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”，通过汽车热机、水火箭等生活情境及比热容、热值实验探究，覆盖热机效率、能量转化等核心知识点，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热机效率、四冲程工作原理|结合汽车等生活实例，辨析易混概念| |填空题|5|能量转化、热值特性|联系火箭、取火器等科技与传统文化情境| |实验题|2|比热容比较、热值测量|设计控制变量法实验，考查科学思维与数据处理| |计算题|2|热量计算、热效率|结合露营加热等实际场景，强化物理观念应用|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1.关于热机效率下列说法正确的是( ) A.燃料的热值越大,热机的效率就越高 B.热机做的有用功越多效率就越高 C.热机的功率越大,效率越高 D.减少机械之间的摩擦可以提高热机的效率 2.汽车已经成为大多数家庭出行的重要交通工具,我们购买的时候,其中安全、智能、方便、舒适,选择的主要方向,然而容易忽略一个重要的指标:热机效率,它关系到节能环保问题。关于热机的效率,下列说法中正确的是( ) A.热机做的有用功越多,效率一定越高 B.热机消耗的燃料越少,效率一定越高 C.热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高 D.热机做功越快,效率一定越高 3.汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示,是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( ) A.一个工作循环的正确顺序是:丁甲丙乙 B.丁冲程是吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物 C.只有丙冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的 D.若此汽油机曲轴的转速为1800r/min,汽油机每秒内对外做功30次 4.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口、将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法正确的是( ) A.水被加热的过程中,水内能的增加是通过做功的方式改变的 B.酒精灯加热试管内水的过程,燃料的化学能最终都转化为水的内能 C.橡胶塞冲出试管过程的能量转化情况与热机做功冲程能量转化情况相同 D.橡胶塞冲出试管的过程中,其增加的机械能是凭空产生的 5.关于热机,下列说法正确的是( ) A.汽油机汽缸顶部有喷油嘴 B.吸气冲程中,柴油机吸入汽缸内的只有空气 C.热机的效率可以达到100% D.燃料燃烧是否充分,不影响热机的效率 6.如图为一位同学用自制“空气炮”进行实验时的情景:在一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔,然后将一个空纸杯迅速套上,纸杯会向上飞出。以下说法正确的是( ) A.酒精燃烧越充分,其热值越大 B.纸杯向上飞出的过程中,易拉罐对纸杯做了功 C.纸杯向上飞出的过程中,易拉罐内气体的内能减小 D.纸杯飞出过程中的能量转化,与丙图相同 7.燃油汽车发动机大多以汽油或柴油在气缸内燃烧而获得动力,下图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图,下列说法正确的是( ) A.该冲程缸内气体对活塞做功 B.该冲程是汽油机的吸气冲程 C.该冲程燃料的混合物被压缩 D.该冲程把机械能转化为内能 8.如图所示是《天工开物》中记载的古人炒蒸油料的场景,下列关于炒蒸油料的过程说法正确的是( ) A.燃烧的木炭热值减小 B.炒蒸时油料的内能增大 C.通过做功来改变油料内能 D.油料的内能与温度无关 9.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验,关于这两个实验,下列说法正确的是( ) A.每组实验中,燃料的质量均应相等 B.每组实验中,烧杯中的物质的质量均应相等 C.都是通过温度计示数的变化来比较燃料燃烧放出热量的多少 D.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和秒表 10.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是( ) A.比较不同液体的比热容,可以选择甲丙两图 B.比较不同液体的比热容,可以选择乙丙两图 C.比较不同燃料的热值,可以选择乙丙两图 D.比较不同燃料的热值,可以选择甲丙两图 二、填空题 11.有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更多的空气使汽油更充分地燃烧,比普通(L型)轿车更节能,左图是四冲程汽油机的冲程,如图是该汽车的能量流向图,若完全燃烧0.2kg的汽油,则能够输出的有用功为J。