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** 聚焦“内能的利用”单元，融合《齐民要术》酿醋工艺、风力发电等古今情境，考查内能转化、热机原理等核心知识，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学态度。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|15|热传递（如煮大豆）、热机应用（如纯电动汽车辨析）|结合古代工艺与现代科技，考查基础概念| |填空题|5|风力发电能量转化、汽油机冲程（如走马灯原理）|联系生活现象，强化模型建构| |计算题|2|水吸收热量、燃料效率（如卡式炉加热）|立足实际问题，培养科学推理| |科普阅读题|1|压缩空气动力汽车工作原理|引入科技前沿，渗透科学探究与社会责任|

第十四章 内能的利用 一、单选题 1．《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊。暴极燥，以酒醅灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序，如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，下列说法正确的是（　　） A．煮大豆是通过热传递的方式增加内能 B．用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同 C．灶里木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能 D．将木柴架空一些火能燃烧更旺，是提高了木柴的热值 2．下列不属于热机应用的是（　　） A．长征五号火箭液氢液氧发动机 B．纯电动汽车 C．歼-20战机涡扇15煤油发动机 D．喷气式飞机 3．如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（   ） A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．图a中气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图b中B图所示的工作原理相似 D．图b中汽油机一个工作循环的正确顺序是A→B→C→D 4．有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 5．如图所示是汽油机的四个冲程，其中内能转化成机械能的是（    ） A． B． C． D． 6．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少 B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D．图丁，气缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 7．下列四个现象中，属于内能转化为机械能的是（　　） A．压缩点燃棉花 B．蒸汽顶起壶盖 C．冬天搓手取暖 D．活塞压缩燃气 8．有关汽油机和柴油机的异同，下列说法错误的是（　　） A．汽油机与柴油机使用的燃料不同 B．柴油机一般用于大型、重型机械，汽油机一般用于轻型、小型机械 C．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物 D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高 9．热机的种类繁多，构造也是各式各样．生活中，我们几乎在任何地方都可以看到它的身影．下列交通工具中，不是用热机作为动力装置的是 A．火箭       B．电动自行车       C．飞机        D．汽车 10．关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机做的有用功越多，效率越高 B．燃料燃烧越充分，热机效率一定越高 C．减少各种热损失，可提高热机效率 D．使用热值高的燃料，热机效率一定高 11．关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法不正确的是（　　） A．柴油机的顶部有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞 B．柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物 C．在做功冲程中，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式 D．柴油机比较笨重，它的功率比汽油机的大 12．下列实例中，将内能转化为机械能的是（　　） A．流星穿过大气层时发光发热 B．冬天嘴对着双手哈气 C．水沸腾时，蒸汽推动壶盖 D．不锈钢汤勺放在热汤中 13．如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（　　） A．做功冲程中，燃料释放的能量一部分转化为机械能 B．汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 C．图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程；甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成 D．图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同 14．如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。以下说法正确的是（　　） A．酒精燃烧越充分，其热值越大 B．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 C．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 D．纸杯飞出过程中的能量转化，与内燃机的压缩冲程相同 15．关于汽油机和柴油机的构造和工作过程，下列说法正确的是(    ) A．汽油机有进气门，而柴油机没有 B．汽油机有火花塞，而柴油机在同一位置则是喷油嘴 C．