第十四章内能的利用 单元卷-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”，通过神舟飞船、长征火箭等科技前沿及“煮酒论英雄”等文化情境，覆盖热值、比热容、热机效率等核心知识点，适配九年级上册单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热值特性、热机效率、能量转化|结合火箭燃料选择等真实情境| |填空题|5|能量转化、比热容计算、热机冲程|融入“煮酒”文化与温差发电实例| |实验题|2|燃料放热能力、物质吸热能力探究|控制变量法应用与数据处理| |计算题|2|热量计算、热机效率应用|地热能供暖等实际问题解决|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度、比热容的变化情况为（　　） A．热值不变，密度不变，比热容不变 B．热值不变，密度变小，比热容变小 C．热值变小，密度不变，比热容不变 D．热值变小，密度变小，比热容变大 2．如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用蜡烛对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，下列说法正确的是（　　） A．水变热是通过做功来改变内能的 B．“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C．水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 D．“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。 3．如图所示，是某汽油机的能量流向图，对照此图，下列说法错误的是（　　） A．减少废气排放的能量损失可以提高热机效率 B．汽油机的热机效率不可能达到100% C．增加该汽油机的工作时间会提高热机效率 D．该汽油机的热机效率为30% 4．2025年11月25日，神舟二十二号飞船在长征二号F遥二十二运载火箭的推动下，直飞碧空如洗的苍穹，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在加速升空的过程中，飞船相对于火箭是运动的 B．火箭外壳与空气摩擦，温度升高，内能不变 C．选用液态氢做火箭燃料是因为液态氢热值较大 D．发射时，发射台下出现的“白汽”是水汽化形成的水蒸气 5．2025年9月27日，在太原卫星发射中心，“长征六号改”运载火箭成功将卫星互联网低轨11组卫星发射升空。下列说法正确的是（     ） A．火箭起飞过程中，燃料的热值变大 B．火箭起飞过程中，燃料的热值变小 C．卫星加速上升时，它具有的机械能增大 D．火箭升空过程中，发动机的效率为100% 6．如图所示，这是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法正确的是（　　） A．小球上升阶段将重力势能转化为动能 B．在此过程中小球的机械能是保持不变的 C．在小球的运动过程中，有一部分机械能转化成了内能 D．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 7．“喝开水”通常指的是饮用经过煮沸的水，它可以促进新陈代谢、维持身体水分平衡等。如图所示，1标准大气压下，用煤气灶将壶中2kg、初温为20℃的水恰好加热至沸腾的过程中，煤气灶的加热效率为60%。已知水的比热容为，煤气的热值为，则下列说法正确的是（　　） A．加热过程中，水的内能和比热容均不变 B．水吸收的热量为 C．消耗的煤气完全燃烧放出的热量为 D．消耗煤气的体积为 8．明用两个酒精灯分别加热的水和的液体，得到温度随时间的变化图象如图所示。若两个酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等，加热效率相同，，下列说法中正确的是（　　） A．液体A的比热容较大 B．，水和液体A吸收的热量相同 C．液体A的比热容为 D．当酒精消耗掉一半时，热值变为原来的二分之一 9．关于汽油机和柴油机描述正确的是（　　） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．二者在做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能 C．做功冲程时，若每次对外做功1000J，则3000r/min的发动机的功率为20kW D．一个单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1s内该汽油机活塞做功25次 10．关于如图所示的实验，下列说法错误的是（    ） A．这个实验说明可以利用物体内能对外做功 B．对木塞做功的过程中管内水蒸气的内能增加 C．此过程中水蒸气内能转化为木塞的机械能 D．这个实验能够显示热机的工作原理 二、填空题 11．用两块铜片、热电偶、电动机（带风扇）组成一个电路，铜片1插在的热水中，铜片2放在空气中，如图所示，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。