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“内能的利用”，通过四冲程热机、能量转化等核心知识点，结合走马灯、二氧化碳爆破等情境，适配初中物理单元复习，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|热机结构、效率比较、能量转化|结合“走马灯”“火箭燃料”等情境，考查物理观念| |填空题|5|冲程判断、效率计算|融入天然气煮盐等生活实例，强化模型建构| |实验题|2|热机模型制作、热值探究|通过酒精内燃机模型设计，体现科学探究| |计算题|2|燃料放热与吸热计算|结合氢燃料、风力发电，渗透社会责任|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1.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 2.甲热机的效率高于乙热机的效率,则( ) A.甲热机的功率大于乙热机的功率 B.甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少 C.甲热机做的有用功比乙热机的多 D.甲热机的燃料利用率比乙热机的高 3.如图是我国传统的“走马灯”,点燃蜡烛后,灯内走马随轴转动,灯面便呈现出“骏马奔腾”的影像,下列相关说法正确的是( ) A.蜡烛燃烧得越充分蜡烛的热值越高 B.灯内空气受热,空气膨胀密度变大 C.热空气上升驱动扇叶转动后,热空气内能会减小 D.灯内走马转动过程的能量转化与四冲程汽油机的压缩冲程相同 4.荡秋千的小敏在荡起一定高度以后,让秋千自由摆动,每次上升的高度逐渐减小,最后停下来,下列说法中正确的是( ) A.在此过程中机械能守恒 B.能量在逐渐消失 C.机械能最终转化为内能,且总的能量守恒 D.只存在动能和重力势能的相互转化 5.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是每分钟1200转,则汽油机每秒内( ) A.完成20个冲程,做功10次 B.完成40个冲程,做功40次 C.完成40个冲程,做功10次 D.完成20个冲程,做功20次 6.在物理实验课上,同学们观察汽油机模型工作时,其内部状态如图所示。下列关于该冲程的说法正确的是( ) A.该冲程是吸气冲程 B.在该冲程中机械能转化为了内能 C.该冲程使汽车获得了动力 D.该冲程能排出汽车的废气 7.二氧化碳()爆破技术是现代工程中非常环保的技术。起爆前高压泵将压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破,下列说法正确的是( ) A.高压泵压缩,气体内能增大,温度降低 B.高压气体喷出时,气体内能减小,温度升高 C.高压喷出时的能量转化与图乙中C一致 D.图乙中汽油机一个工作循环的顺序是ACDB 8.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为2400转每分钟,则汽油机每秒内完成冲程,对外做功次,活塞往复运动次。下列选项正确的是( ) A.80,20,40 B.4800,1200,2400 C.80,40,80 D.4800,1200,4800 9.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( ) A.甲图是压缩冲程,气缸内的气体对活塞做功,气体的温度升高 B.由乙图可知该汽油机的效率是30% C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会减小燃料的热值 D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率 10.火箭常用液态氢作为燃料的主要原因是液态氢的( ) A.温度高 B.热值大 C.比热容大 D.热量多 二、填空题 11.一台单缸四冲程汽油机如上右图所示是汽油机的_冲程,若飞轮的转速为1800r/min,则此汽油机每秒钟内能转化为机械能_次。 12.如图所示,古人利用火井(天然气)对卤水进行加热煮盐,若完全燃烧0.5m3的天然气可将15kg的卤水从20 加热至沸腾(标准大气压下),q天然气=4.2 107J/m3,c卤水=4.2 103J/(kg ),则卤水吸收的热量为_,火井煮盐的加热效率为_。 13.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,该冲程的下个冲程是_冲程。若该汽油机飞轮转速为,则汽油机每秒完成_个冲程,对外做功_次。 14.汽油机是小汽车的重要组成部分,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3600r/min,则1s对外做功_次。 15.随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1s内提供的电能约为,考虑到风力变化和设备检修等因素,1年内提供的电能约为。若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,可以使100g常温下的水升高_ ;若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则需要完全燃烧_kg煤炭。[水的比热容,煤炭的热值q约] 三、作图题 16.如图所示,甲是四冲程内燃机吸气冲程的示意图,乙是做功冲程示意图,请在图乙的方框中画出活塞的运动方向和进气门的开闭情况。 四、实验题 17.在制作简易热机模型的活动中,小星和小葱同学分别展示了自己制作的热机模型,并进行了相关的研究。 (1)图甲是小星设计的蒸汽机模型。密封的易拉罐装有适量的水,利用酒精灯加热,当有蒸汽喷出时,手中的风车转动。此过程的能量转化:化学能 _ _;该模型存在的不安全因素是_; (2)图乙是小葱制作的内燃机模型。用喷雾器往瓶内喷入适量酒精,启动电子打火器点燃酒精,活塞瞬间弹出。这个热机模型中,工作物质是_,电子打火器相当于汽油机的_; (3)同学们了解到,蒸汽机比内燃机的效率低很多,其主要原因是_。 18.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料质量都是10g,烧杯内液体的初温和质量均相同。 (1)小华先选择甲、乙两图比较不同燃料的热值的实验时,点燃燃料加热液体,在_(选填“相同时间后”或“燃料燃烧完后”)测量液体温度,温度越高的液体,对应燃料的热值越大; (2)接着小华选择甲、丙两图进行比较不同液体的比热容实验,实验过程中两种液体的温度随时间的变化关系如图丁所示,则吸、放热能力较弱的是液体_(选填“a”或“b”)。 五、计算题 19.氢燃料被认为是目前最理想的能源,据报道,我国多个城市已经开始氢燃料新能源公交车的推广使用。已知水的比热容为,氢的热值为 1.4 108J/kg。求: (1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量; (2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为30 C的水吸收,则水升高的温度。 20.金秋十月是吃螃蟹的最佳时节,尤其是大闸蟹,此时雄蟹肉质鲜美,蟹膏丰富。蒸螃蟹是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。标准气压下,若将2.5L的水从加热至沸腾,求:[] (1)水吸收的热量; (2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为,煤燃烧放出的热量;(其中) (3)需要完全燃烧煤的质量。 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 C D C C C C C A D B 1.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。 2.D 【详解】A.功率是表示机械做功快慢的物理量,效率高的机械,做功不一定快,故A不符合题意; BC.热机消耗燃料的多少与热机效率、做的有用功等都有关,题中只知热机效率,未知其他,故无法比较消耗燃料的多少、做的有用功的多少,故BC不符合题意; D.甲的效率高,则说明做相同的有用功,甲损失的能量少,即做相同的有用功,甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少,甲热机的燃料利用率比乙热机的高,故D符合题意。 故选D。 3.C 【详解】A.热值是燃料的固有属性,只和燃料的种类有关,与燃烧是否充分无关,故A错误; B.空气受热后体积变大,质量不变,根据密度公式可知,密度变小,故B错误; C.热空气上升驱动扇叶转动时,热空气对外做功,内能转化为机械能,热空气自身的内能会减小,故C正确; D.走马转动过程是将热空气的内能转化为扇叶的机械能,能量转化和汽油机的做功冲程相同,故D错误。 故选C。 4.C 【详解】ACD.秋千自由摆动的过程中,由于受到阻力的作用,机械能最终会全部转化为内能,即机械能不守恒,但总的能量保持不变,故AD错误,C正确; B.根据能量守恒定律,能量不会凭空消失,也不会凭空产生,因此能量不会逐渐消失,故B错误。 故选C。 5.C 【详解】单缸四冲程汽油机,一个工作循环,飞轮转2圈,完成4个工作冲程,做功1次。已知飞轮转速为,则该飞轮每秒钟转20圈,完成40个冲程,做功10次。 故选。 6.C 【详解】A.由图可知,汽油机的两个气门都关闭,火花塞正在点火,活塞正要向下运动,这是汽油机的做功冲程,故A错误; B.该冲程是做功冲程,是高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故B错误; C.做功冲程中,燃气燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,对外做功,为汽车提供动力,故C正确; D.排气冲程中,排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,排出废气,该图是做功冲程,故D错误。 故选C。 7.C 【详解】A.高压泵压缩,对它做功,气体内能增大,温度升高,故A错误; B.高压气体喷出时,对外做功,内能减小,温度降低,故B错误; D.内燃机的工作循环的四个冲程依次为:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,由图可知,A图中,气门一开一闭,活塞向下是吸气冲程;B图中,两个气门都关闭,活塞向上是压缩冲程;C图中,两个气门都关闭,活塞向下是做功冲程;D图中,气门一开一闭,活塞向上是排气冲程,所以汽油机一个工作循环的顺序应为ABCD,故D错误; C.高压喷出时,内能转化为机械能,相当于内燃机的做功冲程,其能量转化与图乙中C一致,故C正确。 故选C。 8.A 【详解】单缸四冲程汽油机的基础工作规律为:完成1个工作循环,飞轮转2圈,活塞往复运动2次,完成4个冲程,对外做功1次。 首先把飞轮转速换算为每秒的转数:2400转每分钟 = 2400转/60秒 = 40转/秒。 飞轮每秒转40圈,活塞每转1圈就往复运动1次,因此活塞每秒往复运动40次; 每2圈对应4个冲程,40转对应的冲程数为40 2=80个; 每2圈对外做功1次,40转对应的对外做功次数为。 