第十四章 内能的利用 单元测试--2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 本单元卷针对九年级“内能的利用”单元，以2026年卫星发射、全球首款高热效率柴油机等科技前沿及《天工开物》古代科技为情境，覆盖热机冲程、能量转化等核心知识点，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热机定义、比热容、热值|结合火箭发射考力的作用效果，渗透科学态度| |多选题|5|能量守恒、热值特性|以神舟十九号发射考内能改变，体现科学推理| |填空题|5|能量转化方向性、热机冲程|气球小车能量转化关联做功冲程，强化物理观念| |实验题|2|比热容比较、热值探究|控制变量法设计实验，培养科学探究能力| |计算题|2|热效率计算|燃气热水器效率求解，联系实际应用|

第十四章 内能的利用 单元测试--2026-2027学年人教版物理九年级全一册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于热机的说法正确的是（    ） A．热机都有吸气、压缩、做功、排气四个冲程 B．做功冲程将机械能转化为内能 C．火箭发动机属于热机 D．热机的大量使用对环境污染较小 2．下列数据最接近实际的是（　　） A．把两个鸡蛋举高1m做的功约是1J B．一个篮球受到的重力约为100N C．一名初中生跑100m的成绩约为8s D．机械经过技术改进后，效率约为105% 3．如图所示是2026年1月31日，在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将阿尔及利亚遥感三号卫星B星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，下列说法正确的是（　　） A．火箭向下喷出燃气向上发射，使火箭升空的力的施力物体是周围的空气 B．火箭在升空过程中，以发射塔为参照物，卫星是静止的 C．火箭在升空过程中，需要克服空气阻力做功，能量的总量会减少 D．火箭通过改变喷出燃气的方向改变运动方向，说明力的作用效果与力的方向有关 4．用比值法定义物理量是物理学中常用的方法。以下物理量不是用这种方法定义的是（　　） A．机械功 B．比热容 C．功率 D．热值 5． 燃放烟花时烟花内的火药被点燃，产生高压燃气瞬间冲破纸壳，此过程能量转化与热机工作循环的哪个冲程相似（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．下列说法正确的是（　　） A．运动的小球具有机械能，而不具有内能 B．铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力 C．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体，将内能转化为机械能 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小 7．如图为我国先秦时期的青铜蒸食用具，蒸食过程如下图所示，下列分析正确的是（　　） A．①中燃料燃烧越充分，其热值越大 B．②中水的温度越高，含有的热量越多 C．③中水蒸气的内能转化为甑的机械能 D．④中食物主要通过热传递增大内能 8．以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（　　） A．图甲“北耕兼种”中，耧下端的“铁尖”是通过减小受力面积来增大压强的 B．图乙“轧蔗取浆”中，牛拉“犁塘”匀速转动的过程中，其运动状态保持不变 C．图丙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性的作用 D．图丁“煮楻足火”中，将木柴架空一些，火能燃烧更旺，是增大了木柴的热值 9．下列说法正确的是（　　） A．物质的比热容与物体吸收的热量、升高的温度和质量都无关 B．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 C．使燃料燃烧更充分，既可以增大热值，也可以提高热机效率 D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 10．2025年8月9日，我国太原卫星发射中心在山东日照附近海域，使用捷龙三号运载火箭成功将吉利星座04组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空过程中机械能增大，能量不守恒 B．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值较大 C．燃料燃烧的过程主要是能量发生了转移 D．火箭燃料燃烧越充分，热值越大 二、多选题 11．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．火箭与大气摩擦，温度升高，是通过做功的方式增加内能 B．火箭发射时冒出的“白烟”是水汽化形成的水蒸气 C．火箭采用液氢作燃料，是由于液氢的热值较大 D．载人飞船进入太空中后温度降得很低，其内能为零 12．由热值的定义可知，热值，那么下列说法不正确的是（　　） A．热值的大小与Q成正比 B．热值的大小与m成反比 C．若煤的热值大于干柴的热值，则燃烧1kg煤所放出的热量一定比燃烧1kg干柴放出的热量多 D．热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定 13．如图是“风能--太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（      ） A．风能是可再生能源 B．太阳能来自太阳内部的核裂变 C．给蓄电池充电时电能转化为化学能 D．控制器中的集成电路主要用超导材料制成 14．2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热机效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列关于单缸四冲程柴油机的说法正确的是（　　） A．