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”核心内容，以神舟十八号发射、谷神星一号等科技情境为载体，融合基础概念与实际应用，适配九年级物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|热值特性、热机冲程、能量转化|结合航天科技（如长征火箭燃料选择）考查物理观念| |填空题|5题|内能计算、内燃机工作原理|联系生活实例（如饼干能量转化、高压锅限压阀）| |实验题|2题|燃料热值比较、吸热升温现象|通过控制变量法（如质量相等燃料）培养科学探究能力| |计算题|2题|热机效率、热量计算|结合热水器、飞行器（镧影R6000）实际场景，强化科学态度与责任|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．由热值的定义可知，热值，那么（　　） A．热值的大小与Q成正比 B．烧1kg煤一定比烧1kg干木柴放出热量多 C．热值的大小与m成反比 D．热值大小与Q、m无关，由燃料种类决定 2．2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（    ） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢比热容较大 C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至－253℃，内能为零 D．火箭发动机工作过程中的热机效率不可能达到100％ 3．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．完全燃烧甲、乙两种燃料加热同一锅水至沸腾，所需乙燃料的质量更小 C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多 D．使用甲燃料的热机效率一定高，但是热机效率肯定小于100% 4．如图，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（   ） A．图甲，迅速拍击手柄时活塞对瓶内气体做功，瓶内气体温度升高 B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气的温度将升高 C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能增加 D．图丁，表示四冲程汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能 5．2025年3月17日，“谷神星一号”运载火箭将8颗卫星成功送入预定轨道，创造了中国航天史上的又一壮举。火箭发射时，燃料燃烧释放的能量使其加速升空，与该过程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．水力发电过程 D．物体上抛过程 6．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验时，通过做功的方式使水的内能增加 B．水蒸气推动橡胶塞，气体对外做功，内能增大，温度升高 C．水蒸气推动橡胶塞过程中的能量转化与热机做功冲程燃气对活塞做功时的能量转化相同 D．橡胶塞冲出的过程中试管口出现的白雾是空气液化形成的小水滴 7．以下是汽油机工作时的四个冲程示意图，下列说法正确的是（   ） A．甲是吸气冲程，吸进的物质是空气 B．丁是压缩冲程，将机械能转化为内能 C．丙是做功冲程，将内能转化为机械能 D．依靠飞轮惯性完成的是甲、乙、丙冲程 8．下图是正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来，这一现象与热机工作循环中的冲程原理相同的是（   ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 9．如图所示，在一个试管里装一些水，用橡胶塞塞住管口，用酒精灯对试管底部加热，过一段时间后，可以看到橡胶塞从管口冲出，同时管口附近出现“白气”。关于这一现象，下列说法正确的是（   ） A．用酒精灯加热试管，是通过做功的方式改变水的内能 B．橡胶塞冲出的过程，相当于四冲程汽油机的压缩冲程 C．橡胶塞冲出后，试管口附近出现的“白气”是水汽化后形成的水蒸气 D．橡胶塞冲出时的机械能是由水蒸气的内能转化而来的 10．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，燃料释放的能量一部分转化为机械能 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、丙冲程靠飞轮惯性完成 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 二、填空题 11．释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。某原味夹心饼干的营养成分表上标有“每100g能量2035kJ”，小华吃了一块20g的这种饼干，进入体内的化学能是___________kJ，其中的一部分化学能转化为___________能，以维持人体温度正常。 12．如图所示为一四冲程内燃机的______冲程，已知飞轮的转速为3600r/min，该内燃机每秒对外做功______次。 13．某同学用如图所示装置做“水的沸腾”实验，他在烧杯中加入水，调好装置后，点燃酒精灯加热烧杯，使水温升高了50℃，水吸收的热量为________，他测得此过程中消耗了酒精，则酒精灯的加热效率是________。（已知水的比热容，假设酒精完全燃烧，酒精的热值为） 14．汽车的发动机经常用水做冷却剂降温，原因是水的比热容较_____，在这个过程中是通过_____的方式来改变物体内能的。某汽车水箱中装了初温为20℃、质量为4kg的水，发动机运行了一段时间后，水温升高了50℃。此过程中，水吸收的热量为_____J。如果这些热量由天然气完全燃烧释放得到，其加热效率为50%，则需要完全燃烧天然气______。[；] 15．如图所示，小华在校园科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚蒸气充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离，这个过程相当于热机的______冲程。 三、作图题 16．请在图中坐标系中画出某种燃油（其热值为）的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像。 