第十四章内能的利用单元练习2026-2027学年人教版九年级物理

**基本信息** 本单元卷聚焦“内能的利用”，以科技前沿（三结砷化镓太阳能电池）、文化传承（顿钻取火）为情境，覆盖热机原理、能量转化等核心知识点，适配九年级单元复习，注重物理观念与科学态度培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热机四冲程、能量转化|结合航天太阳能技术考能源分类| |多选题|5|太阳能背包能量转化|关联碳中和考热机效率| |实验题|1|制作简易热机模型|跨学科实践培养科学探究能力| |综合题|1|汽油机能量流向|通过能量分布图强化能量观念|

第十四章 内能的利用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于热机，下列说法错误的是（    ） A．四冲程汽油机在工作过程中，做功冲程把内能转化为机械能 B．热机工作时产生的废气会污染环境 C．柴油机的效率比汽油机高，是因为柴油的热值比汽油大 D．提高热机的效率可以节约能源减少污染 2．如图，三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，是一项非常先进的太阳能光电转换技术，它的光电转换效率超30%，比传统的硅基ROSA薄膜太阳能发电效率提高一倍以上，广泛应用于航天、军事、可穿戴设备等领域。关于三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，下列说法正确的是（    ） A．太阳能属于不可再生能源 B．太阳能电池板工作时，将电能转化为太阳能 C．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能有将近70%转化为电能 D．光电转换过程中，能量的总量保持不变 3．如题图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法正确的是（ ） A．序号⑩的实例可以是风力发电 B．序号④的实例可以是看电视 C．圆圈内B的能量形式是电能 D．各种形式的能量可以相互转化，转化过程有损耗，能量守恒定律不成立 4．某汽油机飞轮转速为1800r/min，则每秒完成（　　）个冲程 A．15 B．30 C．60 D．120 5．如图所示，是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器，它以牛角作外套筒，木制推杆，杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，随即将杆拔出，艾绒即燃，它的尺寸如图。下列说法中正确的是（　　） A．取火时内能转化为机械能 B．取火时是通过做功增加筒内空气的内能 C．取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D．取火的原理与汽油机的做功冲程相同 6．关于热值和热机效率，下列说法正确的是（   ） A．使燃料燃烧更充分，可提高热机效率 B．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高 C．1kg汽油燃烧放出的热量，就是汽油的热值 D．把煤磨成煤粉或煤粒，加氧气使其燃烧更充分，可以提高煤的热值 7．爱思考的小宇用塑料水瓶进行探究：如图甲，瓶中留有少量水，盖上瓶盖；如图乙，扭转瓶子；如图丙，轻轻转动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内瓶口出现白雾。图丙所示的过程，相当于四冲程汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 8．如图所示是四冲程柴油机的剖面图，关于柴油机四个冲程的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的是空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 9．下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的使用缓解了城市的热岛效应 C．无论技术多么先进，也不可能使热机的效率达到100% D．热机的冷却液需要用热值较大的物质 10．小玲用天然气炉灶煲汤，看到锅边会冒出“白气”，以下说法中正确的是（　　） A．汤水在沸腾的过程中温度不断升高 B．在煲汤的过程中，天然气的热值保持不变 C．“白气”是汽化形成的水蒸气 D．加大火力可以提高汤水的沸点 二、多选题 11．如图所示是一种太阳能背包，它的前面有一块太阳能电池板，书包里有一蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是（    ） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电是将内能转化为化学能 C．蓄电池放电时将化学能转化为电能 D．小风扇工作时将电能主要转化为机械能 12．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更加强劲。下列有关说法正确的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．若给该发动机安装消音器，是从传播过程中减弱了噪声 C．该款新型汽车的使用仍然会造成大气污染 D．该新型汽车发动机的热机效率可达100% 13．如图所示是物理课本中的一些插图，下列分析中正确的是（　　） A．甲图中热气球升空，原因是气球内气体被加热膨胀后密度小于外界气体的密度 B．乙图中温度计升高相同的示数反映了水和食用油吸收了相同的热量 C．因图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明这一过程中能量不守恒 D．丁图中紧压的两块铅柱下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子间存在引力 14．端午节是我国的传统节日之一，已被列入世界非物质文化遗产。