2019年人教新版九年级上册物理第十四章《内能的利用》单元测试卷及解析

2019年人教新版九年级上册物理第十四章《内能的利用》单元
测试卷
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、选择题（题型注释）
A. 水力发电
B. 太阳能热水器
C. 电饭煲
D. 火箭点火升空
2.自然界各种形式的能量可以相互转化。

下列关于机械能与其他形式能量的转化的说法不正确的是
A. 帆船行驶时，风能转化为动能
B. 水电站将水的电能转化为机械能
C. 汽车刹车过程中，刹车片会发热，将动能转化为内能
D. 自行车运动员奋力蹬车时，人体内的部分化学能转化为动能
3.根据能量守恒定律，下列说法正确的是（）
A．只要科技足够先进，不需要外界能量的永动机是可以制成的
B．我们消耗了电能，电能就转化为其它能量了
C．能量是守恒的，世界不会有能源危机
D．在热传递中能量从低温物体转移到高温物体
4.如图所示，从斜面上滚下的小球能推动平面上的木块前进一段距离，最后小球和木块都静止，对此现象，下列说法中正确的是
A. 小球和木块的机械能都消失了
B. 小球的机械能转移到木块上，但机械能的总量保持不变
C. 小球与木块都静止后，能量不守恒了
D. 小球和木块的机械能转化成其他形式的能量（如内能等），但能的总量保持不变
5.近年来我国航空航天事业取得了长足进步，下列说法中错误的是
A. 2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星﹣﹣“墨子号”，发射卫星的火箭经常使用液态氢作为燃料，液态氢具有较大的热值
B. 2017年4月，“天舟一号”货运飞船与先前发射升空的“天宫二号”空间实验室完成了交会对接。

对接后以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”是运动的
C. 2017年4月，国产直升机AC311A成功试飞。

直升机悬停在空中时，旋翼对空气施加了向下的力，空气对旋翼也施加了向上的反作用力
D. 2017年5月，国产大飞机C919完成了首飞。

客机飞行时机翼上表面空气流速大，压强小，因此获得向向上的升力
6.现代汽车的发动机采用电子燃油喷射系统取代传统的化油器，俗称电喷发动机。

下列关于电喷发动机的说法中不正确的是（）
A. 电喷发动机在压缩冲程末，由喷油嘴将一定数量的汽油喷入汽缸
B. 电喷发动机能提高燃料的利用率
C. 电喷发动机可以减少有害气体的排放
D. 电喷发动机可以提高燃料的热值，提高发动机的功率
7.热机的效率是热机性能的一个重要指标，下面关于热机效率的叙述中正确的是
A. 在设计和制造上，要不断改进和革新，以减少各种能量损失，就有可能使热机的效率达到100%
B. 两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油量小的那辆车效率高
C. 使用热值大的燃料可以提高热机的效率
D. 发动机的功率越大，热机的效率越高
8.如图所示，在透明塑料盒上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，打开盒盖，在盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖好，然后，按动火花发生器的按钮，盒内酒精燃烧将盒盖冲出去，下列图是汽油机的四个冲程，其中，能量转化与此相同的是
A. B. C. D.
9.下列关于功、能和热量的描述中不正确的是
A. “嫦娥一号”飞船在加速升空的过程中，机械能的总量保持不变
B. 地震形成的“堰塞湖”有潜在的危险性，是因为积蓄在高处的湖水有很大的重力势能
C. 物体的温度越高，具有的热量就越多
D. 物体的内能越多，具有的功就越多
10.下列关于能量转化的说法中正确的是
A. 电动机将电能转化为内能
B. 发电机将电能转化为机械能
C. 太阳能电池将太阳能转化为电能
D. 四冲程柴油机的做功冲程将内能转化为机械能
11.有关能量守恒定律，下列说法中不正确的是
A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B. 能量守恒定律只适用于能量转化过程
C. “摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律
D. 按照能量守恒定律，宇宙中的能量总和永远不会增减
12.双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是
A. 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B. 以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C. 在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大
D. 燃料燃烧过程中发生的能量转化是把化学能转化为内能
13.汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法正确的是
A. 汽油机和柴油机都是内燃机
B. 在吸气冲程中，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C. 汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次
D. 柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高
第II卷（非选择题）
二、填空题
①_____；②_____；③_____。

15.近年来，一些地区推广使用乙醇汽油．乙醇汽油是由10％的乙醇与90％的汽油混合而成；乙醇汽油燃烧过程是________能转化为内能的过程。

16.不少人曾经设想制造一种不需要动力就可以源源不断地对外做功的“永动机”。

这个设想不可能实现的根本原因在于它违反了________定律，能源利用的实质是能量的转化或转移，因为能量的转化或转移具有________性，所以，人类可利用的能量不断减少，开发利用新能源是当务之急。