四、实验题 17．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知，他自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值大小，他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (1)取质量______（选填“相等”或“不相等”）的煤油和菜籽油作为燃料，制成煤油灯和菜籽油灯，为了保证实验结论的可靠，小明在实验中应控制水的初温和质量相同； (2)实验中通过比较两种燃料______（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化来判断两种燃料热值的大小； (3)通过表格中记录的数据，你认为煤油和菜籽油中，热值较大的是______； (4)另一名同学用同样的装置进行实验，但在两种燃料燃尽前水就沸腾了，小明认为这样无法比较出两种燃料的热值。为避免这种情况的出现，请你帮助该同学提出一条改进的建议：______（合理即可）。 18．小明利用如图装置，可完成以下两个探究实验： 实验一“探究不同物质吸热升温的现象” 实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” (1)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验，甲、乙虚线中应选择的器材组合是___________（选填“A”、“B”、“C”、“D”），物质吸收热量的多少通过___________来反映的。小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质，方案一：加热相同时间，比较升高的温度；方案二：升高相同的温度，比较加热的时间，你认为___________（选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”）可行。 (2)“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，正确选择实验器材，实验中应控制燃料燃烧的___________（选填“时间”或“质量”）相同；当燃料燃尽时，小丽记下了各个时刻烧杯中液体的温度，绘制了图E的图象，则可初步判断燃料___________（选填“1”或“2”）的热值大；小丽将烧杯中的液体换成水后，在取燃料和水时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取水不能过少的原因是：___________。 五、计算题 19．某同学家自来水的温度为15℃，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃，通过查看水表得知自己洗澡用了20kg的水。如果燃气热水器的效率是70%，他这次洗澡消耗了多少m3的天然气？天然气的热值取4.0×107J/m3；水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。 20．2025年12月28日，我国自主研制的全球首款6吨级倾转旋翼飞行器镧影R6000圆满完成了首次飞行，如图所示。测试时，该飞行器输出功率为1.05×106W，飞行10min消耗了50kg的航空燃油，已知航空燃油的热值q=4.2×107J/kg。求： (1)50kg航空燃油完全燃烧放出的热量； (2)飞行器发动机的效率。 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 D D C A A C C C D D 1．D 【详解】热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否充分、放热的多少等均无关。由于不知道煤和干木材的质量大小以及是否完全燃烧，故无法比较两种燃料放出热量的多少。故D正确，ABC错误。 故选D。 2．D 【详解】A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，所以火箭的燃料燃烧得越充分，热值不变，故A错误； B．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢热值较大，与质量相同的其它燃料相比，完全燃烧时放出的热量较多，故B错误； C．一切物体在任何情况下都具有内能，所以火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能不为零，故C错误； D．火箭发动机在工作过程中，其热机效率并不能达到100%。这是因为火箭发动机在工作时，不可避免地会产生一些能量损失。故D正确。 故选D。 3．C 【详解】AC．由图像可知，当燃料质量 相同时，甲放出的热量大于乙放出的热量。根据热值公式 可知，甲燃料的热值大于乙燃料的热值，故A错误，C正确； B．加热同一锅水至沸腾，水吸收的热量相同，即需要的总热量一定。因为甲的热值大，根据 可知，完全燃烧所需甲燃料的质量更小，故B错误； D．热机效率取决于有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，虽然甲的热值大，但热机做的有用功不一定多，所以效率不一定高，由于存在能量损失，热机效率一定小于 ，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．甲图中迅速拍击手柄时，活塞向下，压缩空气做功，机械能转化为内能，瓶内气体温度升高，故A正确； B．乙图中瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，故B错误； C．丙图中试管内的水蒸气推动了塞子做功，水蒸气内能转化为塞子机械能，水蒸气的内能减少，故C错误； D．丁图压缩冲程中活塞向下运动，进气门关闭，排气门关闭，火花塞处有火光，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，故D错误。 故选A。 5．A 【详解】火箭发射时，是利用燃料的内能做功，是将内能转化为机械能。 A．热机做功冲程是将内能转化为机械能，故A符合题意； B．钻木起火过程是将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．水力发电过程是水的机械能转化为电能，故C不符合题意； D．物体上抛过程是物体动能转化为重力势能，故D不符合题意。 故选A。 6．C 【详解】A．实验中通过酒精灯加热水，是通过热传递的方式使水的内能增加，而非做功，故A错误； B．