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** 聚焦“内能的利用”单元，通过10道选择、5道填空、1道作图、2道实验及2道计算题，覆盖热机原理、能量转化、效率计算等核心知识，融合光发动机、“雪龙2”号等科技情境与生活应用，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热机效率、冲程判断|结合天然气热水器参数（题2）考查效率计算，体现科学思维| |填空题|5|内能改变、热值计算|搓手取暖（题11）联系压缩冲程，强化物理观念| |实验题|2|比热容、热值探究|甲丙图比较吸热本领（题17），培养科学探究能力| |计算题|2|燃料放热、热量计算|“雪龙2”号柴油燃烧（题19），凸显社会责任|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．下列关于“热机”的说法中正确的是（   ） A．通过技术改进，热机效率可达100% B．火箭发动机属于热机 C．热机做功越多，热机的效率就越高 D．压缩冲程将内能转化为机械能 2．如图中显示的是天然气热水器的参数，则它的热效率是（　　） A．75% B．50% C．33.3% D．20% 3．光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示。密闭气室中四氧化二氮在光照下会分解，使气室内气压增大，推动活塞右移；无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。当装置中的活塞向左运动时，相当于汽油机四个冲程中的（　　） A．吸气冲程 B．排气冲程 C．压缩冲程 D．做功冲程 4．如图所示，是单缸四冲程汽油机的某个冲程，下列说法正确的是（　　） A．该冲程是压缩冲程 B．该冲程中，内能转化为机械能 C．加大油门，汽油机转得越快，效率就越高 D．油箱内的汽油越少，热值就越小 5．如图所示，关于能量的转化，下列说法正确的是（　　） A．图甲，压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的做功冲程相同 B．图乙，钻木取火时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能 C．图丙，搓手的过程是通过热传递的方式增加手的内能 D．图丁，瓶内气体将瓶塞冲开，取内气体内能增大 6．在一个标准大气压下，用酒精灯给质量为2kg，温度为12℃的水加热，则完全燃烧25.2g酒精可以使水温度（不计热量损失，酒精的热值为）（　　） A．升高90℃ B．升高到100℃ C．升高102℃ D．升高到88℃ 7．汽油机的一个工作循环中，能量转化方式与图示“爆炸”过程相同的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 8．如图所示为四冲程汽油机的一个工作冲程的示意图，此冲程下列判断正确的是（    ） A．喷油嘴喷出汽油 B．该冲程为压缩冲程 C．气缸燃料只有空气 D．内能转化为机械能 9．如图为四冲程汽油机的工作示意图。下列分析正确的是（　　） A．图中甲、乙、丙、丁四个冲程都靠飞轮的惯性来完成 B．图丁表示压缩冲程，汽缸内的气体内能增大 C．汽油机效率不能达到100%，所以工作时不遵循能量守恒定律 D．图乙中，汽缸内汽油燃烧越充分，汽油机的效率越低 10．某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号普通轿车在额定功率下行驶时，单位时间内的能量流向如图所示。依据图中信息判断下列说法正确的是（　　） A．轿车行驶时，输入发动机的燃料燃烧释放的能量全部用来做有用功 B．减少散热损耗对提高发动机效率没有帮助 C．发动机的能量转化效率约为 D．随着燃油不断消耗，燃油的热值不断减小 二、填空题 11．冬天，把双手来回揉搓能感觉到暖和，这是通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了双手的内能，汽油机的________（选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”）冲程也会发生同样的能量转化。 12．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率______（选填“升高”、“不变”或“降低”）。某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，对外做功______次。 13．如图是一种便携式气炉，用瓶装丁烷气体作燃料。一次烧水时，将1kg初温为的水加热至，消耗了25g丁烷气体，该过程中，水吸收的热量为______J，便携式气炉的加热效率为______。水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的______冲程相同。［水的比热容为，丁烷的热值为］ 14．某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了280kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧放出的热量为______J；燃料油燃烧时发热，燃料油的化学能转化为______能。 15．某单缸汽油机某一个工作冲程如图所示，为______冲程，其余三个冲程需要依靠飞轮的______完成。