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** 《第十四章 内能的利用》单元卷，聚焦热值、热机效率、能量转化核心知识，融合神舟十九号发射、氢能自行车等科技情境与鸳鸯火锅等生活实例，通过基础辨析与综合应用题，培养物理观念与科学思维，适配九年级物理单元复习。 **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、内燃机冲程|结合内燃机示意图辨析冲程能量转化| |填空题|5|电磁弹射能量转化、火箭发射冲程类比|联系歼-15T弹射等科技热点考能量守恒| |实验题|2|不同物质吸热、燃料热值测量|通过数据表格分析比热容，体现科学探究| |计算题|2|天然气灶效率、电动汽车能耗|结合生活实际计算能量利用效率|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（　　） A．一瓶酒精用去一半，酒精的热值减少一半 B．使燃料充分燃烧，可以增大燃料的热值 C．让燃料尽可能完全燃烧，可以提高燃料的利用率 D．在热机的能量损失中，燃料没有完全燃烧损失的能量最多 2．甲乙两台热机，甲的热机效率大于乙，下列说法正确的是（     ） A．若做的有用功相同，则甲消耗的燃料一定比乙多 B．甲对燃料燃烧释放的热能的利用率比乙高 C．甲的热机效率大于乙，说明甲燃料的热值更大 D．甲热机做的有用功一定比乙做的有用功多 3．如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁 B．图乙冲程是做功冲程 C．图甲冲程是将所有的内能转化为机械能的过程 D．图丁冲程是机械能转化为内能的过程 4．实验小组制作了一个简易汽轮机模型如图所示。实验时将易拉罐下面的酒精灯点燃，当笔尖口有蒸气喷出时，扇叶就转动起来。下列说法正确的是（    ） A．酒精燃烧时，其内能转化为化学能 B．水被加热，是通过做功使水的内能增加 C．水蒸气推动扇叶转动，水蒸气内能减少 D．扇叶不断转动说明永动机是可以实现的 5．如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（　　） A．甲是汽油机的压缩冲程，飞轮转动靠的是惯性 B．甲是汽油机的做功冲程，燃料燃烧释放的能量有20%~40%转化为有用机械能 C．乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是柴油和空气的混合物 D．乙是柴油机的吸气冲程，此时汽缸内的气压大于汽缸外的气压 6．如图是某汽油机的一个冲程，若该汽油机的效率为30%，飞轮的转速为1800r/min 。 下列说法正确的是（      ） A．该汽油机在1s 内对外做功15次 B．汽油机燃烧汽油不会造成环境污染 C．图中该汽油机正处于将内能转化为机械能的过程 D．若另一台汽油机的效率为32%，则另一台汽油机的功率更大 7．周末，小李在家为父母煮鸳鸯火锅（如图所示）。他在左边加入牛油红汤，右边加入菌菇清汤，两种汤料质量均为，初温均为，沸点都是将火锅放在天然气灶上加热，经过牛油红汤开始沸腾，又过了菌菇清汤开始沸腾，该过程共消耗天然气。若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，菌菇清汤比热容为，天然气热值为，下列说法正确的是（　　） A．红汤沸腾后继续加热温度升高，比热容增大 B．菌菇清汤从加热到吸收的热量为 C．牛油红汤的比热容为 D．该天然气灶的加热效率为 8．如图所示为某单缸四冲程内燃机工作过程中的一个冲程，下列说法正确的是（　　） A．这是一台柴油机 B．该冲程将机械能转化为内能 C．该内燃机的工作过程遵循能量守恒定律 D．若飞轮转速为1800r/min，则1s内做功30次 9．小亮用相同的酒精灯分别对质量均为100g的水和甲液体进行加热，8min内各消耗酒精2g，用得到的实验数据绘制出了如图所示的图像。若单位时间内两液体吸收的热量相等，酒精的热值为J/kg，水的比热容为J/（kg·℃），则下列说法正确的是（　　） A．升高相同温度时，水和甲液体吸收的热量相等 B．甲液体在4min内吸收的热量为J C．甲液体的比热容为J/（kg·℃） D．酒精灯的加热效率为21% 10．如图所示，图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，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塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D．图丁，是做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 二、填空题 11．2025年9月22日，歼-15T，歼-35和空警-600在“福建舰”上完成首次弹射起飞和着舰训练。航母上的电磁弹射装置，其原理如图所示，通电时线圈周围产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而高速飞出炮口。此过程中能量转化是：电能主要转化为________能，能量的总量________（选填：“增加”“减小”“保持不变”）。 12．