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2026-2027 学年九年级全一册物理单元自测
第14 章 内能的利用·基础通关
满分100 分，建议时长60 分钟
一、单选题（本大题共13 小题，每小题3 分，共39 分。每小题只有一个选项符合题意）
1．（本题3 分）自然界的各种现象互相联系，能量之间的相互转化也非常普遍。以下现象与其主要发生的
能量转化对应关系正确的是（ ）
A．电池充电——化学能转化为电能
B．燃料燃烧——化学能转化为内能
C．来回迅速摩擦双手——内能转化为机械能
D．太阳能电池——太阳能转化为化学能
【答案】B
【详解】A．电池充电时，消耗电能，电池内部发生化学变化，是将电能转化为化学能。故A 错误；
B．燃料燃烧时，发生化学变化，放出热量，是将化学能转化为内能。故B 正确；
C．克服摩擦做功，手的温度升高，内能增大，是将机械能转化为内能。故C 错误；
D．太阳能电池接收阳光，产生电流，是将太阳能转化为电能。故D 错误。
故选B 。
2．（本题3 分）以下情景中，关于能量转化的说法正确的是（ ）
A．钻木取火的过程中，内能转化为机械能
B．电动机在通电转动过程中，机械能转化为电能
C．蓄电池充电时，电能转化为机械能
D．汽油机工作过程中，化学能转化为机械能
【答案】D
【详解】A．钻木取火的过程中，机械能转化为内能，故A 错误；
B．电动机工作时将电能转化为机械能，故B 错误；
C．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，是电能转化为化学能，故C 错误；
D．汽油机工作过程中，燃料的化学能先转化为内能，再转化为机械能，故D 正确。
故选D。
3．（本题3 分）关于能量的转化与守恒的说法中不正确的是（ ）
A．能量不可以凭空产生，也不会凭空消灭
B．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
C．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化
D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变
【答案】B
【详解】A．根据能量守恒定律可知，能量不可以凭空产生也不会凭空消灭，故A 正确，A 不符合题意；
B．热传递是能量的转移过程，热传递改变物体的内能是同一形式的能在不同物体间或同一物体的不同部分
间转移的过程，故B 错误，B 符合题意；
C．做功可以使能量从一种形式转化为另一种形式，各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化，故C 正
确，C 不符合题意；
D．能量在转化和转移的过程中效率不可能达到100%，总会有损耗，但能量的总量保持不变，故D 正确，
D 不符合题意。
故选B。
4．（本题3 分）如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，过一段时间后，
可观察到软木塞冲出，这个过程的能量转化与单缸四冲程汽油机的（ ）相同。
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
【答案】C
【详解】在热水瓶中注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，过一段时间后，软木塞被冲出这个过程中，
水蒸气对软木塞做功，内能转化为机械能，与单缸四冲程汽油机的做功冲程能量转化形式相同，故ABD 不
符合题意，C 符合题意。
故选C。
5．（本题3 分）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】A．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，气体流出汽缸，属于排气冲程，故A 不符合
题意；
B．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，属于做功冲程，该冲程中内能转化成机械
能，使汽车获得动力，故B 符合题意；
C．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，该冲程中机械能转化为内能，故C 不符
合题意；
D．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，气体流入汽缸，属于吸气冲程，故D 不符合题意。
故选B。
6．（本题3 分）如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．甲图为做功冲程，其能量转化情况与图丙中压活塞引燃硝化棉过程相同
B．乙图为压缩冲程，其能量转化情况是机械能转化为内能
C．图丙中用力迅速压下活塞，对空气做功使空气的内能减小，温度降低
D．图丁瓶子内的空气推动塞子跳起时，原来透明的瓶内充满了白雾是水发生了汽化现象
【答案】B
【详解】A．甲图为做功冲程，其能量转化情况是内能转化成机械能；图丙中压活塞引燃硝化棉，其能量转
