2026年人教版九年级物理上册热点题型专练：第十四章 内能的利用（填空题50道）原卷版+解析

第十四章内能的利用（填空题50道）

1.如图甲所示，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个用纸做成的小叶轮.

加热试管使水沸腾，观察到小叶轮转动，该过程与图（选填“乙''或"丙”）冲程工作原理相同。

“白气”是水蒸气（写出物态变化名称）形成的。

甲乙丙

2.水能和风能的利用

（1）利用水能发电：水电站工作时将水的能转化为能,带动发电机发电。

（2）利用风能发电：风吹动风力发电机的叶片，带动发电机发电。

3.随着汽车科技的不断进步，混合动力汽车逐渐受到人们的青睐，它主要部件有：汽油机、蓄电池、

电动机等，若汽油机完全燃烧5kg汽油，则可以释放—J的热量。（%讪=4.6xl（）7j/kg）

4.电动平衡车行驶时，最主要的能量转化是将电能转化为能；刹车时，能量从机械能转化

为内能，此过程中所有的能量总和（选填“增大共减小”或“不变”）。

5.《天工开物》中记载的“透火焙干”是造纸的一道工序，其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的

墙上，如图所示。湿纸之间难以分开是因为分子间有：将湿纸“焙干”，燃料燃烧时将能

转化为内能。

6.如图为麻省理工大学教授课堂演示情景，教授将一个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有

砸到他的下巴，这是因为摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的

机械能减少，这一过程（选填“符合”或“不符合”）能量的转化和守恒定律。

7.我国在能源的合理开发与利用方面，取得了瞩目的成就。2023年4月12口，中国“人造太阳”可

控核聚变装置成功运行403秒，该装置是为了开发利用—能；电动汽车越来越普及，许多电动汽

车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将能转化为电能，再将

电能转化为能储存在蓄电池里。

8.2024年8月23日，国家标准《新能源汽车运行安全性能检验规程》正式发布。我国新能源汽车

保有量已达2472万辆，占汽车总量的7.18%,其中纯电动汽车占比高达73.35%数量达1813.4万辆。

小茗同学针对新能源汽车和燃油汽车做了相关调杳了解，汽油机内汽油的燃烧过程是将燃料的

能转化内能，若这台汽油机完全燃烧2kg汽油，可以放出____J的热量。（汽油的热值为4.6x1071/^）。

9.实验小组用矿泉水瓶做了如下实验：如图1所示，将矿泉水瓶子从中间剪开，将小音箱放在瓶内，

在瓶盖上钻一小孔。当打开音箱时，看到前方蜡烛的烛焰在晃动，这个现象说明声音可以传

递_______;如图2所示，在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出，再快速盖上瓶盖，发现瓶子变

瘪了，该现象验证的是的存在；如图3所示，在矿泉水瓶中留有少量水，盖上瓶盖，扭转瓶

子，轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾，扭转瓶子的过程是通过_______的

方式使瓶内水蒸气内能增加，将瓶盖冲出的过程与单缸四冲程汽油机的冲程能量转化相同。

图1图2图3

10.绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和''双碳目标”，我国大力发展节能项目,

请参照示例，另外列举一个项目，并写出对应的原理。

【示例】项目：光伏发电。

原理：太阳能转化为电能。

项目：；

原理：O

11.2025年3月小明家“以旧换新”的天然气热水器完全燃烧O.5m3的天然气可将100kg的水从18C

力II热至|J58℃,则水吸收的热量是—J,该热水器的效率是一°[4天然气=4.0x1(fj/n?,

c水=4.2x103J/(kg'P]

12.小明家使用的是天然气热水器。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,川热水器输出的40C

热水注入洗衣机，已知自来水的温度为15C,注水前后天然气表的示数变化了0.16m3,则该热水器

的效率为%o[c产4.2X103J/(kg-C),q^n=3.2xl07j/m3),百分号前保留整数]

13.如图是小李家天然气的两次示数照片，则小李家11月份使用天然气nT，完全燃烧这些天

然气放出的热量为J：已知天然气价格为2.50元/„?,小李家11月份天然气的费用为元。

(天然气的热值为4x10?J/m”

|0|0|3|6|8||2||诉0?|||0|0|3|9|8||2|而n?

0.10.010.0010.10.010.001

2024年11月1日示数2024年12月1日示数

14.如图甲和乙所示分别是我国研发出首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车，甲是利用压

缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的—能转化为机械能，乙车顶部的巨

型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将—能转化为电能，以上能量的转化过程中，能的总

量(填“变大”“变小”或“不变。

甲乙

15.沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭.已知沼气的热值为

1.9x10?J/m，它表示的物理意义是.完全燃烧02/沼气，放出的热量为J.

