第十四章 内能的利用 章末综合试题 2025-2026学年上期初中物理人教版（2024）九年级全一册

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内能的利用 章末综合试题
2025-2026学年上期初中物理人教版（2024）九年级全一册
一、单选题
1．下列关于能量的叙述不正确的是（　　）
A．拉弯的弓能把箭射得很远，弓具有能量
B．高空坠物会砸伤人，坠物具有能量
C．台风把大树连根拔起，台风具有能量
D．急流的河水将石头冲走，河水没有能量，石头具有能量
2．配套千万千瓦级风、光电基地，河北丰宁抽水蓄能电站将低谷过剩电能转换为高峰电能，被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存，在用电高峰时放水发电。如图所示，当风、光发电量大用不完时，电站从下水库向上水库抽水蓄能（a）；当风、光发电量不足时，电站则向下水库放水发电（b）。下列说法中错误的是（　　）
A．光伏发电是将光能转化为化学能 B．风力发电是将风能转化为电能
C．电机抽水是将电能转化为机械能 D．放水发电是将水能转化为电能
3．近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是（ ）
A．电动汽车 B．启帆19号海缆施工船
C．国产大飞机 C919 D．长征五号运载火箭
4．如图所示，试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，塞子冲出。下列说法正确的是（　　）
A．试管中的水是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水温度越高含有的热量越多
C．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能增大
D．水蒸气对橡胶塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同
5．如图是四冲程汽油机的工作原理图，关于汽油机正确的是（ ）
A．一个工作循环的顺序是甲乙丙丁 B．丁图是机械能转化为内能
C．获得动力的是乙图冲程 D．丙图吸入的是空气
6．如图所示，甲、乙、丙、丁是单缸内燃机一个工作循环的四个冲程，该内燃机工作时飞轮转速为2400r/min。以下说法正确的是（　　）
A．该内燃机四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙
B．该内燃机每秒完成20次做功冲程
C．丁冲程发生的能量转化为机械能转化为内能
D．甲、乙、丁三个冲程是靠飞轮的惯性完成的
7．如图所示实验，在橡胶塞被水蒸气冲出的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．酒精燃烧时将内能转化为化学能
B．试管内的水的内能因为热传递而增加
C．橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
D．水蒸气对外做功，内能减少，在试管口汽化成小水滴
8．春节燃放鞭炮时，火药爆炸过程中，其能量转化与图中冲程能量转化相同的是（　　）
A． B．
C． D．
9．关于热机效率下列说法中，正确的是（ ）
A．通过科技创新，采用先进热机的制造工艺，热机效率可以达到100%
B．若汽油机甲的热机效率高于汽油机乙的热机效率，则甲消耗的汽油比乙消耗少
C．柴油机的热机效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．保持汽油机转动部分良好的润滑可以提高汽油机的热机效率
10．某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了1h，消耗汽油5.6kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，在此过程中，下列说法正确的是（　　）
①汽车通过的路程为72000m
②牵引力做功的功率为24000W
③汽油完全燃烧放出的热量为2.576×107J
④汽车发动机的效率为33.54%
A．只有①②③正确 B．只有②③④正确
C．只有①②④正确 D．只有②③正确
二、填空题
11．能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的 保持不变。这个规律叫做 。
12．若将皮球从离地某一高度O点处抛出，皮球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示，皮球经过同一高度的A、B两点时，在A点时的机械能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）B点时的机械能，此过程中，皮球的一部分机械能转化成 ，整个过程中能量 （选填“守恒”或“不守恒”）。
13．柴油机的构造与汽油机类似，不同点在于柴油机有一个喷油嘴而没有火花塞，其压缩冲程结束时，气缸内气体被压缩为高温气体，温度超过柴油的燃点，此时由喷油嘴向气缸内喷入雾化的柴油，柴油迅速燃烧，从而推动活塞做功，则如图中图 是柴油机的做功冲程，柴油燃烧时将 能转化为 能。
14．宁夏的能源储备充足，煤炭、风能、太阳能等多种能源富集互补，是全国首个新能源综合示范区，新能源利用率超过95%，居西北第一，同时水和天然气价格也相对低廉。
（1）小峰家常用天然气烧水。水烧沸腾时，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同；
（2）在标准大气压下用天然气把一壶2kg的水从25℃加热至刚沸腾时，水吸收了多少的热量；[]
（3）若燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，则烧开（2）中的那壶水至少需要燃烧多少天然气？ （天然气热值为，设天然气完全燃烧）
三、作图题
15．请在如图坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
四、实验题
16．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）为了保证结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 相同，以及水的初温和 相同；
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ；
（3）小明同学利用这种实验方案计算出了煤油和菜籽油的热值，请思考：利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。原因有两点：①燃料不能 ；②燃料燃烧放出的热并不能完全被 吸收；
（4）实验装置使用了石棉网，它的作用是 。
五、计算题
17．用天然气烧水，燃烧0.5m3的天然气使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容，天然气的热值，求：
(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；
(2)水吸收的热量Q吸；
(3)天然气灶的效率。
18．我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗HQ3”在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N。燃油的热值为。求：
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量
(2)发动机所做的功W；
(3)发动机的能量转化效率η
19．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，求：
（1）该柴油机活塞1s对外做功几次？
（2）已知这台柴油机将内能转换为机械能的效率为40%，想要获得8.4×107J的机械能，需要消耗多少质量的柴油？（柴油的热值为4.2×107J/kg）
六、综合题
20．小军从说明书中了解到他家汽车的发动机为汽油机，发动机的能量流向如图甲所示。某段时间内，汽车消耗了500g汽油，若汽油的热值q＝4.6×107J/kg。请完成以下问题：
（1）该汽车发动机的热机效率为 ；图乙所示为汽油机的 冲程。
（2）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量为多少？( )
（3）这段时间内冷却水吸收的热量是多少？( )
（4）发动机用循环流动的水冷却汽缸。若流入汽缸周围的冷却水温度是65℃，从汽缸周围流出的冷却水温度是80℃，则这段时间内流过汽缸周围的冷却水质量是多少？[结果保留整数，水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)]( )
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A A D B B B B D C
1．D
【详解】A．拉弯的弓能把箭射得很远，弓能对箭做功，说明弓具有能量，故A正确，不符合题意；
B．高空坠物会砸伤人，坠物能对外做功，说明坠物具有能量，故B正确，不符合题意；
C．台风把大树连根拔起，台风对外做功，说明台风具有能量，故C正确，不符合题意；
D．急流的河水将石头冲走，河水对石头做功，说明河水具有能量；石头被冲走的过程中，石头发生移动，也可以对外做功，说明石头也具有能量，故D错误，符合题意。
故选D。
2．A
【详解】A．光伏发电是将光能转化为电能，故A错误，符合题意﹔
B．风力发电是将风能（风的机械能）转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．电机抽水是将电能转化为水的机械能，故C正确，不符合题意；
D．放水发电是将水能（水的机械能）转化为电能，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．A
【详解】A．电动汽车使用的是电动机，是将电能转化为机械能，使用的不是热机，故A符合题意；
B．启帆19号海缆施工船使用的动力装置是将内能转化为机械能，使用的是热机，故B不符合题意；
C．国产大飞机 C919使用的动力装置是将内能转化为机械能，使用的是热机，故C不符合题意；
D．长征五号运载火箭使用的动力装置是将内能转化为机械能，使用的是热机，故D不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】A．加热过程中，水吸热，温度升高、内能增大，水的内能增大是通过热传递方式实现的，故A错误；
B．热量是过程量，不能说含有热量，故B错误；
C．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气的内能减小，故C错误；
D．水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，能量转化情况与汽油机的做功冲程相同，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】ABC．甲图：气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能，获得动力；乙图：排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，无能量转化；丙图：进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程；丁图：气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，即一个工作循环的正确顺序是丙丁甲乙，故AC错误，B正确；
D．丙图是吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】A．甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图是进气门打开，排气门关闭，此时活塞向下运动，是吸气冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，此时活塞向上运动，是排气冲程；丁图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，所以，该内燃机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故A错误；
B．由题知，该内燃机工作时飞轮转速为2400r/min，即40r/s，因飞轮每转2周对外做功一次，所以该内燃机每秒完成20次做功冲程，故B正确；
C．丁冲程是做功冲程，该冲程中将内能转化为机械能，压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能，故C错误；
D．内燃机4个冲程中只有做功冲程将内能转化为机械能获得动力，其它三个冲程都是靠惯性来完成，所以，甲、乙、丙三个冲程是靠惯性完成的，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】A．根据能量转化可知，酒精通过燃烧，将化学能转化为内能，故A错误；
B．试管内的水吸收热量，温度升高，是通过热传递增加物体内能，故B正确；
C．试管内水蒸气将软木塞冲出的过程中，利用内能做功，将水蒸气的内能转化为软木塞机械能；汽油机的压缩冲程机械能转化成内能，该实验中能量转化是内能转化为机械能，能量转化形式不同，故C错误；
D．活塞冲出时，水蒸气的内能对活塞做功，水蒸气的内能会减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，形成“白气”，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】燃放鞭炮时，鞭炮里的炸药燃烧，释放出大量的内能，同时在空中炸响，对空气做功，将内能转化为了机械能；与汽油机的做功冲程能量转化的方式相同；
A．如图，两期门关闭，活塞上行，为压缩冲程，故A不符合题意；
B．如图，两期门关闭，活塞下行，为做功冲程，故B符合题意；
C．如图，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，故C不符合题意；
D．如图，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程，故D不符合题意。
故选B。
9．D
【详解】热机效率是指热机有效利用的能量（有用功）与燃料完全燃烧放出的能量的比值。
A．热机在工作的过程中，始终会有能量的散失，故热机的效率不可能达到100%，故A错误；
B．甲汽油机比乙汽油机的效率高，在做相同有用功的情况下，甲消耗的燃料才少，故B错误；
C．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，在压缩冲程中压缩程度大，做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关，故C错误；
D．保证转动部分良好的润滑，减小机械摩擦，可以减小额外功，从而提高热机的效率，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】①汽车的速度为
v=72km/h=20m/s
根据可知，汽车通过的路程为
s=vt=20m/s×3600s=72000m
故①正确；
②汽车在水平面上做匀速直线运动，受到的牵引力好摩擦力是一对平衡力，则
F=f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N
牵引力做功的功率为
故②正确；
③则消耗的燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=4.6×107J/kg×5.6kg=2.576×108J
故③错误；
④汽车牵引力做的功为
W=Fs=1200N×72000m=8.64×107J
汽车发动机的效率为
故④正确。
故选C。
11． 总量 能量守恒定律
【详解】[1][2]能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这个规律叫做能量守恒定律。
12． 大于 内能 守恒
【详解】[1][2][3]皮球在运动过程中受阻力作用，阻力做功使皮球的机械能减少，一部分机械能转化为内能，A、B两点相比较，B点在A点之后，其机械能的总量少于A点，在整个过程中，能的总量是守恒的。
13． 甲 化学 内
【详解】[1]图中甲图燃料燃烧，气体对外做功，内能转化为机械能，活塞向下移动，所以图甲表示的是做功冲程。
[2][3]柴油燃烧时向外放热，将储存的化学能转化为内能。
14． 做功 0.0375m3
【详解】（1）[1]水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能。
（2）[2]在标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量
（3）[3]由可得，天然气完全燃烧放出的热量
由可得，需要天然气的体积
15．
【详解】热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，它和燃料的质量、放出热量的多少无关，所以煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象是与横轴平行的直线，如图：
16． 质量 水的质量 煤油 偏小 完全燃烧 水 使受热均匀
【详解】（1）[1][2]因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等。
（2）[3]由图表数据可知甲杯中的水温度升高的多，即水吸收的热量较多，说明煤油放出的热量较多，所以煤油的热值较大。
（3）[4][5][6]由于燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热会散失到空气中，又被烧杯等实验装置吸了热，使得燃料燃烧放出的热并不能完全被水吸收，因此计算出热值比实际要偏小些。
（4）[7]使用石棉网可以让烧杯被加热时可以受热均匀。
17．(1)3.5×107J
(2)2.1×107J
(3)60%
【详解】（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量为
（2）水吸收的热量为
（3）天然气灶的效率为
18．(1)1.35×107J
(2)5.4×106J
(3)40%
【解析】【小题1】消耗的燃油完全燃烧产生的热量
Q放=mq=0.3kg×4.5×107J/kg=1.35×107J
【小题2】发动机牵引力的功率
P=Fv=1000N×18m/s=1.8×104W
发动机做的功
W=Pt=1.8×104W×5×60s=5.4×106J
【小题3】发动机的能量转化效率
19．（1）30 （2）5kg
【分析】（1）内燃机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次；
（2）利用效率公式计算柴油燃烧放出热量，再利用Q放=mq计算燃料质量．
【详解】(1)已知飞轮转速为3600r/min，即60r/s，而一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以该柴油机1s对外做功30次；
(2)由η=放得，柴油燃烧需放出的热量：
Q放===2.1×108J，
由Q放=mq得，需要柴油的质量：
m油===5kg，
20． 31% 做功 2.3×107J 6.9×106J 110kg
【详解】（1）[1]该汽车发动机的热机效率为
η=1-33%-30%-6%=31%
[2]根据图乙可知，汽油机两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程。
（2）[3]汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J
（3）[4]这段时间内冷却水吸收的热量
Q吸=Q放×30%=2.3×107J×30%=6.9×106J
（4）[5]这段时间内流过汽缸周围的冷却水质量
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