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

**基本信息** 聚焦人教版九年级物理第十四章“内能的利用”，通过神舟飞船、生物航空燃油等科技情境与实验探究，融合物理观念与科学思维的单元复习卷。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|汽油机冲程、热值特性、能量转化|结合2025年神舟发射等科技热点，考查物理观念| |填空题|5|热机工作循环、冲程能量转化|通过冲程示意图分析，强化模型建构| |实验题|2|比热容比较、燃料热值探究|控制变量法与转换法结合，体现科学探究| |计算题|2|热量计算、热效率|联系卡式炉烧水、太阳能热水器等生活实际，提升问题解决能力|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．汽油机是燃油车的动力源泉之一，给汽车提供动力的是四冲程汽油机的（    ） A．压缩冲程 B．做功冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程 2．在试管中注入少量水，用软木塞塞紧管口，再用酒精灯加热，水沸腾时水蒸气使软木塞斜向上冲出去，下面说法哪些是正确的（　　） A．管口的白气是水蒸气 B．能量转化与内燃机的压缩冲程相同 C．管口的白气是液化现象 D．水蒸气对软木塞做功，使水蒸气内能增加 3．变废为宝——将“地沟油”提炼制成生物航空燃油，我国已成为亚洲第一个拥有此自主研发技术的国家，这可以减少对进口石油的依赖，极大降低了碳排放。采用生物航空燃油是因为它具有较大的（　　） A．比热容 B．温度 C．热值 D．内能 4．以下是汽油机工作时的四个冲程示意图，下列说法正确的是（   ） A．甲是吸气冲程，吸进的物质是空气 B．丁是压缩冲程，将机械能转化为内能 C．丙是做功冲程，将内能转化为机械能 D．依靠飞轮惯性完成的是甲、乙、丙冲程 5．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船与火箭组合体发射升空的情景如图所示。下列说法中正确的是（   ） A．火箭点火加速升空的过程中飞船的机械能减小 B．载人飞船加速升空的过程中宇航员的惯性将增大 C．火箭携带的燃料在燃烧过程中其热值保持不变 D．火箭上升的“升力”来自于地面对火箭的作用力 6．2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图所示，火箭起飞时，发动机内的燃料剧烈燃烧，下列说法正确的是（　　） A．火箭使用的燃料，需要具有较小热值的特点 B．燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变 C．火箭外壳与空气摩擦，温度升高，内能不变 D．火箭发动机的热机效率能达到100% 7．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．完全燃烧甲、乙两种燃料加热同一锅水至沸腾，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．使用甲燃料的热机效率一定高，但是热机效率肯定小于100% 8．一箱汽油用去一半后，剩下的汽油（    ） A．比热容、密度不变，热值减半 B．比热容、密度、热值均不变 C．比热容、密度、热值均减半 D．比热容减半，密度、热值不变 9．在“探究燃料放热能力强弱”的实验中，某组同学用如图所示的实验装置先后进行了两次实验，下列说法不正确的是（　　） A．两次实验水的质量必须相等 B．两次实验燃料的体积必须相等 C．实验是通过比较两次水的温度升高多少来比较燃料放热能力的强弱 D．两次实验时水的初温可以不相同 10．如图是北京天兵科技有限公司自主研制的“天龙三号”液体燃料火箭的发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体推动火箭前进。下列说法正确的是（    ） A．燃料燃烧时内能转化为机械能 B．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 C．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 二、填空题 11．某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图所示的冲程中，活塞向___________运动，在这个过程中___________能转化为___________能。 12．一辆小汽车一年行驶一万公里，消耗1t汽油，这些汽油完全燃烧放出______J的热量；某次行驶过程中，该汽车汽油机曲轴的转速为，在1s内汽油机对外做功______次，完成______个冲程。 13．如图是内燃机四冲程的示意图，按吸气、压缩、做功、排气四个冲程排列应为______，其中甲冲程涉及的能量转化是将______能转化为______能。 14．某单缸四冲程内燃机1s内完成60个冲程。