16.如图所示是不同形式能量的相互转化图，其中圆圈内B的能量形式是能，序号I的实例可

以是o

就能冲击叶轮转动。在这一过程中，水蒸气的能转化为叶轮的能，这一过程与汽油机的_

冲程作用相似。

21.5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学

提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量______（全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入

轨道后，—（有/无）惯性。

22.卜.图是某科技馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车，汽车顶部的巨型叶子实际上是一个

高效光电转换器，车子的动力由压缩空气膨胀推动活塞做功提供。光电转换器的作用实际就是把—

能转化为能，能量转化过程中，能的总量（选填“增加”“减少”或“保持不变”）。

23.如图，是节日燃放的双响炮，燃放时竖直立于地面点燃引线，第一响后它会飞向空中，此过程

中的能量转化为：火药的,这与内燃机工作时的冲程相似。

24.用天然气灶给5kg的水加热，水温从20C上升到80℃用时6min,燃烧了0.1m'的天然气，这一

过程中水吸收的热量是J，天然气完全燃烧释放的热量为Jo（天然气的热值为

3.6xl()7j/m3,水的比热容为4.2xl()3j/(kg℃))

25.能量是人类文明跃升的动力，让我们开启跨越时空的能量之旅：“钻木取火”在蛮荒中书写文明

的开篇，它是通过______方式来改变内能。蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，蒸汽机工作

时推动机械运动，其能量转化与汽油机的冲程相同。

26.内燃机一个工作循环有四个冲程，题图表示的是其中的冲程。为了不让汽油机在工作时

温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被小包围着，用水来冷却汽缸是因为水

的较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机一秒钟总共可以完成一

个冲程。

27.用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为3.2xl07j/n?的天然气0.125m3,放出热量____

J：若用这些热量去烧水，结果发现将40kg初始温度为20℃的水加热到40C,则此热水器的加热效

率是[^-4.2xltfj/(kg.℃)]0

28.如图甲所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机，汽油机工作时的能量流向图如

图乙所示，则完全燃烧20g汽油(热值为4.6xl()7j/kg)获得的机械能是Jo如果发动机转速

为18()()r/min,则发动机每秒钟对外做次功。

机械摩擦气缸散热

损耗10%损失30%废气带走35%

甲乙

29.2022年6月5日，“神舟一四号”火箭发射成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的较

大；火箭发射升空时，液态氢燃烧把化学能转化为能，再转化为火箭的机械能。

30.如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛，在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，能量

的转化方式与四冲程汽油机的一冲程相同。某汽油机的热机效率为30%,用0.5kg的汽油完全燃烧

可以转化为—J的机械能。(^=4.6xlO7J/kg)

31.如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打

开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电火花发生器的按钮，将看到的现象

是_________O在此过程中，酒精燃烧后燃气的能能化为塞子的机械能。

32.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，软木塞会跳起来。

这一过程与汽油机的冲程也发生同样的能量转化。如果该汽油机每秒钟对外做功20次该汽油

机飞轮的转速是r/mino

t■、软木塞

热水瓶

33.某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于（选填"可再生'’或"不可再生”）能源,现将10kg

的水从20℃加热到39℃,若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，需要m-'的天然气。

真实情况下，上述加热过程需要消耗天然气21.3g,则该热水器的加热效率为%。I。产4.2X18J/

（kg-℃）,标准大气压下q^^=3.8x107J/m3,p^^=0.7lkg/m3]

34.如甲图所示是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内泗精，盒盖飞出

去。乙、丙两图为汽油机的其中两个冲程，有一个冲程跟上述现象一致，它是一（乙/丙）图。

这个冲程中，燃气内能的改变是通过_____的方式。

35.如图是汽油机工作过程中的冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是36(X)r/min,则

该汽油机每秒内对外做功次。

36.一个汽油机上标有“3000r；min”的字样，则每秒钟汽油机完成对外做功次，其中发生

能量转化共次。

37.如图所示，甲、乙两图中，与压缩冲程原理相同的是图；丙、丁是四冲程汽油机工作过

程中的其中两个过程示意图，利用内能来做功的冲程是图；已知汽油的热值为4.6xl()7J/kg,

则完全燃烧500g汽油放出的热量为Jo

iTSrTJ

ill

乙丙丁

38.现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”。在刹车时该装置可带动发电机发电,

将机械能转化为电能储存起来，但轮胎与地面摩擦会产生大量内能，这些内能是无法自动转化成机

械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有—。此种唯量回收装置''工作时一(选填“遵

循”或“不遵循”)能后♦守恒定律。

39.小明家的太阳能热水器最大容积为50L。某天热水器装满水后，经过4h阳光照射，水温从20℃

升高到40℃。若水吸收的热量由效率为40%的天然气灶来提供，则需要燃烧nN的天然气。【已

知p水nl.OxlCfkg/m=。水=4.2xl()3j/(kg;C),%潮气=3.0xlO’J/n?】

40.某同学用燃烧汽油的方法来加热水，他将水从20"C加热到70C，共消耗汽油6mL,若汽油完

全燃烧放出的热量全部被水吸收，则可加热的水的质量为kgo[已知汽油密度为

0.75x103kg/m3,热值为4.2xlO7J/kg,%=4.2xlO3J/(kg-℃)]