17.然气是一种清洁燃料，沈阳市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴油或汽油。

它燃烧时释放的内能转化为汽车的_____能。

已知天然气的热值为7×107J/m3，某汽车消耗
2L天然气所释放的热量为_____J（假设天然气完全燃烧）。

18._____机是最早的热机。

_____改进、完善了蒸汽机。

19.人登山时，将人体内的一部分化学能转化为机械能。

_____（判断对错）
20.用热水袋取暖过程中发生能量转移。

_____（判断对错）
21.热值越大，燃烧时放出的热量越多。

_____（判断对错）
22.可以用技术提高热机的效率，可以达到100%．_____（判断对错）
23.四冲程内燃机中，只有做功冲程是燃气对外做功_____。

（判断对错）
24.取一只透明的胶卷盒，底部钻一小孔，刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向塑料盒盖中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后启动电火花发生器的按钮，电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气，产生的燃气将塑料盒盖喷出很远．
（1）酒精燃烧是将______能转化为______能．
（2）在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的______能减少，转化为______能．
（3）根据这个原理，可以制造的机械是______，这种机械的效率______ 1（填“＞”“＜”或“=”）．
25.今年4月20日，四川雅安发生7.0级地震，引发了人们对灾区的高度关注。

（1）地震是地壳变动的形式之一，板块的_________和张裂是引起地壳变动的最主要原因。

（2）5月初，灾区普降暴雨，局部引发山体滑坡。

高处滑下的泥石流由于具有巨大的
三、解答题
30kW．当它以额定功率在水平路面上匀速直线行驶10min，消
耗汽油1.3kg，则
（1）小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功为多少？
（2）完全燃烧1.3kg汽油放出的热量为多少？
（3）小汽车发动机的效率为多少（汽油的热值为4.6×107J/kg）？
27.（1）已知燃气的热值为4×107J/m3，求完全燃烧多少立方米燃气可放出8.4×105J的热量。

（2）在标准大气压下，如果这些热量全部被水吸收，则可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到多少摄氏度？[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。

四、作图题
Q的关系图象。

（____）
29.甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙、丙中分别画出做功和排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。

（_______）
参考答案
1.D
【解析】1.
判断是否通过化学反应提供能量，实质将化学能转化为其它形式的能。

A、水力发电是由于水的流动发电，机械能转化为电能，故A错误；
B、太阳能热水器的原理利用太阳能转化为内能，故B错误；
C、电饭煲消耗了电能，转化为内能，故C错误；
D、火箭升空需要燃料燃烧放出热量，是通过化学反应把化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故D正确。

故选D。

2.B
【解析】2.
A. 帆船行驶时，风能做功使船前进，所以风能转化为船的动能，故A正确；
B. 水电站将水的机械能转化为电能，故B错误；
C. 汽车刹车过程中，机械能克服摩擦做功，所以刹车片会发热，将动能转化为内能，故C 正确；
D. 自行车运动员奋力蹬车时，人体内的部分化学能做功，转化为自行车前进的动能，故D 正确；
故选B。

3.B
【解析】3.
试题分析：（1）永动机违背了热力学第二定律，是不可能制成的；
（2）电能可以转化为其他形式能；
（3）能量可以相互转化或转移，但转化后的能源不一定能被利用；
（4）在热传递中能量从高温物体转移到低温物体．
解：A．永动机违背了热力学第二定律，是不可能制成的．故A错误．
B．能量在转化的过程中，即不能凭空产生，也不能凭空消失，电能转化为其他形式的能量也是如此，不会消失，故B正确．
C．能量在使用中发生转化和转移，总量是不会变化的，但能源不是取之不尽用之不竭，也会发生危机，故C错误；
D．热传递过程中能量从高温物体转移到低温物体，故D错误．
故选B．
4.D
【解析】4.
小球在高处时具有重力势能，当小球滚下时，重力势能转化为动能，在小球与木块共同前
进的过程中，机械能再转化为内能。

A、由能量守恒定律可知，能量不会消失，故A错误；
B、小球和木块都静止了，说明小球和木块的机械能减小了，故B错误；
CD、由于小球与斜面、小球和木块与水平面间都有摩擦存在，小球和木块都要克服摩擦做功，使机械能转化为内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变，故C错误，
D正确。

故选D。

5.B
【解析】5.
A. 卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同
质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A正确；B. “天舟一号”飞船与“天宫二号”实现成
功对接后，保持相对静止，以对方为参照物，两者都是静止的，所以选择“天宫二号”为参
照物，“天舟一号”是静止的，故B错误；C. 直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力，由于物体间力的作用是相互的，所以空气对直升机施加了一个竖直向上的反作用力，
这个力就是飞机向上的升力，故C正确；D. 机翼上方的空气流速大，压强较小；机翼下方
的空气流速小，压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，飞机受到向上的升力，故D正确。

