苏科版2024新教材九年级物理上册第十二章重难点训练：四、机械能与内能的相互转化（含答案）.docx

四、机械能与内能的相互转化一．做功可以改变物体的内能（4题） 1二．机械能和内能的相互转化（5题） 2三．热机工作过程中的能量转化（4题） 3四．内燃机的相关计算（5题） 5五．比较不同燃料的热值（5题） 6六．热机的效率计算（4题） 7七．热水器的效率计算（5题） 9八．竞赛必刷（5题） 10一．做功可以改变物体的内能（4题）1．（25-26九年级上·山东济南·开学考试）学校科技节活动中，组织水火箭制作比赛如图甲为自制的水火箭结构示意图，图乙为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图当水面上方压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空关于水火箭以下说法正确的是（    ）A．利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能减小B．水火箭落回地面的过程中，若以水火箭为参照物，地面是向下运动的C．水向下喷出会使水火箭升空，是由于力的作用是相互的D．打气筒将空气压入水火箭内时，能量转化的过程与汽油机的做功冲程相同2．“神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　　）A．棉被晒热 B．用燃气烧水C．鸡蛋放入冷水变凉 D．空气被压缩，温度升高3．用打气筒往瓶内打几下后，看到的现象是 ，瓶中同时会出现白雾。

这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，内能 ，温度降低，水蒸气液化而形成的4．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉，把活塞迅速压下去，可以观察到的现象是脱脂棉 这是因为压下活塞时活塞对空气 ，使空气的内能 （选填“增大”或“减小”），温度 （选填“升高”或“降低”），达到脱脂棉的燃点二．机械能和内能的相互转化（5题）5．（24-25九年级上·河北石家庄·阶段练习）杭州第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日举行，杭州市民欢欣鼓舞，有的市民用礼花筒表达喜悦心情礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果高压空气膨胀过程中（  ）A．高压空气的内能转化为机械能 B．高压空气向外界传递温度C．高压空气温度升高，内能增大 D．高压空气所含热量减小6．（2024·山东枣庄·中考真题）古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃下列事例与猛推推杆入筒的过程中，能量转化情况不同的是（    ）A．内燃机的做功冲程 B．内燃机的压缩冲程C．钻木取火 D．流星雨的形成7．在试管中装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气把软木塞冲开。

在软木塞被冲开的过程中（　　）A．水蒸气膨胀对外做功，内能减小 B．水蒸气膨胀对外做功，内能增大C．水蒸气膨胀对外做功，内能不变 D．外界对水蒸气做功，水蒸气内能增大8．如图所示是小孩玩的滑梯游戏1)若忽略摩擦和空气阻力，小孩在下滑过程中，机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）2)若小孩在滑梯上匀速下滑，在这一过程中，他的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）3)小孩在滑梯上下滑时，屁股有灼热的感觉，在这一过程中， 能转化为 能三．热机工作过程中的能量转化（4题）9．同学们爱吃的爆米花是通过如图所示的爆米花机制作出来的，玉米粒在密封的锅体内被炉火加热，这是通过 的方法改变了玉米粒的内能；开盖瞬间，锅内高压气体迅速爆出，内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），玉米粒内的高压水蒸气对外做功，玉米粒膨胀，成了胖乎乎的爆米花10．（2025·湖南长沙·二模）2024年12月19日18时18分，我国太原卫星发射中心在山东附近海域成功发射谷神星一号海射型遥四运载火箭下列说法正确的是（　　）A．火箭燃料燃烧过程中，内能转化为化学能B．火箭升空过程中与空气摩擦，机械能转化为内能C．火箭在升空过程中，机械能不变D．火箭的燃料燃烧越充分，其热值就越大11．如图为小明用塑料瓶制作的水火箭，其原理是打入塑料瓶的压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，从而推动“火箭”飞向空中。

下列分析错误的是（　　）A．使用打气筒打气时能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同B．水火箭升空过程中能量转化情况与汽油机的做功冲程相同C．升空过程中，瓶内气体的内能减少D．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程12．如图所示是内能做功的演示实验，向试管内倒些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试管使水沸腾，一会儿，水蒸气就冲击小叶轮，使其旋转在这一现象中能量的转化或转移过程为先是燃料的 能转化为 能，接着是 能传递给 ，最后 对 做功，将 能转化为 能13．（2025·江苏扬州·二模）二氧化碳（CO₂）爆破技术是现代工程中非常环保的技术.起爆前高压泵将CO₂压缩成高压气体，气体内能 （选填“增大”或“减小”），温度 （选填“升高”或“降低”）；液化后输入爆破筒内如图所示，爆破时电加热管发热使筒内的液态CO₂迅速汽化，形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破，喷出时的能量转化与内燃机的 冲程一致。