41.如图所示，用酒精灯对试管加热，水沸腾后，蒸汽把软木塞顶跑。蒸气把软木塞顶跑这一过程

是能转化为机械能，此过程相当于汽油机的冲程。

42.山东老师发明新能源自行车，不用脚噂，只要有空气就能跑。他将空气压缩后存储在高压气罐

中，通过控制压缩空气的释放来驱动自行车。该车在行驶时将—能转化为自行车的机械能。空气动

力自行车行完全不依赖汽油或电池，(选填“违背”或“不违背”)能量守恒定律。

43.生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。国产大飞机C919加注了我国自

主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。

(1)若C919飞行450km用时0.5h,则C919的飞行速度为m/s；

(2)飞机机翼横截面形状如图所示，这样设计主要是使机翼下方空气流速小，压强,从而获得

升力：

(3)生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具

有。在能量转化和转移的过程中，能量的总量______o

44.如图所示，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醛，待乙雁充满整

个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的冲

程，该过程中乙健燃烧产生的内能转化为活塞的能。

/塑料瓶、■电子打火器

活塞

45.如图是单缸四冲程汽油机的冲程，汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的比

热容大的特点；若l(X)g水，温度升高20C,则水吸收的热晶为Jo【c水=4.2xl()3j/(kgJC)】

46.手机在充电的过程中存在能量的(选填“转移”或“转化”)；西电东输属了能量的一

(选填“转移”或“转化”)。

47.物理科技文化节中，同学们展示了自制水火箭，结构如图所示。在塑料瓶中装入适量水，用带

有打气管的瓶塞将瓶口塞住，发射时用打气筒向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶内的水向下喷

出，水火箭升空。用打气筒将空气压入水火箭的能量转化与汽油机的(选填“压缩''或'做功”)

冲程相同；水火箭上升过程中，瓶内气体的内能(选填“增加""减少''或“不变.

48.将质量为l()kg的水由10c加热到30℃,吸收的热量是J；若这些热量的60%由酒精完全

燃烧提供，则至少需要完全燃烧____g酒精。[水的比热容是(4.2xl()3j/(kgJC),酒精的热值是

3xl07J/kg]

49.图甲中气球在放气时，它喷气的嘴部温度和原来相比(变高/变低/没有变化)，此过程

发生的能量转化与图乙中的内燃机在(A/B)图所示过程的能量转化是一致的。某汽车四冲

程汽油机，飞轮转速为30()0r/min,若气缸在做功冲程中每次做功400J,则每秒钟对外做功L

若汽油燃烧不充分，汽油的热值将(变大/变小/不变)。若每辆汽车每年消耗汽油1.861,汽

车内燃机的效率平均取值30%。如果能把内燃机效率提高1%,一辆汽车每年可以节约L汽

油。(0=0.8xl()3kg/m3)

50.在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的

两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是—图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是

图。此单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400「/min,该汽油机每秒钟内完成个冲程。

甲乙丙丁

第十四章内能的利用（填空题50道）

1.如图甲所示，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个用纸做成的小叶轮.

加热试管使水沸腾，观察到小叶轮转动，该过程与图（选填“乙''或"丙”）冲程工作原理相同。

“白气”是水蒸气（写出物态变化名称）形成的。

【详解】“1由图甲知，加热试管使水沸腾，水蒸气推动小风车做功，使之不停地转动，这一过程中

内能转化为机械能：乙图中，两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转亿为内能:

内图中，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；则图甲实验中能显

转化方式与图内冲程工作原理相同。

⑵物质由气态变为液态的过程叫做液化，甲图中的“白气”是小水珠，所以“白气”是水蒸气液化形成

的。

2.水能和风能的利用

（1）利用水能发电：水电站工作时将水的能转化为能，带动发电机发电。

（2）利用风能发电：风吹动风力发电机的叶片，带动发电机发电。

【答案】重力势动

【详解】水电站工作时，水从高处往下流动冲击发电机的轮片转动，将水的重力势能转化为发

电机扇叶的动能，带动发电机发电。

3.随着汽车科技的不断进步，混合动力汽车逐渐受到人们的青睐，它主要部件有：汽油机、蓄电池、

电动机等，若汽油机完全燃烧5kg汽油，则可以释放—J的热量。（,汽油=4.6x|（）7j/kg）

【答案】2.3x10s

【详解】若汽油机完全燃烧5kg汽油，则可以释放的热量猿=〃［（油=5kgx4.6xl（fj/kg=2.3xl（/j

4.电动平衡车行驶时，最主要的能量转化是将电能转化为能；刹车时，能量从机械能转化

为内能，此过程中所有的能量总和（选填“增大"减小”或“不变。

【答案】机械不变

【详解】［1］电动平衡车行驶时，主要将电能转化为机械能。

⑵根据能量守恒定律，在能量转化过程中，能量总和不变.