热机效率越高，更节能、对外做的有用功就越多 B．该柴油机能把53.09%的内能转化为机械能 C．随着科技的发展，热机效率还会提高，但效率不能达到100% D．若该柴油机飞轮的转速为1800r/min，则柴油机在1S内对外做功30次 15．2025年4月24日是第十个中国航天日。小航用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析错误的是（　　） A．水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 B．水向下喷出时，通过热传递的方式减小了瓶内空气的内能 C．升空时，水火箭内气体对水向下的力与水对它向上的力是一对平衡力 D．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同 三、填空题 16．能量的转化具有______。 17．如图所示，某同学利用气球、吸管等材料制作了一辆气球动力小车，球内气体从吸管向后喷出，在小车向前运动的过程中_____转化为____（选填“机械能”或者“内能”），它与汽油机_____冲程的能量转化相同。 18．压缩空气储能项目工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气________（填能量形式）增大；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外________，使膨胀机转动，将内能转化为________，带动发电机产生电能输送至电网。    19．汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是∶吸气冲程、__________、做功冲程、__________。某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为，1s内该汽油机完成__________个冲程，对外做功__________次。 20．用水壶烧水，水沸腾顶起壶盖的过程中能量转化情况与四冲程汽油机的__________冲程相似：一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，则汽油机每秒钟对外做功________次，完成了______个冲程。 四、实验题 21．如图所示，甲、乙、丙三套装置完全相同，燃料足够且质量相等，烧杯内液体的质量也相等。 (1)若比较a、b两种液体的比热容，应选择______两图进行实验，根据实验数据，画出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图丁所示，若不计加热过程中的热量损失，则a、b两种液体的比热容之比______； (2)若比较两种燃料的热值，应选择______两图进行实验，实验中通过______反映燃料热值的大小。 22．制作简易热机模型。 （1）准备材料：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。 （2）向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将______放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的______，当有蒸汽喷出时，______就转动起来。此热机模型属于______（选填“内燃”或“外然”）机。 五、计算题 23．某燃气热水器把质量为50kg、温度为的水加热到，完全燃烧了的人工煤气，水的比热容为，人工煤气的热值为，则： (1)加热过程中，水吸收的热量是多少? (2)的人工煤气完全燃烧放出的热量是多少? (3)该燃气热水器烧水的热效率是多少? 24．如图，小明的新家使用即热式天然气热水器供家里洗刷用水，他想估测家中热水器的加热效率。仅打开热水器，用温度计测得热水器进水管中自来水的水温为16℃，出水管的热水水温为56℃，放出50kg的热水后，从燃气表中看到天然气表示数由2365.19m3变为2365.69m3[，]求： (1)的天然气完全燃烧放出的热量为_____J； (2)50kg的水吸收的热量； (3)热水器的加热效率； (4)出水管流出的热水与的自来水再次混合成适宜洗澡的的温水，若忽略散热，热水和自来水的质量之比应为_____。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第十四章 内能的利用 单元测试--2026-2027学年人教版物理九年级全一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D A C D D A A B 题号 11 12 13 14 15 答案 AC ABC AC BC ABC 1．C 【详解】A．内燃机一般具有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其他热机并不全具有这四个冲程，故A错误； B．做功冲程将内能转化为机械能，故B错误； C．火箭发动机是利用燃料燃烧获取的内能做功的设备，属于热机，故C正确； D．热机的大量使用对环境会造成严重的污染，如大气污染、噪声污染、热污染等，故D错误。 故选C。 2．A 【详解】A．两个鸡蛋的重力约为1N，把两个鸡蛋举高1m做的功约是W＝Gh＝1N×1m＝1J，故A符合题意； B．一个篮球的质量约为0.5kg，重力约为G球＝mg=0.5kg×10N/kg＝5N，故B不符合题意； C．初中生100m跑的平均速度约为8m/s，时间约为，故C不符合题意； D．机械工作时，一定会有能量损失，效率总是小于100%，故D不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】A．火箭向下喷出燃气时，由于力的作用是相互的，燃气会对火箭产生一个向上的力，使火箭升空，所以使火箭升空的力的施力物体是喷出的燃气，故A错误； B．