化情况是机械能转化成内能。故A 错误；
B．乙图为压缩冲程，活塞压缩气体做功，其能量转化情况是机械能转化为内能。故B 正确；
CD．图丙中用力迅速压下活塞，是空气对活塞做功，空气的内能减小，温度降低，白雾是水蒸气遇冷发生
了液化现象。故CD 错误。
故选B。
7．（本题3 分）喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图
甲）；扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖（如图丙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丁）。
图乙和图丁所示的过程，分别与四冲程内燃机两个冲程类似，下列说法正确的是（ ）
A．图乙相当于压缩冲程，将内能转化为机械能
B．图丁相当于做功冲程，将内能转化为机械能
C．图乙相当于做功冲程，将机械能转化为内能
D．图丁相当于排气冲程，将机械能转化为内能
【答案】B
【详解】扭转瓶身时，通过外力挤压瓶内气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高。此过程中机械
能转化为内能，相当于四冲程内燃机的压缩冲程；瓶内温度较高、压强较大的气体将盖子冲出，气体对盖
子做功，气体内能减小，温度降低，导致气体中的水蒸气液化成为小水滴，就是我们看到的“白雾”。此过程
中内能转化为机械能，相当于四冲程内燃机的做功冲程。故ACD 错误，B 正确。
故选B。
8．（本题3 分）下列说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧得越充分，热值越大
B．热传递中，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
C．柴油机吸气冲程中吸入的是柴油和空气的混合物
D．水沸腾时的现象：气泡上升过程中逐渐变小，水的温度不断升高
【答案】B
【详解】A．热值是燃料的一种性质, 只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故A 错误；
B．热传递时，热量总是从温度高的物体转移给温度低的物体，温度高的物体不一定内能大，所以内能小的
物体也可能将热量传递给内能大的物体，故B 正确；
C．柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，故C 错误；
D．水沸腾时水的温度保持不变，气泡上升过程中由于水对它的压强越来越小，所以气泡上升过程中体积逐
渐变大，故D 错误。
故选B。
9．（本题3 分）一台柴油机完全燃烧一定质量的柴油时，放出了1.0×108J 的热量，其中有6.0×107J 的能量
以各种形式损失掉了，可知该柴油机的效率是（ ）
A．30%
B．40%
C．50%
D．60%
【答案】B
【详解】该柴油机的效率是
8
7
8
1.0 10 J
6.0 10 J
100%
100%
40%
1.0 10 J
W
Q
h
´
-
´
=
´
=
´
=
´
有用
放
故B 符合题意，ACD 不符合题意。
故选B。
10．（本题3 分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流
向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图是做功冲程，气缸内的气体对活塞做功，气体的内能减小
B．由乙图可知该汽油机的效率是28%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大据高了燃料的热值
【答案】B
【详解】A．甲图两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的内能增大，
温度升高，故A 错误；
B．由图可知该汽油机的效率是
100%
6%
30%
36%
28%
-
-
-
=
故B 正确；
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，而热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧充分与否无关，
所以不会降低热值，故C 错误；
D．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，会提高热效率，但热值是燃料的一种特性，此
过程中燃料的热值不变，故D 错误。
故选B。
11．（本题3 分）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶9km，用时10min，消耗汽油1kg，已知
汽车的牵引力是2000N，汽油的热值为4.5×107J/kg，假设汽油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的
有（ ）
①汽车行驶速度是90km/h
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是4.5×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW
④汽车发动机的效率是40%
A．①②
B．②③
C．③④
D．②③④
【答案】D
【详解】①已知汽车行驶的路程为s=9km，所用时间
1
10min
h
6
t =
=
则汽车行驶的速度
9
54
/ h
1 h
6
s
km
v
km
t
=
=
=
故①错误；
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量
Q 放=qm=4.5×107J/kg×1kg=4.5×107J
故②正确；
③已知汽车行驶的速度
v=54km/h=15m/s
汽车的牵引力F=2000N， 汽车牵引力做功的功率
2000N 15m / s
30000W
30
W
Fs
P
Fv
kW
t
t
=
=
=
=
´
=
=
故③正确；
④汽车牵引力做的功
W=Fs=2000N×9×103m=1.8×107J
则汽车发动机的效率
7
7
1.8 10 J
100%
100%
40%
4.5 10 J
W
Q
h
´
=
´
=
´
=
´
放
故④正确，故D 符合题意，ABC 不符合题意。
故选D。
12．（本题3 分）汽油机的效率是30%，柴油机的效率是45%，如果它们的功率相同，那么在相等的时间内
完全燃烧的汽油和柴油产生的热量之比是（ ）
A．3:2
B．1:1
C．2:3
D．2:5
【答案】A
【详解】如果它们的功率相同，则在相同时间内所做的有用功相同，即
W 汽=W 柴
又
η 汽=30%，η 柴=45%
所以由
W
Q
h =
有用
放
得
3
30%
2
45%
W
W
Q
W
W
Q
h
h
=
=
=
汽
汽
汽放
汽
柴
柴
柴放
柴
故BCD 不符合题意，A 符合题意。
故选A。
13．（本题3 分）一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h 的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实
际输出功率为20kW。若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q=4.6×107J/kg。小汽车发动机的效率为
25%。则关于小汽车在这段路程中，下列说法正确的是（ ）
A．发动机所做的有用功为1.08×107J
B．运动的时间为1.5h
C．汽车所受的阻力为2000N
D．消耗汽油的质量为5kg
【答案】B
【详解】AC．汽车匀速行驶，则汽车所受阻力与牵引力大小相等，即
3
3
20 10 W
1 10 N
20m / s
P
f
F
v
´
=
=
=
= ´
发动机所做的有用功为
3
3
8
1 10 N 108 10 m
1.08 10 J
W
Fs
=
= ´
´
´
=
´
故AC 错误；
B．汽车运动的时间为
108km
1.5h
72km / h
s
t
v
=
=
=
故B 正确；
D．小汽车发动机的效率为25%，则所需汽油完全燃烧释放的热量为
8
8
1.08 10 J
4.32 10 J
25%
W
Q
h
´
=
=
=
´
放
所需汽油的质量为
8
7
4.32 10 J
9.4kg
4.6 10 J / kg
Q
m
q
´
=
=
»
´
放
故D 错误。
故选B。
二、填空题（本题共6 小题，每空2 分，共28 分）
14．（本题4 分）如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。平衡车刹车时，机械能转化为内能，内能最终
散失到空气中，此过程中所有的能量总和______（选填“增大”“不变”或“减小”）。散失到空气中的内能无法
再直接利用了，这是因为能量的转化和转移具有______性。
【答案】
不变
方向
【详解】[1]能量守恒定律是自然界最普遍，最重要的基本定律之一，它的主要内容为：能量既不会凭空消
失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在能
量的转移和转化过程中，能量的总量保持不变。可知此过程中所有的能量总和不变。
[2]机械能能够转化为内能，而散失在空气的中的内能无法再利用，说明能量的转移和转化是具有方向性的。
15．（本题4 分）热机的工作原理如图所示：从能量转化的角度看，水蒸气把木塞子冲出去的过程是________
能转化为________能。
【答案】
内
机械
【详解】[1][2]当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子推出，水蒸气的内能转
化为塞子的机械能。
16．（本题4 分）如图为单缸四冲程汽油机的_______冲程，该冲程活塞向上运动时，汽缸内燃料混合气体
的温度_______。
【答案】
压缩
升高
【详解】[1]由图可知，两气门均关闭，活塞向上运动，故该冲程是压缩冲程。
[2]在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气体对气体做功，使气体的内能增加，温度升高。
17．（本题4 分）汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图在此冲程中______能转化为机械能。该汽油机飞