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图，火箭发射时将燃料燃烧获得的内能转化___________能，这与汽油机的___________冲程类似。火箭在上升过程中与空气摩擦，会导致外壳的温度升高，这是通过___________的方式改变其内能的。 13．如图所示，在试管内装适量的水，用塞子塞住管口，加热一段时间后，塞子受到水蒸气的压力而冲出，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的_____冲程相同，水蒸气的内能转化为塞子的_____能。 14．如图所示是汽油机的______冲程。在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，其能量转化与汽油机的______冲程相同。汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功______次。 15．氢能利用是新能源利用的新潮流，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是某品牌氢能自行车，一次性充满氢气，能在小时内匀速骑行。骑行的速度是___________，若车与骑行者总质量为，骑行时受到的阻力为总重的倍。此次骑行过程中氢气的利用效率是___________。（） 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．如图所示是小永同学“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，他用完全相同的两套装置，同时给质量和初温都相同的甲、乙两种液体加热。 (1)要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和___________； (2)实验中利用相同热源给物质加热，物质吸收热量的多少是通过___________来反映的，这种解决物理问题的方法称之为___________法； 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 甲液体 20 22 24 26 28 30 乙液体 20 25 30 35 40 45 (3)上表是小永同学记录的实验数据，分析表格数据可知：甲液体吸热能力___________乙液体吸热能力，如果它们升高相同的温度，则甲液体与乙液体吸收的热量之比是___________； (4)实验结束后，小永得知甲、乙两种液体中有一种液体的比热容为，若有10kg这种液体，温度升高 ，吸收的热量全部由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗__________g酒精 （酒精的热值为 ）。 18．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 燃料 加热前液体温度（） 燃料燃尽时液体温度（） 燃料的热值（） ？ (1)比较不同燃料的热值，应选择__________两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须__________（选填“相等”或“不等”）。 (2)根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为________J，燃料2的热值是________J/kg。 (3)通过实验得到的燃料热值与实际相比变化的主要原因是：___________。 五、计算题 19．草桥中学校某物理兴趣小组的同学学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，于是他在家里将装有2千克水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至50℃的过程中，观察到天然气表的数值变化了。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容是。那么请问： (1)在这个过程中水吸收的热量； (2)天然气的热值。 20．为了环保和方便人们出行，我国大力推广新能源汽车。如图为我国自主生产的某款电动汽车，它以的速度匀速直线行驶了80km，耗电电动汽车在行驶过程中所受的牵引力恒为。 (1)求电动汽车牵引力所做的功； (2)求行驶过程中，电动汽车的效率； (3)若有一款效率为的燃油车与该电动汽车用来做有用功的能量相同，求该燃油车消耗燃油的质量（燃油完全燃烧）。（结果保留一位小数， 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 B D C B A C C D C 1．C 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、温度和体积无关，所以一瓶酒精用去一半，剩下的酒精的热值不变，故A错误。 B．燃料的热值是燃料的一种特性，热值只由燃料本身决定，使燃料充分燃烧，只能提高燃料的利用率等，不能增大燃料的热值，故B错误。 C．让燃料尽可能完全燃烧，能使燃料释放出更多的有用能量，从而提高燃料的利用率，故C正确。 D．