火箭在升空过程中，以发射塔为参照物时，卫星相对于发射塔的位置在不断变化，是运动的，故B错误； C．根据能量守恒定律可知，能量在转化或转移过程中，能量的总量保持不变，故C错误； D．火箭改变喷出燃气的方向后，受到的反作用力方向改变，火箭运动方向随之改变，说明力的作用效果与力的方向有关，故D正确‌。 故选D。 4．A 【详解】比值法定义法是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法； A．根据机械功的公式可知，功是力与沿力方向运动的距离乘积，没有采用比值定义法，故A符合题意； B．比热容是一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度的乘积之比，采用了比值定义法，故B不符合题意； C．功率是物体做功与做功所用时间之比，采用了比值定义法，故C不符合题意； D．热值是某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，采用了比值定义法，故D不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】火药燃烧产生的高压燃气膨胀，对纸壳做功，能量转化是内能转化为机械能。热机四个冲程的能量特点：吸气、排气冲程无主要能量转化；压缩冲程是机械能转化为内能；做功冲程是高温高压燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，与燃放烟花过程的能量转化一致，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．D 【详解】A．任何物体在任何情况下都具有内能，运动的小球既有机械能也有内能，故A错误； B．分子间同时存在引力和斥力，铁块很难被压缩是因为压缩时斥力起主要作用，但引力也存在，故B错误； C．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，故C错误； D．水的比热容为，砂石的比热容约为，根据公式可知，在相同吸放热条件下，砂石的比热容小，砂石温度变化大，导致内陆地区昼夜温差大，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃烧是否充分无关，故A错误； B．热量是过程量，只能描述为“吸收/放出热量”，不能说物体“含有热量”，故B错误； C．③中水蒸气只是将内能传递给甑，没有发生内能向机械能的转化，故C错误； D．改变内能的方式分为做功和热传递，蒸食物时，食物通过吸收水蒸气的热量增大内能，属于热传递改变内能，故D正确。 故选D。 8．A 【详解】A．根据压强规律，压力一定时，减小受力面积可以增大压强。耧下端的铁尖做得尖锐，就是通过减小受力面积来增大压强，故A正确； B．物体运动状态不变需要速度大小和运动方向都不变，牛拉“犁塘”匀速转动时，运动方向不断改变，因此运动状态不断改变，故B错误。 C．惯性是物体本身固有的性质，不能说“受到惯性的作用”，故C错误。 D．热值是燃料本身的特性，只和燃料种类有关，不会随燃烧方式改变；将木柴架空燃烧更旺，是因为增大了木柴与氧气的接触面积，使燃烧更充分，故D错误。 故选A。 9．A 【详解】A．比热容是物质的一种特性，其大小与物质的状态和种类有关，与物体吸收的热量、升高的温度和质量都无关，故A正确； B．物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如晶体熔化过程，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧充分等均无关；减少热量散失、使燃料尽可能充分燃烧等，可以提高热机效率，所以，使燃料燃烧更充分，只能提高热机效率，不能增大热值，故C错误； D．发生热传递的条件是物体之间存在温度差，而且热量总是由高温物体（或物体的高温部分）向低温物体（或物体的低温部分）传递，不一定由内能大的物体向内能小的物体传递，因为物体的内能大小与质量、温度、状态等都有关，内能大的物体，温度不一定高，故D错误。 故选A。 10．B 【详解】A．火箭加速升空时，动能、重力势能都增大，因此机械能增大，但火箭是将燃料的化学能转化为机械能，总能量仍然遵循能量守恒定律，能量守恒是自然界的普遍规律，故A错误。 B．火箭选用液氢做燃料，主要是利用了液氢热值大的特点，相同质量的液氢完全燃烧能放出更多的热量，满足火箭升空的能量需求，故B正确。 C．燃料燃烧过程是将化学能转化为内能，属于能量的转化，不是能量转移，故C错误。 D．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料种类有关，和燃烧是否充分无关，故D错误。 故选B。 11．AC 【详解】A．火箭与大气摩擦做功，温度升高，内能增大，因此是通过做功的方式增加内能，故A正确； B．火箭发射时冒出白烟，白烟是水蒸气液化变成的小水滴，故B错误； C．火箭采用液氢作燃料，是由于液氢的热值较大，与相同条件的其他燃料相比，可以放出更多的热量，故C正确； D．载人飞船进入太空中后温度降得很低，但仍有温度，内能不为零，故D错误。 故选AC。 12．ABC 【详解】AB．热值是燃料的一种特性，其大小由燃料种类决定，与燃料完全燃烧放出的热量Q、质量m无关，故AB错误，符合题意； C．热值反映燃料完全燃烧放热能力，但实际燃烧时可能存在不完全燃烧情况，因此燃烧1kg煤放出的热量不一定大于燃烧1kg干柴放出的热量，故C错误，符合题意； D．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧放出的热量均无关，故D正确，不符合题意。 故选ABC。 13．AC 【详解】A．风能可以从自然界源源不断地获得，是可再生能源，故A正确； B．核反应有可控的核裂变与不可控的核聚变，太阳能来自太阳内部不可控的核聚变，故B错误； C．给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故C正确； D．