5.《天工开物》中记载的“透火焙干”是造纸的一道工序，其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的

墙上，如图所示。湿纸之间难以分开是因为分子间有；将湿纸“焙干”，燃料燃烧时将能

转化为内能。

【答案】引力化学

【详解】口］分子间同时存在引力和斥力.湿纸之间难以分开是因为引力起作用.

⑵燃料燃烧时消耗化学能，产生内能，此过程将化学能转化为内能。

6.如图为麻省理工大学教授课堂演示情景，教授将一个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有

砸到他的下巴，这是因为摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的

机械能减少，这一过程（选填“符合”或“不符合”）能量的转化和守恒定律。

嚎

2、1除

【答案】符合

【详解】［1］摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少,

这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。

7.我国在能源的合理开发与利用方面，取得了瞩H的成就。2023年4月12日，中国“人造太阳”可

控核聚变装置成功运行403秒，该装置是为了开发利用—能；电动汽车越来越普及，许多电动汽

车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩卜制动踏板时，将能转化为电能，再将

电能转化为能储存在蓄电池里。

【答案】核机械化学

【详解】I”获得核能的两种途径，核裂变和核聚变，所以，2023年4月12日，中国“人造太阳”可

控核聚变装置成功运行403秒，该装置是为了开发利用核能。

⑵⑶汽车的发电机可以将剩余的机械能转化为电能，再将电能转化为化学能储存在蓄电池中，所以,

能量回收方式是踩卜制动踏板时，将机械能转化为电能，再将电能转化为化学能储存在蓄电池里。

8.2024年8月23□,国家标准《新能源汽车运行安全性能检验规程》正式发布。我国新能源汽车

保有量已达2472万辆，占汽车总量的7.18%,其中纯电动汽车占比高达73.35%数量达1813.4万辆。

小茗同学针对新能源汽车和燃油汽车做了相关调查了解，汽油机内汽油的燃烧过程是将燃料的一

能转化内能，若这台汽油机完全燃烧2kg汽油，可以放出J的热量。(汽油的热值为4.6xl()7j/kg)。

【答案】化学9.2XI0?

【详解】［1］燃料燃烧过程是与氧气产生化学反应的过程，所以是将燃料的化学能转化为内能。

⑵由热值公式变形可得完全燃烧2kg汽油，可以放出的热量C=w/7=2kgx4.6x107J/kg=9.2x107J

9.实验小组用矿泉水瓶做了如下实验：如图1所示，将矿泉水瓶子从中间剪开，将小音箱放在瓶内，

在瓶盖上钻一小孔。当打开音箱时，看到前方蜡烛的烛焰在晃动，这个现象说明声音可以造

递_______;如图2所示，在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出，再快速盖上瓶盖，发现瓶子变

瘪了，该现象验证的是的存在；如图3所示，在矿泉水瓶中留有少量水，盖上瓶盖，扭转瓶

子，轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾，扭转瓶子的过程是通过_______的

方式使瓶内水蒸气内能增加，将瓶盖冲出的过程与单缸四冲程汽油机的冲程能量转化相同。

图1图2图3

【答案】能量大气压强/大气压做功做功

【详解】［1］当打开音箱时，看到前方蜡烛的烛焰在晃动，这个现象说明声音可以传递能量。

因为声音以波的形式传播，具有能量，能使烛焰晃动。

［2］在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出，再快速盖上瓶盖，瓶内气体温度降低，压强

减小，小于外界大气压，在大气压的作用下瓶子变瘪了，该现象验证的是大气压的存在。

［3］扭转瓶子的过程中，对瓶内气体做功，机械能转化为内能，使瓶内水蒸气内能增加，所

以是通过做功的方式改变内能。

［4］将瓶盖冲出的过程中，瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，这与单缸四冲程汽油

机的做功冲程能量转化相同，在做功冲程中，燃气膨胀对外做功，内能转化为机械能。

10.绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，我国大力发展节能项目，

请参照示例，另外列举一个项目，并写出对应的原理。

【示例】项目：光伏发电。

原理：太阳能转化为电能。

项目：；

原理：O

【答案】风能发电机械能转化为电能

【详解】UH2］践行绿色发展和“双碳目标”我国大力发展大批量节能项目，如：新能源汽车项目，原

理是电能转化为机械能；风能发电项目，原理是机械能转化为电能。

11.2025年3月小明家“以旧换新”的天然气热水器完全燃烧0.5m3的天然气可将•100kg的水从18C

加热到58。(2,则水吸收的热量是—J,该热水器的效率是—0［耿然气=4.0x1O'J/m)

