做功同样多的情况下，汽油机的效率越高，则有用功越多，消耗的汽油就越少。
综上 第1空、做功； 第2空、机械； 第3空、少。
【分析】吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
18．（2024九上·江门期中）乙醇汽油燃烧的过程是 能转化为内能的过程，理论上，完全燃烧 25g 乙醇可以产生8.4X105J的热量，则乙醇汽油的热值是 J/kg：如果热量完全被水吸收，在1标准大气压下，可以将 kg， 20℃的水加热到沸腾。(水的比热容为4.2×103J/ (kg℃))
【答案】化学；3.36×107；2.5
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】乙醇汽油燃烧时，消耗化学能，将化学能转化为内能；根据燃料燃烧放出的热量和质量的比值，计算热值为；；若热量完全被水吸收，1标准大气压下，水的沸点是100℃，计算水的质量为。
【分析】燃料燃烧，将化学能转化为内能；根据，计算热值，利用，计算水的质量。
19．（2024九上·汕头期中）如图甲所示是汽油机的 冲程，该冲程中燃气的内能转化为 能。某汽车发动机的能量流向如图乙所示，完全燃烧0.7kg的汽油，输出的有用功为 J（）
【答案】做功；机械；
【知识点】燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程
【解析】【解答】图甲中，汽油机的气门关闭，活塞下行，火花塞点火，是做功冲程，燃气推动活塞运动，将内能转化为机械能。根据图乙，判断汽车发动机的效率为η=1-33%-30%-7%=30%，根据消耗的汽油，计算热量为Q=mq=0.7kg×4.6×107J/kg=3.22×107J，计算输出的有用功为W=ηQ=3.22×107J×30%=9.66×106J。
【分析】根据汽油机的气门和活塞运行方向，判断冲程和能量变化；根据Q=mq，计算燃料放出的热量；结合热机效率，计算有用功。
20．（2024九下·衡水开学考）水是生命之源，在生活中的应用很广泛。汽车发动机的冷却循环系统用水作为工作物质，是利用水的比热容 （选填“大”或“小”）的特点。小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡消耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗的天然气放出的热量是 J，消耗天然气 。[已知水的比热容是，天然气的热值是]
【答案】大；；0.1
【知识点】热量的概念；比热容；热量的计算；燃料的热值；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【解答】水的比热容大，可以用作冷却剂。。求得
第一问填写：大；第二空填写：3.2 106；第三空填写：0.1
【分析】 吸收的热量，放出的热量，效率计算公式
21．（2024九上·江门期中）墨水在温水中比在冷水中扩散快，说明分子运动的快慢与 有关。如图所示，将一个薄壁金属筒固定在桌面上，简里放一些乙醚，用塞子将筒口塞紧。拿一根绳子在筒外绕几圈并迅速来回拉动，将会看到塞子跳离筒口。这个现象说明通过 方式可以改变物体的内能。城市里工厂和交通工具的废热排放与大气污染使城市温度普遍高于郊区，形成了热岛效应。而这些损失的热不能自动收集起来再利用，说明能量的转化或转移具有 性。
【答案】温度；做功；方向
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】（1）墨水在温水中比在冷水中扩散快，说明分子运动的快慢与温度有关。
（2）如图所示，将一个薄壁金属筒固定在桌面上，简里放一些乙醚，用塞子将筒口塞紧。拿一根绳子在筒外绕几圈并迅速来回拉动，将会看到塞子跳离筒口。这个现象说明通过做功方式可以改变物体的内能。
（3）城市里工厂和交通工具的废热排放与大气污染使城市温度普遍高于郊区，形成了热岛效应。而这些损失的热不能自动收集起来再利用，说明能量的转化或转移具有方向性。
【分析】（1）分子运动的快慢为温度高低有关，即温度越高，则分子运动越剧烈；
（2）改变物体内能的方式：做功，本质为能量的转化；热传递，本质为能量的转移；
（3）根据能量转化和转移的方向性解答。
22．（2024九上·广州月考）中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水，下球中装有乙醚（极易汽化），汽化后气压增大将乙醚压入上球，重心上移“低头喝水”；上下球通过管连通，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。“饮水鸟” （选填“是”或“不是”）永动机，其能量转化 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
【答案】不是；遵循
【知识点】能量守恒
【解析】【解答】“饮水鸟”汽化时会向外界吸收能量，所以不是永动机，遵循能量守恒。
综上 第1空、不是； 第2空、遵循。
【分析】1、能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
2、永动机的概念：不需要吸收能量，就可以获取机械能或者其他形式的能量，很明显，本题中“饮水鸟”需要和外界进行能量交换。
23．（2024九上·南宁期中）2024年9月25日早晨8点44分，中国人民解放军火箭军在年度例行军演中，向太平洋发射了一枚洲际弹道导弹，并精准命中预定海域，训练圆满成功。该导弹采用固体燃料助推技术，在发射过程中，燃料的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为 能。
【答案】不变；内
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】热值是燃料的一种特性，与燃料种类有关，在发射过程中，燃料的热值不变。
燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，将燃料的化学能转化为内能。
