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，通过氢气汽车、古代点火器等真实情境，融合热值计算、内燃机冲程分析等核心知识，强化物理观念与科学思维，适配初中物理单元复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热值、内燃机冲程、能量转化|结合科技前沿（氢气汽车）与生活场景（高压锅）| |填空题|5|内燃机做功次数、效率计算|融入古代火井煮盐等文化素材| |实验题|2|比热容与热值比较|控制变量法应用，体现科学探究| |计算题|2|热效率计算|联系热水器、燃气灶等实际问题|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．科技人员正在研发采用氢气作为燃料的“未来汽车”，这是因为氢气具有较大的（     ） A．内能 B．比热容 C．热值 D．热量 2．下图为内燃机的四个冲程工作示意图，下列说法正确的是（   ） A．一个工作循环的正确顺序是乙、甲、丙、丁 B．图乙冲程能获得动力 C．图丁冲程气缸内气压变高，气体温度升高，内能增大 D．图丙冲程中的废气已经没有内能了 3．“高手在民间”这句话一点不假。很多物理知识被一些工匠运用到了极致。如图甲所示是雨琳同学看到工人拆老房的情景，如图乙所示是其示意简图。为了在消耗人工较少的情况下，把老房的瓦片传送到地面上，拆房工人设计了一个滑道，屋顶工人把拆下的瓦片放在滑槽中滑下，瓦片沿滑道滑到地面上接瓦工人的面前刚好停下。下列说法正确的是（　　） A．瓦片沿滑道向下下滑过程中，动能增大，重力势能减小 B．瓦片沿滑道下滑到地面工人面前过程中，机械能不变 C．瓦片沿滑道下滑到地面工人面前时，机械能消失了 D．瓦片在滑道顶端和滑道底端时机械能相等 4．汽油机中存在着化学能转化为内能的过程的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 5．用同样的酒精灯加热初温相同（未知）、质量均为100g的两种物质甲、乙，已知6~8min消耗酒精的质量为0.4g，它们的温度随时间变化的图像如图所示，物质甲、乙单位时间吸收的热量相等，物质甲的比热容为，酒精的热值为（单位时间消耗酒精的质量相同）。下列说法正确的是（　　） A．物质甲的沸点一定为80℃，物质乙的沸点一定为40℃ B．0~6min酒精灯对物质甲的加热效率约为33.3% C．物质甲、乙的初温为20℃ D．物质乙的比热容为 6．如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明的一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（    ） A．做功冲程中，高温、高压燃气减少的内能绝大部分转化为机械能 B．汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 C．图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程，甲、乙、丙冲程要消耗外部能量 D．图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同 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．端午节，小明同学在厨房帮忙，协助父母用高压锅为家人炖煮排骨。使用高压锅进行炖煮时，气体推动高压锅排气阀跳动、旋转。与该过程的能量转化形式相同的是（    ） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．风力发电过程 D．物体上抛过程 9．如图所示为一个四冲程汽油机工作循环中的某个冲程，下列关于此冲程的说法正确的（　　） A．该冲程是排气冲程 B．该冲程能为汽车提供动力 C．该冲程把机械能转化为内能 D．该冲程汽缸内物质的温度降低 10．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能 B．若该汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内汽油机完成120次冲程 C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．由图乙可知该汽油机的效率是72% 二、填空题 11．农业生产中常用的单缸四冲程内燃机，每分钟转动1500转，它每分钟做功____次，其效率为40%，当该柴油机输出8.6×108J的有用功时，消耗柴油的质量为____kg。（柴油的热值为4.3×107J/kg） 12．如图所示，古人利用火井（天然气）对卤水进行加热煮盐，若完全燃烧的天然气可将15kg的卤水从20℃加热至100℃。已知天然气的热值为，卤水的比热容为。则该过程中卤水吸收的热量为________J，天然气完全燃烧放出的热量为________J，火井煮盐的加热效率为________。 13．如图所示，对试管加热使水沸腾，会看到蒸汽把软木塞“嘭”的一声顶开。“蒸汽顶开软木塞”是一个能量转化的过程，请对此能量转化过程作出描述：__________________，四冲程汽油机_________冲程原理与该过程类似。 14．