第十四章内能的利用单元练----2026-2027学年人教版物理九年级上学期

**基本信息** 聚焦九年级物理“内能的利用”单元复习，通过科技（长征火箭、新能源汽车）、生活（清池茶、烧水）等真实情境，融合物理观念与科学思维，全面考查核心知识与应用能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|内燃机冲程（题4）、热值（题7）、热效率（题6）|结合“长征五号B火箭”（题3）等科技情境，辨析概念本质| |填空题|5|燃料特性（题13）、能量转化（题14）|联系古代点火器（题14），体现文化传承与科学原理| |实验题|2|比热容（题18）、热值比较（题17）|设计对比实验（题18甲丙图），培养科学探究与推理能力| |计算题|2|热效率计算（题19）、热量计算（题20）|以乙醇汽油烧水（题19）为背景，强化实际问题解决|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是（     ） A．冰箱里冷冻食物的表面结霜是凝华现象，凝华需要吸热 B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了 C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小 D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能 2．如图所示的是烧锅炉的工人在用煤铲向炉膛送煤时的场景，为了提高锅炉的效率，工人提出了以下方法，其中最有效的是（    ） A．把大的煤块送进炉膛，并加大送风量 B．把煤粉送进炉膛，并加大送风量 C．把大的煤块送进炉膛，并减小送风量 D．把煤粉送进炉膛，并减小送风量 3．清池茶历史悠久，是金沙县“三宝”之一。清池茶，外形扁、平、直、光滑匀整；色泽翠绿油润；香气高爽持久；汤色黄绿、明亮；滋味鲜爽；叶底嫩绿、鲜明、匀齐完整。如图所示，一杯香茶端到客人面前，茶香四溢，下列说法正确的是（　　） A．热的茶水含有的热量多 B．茶水冷却过程中，分子热运动越来越剧烈 C．茶水太烫，喝茶时用嘴吹一吹，使茶水的内能减少，温度降低 D．烧水时水蒸气将壶盖顶起原理和内燃机压缩冲程相同 4．如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（   ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 5．1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　　） A．是压缩冲程 B．气体对外做功，内能转化为机械能 C．活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，气体的内能增加 6．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．由乙图可知该汽油机的效率是30% B．甲图是做功冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．甲图中该热机1s内对外做功15次，则热机飞轮转数是1800r/min 7．春节期间小明全家到张家界旅游，当加满汽油的汽车开到张家界时，还剩半箱汽油，剩下汽油的质量、密度、比热容和热值的情况是（　　） A．热值变为原来的一半，密度和比热容不变 B．密度变为原来的一半，比热容和热值不变 C．质量变为原来的一半，比热容和热值不变 D．质量、密度、比热容和热值均保持不变 8．下图是甲、乙两汽油机某次工作的相关参数图，从图中可知（　　） A．甲汽油机的有用机械能比乙的少 B．乙汽油机对外做功的功率更高 C．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出的有用机械能比甲的少 D．甲汽油机废气带走的能量比乙的多 9．用同一个实验装置分别加热200g的甲、乙两种液体（其中一种是水）用测得的数据绘制 了温度随时间变化的图像如图所示。其中乙从 20℃加热至沸腾刚好消耗了 8g 酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等， ，，则下列说法正确的是（　　） A．乙液体是水 B．8g 酒精完全燃烧放出的热量为 C．该酒精灯的加热效率为 35% D．0-4min内甲吸收的热量为 10．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 二、填空题 11．某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了，发动机提供的牵引力为，消耗柴油2.1kg，则该过程中消耗的柴油完全燃烧释放的热量为___________J；汽车发动机的效率为_______。 12．汽车发动机输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越_____（选填“高”或“低”）。一台汽车发动机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的热机效率为_____。 13．我国长征系列火箭以液态氢为燃料，是因为液态氢的热值_________（选填“大”或“小”）；随着燃烧，燃料质量变小，其热值_________（选填“增大”“减小”或“不变”）；火箭携带的液氢燃料完全燃烧能释放_________J的热量。（液氢的热值取） 14．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，其结构如图甲所示。