汽油机一个工作循环有四个冲程，而柴油机则只需二个冲程 D．汽油机和柴油机的做功冲程都是将机械能转化为内能 二、填空题 16．“十四五”是我国实现碳达峰的关键时期，确保风电年均新增装机不低于5000万千瓦，是落实碳达峰、碳中和目标的最低要求．新疆的达坂城号称“百里风区”，当地的民谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风刮歪树，大风飞石头”这首民谣通俗地表达了风具有__________能。如图所示，风力发电站可以将风能转化为__________能，风力发电的优点之一是__________。 17．如图甲所示，在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，此实验主要是想说明通过______方式可增加内能；乙图所示的是汽油机的_____冲程，若飞轮的转速为3000r/min，则在1s内，该单缸汽油机做功______次。 18．早在八百多年前，我国就发明了流行于民间的走马灯如图甲所示。如图乙点燃走马灯内的蜡烛，纸筒内部的空气温度升高，体积膨胀，密度变_______（选填“大”或“小”）而上升，形成气流，驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中，空气的_______能转化为风车的机械能，这与四冲程汽油机_______冲程的能量转化情况相同。若一汽油机曲轴的转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功_______次。 19．如图所示，是某款多功能披肩毯，它可以接充电宝实现发热功能，此时它将______能转化为内能，通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式使身体变暖。 20．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。 三、计算题 21．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入4L初温为的水，用卡式炉加热至，（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)壶中水的质量； (2)水吸收的热量； (3)若卡式炉的加热效率为70%，则需要消耗多少克的丁烷。 22．随着人们生活水平的提高，天然气已经逐步取代煤气，走进了千家万户。小明利用天然气表和温度计计算天然气和煤气的成本差距，他将1kg的水从加热到，如图所示为水加热后天然气表的示数，已知水的比热容，天然气的热值，煤气的热值。（实验时所用燃料均完全燃烧） (1)已知加热前天然气表的示数为，求加热时消耗的天然气完全燃烧释放的热量。 (2)相较于燃烧煤气，燃烧天然气加热这些水可以节约多少成本？（天然气的价格为2.5元，煤气的价格为2.62元） (3)为减少家庭每月燃气费的支出，请你提出使用天然气灶过程中的注意事项。（答出一条即可） 四、科普阅读题 23．阅读短文，回答下列问题。 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。 经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零排放”的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 (1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是______（选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）。 (2)空气发动机是利用______能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的______冲程工作过程相似。 (3)分析上文，下面说法正确的有______。 A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的 B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量 D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失 (4)资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释：______。 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 9 10 答案 A B D C A C B C B C 题号 11 12 13 14 15 答案 C C D C B 1．A 【详解】A．煮大豆时，大豆从水中吸收热量，温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式实现的，故A正确； B．用火种引燃木柴的过程是通过热传递的方式改变物体的内能，钻木取火是通过做功的方式将机械能转化为内能，使物体温度升高达到木材的着火点而燃烧，二者原理不同，故B错误； C．木柴燃烧过程中，木材中的有机物与氧气发生化学反应，释放出能量，主要是将化学能转化为内能，同时也有少量转化为光能等其他形式的能，故C错误； D．将木柴架空一些，火能燃烧更旺，是因为增大了木柴与空气的接触面积，使氧气与木柴接触更充分，燃烧更完全，但木柴的热值是其本身的一种属性，热值大小只与燃料种类有关，大小不会因燃烧情况的改变而改变，故D错误。 故选A。 2．B 【详解】喷气式飞机内部的发动机、煤油发动机和火箭液氢液氧发动机都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动汽车是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，不属于热机，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．D 【详解】A．a图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，故A正确，不符合题意； B．图a中气缸内的蒸汽推动活塞时，内能转化为机械能，蒸汽的内能减小，故B正确，不符合题意； C．