端午节煮粽子，蕴含了很多物理知识，下列说法正确的是（　　） A．煮粽子时，“粽香四溢”说明分子在永不停息地做无规则运动 B．煮粽子时，是通过做功的方式改变了粽子的内能 C．煮粽子时，锅盖跳动与四冲程汽油机的做功冲程中的能量转化情况相同 D．剥开粽子叶，粽叶与米粒间出现“拉丝”现象，说明分子间存在斥力 15．如图是学校备用的柴油发电机，使用柴油机时，下列说法正确的是（　　） A．可通过火花塞点火启动 B．将内能转化为机械能 C．吸气冲程中只吸入空气 D．柴油机属于热机的一种 三、填空题 16．代步机器人缓慢匀速带动座椅上的老年人，通过斜面长、高的无障碍通道上台阶，耗时完成，假设人和代步机总重，代步机器人使用输出功率为的锂电池供电，此次工作中，机器人将电能主要转化为_______能，做了_______J的有用功，机械效率为_______%。（g取） 17．煤炭被称为“黑色的金子”，我国在西汉时期最早开采和使用，至今煤炭仍是一种重要的能源，为判断煤炭燃烧品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的___________（选填“比热容”“密度”或“热值”）。 18．完成太空之旅后，航天员需要乘坐返回舱“回家”。返回舱在进入大气层时，与大气层剧烈摩擦，速度由7.9千米每秒降至几百米每秒，实现“超级减速”，忽略返回舱质量的变化，在该过程中返回舱内能的增加量与返回舱重力势能的减少量的关系为E1________E2（选填“＞”“＜”或“＝”），原因是________；由于摩擦而产生的部分热量会传至舱内使返回舱温度升高，请你写出一条能保持返回舱内温度适宜的方法________（合理即可）。 19．已知天然气的热值是。若某家庭一个月消耗9kg的天然气，则这些天然气完全燃烧时放出的热量是_________J；若这些热量全部由热值为的焦炭来提供，则需完全燃烧_________kg的焦炭。 20．顿钻（如图）也称冲击钻，利用钻头自由下落的冲击力，破碎岩石，使井不断加深，被誉为“中国文化中最壮观的应用”。后来顿钻传到西方与蒸汽机技术结合，在世界范围的矿产勘探活动中得到广泛的应用。请完成下面小题。 (1)下列措施中有利于顿钻碎石的是（     ） ①增大加重杆的重力②减小加重杆的重力③增加钻头的锋利程度④尽量让钻从低的地方下落 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ (2)下列图片所示的实例的原理与上述材料中的蒸汽机工作原理相同的是（     ） A． B． C． D． 四、实验题 21．跨学科实践：制作简易热机模型。 【项目分析】要完成热机模型的制作，需要重点考虑以下几个问题： (1)用_____作热源； (2)工作物质是_____； (3)选择比较坚固的金属容器，比如_____装工作物质； (4)将内能转化为机械能通过_____装置实现。 五、计算题 22．“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为。（汽油的热值）求： (1)汽车通过隧道的平均速度； (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； (3)汽车通过隧道发动机的效率。 六、简答题 23．如图所示是某种国产插电混动汽车工作原理图，单独用汽油作燃料，内燃机驱动（虚线框内的结构原理）时，最多可以行驶600公里，单独充满电只用电驱动时，最多可以行驶150公里。如果是满油并且满电状态，在内燃机和电动机共同工作状态下，最多可以行驶1000公里。根据上述描述，回答下列问题： (1)在单独用电驱动混动汽车时，能量是如何转化的？ (2)请结合插电混动汽车工作的原理图，用能量转化知识说明该车在满油且满电状态下行驶里程超过纯油和纯电状态行驶里程总和的原因。 七、综合题 24．某品牌汽车的汽油机工作时的能量流向如图所示。 (1)由图中信息可知，汽油机工作过程中输出有用功的效率为______。完全燃烧2kg的汽油，该汽车获得的机械能是______J。（已知） (2)汽油机工作一段时间后，油箱里的汽油没有发生变化的是______（填序号）。 ①质量  ②密度  ③比热容  ④热值 (3)汽油机的效率很低，主要原因之一是______带走了大量的能量。 (4)汽油机在月球______（选填“能”或“不能”）使用。 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 单元练习 2026-2027 学年人教版九年级物理上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C C B A C A C B 题号 11 12 13 14 15 答案 ACD AC AD AC BCD 1．C 【详解】A．四冲程汽油机在工作过程中，做功冲程中高温高压的燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．热机工作时产生的废气中含有多种污染物，会污染环境，故B正确，不符合题意； C．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，在压缩冲程中压缩程度大，做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关，故C错误，符合题意； D．提高热机的效率，意味着可以用更少的燃料获得更多的有用功，从而节约能源，同时减少废气的排放，减少污染，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．太阳能属于可再生能源，取之不尽用之不竭，故A错误； B．太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能，故B错误； C．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能有将近30%转化为电能，故C错误； D．根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会无缘无故消失，只会发生转移和转化，能的总量不变，光电转换过程中，能量的总量保持不变，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】AC．