【分析】燃料的热值是反应燃料燃烧时放热的本领，热值只与燃料的种类有关，与燃料的形状、质量、是否完全燃烧以及放热的多少无关。燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能。
三、科普阅读题（共6分）
24．（2024九上·潮南期中）阅读短文，回答问题。
发射“天舟一号”货运飞船的“长征七号”火箭的燃料由液态煤油和液氢混合构成。火箭点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台，使得发射平台核心区的温度接近3000℃，足以熔化绝大多数金属和非金属材料。“长征七号”火箭发射时与其他火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，在发射中火箭飞到5m高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒，喷水量约为400t，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温的作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[，圆周率]
（1）设“喷水降温降噪系统”喷出400t水的初温为20℃，在喷水20s内全部变成100℃的水，则水带走的热量为 J。
（2）如题图所示，设地球半径为6370km；“天富二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为 km，圆形轨道的周长为 km。“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室成功对接，对接时“天舟一号”的运行速度为 km/s。
（3）“长征七号”火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断 （选填“变大”、“变小”或“不变”），“长征七号”火箭燃料燃烧时 能转化为内能。
【答案】（1）
（2）；；7.5
（3）变大；化学
【知识点】机械能及其转化；比热容；热机；速度公式及其应用
【解析】【解答】（1）根据公式可知，水带走的热量为
。
（2）如图所示，圆形轨道的半径等于地球半径与地面高度之和，
即
圆形轨道的周长为
“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室对接时“天舟一号”的运行速度与“天宫二号”的速度相同，
速度为。
（3）①“天舟一号”货运飞船在上升过程中，质量不变，高度增加，则重力势能增大；质量不变，则速度增大，则动能都增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，机械能不断变大。
②长征七号火箭燃料燃烧，是燃料的化学能转化为内能。
【分析】（1）根据计算水带走的热量；
（2）圆形轨道的半径等于地球半径与地面高度之和，再根据圆的周长公式L=2πR计算轨道的周长，最后根据计算“天宫二号”的速度。
（3）①动能与质量和速度有关，重力势能与质量和速度有关，而“机械能=动能+重力势能”；
②根据能量转化的知识解答。
（1）水带走的热量为
（2）如图所示，地球半径为6370km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，所以圆形轨道的半径为
圆形轨道的周长为
“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室对接时“天舟一号”的运行速度与“天宫二号”的速度相同，速度为
（3）[1]“天舟一号”货运飞船在上升过程中，质量不变，高度增加，速度增大，所以重力势能和动能都增大，即机械能不断变大。
[2]长征七号火箭燃料燃烧，释放内能，温度升高，内能增大，所以能量的转化过程是燃料的化学能转化为内能。
四、实验探究题（共2题，共10分）
25．（2024九上·清新期中）如题图所示， 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）比较不同液体的比热容，可以选择 两图；比较不同燃料的热值，可以选择 两图；
（2）为了研究两种液体的吸热能力，利用其中两幅图进行实验，根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图丁所示；
①实验中，通过 来反映液体吸收热量的多少；
②由图可以看出， 在开始时 液体的温度升高得快， 液体的比热容较大；
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃)，则a液体的比热容是 J/(kg·℃)；
（3）水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、 生产服务或解释一些自然现象，下列事例中与它的这一特性无关的是 ____
A．让流动的热水流过散热器取暖
B．汽车发动机用水作为冷却剂
C．沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D．夏天在房间内洒水降温
【答案】（1）甲丙；甲乙
（2）加热时间；a；b；0.9×103J/(kg·℃）
（3）D
【知识点】燃料的热值；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1） 比较不同液体的比热容的原理为Q=cmΔt，根据控制变量法可知需要控制c不同，加热装置相同，待测液体质量，初始温度相同，所以选择甲丙，比较不同燃料的热值原理Q=mq，需要控制燃料不同，待测液体相同，所以选择甲乙。
综上 第1空、 甲丙； 第2空、甲乙。
（2）使用相同的加热装置，所以通过加热时间反应吸收热量的多少；在开始时，相同加热时间，a温度升高较快，根据热量公式Q=cmΔt可知b比热容较大；加热相同时间，物体吸收热量相同，所以加热10min，b升高温度为30℃，a升高60℃，根据Q=cmΔt，加热相同时间，质量相同，比热容和温度变化量成反比，所以a的比热容为b比热容的一半，所以ca= 0.9×103J/(kg·℃）；
综上 第1空、加热时间； 第2空、a； 第3空、b； 第4空、0.9×103J/(kg·℃）.
