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** 本单元卷聚焦九年级物理“内能的利用”，以长征火箭、AG600飞机等科技情境为载体，覆盖热值、热机效率、四冲程等核心知识点，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|热值、热机判断、效率计算|结合长征火箭等科技情境，辨析概念| |填空题|5题|热传递、冲程判断、效率计算|联系生活实例（柴火灶），巩固基础| |作图题|1题|四冲程活塞运动|考查模型建构，强化科学思维| |实验题|2题|比热容比较、热值探究|设计对照实验，培养科学探究能力| |计算题|2题|功、热量、效率综合计算|结合清扫车、飞机场景，体现科学态度与责任|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．2025年6月20日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星9C卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。其第三子级火箭采用液氢作为燃料，下列相关说法中正确的是（　　） A．长征三号乙运载火箭使用液氢燃料主要是因为其热值大 B．长征三号乙运载火箭中的液氢燃料用掉一部分后，其热值会变小 C．使用过程中如果液氢燃料不完全燃烧，其热值会变小 D．液氢燃烧过程中，内能转化为化学能 2．年来我国先进装备层出不穷，我们倍感自豪。如图所示，装备的动力装置不是使用热机的是（     ） A．玉兔号月球车 B．福建号航母 C．100坦克 D．长征五号火箭 3．汽车发动机一般是汽油机，汽油的热值为4.6×107J/kg。若某汽油机的能量流向如图所示，下列说法正确的是（　　） A．换用热值较大的燃料，热机效率会提高 B．燃烧1kg的汽油一定能够释放4.6×107J的能量 C．该汽油机的效率为35% D．如果改进技术，汽油机的效率就可以达到100% 4．一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 5．关于比热容和热值，下列说法正确的是（　　） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量有关 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是，完全燃烧焦炭能放出的热量 6．甲、乙两台热机，甲的效率比乙高，则下列说法正确的是（　　） A．甲做的有用功比乙多 B．甲做功比乙快 C．在相同的时间内，甲消耗的燃料比乙少 D．做相同的有用功，甲损失的能量比乙少 7．热机的效率越高，说明（     ） A．能做的有用功越多 B．燃料的热值越大 C．这台机器的功率越大 D．机器对燃料的利用率越高 8．如图所示是小芳学了能量守恒后设计的一个小蒸汽轮机。下列说法错误的是（　　） A．管口的“白气”是水蒸气液化形成的 B．如果没有能量补充，轮子最终会停下 C．蒸汽的内能转化为轮子的机械能 D．轮子的转动说明永动机是可以实现的 9．为实现国家关于“碳达峰”、“碳中和”目标，一汽汽车集团研发了一款新型汽车，与旧款汽车相比在同样油耗和使用条件下，其发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，如图是其发动机的某一冲程，下列说法正确的是（    ） A．该冲程中的能量转化是内能转化为机械能 B．该发动机减少了碳排放，可以使发动机的效率达100% C．尾气中的“汽油味”明显降低，是因为汽油在汽缸中完全燃烧 D．飞轮转速1200r/min，该发动机每秒对外做功10次 10．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 二、填空题 11．张渝同学家开了家柴火鸡餐饮店，购置了大量的柴火灶，他粗略测量了其中一台柴火灶的热效率。他在柴火灶的铁锅里倒入5kg水，盖上锅盖，完全燃烧了0.5kg干木柴使水温从20℃升高到80℃，此过程中是通过_______增加了水的内能，该柴火灶的热效率为________%。[水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），干木柴的热值是1.0×107J/kg] 12．如图所示是四冲程汽油机工作过程中的___________冲程，若某汽油机飞轮的转速为，则1s对外做功___________次。若该汽油机完全燃烧汽油放出的热量中，损失了的热量，则该汽油机的效率为___________。（汽油热值） 13．如图所示，这是四冲程汽油机的某个冲程，由图可知，该汽油机处于______冲程；该冲程中的能量转化情况是______；若该汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机每秒对外做功______次。 14．汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是∶吸气冲程、__________、做功冲程、__________。某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为，1s内该汽油机完成__________个冲程，对外做功__________次。 15．如图所示，是某单缸四冲程汽油机的某一冲程示意图，它表示的是___________冲程，该冲程的下一个冲程是___________冲程。若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则汽油机每分钟对外做功___________次。 三、作图题 16．如图所示，图（a）为四冲程内燃机压缩冲程的示意图，图中画出了压缩冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。参照图（a），请在图（b）中画出做功冲程中活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示，将箭头标注在活塞上），并填写以下进气门、排气门的开闭情况。 ①进气门__________（选填“打开”或者“关闭”）； ②排气门__________（选填“打开”或者“关闭”）。 四、实验题 17．