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”核心知识，通过多样化题型结合生活与科技情境（如煮茶、可燃冰），全面考查能量转化、热机冲程、热值计算等，适配九年级物理单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|能量转移转化、热机冲程辨析、能量守恒|以假设情境（如“能量只能转移”）考查能量观念，结合频闪照片等图像分析| |填空题|5题|压缩冲程压强、飞轮转速计算、能量转化实例|联系汽车启动等生活场景，强化对热机工作原理的理解| |实验题|2题|比较热值与比热容、加热效率探究|通过控制变量法设计实验，培养科学探究与数据处理能力| |计算题|2题|可燃冰放热、燃气灶效率计算|结合新能源（可燃冰）情境，考查热量公式与效率计算，体现科技前沿|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．假如“能量只能转移不能相互转化”，则下列现象还能发生的是（　　） A．钢铁在火炉中熔化 B．古人钻木取火 C．电动机通电转动 D．给手机充电 2．如图所示是煮茶时的情景，下列说法中正确的是（　　） A．壶中的茶水在沸腾后继续加热，茶水的温度和内能都不变 B．从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为其含有的热量多 C．沸腾后壶盖被顶起的能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D．喝茶时感觉身体变暖了，是通过热传递的方式改变了内能 3．某四冲程汽油机工作的某一冲程中，气缸内的气压增大、气体分子热运动变得更加剧烈，符合该条件的冲程为图中的（　　） A． B． C． D． 4．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（   ） A．小球的能量慢慢消失了 B．小球的能量可以凭空产生 C．小球在此过程中遵循能量守恒定律 D．小球弹起的高度越来越小说明能量不守恒 5．如图所示，将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，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。以下说法正确的是（　　） A．酒精燃烧越充分，其热值越大 B．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 C．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 D．纸杯飞出过程中的能量转化，与内燃机的压缩冲程相同 6．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．管口出现的“白气”是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能减少 C．水蒸气推出橡胶塞的过程，相当于四冲程汽油机的排气冲程 D．水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的 7．关于热机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率 C．汽油机和柴油机在压缩冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠惯性运动 D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 8．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”。下列说法错误的是（    ） A．管口出现的“白气”不是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能减少 C．水被加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的 D．水蒸气推出橡胶塞过程中的能量转化与内燃机的压缩冲程相同 9．如图所示是四冲程汽油机的工作示意图，下列描述错误的是（     ） A．甲做功冲程燃气的内能转化为活塞的机械能 B．乙排气冲程活塞向上运动，把废气排出气缸 C．丙吸气冲程活塞向下运动，空气进入气缸 D．丁压缩冲程活塞向上运动，燃料混合物被压缩，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能 10．如图所示用同一个实验装置分别加热的甲、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线，乙从加热至沸腾刚好消耗了酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知，，下列说法中（　　） ① ②乙的吸热能力大于甲的吸热能力 ③乙吸收的热量为 ④该酒精灯的加热效率为17.5% A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①④正确 二、填空题 11．如图所示的是某单缸四冲程汽油机的压缩冲程，此时气缸里面的气体压强______（选填“变大”、“变小”或“不变”），若其飞轮转速是1800r/min，则此汽油机每秒做功______次。 12．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，此时水蒸气的内能转化为塞子的_____________能，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的_____________冲程相同。 13．小明看到爸爸启动汽车时，转速表显示“”，该示数反映了汽车发动机曲轴每分钟转动的次数。若汽车用的是四冲程汽油机，则一个工作循环对外做功_______次；汽车启动时，每秒钟对外做功_______次；若1次对外做功为100J，汽车启动时的功率是_______W。 14．某同学制作了一个热机模型，在易拉罐口插入一个细管，并将漏气的位置密封，如图所示。易拉罐内装三分之一的水，点燃蜡烛，罐内的水沸腾，细管喷出气体推动风扇转动。沸腾的水产生的气体推动风扇转动过程中，罐内水的内能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），该热机的能量转化与汽油机的_____冲程相同。 15．小明在家里用电水壶烧水，发现将满壶水烧开比将半壶水烧开用的时间长一些，这表明：水吸收热量的多少与___________有关。使用天然气过程中，天然气的质量减少，热值___________（选填“增大”“不变”或“减少”）。用水冷却鸡蛋，鸡蛋的温度降低，水温升高了10℃，若水的质量为，则水吸收的热量为___________J。[] 三、作图题 16．如图所示，甲是四冲程内燃机吸气冲程的示意图，乙是做功冲程示意图，请在图乙的方框中画出活塞的运动方向和进气门的开闭情况。 