若做功冲程中的高温高压气体推动活塞一次做功800J，则该内燃机每工作1s的时间高温高压气体推动活塞做功________J。 15．汽车是现代生活中常用的交通工具，如图是汽油机工作的________冲程，气缸内的汽油和空气的混合气体处于________（选填“a”或“b”）位置内，此冲程是通过________________的方式改变混合气体的内能。 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．如图所示。甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)为了研究不同物质的吸热能力，利用其中________两幅图进行实验，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的关系图像，如图丁所示： ①不同物质吸热的多少是通过________来反映的； ②由图可以看出______液体的吸热本领较大； ③如果已知b液体的比热容是，则a液体的比热容是_______； (2)为了研究不同燃料的热值，正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，并记录数据，利用公式（若a、b液体的比热容已知）计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比_______； (3)在以上“探究不同物质的吸热能力”和“探究不同燃料的热值”这两个实验中都采用的科学思维方法有_______。 A．控制变量法 B．转换法 C．放大法 D．理想实验法 18．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内的液体的质量和初始温度均相同，当燃料完全燃烧时立即读取温度计的示数，分别为T甲、T乙和T丙，且有T甲＞T乙＞T丙。 燃料 加热前液体的温度/℃ 燃料燃尽时液体的温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2.4×106 2 15 25 ？ (1)比较不同物质的比热容，应选择_________两图进行实验；在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须_________（选填“相等”或“不同”）； (2)比较不同物质的热值，应选择_________两图进行实验； (3)若在燃料燃烧完前，甲图中的液体a已处于沸腾状态，且燃料燃烧完时温度计的示数仍然为T甲＞T乙＞T丙，液体b没有沸腾，则ca_________cb（选填“＞”、“＜”或“＝”）； (4)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如表：根据数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为_________J，燃料2的热值是_________J/kg。 五、计算题 19．小陶子一家人在国庆节期间驾驶汽车外出郊游，用如图所示的卡式炉（燃料为丁烷气体）烧开水，他将壶中2kg的水从20°C加热到100°C，燃烧了0.08m3的丁烷气体。已知丁烷气体的热值，水的比热容。求： (1)水吸收的热量； (2)丁烷气炉烧水的效率； (3)小陶子注意到野外不能使用明火，所以改用增程式汽车外接电来烧水，用电烧水不仅安全，还能将烧水的效率提高到80%，目前主流的增程器可以做到1L汽油发电，烧开同样的一壶水，需要多少L汽油。 20．如图是某款太阳能热水器，向其中注入水，阳光照射一段时间后，水温从升高到 。试求： (1)这段时间内热水器中的水吸收的热量； (2)若这段时间内该热水器的效率是30%，则热水器接收到太阳辐射的热量； (3)若用天然气燃烧来提供热水器接收到的太阳辐射的热量，需完全燃烧多少体积的天然气（天然气的热值为）。 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 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 B C C C C B C B B C 1．B 【详解】发动机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程；做功冲程是将内能转化为机械能，给发动机提供动力，而其它三个冲程是依靠飞轮的惯性完成的，所以发动机产生动力的是做功冲程，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】AC．试管口的“白气”是液态的小水珠，是由水蒸气遇冷液化形成的，故A错误，C正确； BD．水蒸气对软木塞做功是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气内能会减少；内燃机的压缩冲程是将机械能转化为内能的过程，二者能量转化不同，故BD错误。 故选C。 3．C 【详解】采用生物航空燃油，主要的原因是它具有较大的热值，完全燃烧相同质量的该燃料时，可以释放出更多的热量，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．