根据气门的开闭情况和活塞的运动方向可以判断出：A是吸气冲程、B是做功冲程、C是压缩冲程、D是排气冲程，蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，与图b中B图所示的工作原理相似，故C正确，不符合题意； D．四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是A→C→B→D，故D错误，符合题意。 故选D。 4．C 【详解】A．电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内能转移到人体，故A错误； B．钻木取火，是通过做功的方式，将机械能转化为内能，故B错误； C．中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量，因此是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确； D．机械能和电能虽然可以相互转化，但能量转化具有方向性。例如：热传递的方向性，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体，如：冬天用温热的手接触冰冷的物体，手上的内能会转移到物体上，而不会出现物体的内能自动转移到手上使手更热的情况，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】A．图中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意； B．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故B不符合题意； C．图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故D不符合题意。 故选A。 6．C 【详解】A．厚玻璃内的空气被压缩时，对厚玻璃内的空气做了功，机械能转化为内能，内部空气的内能增加，温度升高，故A错误； B．瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气对瓶塞做功，内能转化为机械能，瓶内空气的内能减少，故B错误； C．试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，试管内的水蒸气对塞子做了功，水蒸气的内能减少，温度降低，故C正确； D．图丁中两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，气缸内的高温高压的燃气推动活塞向下运动时，对外做功，内能转化为机械能，气体的内能减小，故D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．压缩点燃棉花，是通过做功的方式将机械能转化为内能，故A不符合题意； B．蒸汽顶起壶盖，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故B符合题意； C．冬天搓手取暖，是通过做功的方式将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．活塞压缩燃气，是通过做功的方式将机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．柴油机和汽油机都属于内燃机，汽油机与柴油机使用的燃料不同，柴油机使用柴油，汽油机使用汽油，故A正确，不符合题意； BD．柴油机属于压燃式，压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高，所以柴油机一般用于大型、重型机械，汽油机一般用于轻型、小型机械，故BD正确，不符合题意； C．工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故C错误，符合题意。 故选C。 9．B 【详解】试题分析：热机原理：燃料具有化学能，在压缩冲程的末端，燃料燃烧，燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内能转化为机械能． 解：火箭、飞机、汽车工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的． 电动自行车工作时是通过电动机工作的，没有使用热机． 故选B． 10．C 【详解】A．热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出能量的比值，仅有用功多，若燃料完全燃烧放出的能量更多，效率不一定高，故A错误； B．燃料燃烧充分，能使燃料放出的能量更多，但热机效率还与用来做有用功的能量占比有关，所以燃料燃烧充分，热机效率不一定高，故B错误； C．减少各种热损失，能让更多的能量用来做有用功，从而提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，即提高热机效率，故C正确； D．热机效率与燃料的热值无关，热值高的燃料，若用来做有用功的能量占比小，热机效率也不高，故D错误。 故选C。 11．C 【详解】A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的顶部有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A正确，不符合题意； B．在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故B正确，不符合题意； C．在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故C错误，符合题意； D．柴油机的飞轮质量更大，所以比汽油机笨重；柴油机的压缩比比汽油机的高，在做功冲程中气体压缩程度更大，能提供更大的动力，所以柴油机比汽油机的功率更大，故D正确，不符合题意。 故选C。 12．C 【详解】A．流星穿过大气层时发光发热，是流星与空气摩擦，克服摩擦力做功，使流星温度升高，内能增加，是将机械能转化为内能，故A不符合题意； B．冬天嘴对着双手哈气，是通过热传递的方式改变手的内能，哈出的热气温度高于手的温度，热量从热气转移到手上，使手的内能增加，属于内能的转移，并非能量的转化，故B不符合题意； C．水沸腾时，蒸汽推动壶盖，蒸汽对壶盖做功，蒸汽的内能减少，壶盖的机械能增加，此过程将内能转化为机械能，故C符合题意； D．