(汽油的热值为) 12.如图试管中的水加热一段时间后,管口橡皮塞被冲出,水蒸气推动活塞的能量转化与汽油机的冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能(选填“增大”“减小”或“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1min内该汽油机对外做功次。 13.火箭加速升空过程中,外壳与大气摩擦温度迅速升高,这是通过方式改变内能的;氢作为火箭的燃料是因为其热值(选填“大”或“小”),在燃烧过程中氢的热值(选填“变大”“变小”或“不变”)。 14.如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图,把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这一过程与四冲程柴油机的冲程的原理相同。此过程中能转化为能。 15.如图所示,这是小明用可乐瓶制作的“水火箭”,其原理是打入可乐瓶的压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,从而推动“火箭”飞向空中。使用打气筒打气时的能量转化与汽油机冲程的能量转化相同;“水火箭”升空过程中的能量转化与汽油机冲程的能量转化相同。 三、作图题 16.小宇利用易拉罐、纸杯等材料自制了一个简易火箭引擎,如图1所示。他在易拉罐内喷入少量酒精作为燃料,将纸杯倒扣在罐口上,用电子点火器在罐壁下方开孔处点火,随即看到纸杯迅速升空。请在坐标图2中画出从开始点火到纸杯离开罐口这一过程中,罐内的气体内能E随时间变化的大致图像。 四、实验题 17.图甲、乙、丙为完全相同的装置,烧杯内液体的初温和质量相同。 (1)为比较不同燃料的放热本领,应选择两图进行实验。在此实验中通过比较(选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映不同燃料放出热量的多少。 (2)为比较不同液体的比热容,应选择两图进行实验。加热相同时间,温度升高(选填“多”或“少”)的液体比热容大。 (3)图丁是比较a、b两种液体比热容实验中获得的图像,若不计热量的损失,a、b两种液体的比热容之比ca∶cb等于。 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;燃料完全燃烧放出热量的多少,是通过来反映的; (2)比较不同物质吸热升温的特点:应选择甲、丙两图进行实验;不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的;关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是; A.采用相同的加热方法 B.烧杯中分别装入相同体积的不同液体 C.使用相同的烧杯 (3)如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,采用相同燃料供热,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,由图可以看出,A、B两种液体比热容之比是; (4)测质量很小但温度较高的物体温度时,为了使测量值更接近真实值,应选择(选项“酒精”或“水银”)温度计(两种温度计玻璃泡的容积相同),你的判断依据是(已知c酒精=2.4 103J/(kg ), 酒精=0.8 103kg/m3,c水银=0.14 103J/(kg ), 水银=13.6 103kg/m3) 五、计算题 19.某同学随家人户外露营时用酒精炉给的水加热,同时他绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在内完全燃烧了的酒精,水的比热容为,酒精的热值约为。求: (1)酒精完全燃烧产生的热量; (2)经过时间加热,水所吸收的热量; (3)酒精炉烧水时的热效率; (4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧煤气的质量。(煤气的热值为,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收) 20.某同学用如图所示装置测量酒精的热值。他在烧杯中加入300g水,调好装置后进行加热,使初温为0 的水温度升高了50 ,测得此过程中消耗了6g酒精。[] (1)此过程中水吸收的热量是多少? (2)假设酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,则酒精的热值是多少? 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 C D C B C A B B A 1.D 【详解】热机的效率是指热机用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,而燃料的热值大小、热机的功率大小以及热机所做有用功的多少都与热机的效率无关,要想提高热机的效率,就需要减少除有用功外其他各种能量的损耗,所以减少机械之间的摩擦可以有效提高热机的效率,故ABC错误,D正确。 故选D。 