已知飞轮转3000转，则1s对外做功______次。 三、作图题 16．如图所示，图甲中画出了吸气冲程中进气门、排气门的开闭情况（用“T”表示气门），请在图乙中画出做功冲程的火花塞和气门情况。 四、实验题 17．在探究比热容和热值大小的实验中，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，烧杯中两种液体的密度不同。 (1)在烧杯中分别装入_____相等的两种液体； (2)若要比较不同物质的吸热本领； ①应选择_____两图进行实验； ②该实验是通过比较_____来间接反映液体吸收热量的多少； ③冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体做温度计中的测温物质，由图丁可知，应选择_____，若该种液体为水，则另一种液体的比热容是_____J/（kg·℃）。 (3)若要比较不同燃料的热值； ①应选择_____两图进行实验，为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较_____来得出结论； ②在图甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度，再结合酒精的质量（不考虑酒精的蒸发）这一数据，计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比______（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 (4)实验后，兴趣小组的同学们又进行如下的讨论：在沿海地区炎热晴朗天气里，由于海水和陆地的比热容不同，易形成海陆风或陆海风。如图戊所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风。仅在形成风的因素的影响下，如图所示风力发电机出现的情形是在_____（选填“白天”或“夜晚”）。 18．如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置，在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时加热，并用玻璃棒不断搅拌。每隔1min记录一次温度。 (1)甲图实验中，水和煤油吸收热量的多少________（选填“能”或“不能”）通过温度计示数变化来反映，请说明理由：________________； (2)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，煤油8min吸收的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）水16min吸收的热量，由图像可知________吸热能力更强些； (3)为了比较两种燃料的热值，小明采用如图丙所示的两套相同的装置。进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，他用水吸收的热量除以消耗的燃料质量算出燃料的热值，你认为他的计算燃料热值与真实值相比是________（选填“偏大”“偏小”或“相等”），原因是________； (4)燃烧相同质量的燃料，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丁所示。假设这一过程燃料都完全燃烧，且放出热量全部被水吸收，则燃料1与燃料2的热值之比为________。 五、计算题 19．“雪龙2”号是我国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船，动力来源于柴电动力系统，每小时消耗柴油450kg，柴油的热值为。请计算：这些柴油完全燃烧放出多少热量？ 20．灰汤镇某中学准备开展校运会，将供应500kg的热水，加热一段时间后，水温从20℃升高到60℃。[水的比热容是，焦炭的热值是。]试求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)这些热量需要完全燃烧多少千克的焦炭？ 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 A C B B B C D B C 1．B 【详解】A．热机工作时，能量必然有多种损失，如废气带走大量热量、机械部件摩擦生热等，这些损失无法避免，通过技术改进，热机效率不可能达100%，故A错误； B．火箭发动机工作时，将内能转化为机械能，因此属于热机，故B正确； C．热机的效率是有用功占燃料放热的比例，与热机做功多少无关，故C错误； D．压缩冲程将机械能转化为内能，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】根据题图可知，热水器释放的热量一部分被水吸收，一部分损失了，根据能量守恒定律可知，热水器释放的热量 故热水器的热效率，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程；而在无光条件下发生逆反应，连杆推动活塞左移，该过程中将机械能转化为内能，相当于汽油机的压缩冲程。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．B 【详解】AB．由图可以看出，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程，在做功冲程中将内能转化为机械能，故A错误，B正确； C．