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。这是先通过___________的方式使套筒内空气的内能增大，再通过___________的方式使套筒内艾绒的内能增大。猛推推杆过程的能量转化与图乙汽油机___________（选填“A”“B”“C”或“D”）冲程的能量转化情况相同。图乙中若汽油机曲轴每分钟转动2000次，则每分钟完成做功冲程___________次。 15．图为甲、乙两热机的部分参数。甲的热机效率为，乙的热机效率为，则_______（选填“＞”“＜”或“＝”）。 三、作图题 16．图甲是四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图乙是做功冲程示意图，请在图乙的方框中画出曲轴的旋转方向和进气门的开闭情况。 四、实验题 17．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，甲、乙实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，且两种燃料燃烧时均匀放热。 (1)实验中，应控制两种燃料的______选填“燃烧时间”“初温”或“质量”相同。 (2)燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温，燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示，假设两种燃料都完全燃烧，实验中忽略热量的散失，则燃料______选填“”或“2”燃烧放热能力强。 (3)小华测出甲装置中消耗燃料的质量为，使质量为的水温度升高了水未沸腾，从而计算出燃料的热值，该方法得出的热值会比真实值______选填“大”或“小”。 18．如图所示，甲乙丙三个装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。小明利用它们来探究以下两个实验：①比较不同燃料的热值；②比较不同物质的比热容。 (1)比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，初始温度相同的a、b两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，则a、b两种液体的比热容之比为______。 (2)如图戊是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，曲线表示的是______（选填“沿海”或“内陆”）城市。 (3)比较不同燃料的热值时，需等待燃料______（选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”），然后通过观察比较杯内液体______（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的。若已知液体a是水，根据水吸收的热量和燃料质量，可计算出燃料的热值，这样的计算结果会______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)根据探究得出的实验结论，通过已知物理量的比值来定义的物理量是______。 A．只有热值 B．只有比热容 C．热值和比热容 五、计算题 19．一位农民梦想着：如果能将与黄金一样颜色的玉米变成“黄金”，那该多好！为此他向一位科学家寻求帮助。这位科学家经考察研发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇（酒精），然后按一定的比例与汽油混合，就得到了“乙醇汽油”，可以作为燃料使用。在一个标准气压下，用20kg的该燃料加热500kg、50°C的水，烧水灶具的效率为30%。乙醇汽油的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容为，求： (1)20kg该燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)水吸收的热量是多少？ (3)水升高的温度是多少？ 20．某燃气热水器把质量为50kg、温度为的水加热到，完全燃烧了的人工煤气，水的比热容为，人工煤气的热值为，则： (1)加热过程中，水吸收的热量是多少? (2)的人工煤气完全燃烧放出的热量是多少? (3)该燃气热水器烧水的热效率是多少? 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 D B C B B D C D C D 1．D 【详解】A．凝华是物质由气态直接变为固态的物态变化过程，该过程需要放出热量，故A错误； B．任何能量转化过程都不可避免存在能量损耗，不存在效率达到100%的设备，故B错误； C．火箭选用氢作为燃料，核心原因是氢的热值大，相同质量的氢完全燃烧可以释放出更多的热量，故C错误； D．内燃机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式增大缸内物质的内能，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】提高锅炉效率的方法是让燃料充分燃烧。把煤粉送进炉膛，能增大煤与氧气的接触面积；加大送风量，能提供充足的氧气，这样都有利于煤的充分燃烧，从而提高锅炉的效率。 A．大的煤块与氧气接触面积小，不利于充分燃烧，故A不符合题意； B．把煤粉送进炉膛，增大接触面积，加大送风量，提供充足氧气，有利于充分燃烧，故B符合题意； C．