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；比较不同物质吸热升温的特点，物质吸热的多少是通过___________（温度计示数/加热时间）来反映的； (2)若图甲烧杯中为50mL的水，则10g酒精完全燃烧后，温度计示数升高了20℃，若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则可求出酒精的热值为______J/kg； (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，_______液体的比热容较大。若b物质的比热容是2.4×103J/（kg•℃），则a物质的比热容是_______J/（kg•℃）。 18．小明为比较A、B两种液体吸热能力的差异，小明设计了如图1所示的对比实验。实验装置完全相同，烧杯内两种液体的液面相平，测得实验数据如表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 A的温度/℃ 20 24 28 32 B的温度/℃ 20 28 36 44 (1)两种液体吸收热量的多少可通过______（选填“物体升高的温度”、“加热时间”）比较。方案设计中有一处错误是______ (2)改正错误后，测得实验数据如表所示，可推测A、B的比热容之比为______；两种液体相比较，______更适合作电暖器导热液体； (3)为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图2甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量，烧杯内水的初温相同。实验中忽略热量的散失，设两种燃料燃烧时均匀放热。实验中还应控制燃料燃烧的______（填“时间”或“质量”）相同，燃料1与燃料2的热值之比为______，燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，则燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的______倍。 五、计算题 19．可燃冰是天然气在一定的温度和压强下结晶而形成的“冰块”。可燃冰可转化为的甲烷气体和的水，已知甲烷气体的热值为。问： (1)可燃冰完全燃烧后放出的热量是多少？ (2)若这些热量全部由热值是的焦炭来提供，应完全燃烧多少千克的焦炭？ 20．用燃气灶烧水时，把50kg初温为20℃的水加热到80℃，共燃烧了天然气（天然气完全燃烧），天然气热值为，水的比热容为 在此过程中，试计算： (1)水吸收的热量； (2)0.6m3天然气燃烧放出的热量； (3)燃气灶烧水的效率。 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 A D A C C B B D C C 1．A 【详解】A．钢铁在火炉中熔化并没有能量的转化，只是热能的转移。因此，这个现象在假设条件下仍然能发生，故A符合题意； B．古人钻木取火时，机械能转化为热能，涉及到了能量的转化，与假设条件相违背，故B不符合题意； C．电动机通电转动时，电能转化为机械能，涉及到了能量的转化，与假设条件相违背，故C不符合题意； D．手机充电时，电能转化为化学能，涉及到了能量的转化，与假设条件相违背，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A．壶中茶水在加热沸腾后继续加热，温度保持不变，但由于要不断吸热，茶水的内能会增加，故A错误； B．热量是过程量，不能描述为含有或具有热量，故B错误； C．沸腾后壶盖被顶起工作过程是通过做功的方式，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程原理相同，故C错误； D．喝茶时身体感觉变暖了，是由于身体吸收热量内能增加，通过热传递的方式改变身体的内能，故D正确。 故选D。 3．A 【详解】由题可知，某四冲程汽油机工作的某一冲程中，气缸内的气压增大、气体分子热运动变得更加剧烈，应该是压缩冲程； A．如图，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A符合题意； B．如图，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故B不符合题意； C．如图，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故C不符合题意； D．如图，进气门和排气门关闭，火花塞点燃，活塞向下运动，是做功冲程，故D不符合题意。 故选A。 4．C 【详解】AB．根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，不管如何转移和转化，能量的总量不变。故AB错误； CD．小球在此过程中遵循能量守恒定律，之所以小球弹起的高度越来越小是因为小球的一部分机械能转化为了其它能，故C正确，D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与质量和燃烧情况等无关，因此酒精是否充分燃烧，其热值不变，故A错误； BC．纸杯飞出去时，易拉罐内的酒精燃烧产生的气体对纸杯做功，气体的内能减小，故B错误，C正确； D．纸杯飞出过程中，内能转化为机械能，内燃机的压缩冲程中将机械能转化为内能，两者能量转化不同，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．管口出现的“白气”是试管内喷出的高温水蒸气遇到外界较冷的空气液化形成的小水滴，水蒸气是无色透明的气体，是看不见的。故A错误； B．水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，所以水蒸气的内能会减少，温度降低。故B正确； C．水蒸气推出橡胶塞的过程，是内能转化为机械能的过程，相当于四冲程汽油机的做功冲程，而排气冲程是排出废气。故C错误； D．水被加热的过程中，是通过酒精灯的火焰，从外界吸收热量，使水的内能增加，温度升高。这是通过热传递的方式改变内能的。故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．汽油机有火花塞，而柴油机有喷油嘴，故A错误； B．在四冲程内燃机中，废气带走的热量最多，减少废气带走的大量热量可以大大提高热机的效率，故B正确； C．汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故C错误； D．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为是因为柴油机在压缩冲程中压缩程度大，喷入雾状柴油后燃烧更充分；做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，故D错误。 故选B。 8．D 【详解】A．管口出现的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，不是水蒸气，故A正确，不符合题意； B．水蒸气推出橡胶塞，对外做功，水蒸气内能减少，内能转化为机械能，故B正确，不符合题意； C．水被加热的过程中吸收热量，内能增加，是通过热传递方式改变内能，故C正确，不符合题意； D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，是内能转化为机械能，能量的转化形式与热机做功冲程相同，故D错误，符合题意。 