甲的吸气阀开启，排气阀关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和雾状汽油的混合物，故A错误；     B．丁的吸气阀关闭，排气阀开启，是排气冲程，没有能量转化，故B错误； C．丙的吸气阀与排气阀均关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将燃料燃烧释放的内能转化为活塞的机械能，故C正确；     D．4个冲程中只有做功冲程对外做功，其他3个冲程都靠飞轮的惯性完成；乙的吸气阀与排气阀均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，则依靠飞轮惯性完成的是甲、乙、丁冲程，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．火箭点火加速升空的过程中，飞船的速度和高度都在增加，动能和重力势能都增大，因此机械能增大，故A错误； B．惯性大小只与物体的质量有关，宇航员的质量在升空过程中保持不变，因此惯性不变，故B错误； C．燃料的热值是燃料本身的特性，与燃烧情况无关，在燃烧过程中保持不变，故C正确； D．火箭上升的“升力”来自于火箭向下喷出气体时产生的反作用力，而不是地面对火箭的作用力，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．火箭燃料需要在短时间内燃烧释放大量的热量，为火箭提供强大推力，即火箭燃料燃烧放热能力非常强，热值非常大，故A错误； B．根据能量守恒定律可知，燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变，故B正确； C．火箭外壳与空气摩擦，将机械能转化为内能，外壳温度升高，内能增大，故C错误； D．热机在工作过程中，总会有一部分能量用来克服机械摩擦做功、还存在向外放热造成的热损失，任何热机的效率都永远不可能达到100%，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】AC．由图像可知，当燃料质量 相同时，甲放出的热量大于乙放出的热量。根据热值公式 可知，甲燃料的热值大于乙燃料的热值，故A错误，C正确； B．加热同一锅水至沸腾，水吸收的热量相同，即需要的总热量一定。因为甲的热值大，根据 可知，完全燃烧所需甲燃料的质量更小，故B错误； D．热机效率取决于有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，虽然甲的热值大，但热机做的有用功不一定多，所以效率不一定高，由于存在能量损失，热机效率一定小于 ，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】比热容、密度、热值都是物质的特性，不随物质的质量、体积变化而变化，一箱汽油用去一半后，剩下汽油的比热容、密度、热值均不变。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．B 【详解】A．实验中要控制水的质量相等，这样才能通过水升高的温度来反映燃料放出热量的多少，故A正确,不符合题意； B．探究燃料放热能力时，需要控制燃料的质量相等，而不是体积相等，故B错误,符合题意； C．实验中，相同质量的水吸收的热量越多，温度升高得越多，所以可以通过比较水升高的温度来比较燃料的放热能力，故C正确,不符合题意； D．只要水的质量相同，即使初温不同，通过计算“末温减去初温”得到的升高温度也能反映吸收热量的多少，所以初温可以不同，故D正确,不符合题意。 故选B。 10．C 【详解】A．燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能，故A错误； BC．热值决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故B错误，C正确； D．火箭前进时，燃料的化学能转化为内能，内能再转化为机械能，在此过程中会有热量散失和克服摩擦做功等，能量利用率不可能达到100%，即化学能不能全部转化为机械能，故D错误。 故选C。 11． 上 机械 内 【详解】[1]由图可知，气缸中的两个气门都关闭时，活塞向上运动。 [2][3]汽油机在工作时当气缸中的两个气门都关闭时，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，此时为压缩冲程；在这个过程中机械能转化为内能。 12． 30 120 【详解】[1]汽油的质量，则汽油完全燃烧放出的热量 [2]汽油机的1个工作循环中，曲轴转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次。因为曲轴的转速为，则汽油机1s内曲轴转60圈，共30个工作循环，完成120个冲程，对外做功30次。 13． 乙、丁、甲、丙 内 机械 【详解】[1]乙图：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程。 