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

**基本信息** 本单元卷聚焦“内能的利用”，通过神舟发射、光伏项目等时代情境，融合热值、内燃机、能量转化等核心知识点，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题/30分|热值特性、内燃机冲程、能量转化|结合神舟发射等科技情境，辨析概念本质| |填空题|5题/15分|液态氢热值、光伏项目热量计算|联系社会热点，强化能量观念| |作图题|1题/5分|汽油机排气冲程气门状态|直观考查内燃机工作原理| |实验题|2题/20分|不同燃料热值比较、吸热升温现象|控制变量法应用，培养科学探究能力| |计算题|2题/30分|内燃机效率、热水器热效率|综合能量计算，提升科学思维|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．下列关于燃料热值的说法，正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，热值越大 B．2kg煤的热值是1kg煤的2倍 C．热值与燃料种类有关 D．未燃烧的燃料热值为零 2．下列有关内燃机的说法正确的是（　　） A．内燃机的做功冲程是依靠飞轮的惯性来完成的 B．压缩冲程中活塞的机械能转化为气缸内气体的内能 C．柴油机的吸气冲程吸入气缸的是柴油和空气组成的燃料混合物 D．一般情况下，汽油机的效率比柴油机的效率要高 3．图是某辆燃油汽车发动机工作过程的能量流向图。下列有关说法错误的是（　　） A．新能源汽车比普通燃油汽车更环保 B．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，会降低燃料的热值 C．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，提高了燃料的利用率 D．由图可知该发动机的效率是28% 4．小慧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。下列分析正确的是（      ） A．水向下喷出时，通过做功的方式减小了瓶内空气的内能 B．水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 C．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的做功冲程相同 D．水火箭升空时，重力势能转化为动能 5．如图a、b、c、d是四冲程汽油机一个工作循环的四个冲程，该汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，图e、f是演示实验图。以下说法正确的是（　　） A．该汽油机四个冲程，正确的顺序是d、a、b、c B．图a所示的冲程中能量转化和图f所示实验一样 C．图c是做功冲程，和图e实验中的能量转化相同 D．该汽油机每秒对外做功15次 6．2024 年 4 月 25 日 20 时 58 分 57 秒，神舟十八号载人飞船搭载长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图甲所示。下列说法不正确的是（　　） A．火箭上升过程中飞船的机械能不守恒 B．火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图丙所示的冲程中的能量转化相同 C．火箭利用二力平衡获得升空动力 D．让燃料充分燃烧是提高热机效率的有效途径之一 7．1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机某一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　　） A．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 B．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 C．活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，内能转化为机械能 8．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中错误的是（　　） A．甲冲程是把内能转化为机械能 B．乙冲程是排气冲程 C．丙冲程中汽油机对外做功 D．丁冲程吸入的是汽油和空气的混合物 9．小明同学用如图甲所示装置加热质量为100g的冰，直至水沸腾。根据实验记录的数据，小明绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像。已知0~2min消耗酒精的质量为0.4g，c冰=2.1×103J/（kg•℃），c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3×107J/kg。若单位时间内物质吸收热量相等，下列分析正确的是（　　） A．BC段是熔化过程，温度不变，内能不变 B．0~12min，物质共吸收热量4.2×103J C．通过计算可得图乙中tx的值为32 D．该酒精灯的加热效率为30% 10．已知煤油的热值为4.6×107J/kg，下列说法正确的是（　　） A．1kg煤油燃烧，至少放出4.6×107J热量 B．完全燃烧0.5kg煤油可释放2.3×107J热量 C．只要有煤油燃烧，就能放出4.6×107J热量 D．1kg煤油温度升高1℃，需吸收4.6×107J热量 二、填空题 11．2024年10 月30日凌晨4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空，火箭起飞时，采用液态氢作为燃料，原因是液态氢的________（选填“比热容”或“热值”）大。