不锈钢汤勺放在热汤中，汤的温度高于汤勺，热量从热汤转移到汤勺，使汤勺的内能增加，属于热传递改变内能，是内能的转移，不是能量的转化，故D不符合题意。 故选C。 13．D 【详解】A．做功冲程中，燃料释放的能量少部分转化为机械能，大部分以尾气形式排放，故A正确，不符合题意； B．柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，体积更小，内能更大，故B正确，不符合题意； C．图A甲中两个气门关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能，是压缩冲程；图A乙中进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程；图A丙中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，图A丁中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，高温气体燃烧，先将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成，故C正确，不符合题意； D．图B把推杆推入牛角套筒内时，套筒内的温度升高，内能增大，是由机械能转化为内能，能量转化过程与热机中的压缩冲程相同，即与图甲相同，故D错误，符合题意。 故选D。 14．C 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与质量和燃烧情况等无关，因此酒精是否充分燃烧，其热值不变，故A错误； BC．纸杯飞出去时，易拉罐内的酒精燃烧产生的气体对纸杯做功，气体的内能减小，故B错误，C正确； D．纸杯飞出过程中，内能转化为机械能，内燃机的压缩冲程中将机械能转化为内能，两者能量转化不同，故D错误。 故选C。 15．B 【详解】汽油机和柴油机都有进气门和排气门，故A错误；柴油机汽缸顶端有个喷油嘴；汽油机顶端是火花塞，故B正确；汽油机和柴油机一个工作循环都有四个冲程，故C错误；汽油机和柴油机的做功冲程都是将内能转化为机械能；故D错误，故选B． 16． 动 电 清洁环保 【详解】[1]一个物体能对其他物体做功，这个物体就具有能量，“小风刮歪树，大风飞石头”说明风能对外做功，所以风具有能量，风能是由于空气有质量和速度而具有的，属于动能。 [2]风力发电是将风能转化为电能。 [3]利用风力发电的好处有清洁环保、无污染、风能属于可再生能源等。 17． 做功 做功 25 【详解】[1]在玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加。 [2]从图中可以看出，气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程。 [3]四冲程汽油机的飞轮转速为，则该飞轮每秒钟转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功1次，所以1s内，飞轮转50圈，共25个工作循环，共做功25次。 18． 小 内 做功 15 【详解】[1]点燃蜡烛，上方的空气吸收热量，温度升高体积膨胀，密度变小，密度小的热空气上升，形成对流，吹动扇叶转动。 [2][3]该过程中，空气的内能转化为风车的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。 [4]汽油机曲轴的转速为 即汽油机的曲轴每秒转30圈，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机1s对外做功15次。 19． 电 热传递 【详解】[1][2]“披肩毯”接入充电宝正常工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能；使用“披肩毯”时，身体吸收热量，身体会变暖，这是通过热传递的方式增加身体的内能。 20． 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。 21．(1)4kg (2) (3)37.5g 【详解】（1）已知水的体积 由可得水的质量 （2）水吸收的热量 （3）已知加热效率为70%，，由得 由得需要消耗的丁烷质量 22．(1) (2)0.06元 (3)蒸煮时水沸腾后用小火 【详解】（1）天然气表的示数从388.213 m³增至388.227 m³，消耗天然气 加热时消耗的天然气完全燃烧释放的热量 （2）所需煤气体积为 天然气费用 为0.014 m³ × 2.50 元/m³ = 0.035 元 煤气费用 为 0.0367 m³ × 2.62 元/m³ ≈ 0.096 元 故相较于煤气，使用天然气大约可节约 0.096 元 - 0.035 元 = 0.061 元，约0.06元。 （3）为减少家庭燃气费，可在加热时调节适宜火候，蒸煮时水沸腾后用小火。 23．(1)电动机 (2) 内 做功 (3)AB (4)气体对外做功，内能减小，温度降低 【详解】（1）从节能和环保的角度分析，电动机工作时不会产生废气，而且能量利用率较高，因此压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是电动机。 （2）[1][2]热机的做功冲程是利用燃料燃烧产生的高温高压的燃气推动活塞做功，空气发动机使用压缩空气为动力，与内燃机的做功冲程能量转化相同，都是将内能转化为机械能，即空气发动机是利用内能做功的。 （3）A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为气球向外喷气时，自身也获得一个反作用力，因此说明物体间力的作用是相互的，故A正确； B．空气动力汽车工作时压缩的气体对外做功，将内能转化为机械能，故B正确； C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气膨胀对外做功，而不是燃烧产生能量，故C错误； D．空气动力汽车工作时能量会有一定的损失，因此能量不可能完全被利用，故D错误。 故选AB。 （4）空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，这主要是因为气体对外做功，内能减小，温度降低。 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 $