小明利用如图装置，可完成两个探究实验： 实验一：“探究不同物质吸热升温的现象” 实验二：“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” (1)在探究实验一时：甲、乙虚线中应选择的器材组合是__________（选填“AC”、“AD”、“BC”或“BD”），物质吸收热量的多少通过比较__________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的； (2)在探究实验二时：小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图所示的图像，则通过比较__________（选填“温度计的示数变化”或“加热时间”）可初步判断燃料__________（选填“a”或“b”）的热值大，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要__________（选填“偏小”或“偏大”）；为比较两种燃料的热值，不必控制相同的是__________（选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”）。 18．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套（另一套未画出）完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。 (1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使________（选填“陶土网”或“温度计”）处于适当的高度。 (2)实验中必须控制两种燃料的________（选填“体积”或“质量”）相同，同时要让燃料燃尽，根据________比较燃料燃烧放出热量的多少。 (3)小明选用燃料a和燃料b进行实验，正确操作后，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料________的热值大。 (4)小明根据实验测得的数据，算出了b燃料的热值，发现得出的结果小于该燃料的实际热值。为了减小这种误差，可以对实验装置或操作进行哪些改进？________________________________。 五、计算题 19．如图所示是一款远程无人驾驶清扫车，自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况，该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶5min，消耗汽油0.3kg，已知清扫车行驶过程中的牵引力为1350N，汽油的热值为。求： (1)清扫车5min行驶的路程； (2)0.3kg汽油完全燃烧放出的热量； (3)在此过程中清扫车发动机的效率。 20．9·3阅兵是对和平的庄严承诺，其中展示的新式装备让每个中华儿女感到无比自豪。如图所示是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机，每台发动机的输出功率可达3120kW。 (1)如果这架飞机飞行 1h发动机做的有用功为___________J。 (2)飞机的效率可达到60%，在这种情况下，飞机飞行1h 消耗燃油多少千克?（已知燃油的热值为4.3×107 J/kg）（写出必要的文字说明及计算过程，结果保留小数点后一位） 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 A C A D D D D D B 1．A 【详解】A．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的热值大，在质量一定时，与其它燃料相比，完全燃烧放出的热量更多，故A正确； B．燃料的热值是燃料的一种特性，与质量无关，所以火箭中的液氢燃料用掉一部分后，其热值不变，故B错误； C．燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料是否完全燃烧无关，所以使用过程中如果液氢燃料不完全燃烧，其热值不变，故C错误； D．液氢燃烧过程是化学能转化为内能的过程，故D错误。 故选A。 2．A 【详解】A．玉兔号月球车是将电能转化为机械能，不是用热机来驱动的，故A符合题意； BCD．福建号航母、100坦克、长征五号火箭都是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，属于热机，故BCD不符合题意。 故选 A。 3．C 【详解】A．采取热值高的燃料，其利用率不一定高，所以不一定能提高热机的效率，故A错误； B．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示完全燃烧1kg的汽油释放的能量4.6×107J，不完全燃烧1kg的汽油释放的能量小于4.6×107J，故B错误； C．由图可知，该汽油机的热机效率为 100%-25%-40%=35% 所以该汽油机的效率为35%，故C正确； D．热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．D 【详解】AB．比热容表示物体吸放热能力的物理量，只与物质的种类、状态有关，与其他因素无关，故AB错误； C．一瓶酒精用去三分之一后，质量改变、热值不变，故C错误； D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．虽然甲效率高，但没有说明输入能量是否相同，也没有说明工作时间或输出要求，所以无法确定有用功大小，故A错误； B．“做功快”指的是功率大，即单位时间内做功多， 只说了效率高，并未涉及做功快慢或时间，故B错误； C．没有说明在相同时间内做了多少功， 如果甲效率高，但在相同时间内做的功也多，那么它消耗的燃料可能并不少，故C错误； D．两台热机都完成相同的有用功，根据，可得，由于，所以甲需要的总能量（燃料燃烧放热）更少，而有用功相同，那么损失的能量为，有用功相同，甲的消耗的总能量更少，所以甲损失的能量比乙少，故D正确。 故选 D。 7．D 【详解】A．只有在燃料完全燃烧放出的总能量固定时，效率越高有用功才越多，未限定总能量的前提下该表述不成立，故A不符合题意； B．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类有关，和热机效率没有关联，故B不符合题意； C．功率描述的是物体做功的快慢，和热机效率是两个完全不同的物理概念，没有直接联系，故C不符合题意； D．热机效率的本质就是对燃料燃烧释放能量的利用率的体现，效率越高代表利用率越高，故D符合题意。 