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“内能的利用”单元，以神舟发射、三结砷化镓太阳能电池等科技情境为载体，融合能量观念与科学思维，适配初中物理单元复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8题|热值、能量转化、热机冲程、能量守恒定律|结合神舟二十号发射考热值（题1），以太阳能电池技术考能量转化（题2），强化物理观念| |填空题|5题|内能改变方式、热值计算、重力势能|通过空气压缩引火仪与汽油机冲程对比（题9），衔接实验与理论，培养科学思维| |实验题|2题|探究吸热能力、比较热值|设计不同燃料加热相同质量水实验（题14），注重科学探究与证据分析，契合核心素养|

第十四章 内能的利用 一、单选题 1．2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空，如图所示。下列说法正确的是（   ） A．飞船在加速上升过程中惯性增大 B．火箭使用的液态氢燃料热值较大 C．火箭加速上升过程中受到平衡力的作用 D．升空过程中，以火箭为参照物，飞船是运动的 2．如图，三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，是一项非常先进的太阳能光电转换技术，它的光电转换效率超30%，比传统的硅基ROSA薄膜太阳能发电效率提高一倍以上，广泛应用于航天、军事、可穿戴设备等领域。关于三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，下列说法正确的是（    ） A．太阳能属于不可再生能源 B．太阳能电池板工作时，将电能转化为太阳能 C．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能有将近70%转化为电能 D．光电转换过程中，能量的总量保持不变 3．如图甲是试管内水蒸气将塞子推出的过程，下列四冲程汽油机的一个工作循环示意图中，与甲图能量转化过程相同的冲程是（　　） A．      B． C． D． 4．下列关于热机效率的说法中正确的是（　　） A．热机的效率是描述热机性能的重要指标 B．通过技术的改进，热机的效率可以达到100% C．汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越高 D．热机是将燃料燃烧获取的化学能转化为机械能的装置 5．下列四个现象中，属于机械能转化为内能的是（　　） A．压缩点燃脱脂棉 B．蒸汽顶起壶盖 C．冬天哈气取暖 D．水力发电 6．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 7．有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．能量守恒定律只适用于能量转化过程 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，宇宙中的能量总和永远不会增减 8．如图所示，火炬点火燃烧时，能量转化过程是（　　） A．化学能转化为光能和内能 B．电能转化为光能和内能 C．太阳能转化为化学能 D．核能转化为内能和光能 二、填空题 9．如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，该过程中，使引火仪中的空气内能改变的方式是___________。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作状态示意图，与甲图中的能量转化情况___________（相同/不相同）。某台汽油机飞轮的转速为3000r/min，该汽油机每秒钟对外做___________次功。 10．小明参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为______________J/ kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将________（选填“变大”“变小”或“不变”） 。 11．如图所示是火箭搭载嫦娥六号探测器发射升空的壮丽情境。此过程中，嫦娥六号的重力势能_______；火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的_______冲程相似，以地面为参照物，嫦娥六号是_______的。 12．已知焦碳热值为，100g焦碳完全燃烧放出的热量为_________J。不计热量损失，这些热量最多可将_________千克的冰熔化。（已知将1千克0℃的冰完全熔化成0℃的水需吸收热量334）。用天然气将一壶水烧开，水壶中水的温度升高内能增大，利用了_________方式改变了水的内能。 13．干木柴如图所示，木柴属于______（选填“清洁型”或“污染型”）能源，完全燃烧干木柴可放出热量______J。（干木柴热值） 三、实验题 14．俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 (1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力。 ①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定___________（填“铁圈”或“铁夹”）的位置； ②在两个相同的烧杯中应加入初温和___________相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内___________； ③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：a物质是___________（填“水”或“煤油”），b物质吸热能力较___________（填“强”或“弱”）； (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量___________（填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃尽，通过比较___________（填“加热时间”或“水升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。 15．如图为探究水沸腾时温度变化特点的实验装置。 (1)小明组装的器材如图甲所示，该装置的错误之处是______；用纸板给烧杯加盖减少热量散失节省时间，但是增大了烧杯内的气压，影响沸点，解决办法是______。 (2)图乙中图像A、B是两个小组的同学根据实验数据做出的图像，由图像可知当地水的沸点是______℃，说明当地气压______一标准大气压；他们用相同的酒精灯和相同的烧杯进行实验，图像不同的原因可能是水的______不同。 (3)小华烧水时发现，水沸腾时壶嘴上方冒白气，这是______现象，且水蒸气会把壶嘴处的盖子冲起来，如图丙。盖子被水蒸气冲起的能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同，水蒸气的______能转化为盖子的机械能。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B D C A A C D A 1．B 【详解】A．惯性是物体固有的属性，只与物体的质量有关。飞船在加速上升过程中，质量并没有改变，因此惯性不会发生改变，故A错误； B．液氢燃料具有较高的热值，相同质量的氢与其他燃料相比，完全燃烧放出的热量多，所以发射火箭使用液态氢作燃料，故B正确； C．火箭加速上升过程中，受到的推力大于重力，处于非平衡状态，因此受非平衡力的作用，故C错误； D．