轮转速为3000r/min，那么，每秒钟汽油机完成______个冲程。
【答案】
内
100
【详解】[1]由题图可知，进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，这是做功冲程。在做功冲
程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
[2]汽油机一个工作循环要经过4 个冲程，燃气对外做功1 次，活塞往返2 次，飞轮转动2 周，若飞轮转速
是3000r/min，即50r/s，表示每秒飞轮转动50 圈，要经过100 个冲程，对外做功25 次，活塞往复50 次。
18．（本题6 分）如图所示的卡式炉（燃料为丁烷）经常出现在餐桌上，可以防止菜品变凉。若就餐中将一
锅2kg 的水加热升温45℃，已知该卡式炉的加热效率为42%，则完全燃烧丁烷的质量为_________g。丁烷
燃烧时，将_________能转化为内能，丁烷的热值_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
[
3
4.2 10 J/
C
c
kg °
=
´
×
水
，
7
4.5 10 J/kg
q
=
´
烷
丁
]
【答案】
20g
化学
不变
【详解】[1]水吸收的热量为
3
5
4.2 10 J / (kg
) 2kg
45
3.78 10 J
Q
cm t
=
D =
´
×
´
´
=
´
吸
℃
℃
丁烷完全燃烧放出的热量为
5
5
3.78 10 J
9 10 J
42%
Q
Q
h
´
=
=
= ´
吸
放
则完全燃烧丁烷的质量为
5
7
9 10 J
0.02kg=20g
4.5 10 J/kg
Q
m
q
´
=
=
=
´
放
丁烷
[2]燃料内部储存是化学能，燃烧时，化学能转化为内能。
[3]热值是燃料的一种特性，其大小取决于物质的种类，与燃料的质量和燃烧程度无关，即未使用完的丁烷
的热值不变。
19．（本题6 分）汽车是我们现代生活中重要的交通运输工具之一。某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是
2
120cm ，做功冲程中活塞移动的距离是30cm。气体的平均压强是
5
5 10 Pa
´
，汽油的热值是
7
4.5 10 J/kg
´
，
每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是__________J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，
每次汽油燃烧放出的热量是__________J，此汽油机的效率是__________。
【答案】
1800
8100
22.2%
【详解】[1]气体一次膨胀对活塞做的功
5
4
2
5 10 Pa 120 10 m
0.3m
1800J
W
Fs
F
pS
s
-
=
=
=
´ = ´
´
´
´
=
[2]每次汽油燃烧放出的热量
3
7
0.2 10 kg
4.5 10 J/kg 90%
8100J
Q
mq
-
=
=
´
´
´
´
=
放
[3]汽油机的效率
1800J
=
100%=
100%
22.2%
8100J
W
Q
h
´
´
»
放
三、实验题（本题共2 小题，每空2 分，共18 分）
20．（本题8 分）制作汽轮机。
（1）制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一
个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动。
（2）组装“汽轮机”：按照如图所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片。
（3）给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。
（4）探究思考：
①酒精燃烧，___________能转化为水和水蒸气的内能。
②汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，将___________能转化为___________能。
③瓶口处喷出大量“白气”是因为：___________。
【答案】
化学
内
机械
水蒸气遇冷液化形成的
【详解】（4）①[1]酒精燃烧时，将酒精内部储存的化学能转化为水和水蒸气的内能。
②[2][3]汽轮机工作时，水蒸气推动叶轮转动，水蒸气对叶轮做功，将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。
③[4]水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，水蒸气的内能减小，温度降低，高温水蒸气遇冷液化为小水滴，
形成白气。
21．（本题10 分）如图所示，在“比较不同物质吸热情况”的实验中，各取质量为100g、初温为20℃的水和
食用油分别装在两个相同的烧杯中，每隔1min 记录一次数据，如下表所示。