故选D。 8．D 【详解】A．管口的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A正确，不符合题意； B．根据能量守恒定律可知，轮子转动的机械能是由其它能量转化而来的，如果没有能量补充，轮子最终会停下，故B正确，不符合题意； C．水蒸气推动轮子做功，水蒸气的内能转化为轮子的机械能，故C正确，不符合题意； D．轮子转动时的机械能是由水蒸气的内能转化来的，轮子的转动不能说明永动机可以实现，故D错误，符合题意。 故选D。 9．D 【详解】A．由图知，两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，该冲程中的能量转化是机械能转化为内能，故A错误； B．该发动机使燃料燃烧更充分，提高了热效率，减少了碳排放，但由于散热、燃烧仍不能完全等原因，发动机的效率不能达100%，故B错误； C．尾气中的“汽油味”明显降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较充分，但不能完全燃烧，故C错误； D．四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮1s转20圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，对外做功1次，所以1s飞轮转20圈，共有10个工作循环，对外做功10次，故D正确。 故选D。 10．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。 11． 热传递 25.2 【详解】[1]完全燃烧了0.5kg干木柴使水温从20℃升高到80℃，此过程中能量从干木材转移到锅，再转移到水中，水吸收热量温度升高，这是通过热传递的方向增大水的内能，仅仅涉及能量的转移。 [2]水吸收的热量为 干木材完全燃烧放出的热量为 该柴火灶的热效率为 12． 做功 30 30% 【详解】[1]由图知道，两气门都关闭，活塞下行，火花塞点火，是做功冲程。 [2]单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，即每秒钟转60圈，完成30个工作循环，30个做功冲程，则1s对外做功30次。 [3]完全燃烧汽油放出的热量 有用的能量 该汽油机的效率 13． 压缩 机械能转化为内能 15 【详解】[1]从图中可以看出，两个气门关闭，且活塞向上运动，是压缩冲程。 [2]压缩冲程是活塞向上运动，压缩气缸内的空气，使内能增大，所以是将机械能转化为内能的过程。 [3]因为该汽油机飞轮的转速每分钟的转速为，所以1s钟飞轮的转速为30次，则汽油机每秒钟对外做功15次。 14． 压缩冲程 排气冲程 120 30 【详解】[1][2]一台单缸四冲程汽油机正常工作一个工作循环，经历吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，四个冲程。 [3][4]因为四冲程内燃机飞轮转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次。由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是，即每秒钟转60圈，所以完成120个冲程，做功30次。 15． 压缩 做功 1200/ 【详解】[1][2]图中的进气门和排气门关闭，活塞上行，所以是压缩冲程，该冲程的下一个冲程是做功冲程。 [3]四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，因为四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，对外做功1次，则汽油机每分钟对外做功为1200次。 16． 关闭 关闭 【详解】[1][2]做功冲程中，火花塞点火，进气门、排气门均关闭，活塞向下运动，活塞运动的方向如图所示： 17．(1) BC 加热时间 (2) 温度计的示数变化 b 偏小 燃烧的时间 【详解】（1）[1]为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，应选择BC两套装置。 [2]根据转换法，在实验中，物质吸收热量的多少通过加热时间来反映，因为实验所用的热源相同，即在相同时间内放出的热量相同，那么物质在相同时间内吸收的热量也相同，则加热时间越长，吸收的热量也越多。 （2）[1][2][3]根据水温的变化情况判断两种燃料放出热量的多少，从而判断出热值的大小；由图可知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。 [4]运用控制变量法比较两种燃料的热值时，应控制两种燃料的质量相同，烧杯内液体的种类、质量相同，不必控制相同的是燃烧的时间。 18．(1)陶土网 (2) 质量 水升高的温度 (3)b (4)在烧杯上方加一个盖子 【详解】（1）实验时要用火焰的外焰加热，调整铁夹A的位置，其目的是使陶土网处于适当的高度，方便用外焰加热。 （2）[1]燃料完全燃烧放热的多少与完全燃烧的质量和热值有关，为了比较两种燃料的热值，实验中应控制燃料完全燃烧的质量相同。 [2]燃料燃烧放出热量被水吸收，使水温度升高，故可以比较温度计示数判断释放热量的多少。 （3）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。 （4）由于燃料不一定完全燃烧，且给水加热时有热损失，因此根据计算出水吸收的热量要比燃料b完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出燃料b的热值，要比真实值偏小，因此为了减少能量的损失，可以在烧杯上方盖一个盖子。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）清扫车匀速行驶过程，行驶路程 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）牵引力做的有用功 发动机效率 20．(1) 4.4928×1010 J (2) 1741.4 kg 【详解】（1）四台发动机总功率 根据功率公式，这架飞机飞行1h发动机做的有用功为 （2）由得，燃油完全燃烧放出的热量 由得，飞机飞行1h 消耗燃油的质量 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 $