水蒸气推动橡胶塞时，气体对外做功，内能转化为机械能，内能减小、温度降低，故B错误； C．水蒸气推动橡胶塞是内能转化为机械能，热机做功冲程中燃气对活塞做功也是内能转化为机械能，两者能量转化相同，故C正确； D．试管口的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水滴， 不是空气液化的结果，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．甲的吸气阀开启，排气阀关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和雾状汽油的混合物，故A错误；     B．丁的吸气阀关闭，排气阀开启，是排气冲程，没有能量转化，故B错误； C．丙的吸气阀与排气阀均关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将燃料燃烧释放的内能转化为活塞的机械能，故C正确；     D．4个冲程中只有做功冲程对外做功，其他3个冲程都靠飞轮的惯性完成；乙的吸气阀与排气阀均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，则依靠飞轮惯性完成的是甲、乙、丁冲程，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这是锅内的气体对外做功，锅内气体的内能转化为机械能；热机工作时，吸气冲程和排气冲程不涉及能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，因此与热机的做功冲程原理相同。 故选C。 9．D 【详解】A．用酒精灯加热试管，试管内的水吸收热量，温度升高，内能变大，是通过热传递的方式改变水的内能，故A错误； BCD．水蒸气推出橡胶塞的过程中，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，导致水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成小水滴，即我们看到的在试管口附近出现的“白气”。橡胶塞冲出的过程中，内能转化为机械能，相当于四冲程汽油机的做功冲程。故BC错误，D正确。 故选D。 10．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。 11． 407 内 【详解】[1]每 100g 饼干的能量为 2035 kJ，那么 20g 饼干提供的能量为 因此，进入体内的化学能是407kJ。 [2]食物中的化学能在体内释放时，一部分会转化为内能，用来维持人体的正常体温。 12． 做功 30 【详解】[1]由图可知，进气门、排气门闭合，活塞向下运动，所以是四冲程内燃机的做功冲程。 [2]飞轮的转速为3600r/min=60r/s，由于四冲程内燃机在1个工作循环中，曲轴和飞轮转动2圈，对外做功1次，所以该内燃机每秒对外做功30次。 13． 35% 【详解】水吸收的热量 酒精的质量 酒精燃烧放出的热量 酒精灯的加热效率 14． 大 热传递 【详解】[1][2]水的比热容大，跟等质量的其它物质相比，升高相同温度时吸收热量多，所以用水作冷却剂给汽车的发动机降温，这是利用了水的比热容较大的性质；用水作冷却剂给汽车的发动机降温的过程中，水吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变内能的。 [3]水吸收的热量为 [4]由得，天然气完全燃烧放出的热量为 由得，需要完全燃烧天然气的体积为 15．做功 【详解】塑料瓶内的液态乙醚汽化后，被电子打火器点燃，燃烧产生的高温高压气体推动活塞飞出，这个过程是将内能转化为机械能，和热机做功冲程的能量转化形式一致。 16． 【详解】热值是燃料的一种特性，它和燃料的质量、放出热量的多少无关，且因为其热值为4×107J/kg，所以燃油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像是一条过热值q轴上4×107J/kg的点并且与热量Q轴平行的射线，如下图所示： 17．(1)相等 (2)全部燃烧 (3)煤油 (4)适量增加水的质量 【详解】（1）根据控制变量法，比较煤油和菜籽油的热值大小时，应控制煤油和菜籽油的质量相等。 （2）实验中控制煤油和菜籽油的质量相等，由于不同燃料燃烧的速度不同，所以应使燃料全部燃烧后，再根据水的温度变化来比较燃料热值的大小。 （3）由表格数据分析，燃烧相同质量的煤油和菜籽油对水进行加热时，煤油加热的水温度变化较大，说明质量相同的情况下，燃烧煤油释放的热量大于菜籽油，根据可知，煤油的热值较大。 （4）实验时，通过水的温度变化来比较燃料放出热量的多少，在两种燃料燃尽前水就沸腾了，水沸腾后温度保持不变，无法得出正确结论。在两种燃料燃尽前水就沸腾了，说明水达到沸腾需要吸收的热量较少，为了使燃料燃尽前水不沸腾，应使水达到沸腾需要吸收的热量变多，所以，可以适当增加水的质量或降低水的初温。 18．(1) BC 加热时间 两方案都 (2) 质量 2 防止水很快沸腾，水沸腾后温度不变，无法比较吸收热量多少 【详解】（1）为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，所以甲、乙虚线中应选择的器材组合是B、C。 相同的酒精灯在相同时间内放出的热量相等，在不计热损失的情况下，可认为放出的热量全部被加热物质吸收，物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。 对质量相同的不同物质进行加热，加热相同时间，比较升高的温度，升温少的吸热本领强；升高相同温度，比较加热的时间，加热时间长的吸热本领强；所以两种方案都可行。 （2）比较不同燃料的热值，要控制燃料的质量完全相等，让燃料全部燃尽，通过等质量的同种液体升温多少来比较放热多少。 从图E可见，燃料2燃尽时能让液体升到更高的温度，说明相同质量的燃料2完全燃烧放出的热量更多，因此燃料2的热值更大。 若水的质量太小，燃料放热后水会快速升温，极易达到沸点后持续吸热但温度不再升高，无法通过温度变化量准确对比不同燃料的放热量，得不出正确实验结论。 19． 0.075m3 【详解】水吸收的热量 天然气完全燃烧释放的总热量 天然气体积 20．(1) (2)30% 【详解】（1）50kg航空燃油完全燃烧放出的热量为 （2）飞行器的飞行时间 飞行器发动机做的有用功为 飞行器发动机的效率为 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 $