2.C 【详解】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比;当热机做一定的有用功时,消耗的燃料越少,效率一定越高;当热机消耗的燃料一定,做的有用功越多,效率就一定越高;热机做功越快,表示热机的功率越大,与效率无关,故C正确,ABD错误。 故选C。 3.D 【详解】A.甲:两气门关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程; 乙:排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;丙:两气门关闭,活塞向下运动,火花塞点火为做功冲程,此过程将内能转化为机械能,提供动力; 丁:进气门打开,活塞向下运动为吸气冲程。四冲程的正确顺序是:吸气(丁) 压缩(甲) 做功(丙) 排气(乙),即丁甲丙乙,故A正确,不符合题意; B.丁是吸气冲程,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,故B正确,不符合题意; C.只有做功冲程(丙)是燃气推动活塞做功,获得动力,其他三个冲程都靠飞轮的惯性来完成,故C正确,不符合题意; D.曲轴转速为 即每秒转30圈,因为四冲程汽油机每转2圈对外做功1次,所以每秒对外做功次数为15次,故D错误,符合题意。 故选D。 4.C 【详解】A.水被加热的过程中,吸收热量,是通过热传递的方式增加内能,不是做功,故A错误; B.酒精灯加热时,燃料的化学能一部分转化为水的内能,还有一部分散失到周围环境中,并非最终都转化为水的内能,故B错误; C.橡胶塞冲出试管时,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,热机做功冲程也是内能转化为机械能,能量转化情况相同,故C正确; D.能量不能凭空产生,橡胶塞增加的机械能来自水蒸气的内能,故D错误。 故选C。 5.B 【详解】A.汽油机汽缸顶部有火花塞、柴油机汽缸顶部有喷油嘴,故A错误; B.吸气冲程中,柴油机吸入汽缸内的只有空气、汽油机吸入汽缸内的是空气和汽油的混合物,故B正确; C.热机在工作时不可避免地会产生能量的损耗与散失,所以无论如何改进技术,热机的效率不可以达到100%,故C错误; D.根据可知,燃料燃烧是否充分,影响热机的效率,故D错误。 故选B。 6.C 【详解】A.热值是物体本身的一种属性,与燃烧程度无关,故A错误; BC.纸杯向上飞出的过程中,易拉罐内的气体对纸杯做功,气体内能减小,故B错误,C正确; D.纸杯飞出过程中的能量转化气体的内能转化为纸杯的机械能,丙是压缩冲程,是将机械能转化为内能,两者能量转化不同,故D错误。 故选C。 7.A 【详解】AB.由图可知,两个气门均关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此该冲程是四冲程汽油机的做功冲程。做功冲程中,缸内高温高压燃气膨胀,推动活塞向下运动,对活塞做功,故A正确,B错误; C.压缩冲程中燃料混合物才会被压缩,压缩冲程活塞向上运动,不符合图中特征,故C错误; D.将机械能转化为内能是压缩冲程的能量转化,做功冲程是将内能转化为机械能,故D错误。 故选A。 8.B 【详解】A.热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃烧情况无关,燃烧的木炭种类不变,其热值不变,故A错误; B.炒蒸时,油料吸收热量,温度升高,内能会增大,故B正确; C.炒蒸油料时,油料是通过吸收木炭燃烧放出的热量来改变内能的,属于热传递,不是做功,故C错误; D.内能的大小与物体的温度、质量、状态等因素有关,温度越高,油料的内能越大,所以油料的内能与温度有关,故D错误。 故选B。 9.B 【详解】AB.由图可知,甲图是“探究不同物质吸热升温现象”,需要控制被加热的沙子和水的质量相等,并使用相同的热源加热,不需要控制燃料质量相等;乙图是“比较不同燃料燃烧放出的热量”,目的是比较热值的大小,需要控制不同燃料的质量相等,烧杯中被加热的水质量相等,故A错误,B正确; C.甲实验使用相同的热源加热,是通过加热时间长短来比较放出热量多少的,故C错误; D.乙实验中不需要秒表,故D错误。 故选B。 10.A 【详解】AB.比较不同液体的比热容:需要控制燃料种类、质量都相同,只改变液体种类。甲、丙两图燃料相同(都是燃料1),液体不同(分别为a、b),符合实验要求,故A正确,B错误; CD.比较不同燃料的热值:需要控制液体种类、质量都相同,只改变燃料种类,符合要求的是甲、乙两图。故C、D错误。 故选A。 11. 做功 【详解】[1]由左图知道,汽油机的两个气门关闭、活塞向下运动、火花塞点火,为做功冲程。 [2]完全燃烧0.2kg的汽油放出的热量 由右图知道,汽油机的效率 根据知道,汽油机输出的有用功 12. 做功 减小 1500 【详解】[1][2]管口橡皮塞被冲出,水蒸气会对橡皮塞做功,将水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能,燃气的内能减小。 [3]某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,即汽油机飞轮每分钟转3000圈,因四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以,1min内该汽油机完成1500个工作循环,对外做功1500次。 13. 做功 大 不变 【详解】[1]改变内能的方式有做功和热传递,火箭外壳与大气摩擦时,通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使外壳温度升高,因此是通过做功的方式改变内能。 [2]热值表示单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量,火箭升空需要大量能量,氢的热值大,相同质量的氢完全燃烧能释放更多热量,适合作为火箭燃料。 [3]热值是燃料的固有特性,仅与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧状态等因素无关,所以氢在燃烧过程中热值不变。 14. 压缩 机械 内 【详解】[1][2][3]把木质推杆迅速推入牛角套筒时,推杆对套筒内的空气做功,使空气的内能增加、温度升高,达到艾绒的着火点使其燃烧,这一过程是机械能转化为内能;四冲程柴油机的压缩冲程中,活塞对气缸内的气体做功,与 “取火器” 的原理相同,这一过程中机械能转化为内能。 15. 压缩 做功 【详解】[1][2]使用打气筒打气时,机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程中也将机械能转化为内能;水火箭升空过程中将内能转化为机械能,与汽油机做功冲程中的能量转化相同。 16. 【详解】开始时,罐内气体内能较小,随着温度升高,气体内能增大,增大到一定程度,推动纸杯运动,对外做功,内能减小,据此作图。 17.(1) 甲、乙 升高的温度 (2) 甲、丙 少 (3) 【详解】(1)[1]要比较不同燃料的放热本领,根据控制变量法,应控制被加热的液体相同,燃料不同,所以应选择甲、乙两图进行实验。 [2]燃料燃烧放出的热量被液体吸收,质量相同的同种液体,吸收的热量越多,升高的温度越高,所以在此实验中通过比较升高的温度来反映不同燃料放出热量的多少。 (2)[1]要比较不同液体的比热容,根据控制变量法,应控制燃料相同,被加热的液体不同,所以应选择甲、丙两图进行实验。 [2]根据比热容的定义式,加热相同时间,即两种液体吸收相同的热量,质量相同,温度升高少的液体,比热容大。 (3)a、b两种液体质量相等,从图像中可以看出,当加热时间相同90min,即液体吸收热量相同,a,b两种液体的比热容之比 18.(1) 甲、乙 温度计上升的示数 (2)B (3)1:2 (4) 水银 见解析 【详解】(1)[1][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,通过温度计上升的示数得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验。 (2)A.比较不同物质吸热升温的特点,应采用相同的加热方法,故A正确,A不符合题意; B.比较不同物质吸热升温的特点,应控制液体的质量相等,烧杯中分别装入相同质量的不同液体,故B错误,B符合题意; C.根据控制变量法的要求,应使用相同的烧杯,故C正确,C不符合题意。 故选B。 (3)如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,采用相同燃料供热,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,由图可以看出,升高相同的温度,A、B两种液体所需的加热时间之比为tA:tB=10min:20min=1:2 故两液体所吸收的热量之比为1:2,根据可知比热容之比是1:2。 (4)[1][2]若体积相同的水银和酒精吸收相同的热量,可以得到Q水银=Q酒精 水银吸收的热量为Q水银=c水银m水银 t水银=c水银 水银V t水银 酒精吸收的热量为Q酒精=c酒精m酒精 t酒精=c酒精 酒精V t酒精 由于两种温度计玻璃泡的容积相同,可得c水银 水银 t水银=c酒精 酒精 t酒精 即0.14 103J/(kg ) 13.6 103kg/m3 t水银=2.4 103J/(kg ) 0.8 103kg/m3 t酒精 解得 t水银: t酒精=120:119 所以等体积的水银吸收相同的热量升高的温度高,所以为了使测量值更接近真实值,应选择水银温度计。 19.(1) (2) (3) (4) 【详解】(1)酒精完全燃烧产生的热量 (2)由图像可知,经过时间加热,水的温度从20 升高到80 ,则水所吸收的热量 (3)酒精炉烧水时的热效率 (4)改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧煤气的质量为 20.(1)6.3 104J (2) 【详解】(1)水吸收的热量为 (2)根据题意可知酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,则酒精的热值为 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 $