c水=4.2xl(fj/(kg?］

【答案】1.68XI0784%

【详解】⑴水吸收的热量是。=c水叫4=4(X><103J叫侬的x1^x(0J-)℃=x7

⑵完全燃烧O.5m3的天然气放出的热量为。放=以然气V=4.0xl07j/m3x0.5m3=2xl()7j

该热水器的效率是〃=生、1(X)%=弋％1x1(X)%=84%

Q放2x10J

12.小明家使用的是天然气热水器。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热水器输出的40℃

热水注入洗衣机，己知自来水的温度为15C,注水前后天然气表的示数变化了0.16m3,则该热水器

的效率为%o［c产4.2x103J/(kg-C),夕初才3.2xl07j/m3),百分号前保留整数］

【答案】82

【详解】水的体积V=40L=40dmx=0.04m',由夕二夕，水的质量切=pV=1.Ox1O-kg/m-x().()4m3=40kg

水吸收热量温度变化A/=4O℃-15c=25℃,根据热量公式，水吸收的热量

Qt=c水〃7△1=4.2x1OMkgx℃)x40kgx25℃=4.2x106J

天然气燃烧放热="=0.16n?x3.2x107J/m?=5.l2xl06J

热水器效率〃=*=然喘xl00%=82%

1ZXIUJ

13.如图是小李家天然气的两次示数照片，则小李家II月份使用天然气完全燃烧这些天

然气放出的热量为J：已知天然气价格为2.50元/0?，小李家11月份天然气的费用为元。

（天然气的热值为4X107J/U?）

|0|0|3|6|8||2||7||7帚|||0|3|9|81|21|7||7局

0.10.010.0010.10.010.001

2024年11月I日示数2024年12月1日示数

【答案】301.2xI0975

【详解】⑴⑵网由图可知,天然气表最后三位为小数位,则2024年II月I日的示数为363.27711?,

2024年12月1日的示数为398.277m示则小李家11月份使用天然气

V=398.277m5-368.277m5=30m3

完全燃烧这些天然气放出的热量为4=%^J=4xl07j/m；x30m3=1.2xl（）9j

己知天然气价格为2.50元"d，小李家11月份天然气的费用为2.50元/m3x30m'=75元

14.如图甲和乙所示分别是我国研发出首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车，甲是利用压

缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的—能转化为机械能，乙车顶部的巨

型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将—能转化为电能，以上能量的转化过程中，能的总

量____（填“变大”"变小''或“不变”）。

甲乙

【答案】内太阳（光）不变

【详解】［1］空气膨胀推动活塞运动，属于空气的内能转化为机械能。

⑵光电转换器是将太阳能转化为电能。

⑶由能量守恒可知，在转化过程中，能的总量不发生变化。

15.沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭.已知沼气的热值为

1.9x10?J/m，它表示的物理意义是.完全燃烧0.2n?沼气，放出的热量为J.

【答案】1n?沼气完全燃烧放出的热量是1.9X107J3.8xlO6

【详解】［1］沼气的热值物理意义为1m，沼气完全燃烧放出的热量是L9xl()7j.

［2］%=Vq=0.2m3xl.9xl07J/m3=3.8x106J

16.如图所示是不同形式能量的相互转化图，其中圆圈内B的能量形式是能，序号1的实例可

以是o

【答案】电发电机

【详解】［1］由图可知，加热器不存在发电的功能，但可以将电能转化为内能，因此圆圈内A的能量

形式是内能，4是电能。

⑵序号1是机械能转化为电能，故实例可以是发电机。

17.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图是将机械能转化为内能的冲程，图为

不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min,这台汽油机每分钟

完成个冲程，对外做了次功。

甲乙丙T

【答案】乙丙3600900

【详解】［1］图乙为压缩冲程，把机械能转化为内能。

⑵图丙为做功冲程，靠燃料燃烧做功来完成该冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程。

［3］々轮转2转完成1个工作循环，有4个冲程;飞轮的转速为1800r/min,即1分钟转1800转,完

成900个工作循环，冲程数为900x4=3600个

［4］1个工作循环对外做功1次，900个工作循环做功900次。

18.如图所示是小明用可乐瓶制作的水火箭。在瓶中装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,

旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气。打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空

中，此过程的能量转化情况与热机的冲程相同，瓶内气体通过__________的方式改变内能。

【答案】做功做功

【详解】UH2］旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打气时，压缩瓶内气体做功，瓶中气体内能增加。打开阀

