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”，以传统茶艺、航天科技等真实情境为载体，覆盖热机冲程、热值、效率等核心知识点，适配九年级单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|热机冲程（题3、4）、热值（题2、7）|结合茶艺文化（题1）、航天发射（题5）考查能量转化| |填空题|5题|飞轮转速计算（题12）、温差发电（题14）|联系生活现象（题13汽车效率），强化物理观念| |实验题|2题|比较燃料热值（题17）、吸热特点（题18）|通过控制变量法（题17甲丙对比）培养科学思维| |计算题|2题|天然气灶效率（题19）、飞机航行能耗（题20）|结合AG600飞机等科技情境，考查综合应用能力|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．“中国传统茶艺文化”已被列入联合国人类非物质文化遗产名录。泡茶过程中涉及许多物理知识，下列说法错误的是（　　） A．烧水时蒸气顶起壶盖与内燃机做功冲程的原理相同 B．用开水冲泡茶叶主要是通过做功来改变茶叶的内能 C．打开壶盖就能闻到茶香，说明分子在不停地做无规则运动 D．茶水经过一段时间后温度降低，茶水的比热容不变 2．下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧放出的热量越多，热值越大 B．质量相等的水和煤油，吸收热量多的比热容大 C．汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能 D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 3．喜欢思考的小闽用塑料矿泉水瓶进行了如图的游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）：扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机的两个冲程类似，下列说法正确的是（    ） A．图乙相当于压缩冲程，将内能转化为机械能 B．图丙相当于排气冲程，将机械能转化为内能 C．图乙相当于做功冲程，将机械能转化为内能 D．图丙相当于做功冲程，将内能转化为机械能 4．如图所示四冲程内燃机的某一冲程的示意图，下列说法不正确的是（　　） A．这台内燃机是汽油机 B．这个冲程是做功冲程 C．此内燃机吸气冲程吸入的只有空气 D．此内燃机的效率会随着使用时间的变长而改变 5．2025年5月17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“实践二十五号”卫星发射升空。关于运载火箭，下列说法中错误的是（　　） A．火箭加速上升时，将动能转化为重力势能 B．燃料燃烧过程中，质量减少，热值不变 C．发射火箭时需要配备喷水系统来冷却发射台，这是利用了水汽化可以吸热 D．燃料燃烧过程中将化学能转化为内能 6．课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是（　　） A．矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变 B．瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的压缩冲程类似 C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能 D．瓶口内出现的白雾，是水蒸气汽化形成的小水滴 7．如图所示，这是某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值为。下列说法错误的是（　　） A．在吸气冲程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物 B．完全燃烧10kg汽油可输出有用功 C．冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率 D．该汽油机的热机效率可达35% 8．小刚用天然气烧水，将水由加热到，使用天然气，加热效率为84%，已知，，则加热水的质量为（   ） A．36g B．3.6g C．3.6kg D．36kg 9．《齐民要术》记载了“作大豆千岁苦酒（醋）法”，下列分析正确的是（　　） A．火种引燃木柴——原理类似钻木取火 B．木柴燃烧过程——化学能转化成内能 C．蒸煮大豆过程——大豆所含热量增加 D．木柴燃烧更旺——提高了木柴的热值 10．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，自己设计一个实验，通过温度计的示数来反映煤油和菜籽油的热值的大小关系，他组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，关于实验下列说法正确的是（　　） A．所选煤油、菜籽油的质量要相等，水的质量不相等 B．所选煤油、菜籽油的质量不相等，水的质量要相等 C．所选煤油、菜籽油的质量不相等，加热时间要相等 D．所选煤油、菜籽油的质量相等，加热时间不相等 二、填空题 11．某天然气灶烧水的效率为40%，用此灶将质量为2kg，温度为20℃的水加热至100℃，水的比热容为，天然气的热值为。求消耗天然气的体积___________m3。 12．某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机每秒钟对外做功_______次；该发动机某次消耗了0.2kg的汽油，汽油完全燃烧放出的热量为_______J。（汽油的热值为J/kg）。 13．汽油机是燃油汽车的重要组成部分，如图是四冲程汽油机的___________冲程示意图，将___________转化为___________。与此能量转化相反的是___________冲程。某汽车以35kW的功率在平直公路上匀速行驶了9.2km，消耗汽油1kg，已知汽车的牵引力恒为2000N，则汽车的行驶速度为___________m/s，汽车的热机效率为___________。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 14．用两块铜片、热电偶、电动机（带风扇）组成一个电路，铜片1插在的热水中，铜片2放在空气中，如图所示，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。温差发电的实质是_____________能转化为_____________能。 15．一辆氢动力试验汽车10min在平直路面上匀速行驶了，消耗了0.15kg的氢气，汽车受到的平均牵引力为（氢热值）。在此过程中，汽车克服阻力做功______J；的氢气完全燃烧放出的热量为______J。 三、作图题 16．