物质
加热时间/min
消耗酒精/g
末温度/℃
物质
加热时间/min
消耗酒精/g
末温度/℃
1
1.0
54
1
1.1
35
2
2.0
88
2
2.0
50
食用油
3
3.0
122
水
3
3.0
65
(1)分析实验数据可知，_____（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强；
(2)实验中利用加热时间的长短来反映物质____________，这种科学探究方法叫________法；
(3)根据表中记录的数据可知，2min 内食用油吸收的热量是_____________J，所使用的酒精灯的加热效率为
________[q 酒精＝3.0×107J/kg，c 水＝4.2×103J/(kg•℃)]。
【答案】(1)水
(2)吸收热量的多少
转换
(3)1.26×104
21%
【详解】（1）由表中数据可知，相同质量的水和食用油，吸收相同热量时，食用油的温度变化量更大，故
可知水的吸热能力更强。
（2）[1][2]实验中利用相同的加热仪器加热两种物质，通过比较加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少，
这种将不易测量或观察的物理量或现象转换为容易观察或测量的物理量或现象的方法叫转换法。
（3）[1]由题可知，食用油加热2min 所吸收的热量等于水加热2min 吸收的热量，水加热2min 后温度变化
量
50
20
30
t
D =
-
=
℃
℃
℃
故食用油吸收的热量
3
4
Δ
4.2 10 J /
·
0.1
30
1.26 10 J
Q
c m t
kg
kg
=
=
´
´
´
=
´
吸
水
水
（
℃）
℃
[2]由表可知，食用油加热2min，消耗酒精2.0g=2×10-3kg，则酒精完全燃烧放出的热量
3
7
4
2.0 10
3.0 10 J /
6 10 J
Q
m
q
kg
kg
-
=
=
´
´
´
=
´
放
酒精
酒精灯的加热效率
4
4
1.26 10 J
100%
100%
21%
6 10 J
Q
Q
h
´
=
´
=
´
=
´
吸
放
四、计算题（本题共2 小题，共15 分）
22．（本题6 分）可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然
气热值的10 倍以上，若按15 倍计算。[
3
4.2 10 J/ kg·
c
=
´
水
℃，天然气的热值
7
3
7.0 10 J/m
q =
´
]求：
(1)体积为 0.01m3 的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？
(2)若这些热量的90%被质量为100kg 的水吸收，则水升高的温度是多少？
【答案】(1)
7
1.05 10 J
´
(2)22.5℃
【详解】（1）可燃冰的热值
q可燃冰=15q=15×7.0×107J/m3=1.05×109J/m3（1 分）
0.01m3 的可燃冰完全燃烧放出的热量
3
9
7
3
10 J/m
m
10 J
1.05
0.01
1.05
Q
q
V
=
=
´
´
=
´
可燃冰
放
（2 分）
（2）水吸收的热量
7
6
90%
10 J
9
J
1.05
.45 10
Q
Q
h
=
=
´
´
=
´
吸
放
（1 分）
水升高的温度
6
3
9.45 10
Δ
22.5
4.2 10
/ kg
100kg
Q
J
t
c m
J
´
=
=
=
´
×
´
吸
水
℃
℃
（2 分）
23．（本题9 分）如图是一款自动驾驶汽车，该车依靠北斗卫星导航系统进行定位导航，若该车在一段平直
公路上匀速行驶27km 的过程中受到的平均阻力为103N，消耗汽油2kg。已知：汽油的热值为q=4.5´
107J/kg，c 水=4.2´103J/（kg·℃）。求：
(1)汽车在该路段匀速行驶过程中发动机牵引力做的功；
(2)该汽车发动机的热机效率；
(3)假设该车在这次行驶过程中，发动机尾气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些的能量
全部被质量为200kg 的水吸收，求水升高的温度。
【答案】(1)
7
2.7 10 J
´
(2)30% (3)45℃
【详解】（1）汽车在该路段匀速行驶过程中发动机牵引力等于车子受到的阻力，发动机牵引力做的功为
3
3
7
=
10 N
27 10 m
2.7 10 J
W
Fs fs
=
=
´
´
=
´
（3 分）
（2）汽油放出的热量
7
7
2kg
4.5 10 J/kg
9 10 J
Q
mq
=
=
´
´
= ´
（1 分）
汽车发动机的热机效率
7
7
2.7 10 J
=
100%
100%
100%
30%
9 10 J
W
W
W
Q
h
´
´
=
´
=
´
=
´
有用
总
（2 分）
（3）水吸收的热量
7
7
=42% =42% 9 10 J=3.78 10 J
Q
Q
´ ´
´
吸
（1 分）
水温变化量
7
3
3.78 10 J
=
=45
200kg
4.2 10 J / kg
Q
t
c m
´
D =
´
´
×
吸
水
水
℃
℃
（2 分）
