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”，以科技前沿（机器狗、AG600飞机）、生活实际（家用燃料变迁）为情境，覆盖能量转化、热值、热机等核心知识点，适配初中物理单元复习，注重物理观念与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|能量转移（冷水降温）、热值（家用燃料）、热机冲程|结合电影《哪吒2》等文化素材，考查物理观念| |填空题|5|分子热运动与机械运动、能量守恒、电动机能量转化|联系诗句与实验现象，强化科学思维| |实验题|1|比较燃料热值|设计控制变量法，培养科学探究能力| |计算题|2|热效率（炭火炉）、功率与热量（AG600飞机）|结合实际设备参数，体现科学态度与责任|

第十四章 内能的利用 一、单选题 1．利用能量的过程，实质上就是能量转移和转化的过程。下列现象中属于能量转移的是（    ） A．煤炭燃烧 B．火力发电 C．冷水降温 D．电灯发光 2．在跨学科实践活动中，小悦调查“家用燃料的变迁史”时发现，她家用燃料出现了如图所示的变迁，从柴草到天然气的变迁主要是因为它的（    ） A．热值较大 B．内能较大 C．密度较小 D．热量较大 3．近期，泰山景区出现了一道独特的风景线，机器狗正式“上岗”当起了“挑山工”，有效解决了垃圾清运和物资运输难题。机器狗背着一定质量的物体匀速爬升时，下列说法正确的是（　　） A．此过程中机器狗的动能转化为重力势能 B．电池的电能全部转化为机器狗的机械能 C．快速跑步爬升要比正常爬升时做功更快 D．机器狗的重力势能变大，同时惯性变大 4．运载火箭是利用燃料燃烧产生高温燃气的内能工作的。火箭根据燃料和氧化剂的状态不同还可分为液体火箭和固体火箭。液体火箭可选用的燃料有液氢、偏二甲肼、煤油等；而固体火箭可选用的燃料有硼氢化钠、二聚酸二异氰酸酯等。在选择火箭使用的燃料时，首先应考虑的物理量是（   ） A．密度 B．体积 C．热值 D．比热容 5．春节期间上映的电影《哪吒2》深受国人的喜爱，善于学习的小路同学在观看了该电影后总结了以下四个方面的物理知识，其中错误的是（    ） A．熬丙在深海水中真情流露热泪盈眶，但眼泪却反常的往上流，这是因为眼泪的密度小于深海水的密度 B．哪吒与敖丙联手，用水火之力生成蒸汽冲破巨岩，这个过程是内能转化为机械能 C．太乙真人使用宝葫芦收取妖怪时，宝葫芦内部气压小于外界气压 D．敖丙使用冰系法术将海水冻结，这个变化过程属于凝华 6．汽车已经成为现在生活中不可缺少的一部分，汽车多采用四冲程的汽油机作为发动机。下图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲冲程是做功冲程，将机械能转化为内能 B．丙冲程把内能转化为机械能 C．乙冲程是吸气冲程 D．丁冲程是排气冲程 7．我国使用运载火箭将“天宫”空间站组件依次运送至太空中，使我国载人航天进入了“空间站时代”。下列关于火箭发射中的说法正确的是（    ） A．火箭发射时用水对发射器降温，是因为水的比热容较大 B．升空后，火箭外壳温度越高，内能增大，所含的热量变多 C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似 D．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% 8．一台四冲程柴油机，曲轴转速为600转每分钟，那么每秒钟内柴油机所完成的冲程和做功的次数分别是 (   ) A．10个、10次 B．20个、10次 C．10个、5次 D．20个、5次 二、填空题 9．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，夏季雨水充足的季节里，瀑布周围往往会笼罩上一层“面纱”，这其实是水雾的运动，水雾的运动______分子热运动。“美妙银河标宇宙，神舟火箭速寰声”，我国的载人航天飞船发动机______热机。（均选填“属于”或“不属于”） 10．如图为麻省理工大学教授课堂演示情景，教授将一个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴，这是因为摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少，这一过程 ___________（选填“符合”或“不符合”）能量的转化和守恒定律。 11．如图所示为智能家居中的电动窗帘装置，电动机工作时将电能主要转化为______能。 12．如图所示，在试管内装适量的水，用塞子塞住管口，加热水的过程中，水的内能______选填“增大”或“减小”；一段时间后，塞子因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。 13．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为，活塞冲程长6cm，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为，飞轮的转速为2400r/min．该汽油机满负荷工作1min消耗汽油20g，则该汽油机的输出功率为______W，该汽油机的效率为______。（已知汽油的热值为） 三、实验题 14．为了比较酒精和碎纸片的热值大小，小明选择了两套完全相同的实验装置如图所示，先将燃烧皿内装了质量相同的酒精和碎纸片，最后比较相同时间内水升高的温度。为正确完成实验，请你解答下列问题： (1)实验装置的组装顺序应该是______（选填“由上到下”或“由下到上”）；此实验是通过比较______的变化，来比较燃料热值的大小； (2)在题干叙述的操作中存在的主要错误是______，按正确的操作，除了图示装置还需要的一个测量器材是______； (3)即使按正确方法进行实验后，也只能比较两种燃料热值的大小，而不能计算出准确的热值。这是因为实验中有热损失和______；如果要减少实验中的热损失，应做出哪些改进措施______。 四、计算题 15．如图所示为某种传统炭火炉。为了测定该炭火炉的热效率，在炉中放入40g的炭，当炭燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知炭的热值为，水的比热容是。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)炭火炉的热效率是多大？ 16．我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机，具备出色的水陆起降和救援能力，其动力系统由四台相同的涡桨发动机组成。已知每台发动机输出的有用功率为3×106W，工作时的能量转化效率可达60%，所使用燃油的热值为4×107J/kg。试求： (1)单台发动机以额定功率工作1h，对外输出的有用机械能； (2)单台发动机以额定功率工作1h，燃油燃烧放出的热量； (3)四台发动机以额定功率工作1h消耗燃油的质量。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C A C C D B A D 1．C 【详解】A．煤炭燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化，故A不符合题意； B．火力发电，通过燃料燃烧将化学能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，属于能量的转化，故B不符合题意； C．冷水降温，被降温物体放出热量，冷水吸收热量，是通过热传递改变降温物体的内能，属于能量的转移，故C符合题意； D．灯泡发光，是电能转化为光能和内能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】柴草、煤炭、天然气的热值依次增大，这是家用燃料变迁的主要原因；内能大小和燃料质量、温度等多个因素有关，不是选择家用燃料的核心依据；燃料的密度和它的燃烧放热能力无关，不是燃料变迁的原因；热量是过程量，不能说燃料“热量较大”，表述本身错误。故选A。 3．C 【详解】A．机器狗匀速爬升时速度v不变，动能不变，因此动能未转化为重力势能，故A错误； B．机器狗工作时存在摩擦、发热等能量损耗，电池的电能不能全部转化为机械能，故B错误； C．功率 快速爬升时时间t更短，而克服重力做功 相同，因此功率更大，故C正确； D．高度h增加，重力势能变大；惯性仅由质量决定，机器狗和所背物体的总质量未变，惯性不变，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．密度是物质单位体积的质量。对于火箭燃料来说，密度大小本身并不能直接体现燃料能为火箭提供多少能量，它主要影响燃料的质量和体积关系，但不是选择燃料的关键因素，故A不符合题意； B．体积只是燃料所占空间的大小，它不能反映燃料燃烧释放能量的能力。即使燃料体积小，如果其释放能量少，也不适合作为火箭燃料，所以体积不是首要考虑的物理量，故B不符合题意； C．热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。火箭需要大量的能量来克服地球引力并进入太空，燃料的热值越高，相同质量的燃料完全燃烧时释放的能量就越多，就能为火箭提供更大的动力，使火箭飞行得更远。因此，在选择火箭燃料时，首先要考虑的就是燃料的热值，故C符合题意； D．比热容是单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。它主要与物质温度变化和吸放热有关，和燃料燃烧释放能量推动火箭飞行的核心需求关系不大，所以不是选择火箭燃料的首要考虑因素，故D不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】A．海水里含有很多盐分和其他矿物质，所以它的密度比普通淡水要大，深海的海水密度通常比浅海的大。眼泪也含有一些盐分和蛋白质，但总体来说，它的密度还是更接近人体内部的液体，比深海海水的密度小。当密度较小的眼泪滴入密度较大的海水中时，根据浮沉条件，眼泪会有上浮，故A正确，不符合题意； B．能量之间可以相互转化，哪吒与敖丙联手，用水火之力生成蒸汽冲破巨鼎封印，是内能转化为机械能，故B正确，不符合题意； C．太乙真人使用宝葫芦收取妖怪时，是利用宝葫芦内部气压小于外界气压，在气压差的作用下将妖怪吸入宝葫芦，故C正确，不符合题意； D．敖丙使用冰系法术将海水冻结，是水由液态变成固态，这个变化过程属于凝固，而凝华是物质由气态直接变成固态的过程，故D错误，符合题意。 故选D。 6．B 【详解】A．甲图，气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A错误； B．丙图，气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能，故B正确； C．乙图，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故C错误； D．丁图，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，故D错误。 故选B。 7．A 【详解】A．由于水的比热容大，吸热能力强，因此火箭发射时用水对发射器降温，故A正确； B．热量是过程量，不能用含有或具有描述，故B错误； C．火箭升空时，向下喷气，由于力的作用是相互的，会受到气体对其向上的力，而使其上升，故C错误； D．火箭发动机工作过程中存在能量损失，因此热机效率不能达到100%，故D错误。 故选A。 8．D 【详解】由题意可知，曲轴转速为 即1s曲轴转10r，可知道2r对应柴油机一个工作循环，四个冲程，做功一次，那么10r对应20个冲程，5次做功，故选D． 9． 不属于 属于 【详解】[1]水雾是由无数微小的水滴组成的，这些水滴在空气中运动，形成了我们看到的水雾。但这种运动是宏观物体的机械运动，与分子热运动不同。分子热运动是指物质分子在不停地做无规则运动，因此，水雾的运动不属于分子热运动。 [2]热机是指利用燃料燃烧产生的热能转化为机械能的装置。载人航天飞船的发动机通常使用液氢和液氧作为燃料，通过燃烧产生推力，推动飞船进入太空。这种发动机的工作原理符合热机的定义。因此，载人航天飞船发动机属于热机。 10．符合 【详解】[1]摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少，这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。 11．机械 【详解】电动机工作时，消耗电路中的电能，窗帘移动时具有机械能，所以电动机将电能转化为机械能。 12． 增大 做功 【详解】[1]加热水的过程中，水吸收热量，温度升高，水的内能增大。 [2]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，故能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。 13． 4800 32% 【详解】[1]汽油机满负荷工作时燃气对活塞的平均压力 一个做功冲程中燃气对活塞做功 飞轮每转两周，燃气对活塞做功一次，由2400r/min可知，在1min内燃气对活塞做功1200次，则燃气对活塞做的总功 所以汽油机的输出功率 [2]20g汽油完全燃烧放出的热量 该汽油机的效率 14．(1) 由下到上 温度计示数 (2) 比较相同时间内水升高的温度 天平 (3) 燃料不能完全燃烧 给烧杯上面加个盖子 【详解】（1）[1]通过燃料燃烧给烧杯中的水加热需用外焰，所以要放好燃烧皿，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行。 [2]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映的。 （2）[1][2]实验应燃烧相等质量的酒精与纸，比较水升高的温度，然后比较酒精与纸的热值大小，而不是用酒精与纸对水加热，比较相同时间内水升高的温度比较酒精与纸的热值大小；实验需要用天平测酒精、纸、水的质量。 （3）[1][2]实验中酒精和碎纸不可能完全燃烧，且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。如果要减少实验中的热损失，可以给烧杯上面加个盖子。 15．(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量是 （2）炭完全燃烧放出的总热量为 炭火炉的热效率是 16．(1)1.08×1010J (2)1.8×1010J (3)1.8×103kg 【详解】（1）已知单台发动机的有用功率，工作时间 根据功率公式 ，可得单台发动机对外输出的有用机械能 （2）已知单台发动机的能量转化效率η = 60%，根据效率公式，可得燃油燃烧放出的热量 （3）四台发动机工作1h燃油燃烧放出的总热量为 已知燃油的热值。根据热量公式，可得消耗燃油的质量 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 $