四．内燃机的相关计算（5题）14．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：①在吸气冲程中，吸入气缸中的只有空气；②在做功冲程中，内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机和柴油机的点火方式相同以上说法正确的是（　　）A．②③ B．①③ C．②④ D．②③④15．（2025·四川内江·一模）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈，则下列说法正确的是（　　）(q汽油=4.6ｘ107J/kg) A．图中所示冲程是压缩冲程B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为2.3ｘ108JC．该汽油机在1s内做功30次D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高16．某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做功 次若该汽油机的效率为30%，汽油机在某段时间完全燃烧了400g汽油，则汽油完全燃烧放出的热量为 J，汽油机输出的有用机械功为 J17．（2025·黑龙江大庆·三模）随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭。

小米最近也购买了一辆轿车当该轿车汽油机的转速为3600r/min时，则在1s内汽油机对外做功的次数是 次，压缩冲程中将 能转化为 能18．（2025·甘肃武威·三模）如图甲所示，用酒精灯加热试管中适量水当塞子被推开时，可以看到试管口有“白气”产生这是由于试管内气体对塞子做功，使得试管内气体内能 ，此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 图所示的能量转化是一致的，某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min，则每秒钟对外做功 次五．比较不同燃料的热值（5题）19．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示，下列分析正确的是（   ）A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值B．完全燃烧甲、乙两种燃料放出相同的热量，所需乙燃料的质量更小C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多D．由图像可知，燃料燃烧放出的热量越多，其质量一定越大20．（2025·江苏南京·三模）如图所示，用完全相同的装置加热液体已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同不计热损失，将燃料点燃直至燃尽，三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示，则下列说法正确的是（　　）A．仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值B．甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2∶1C．a、b两种液体的比热容之比为D．燃料1和燃料2的热值之比为21．根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题。

干木柴酒精柴油煤油(1)从表中的数据可知，不同燃料的热值 2)酒精的热值是，表示的物理意义是 那么，完全燃烧1g的酒精可放出热量 J3)表中质量相同的四种燃料完全燃烧后，放出热量最少的是 4)若质量为2kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量是，则这种燃料可能是 22．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同燃料的质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同1)为比较不同物质的比热容，应选择 两图装置进行实验实验中通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较物质吸收热量的多少；(2)比较不同燃料的热值，应选择 两图装置进行实验实验中，需等待燃料 （选填“燃烧相同的时间”或“燃烧相同的质量”），然后通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较热值的大小；(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 （选填“大”或“小”）六．热机的效率计算（4题）23．下图所示的是天然气环保公交车该车自身的质量为，满载乘客40人该公交车发动机的输出功率为，最高车速为g取）(1)若该公交车满载乘客，每名乘客的质量为，该公交车满载时车轮与地面的总接触面积为。

该公交车满载乘客静止在水平地面上时对地面的压强是多少？(2)若该公交车以最高车速匀速直线行驶，则该公交车所受的阻力是多少？(3)若发动机的工作效率为，则（2）中该公交车内消耗天然气的体积是多少？（天然气的热值为）24．小明家购置了一辆新能源轿车假期，全家驾车从泗水到济南游玩，爱钻研的小明收集了下表所示的相关数据，轿车在高速公路上匀速行驶所用的时间为轿车的质量/1050车轮与地面接触的总面积/0.15泗水到济南的距离/170行驶消耗的天然气/2匀速行驶时的牵引力/N2000(1)求轿车（空载）停放在水平地面时对地面的压强g取）(2)求轿车在内牵引力做功的功率3)已知该轿车所用的天然气的热值是，则从泗水到济南轿车发动机的效率是多少？25．氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元请写出计算推理过程）(1)求此过程中产生的电能2)燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。

所受阻力与甲车相同，汽油在汽缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值，已知每加注1kg汽油所需的费用为12元则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量②请判断乙车能否到达B地26．（24-25九年级上·陕西汉中·期中）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规。