用两套如图甲所示的相同装置，完成课本实验①“探究不同物质吸热升温现象”和实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。实验①②中燃料点燃直至燃尽，烧杯内液体的温度随时间变化的图像均如图乙所示（不计热损失）。若图像一、二为实验①的数据所绘，则两种物质比热容之比为___________。若图像一、二为实验②的数据所绘，则两种燃料的热值之比为___________。 15．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表示压缩冲程的是_______，（选甲、乙、丙、丁）此冲程将_______能转化为_______能。如果汽油机飞轮的转速是2400r/min，那么1s内可以做功_______次。 三、作图题 16．甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙中画出排气冲程中进气门、排气门的开闭情况。 四、实验题 17．如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同； (1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小，实验时要用相同的热源对它们加热，通过比较__________（选填“加热时间”或“温度计示数变化”）来判断它们吸热的多少；小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像（如图丁），由图可知，_____________的温度升高得快，_______的吸热能力更强； (2)已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），则煤油的比热容是___________J/（kg·℃）； (3)为了比较酒精和煤油的热值，应该选择__________两图进行实验。完全燃烧等质量的燃料后，通过比较___________来判断燃料放出热量的多少；放出的热量越多，说明此燃料的热值越___。 18．在比较比热容和热值大小的实验中，如图所示的甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯中液体的质量和初温均相同。 (1)实验中组装装置时，正确的安装顺序是_______（选填“自上而下”或“自下而上”）。 (2)若要比较不同燃料的热值，应选择______________两图进行实验，实验时，点燃燃料加热液体，在__________________（选填“相同时间后”或“燃料燃尽后”）测量液体温度，温度越高，说明燃料的热值越大。 (3)若要比较不同物质比热容的大小，应选择_____________两图进行实验，通过控制__________________相同来控制两烧杯中液体吸收相同的热量。 (4)在以上“比较不同燃料的热值”和“比较不同物质比热容的大小”这两个实验中都采用的物理研究方法为_______________（写一种）。 五、计算题 19．小明家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，（已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值是3.2×107J/m3。）求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)他这次洗澡消耗天然气多少m3。 20．如图所示，小明家更换了新的燃气灶，该燃气灶宣传能效为一级能效（热效率大于或等于63%），小明想用烧水来验证商家是否存在虚假宣传。已知壶内水的质量为2.5kg，水的初温为20℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4×107J/m3] (1)求这壶水恰好烧开时需要吸收的热量。（当地气压为标准大气压） (2)对比前后的燃气表数值，小明得知这次烧水消耗了0.035m3的天然气，求这些天然气完全燃烧时释放的热量。 (3)求该燃气灶的热效率并判断商家是否存在虚假宣传。 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 C C A C B D B A C B 1．C 【详解】A．内能是物体内部所有分子的动能和势能总和，与燃料的选择依据无关，故A不符合题意； B．比热容反映物质的吸放热能力，与燃料燃烧释放能量的性能无关，故B不符合题意； C．热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，氢气的热值大，相同质量下完全燃烧释放的热量更多，适合作为汽车燃料，故C符合题意； D．热量是热传递过程中的过程量，不能描述为物质“具有”热量，故D不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】甲图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能。 A．四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，四个冲程的正确顺序是乙、丁、甲、丙，故A错误； B．乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误； C．