控制器中的集成电路主要是用半导体材料制成，而不是超导材料，故D错误。 故选AC。 14．BC 【详解】A．热机效率越高，消耗燃料产生的总热量一定时， 更节能、对外做的有用功就越多，故A错误； B．该柴油机热机效率达，即能把的内能转化为机械能，故B 正确； C．因为热机在工作过程中，不可避免地会有能量损失，如摩擦损失、散热损失等，所以柴油机的热机效率不可能达到，故C正确； D．，即该柴油机内飞轮的转动圈数为，完成60个冲程，对外做功15 次，故D错误。 故选BC。 15．ABC 【详解】A．水火箭上升过程中，瓶内气体体积膨胀对外做功，气体内能减小，故A错误，符合题意。 B．水向下喷出时，是瓶内气体膨胀对水做功，将内能转化为水的机械能，从而使瓶内空气的内能减小，不是通过热传递的方式，故B错误，符合题意。 C．升空时，水火箭内气体对水向下的力与水对它向上的力是一对相互作用力，不是平衡力。因为这两个力分别作用在水和气体两个不同的物体上，而平衡力是作用在同一个物体上的大小相等、方向相反且在同一直线上的两个力，故C错误，符合题意。 D．打气筒将空气压入水火箭内，是压缩空气做功，将机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程也是活塞压缩汽缸内的气体做功，将机械能转化为内能，二者能量转化相同，故D正确，不符合题意。 故选ABC。 16．方向性 【详解】能量的转移和转化都具有一定的方向性。能量的转移和转化不是随意进行的，都具有一定的方向性。比如，热量可以自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；电能可以转化为内能，但是内能不能全部转化为电能而不引起其他变化等。 17． 内能 机械能 做功 【详解】[1][2]球内气体从吸管向后喷出，对外做功，气体的内能转化为小车的机械能，小车向前运动。 [3]汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，小车运动的过程中与汽油机的做功冲程的能量转化相同。 18． 内能 做功 机械能 【详解】用电低谷时，压缩机压缩空气，对空气做功，将机械能转化为空气的内能，因此空气的内能增大。 用电高峰时，高压空气被释放膨胀，会对外做功，将自身的内能转化为膨胀机的机械能，推动膨胀机转动，最终带动发电机发电。 19． 压缩冲程 排气冲程 120 30 【详解】[1][2]一台单缸四冲程汽油机正常工作一个工作循环，经历吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，四个冲程。 [3][4]因为四冲程内燃机飞轮转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次。由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是，即每秒钟转60圈，所以完成120个冲程，做功30次。 20． 做功 20 80 【详解】[1]用水壶烧水，水沸腾顶起壶盖，水蒸气对壶盖做功，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。四冲程汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能，所以与做功冲程相似。 [2]飞轮转速是2400r/min=40r/s。四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，对外做功1次，完成4个冲程。那么每秒飞轮转40圈，对外做功的次数为20次。 [3]因为一个工作循环完成4个冲程，每秒对外做功20次，所以每秒完成的冲程数为80个。 21．(1) 甲、丙 2∶1 (2) 甲、乙 被加热的液体升高的温度 【详解】（1）[1] 为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过加热时间长短得出吸热多少，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验。 [2]由图丁可知，相同质量的a、b液体，都加热5min（两液体吸收的热量相等）时，a温度变化量为 b温度变化量为 由可得 则a、b两种液体的比热容之比 （2）[1][2]为了比较不同燃料的热值，要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、乙两图进行实验；根据Q=cm∆t可知，被加热的液体吸收的热量越多，温度计上升的示数越高，说明燃料完全燃烧放出的热量越多，这种燃料热值越大，所以，燃料热值的大小是通过被加热的液体升高的温度（或温度计的示数变化）来反映的。 22． 易拉罐 酒精灯 扇叶 外燃 【详解】【小题1】[1]由题可知，易拉罐内装有水，笔插入后需要密封，因此整个装置需要固定在支架上。 [2]这里需要加热易拉罐内的水，使水沸腾产生蒸汽。根据材料，应使用酒精灯进行加热。 [3]蒸汽从笔的尖端喷出，对外做功，推动小风扇的扇叶转动。 [4]该热机模型中，燃料（酒精）在外部燃烧，属于外燃机 23．(1) 1.68×107 J (2) 8.4×107 J (3) 20% 【详解】（1）质量，温度变化 水吸收的热量 （2）热值，体积为，人工煤气完全燃烧放出的热量 （3）燃气热水器的热效率为水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比 24．(1) (2) (3)40% (4)1:1 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量为 （3）热水器的实际效率为 （4）热水放出的热量 自来水吸收的热量 不计热量损失，所以 所以，热水和自来水的质量之比为。 答：（1）的天然气完全燃烧放出的热量为； （2）50kg的水吸收的热量为； （3）热水器的加热效率为40%； （4）热水和自来水的质量之比为1:1。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $