2024-2025学年人教版九年级物理全一册 第十四章 内能的利用 同步练习

内能的利用

1.下列关于热机的说法中，错误的是（）

A.热机是把内能转化为机械能的装置

B.热机是把机械能转化为内能的装置

C.即使对内燃机不断革新，也不能把气体的内能全部转化为机械能

D.即使没有漏气，也没有摩擦导致的能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能

2.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款

汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如

图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（）

A.尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全

B.该冲程为做功冲程，内能转化为机械能

C.汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%

D.该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护

3.水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与下列图中内燃机工作的

哪个冲程相同（）

4.汽油机和柴油机的构造和工作过程不同的是（）

①汽油机有进气门，而柴油机没有；

②汽油机有火花塞，而柴油机在同一位置则是喷油嘴；

③汽油机一个工作循环有四个冲程，而柴油机则只需两个冲程；

④汽油机吸气冲程中要吸入汽油，而柴油机吸气冲程则不吸入柴油。

A.①②B.③④C.①③D.②④

5.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（）

克服摩擦机械散热废气带走

A.甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高

B.由乙图可知该汽油机的效率是30%

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，该举措大大提高了燃料的热值

6.如图所示，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程

中的其中两个冲程的示意图，下列说法正确的是（）

甲

A.甲图的能量转化是内能转化为机械能

B.乙图的能量转化是机械能转化为内能

C.丙图是汽油机的做功冲程

D.丁和乙图是利用内能来做功的

7.如图所示是四冲程汽油机的工作示意图，这种汽油机一个工作循环四个冲程的顺序排列,

正确的是（）

A.甲、丙、丁、乙B.乙、丁、甲、丙C.乙、甲、丁、丙D.甲、丁、丙、乙

8.关于能量守恒定律，下列说法中正确的是（）

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，永动机是不存在的

9.关于比热容和热值的说法正确的是（）

A.0.5kg酒精燃烧时放出的热量为1.5x107J,则此酒精的热值是3义1。7J/kg

B.煤油的热值是4.6x107J/kg,如果将煤油倒去一半，剩下煤油的热值为2.3x107J/kg

C.由。=旦收热量。增大一倍，比热容也会增大一倍

m't

D.沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是由于水的比热容比干泥土的比热容大

10.如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（）

A.有用机械能所占比例最大

B.废气带走的能量占比为25%

C.该汽油机的效率为35%

D.减少机械摩擦不能提高汽油机效率

11.冬天班里的学生都喜欢用发热贴焙手，此过程中发生了能量的（选填“转化”或

“转移”），而在整个过程中能量的总量____（选填“变大”“变小”或“不变”）。历史

上有无数人制造了永动机，都没有制作成功，因为它违背了。

12.妈妈开车带小明去南湖公园游玩，到达南湖公园后，油箱里的汽油没有发生变化的是

（选填序号“①质量；②密度；③热值”）。完全燃烧10kg汽油放出热量

J,若对外做功L61xl（）8j,则效率为。（q汽油=4.6义IO’j/kg）

13.某单缸四冲程内燃机的一个冲程剖面图如图所示。由图可知，该内燃机是（选填

“汽油机”或“柴油机”），该冲程是冲程。若该内燃机的一个工作循环对外做功30

J,则燃料完全燃烧放出的热量一定（选填“大于”“等于”或“小于"）30Jo

『/火花塞

14.阅读材料，回答问题。

燃气轮机

燃气轮机是以连续流动的气体带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式

动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机工作时将空气从进气口吸入，通过压气

叶片将其压力升高，送入燃烧室后，与周围喷入的天然气混合并点火燃烧。气体燃烧受热后

膨胀，进入涡轮区逐级推动叶片转动，叶片转动带动轴和轴上连接的机械一起转动，最后气

体从出气口排出，成为废气。因为涡轮叶片要在燃料燃烧的温度下工作，所以保护这些高温

热部件是燃气轮机真正的难点。为了在工作中保护叶片，会将冷空气引入到叶片上，从叶片

上的孔中喷出，与燃烧膨胀的热空气逆流，形成冷却的气膜包裹叶片，在一种动平衡下持续

工作。

燃气轮机和冲程发动机不同，没有往复过程，燃气轮机是连续不间断地旋转做功，效率

比柴油机高得多，体积小，但单位体积出能大。

（1）燃气轮机是将燃料的能量转变为的内燃式动力机械。燃气轮机在工作时为保护涡

轮叶片将从叶片上的孔中喷出形成冷却的气膜包裹叶片。

（2）燃气轮机的整个工作过程相当于内燃机的冲程。

（3）燃气轮机与冲程发动机相比，它的优势有（写出一条即可）。

15.阅读短文，回答文后的问题。

高速公路上开车窗还是开空调更省油呢？

很多人都觉得在高速公路上行驶，由于车速比较快，所以吹进车内的风也比较大，就会

关掉空调，打开车窗吹风，觉得这样会更加省油，而且能吹到新鲜的空气，不会觉得车内很

闷，这种说法正确吗？实际上打开车窗还是开空调省油呢？

车子在高速公路上行驶，车速越大风阻就越大，车子的油耗主要就是用于克服风阻，很