丁图为压缩冲程，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，在该冲程中将机械能转化为内能，气缸内气压变高，气体温度升高，内能增大，故C正确； D．丙图为排气冲程，一切物体都有内能，废气有内能，故D错误。 故选C。 3．A 【详解】A．瓦片沿滑道下滑时，质量不变，高度不断降低，因此重力势能一定减小；瓦片从静止开始下滑，速度逐渐增大，因此动能增大，故A正确； B．瓦片下滑过程中需要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，机械能不断减小，故B错误； C．根据能量守恒定律，能量不会凭空消失，瓦片的机械能只是转化为内能，并没有消失，故C错误； D．下滑过程中机械能因摩擦不断损耗，因此瓦片在滑道顶端的机械能大于底端的机械能，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】在压缩冲程末期，燃料燃烧将化学能转化为内能，产生高温高压的燃气；在随后的做功冲程中，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。因此，存在化学能向内能转化过程的是做功冲程，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A．晶体在熔化时，温度不变，液体沸腾时，温度也保持不变，所以80℃可能是甲的熔点，也可能是其沸点，40℃可能是乙的熔点，也可能是其沸点，故A错误； B．由图示知，甲在6min到8min，温度变化量为 在这2min内，甲吸收的热量 消耗的酒精完全燃烧放出的热量 甲和乙单位时间吸收的热量相等，单位时间消耗酒精的质量相同，所以在0~8min，酒精灯对甲的加热效率不变，则0~6min酒精灯对物质甲的加热效率为，故B正确； C．甲和乙单位时间吸收的热量相等，0~6min这6分钟内，甲吸收的热量为 则甲在0~6min升高的温度为 则甲的初温为 甲乙初温相同，所以乙的初温也为0℃，故C错误； D．乙在0~6min升温40℃，吸收的热量为12000J，则乙的比热容，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．做功冲程中，燃料释放的能量少部分转化为机械能，大部分以尾气形式排放，故A正确，不符合题意； B．柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，体积更小，内能更大，故B正确，不符合题意； C．图A甲中两个气门关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能，是压缩冲程；图A乙中进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程；图A丙中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，图A丁中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，高温气体燃烧，先将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成，故C正确，不符合题意； D．图B把推杆推入牛角套筒内时，套筒内的温度升高，内能增大，是由机械能转化为内能，能量转化过程与热机中的压缩冲程相同，即与图甲相同，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．A 【详解】气体推动排气阀跳动、旋转时，内能转化为机械能。 A．热机做功冲程中燃气对活塞做功，内能转化为机械能，故A符合题意； B．钻木取火过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．风力发电过程中，机械能转化为电能，故C不符合题意； D．物体上抛过程中，主要是动能转化为重力势能，同时部分机械能因克服空气阻力做功而转化为内能，故D不符合题意。 故选A。 9．C 【详解】A． 题图中两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，故A错误； B．做功冲程将内能转化为机械能为汽车提供动力，压缩冲程不提供动力，故B错误； CD．压缩冲程中活塞向上运动压缩汽缸内的汽油和空气混合物，内能增大，即机械能转化为内能，所以汽缸内物质的温度升高，故C正确，D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．甲图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，故A错误； B．四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min，则该飞轮每秒钟转60圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转60圈，共30个工作循环，120个冲程，故B正确； C．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均无关，汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，会降热机的效率，故C错误； D．由图乙可知，该汽油机的效率，故D错误。 