对应数值为80、20、40,和选项A一致。 故选A。 9.D 【详解】A.由图甲可知,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,汽油机正处于压缩冲程,此时活塞对气缸内的气体做功,使气体的内能增加,温度升高,故A错误; B.由图乙可知,该汽油机的效率是 故B错误; C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,因此会降低汽油机的效率,但不会改变燃料的热值,故C错误; D.冬天利用汽车尾气中的余热给车内供暖,使原本被浪费的能量得到了利用,大大提高了燃料的利用率。故D正确。 故选D。 10.B 【详解】A.温度高和燃料的能量储存能力无关,火箭燃料需要的是单位质量释放的能量,不是自身温度,故A不符合题意; B.热值是单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量。液态氢的热值大,意味着相同质量的液态氢燃烧能释放出更多的能量,这正是火箭需要的高效能源,故B符合题意; C.比热容是物质吸热, 放热的能力,和燃料释放能量无关,故C不符合题意; D.“热量多” 是过程量(描述放热多少),不是燃料的特性,且没有 “单位质量” 的前提,表述不准确,故D不符合题意; 故选B。 11. 做功 15 【详解】[1][2]当气门关闭、活塞向下运动,该冲程是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能。飞轮的转速为1800r/min=30r/s,所以每秒可以完成60个冲程,做15次功,即将内能转化为机械能15次。 12. 5.04 106J 24% 【详解】[1]由题意知,标准大气压下,卤水的沸点为100 。则卤水吸收的热量为 [2]完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量为 火井煮盐的加热效率为 13. 做功 排气 100 25 【详解】[1][2]图中进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为汽油机的做功冲程。汽油机的四个冲程按顺序依次为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,所以做功冲程的下一个冲程是排气冲程。 [3][4]已知飞轮转速为3000r/min,则每秒转50r,即飞轮每秒转50圈。在四冲程汽油机中,飞轮每转2圈完成4个冲程,对外做功一次。则飞轮每秒转50圈完成的冲程数为50 2=100个。每秒对外做功的次数为次。 14. 做功 30 【详解】[1]四冲程汽油机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。由图可知,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,里面的汽油和空气的混合物燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动,所以该冲程是做功冲程。 [2]四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次。而飞轮的转速为,因为飞轮转2圈对外做功1次,所以1s内飞轮转60圈时对外做功的次数为30次。 15. 30 【详解】[1]风力发电机1s内提供的电能为 ,其中70%被水吸收, 则水吸收的热量 由公式 ,得水升高的温度:。 [2]火力发电机需提供的总热量为 由 ,得所需煤炭质量。 16. 【详解】乙图为内燃机的做功冲程中,两个气门都关闭,活塞向下运动,如图所示: 17.(1) 内能 机械能 易拉罐可能因压强过大而爆炸 (2) 酒精 火花塞 (3)蒸汽机的废气带走了大量的能量 【详解】(1)[1][2]酒精灯燃烧酒精,将化学能转化为内能(加热水汽化成水蒸气);水蒸气喷出推动风车转动,将内能转化为机械能。 [3]用酒精灯加热密封的易拉罐,内部蒸汽压强增大,容易导致易拉罐炸裂,存在安全隐患。 (2)[1]热机中参与能量转化的物质是酒精(酒精被喷成雾状,点燃后发生能量转化)。 [2]汽油机的火花塞在压缩冲程末产生电火花,点燃汽油和空气的混合物,而电子打火机在这里起到了点燃酒精的作用,相当于汽油机的火花塞。 (3)蒸汽机的废气带走大量能量(内能),能量损耗多;而内燃机的能量利用更集中,因此蒸汽机效率远低于内燃机。其主要原因是蒸汽机的废气带走了大量的能量(或能量损耗大)。 18.(1)燃料燃烧完后 (2)a 【详解】(1)比较不同燃料的热值时,应选择甲、乙两图。要比较不同燃料的热值,需要控制燃料燃烧的质量相同,所以应在燃料燃烧完后测量液体温度。因为燃料完全燃烧放出的热量被液体吸收,相同质量的不同燃料完全燃烧,放出热量越多,燃料热值越大,而液体吸收热量越多,温度升高越多,所以温度越高的液体,对应燃料的热值越大。 (2)比较不同液体的比热容时,应选择甲、丙两图。由图丁可知,相同质量的液体a和b,吸收相同热量(加热相同时间)时,液体a升温更快,说明其比热容较小,吸热能力较弱。 19.(1) (2) 【详解】(1)氢燃料完全燃烧放出的热量 (2)这些热量全部被水吸收,则水吸收的热量 水升高的温度 20.(1)8.4 105J (2)8.4 106J (3)0.28kg 【详解】(1)水的质量为 水吸收的热量为 (2)煤燃烧放出的总热量 (3)煤的质量 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 $