燃料燃烧时，把燃料的_________能转化为内能，最终转化为火箭升空的机械能。 12．宣城170MW茶光互补光伏项目已于2025年12月27日全容量并网发电，预计2026年全年发电量，这相当于___________kg煤完全燃烧放出的热量。（煤的热值取 ） 13．某物理兴趣小组设计实验探究酒精和煤油的热值，如图所示。甲、乙两套装置完全相同，水的质量和初温、待测燃料的质量均相同。燃料全部燃烧后水的末温，且均未达到沸点，则热值较大的燃料是______（选填“酒精”或“煤油”）。 14．如图所示是某单缸四冲程汽油机的________冲程。汽油机的凸轮控制气体的进出，吸气冲程吸入的气体是________。若该汽油机每1秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为________r/min。 15．“垃圾回收，变废为宝”，经过实验，质量为1t的某种分类垃圾能“榨”出燃料油，该燃料油的热值为。100kg燃料油完全燃烧放出的热量为________J；若这些热量全部被水吸收，可将________的水从20℃加热至70℃。[] 三、作图题 16．甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙中画出排气冲程中进气门、排气门的开闭情况。 四、实验题 17．小明利用如图装置，可完成以下两个探究实验。 实验一：“观察不同物质吸热升温的现象” 实验二：“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” (1)实验一，甲、乙虚线框中应分别选择的器材组合是_______（选填“A”、“B”、“C”、“D”），物质吸收热量的多少通过_______来反映，小明设计了两个方案：①加热相同时间，比较升高的温度；②升高相同的温度，比较加热的时间，以上可行的方案是_______； (2)实验二，若燃料还未燃尽时，某一烧杯内水就沸腾了，此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验，直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行？_______，理由是_______； (3)两次实验，都需要控制相同的有_______。 A．燃料的质量 B．燃料的种类 C．烧杯内物体的质量 D．烧杯内物质的种类 E．加热的时间 18．为比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲，乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热； (1)实验中还应控制燃料燃烧的_______（选填“时间”“初温”或“质量”）相同； (2)实验中，通过比较_______（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来比较燃料燃烧放出的热量多少，燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示，由此可知，用燃料1加热的水升温快，这说明在________燃料1放出的热量多，燃料1燃烧5min放出的热量_______（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量； (3)假设燃料完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为_______。 五、计算题 19．汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈。一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa，若飞轮的转速是2000r/min，热机效率为30%，求： (1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少牛？ (2)做功冲程中，平均压力做多少功？ (3)汽油机在1h内对外做多少次功？ (4)1h要消耗多少kg汽油？（汽油的热值为4.6×107J/kg，结果保留一位小数） 20．某家庭天然气热水器将质量为120kg，温度为20℃的自来水加热到60℃，消耗的天然气体积为（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为，天然气的热值为，求： (1)天然气完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)该热水器的工作效率。 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 同步练----2026-2027学年人教版物理九年级上学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B A D C D A C B 1．C 【详解】A．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料种类有关，与燃料是否燃烧充分无关，故A错误； B．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料种类有关，与燃料的质量无关，都是煤，热值大小相同，故B错误； C．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料种类有关，故C正确； D．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料种类有关，与燃料是否燃烧无关，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故A错误； B．压缩冲程中，活塞向上运动，对气缸内的气体做功，将活塞的机械能转化为气缸内气体的内能，故B正确； C．柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气，而汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气组成的燃料混合物，故C错误； D．一般情况下，汽油机的热效率约为30%，柴油机的热效率约为40%，汽油机的效率比柴油机的效率低，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．燃油汽车的内燃机在排气冲程排出的废气有燃料燃烧产生的二氧化硫等污染物，而新能源汽车几乎没有排放污染物，因此新能源汽车比普通燃油汽车更环保，故A正确，不符合题意； B．热值是燃料本身的一种特性，由燃料本身的性质决定，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，所以，燃料燃烧得不充分，不会降低燃料的热值，故B错误，符合题意； C．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，使汽车发动机产生的热量再利用，提高了燃料的利用率，故C正确，不符合题意； D．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% 即该发动机的效率为28%，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．A 【详解】AB．水向下喷出时，瓶内空气对水做功，空气的内能转化为水的机械能，因此瓶内空气的内能通过做功的方式减小，故A正确，B错误； C．打气筒将空气压入水火箭内，是机械能转化为内能（压缩气体做功）；汽油机的做功冲程是内能转化为机械能，二者能量转化不同，故C错误； D．水火箭升空时，速度增大、高度升高，是内能转化为动能和重力势能，而非重力势能转化为动能，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】A．a图进排气门全关，活塞向上运动处于压缩冲程；b图进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动处于排气冲程；c图进排气门全关，活塞向下运动处于做功冲程；d图进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动处于吸气冲程，因此正确的顺序是d、a、c、b，故A错误； B．图a所示的冲程是压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能，图f所示实验试管内的气体对木塞做功，将内能转化为机械能，故B错误； C．图c是做功冲程，能量转化是内能转化为机械能，图e实验中推杆对筒内的气体做功，将机械能转化为内能，故C错误； D．该汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，则1s内飞轮转动30r。而一个工作循环包括4个冲程，飞轮转动2r，对外做功1次，因此该汽油机每秒对外做功15次，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．火箭上升过程中，飞船的速度变大，动能变大，高度增加，重力势能变大，则飞船的机械能变大，即机械能不守恒，故A正确，不符合题意； B．火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程，是利用内能做功，同图丙所示的冲程是做功冲程，也是将内能转化机械能，故火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程同图丙所示的冲程中的能量转化相同，故B正确，不符合题意； C．火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程，利用力的作用是相互的获得升空动力，故C错误，符合题意； D．让燃料充分燃烧，获得更多的有用的机械能，故可以提高热机效率，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．D 【详解】A．汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合气体，故A不符合题意； B．汽油机的一个工作循环中，仅在做功冲程中对外做功一次，故B不符合题意； C．根据题干描述，该冲程为做功冲程，在做功冲程中，是高温高压的燃气推动活塞运动，而不是活塞依靠飞轮的惯性运动，故C不符合题意； D．在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，将内能转化为机械能，故D符合题意。 故选D。 8．A 【详解】A．甲冲程中两个气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，压缩冲程将机械能转化为内能，故A错误，符合题意； B．乙冲程中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故B正确，不符合题意； C．丙冲程中两个气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，做功冲程中汽油机对外做功，故C正确，不符合题意； D．丁冲程中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故D正确，不符合题意。 故选A。 9．C 【详解】A．BC 段是冰的熔化过程，晶体熔化时吸收热量，温度不变，但内能增大。故A错误； BC．0~2min冰吸收热量 0 ~12min 是 0~2min 时间的 6 倍，且单位时间内物质吸收热量相等，所以 0 ~12min 物质吸收热量为 CD 段水从0℃升高到100℃，水吸收热量 即水吸收的热量为冰吸收热量的10倍，因为单位时间吸热相等，故水吸收热量时间为冰吸吸收热量时间的10倍为20min。 