第十四章 内能的利用考点集训 2025-2026学年人教版九年级物理全一册（有解析）

第十四章 内能的利用考点集训
考点01》热机及其能量转化
1.喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖(如图甲)；扭转瓶子(如图乙)；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是 ( )
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程
D.压缩冲程和排气冲程
2.如图是汽油机工作过程中的 冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3 600 r/ min,则该汽油机每秒内对外做功 次。
考点02 》对热值、热机效率的理解
3 .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，放出的热量越多
4.内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为 ( )
A.7% B.28% C.31% D.34%
5.关于热机的效率，下列说法正确的是 ( )
A.在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
考点03 》能量的转化与守恒
6 .关于能量守恒定律，下列说法正确的是 ( )
A.能量可以凭空消失
B.能量可以凭空产生
C.能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变
D.热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律
7 .有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是 ( )
A.该装置所具有的机械能始终不变
B.如果没有能量补充，装置最终会停下来
C.根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D.装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
8.人们在实际生活中使用下列设备时，所涉及的能量转化正确的是( )
A.用天然气灶炒菜，是电能转化为内能
B.电梯运行过程中，是机械能转化为电能
C.用太阳能电池板，是太阳能转化为电能
D.秋千向下摆的过程中，是动能转化为重力势能
考点04 》有关热值、热效率的计算
9.热水器将质量为20kg、温度为15 ℃的水加热到65 ℃，消耗天然气0.15m ，在此过程中水吸收的热量是 J，热水器的热效率是 。
10.全球汽车保有量在迅速增长，截止2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可供1×10 kg的水温度升高 ℃；汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机的效率提高1%，全球每年可以节约 kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃),汽油的热值为
教材素材链接：P26 动手动脑学物理第3题11 [2022·四川南充中考]用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为 的天然气0.125 m ,放出热量 J;若该热水器的加热效率为84%，则能将40 kg初始温度为20℃的水加热至 ℃，水的比热容为
12.小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5 L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m 天然气，天然气的热值为 3.2× 水的比热容 当地大气压为标准大气压。求：
(1)水吸收的热量Q吸(不计水的热量损失)；
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放；
(3)天然气灶的效率η。
素养练
中小学教育资源及组卷应用平台
13 (核心素养·科学思维)热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。某年，某集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破 10 s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新 。假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响 。(写出一条即可)
全章热门考点聚焦
1. B解析 扭转瓶子(题图乙)，对气体做功，机械能转化为内能，相当于压缩冲程；题图丙，膨胀的气体对外做功，内能转化为机械能，相当于做功冲程，故B符合题意。
2.做功 30 解析 题图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程。汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，因为该汽油机飞轮的转速是3 600 r/ min=60 r/s,所以飞轮每秒转动60周，则汽油机每秒对外做功30次。
3. 热值是燃料自身的一种属性，大小与燃料的质量、温度、燃烧情况无关，故A、B错误，C正确；根据公式Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量多少与燃料的热值、燃料的质量有关，与燃烧时的温度无关，故D 错误。
4. D 井析内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以结合能量流向图可知，该内燃机的效率为34%。故选 D。
5. B 解析 在做功相同的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越少，故A 错误；一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，故B 正确；热机的效率和热机做功快慢即功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C 错误；根据热机的能量流向可知，热机损失的能量中，废气带走的能量最多，故D 错误。
6. C解析由能量守恒定律可知，能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时，总量保持不变，故A、B错误，C正确；能量守恒定律适用于自然界中任何形式的能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故D错误。
7. B解析装置在工作的过程中，由于存在摩擦力，机械能转化为内能，因此机械能会变小，故A错误；如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B 正确，C错误；装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，其重力势能随之发生变化，其动能也会随之发生改变，故该装置在转动过程中存在重力势能和动能的转化，故D错误。
8. C解析用天然气灶炒菜，是化学能转化为内能，故A 错误；电梯运行过程中，是电能转化为机械能，故B 错误；用太阳能电池板，利用太阳光发电，是太阳能转化为电能，故C 正确；秋千向下摆的过程中，是重力势能转化为动能，故D 错误。
9.4.2×10 87.5% 解析 水吸收的热量Q吸= 5℃)=4.2×10 J;氵消耗的天然气完全燃烧放出的热量 4.8×10 J,热水器的热效率
10.23 7×10 解析每辆汽车每年耗油约2.1 t,汽油完全燃烧放出的热量 不计热量损失，汽油完全燃烧的热量全部被水吸收，则水吸收的热量 则水升高的温度 △t= 每辆汽车做有用功所需燃油m'=30%m=30%×2.1t=0.63t,内燃机效率提高后为 30%+1%=31%,效率提高后所需燃油量 每辆车每年节约燃油 ,10亿辆车每年节约燃油
解析燃烧0.125m 的天然气放出的热量 水吸收的热量 水升高的温度 △t= 水的末温
12.解(1)水的质量
在标准大气压下将水烧开，水的温度为 100 ℃，此时水吸收的热量
(2)天然气放出的热量
(3)天然气 灶 的 效 率
13.改良发动机结构 节能(环保)解析 为了提高热机效率，可以改良发动机结构，减少能量损失，提高内能转化为机械能的效率。假如小明的设想实现了，热机效率的提高可以减少燃油的消耗，可以节能和保护环境。