多车子为了降低油耗，会把车子的风阻系数尽量做得低一点，比如把车身弄低、车身的流线

型弄得更好。只有当汽车的窗户都关闭时，车子的风阻系数才是最低的，汽车在做流线型设

计时会做风洞试验，此时的汽车车窗也是全部关起来的，如果打开了车窗就会破坏车型的完

整性，导致汽车的风阻系数变大，从而降低燃油经济性。当车速低于60km/h时开窗户比开

空调油耗低，在车速达到80km/h时，打开车窗和开空调的油耗是相差不大的，如果在该车

速行驶时，觉得车内闷的话，可以适当打开车窗透气。当车速达到120km/h以上时，打开窗

户比打开空调的油耗要高很多，所以在高速行驶时最好不要打开车窗。

还有一点就是打开车窗的话，风噪就更大了，汽车车窗的设计就是有降低外界噪声的作

用的，如果打开车窗高速行驶，耳朵就会因为这些风噪声变得非常不舒服，非常影响乘坐体

验。要是路段的沙尘特别多，开着窗也容易使沙尘飞进车内，导致司机眼睛进沙尘，那也是

相当危险的。

（1）汽车行驶时会克服空气阻力做功，把汽车的能转化为能。

（2）汽车在高速公路上匀速行驶，打开窗户后汽车发动机的功率会______（选填“变大”或

“变小”），汽车燃油的利用率（选填“升高”“降低”或“不变”）。

（3）小轿车和越野车相比较，轿车的风阻系数（选填“大”或“小”），原因是

答案以及解析

1.答案：B

解析：热机是把内能转化为机械能的装置，故A正确，B错误；机械工作时肯定有摩擦，所

以能量在转化的过程中肯定有损失，不可能全部转化，即使机器不断革新，也不能全部转

化，故C、D正确。

2.答案：C

解析：发动机在工作时不可避免地要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于

100%,故C错误，符合题意。

3.答案：C

解析：水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中是将内能转化为机械能，内燃机工

作的做功冲程能量转化关系与其相同，故ABD不符合题意；故C符合题意。

故选C。

4.答案：D

解析：汽油机和柴油机都有进气门和排气门，故①错误；柴油机汽缸顶端有个喷油嘴，汽油

机顶端是火花塞，故②正确；汽油机和柴油机一个工作循环都有四个冲程，故③错误；汽油

机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，柴油机在吸气冲程中吸入空气，故④正确。

选D。

5.答案：A

解析：根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，

机械能转化为内能，气体的温度升高，故A正确；热机效率是指有效利用的能量与燃料完全

燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用机械能所占比例为

100%-36%-30%-6%=28%,即该汽油机的效率为28%,故B错误；热值是燃料本身的一

种特性，只与燃料种类有关，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无

关，故C、D错误。

6.答案：D

解析：甲图用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，机械能转化为

内能。乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大体积膨胀，对外做

功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变

小，是压缩冲程，把机械能转化为内能。丁图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火

花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能。综上所述，D正确。

7.答案：A

解析：甲图进气门开启，活塞下行，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；乙图排气门

开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，

是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功

冲程，将内能转化为机械能；故正确排列顺序应该为甲、丙、丁、乙，故A正确。

8.答案：D

解析：能量守恒定律适用于所有形式能量的相互转化，故A错误；能量守恒定律不仅适用于

能量转化的过程，也适用于能量的转移过程，故B错误；摩擦生热是机械能转化为内能，使

物体内能增大，温度升高，而不是创造了热，这一过程同样符合能量守恒定律故C错误；根

据能量守恒定律，永动机是不存在的，故D正确。

9.答案：D

解析：由于不知道酒精是否完全燃烧，所以无法求出其热值，故A错误；热值是燃料的一种

特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量和体积无关，故将煤油倒去一半，剩下煤油的热

值不变，故B错误；比热容是物质本身的一种特性，只跟物质的种类和状态有关，与物质质

量、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关，故C错误；沿海地区昼夜温差比内陆地区

小，是由于水的比热容比干泥土的比热容大，同样受热或冷却的情况下（吸收或放出相同热

量），水的温度变化较小，故D正确。

10.答案：A

解析：ABC.由两图知，燃料完全燃烧的内能，有用机械能所占比为40%,即该汽油机的效率

为40%；废气带走的能量占比为35%；机械自身消耗的能量占比为1-35%-40%=25%,故

A正确，BC错误；

D.减少机械摩擦能提高汽油机效率，故D错误。

故选：Ao

n.答案：转移；不变；能量守恒定律

解析：冬天学生喜欢用发热贴焙手，手吸收了热量，这个过程是能量的转移；根据能量守恒

定律可知，在整个过程中能量的总量不变；永动机是不能制作成功的，它违背了能量守恒定

律。

12.答案：②③；4.6xlO8；35%

解析：汽油机工作一段时间后，油箱里汽油的多少发生了变化，所以汽油的质量变小了，但

是汽油这种物质的种类没有发生变化，所以汽油的密度和热值都没有发生变化，故选②③；

完全燃烧10kg汽油放出的热量：。放=/%油=10kgx4.6xl（）7J/kg=4