热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比，加大油门后，进入气缸的燃料增多，功率会增大，但热机效率并不随转速增大而一定提高，故C错误； D．热值是燃料本身的特性，与物质的种类和状态有关，与燃料的质量大小和燃烧是否充分无关，故D错误。 故选B。 5．B 【详解】A．图甲中压缩空气，硝化棉燃烧，是通过做功的方式将机械能转化为内能。而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能。两者能量转化不同，故A错误； B．钻木取火时，克服摩擦力做功，使木头的内能增加，温度升高，是机械能转化为内能，故B正确； C．搓手的过程是通过克服摩擦做功，将机械能转化为内能，从而使手的内能增加，不是热传递，故C错误； D．瓶内气体将瓶塞冲开，气体对外做功，瓶内气体的内能减小，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】完全燃烧25.2g酒精放出的热量为 不计热量损失，则水吸收的热量等于酒精放出的热量，则水升高的温度为 水升高了90℃，初温是12℃，若水不在标准大气压下沸腾，则末温是102℃，而标准大气压下水的沸点是100℃，所以水温升高到100℃后不再上升，故水温升高到100℃，升高了88℃，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7．C 【详解】图示“爆炸”过程的能量转化是内能转化为机械能。燃料燃烧将化学能转化为高温高压气体的内能，气体膨胀对外做功，最终转化为机械能。汽油机吸气冲程仅吸入混合气体，无能量转化。压缩冲程活塞压缩混合气体，机械能转化为内能。做功冲程火花塞点火，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动，内能转化为机械能。排气冲程排出废气，无能量转化。综上，“爆炸”过程的能量转化与汽油机的做功冲程能量转化相同。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．D 【详解】根据题图可知，进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，这是汽油机的做功冲程。 A．汽油机在吸气冲程中吸入汽油和空气的混合物，柴油机在压缩冲程末喷油嘴喷出柴油，该图为汽油机，故A错误； B．压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气体，而图中活塞向下运动，故B错误； C．汽油机气缸内的燃料是汽油和空气的混合物，故C错误； D．在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，这是通过做功的方式改变内能，对外做功的同时将燃气的内能转化为活塞的机械能，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】AB．甲图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程；乙图中气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，内能转化为机械能；丙图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程；丁图中气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，汽缸内的气体被压缩，内能增大，此冲程中机械能转化为内能。除了做功冲程，其余三个冲程是靠飞轮的惯性来完成，故A错误，B正确； C．汽油机工作时遵循能量守恒定律，汽油机在工作过程中存在能量的损失，所以汽油机效率不能达到100%，故C错误； D．图乙中，汽缸内汽油燃烧越充分，放出的热量越多，对外输出的机械能越多，汽油机的效率越高，故D错误。 故选B。 10．C 【详解】A．从能量流向图可知，输入发动机的能量为7.9×106J，而最终的有用功为1.0×106J。大部分能量在做功过程中因摩擦、散热和废气排放而损耗，并没有全部用来做有用功。故A错误。 B．发动机的效率是指有用功占输入总能量的比例。根据能量守恒定律，输入发动机的总能量等于有用功与各种损耗能量之和。如果减少了散热损耗，在输入总能量不变的情况下，其他损耗不变时，有用功就会增加，从而提高发动机的效率。故B错误。 C．发动机的能量转化效率通常指最终获得的有用功与输入发动机的能量之比。发动机的能量转化效率 故C正确。 D．热值是燃料的一种物理性质，表示单位质量的某种燃料完全燃烧后释放出的热量。它只与燃料的种类有关，与燃料的质量多少无关。因此，随着燃油不断消耗，其质量减少，但其热值保持不变。故D错误。 故选C。 11． 做功 压缩 【详解】[1]搓手取暖是通过双手相互摩擦，使手的温度升高，从而增加内能。这个过程是通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，因此是通过做功的方式改变手的内能。 [2]四冲程汽油机的四个冲程分别是吸气、压缩、做功、排气。其中，压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内的混合气体，机械能转化为内能，温度升高；做功冲程中，混合气体燃烧，内能转化为机械能。