丁图：进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 甲图：进气门关闭，排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。 丙图：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。 所以按吸气、压缩、做功、排气四个冲程排列应为乙、丁、甲、丙。 [2][3]压缩冲程涉及的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程涉及的能量转化是内能转化为机械能。甲冲程是做功冲程，涉及的能量转化是将内能转化为机械能。 14．1.2×104 【详解】单缸四冲程内燃机，一个工作循环，包含4个冲程，曲轴转动2周，对外做功1次，某单缸四冲程内燃机1s内完成60个冲程。则1s内对外做功的次数为 该内燃机每工作1s的时间高温高压气体推动活塞做功 15． 压缩 a 做功 【详解】[1][2][3]由图可知，汽油机的两个气门都关闭，活塞向上运动，故属于压缩冲程；在压缩冲程中，汽油和空气的混合气体在汽缸内被活塞压缩，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变混合气体的内能；混合气体在汽缸内被压缩，体积变小，温度升高，内能增大，故汽油和空气的混合气体处于a位置。 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) 甲、丙 加热时间 b 0.9×103 (2)偏小 (3)AB 【详解】（1）[1]研究不同物质的吸热能力应控制燃料相同，被加热的液体种类不同，故此应选甲、丙两图进行实验。 [2]不同的液体都是从相同的燃料燃烧时放出的热量中吸收热量的，故此燃料对液体加热时间越长，液体吸收的热量越多，可通过加热时间来反映吸热的多少。 [3]在相同质量的不同液体吸收相同的热量时，温度变化越小的吸热本领越强，从图丁中可看到0-10min对液体加热时间相同，即两种液体吸收相同的热量时，b液体的温度变化较小，说明b液体的吸热本领较大。 [4]由于不同液体都是从同种燃料燃烧放出的热量中吸热的，故此燃料每分钟放出的热量是相同的，b液体在20min内 b液体每分钟吸收的热量为 a液体在10min内 a液体每分钟吸收的热量 两种液体质量相同，单位时间内燃料放出热量相同，即两种液体相同时间内吸收的热量相同。则有，即 则a液体的比热容是 （2）由于燃料燃烧时可能存在燃烧不充分，且有部分热量散失，液体吸收的热量要比燃料燃烧放出的热量要小，故该热值与实际燃料的热值相比偏小。 （3）控制变量法：两个实验均控制了多个变量（如研究吸热能力时控制燃料、质量；研究热值时控制液体、质量）； 转换法：“探究不同物质的吸热能力”中物质吸热多少通过 “加热时间” 转换，“探究不同燃料的热值”中燃料放热多少通过 “液体升温” 转换。放大法、理想实验法未在实验中使用。 故选AB。 18．(1) 甲、丙 相等 (2)甲、乙 (3)＜ (4) 2.4×104 1.2×106 【详解】（1）[1][2]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，通过温度计的示数高低，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；根据前面分析可知，在实验中，两烧杯中a、b液体的质量必须相等。 （2）为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出液体吸热多少，从而得出燃料燃烧放热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验。 （3）在燃料燃烧完前，甲图中的液体a已处于沸腾状态，且燃料燃烧完时温度计读数为T甲>T乙>T丙，液体b没有沸腾，甲、丙所示实验所用燃料相同，则吸收相等的热量时，a液体升高的温度大于b液体升高的温度，a、b两液体质量相同，由热量公式可知，液体a的比热容小于液体b的比热容。 （4）[1]完全燃烧10g燃料1放出的热量 [2]若不计热损失，则Q放=Q吸， 对燃料1：，即① 对燃料2：，即② ①②联立可得 19．(1)6.72×105J (2)60% (3)0.07L 【详解】（1）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J （2）丁烷完全燃烧放出的热量Q放=qV=1.4×107J/m3×0.08m3=1.12×106J 丁烷气炉烧水的效率 （3）烧开同样一壶水，水吸收的热量不变，水吸收的热量Q吸=6.72×105J，电烧水的效率η电=80%，需要消耗的电能 这些电能由汽油发电提供，则需要汽油的体积为 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）这段时间内热水器中的水吸收的热量 （2）该热水器的效率是30%，则热水器接收到太阳辐射的热量 （3）需要天然气的体积为 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 $