如图所示，这是四冲程内燃机做功冲程的示意图，请在图中活塞上的O点处画出该冲程活塞的运动方向。 四、实验题 17．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，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择__________两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过__________来反映的；（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）； (2)比较不同物质吸热特点，应选择__________两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过__________来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）； (3)某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热，分别记录加热时间和温度，根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度（T）随时间（t）变化的图像如图丁所示。若液体b是水，液体a的比热容是_______J/（kg·℃）。 18．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失： (1)观察如图甲所示的装置，还需要安装的测量工具是_____。 (2)实验中应控制燃料燃烧的_____（选填“时间”或“质量”）相同，根据_____（选填“温度计的示数”或“加热的时间”）比较燃料燃烧放出热量的多少。 (3)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水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料_____（选填“a”“b”）的热值大。 (4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙，燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是_____。 五、计算题 19．牢记“绿水青山就是金山银山”，为了减少环境污染，上高县城大部分家庭都用上了天然气。完全燃烧的天然气可以让质量为10kg、初温为20℃的水温度升高到60℃，已知天然气的热值为，水的比热容为，求： (1)完全燃烧的天然气放出的热量； (2)此过程中，水吸收的热量； (3)天然气灶的效率是多少。 20．下图是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机，若该飞机以288km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.5t，飞机发动机的功率恒为。航空燃油的热值为。 (1)求消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。 (2)求飞机在航行过程中受到的阻力。 (3)求发动机的效率。 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 B C D C A D B D B D 1．B 【详解】A．蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，内燃机做功冲程也是将内能转化为机械能，原理相同，故A正确，不符合题意； B．用开水冲泡茶叶时，温度高的开水将热量传递给温度低的茶叶，是通过热传递改变茶叶内能，不是做功，故B错误，符合题意； C．打开壶盖闻到茶香是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确，不符合题意； D．比热容是物质本身的特性，和温度无关，因此茶水温度降低，比热容不变，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料燃烧放出热量的多少无关。比如 1kg 的煤，无论燃烧情况如何，它的热值是固定的，故A错误； B．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，和吸收热量的多少无关。水和煤油质量相等，即使吸收热量不同，它们各自的比热容也是固定不变的，水的比热容大于煤油是由物质本身性质决定的，故B错误； C．汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能，故C正确； D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能，是锯条克服摩擦力做功，机械能转化为内能，而不是从木板吸收了热量，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】AC．如图乙所示，扭转瓶身时，通过外力挤压瓶内气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高，此过程中机械能转化为内能，相当于四冲程内燃机的压缩冲程，故AC错误； BD．如图丙所示，瓶内温度较高、压强较大的气体将盖子冲出，气体对盖子做功，气体内能减小，温度降低，导致气体中的水蒸气液化成为小水滴，就是我们看到的“白雾”，此过程中内能转化为机械能，相当于四冲程内燃机的做功冲程，故B错误，D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．因为有火花塞，所以这台内燃机是汽油机，故A正确，不符合题意； B．如图所示，进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是四冲程内燃机的做功冲程，故B正确，不符合题意； C．此内燃机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故C错误，符合题意； D．燃烧不充分、使用时有磨损，所以内燃机的效率会随着使用时间的变长而改变，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．A 【详解】A．火箭加速上升时，速度增大，则动能增大，高度增加，则重力势能变大，并不是动能转化为重力势能，故A错误，符合题意； B．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，所以燃料在燃烧过程中，质量减少，但热值不变，故B正确，不符合题意； C．配备喷水系统，是利用了水汽化吸热，从而起到冷却发射台的作用，故C正确，不符合题意； D．燃料燃烧是将燃料的化学能转换成内能的过程，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．D 【详解】A．由图可知，在力的作用下瓶子的形状发生了改变，说明力可以使物体发生形变，故A正确，不符合题意； B．瓶盖弹出前，拧瓶子时瓶子体积变小，压缩瓶内气体做功，将机械能转化为瓶内气体的内能，瓶内气体内能增大，此过程与汽油机的压缩冲程类似，都是将机械能转化为内能，故B正确，不符合题意； C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体对瓶盖做功，将自身的内能转化为瓶盖的机械能，使瓶盖飞出，故C正确，不符合题意； D．瓶盖被弹出时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶口处的水蒸气因降温液化形成小水滴，从而出现白雾现象，故D错误，符合题意。 故选D。 7．B 【详解】A．汽油机在吸气冲程中吸入空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A正确，不符合题意； B．汽油的热值为，完全燃烧10 kg汽油放出的总热量为 由题图可知，汽油机的热机效率约为35%，故输出的有用功为，故B错误，符合题意； C．由题意及所学物理知识可知，冷却水带走的热量若能二次利用，可以提高总的能量利用率，故C正确，不符合题意； D．该汽油机的热机效率为，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．D 【详解】天然气燃烧放出的热量 水吸收的热量 则加热水的质量 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．B 【详解】A．钻木取火是通过做功的方式改变物体内能，使温度升高达到木材的着火点从而生火；而火种引燃木柴是通过热传递的方式改变内能，二者原理不同，故A错误； B．木柴燃烧时，发生化学反应，将自身储存的化学能转化为内能，故B正确； C．热量是一个过程量，不能说物体“含有热量”，只能说在热传递过程中“吸收”或“放出”热量。蒸煮大豆时，大豆吸收热量，内能增加，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况等无关。木柴燃烧更旺，是因为增大了木柴与氧气的接触面积，使木柴燃烧更充分，而非提高了木柴的热值，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】A．实验中需要比较单位质量燃料完全燃烧放出的热量（即热值），若煤油和菜籽油质量相等，但水的质量不相等，则水吸收的热量差异可能来自燃料热值或水的质量差异，无法直接反映热值关系，故A错误； B．若煤油和菜籽油质量不相等，即使水的质量相等，燃烧放出的热量差异可能由燃料质量或热值不同导致，无法准确比较热值，故B错误； C．加热时间相等仅能说明燃烧时间相同，但燃料质量不等时，燃烧速度可能不同，放出的总热量仍无法直接反映热值，故C错误； D．选择煤油和菜籽油的质量相等，确保燃烧的燃料总量相同；加热时间不相等，说明燃料完全燃烧释放的热量不同，此时通过水温变化可比较相同质量燃料放出的热量差异，从而反映热值大小关系，故D正确。 故选D。 11．0.04 【详解】水吸收的热量为 天然气放出的热量为 消耗天然气的体积为 12． 15 9.2×106 【详解】[1]由题知，飞轮转速是1800r/min，因为一个工作循环中飞轮转2圈才做功1次，所以汽油机每分钟可以做功900次，则每秒钟做功15次。 [2]汽油完全燃烧产生的热量 13． 做功 内 机械 压缩 17.5 40% 【详解】[1]由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。 [2][3]做功冲程是将燃料燃烧产生的内能转化为对外的机械能。 [4]压缩冲程能量转化是机械能转化为内能，与做功冲程能量转化相反。 [5]根据公式可知，汽车行驶的速度为 [6]根据公式可知，消耗汽油完全燃烧时放出的热量为 根据公式可知，汽车牵引力做的功为 根据公式可知，汽车的热机效率为 14． 内 电 【详解】[1][2]由题意知，温差发电的实质是消耗内能，产生电能，故温差发电的实质是将内能转化为电能。 15． 【详解】【小题1】[1]汽车匀速行驶时受到的牵引力等于阻力，克服阻力做的功为 [2]氢气完全燃烧释放的热量。 16． 【详解】内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动，如下图所示： 17．(1) 甲、乙 温度计上升示数 (2) 甲、丙 加热时间 (3) 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，需要控制被加热的液体种类和质量相同，只改变燃料种类，所以应选择甲、乙两图进行实验。 [2]燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计上升示数来反映的，液体吸收的热量越多，温度上升越高。 （2）[1]比较不同物质吸热特点，需要控制燃料种类相同，只改变被加热的液体种类，所以应选择甲、丙两图进行实验。 [2]不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的，相同加热装置下，加热时间越长，液体吸收的热量越多。 （3）液体a和b的质量m相同，从图像可知，液体a从20℃升高到60℃，用时10min；液体b从20℃升高到60℃，用时20min，所以液体b吸收的热量是液体a的2倍，即，根据，可得，所以，液体b是水，所以，代入上式，可得 18．(1)温度计 (2) 质量 温度计的示数 (3)b (4)燃料c的燃烧过程比较快 【详解】（1）实验中需要测量水温度随加热时间的变化情况，因此还需要安装温度计。 （2）[1][2]为了比较两种燃料的热值，应控制燃料的质量相同，给质量、初温相同的水加热，根据水升高的温度，即温度计的示数来比较燃料燃烧放出的热量，水温度升高的越高，燃料放出的热量越多。 （3）由图乙可知b燃料使水升高的温度高，说明b燃料的放热能力强，热值大。 （4）燃料c的燃烧过程比较快，放出的热量较多，则在相同时间内水吸收的热量较多，因此在6min时水就沸腾了。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）完全燃烧的天然气放出的热量 （2）水吸收的热量 （3）天然气灶的效率 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 （2）由题意知，飞机的速度 由P=Fv可得，飞机发动机的牵引力 因为飞机匀速直线航行，所以飞机处于平衡状态，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等。所以，飞机在航行过程中受到的阻力 （3）由题意知，飞机航行时间 发动机做的有用功 则发动机的效率 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 $