由图可知，电灯可以将电能转化为光能，所以B是电能；加热器可以将电能转化为内能，所以A是内能。序号⑩是将机械能转化为内能，而风力发电是机械能转化为电能，故A错误，C正确； B．序号④是电能转化为化学能，看电视是将电能主要转化为光能和声能，序号④的实例不能是看电视，故B错误； D．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化，能量既不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的，即符合能量守恒定律，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】1800r/min = 30r/s，四冲程汽油机中，飞轮每转2圈，汽油机完成4个冲程，故每秒完成60个冲程，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A．取火时，推杆对筒内的空气做功，将推杆的机械能转化为空气的内能，故A错误； B．猛推推杆时，推杆对筒内空气做功，使其体积减小、温度升高，内能增加，故B正确； C．取火时主要依靠对空气做功使其内能增大，并非靠热传递来升高温度，故C错误； D．汽油机的做功冲程是燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞对外做功，将内能转化成机械能，取火的原理与汽油机的做功冲程不相同，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】A．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．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，与燃料的热值无关，故B错误； CD．1kg汽油完全燃烧放出的热量叫做汽油的热值，热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、是否完全燃烧、密度、存放时间的长短无关，故CD错误。 故选A。 7．C 【详解】图丙中，瓶内气体推动瓶盖冲出，是瓶内气体对瓶盖做功，将内能转化为机械能。 四冲程汽油机中：吸气、排气冲程不涉及这种能量转化；压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，因此这个过程对应汽油机的做功冲程，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．A 【详解】A．在柴油机的吸气冲程中，吸入空气，柴油是在压缩冲程末通过喷油嘴喷入汽缸的。故A正确； B．在柴油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩汽缸内的空气，使其温度和压力都升高。这个过程中，机械能（活塞的动能）被转化为空气的内能。但需要注意的是，此时汽缸内还没有柴油，所以不能说机械能转化为“柴油和空气混合物”的内能。故B错误； C．柴油机的做功冲程是当汽缸内的柴油被高温高压的空气点燃后，迅速燃烧产生大量高温高压的燃气，推动活塞向下运动，从而输出机械能。这个过程并不是依靠飞轮的惯性完成的。故C错误； D．在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。 故选A 。 9．C 【详解】A．任何物体都有内能，热机排出的尾气也有内能，故A错误； B．热机会产生大量的废气，排放大量的热量，是加剧城市的热岛效应的原因之一，故B错误； C．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故C正确； D．内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况可，可以吸收更多的热量，故D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．液体沸腾的特点是继续吸热，但温度保持不变，所以汤水在沸腾过程中，尽管不断吸收热量，但其温度始终保持不变，故A错误； 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，所以在煲汤过程中，天然气的热值不变，故B正确； C．锅边冒出的“白气”是锅内冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，而不是汽化形成的水蒸气，水蒸气是肉眼看不见的，故C错误； D．液体沸腾时的温度叫做沸点，液体沸腾时，吸收热量，温度不变，所以加大火力也不能提高汤水的沸点，故D错误。 故选 B。 11．ACD 【详解】A．太阳能电池板通过光伏效应将太阳辐射的太阳能直接转化为电能，故A正确； B．给蓄电池充电时是将电能转化为化学能储存，并非将内能转化为化学能，故B错误； C．蓄电池放电时通过化学反应将储存的化学能转化为电能输出，故C正确； D．小风扇工作时，电动机将输入的电能转化为扇叶转动的机械能，故D正确。 故选ACD。 12．AC 【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧的比较完全，故A正确； B．给该发动机安装消音器，是控制噪声的产生，是从声源处减弱了噪声，故B错误； C．该发动机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，但仍会排放废气，造成大气污染，故C正确； D．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故D错误。 故选AC。 13．AD 【详解】A．在体积一定时，通过加热气球内部的气体，使气球内部的气体受热膨胀逸出，密度变小，小于其外部气体的密度，根据物体的浮沉条件可知，气球受到的浮力大于重力，所以气球才能上升，故A正确； B．乙图中温度计升高相同的示数，因为水和食用油的比热容不同，根据可知，质量相同时，水和食用油吸收的热量不同，故B错误； C．