故选：B。

6.D
【解析】6.电子燃油喷射系统就是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比，油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置；电喷发动机的电子燃油喷射系统能控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻，是能准确控制混合气的质量，保证气缸内的燃料完全燃烧，提高了燃料的利用率，减少了有害气体的排放，同时它还提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率，综上所述只有D不正确，故选D。

7.B
【解析】7.
热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，热机工作过程中存在的各
种形式的能量损失，热机排出的废气损失能量，克服摩擦做功损失损失能量，机械吸收能
量等；
两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，由速度的公式可知其时间关系，
再由公式W=Pt判断所做有用功的关系，再由耗油量判断车效率的高低；
功率是表示物体做功快慢的物理量。

A、热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，热机工作过程中存在
的各种形式的能量损失，故热机的效率不可能达到100%．故A错误；
B、以相同的速度行驶相同的路程，由公式t=s
v
可知，其时间相等，而两辆车的型号相同，
故功率相同，由公式W=Pt可知，所做的有用功相同，热机效率等于有用功和燃料完全燃
烧放出的总能量之比，耗油量小的那辆车效率高，故B正确；
C、热机的效率与燃料的热值没有关系，提高燃料的利用率是提高热机效率的关键，故C
错误；
D、热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关，故D错误。

故选B。

8.C
【解析】8.
（1）内燃机的工作原理是气体的内能转化为机械能，对外做功；
（2）根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程。

电火花打火时，酒精气体燃烧膨胀做功，最后内能转化为盒盖的机械能，可以看到盒盖飞出，即内能转化为机械能；
图A中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，即吸气冲程，故A错误；
图B中，两个气门都关闭，活塞向上运动，即压缩冲程，机械能转化为内能，故B错误；
图C中，两气门都关闭，活塞向下运行，是做功冲程，此时内能转化为机械能，与电子式
火花发生器的能量转化相同，故C正确；
图D中，进气门打开，排气门关闭，活塞向上运动，即排气冲程，故D错误。

故选C。

9.ACD
【解析】9.
根据飞船在加速过程中速度和高度、质量的变化来判断机械能的变化；
物体由于被举高而具有的能量叫重力势能；
在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量只能用吸收或放出来描述；
如果一个物体能够做功，这个物体就具有能量；一个物体具有的能量越多，它能够做的功
就越多。

A、飞船在加速上升的过程中，质量一定时，速度变大，动能变大，上升时高度变大，重
力势能变大，机械能包括动能和势能，所以机械能变大，故A错误，符合题意；
B、积蓄在高处的湖水有一定的高度，所以具有一定的重力势能，故B正确，不符合题意；
C、热量是指在热传递过程中传递内能的多少，是一个过程量，不能用具有来描述，故C
错误，符合题意；
D、物体的内能越多，能够做的功就越多，故D错误，符合题意。

故选ACD。

10.CD
【解析】10.试题分析：电动机工作时，将电能转化为了机械能，故A错误；发电机工作时，将机械能转化为电能，故B错误；太阳能电池工作时，将太阳能转化为了电能，故C正确；四冲程柴油机的做功冲程中，将内能转化为了机械能，故D正确，故选CD。

11.ABC
【解析】11.
能量即不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到
另一个物体上，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的。

A、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故A错误，符合题意；
B、能量守恒定律既适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故B错误，符合题意；
C、“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C错误，符合题意；
D、根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故D正确，不符合题意。

故选ABC。

12.CD
【解析】12.
（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值；
（2）热机工作过程中，燃料在燃烧过程中，仍有热散失，仍需克服摩擦做额外功；
（3）对物体做功（克服摩擦做功、压缩气体做功），物体的内能增加、温度升高；
（4）燃料在燃烧时，把燃料的化学能转化为内能。

A、由Q放=mq可知，燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关，燃料的热值越大，质量未知，放出的热量不一定越多，故A错误；
B、任何热机，或多或少的都有热量散失，而且都需要克服摩擦做额外功，因此机械效率
不能达到100%，故B错误；
C、在压缩冲程中，压缩燃料的混合物做功，将机械能转化为内能，温度升高、内能增加，故C正确；
D、燃料燃烧过程中，消耗化学能，产生内能，把化学能转化为内能，故D正确。

故选CD。

13.ACD
【解析】13.
柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都是热机，因为燃料都是在气缸内燃烧，又都
叫做内燃机；
工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；
四冲程内燃机工作时，活塞在气缸中往复运动两次，完成一个工作循环，做一次功，共计
四个冲程；
在热机中，用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率。

A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中将燃料燃烧释放出的内能转化为活塞的机
械能，故A正确；
B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故B错误；
C、汽油机和柴油机的一个工作循环，共有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，只有做功冲程对外做功一次，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成，故C正确；
D、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，故D正确。