搓手取暖是机械能转化为内能，与压缩冲程的能量转化方式相同。 12． 降低 20 【详解】[1]热机效率是指用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。当汽油燃烧不充分时，燃料不能完全燃烧，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出能量的比例就会减小，这时发动机的效率会降低。 [2]汽油机飞轮的转速为。四冲程汽油机飞轮每转两圈完成1个工作循环、对外做功1次。则当该汽油机每秒钟转40圈时能完成20个工作循环，对外做功20次。 13． 做功 【详解】[1]水吸收的热量为 [2]燃烧丁烷放出的热量为 便携式气炉的加热效率为 [3]水烧开后，壶盖不断向上跳动，这个过程中水的内能转化为壶盖的机械能，与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。 14． 内 【详解】[1]这些燃料油完全燃烧放出的热量为 [2]燃料油燃烧时发生化学变化，同时放出热量，将化学能转化为内能。 15． 做功 惯性 25 【详解】[1]由图可知，进气门关闭，排气门关闭，火花塞打火，活塞向下运动，故是做功冲程。 [2]做功冲程中燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，其余三个冲程需要依靠飞轮的惯性完成。 [3]飞轮转速为，则1s内该汽油机的飞轮转的圈数为50r，每一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功一次，故1s内该汽油机对外做功25次。 16． 【详解】四冲程汽油机的做功冲程进气门、排气门都完全关闭，保证气缸密闭，在乙图的左右两个气门位置，都画出和甲图排气门样式一致的闭合状态的“T”形气门，代表进气门、排气门全部关闭；火花塞点火，引燃气缸内的油气混合物，在乙图顶部的火花塞位置，画出点火标识。 17．(1)质量 (2) 甲、丙 加热时间 B (3) 甲、乙 温度计的示数 偏小 (4)夜晚 【详解】（1）根据控制变量法可知，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；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系；所以，在烧杯中分别装入质量相等的两种液体。 （2）[1]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验。 [2]实验中选用相同的加热装置，则相同时间内被加热物质吸收的热量相同，因此该实验是通过比较加热时间来间接反映液体吸收热量的多少，相同时间内，两种液体吸收的热量相同。 [3]因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，B吸热多，B的吸热能力强，比热容大，根据，质量相同的A、B液体降低相同的温度，B放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，应选择B。 [4]B为水，根据，在质量和升高温度相同的情况下，吸收的热量与比热容成正比，由图可知，升高相同的温度，A的加热时间是10min，B的加热时间是20min，则A的比热容为水的比热容的一半，即A液体的比热容为 （3） [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，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验。 [3]因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，根据热值公式，所以测得的热值会偏小。 （4）由于海水和陆地的比热容不同，吸收相同的热量，海平面和陆地平面气体温度变化不同，造成空气流动方向不同，即风向不同，白天太阳照射时，陆地由于比热容小，升温快，气流上升，海平面空气向陆地吹，晚上没有太阳照射时，海水由于比热容大，降温慢，陆地平面空气向海平面吹，图反映风向从左向右，即从陆地吹向海洋，因此图所示风力发电机出现的情形是在晚上。 18．(1) 不能 水和煤油的吸热能力不同 (2) 小于 水 (3) 偏小 存在热损失 (4)3:2 【详解】（1）水和煤油的吸热能力不同，相同质量的二者吸收相同热量时，升高的温度不同，因此不能通过温度计示数变化反映吸收热量的多少。 （2）相同酒精灯的加热时间代表吸收热量的多少，加热时间越长，吸收热量越多，煤油加热8min、水加热16min，因此煤油吸收的热量小于水吸收的热量；从图乙可知，升高相同温度时水需要的加热时间更长、吸收热量更多，说明水的吸热能力更强。 （3）实际实验中存在热损失，水吸收的热量只是燃料燃烧放出热量的一部分，根据可知，用偏小的热量除以消耗的燃料质量，得到的热值结果会偏小。 （4）设水的质量为m，比热容为c，燃料1、2的质量均为m燃。由图丁可知，用燃料1加热时，水的温度变化 燃料放出的热量全部被水吸收 燃料1的热值 用燃料2加热时，水的温度变化 同理，燃料2的热值 燃料1与燃料2的热值之比 19． 【详解】这些柴油完全燃烧放出的热量为 20．(1) (2)2.8kg 【详解】（1）水吸收的热量 （2）由题意， 所需焦炭质量 答案第1页，共2页 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