温差发电的实质是_____________能转化为_____________能。 12．北宋词人晏殊写道“青梅煮酒斗时新，天气欲残春”，其中煮酒的过程是利用___________改变酒的内能（选填“做功”或“热传递”）。煮酒时容器和酒总共吸收的热量，则提供这些热量需要完全燃烧___________干木柴。（已知，不计热量损失）。 13．某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，是__________冲程，在该冲程是通过__________方式改变内能的，若飞轮的转速为，该汽油机每秒共完成_____个冲程。 14．“煮酒论英雄”是《三国演义》中的著名典故。东汉时期，人们喜欢将米酒加热后饮用，这种方式是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变“酒”的内能。米酒的比热容约为，将一壶米酒（1kg）从0℃加热至50℃，米酒至少需要吸收______J热量。酒的主要成分是乙醇，将一定比例的乙醇和汽油混合，可以制成车用乙醇汽油。已知乙醇汽油的热值为，一台单缸四冲程汽油机飞轮每秒转动60转，使用乙醇汽油时单次做功冲程喷油kg，该汽油机的热效率为40%，则该汽油机的每秒输出机械能______J。 15．下图是简易汽轮机模型：易拉罐内装半罐水，点燃罐体下方的酒精灯，罐内产生的高压蒸汽从细管口高速喷出，冲击扇叶使其转动，此过程中，蒸汽的内能转化为扇叶的________能，四冲程汽油机工作中，能量转化过程与之相同的是________冲程；若使罐内100g的水从20℃升温到100℃，需要吸收________J热量；若不计热量损失，需要燃烧________g酒精。【J/（kg℃），】 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．小华同学在探究“不同燃料燃烧的放热能力”和“不同物质的吸热能力”，她设计了两组实验装置如图所示： (1)秒表是用在______（选填“甲”或“乙”）组实验中；甲、乙两个实验中除了图中相同的器材，还要用到的相同器材是______ (2)“不同物质的吸热能力”的实验是通过______来反映物质吸收热量的多少，“不同燃料燃烧放出热量”的实验中，通过比较______来比较燃料燃烧放出热量的多少（上面两个空均选填序号：①燃料质量、②吸热物质的质量、③加热时间、④温度计示数的变化）；根据甲实验数据绘制了沙子和水的温度与加热时间的关系图像如图丙所示，分析图像可知：沙子与水的比热容之比为______； (3)“不同燃料燃烧的放热能力”实验通过烧杯中水吸收的热量代替燃料燃烧放出的热量来计算燃料的热值，这样计算出的热值比燃料真实热值______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”），理由是______。 18．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同。 温度/℃ 20 30 40 50 加热时间/s 液体a 0 40 82 126 液体b 0 18 40 64 (1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须______（选填“相等”或“不等”）； (2)若要比较不同物质的比热容大小，则∶ ①应选择______两图进行实验；实验中，用______（选填“加热时间”或“升高温度”）来表示两种液体吸收热量的多少； ②分析表中数据∶你认为两种液体中，比热容较小的是液体______（选填“a”或“b”）； (3)若要比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验。实验中，用液体______（选填“加热时间”或“升高温度”）来表示两种燃料释放热量的多少。 五、计算题 19．1千克某种固（液）体燃料完全燃烧放出的热量称为该固（液）体燃料的热值，属于物质的特性，符号q。固体或液体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：，Q表示热量（），q表示热值（），m表示固（液）体燃料的质量（）。我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题，某垃圾处理场处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，若燃料油的热值为，则这些燃油完全燃烧放出的热量为多少？ 20．煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为。 (1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量。 (2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？ （，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 A B C C C C D B D B 1．A 【详解】热值是燃料的特性，只与种类有关，剩余汽油的热值不变；密度是物质的特性，与质量无关，剩余汽油的密度不变；比热容是物质的属性，与质量无关，剩余汽油的比热容不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】A．蜡烛燃烧放出的热量被水吸收，使水的内能增大，这是通过热传递的方式改变水的内能，故A错误； BD．当铜管向右喷蒸汽时，“船体”向左运动，这个过程的能量转化是内能转化为机械能。这与热机做功冲程的能量转化相同，故B正确，D错误； C．水在沸腾时，一部分水吸收热量变为水蒸气，剩余的水内能减小，但水和水蒸气总的能量不变，符合能量守恒定律，故C错误。 故选B。 3．C 【详解】A．由图示知，废气带走了很大一部分的能量，所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段，故A正确，不符合题意； B．热机工作过程，总存在能量的散失，所以热机效率不可能达到100%，故B正确，不符合题意； C．热机的效率是指有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，与做功多少，工作时间无关，故C错误，符合题意； D．该汽油机的热机效率为。故D正确，不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．加速升空过程中，飞船和火箭的相对位置没有发生变化，因此飞船相对于火箭是静止的，故A错误； B．火箭外壳与空气摩擦，通过做功的方式将机械能转化为内能，外壳温度升高，内能增大，故B错误； C．火箭需要燃料燃烧释放大量能量，液态氢的热值较大，相同质量的液态氢完全燃烧可以放出更多热量，因此选用液态氢作燃料，故C正确； D．发射时的“白汽”不是水蒸气，水蒸气肉眼不可见，“白汽”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】AB．热值是燃料的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃料的质量、是否燃烧、燃烧程度等都无关，因此火箭起飞过程中燃料的热值不变，故AB错误； C．卫星加速上升时，质量不变，速度增大，则动能增大，高度升高，则重力势能增大，机械能是动能与势能的总和，因此卫星的机械能增大，故C正确； D．火箭发动机工作时，总会有能量损耗，比如废气带走部分热量、机械散热损失等，实际工作的热机效率永远不可能达到100%，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．小球上升阶段，速度减小、动能减小，高度增大、重力势能增大，是动能转化为重力势能，并非重力势能转化为动能，故A错误； B．小球弹跳高度逐渐减小，说明机械能因克服阻力、碰撞等转化为内能，机械能不守恒，故B错误； C．小球运动过程中，因空气阻力、与地面碰撞等，有一部分机械能转化成了内能，故C正确； D．能量守恒定律是普遍成立的，小球弹跳高度变小是一部分机械能转化成了内能，但总能量仍守恒，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．加热过程中，水吸收了热量，温度升高，内能增大；比热容是物质的一种特性，大小与物质的种类和状态有关，在加热过程中，水的种类和状态均不变，故水的比热容不变，故A错误； B．一个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量为 故B错误； CD．由可知，煤气燃烧放出的热量为 由可知，消耗煤气的体积为 故D正确，C错误。 故选D。 8．B 【详解】AC．根据热量公式，可得。由题意可知，用相同的酒精灯加热相同的时间，若不计热量损失，则水和液体A吸收的热量相同，即。由图可知，在t=12min的时间内：水的温度变化量，液体A的温度变化量，则两者比热容之比为 所以 因为，所以液体A的比热容较小。故AC错误。 B．通过转换法可知，将物体吸收的热量转换为加热时间的长短，本实验相同的热源加热相同的时间，两液体吸收热量相同，故B正确。 D．热值是燃料的一种特性，是1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量。它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧情况等无关。当酒精消耗掉一半时，其质量减半，但热值保持不变。故D错误。 故选B。 9．D 【详解】A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误； B．二者在做功冲程中，避免不了会向周围的环境中放热，存在能量的损失，因此不可能将燃料释放的能量100%转化为机械能，故B错误； CD．汽油机的飞轮转速为3000r/min=50r/s，即飞轮1s转动50圈，因为燃气对外做功一次，飞轮转动两圈，所以该汽油机1s对外做功25次，若每次对外做功1000J，则3000r/min的发动机1s做功为 则3000r/min的发动机的功率为，故C错误，D正确。 