故选ACD。

14.距离功率势能
【解析】14.
从做功的两个必要因素：作用在物体上的力和在力的方向上移动的距离；
功率表示做功快慢的物理量；
动能和势能统称为机械能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，由于发生弹性形变而
具有的能叫弹性势能。

做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；
功率是表示做功快慢的物理量；
机械能包括动能和势能，势能包括重力势能和弹性势能。

15.化学
【解析】15.
看清该过程中消耗了那种形式的能，进而产生了那种形式的能，即可判断出该过程中的能
量转化．
乙醇汽油燃烧过程消耗化学能，产生内能，故该过程是将化学能转化为内能的过程。

16. 能量守恒方向
【解析】16.根据能量守恒定律知道：能量的利用过程，本质是能量的转移或转化过程，在转移或转化过程中，总量是不变的；但能量的转移或转化具有方向性，所以人类可利用的
能量不断减少，出现了能源危机。

17.机械 1.4×105
【解析】17.
（1）内燃机可以把燃料燃烧释放的内能转化为机械能；
（2）根据Q=Vq得到天然气所释放的热量。

汽车的内燃机可以将天然气燃烧时释放的内能转化为汽车的机械能；
由题意可得，2L天然气所释放的热量：Q放=qV=7×107J/m3×2×10-3m3=1.4×105J。

18.蒸汽瓦特
【解析】18.
17世纪，人类发明了热机。

最早的热机是蒸汽机，后来许多人对它不断改进，其中贡献最
大的是英国人瓦特，他在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。

最早的热机是蒸汽机，英国工程师瓦特改进了蒸汽机性能，在18世纪得到广泛使用，使人类进入了工业化时代。

故答案为：蒸汽；瓦特。

19.正确
【解析】19.
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
得到的能量。

人登山时，消耗了人体内的一部分化学能，高度增加，机械能增大，化学能转化为机械能，说法正确。

20.正确
【解析】20.
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；做功改变物体内能的实质是能量的转化，热
传递改变物体内能的实质是能量的转移。

用热水袋取暖，是通过热传递的方式改变内能的，热传递实质是能量的转移，故说法正确；
21.错误
【解析】21.
根据热值概念可得热量公式Q=mq，根据热量的计算公式可知燃料放出的热量与质量和热
值有关。

由Q=mq 可知，燃料放出的热量与质量和热值有关，因此仅热值无法确定放出热量的多少，故该说法错误。

22.×
【解析】22.
热机效率的概念：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高．
热机在工作过程中，燃料不可能完全燃烧，尾气带走较多的热量，机器本身散热，克服机械间摩擦做功，剩余的能量才是有用的能量，在燃料完全燃烧提供的能量中只占很少一部分，所以热机效率不可能达到100%，所以此说法错误。

23.√
【解析】23.
四冲程内燃机中，只有做功冲程是燃气对外做功，把内能转化为机械能，故正确；
24. 化学 内 内 机械 热机 ＜
【解析】24.(1)电子式火花发生器点火后，酒精燃烧将酒精的化学能转化为内能；(2)酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能减少，内能转化为塑料盒盖的机械能；(3)根据燃料燃烧产生的燃气对外做功这个原理，可以制造出的机器是热机；因为热机工作时存在额外功，故这种机械的效率<1.
25.(1)碰撞；(2)动。

【解析】25.（1）地震是板块间的碰撞而引起的，碰撞后地壳受力而发生形变，产生振动而形成地震；（2）高处滑下的泥石流具有巨大的动能，它能够做功从而对灾区的群众和财物会造成很大的伤害。

26.（1）1.8×
107J ；（2）5.98×107J ；（3）30.1%。

【解析】26.
(1)由P ＝W t 可得，小汽车牵引力力所做的机械功：W ＝Pt ＝30×103W ×10×60s ＝1.8×107J ；
(2)完全燃烧汽油放出热量：Q 放＝mq ＝1.3kg ×4.6×107J /kg ＝5.98×107J ；
(3)小汽车发动机的效率：η＝W Q 放＝
1.8×107J 5.98×107J =30.1%.
27.（1）0.021m 3；（2）95℃，
【解析】27.
(1)由Q 放＝Vq 得，燃气体积：V ＝Q 放q
＝8.4×105J 4×107J/m 3＝0.021m 3;(2)由Q 吸＝cm(t−t 0)得水的末温度：t ＝t 0+Q 吸cm ＝15℃+8.4×105J
4.2×103J/(kg⋅℃)×2.5kg ＝95℃.
28.
【解析】28.
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。

热值是燃料的一种特性，它和燃料的质量、放出热量的多少无关，所以酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象是与热量Q平行的直线，如图所示：
29.
【解析】29.
做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，如下图所示：。