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** 初中物理“内能的利用”单元复习卷，以科技前沿（如“人造太阳”）、生活实践（蒸花馍、煮饺子）和跨学科项目（简易汽轮机制作）为情境，覆盖能量转化、热机原理、热效率计算等核心知识点，注重物理观念与科学探究能力的考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题|能量守恒、热值特性、热机冲程|结合煤气炉烧水、汽油机工作等生活情境，考查能量观念| |填空题|6题|能量转化方向性、热机效率、燃料放热|融入“人造太阳”、手持礼炮等实例，强化模型建构| |实验题|2题|比较热值、简易汽轮机制作|通过控制变量法和跨学科实践，培养科学探究与创新能力| |综合题|3题|热效率计算、氢能源应用|结合天然气灶、火箭燃料等实际问题，考查科学推理与社会责任|

第十四章 内能的利用 章末综合训练 一、选择题 1.根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是（　　） ①试管内的冷水放入热水中变热②煤气炉将冷水烧热 ③一球上升一球下降（不考虑摩擦影响）④小灯泡通电发光 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 2.下列选项可能符合能量流向的是（　　） A． B． C． D． 3.下列说法正确的是（     ） A．甲图中，壶中水的温度在升高过程中，内能变大 B．小球按乙图弹跳路径，弹跳到最高点时，动能为零 C．丙图中，由于能量守恒，永动机是能造出来的 D．丁图中，高温铁水的内能一定大于冰山的内能 4.汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 5.花馍是一种传统美食，以下有关用燃气灶蒸花馍的说法正确的是（　a　） A．燃气燃烧时，化学能转化为内能 B．燃气燃烧越充分，其热值就越大 C．花馍的内能是通过做功的方式增大的 D．刚出锅的花馍温度高，含有的热量多 6.如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 7．小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”，通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射，如图所示，与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 8.如图所示，试管里盛有适量的水，加热试管使水沸腾，试管口冒出的“白气”推动管口处的小风车转动。下列说法中正确的是（　　） A．试管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气 B．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度不变 C．实验过程中通过做功使试管内水的内能增大 D．“白气”使小风车转动的过程相当于汽油机的压缩冲程 9．跨学科实践活动中，合作小组利用易拉罐自制了简易“蒸汽机”。点燃蜡烛，给易拉罐中的水加热。喷嘴喷出的蒸汽成功让风车旋转。下列说法正确的是（     ） A．蜡烛燃烧时，内能转化为化学能 B．水的温度升高时，其比热容变大 C．为提高蒸汽机效率，可加大火量 D．该实验展现热机做功冲程的能量转化 10.一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A.完成80个冲程，对外做功20次 B.完成80个冲程，对外做功40次 C.完成40个冲程，对外做功10次 D.完成40个冲程，对外做功40次 11.关于汽油机和柴油机的下列说法不正确的是（　　） A．汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的是空气 B．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 C．汽油机的做功冲程使汽车获得动力，其他三个冲程靠惯性完成 D．汽油机转速为3600r/min表示汽油机每秒对外做功15次 12.如图所示为便携卡式炉，它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗丁烷25g。已知，，下列说法正确的是（　　） A．加热过程中，水的温度升高，比热容增大 B．水吸收的热量为 C．25g丁烷完全燃烧放出的热量为 D．该卡式炉的加热效率为52.5% 二、填空题 13.2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 。 14.如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮，其结构简化图如图乙所示。使用时，气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的 ，此过程中的能量转化与内燃机的 冲程相同。 15.如图所示为内燃机的________冲程，该过程是将________转化为机械能；如图乙是汽油机的能量流向图，可算出它的热机效率为____________。 16.同学们在物理课上用酒精做燃料制作了一个简易热机模型，工作了一段时间消耗了10g酒精，这些酒精完全燃烧能释放出____J的热量，同学们对热机进行改进后，热机的燃料燃烧得更充分，这会使热机的效率变_____。（酒精热值为） 17.汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：_______。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为_______。 18.土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶，它通常以木柴、秸秆为燃料。目前，我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示，木柴添加通道与烟囱相连，通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶（如图丙和丁）。 (1)为使木柴充分燃烧，移动式土灶设计更合理的是___________（选填“丙”或“丁”）； (2)1kg干木柴在土灶中完全燃烧，可以让铁锅里2kg的水温度升高50℃，则土灶的烧水效率为___________%。（） 三、实验题 19.小明想比较生活中常见物质的热值大小，找来了酒精、纸片各 5g，组装了如图所示的实验装置。 燃料 加热前的水温//℃ 加热后的水温/℃ 5g酒精 10 27 5g纸片 21 31 (1)小明在两烧杯中装入质量_________（选填“相同”或“不同”）的水，用温度计记录下此时水的温度， 同时点燃酒精和纸片对烧杯进行加热，在加热过程中要使用玻璃棒进行搅拌，其目的是：_________ ， 加热结束后记录水的温度。 (2)实验中记录的数据如表所示，由表中数据可知________的热值更大，原因是燃烧相同质量的酒精和纸片，用________作为燃料使水的温度升高更多。 (3)实验结束后，同学小红认为小明没有控制加热前水的温度相同，所以无法比较酒精与纸片的热值。你认为小红的看法正确吗？____________，理由是：实验中是通过比较________来判断酒精和纸片的热值大小的。 (4)另一同学小亮觉得将水替换为沙子更好，老师却说用沙子也有一定的弊端，请你思考用沙子的好处与弊端分别是什么？ 好处：________； 弊端：________。 20．跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目提出】 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制作简易汽轮机模型。 【项目实施】 （1）设计并制作：设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （2）测试实验：点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 ①汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→ → 。 ②此汽轮机模型属于 （填“内”或“外”）燃机。 （3）实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为 ； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是 。 A．增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B．更换一个更细的喷嘴 C．降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 【项目拓展】 （4）同学交流过程中，有同学设想：用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐，制成一个“太阳能蒸汽机”。你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是： 。（写出一条即可） 四、综合题 21.学习过热效率后，小明同学为计算他家的天然气灶烧水的热效率，将2L的水倒入烧水壶中，测出水温为20℃，把水刚加热到70℃时，测出消耗的天然气为0.03m3，已知c水＝4.2×103J/（kg·℃）、ρ水＝1.0×103kg/m3，天然气的热值取4.0×107J/m3，假设天然气完全燃烧，求： （1） 水吸收的热量。 （2） 天然气完全燃烧放出的热量。 （3） 他家的天然气灶的效率。 22.中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力显著提升的重要标志，如图所示为某火箭发射时的场景。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为1.4×J/kg。 （1） 该火箭发射时携带6×kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2） 若（1）中放出的热量只有20％被水吸收，则能将5×kg、初温为30℃的水加热至多少摄氏度？[c水＝4.2×/（kg·℃），已知当地大气压为标准大气压] （3） 氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气，氢气在气缸中燃烧，某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶20min，消耗了1.5kg氢燃料，求该发动机的效率。 23.在中国，农历新年、冬至等时节吃饺子具有特别的意义，小明发现煮饺子蕴含了很多物理知识。 (1)如图是燃气灶烧水煮饺子的情境和该燃气灶灶头的示意图； 拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，原因是：天然气的喷入导致进口处的天然气流速 （选填“大”或“小”），压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）大气压强。天然气燃烧过程中， 能转化为内能； (2)水沸腾后，打开锅盖，会出现大量“白雾”，这是水蒸气接触周围的冷空气或低温物品， 成的小水滴；将饺子下入锅中，要进行抄底搅拌和点凉水，这样可以最大可能防止饺子破损，为了煮熟饺子，一般需要点3次凉水，每次点凉水后，锅中的水就停止沸腾，持续加热一段时间，水再次沸腾，说明水的沸腾条件是 ； (3)煮熟的饺子香气四溢是扩散现象，表明分子 ； (4)已知水的密度为，比热容为，天然气的热值为。锅中装有温度为20℃、体积为2L的水，若完全燃烧的天然气，锅中水的温度升高了20℃，则水吸收的热量为 ，天然气放出的热量为 J。 第十四章 内能的利用 章末综合训练答案 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C D A C A B C B D A D D 2、 填空题 13. 方向 不变 14. 运动状态 做功 15. 做功；内能 30% 16. 高 17. 0.1 18. (1)丁 (2)3.5 三、实验题 19. (1) 相同 使水受热均匀 (2) 酒精 酒精 (3) 不正确 水温的变化量 (4) 好处：沙子的比热容较小，温度变化量更明显(或稳定性高，沙子不像水那样容易蒸发，因此在长时间加热过程中，沙子的质量变化较小) 弊端：沙子是固体，流动性较差，用玻璃棒搅拌不方便，容易导致受热不均匀(或实验完成后，沙子容易散落，清理起来相对麻烦) 20． （2）① 内能 机械能 ② 外 （3）① 加热时间不足，无法产生足够的水蒸气 ② B （4） 环保无污染 四、综合题 21.解：（1） 水的质量:m＝＝1.0×103kg/m3×2×10-3m3＝2kg， 水吸收的热量＝m（t－）＝4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（70℃－20℃） ＝4.2×105J （2） 天然气完全燃烧放出的热量＝qV＝4.0×107J/m3×0.03m3＝1.2×106J （3） 天然气灶的效率： 22.解：（1） 该火箭发射时携带6×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量： ＝mq＝6×104kg×1.4×108J/kg＝8.4×1012J （2）若（1）中放出的热量只有20％被水吸收，则水吸收的热量： ＝20％＝20％×8.4×1012J＝1.68×1012J， 由＝cmΔt得，这些热量能使5×106kg、初温为30℃的水升高的温度： Δt＝=80℃， 水的末温t＝＋Δt＝30℃＋80℃＝110℃， 而标准大气压下水的沸点为100℃，则水的末温为100℃　. （3）1.5kg氢燃料完全燃烧释放的热量'＝m'q＝1.5kg×1.4×J/kg＝2.1×J， 由P＝得，氢能源车的牵引力做的功W＝Pt＝70×W×20×60s＝8.4×J， 该发动机的效率:. 23. (1) 大 小于 化学 (2) 液化 达到沸点且持续吸热 (3) 在不停地做无规则运动 (4) 学科网（北京）股份有限公司 $