故选D。 10．B 【详解】ABC．水蒸气把塞子冲出去，对塞子做功，水蒸气内能转化为塞子的机械能，水蒸气内能减少，故AC正确，不符合题意，B错误，符合题意； D．热机是利用内能做功的设备，工作时内能转化为机械能，所以这个实验能够显示热机的工作原理，故D正确，不符合题意。 故选B。 11． 内 电 【详解】[1][2]由题意知，温差发电的实质是消耗内能，产生电能，故温差发电的实质是将内能转化为电能。 12． 热传递 0.8 【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递。煮酒过程是通过高温热源将热量传递给酒，属于热传递改变酒的内能；不计热量损失时，干木柴完全燃烧放出的热量等于容器和酒吸收的热量，即 燃烧干木柴的质量 13． 压缩 做功 60 【详解】[1]由图可知，汽油机的进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，因此该冲程为压缩冲程。 [2]压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体做功，机械能转化为气缸内气体的内能，因此是通过做功的方式改变内能。 [3]飞轮转速 即每秒飞轮转动30圈；四冲程汽油机飞轮每转1圈完成2个冲程，因此每秒完成的冲程数为 14． 热传递 2×105 1.2×104 【详解】[1]人们喜欢将米酒加热后饮用，加热米酒时，米酒吸收热量温度升高内能增大，通过热传递的方式改变米酒的内能。 [2]由可得，米酒吸收的热量为 [3]单缸四冲程汽油机飞轮每两转完成一个工作循环（含一次做功冲程），每秒60转对应30次做功冲程。每秒喷油量为 由可得，每秒放出的热量为 由可得，该汽油机的每秒输出机械能为 15． 机械 做功 1.12 【详解】[1]当有蒸汽喷出时，扇叶转动起来，此过程由蒸汽的内能转化为扇叶的机械能。 [2]四冲程汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以这一过程与四冲程汽油机的做功冲程相似。 [3]100g的水从20℃升温到100℃，吸收的热量为 [4]若不计热量损失，酒精完全燃烧放出的热量为 需要燃烧酒精的质量为 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 天平 (2) 加热时间 温度计示数的变化 (3) 偏小 燃料释放的热量没有完全被水吸收，有热量散失。 【详解】（1）[1]由于甲组实验是通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少，所以需要秒表。 [2]由甲、乙两图知道，甲中要控制水和沙子的质量必须相等，乙中两杯水的质量必须相等，酒精和碎纸的质量也要相等，所以，还要用天平称量质量，即要用到相同的器材是天平。 （2）[1]由转换法知道，甲组实验使用相同的酒精灯加热，单位时间内吸收热量相同，是通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少。 [2]乙图中，燃料放出的热量被水吸收，使水的温度升高，根据转换法，通过温度计示数的变化来反映燃料燃烧释放热量的多少。 [3]由丙图可知，同样加热8min，吸收相同的热量，沙子升温50℃，水升温10℃，沙子温度变化量是水的5倍，根据Q吸=cmΔt可知，此时比热容和温度变化量成反比，所以沙子与水的比热容之比为1︰5。 （3）[1][2]由于在加热过程中，燃料燃烧不充分，有热量散失等，所以实验通过烧杯中水吸收的热量代替燃料燃烧放出的热量来计算燃料的热值，这样计算出的热值比燃料真实热值偏小。 18．(1)相等 (2) 甲、丙 加热时间 b (3) 甲、乙 升高温度 【详解】（1）根据控制变量法可知，在探究“液体的吸热能力”和“比较不同燃料的热值”的实验中，都应该控制不同液体的质量和初温都相等。 （2）[1]若要比较不同物质的比热容大小，需要选择初温、质量相同的不同液体，且要用相同的热源加热，即需要燃料的种类相同，所以应选择甲和丙两图中的装置和液体进行实验。 [2]在探究液体吸热能力的实验中，相同的加热装置在相等的时间内提供的热量相等，所以可以通过加热时间来表示两种液体吸收热量的多少。 [3]不同物体升高相同的温度，比热容越大的所需要吸收的热量越多，即所需要的加热时间越长；分析表中的实验数据可知，在升高相同温度的条件下，液体a的加热时间较长，吸收的热量较多，所以比热容较大的是液体a，比热容较小的是液体b。 （3）[1][2]若要比较不同燃料的热值，应该使用相等质量的不同燃料完全燃烧，使相同的液体吸收热量，通过比较液体温度的变化量，即升高的温度来比较燃料热值的大小；所以应该选择甲、乙两图进行实验。 19． 【详解】这些燃油完全燃烧放出的热量为 20．(1) (2) 【详解】（1）水的质量 温度变化 水放出的热量 （2）天然气锅炉放出的总热量 利用上述地热能供暖一小时可以节约天然气的体积 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 $