在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，而不是燃料没有完全燃烧损失的能量最多，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．若做的有用功相同，且​，由​​变形可得​​，那么​，即甲消耗的燃料一定比乙少，故A错误‌； B．热机效率反映的是燃料完全燃烧放出的热量中用来做有用功的比例，甲的热机效率高，也就意味着甲对燃料燃烧释放热能的利用率更高，故B正确‌； C．热机效率体现的是能量的利用率，而燃料的热值是燃料自身的特性，二者没有直接关联，所以不能因为甲的热机效率大于乙，就说明甲燃料的热值更大，故C错误‌； D．由​可知，有用功的多少不仅取决于效率，还与燃料完全燃烧放出的热量​有关。虽然甲效率高，但不确定时，无法确定甲、乙做有用功的多少，故D错误‌。 故选B。 3．D 【详解】ABD．甲图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能。一个工作循环的正确顺序是：乙丁甲丙。故AB错误，D正确； C．甲图为做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，但转化过程中会有能量损失，因此不可能所有的内能都转化为机械能，故C错误。 故选D。 4．C 【详解】A．酒精灯燃烧将化学能转化为内能，故A错误； B．水被加热，是通过热传递使水的内能增加，故B错误； C．水蒸气推动扇叶转动，水蒸气的内能转化为扇叶的机械能，水蒸气的内能减少，故C正确； D．扇叶持续转动依赖酒精灯持续供能，永动机违背了能量守恒定律，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】AB．根据图甲可知，两个气门关闭，活塞下行，汽缸顶部的火花塞产生电火花，为做功冲程，吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的，汽油机的一小部分内能转化为机械能，大部分内能散失掉了，故A错误，B正确； CD．由图乙可知，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程；汽缸的顶部有个喷油嘴，是柴油机的吸气冲程，吸入的只是空气，此时外界气压大，空气才能被吸入汽缸内，故CD错误，不符合题意。 故选B。 6．A 【详解】A．飞轮的转速 四冲程汽油机在一个工作循环中，有4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次。所以，该汽油机每秒完成的工作循环次数为15次，1s内对外做功15次，故A正确； B．汽油是化石燃料，不完全燃烧会产生一氧化碳等有害气体，同时也会排放二氧化碳、氮氧化物等导致温室效应和空气污染的物质，故B错误； C．如图进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，故C错误； D．功率与效率无关，无法根据效率判断另一台功率大小，故D错误。 故选A。 7．C 【详解】A．红汤沸腾后，继续加热，此时汤继续沸腾，汤的温度不变，比热容与温度无关，所以红汤比热容不变，故A错误； B．菌菇清汤吸收的热量为，故B错误； C．若相同时间红汤和清汤吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，则经过牛油红汤开始沸腾时吸收的热量 由知，牛油红汤的比热容，故C正确； D．天然气完全燃烧放出的热量为 菌菇清汤和牛油红汤吸收的总热量 该天然气灶的加热效率，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．汽油机和柴油机都是内燃机，汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴，由图可知是汽油机，故A错误； B．由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，此过程内能转化为机械能，故B错误； C．所有物理过程都遵循能量守恒定律，故C正确； D．飞轮转速为1800r/min，即每秒内飞轮转动30转，四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，飞轮转动两转，对外做功一次。则1s内做功15次，故D错误。 故选C。 9．D 【详解】A．据图可知，水和甲两物质均升高30℃时，水需要加热的时间是8min，甲液体需要加热的时间是4min，则水吸收的热量大于甲液体吸收的热量，故A错误； B．由图可知，8min内，水的初温为、末温为，水吸收的热量 4min内，水吸收的热量 由题可知，单位时间内甲液体吸收的热量与水吸收的热量相等，所以甲液体在4min内吸收的热量也是，故B错误； C．由图可知，4min内，甲液体的初温为、末温为，由可得，故C错误； D．消耗2g酒精放出的热量 酒精灯的加热效率，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．图中甲：活塞压缩空气，对空气做功，机械能转化为内能，空气内能增加，温度升高，故A错误； B．图中乙，瓶内气体膨胀推动塞子做功，气体对外做功，内能减少，故B错误； C．图中丙，对试管加热，试管中水吸热变为水蒸气，水蒸气推动塞子做功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，故C正确； D．