所以 故B错误，C正确； D．0~2min消耗酒精的质量为0.4g，酒精完全燃烧放出热量为 该酒精灯的加热效率为 故D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．煤油的热值为4.6×107J/kg，物理意义是表示完全燃烧1kg煤油放出4.6×107J热量，不完全燃烧放出热量小于此值，故A错误； B．完全燃烧0.5kg煤油可释放热量Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J，故B正确； C．煤油的热值为4.6×107J/kg，物理意义是表示完全燃烧1kg煤油放出4.6×107J热量，故C错误； D．1kg煤油温度升高1℃，吸收热量与比热容有关，不是4.6×107J，故D错误。 故选B。 11． 热值 化学 【详解】[1]火箭一般使用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料时，液态氢可以释放出更多的热量。 [2]燃料燃烧时，放出热量，把燃料的化学能转化为内能，产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭做功，将内能转化为火箭的机械能，使得火箭的机械能增大。 12． 【详解】由题意可知，煤完全燃烧需要放出的热量 根据，可得燃烧的煤的质量 13．煤油 【详解】已知甲、乙装置中，水的质量、初温相同，燃料质量也相同，且燃料全部燃烧后，水的末温，因此乙中水的温度变化量更大，由可知，乙中的水吸收的热量更多，说明乙中燃料（煤油）燃烧放出的热量更多。根据热值公式，两种燃料质量相同，煤油燃烧放出的热量更多，因此煤油的热值更大。 14． 压缩 汽油和空气的混合物 3000 【详解】[1]由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。 [2]汽油机的吸气冲程，吸入的气体为空气和汽油的混合物。 [3]每1秒钟对外做功25次，因一个工作循环，飞轮转2圈，做功1次，则飞轮转速是。 15． 【详解】100kg燃料油完全燃烧放出的热量 热量全部被水吸收，即 温度变化 水吸收热量的公式为，变形得 16． 【详解】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；吸气冲程，进气门打开，排气门关闭；压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程，进气门关闭，排气门打开，题目要求画排气冲程。如图所示： 17．(1) BC 加热时间 ①② (2) 不可行 添加水后，水的质量发生了变化，根据，在吸收相同热量的情况下，水的质量改变，温度变化量也会改变，无法准确比较不同燃料燃烧放出热量的多少。 (3)C 【详解】（1）[1]实验一探究“不同物质吸热升温的现象”，实验除了物质种类不同以外，其他条件都相同，为了控制不同物质加热相同的时间吸收的热量相同，应该选择相同的加热装置，因此甲、乙虚线框内对应器材分别为B和C。 [2]物质吸收热量的多少通过加热时间来反映，相同的加热装置，加热时间越长，吸收热量越多。 [3]方案①加热相同时间，比较升高的温度，升高温度小的物质吸热能力强；方案②升高相同的温度，比较加热时间，加热时间长的物质吸热能力强，因此①②都可行。 （2）[1][2]小明的操作是不可行的，添加水后，水的质量发生了变化，根据，在吸收相同热量的情况下，水的质量改变，温度变化量也会改变，无法准确比较不同燃料燃烧放出热量的多少。 （3）实验一需控制物质种类不同，但物质质量相同，实验二需控制燃料的质量相同和被加热水的质量相同；燃料的种类在实验二中是变量，在实验一中无需考虑；实验一烧杯内是不同物质，实验二烧杯内是同种物质水；实验二不存在加热时间的控制，是看燃料燃烧完水升高的温度；所以两次实验都需要控制相同的是烧杯内物体的质量，故选C。 18．(1)质量 (2) 温度计上升的示数 相同时间内 大于 (3)4∶3 【详解】（1）在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，还应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计的示数变化来比较燃料燃烧放出热量的多大。 （2）[1]在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计的示数变化来比较燃料燃烧放出热量的多大； [2]用燃料1加热的水升温快，说明在相同时间内燃料1放出的热量多； [3]读图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，燃料2燃烧了15min，甲图中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。 （3）实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由公式可得，二者放出的热量之比为 由公式可得，燃料1与燃料2的热值之比为 19．(1)4000N； (2)1000J； (3)60000次； (4)4.3kg 【详解】【小题1】做功冲程中，燃气对活塞的平均压力 【小题2】做功冲程中，平均压力做的功 【小题3】因飞轮的转速是2000r/min，即飞轮1min转2000r，对外做功1000次，所以1h内汽油机对外做功 次 【小题4】汽油机在1h内做的总功 由可得，汽油完全燃烧放出的总热量 由得，1h消耗汽油的质量 20．(1) (2) (3)42% 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 （3）该热水器的工作效率 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 $