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2026-2027人教版物理九年级素养巩固
第十四章内能的利用
一、选择题：1-6小题为单选，7-9为多选题。
1.下列说法错误的是( )
A. 能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B. 只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律
C. 能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D. 任何形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量保持不变
2.一台单缸四冲程汽油机，它的转速是，做功冲程中燃气推动活塞一次做功，那么这台汽油机的功率为( )
A. B. C. D.
3.如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率等于( )
A. B.
C. D.
4.厦门市出租车采用天然气来代替燃油，减小了污染，而且降低运营成本．某出租车在一段时间内消耗了天然气，若天然气的热值为，水的比热容为，这些天然气完全燃烧，可放出的热量且这些热量可使吨的水温度升高的温度分别为( )
A. ； B. ；
C. ； D. ；
5.如图所示，天工开物记载了古人炒蒸油料的场景，下列说法正确的是( )
A. 能闻到油料的香味，这是由于分子在不停地做无规则运动
B. 木炭燃烧时，木炭的内能转化为化学能
C. 木炭燃烧时，木炭的热值逐渐变小
D. 不断地翻炒油料，主要是利用做功的方式增加油料的内能
6.下表是某品牌小轿车的一些技术参数。其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大。空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为，内高温高压的燃气推动飞轮转动圈。在最大功率工作时，下列说法正确的是( )
项目 参数
排气量
最大功率
空燃比
汽油的热值
A. 内高温高压的燃气推动活塞做功次
B. 做功一次消耗汽油的质量为
C. 内做的有用功为
D. 发动机的效率约为
7.下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是( )
A. 柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B. 在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式
C. 柴油机和汽油机一个工作循环都是由个冲程组成，压缩冲程把内能转化为机械能
D. 柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物
8.关于热机，下列说法正确的是( )
A. 热机是将燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器
B. 四冲程汽油机工作时，只有做功冲程发生了能量转化
C. 汽油机、柴油机汽缸顶部分别是火花塞和喷油嘴，它们点火方式不同
D. 用水循环来降低热机的温度，主要是利用了水比热容较大的特性
9.下表是某品牌小轿车的一些技术参数，下列说法不正确的是( )
车型 某品牌小轿车
排气量
最大功率
空燃比 ：
汽油的热值
A. 汽油机的飞轮在内转动圈，则高温高压燃气推动活塞做功次
B. 汽油的热值是指汽车的汽油完全燃烧释放的热量
C. 汽油机在以最大功率工作时，内做的有用功为
D. 对汽油机发动机进行改进后，汽油发动机的效率可达
二、填空题：本大题共6小题。
10.下列现象：煤炭燃烧热水变凉搓手取暖温度计测温度。其中属于能量转移的是 ，属于能量转化的是 。
11.如图是荡秋千的简化模型，摆球从点由静止释放，到达点后返回，摆球荡起的高度越来越低，这一过程摆球的 能转化为内能， 选填“遵循”或“不遵循”能量守恒定律。某次摆球由左向右摆动，、两点等高，则摆球在位置的速度 选填“大于”“小于”或“等于”在位置的速度。
12.火箭常采用无毒、无污染的液氢作为燃料，是因为该燃料具有较大的 ，完全燃烧该燃料释放出的热量为 。燃料的热值为
13.如图所示，汽油机此时处于 冲程。当汽油燃烧不充分时会排放“黑烟”，此时汽油的热值 ，汽油机的效率会 。后两空均选填“变大”“变小”或“不变”
14.某燃气热水器将质量为、温度为的水加热到，消耗天然气。在此过程中水吸收的热量是 ，热水器的热效率是 。
15.天工开物是我国古代的科学著作，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，一一倾于枧内，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。筒车“昼夜不息”， 填“能”或“不能”说明它就是永动机，理由是 。
7三、作图题：本大题共2小题。
16.如图所示，甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，试在乙图中用“”表示阀门，画出做功冲程进气门、排气门的开闭情况，用“”或“”表示活塞运动方向。
17.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的关系图像；
四、实验探究题：本大题共4小题4。
18.有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据，根据数据绘制的图形如图所示，请你根据图形所提供的信息回答以下问题：
小明探究的问题的自变量是______选填选项前的字母
A.保温杯的品牌
B.水冷却的时间
C.水的温度
请比较甲、乙两种保温杯的保温效果______选填选项前的字母
A.甲保温杯的保温效果好
B.乙保温杯的保温效果好
C.甲、乙两种保温杯的保温效果一样好
从图象中可看出：甲杯水的温度变化规律是______选填选项前的字母
A.先快后慢地下降
B.先慢后快地下降
C.匀速下降
请估计当时实验室的室温是______．
19.小明采用如图所示的装置进行进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和水的______选填“初始温度”、“质量”一定要相等；
实验后，可以通过比较__________填“加热时间”或“水升高的温度”来比较酒精和碎纸片放出的热量多少；
从表格中数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后，______放出的热量多；
通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是______填“相同”或“不同”的；
20.如图是四个热学实验。请在下面空格处用字母表示相关实验：
说明做功可以改变物体内能的是 ；说明研究热机原理的是 。
说明分子之间有作用力的是 ；说明分子是在永不停息地运动的是 。
在实验中应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 选填“上”或“下”；这样做的目的是： 。
21.跨学科实践小组利用酒精灯、易拉罐、去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇等材料组装成汽轮机模型如图。实验时，向易拉罐内注入适量水，密封罐口后用酒精灯加热，当水蒸气从中性笔管喷出时，能推动小风扇的扇叶转动。
组装汽轮机模型时把易拉罐平放在支架上，应将中性笔管插入易拉罐靠 选填“上”或“下”的部分。点燃酒精灯加热易拉罐，观察到水沸腾后有“白气”喷出，扇叶转动，同时扇叶温度升高，扇叶内能 选填“增大”或“减小”。
汽轮机模型工作时，水蒸气推动扇叶转动时发生的能量转化是 ，这与图中汽油机的 选填字母冲程相似。
在测试过程中同学们发现，扇叶转动几圈后就停止了转动，用手拨动扇叶，扇叶转动几圈后又停止了转动。针对风扇进行改进的措施可以是： 。写出一条即可
改进后，扇叶能持续稳定转动，但速度较小，小阳提议用干抹布覆盖易拉罐顶部，尝试后扇叶转动速度变大，该操作提高了汽轮机模型的 选填“燃料热值”或“输出功率”。
五、综合题：本大题共4小题，共32分。
22.如图甲所示是小强家新装的燃气热水器，某“环境小组”的同学在研究性活动中对此燃气热水器耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图象如图乙所示。水的比热容为，水的密度，天然气的热值约为求：
型燃气热水器 能耗等级 热效率 容量 适应水压
适用：天然气、液化石油气 Ⅱ
加热时，水吸收的热量；
加热时，该燃气热水器消耗的天然气。
23.随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了普通家庭．小军家小汽车的总质量为，额定功率：，水箱容量为假若该车在水平路面上以的功率匀速行驶，消耗汽油，求小汽车发动机的效率．
24.阅读短文，回答文后问题。
如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。四缸发动机的排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离既冲程长。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
排量
输出功率
转速
发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将____能转化为____能。
有一台四缸发动机，其主要技术指标如上表所示。
该发动机在内做功____，单缸排量____。
在每个做功冲程里，发动机做功____。
在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为，式中表示燃气对活塞的压强，表示排量，则____
图为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式的证明，请将推导过程补充完整要求各表达式均用、或表示：
设活塞的面积为，冲程长为，燃气对活塞的压强为，则
燃气对活塞的压力：____，
燃气对活塞所做的功：____，
又根据数学知识可知发动机的单缸排量：____，
故。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
10.
11.机械；遵循；大于
12.热值；
13.做功；不变；变小
14.；
15.不能；筒车工作时消耗了水的动能，将水流的动能转化为筒车的机械能
16.
17.
18.；；；．
19.质量；水升高的温度；酒精；不同
20.；；；；下；避免重力对实验结果的影响
21.上；增大；内能转化为机械能；；给扇叶的转轴添加润滑油减小扇叶的质量增加扇叶的数量；输出功率
22.解：
热水器注满水的体积，
由可知水的质量：
；
由图象可知，加热，水的温度从升高到，
水吸收的热量：
；
由得燃气完全燃烧放出的热量：
，
由可得需要天然气的体积：
。
答：加热时，水吸收的热量为；
加热时，该燃气热水器消耗的天然气。
23.解：小汽车以功率匀速直线行驶牵引力所做的功：
，
完全燃烧汽油放出热量：
，
小汽车发动机的效率为：
。
答：小汽车发动机的工作效率是。
24.内；机械；
；；；
；
；；

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