门后，瓶内高压气体对水做功，水从尾部的金属管向下喷出，瓶内气体的内能转化为水火箭的机械

能；热机做功冲程中，燃气的内能转化为机械能，所以此过程的能量转化情况与热机的做功冲程相

同。

19.手机在充电的过程中存在能量的；用热水袋取暖属于能量的。（均选填“转移”或“转

化

【答案】转化转移

【详解】［1］在给手机充电的过程中，电池内部发生了化学反应，所以是将电能变成化学能存储起来，

能量的形式发生了变化，所以是能量发生了转化。

⑵用热水袋取暖，能量的形式都是内能，没有发生变化，所以是能量发生了转移。

【点睛】

20.如图是小明制作的汽轮机模型，在试管中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后产生的蒸汽

就能冲击叶轮转动。在这一过程中，水蒸气的能转化为叶轮的能，这一过程与汽油机的一

冲程作用相似。

【详解】水蒸气由水吸热汽化而成，水汽化时吸收热量，内能增大，当其从试管口喷出时，水

蒸气冲击叶轮，对叶轮做功，使叶轮转动起来，即水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。

⑶此过程中，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，这与汽油机的做功冲程能量转化情况相同，做功

冲程也是燃气内能转化为活塞的机械能。

21.5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学

提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量（全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入

轨道后，一（有/无）惯性。

【答案】部分有

【详解】［1］火箭加速上升过程中，受到大气的阻力，火箭克服阻力做功，燃料燃烧放出热量会有一

部分转化为火箭表面的内能，只有有一部分转化为机械能。

⑵一切物体在任何情况下都有惯性，天宫一号进入轨道后有惯性。

22.下图是某科技馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车，汽车顶部的巨型叶子实际上是一个

高效光电转换器，车子的动力由压缩空/工膨胀推动活塞做功提供。光电转换器的作用实际就是把_

能转化为能，能量转化过程中，能的总量（选填“增加”“减少”或"保持不变。

【答案】光电保持不变

【详解】光电转换器的作用实际就是把光能转化为电能，供用电器使用。

⑶能量转化过程中，遵循能量守恒定律，能的总量保持不变。

23.如图，是节日燃放的双响炮，燃放时竖直立于地面点燃引线，第一响后它会飞向空中，此过程

中的能量转化为：火药的，这与内燃机工作时的冲程相似。

【答案】见解析做功

【详解】UM2］双响炮燃放时，内部的火药燃烧产生的高温高压气体将鞭炮推向空中，此过程中化学

能转化为内能，内能转化成机械能。在内燃机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向下运

动，内能转化成机械能；因此双响炮的能量转化与做功冲程相似。

24.用天然气灶给5kg的水加热，水温从20℃上升到80℃用时6min,燃烧了0.1m，的天然气，这一

过程中水吸收的热量是J,天然气完全燃烧释放的热量为J。(天然气的热值为

3.6xl07J/m3,水的比热容为d.2xl()3j/(kg℃))

【答案】l.26xl()6J3.6X106J

【详解】［1］这一过程中水吸收的热量QN^t-to)=4.2x103J/(kg*℃)x5kgx(80℃-20℃)=1.26x106J

［2］0.1m3天然气完全燃烧产生热量Q^=V^=0.1m3x3.6x107J；m3=3.6xlO6j

25.能量是人类文明跃升的动力，让我们开启跨越时空的能量之旅：“钻木取火”在蛮荒中书写文明

的开篇，它是通过______方式来改变内能。蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，蒸汽机工作

时推动机械运动，其能量转化与汽油机的冲程相同。

【答案】做功做功

【详解】［1］改变物体内能有两种方式：做功和热传递。“钻大取火”是通过克服摩擦力做功.将机械

能转化为木头的内能，使木头的内能增加、温度升高，达到着火点而燃烧，所以“钻木取火”是通过

做功方式来改变内能。

⑵蒸汽机工作时推动机械运动，将内能转化为机械能。与汽油机的做功冲程能量转化相同。

26.内燃机一个工作循环有四个冲程，题图表示的是其中的冲程。为了不让汽油机在工作时

温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有•个水套，让汽缸被小包围着，用水来冷却汽缸是因为水

的较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机一秒钟总共可以完成一

个冲程。

【答案】做功比热容80

【详解】［1］图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机

械能。

⑵用水来冷却汽缸，是利用了水的比热容大的特点，相同条件下水吸收的热量多，冷却效果好。

［3］飞轮转速是2400r/min=40r/s表示每秒飞轮转动40圈，而飞轮每转动2圈，燃气对外做功1次，

对应4个冲程。所以1s内对外做功20次，完成80个冲程。

27.用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为3.2xl()7j/m3的天然气0.125m，放出热量____