丙图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明小球在运动过程中要克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，但能量是守恒的，故C错误； D．分子间存在引力和斥力。丁图中紧压的两块铅柱下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子间存在引力，故D正确。 故选AD。 14．AC 【详解】A．“粽香四溢”是香味分子进入了人的鼻子，说明分子在永不停息地做无规则的运动，故A正确； B．煮粽子时，粽子吸收了热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变内能，故B错误； C．煮粽子时，锅盖跳动是锅内水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，为汽油机提供动力，所以两都的能量转化情况相同，故C正确； D．剥开粽子叶，粽叶与米粒间出现“拉丝”现象，是因为分子间存在着引力，故D错误。 故选AC。 15．BCD 【详解】A．柴油机是压燃式点燃柴油，即通过压缩空气直接点燃柴油，故A错误； B．柴油机使用时将内能转化为机械能，从而提供动力，故B正确； C．汽油机在吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机在吸气冲程中只吸入空气，故C正确； D．热机是指各种利用内能做功的机械，是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能，因此柴油机和汽油机都属于热机，故D正确。 故选BCD。 16． 机械能 1200 40 【详解】[1]代步机器人缓慢匀速带动座椅上的老年人运动的过程中是将电能转化为机械能。 [2][3]根据功的计算公式，代步机器人匀速带动座椅上的老年人向上运动的过程中所做的有用功 在这个过程中消耗电能所做的总电功 根据机械效率的计算公式，可得 17．热值 【详解】热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映了燃料燃烧放热的本领，因此判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的热值。 18． ＞ 根据能量守恒定律，返回舱下降时重力势能减少、动能减少、内能升高，故内能增加量E1应该等于重力势能减少量E2和动能减少量之和，故E1应该大于E2。 返回舱用隔热性好的材料制造 【详解】[1][2]略。 [3]为了使舱内温度不会升高太高，可以使返回舱整体用隔热性好的材料，减少热量传入舱内；也可以在返回舱的内侧放置一层熔点低的物质，在热量传进来时，让该物质熔化吸热。 19． 15 【详解】[1]9kg天然气完全燃烧放出的热量； [2]完全燃烧的焦炭的质量。 20．(1)D (2)B 【详解】（1）①增大加重杆重力：质量变大，同一高度重力势能变大，下落冲击力更大，利于碎石； ②减小加重杆重力：重力势能变小，冲击力变小，不利于碎石； ③增加钻头锋利程度：受力面积减小，压强变大，更容易破开岩石； ④从低处下落：高度小，重力势能小，冲击力小，不利于碎石 ； 综上①③正确，故选D。 （2）A太阳能板：光能→电能； B试管冲塞：酒精灯加热水汽化，高压气体推动胶塞飞出，内能→机械能，和蒸汽机原理一致； C风力发电机：机械能→电能； D钻木取火：机械能→内能； 因蒸汽机原理为内能转化为机械能，故只有B符合题意，故选B。 21．(1)酒精灯/蜡烛/燃气/煤气 (2)水沸腾后产生的水蒸气 (3)易拉罐（/铁罐 (4)汽轮机/小风车/小叶轮 【详解】（1）热机工作需要持续的热源提供热量，酒精灯、蜡烛等是易获取且能稳定供热的热源。 （2）热机的工作物质需要能吸收热量后易膨胀做功，水受热变成水蒸气后，水蒸气体积膨胀明显，能对外做功，适合做工作物质。 （3）铁、铝、铜等这类金属物质，耐高温，导热性较好，硬度大，能承受工作物质（如水蒸气）受热膨胀产生的压力，所以用铁、铝、铜等物质做成的金属容器（如易拉罐等）适合装工作物质。 （4）因为汽轮机或小风车工作时，可以将水蒸气的内能转化为自身的机械能，可以对外做功，因此将内能转化为机械能可以通过汽轮机来实现。 22．(1)20m/s (2) (3)30% 【详解】（1）汽车通过隧道的平均速度 （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量 （3）汽车通过隧道牵引力做的有用功 汽车通过隧道发动机的效率 23．(1)电池组的化学能转化为电能，电能再转化为机械能 (2)混动汽车在内燃机和电动机共同工作状态下行驶时，内燃机一边带动驱动轴转动，一边带动发电机发电，将机械能转化为电能，电能通过电动机又可以驱动汽车前进，这样提高了能量的转化效率，所以汽车行驶的里程超过纯油和纯电状态行驶里程的总和。 【详解】（1）电池放电时，电池组的化学能转化为电能，电能通过电动机，将电能再转化为机械能 （2）略。 24．(1) 35% (2)②③④ (3)废气 (4)不能 【详解】（1）[1]由图可知，有用机械能占燃料燃烧内能，所以汽油机工作过程中输出有用功的效率为。 [2]已知汽油质量，，完全燃烧释放的热量 汽车获得的机械能即有用功，由可得该汽车获得的机械能 （2）汽油燃烧后质量会减少，因此质量发生变化。密度是物质的特性，与质量、体积无关，汽油种类不变，密度不变。比热容是物质的特性，仅与物质种类和状态有关，汽油种类不变，比热容不变。热值是燃料的特性，仅与燃料种类有关，汽油种类不变，热值不变。故②③④符合题意，①不符合题意。 故选②③④。 （3）汽油机工作时，能量损失包括废气带走的热量、机械摩擦损失、散热损失等。其中，废气温度高，流速快，带走了大量的能量，是效率低的主要原因之一。 （4）汽油机属于内燃机，工作时需要吸入空气中的氧气助燃。而月球上没有空气，无法满足燃烧条件，因此汽油机在月球不能使用。 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 $