故选D。 9．C 【详解】A‌．甲图中进气门和排气门都关闭，高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，是做功冲程。做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，将燃气的内能转化为活塞的机械能，故A正确，不符合题意； B‌．乙图中进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸，是排气冲程。排气冲程时，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸，故B正确，不符合题意； C‌．丙图，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程。吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸，而不是只有空气进入气缸，故C错误，符合题意； D‌．丁图，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，是压缩冲程。压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．C 【详解】由图2知，温度由20摄氏度升高至100摄氏度，甲所需时间为8min，乙所需时间为4min，实验中用相同的实验装置加热，则在相同的时间内酒精灯放出的热量相同，相同的时间内，两种液体吸收的热量相等，升高相同的温度80摄氏度时，甲吸收的热量比乙大，则甲的吸热能力比乙的强，甲的比热容比乙大，所以甲是水。此加热过程，甲和乙吸收热量的关系 解得， ①②错误；0~8min，乙吸收的热量与甲吸收的热量相等，为 ③正确；乙从20摄氏度加热至沸腾用时10min，吸收的热量 消耗酒精放出的热量 该酒精灯的加热效率 ④正确。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11． 变大 15 【详解】[1]汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内的混合气体，使气体的体积变小。在压缩冲程中，气体的质量不变，体积被压缩变小，气缸里面的气体压强变大。 [2]由飞轮的转速是1800r/min可知，每秒飞轮转动30圈，根据四冲程汽油机一个工作循环活塞往复2次、曲轴和飞轮转动2周、完成四个冲程、做功一次可知，该汽油机每秒钟做功15次。 12． 机械 做功 【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，将气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。 13． 1 10 1000 【详解】[1][2]单缸四冲程汽油机工作时，一个工作循环对外做功1次，曲轴转两圈；启动汽车时，该汽车发动机转速为“”，则每秒曲轴转动20圈，完成10个工作循环，故每秒对外做功10次。 [3]若1次对外做功为100J，则每秒对外做功 则汽车启动时的功率是 14． 减小 做功 【详解】[1][2]沸腾的水产生的气体使风扇转动过程中，水蒸气对外做功，因此罐内水的内能减小。在此过程中，水蒸气的内能转化为风扇的机械能；汽油机的做功冲程中，燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，两者原理相同。 15． 质量 不变 【详解】根据吸热公式，质量越大，吸收的热量越多，因此水吸收热量的多少与水的质量有关。 热值是燃料的固有特性，仅与燃料的种类有关，所以天然气质量减少时，热值保持不变。 根据吸热公式，水吸收的热量 16． 【详解】乙图为内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动，如图所示： 17．(1) 甲、乙 加热时间 (2)4.2×105 (3) b 1×103 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应控制被加热物质的种类相同，燃料的种类不同，因此应选择甲、乙两图进行实验。 [2]实验中运用转换法通过加热时间来表示物质吸收热量的多少。 （2）甲烧杯中为50mL的水，水的质量为 水吸收的热量为 若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精放出的热量为 酒精的热值为 （3）[1]据丁图可知，质量和初始温度均相同的a、b两种液体，升高相同的温度，b物质需要加热的时间长，吸收的热量多，说明b物质的吸热能力强。 [2]由丁图可知，a物质加热5min，物质升高的温度为 b物质加热6min，升高的温度为 则，由于可得， 解得 18．(1) 加热时间 控制两种液体的体积相同，没有控制A、B两种液体的质量相同 (2) 2:1 A (3) 质量 8:3 4 【详解】（1）[1]实验中所用的装置相同，相同时间酒精灯放出的热量相同，两种液体吸收的热量相同；因此两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较，加热时间越长，物质吸收的热量越多。 [2]在此实验中，需要控制两种液体的质量和初温相同，体积相等的水和煤油的密度不相等，方案设计中的一处错误是控制两种液体的体积相同，没有控制A、B两种液体的质量相等。 （2）[1]由表中的数据可知，加热A液体3min，液体升高的温度 加热B液体3min，液体升高的温度 相同时间，两种液体吸收的热量相同，两种液体的比热容之比 [2]两种液体相比较，A液体的比热容更大，相同质量的不同液体，液体温度变化相同时，A液体放出的热量更多，更适合作电暖器导热液体。 （3）[1][2]实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计的示数来比较燃料放出热量的多少；实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量，比热容均相同，燃料1在燃烧时，相同时间内放出的热量是相同的，所以燃烧10min是燃烧5min放出热量的2倍；燃料1完全燃烧放出的热量等于甲图中水吸收的热量 燃料2完全燃烧放出的热量等于乙图中水吸收的热量 燃料1与燃料2的热值之比为 [3]燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，燃料1的燃烧率为 燃料2的燃烧率为 燃烧率之比 则燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的4倍。 19．(1) (2)196.8kg 【详解】（1）可燃冰完全燃烧放出的热量由甲烷燃烧提供。由可知，可燃冰完全燃烧后释放的热量是 （2）由第（1）小问分析可知，这些热量为 由可知，完全燃烧焦炭的质量为 20．(1) (2) (3)30% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）0.6m3天然气燃烧放出的热量 （3）燃气灶烧水的效率 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 $