（3）水的比热容较大，所以通过该性质可以保温、用作冷却液，沿海地区昼夜温差较小，内陆昼夜温差大，所以ABC正确，D洒水降温，是通过蒸发汽化吸热，D错误。
综上选D。
【分析】1、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
2、比较不同物质的热值，原理为Q=mq，在控制材料不同的前提下，保证质量相同，以温度计的示数表示是释放热量的多少，由于能量损耗，所以测量的热值偏小。
26．（2022九上·永定期中）阅读下文，回答文后问题：
如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池水抽到上面的水池中…，只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作。
（1）按要求填写表中空白
物理现象（摘取原文） 物理知识
① 重力势能转化为动能
② 人们利用打磨轮打磨工件
（2）这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。那么，这个装置真的能“永动”吗？为什么？
【答案】（1）上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；机械能转化为内能
（2）不能，不遵循能量守恒。
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒
【解析】【解答】(1)按要求填写表中空白
物理现象（摘取原文） 物理知识
① 上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动 重力势能转化为动能
② 人们利用打磨轮打磨工件 机械能转化为内能
(2)这个永动机不能永动，因为在水从上到下循环时，有能量的损失，不遵循能量守恒。
【分析】（1）根据文章内容，填写表格；
（2）在水从上到下循环时，有能量的损失，永动机不遵循能量守恒。
五、计算题（共2题，共17分）
27．（2024九上·惠阳月考）小安的家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由变为，已知水的比热容，天然气的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）该热水器的效率
【答案】（1）水吸收的热量：
Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(54℃-20℃)=7.14×106J
答：水吸收的热量为7.14×106J。
（2）消耗的天然气：
V = 1365.17m3- 1365.05m3= 0.12m3
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=qV=7.0×107J/m3×0.12m3=8.4×106J
答：消耗的天然气完全燃烧放出的热量为8.4×106J。
（3）该热水器的热效率：
答：该热水器的效率为85%。
【知识点】热量的计算；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【分析】(1)知道水的质量、比热容、温度变化，利用Q吸=cm△t求出热水器中的水吸收的热量；
(2)利用Q放=mq求热水器加热过程中天然气完全燃烧放出的热量；
(3)该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
28．（2024九下·花溪月考）《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高4 m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4 kg，筒车旋转一周所用时间为60 s。(接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10 N/kg)
（1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理。
（2）求该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功。
（3）若水流冲击筒车的功率为40 W，求筒车旋转一周取水的机械效率。
【答案】（1）解： 流冲击的机械能转化为筒车转动的机械能和所取水的重力势能
（2）解： 接水槽离取水处高4 m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4 kg，则筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功W=12Gh=12mgh=12×4 kg×10 N/kg×4 m=1 920 J
（3）解： 筒车旋转一周所用时间为60 s，水流冲击筒车的功率为40 W，则筒车旋转一周取水的机械效率η=×100%=×100%=×100%=80%。
【知识点】能量的转化或转移；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识分析解答；
（2）根据题意确定筒车转动一周后水被抬升的高度，以及水筒内水的总质量，然后根据W=Gh=mgh计算对水做的功；
（3）首先根据W总=Pt计算水流冲击筒车做的总功，然后根据η= 计算取水的机械效率。
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