大的煤块不利于充分燃烧，减小送风量，氧气不足，也不利于充分燃烧，故C不符合题意； D．减小送风量，氧气不足，不利于充分燃烧，故D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．热量是过程量，不能说物体“含有”热量，故A错误； B．分子热运动的剧烈程度和温度有关，温度越高分子热运动越剧烈，茶水冷却过程中温度降低，分子热运动越来越缓慢，故B错误； C．喝茶时用嘴吹一吹，加快了茶水表面的空气流速，加快水的蒸发，蒸发吸热，使茶水内能减少，温度降低，故C正确； D．水蒸气将壶盖顶起，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；内燃机压缩冲程是将机械能转化为内能，二者能量转化不同，原理不同，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，火花塞未点火，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．B 【详解】火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，这是做功冲程。 A．在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气体，使其内能增加、温度升高，但此时并没有点火燃烧和对外做功。故A不符合题意； B．在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，将内能转化为机械能，故B符合题意； C．在做功冲程中，是高温高压的燃气推动活塞运动，而不是活塞依靠飞轮的惯性运动。飞轮的惯性主要在其他冲程（如吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）中起作用，帮助活塞完成这些冲程，故C不符合题意； D．在做功冲程中，气体对外做功，其内能会减小（因为部分内能转化为了机械能），而不是增加，故D不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．由乙图可知该汽油机的效率是，故A错误； B．根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高，故B错误； C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，而热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧充分与否无关，所以不会降低热值，故C错误； D．甲图中冲程是四冲程汽油机的一个冲程，在四冲程汽油机中，一个工作循环有四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，所以当其1s内对外做功15次，则热机飞轮1s内转30r，1min转1800r，故D正确。 故选 D。 7．C 【详解】质量是指物体所含物质的多少；汽油用去一半后，其质量将减半；汽油的密度、比热容和热值，都是汽油的特性，是从不同的角度来描述汽油的特性， 与汽油质量的多少无关，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．D 【详解】由图甲，机械自身消耗能量600J，占比为 则总能量为 有用机械能为 废气带走能量为 甲的效率30%； 由图乙，废气带走能量500J，占比为40%，则总能量为 有用机械能为 机械自身消耗能量为 乙的效率40%； A．甲汽油机的有用机械能为900J，比乙的有用机械能500J多，故A不符合题意； B．功率是表示做功快慢的物理量，题中只给出了做功的多少，没有给出做功所用的时间，因此无法比较两汽油机的功率大小，故B不符合题意； C．在消耗质量相同的同种燃料时，意味着两汽油机消耗的总能量相同。甲的效率30%，乙的效率40%。所以在消耗相同总能量时，乙输出的有用机械能比甲的多，故C不符合题意； D．甲汽油机废气带走的能量为1500J，乙汽油机废气带走的能量为500J。所以甲汽油机废气带走的能量比乙的多，故D符合题意。 故选D。 9．C 【详解】A．由图可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，因水的比热容较大，吸热能力强，所以甲液体为水，故A错误； B．8g酒精完全燃烧放出的热量为 故B错误； CD．用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，甲（水）吸收的热量等于乙吸收的热量，则0～8min乙吸收的热量 0～4min甲吸收的热量 乙从20℃加热至沸腾（0-10min）吸收的热量 酒精灯的加热效率为 故C正确，D错误。 故选C。 10．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。 11． 40% 【详解】[1] 柴油完全燃烧释放的热量 [2] 发动机的牵引力做的有用功 汽车发动机的效率 12． 高 35% 【详解】[1]汽车发动机输出功率相同时，汽油味越淡，汽油燃烧越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高。 [2]一台汽车发动机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的热机效率为 13． 大 不变 【详解】[1]长征系列火箭以液态氢为燃料，是因为液态氢的热值大，在质量相同时，和其他燃料相比，完全燃烧时放出的热量更多，可以转化出来的机械能更大。 [2]热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否燃烧等无关，故随着燃烧，液氢质量变小，其热值不变。 [3]完全燃烧液氢燃料释放的热量为 14． 做功 热传递 B 1000 【详解】[1]当向内猛推推杆时，活塞对套筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，使空气内能增大、温度升高，这是通过‌做功‌的方式改变空气的内能。 [2] 温度升高的空气再将热量传递给艾绒，使艾绒的内能增大，这是通过‌热传递‌的方式改变艾绒的内能。 [3]猛推推杆过程是机械能转化为内能，四冲程汽油机的压缩冲程也是活塞对气体做功，将机械能转化为内能。 观察图乙，A图进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程； B图进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程； C图进气门、排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。 D图进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程； 所以猛推推杆过程与图乙中B冲程的能量转化情况相同。 [4]四冲程汽油机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，曲轴转2圈，对外做功1次。 已知汽油机曲轴每分钟转动2000次，则每分钟完成的工作循环数为 次，即每分钟完成做功冲程1000次。 15．＜ 【详解】热机效率为其输出有用功占总放出能量的百分比，从图中可以看出，甲的热机效率为 乙的热机效率为 由此可知。 16． 【详解】根据四冲程内燃机的工作过程，做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动，所以曲轴的旋转方向和进气门的开闭情况是曲轴顺时针旋转，进气门关闭，如图所示： 17．(1)质量 (2)1 (3)小 【详解】（1）要比较不同燃料的放热能力，即单位质量燃料完全燃烧放出热量的能力（热值），必须使用控制变量法。若想比较热值（单位质量燃料放热多少），就必须让燃料的质量相同。而“燃烧时间”不能作为控制变量，因为不同燃料燃烧速度不同，相同时间内燃烧的质量可能不同。 （2）读图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，燃料2燃烧了15min 甲图中水升高的温度， 乙图中水升高的温度， 所以甲图中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量； 两种燃料燃烧的质量相同，完全燃烧，燃料1燃烧放热能力强。 （3）水吸收的热量为：，则燃料1的热值 燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，燃料1可能没有完全燃烧，根据上式计算出的热值要比实际的小。 18．(1) 甲、丙 1:2 (2)内陆 (3) 燃尽后 升高的温度 偏小 (4)C 【详解】（1）[1]要比较不同物质的比热容，需要控制相同质量的液体，吸收相同的热量（即用相同的加热器加热相同时间），比较温度变化，所以应该选择加热方式相同、液体不同的实验，由图可知，甲、丙两个装置燃料和其他都相同，液体不同，符合要求。 [2]由图丁，a、b两种液体温度都从20℃升高到80℃时，a液体加热了10min，b液体加热了20min，因为使用的相同的加热器，单位时间内液体吸收的热量相同，所以，根据可知，液体质量相同，升高的温度相同时，比热容之比等于吸收的热量之比，即。 （2）沿海城市由于水比较多，比热容大，温度变化小（日较差、年较差小），而内陆城市则是陆地多，比热容小，对应的温度变化大（日较差、年较差大），由图丙可知，曲线C比D温度变化快，且温差大，所以表示的是内陆城市。 （3）[1][2]比较不同燃料的热值，根据控制变量法，要让燃料完全燃烧，释放全部热量，所以必须等燃料燃尽后，再比较液体升温情况。 [3]本实验是将水吸收的热量等于燃料完全燃烧放出的热量，从而根据以及，即，求得热值，但实际中，燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，有热损失（散失到空气、容器吸热等），所以会导致测得的燃料完全燃烧放出的热量偏小，而燃料质量不变，所以计算的热值会比实际偏小。 （4）热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，定义式为；比热容是单位质量物质升高1°C吸收的热量，定义式为，显然两者都是通过已知物理量的比值来定义的，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 19．(1)8.4×108J (2)2.52×108J (3)50℃ 【详解】（1）20kg该燃料完全燃烧放出的热量为 （2）由题意可知，水吸收的热量 （3）水升高的温度 水的初温为 50℃，理论最终温度为 但在标准气压下，水的沸点为 100℃，因此水实际只能升高至 100℃。实际升高温度为 故水升高的温度为 50℃。 20．(1) 1.68×107 J (2) 8.4×107 J (3) 20% 【详解】（1）质量，温度变化 水吸收的热量 （2）热值，体积为，人工煤气完全燃烧放出的热量 （3）燃气热水器的热效率为水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比 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 $