故选B 。 11． 750 50 【详解】[1]单缸四冲程内燃机一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，转速为1500r/min，则该单缸四冲程内燃机每分钟做功750次。 [2]柴油机工作消耗的总能量（柴油完全燃烧放出的热量） 消耗柴油的质量 12． 24％ 【详解】温度变化 卤水吸收的热量 天然气完全燃烧放出的热量 加热效率为 13． 内能转化为机械能 做功 【详解】[1]对试管中的水加热至沸腾时，汽化出大量的水蒸气，这些高温水蒸气对塞子做功，将塞子冲出；故该过程中水蒸气的内能减少，温度降低；塞子由静止变为运动，机械能增大，即能量转化是内能转化为机械能。 [2]四冲程汽油机工作过程中，存在能量转化的是压缩冲程和做功冲程，而压缩冲程的能量转化是由机械能转化为内能，做功冲程的能量转化是由内能转化为机械能，故四冲程汽油机的做功冲程原理与该过程类似。 14． 1∶4 2∶1 【详解】[1]若图像一、二为实验①“探究不同物质吸热升温现象”的数据所绘，则当温度都从30℃加热到40℃时，液体1加热10min，液体2加热40min，由于吸收的热量之比等于加热时间之比，所以两种物质比热容之比为 [2]不同燃料充分燃烧放热的现象中，燃料完全燃烧（燃料质量相同），图像一对应的物质升高Δt1=50℃-30℃=20℃ 图像二对应的物质升高Δt2=40℃-30℃=10℃ 而同种液体的质量相同，根据Q=cmΔt，吸热多少与升高的温度成正比，两种物质吸热之比为 根据Q放=Q吸，燃料完全燃烧放出的热量之比Q放1：Q放2=2∶1； 在燃料质量相同的条件下，由可得两种燃料的热值之比为q1∶q2=2∶1。 15． 甲 机械 内 20 【详解】[1][2][3]汽油机压缩冲程的特点是进气门、排气门关闭，活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合物，将机械能转化为内能，故压缩冲程为甲。 [4]汽油机的一个工作循环，对外做功一次，飞轮转两圈，汽油机飞轮的转速是2400r/min=40r/s，则1秒对外做功次数为20次。 16． 【详解】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；吸气冲程，进气门打开，排气门关闭；压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程，进气门关闭，排气门打开，题目要求画排气冲程。如图所示： 17．(1) 加热时间 煤油 水 (2)2.1×10³ (3) 甲、乙 液体升高的温度 大 【详解】（1）[1]实验时要用相同的热源对它们加热，相同的时间内不同种液体吸收的热量相同，加热时间越长，吸收的热量越多，故通过比较加热时间来判断吸收热量的多少。 [2]如图丁所示，比如都加热10min，煤油从68℃升温至98℃，升高了30℃，水从68℃升温至83℃，升高了15℃，故煤油的温度升高得快。 [3]吸收相同的热量，煤油升高快，水升温比较慢，若水升高至相同的温度，则需要吸收更多的热量，故水的吸热能力更强。 （2）都加热10min，吸收的热量相同，故煤油的比热容是 （3）[1]为了比较酒精和煤油的热值，燃料不同，待测液体相同，故选择甲、乙两图进行实验。 [2]完全燃烧等质量的燃料后，水吸收热量温度上升，由于同等质量的不同燃料完全燃烧放出的热量不同，故水升高的温度不同，故可以通过比较液体升高的温度来判断燃料放出热量的多少。 [3]质量相同时，放出的热量越多，说明此燃料的热值越大。 18．(1)自下而上 (2) 甲、乙 燃料燃尽后 (3) 甲、丙 加热时间 (4)控制变量法 【详解】（1）酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，即按照自下而上的顺序进行。 （2）[1][2]为了比较不同燃料的热值，应选择燃料不同但液体相同的装置，即甲、乙两图进行实验。要让燃料完全燃烧，才能比较其放出热量的多少，所以是在燃料都烧完后，通过比较液体升高的温度来判断燃料放出热量的多少，液体升高的温度越高，根据可知，在液体质量和比热容相同的情况下，Δt越大，说明燃料放出的热量越多，其热值越大。 （3）[1][2]要比较不同物质比热容的大小，应控制燃料相同，被加热的液体种类不同，质量、初温相同，所以应选择甲、丙两图进行实验。通过控制加热时间相同来控制两烧杯中液体吸收相同的热量，因为相同的燃料在相同时间内放出的热量相同，液体吸收的热量也就相同。 （4）比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，比较不同物质的比热容，应控制物质的质量、燃料相同而吸热的物质种类不同，两个实验都用到控制变量法。 19．(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量 （2）消耗天然气完全燃烧放出的热量 消耗天然气的体积 20．(1) (2) (3) 存在虚假宣传 【详解】（1）由题可知，水的质量为，比热容为，升温 则水吸收的热量为 （2）由题可知，天然气消耗体积，热值，则根据，可得天然气完全燃烧放出的热量 （3）由（1）（2）可得，该燃气灶的实际加热效率 由于60%小于宣传的63%，故商家存在虚假宣传。 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 $