J;若用这些热量去烧水，结果发现将40kg初始温度为20℃的水加热到40C,则此热水器的加热效

率是［。水=4.2x1炉J/(kg•。。)］。

【答案】4X10684%

【详解】山完全燃烧热值为3.2xl()7j/m3的天然气0.125m，放出热量

Q放=gV=3.2xl()7j/m3x0/25m3=4X1()6J

⑵将40kg初始温度为20℃的水加热到40℃,水吸收热量

水〃?水△/水=Mxl0W0(奴如)xa为100-℃)=x6

热水器的加热效率〃=生X100%=坐黑xl00%=84%

6

Q放4xlOJ

28.如图甲所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机，汽油机工作时的能量流向图如

图乙所示，则完全燃烧20g汽油(热值为4.6xl07j/kg)获得的机械能是Jo如果发动机转速

为1800r/min,则发动机每秒钟对外做次功。

A机械摩擦气缸散热

损耗10%损失30%废气带走35%

tJ1燃料完全燃烧择放的能量100%〉机械能

甲乙

【答案】2.3x10”15

【详解】［1］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，由图乙可知，输出行

用机械能所占比例为100%-35%-30%-10%=25%

即该汽油机的效率为25%；20g汽油完全燃烧放出的热量为

Q放=mq=0.02kgx4.6xIOJ/kg=9.2x1O'J

汽油机获得的机械能为卬=〃。放=25%>9.2乂101=2.3、1间

⑵四冲程汽油机的飞轮转速是18OOi7min=3Or/s

即汽油机飞轮每秒转30圈，而飞轮每转动2圈，燃气对外做功1次，则发动机每秒钟对外做15次。

29.2022年6月5口，“神舟一四号”火箭发射成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的较

大；火箭发射升空时，液态氢燃烧把化学能转化为能，再转化为火箭的机械能。

【答案】热值内

【详解】［1］火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值比较大，相同质量的燃料，液态氢完全燃烧

释放的热量多。

⑵火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，再将内能转化

为机械能，从而实现了火箭升空。

30.如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛，在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，能量

的转化方式与四冲程汽油机的一冲程相同。某汽油机的热机效率为30%,用0.5kg的汽油完全燃烧

可以转化为—J的机械能。(^=4.6xlO7J/kg)

【答案】做功6.9x106

【详解】［1］点燃底部蜡烛，在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，热空气的内能转化为机械能，汽

油机的做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以，题中能量的转化方式与

四冲程汽油机的做功冲程相同。

⑵汽油完全燃烧放出的热量为Q=qm=4.6x107J/kgx0.5kg=2.3xlO7J

转化为的机械能为W==30%x2.3x107J=6.9XI06J

31.如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打

开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电火花发生器的按钮，将看到的现象

是_________O在此过程中，酒精燃烧后燃气的.能转化为塞子的机械能。

【详解】酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，对盒盖做功，使盒盖飞出去，燃气的内能转化为

盒盖的机械能。

32.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，软木塞会跳起来。

这一过程与汽油机的冲程也发生同样的能量转化。如果该汽油机每秒钟对外做功20次该汽油

机匕轮的转速是r/mino

、软木塞

热水瓶

【答案】做功2400

【详解】［1］软木塞会跳起来，这•过程中瓶内气体对木塞做功，内能减小，气体的内能转化为木塞

的机械能。汽油机的做功冲程中，汽缸内的气体对活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能，故

做功冲程也发生同样的能量转化。

⑵汽油机的一个工作循环中，飞轮转动两周，对外做功一次，如果该汽油机每秒钟对外做功20次;

则此汽油机飞轮每秒转动的转速为

v=20x2r/s=24001760s=24（X）r/min

33.某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于（选填“可再牛”或“不可再生”）能源。现将10kg

的水从20℃加热到39℃,若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，需要n?的天然气。

真实情况3上述加热过程需要消耗天然气21.3g,则该热水器的加热效率为%o［c^=4.2xlO3j/

3

(kg-℃),标准大气压下夕梯，产3.8x］()7j/m3,px：^^=0.71kg/mJ

【答案】不可再生2.1x10-270

【详解】［1］天然气是经过数百万年地质变化形成的化石能源，短期内无法再生，因此属于不可再生

能源。

⑵水吸收的热晶Q«=cwA/=4.2x103J/(kg«℃)x10kgx(39℃-20*0)=7.98x］05J

由于Q行Q即由Q*4V得.需要天然气的体积V="=上9软聂L『2.1x1()2O?

q3.8x10J/m

⑶21.3g天然气的体积七=巴=*绊单。3x10-20?

p0.7lkg/m

其完全燃烧放出的热量Q祈"，尸3.8x107J/m3x3x10'^?=1.14x|06J

加热效率〃鲁，1。。％=需升00%=7。％

34.如甲图所示是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖飞出

去。乙、丙两图为汽油机的其中两个冲程，有一个冲程跟上述现象一致，它是(乙/丙)图。

这个冲程中，燃气内能的改变是通过.的方式。

乙丙

【答案】丙做功

【详解】UH2］甲图，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，酒精气体燃烧膨胀做功，使盒盖飞

出去，因此将内能转化为盒盖的机械能。乙图，气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压

缩冲程，此时机械能转化为内能；丙图，气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，且上端的火

花塞发出电火花，是做功冲程，在这一过程中，内能是转化为机械能的，在这个冲程中，燃气内能

的改变是通过做功的方式，故跟甲图现象一致的是丙图。

35.如图是汽油机工作过程中的冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,则

该汽油机每秒内对外做功次。

而

【答案】做功30

【详解】［1］图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做

功冲程。

⑵汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，因为该汽油机飞轮的

转速是36(X)r/min=60r/s,所以飞轮每秒转动60周，则汽油机每秒钟对外做功30次。

36.一个汽油机上标有“3()0()r；min”的字样，则每秒钟汽油机完成对外做功次，其中发生

能量转化共次。

【答案】2550

【详解】［1］汽油机飞轮转速3000r/min=50r/s,四冲程汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做