图中丁，两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程：燃气膨胀推动活塞，燃气对外做功，内能减少，故D错误； 故选 C。 11． 机械 保持不变 【详解】[1]电磁弹射装置工作时，电能驱动线圈产生磁场，磁场对磁化后的炮弹施加作用力，使炮弹获得高速运动的机械能，因此电能主要转化为机械能。 [2]根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中，既不会凭空产生，也不会凭空消失，其总量始终保持不变，所以该过程中能量的总量保持不变。 12． 机械 做功 做功 【详解】[1][2]火箭发射时通过燃料的燃烧获得动力，在此过程中是将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为火箭的机械能，这与汽油机的做功冲程类似，都是将内能转化为机械能。 [3]火箭高速升空过程中，与大气剧烈摩擦导致其外壳温度升高，这是通过克服摩擦做功的方法改变其内能的。 13． 做功 机械 【详解】[1]塞子受到水蒸气的压力而冲出，水蒸气对外做功，内能减少，即将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 [2]汽油机在做功冲程中，将汽缸内燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为活塞的机械能，故能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。 14． 排气 压缩 25 【详解】[1]如图所示是汽油机，进气门闭，排气门开，活塞向上运动，为排气冲程。 [2]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高，此过程机械能转化为内能；压缩过程中，活塞的机械能转化为气体的内能，故该过程中，与汽油机的压缩冲程相同。 [3]四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮每分钟转3000圈，1s转50圈，因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以飞轮转50圈，对外做功25次。 15． 20 50% 【详解】[1]根据可得，骑行的速度是 [2]0.03kg氢气完全燃烧产生的热量为 氢能自行车骑行时受到的阻力为 自行车匀速骑行，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，由二力平衡的条件可知，骑行时发动机的牵引力为 氢能自行车牵引力所做的有用功为 氢气的利用效率为 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)秒表 (2) 加热时间 转换 (3) 大于 5:2 (4)14 【详解】（1）实验中，需要记录不同时间的温度，需要测量时间的工具秒表。 （2）[1][2]用相同的热源给物质加热，则在相同的时间内，热源放出的热量相同，物质吸收的热量相同，不同时间，放出热量不同，吸热不同，所以通过加热时间的长短来反映物质吸热的多少。这是转换法的应用。 （3）[1]由表格数据知，加热相同时间，即吸收相同热量，乙液体升温比甲液体多，说明甲液体吸热能力比乙的强。 [2]由表格数据知，升高相同的温度10摄氏度时，甲液体需要加热5min，乙液体需要加热2min，则升高相同的温度，甲液体与乙液体吸收的热量之比是5:2。 （4）这种液体吸收的热量 且消耗酒精放出的热量Q放=Q吸，所以需要消耗的酒精的质量 18．(1) 甲、乙 相等 (2) (3)燃料燃烧时不能完全燃烧，且燃烧放出的热量会有部分散失到空气中，或被实验装置吸收，导致测量到的热量小于燃料实际完全燃烧放出的热量 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应用不同的燃料给相同的液体加热，所以应选择甲、乙两图进行实验。 [2]在实验中，由控制变量法，三个烧杯中a、b液体的质量必须相等。 （2）[1]由表格数据知，完全燃烧10g=0.01kg 燃料1放出的热量 [2]对燃料1，根据有 即 对燃料2有 即 联立以上两式可得：燃料2的热值 （3）通过实验得到的燃料热值与实际相比变化的主要原因是：燃料燃烧时不能完全燃烧，且燃烧放出的热量会有部分散失到空气中，或被实验装置吸收，导致测量到的热量小于燃料实际完全燃烧放出的热量，从而使得计算出的热值与实际热值存在差异。 19．(1) 2.52×105 J (2) 4.0×107 J/m3 【详解】（1）水吸收的热量 （2）由效率公式得天然气放出热量为 则天然气的热值 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）已知牵引力，电动汽车行驶的距离 根据功的计算公式 ，牵引力做的功 （2）电动汽车消耗的总电能，牵引力做的有用功 电动汽车的效率 （3）燃油车做的有用功与电动汽车相同，即 燃油车的效率，燃油的热值，根据公式，得燃油完全燃烧放出的热量 根据公式，得需要燃油的质量 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 $