升空过程中，飞船搭载在火箭上，飞船与火箭是相对静止的，因此以火箭为参照物，飞船是静止的，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】A．太阳能属于可再生能源，取之不尽用之不竭，故A错误； B．太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能，故B错误； C．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能有将近30%转化为电能，故C错误； D．根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会无缘无故消失，只会发生转移和转化，能的总量不变，光电转换过程中，能量的总量保持不变，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】图甲中所示的是内能转化为机械能，这与四冲程汽油的做功冲程相同，做功冲程的特点是：两气门闭合，火花塞点燃，活塞向下运动，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，热机的效率是热机性能的重要指标，故A正确； B．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热损失，并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故B不正确； C．热机工作时，燃料燃烧放出的废气会带走大部分能量，汽车排出的尾气越浓，燃料燃烧越不充分，放出的热量越少，汽油机的效率越低，故C不正确； D．热机是通过燃料的燃烧获取的内能并转化为机械能的装置，故D不正确。 故选A。 5．A 【详解】A．压缩点燃脱脂棉，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，脱脂棉燃烧，故A符合题意； B．蒸汽顶起壶盖，内能转化为机械能，故B不符合题意； C．冬天哈气取暖，是热传递的过程，发生的是能量的转移，不是能量的转化，故C不符合题意； D．水力发电，利用水推动机器转动，产生电能，机械能转化为电能，故D不符合题意。 故选A。 6．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。 7．D 【详解】A．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故A错误； B．能量守恒定律既适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故B错误； C．“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C错误； D．据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故D正确。 故选D。 8．A 【详解】火炬点火燃烧时，火炬温度上升，燃料中化学能转化成内能和光能。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 9． 做功 不相同 25 【详解】【小题1】[1]快速压下活塞，活塞对筒内气体做功，气体的内能增加、温度升高，将机械能转化为内能。棉花吸收热量后温度升高，达到着火点后燃烧。 [2]由图乙可知，两个气门都关闭，火花塞点火，为做功冲程，能量转化形式为内能转化为机械能，故图中甲与乙能量转化情况不同。 [3]四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min=50r/s，则该飞轮每秒钟转50圈。一个工作循环，完成四个工作冲程，飞轮转2圈，做功1次，所以飞轮转50圈，做功25次。 10． 不变 【详解】[1]干木柴的热值为 [2]热值是燃料的特性，其大小只与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关，用掉一半后，干木柴的热值不变。 11． 增大 做功 运动 【详解】[1]火箭搭载嫦娥六号探测器发射升空时，嫦娥六号的质量不变，高度升高，重力势能增大。 [2]火箭升空时，向下喷气获得推力，燃气内能转化为火箭的机械能，与内燃机的做功冲程相似。 [3]升空过程中，嫦娥六号相对于地面的位置在不断变化，以地面为参照物，嫦娥六号是运动的。 12． 3.34×106J 10 热传递 【详解】[1]100g焦碳完全燃烧放出的热量为Q放＝mq＝100×10-3kg×3.34×107J/kg＝3.34×106J [2]可熔化的冰的质量为 [3]用天然气烧水时，火焰的热量传递给壶，再传递给水，使水的温度升高，内能增大。利用了热传递的方式改变了水的内能。 13． 污染型 【详解】[1]干木柴属于污染型能源。木柴在燃烧过程中会产生大量的烟尘、二氧化碳等污染物，对环境有一定污染，所以属于污染型能源。 [2]完全燃烧干木柴可放出的热量为 14．(1) 铁圈 质量 吸收相等的热量 水 弱 (2) 相等 水升高的温度 【详解】（1）[1]由于需要用酒精灯的外焰加热，所以实验装置应按自下而上的顺序组装，应当先调整固定铁圈的位置。 [2][3]为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油，选取相同的酒精灯可以在相同的时间内提供的热量相同，使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。 [4][5]由图乙可知，a、b两物质加热相同时间后（吸热相同），b物质的温度变化的快，b物质的吸热本领弱，b物质是煤油，a物质是水。 （2）[1]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。 [2]将酒精和碎纸片放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较水升高的温度比较热值的大小，水升高的温度比较多，说明该燃料的热值较大。 15．(1) 温度计的玻璃泡接触了烧杯壁 在纸板上打个孔 (2) 96 低于 质量 (3) 液化 做功 内 【详解】（1）[1]使用温度计时，玻璃泡要完全浸没在被测液体中，且不能碰到容器底和容器壁。图甲中温度计的玻璃泡接触了烧杯壁，这样测量的温度会受烧杯底部温度的影响，导致测量不准确。 [2]用纸板给烧杯加盖可减少热量散失，但会增大杯内气压，使水的沸点升高。在纸板上扎一个小孔，能使烧杯内外气压相通，保持气压接近外界大气压，从而避免对水沸点的影响。 （2）[1]水沸腾时温度保持不变，这个不变的温度就是水的沸点。从图乙中可以看出，温度上升到 96℃后不再升高，所以当地水的沸点是 96℃。 [2]在标准大气压下，水的沸点是 100℃。液体的沸点随气压的降低而降低，现在水的沸点是 96℃，说明当地气压低于一标准大气压。 [3]用相同的酒精灯和相同的烧杯进行实验，加热装置相同。根据Q=cmΔt，在相同的加热条件下，水的质量越大，升高相同温度需要吸收的热量越多，加热时间就越长。图像中A、B加热到沸腾的时间不同，可能是水的质量不同。 （3）[1]水沸腾时壶嘴上方冒 “白气”，是因为从壶嘴喷出的高温水蒸气遇到周围较冷的空气，放热液化成小水滴，这些小水滴聚集形成 “白气”，所以这是液化现象。 [2]四冲程汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能。水蒸气把壶嘴处的盖子冲起来，是水蒸气对盖子做功，将水蒸气的内能转化为盖子的机械能，其能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。 [3]水蒸气冲起盖子的过程中，水蒸气的内能减少，盖子获得了机械能，所以是水蒸气的内能转化为盖子的机械能。 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 $