功、排气四个冲程，在一个工作循环中，飞轮转2圈，对外做功1次。则汽油机每秒完成的工作循

环数为弓=25(个)，由于一个工作循环对外做功1次，所以每秒对外做功的次数为25次。

⑵在四冲程汽油机的一个工作循环中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械

能，即一个工作循环中发生2次能审转化.每秒完成25个工作循环，那么每秒发生能最转化的次数

为25x2=50(次)。

37.如图所示，甲、乙两图中，与压缩冲程原理相同的是图；丙、丁是四冲程汽油机工作过

程中的其中两个过程示意图，利用内能来做功的冲程是图；已知汽油的热值为4.6x107j/kg,

则完全燃烧500g汽油放出的热量为Jo

【详解】［1］甲图中气体对活塞做功，气体将内能转化为活塞的机械能；乙图中，活塞对桶内气体做

功，活塞将机械能转化为气体的内能，则甲、乙两图中，与压缩冲程原理相同的是乙图，能量转化

均为将机械能转化为内能。

⑵丙图中火花塞点火，是做功冲程，缸内的气体对活塞做功，使活塞向下运动：图丁中的冲程两气

阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞对缸内气体做功，则利用内能来做功的冲程是丙图。

⑶已知汽油的热值为4.6x107J/kg,则完全燃烧500g汽油放出的热量为

Q仅二〃q=500xlO?kgx4.6x1J/kg=2.3xIOJ

38.现在很多电动汽车为了节能安装了•套”能量回收装置，在刹车时该装置可带动发电机发电，

将机械能转化为电能储存起来，但轮胎与地面摩擦会产生大最内能，这些内能是无法自动转化成机

械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有—。此种“能量回收装置”工作时—（选填“遵

循''或"不遵循”）能量守恒定律。

【答案】方向性遵循

【详解】［1］在刹车时该装置可带动发电机发电，将机械能转化为电能储存起来，但轮胎与地面摩擦

会产生大量内能，这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的，即能量只能朝一个方向自动转

化，而不能反方向进行，这是因为能量的转移和转化具有方向性。

⑵自然界的物理现象都遵循能量守恒定伴，所以，此种“能量回收装置.”工作时也遵循能量守恒定律。

39.小明家的太阳能热水器最大容积为50L。某天热水器装满水后，经过4h阳光照射，水温从20c

升高到40C。若水吸收的热量由效率为40%的天然气灶来提供，则需要燃烧n?的天然气。【已

知夕水nl.OxlO'kg/m）。水=4.2xlO，J/（kg「C）,耿然气=3.0xlO’J/n?】

【答案】0.35

【详解】水的体积丫=5OL=5OxlO-3m3

由p=已可得,水的质量〃?=pV=1.0xl03kg/m3x50xl0-3m3=50kg

水吸收的热量。及=。必/=4.2又103以1^℃“501^乂（40℃-20℃）=4.2乂10叮；

由题知，燃烧天然气放出的热量。攵=旦=卫"l=1.05xl（）7j

由。a=四知，需要天然气的体积以="==0.35m3

q3.0x10J/m

40.某同学用燃烧汽油的方法来加热水，他将水从2（TC加热到70C，共消耗汽油6mL,若汽油完

全燃烧放出的热量全部被水吸收，则可加热的水的质量为kg。［已知汽油密度为

0.75xlO3kg/m\热值为4.2x10’J/kg,=4.2x10'J/（kg-℃）］

【答案】0.9

【详解】消耗汽油的质量为吸油=月气油乂勺由=0.75x1O'kg/m'x6x10/m，=4.5x10、kg

汽油完全燃烧放出的热量为&=WG=4.2xl07j/kgx4.5xl0-3kg=i.89xl0'j

汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收，水吸收的热量为QQ=。立=1.89xl0'j

水升高的温度4=ZTo=70C-20C=5（）C

由Q=cmA'可知'可加热水的质量为叫K=矗=4RO；；；黑）*50C3kg

41.如图所示，用酒精灯对试管加热，水沸腾后，蒸汽把软木塞顶跑。蒸气把软木塞顶跑这一过程

是能转化为机械能，此过程相当于汽油机的冲程。

【答案】内做功

【详解】［1］［2］水蒸气对软木塞做功，将塞子推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，汽油机的

做功冲程中，内能转化为机械能，所以能量转化跟汽油机的做功冲程相同。

42.山东老师发明新能源自行车，