第十四章《内能的利用》单元测试题2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 初中物理《内能的利用》单元复习卷，以热值、热机效率、能量转化为核心，融合生活实例（家用燃料）、科技情境（长征火箭）及实验探究，全面覆盖单元知识点，适配课标要求。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|7|热值（1、6）、热机效率（2、7）、能量转化（3、5）|结合家用燃料升级（1）、“空气炮”实验（5），考查物理观念| |填空题|6|热机冲程（12）、摩擦焊接能量转化（9）、火箭发射能量变化（11）|联系航空航天科技（11），强化运动与相互作用观念| |实验题|1|燃料热值探究（15）|控制变量法应用（15），培养科学探究与科学思维| |简答题|1|机械能变化（16）|结合乒乓球弹跳现象，渗透能量守恒思想| |计算题|2|热机做功计算（17）、烧水效率（18）|联系实际问题（18），提升科学态度与责任|

第十四章《内能的利用》单元测试题 一、单选题 1．小鸣在调查“家用燃料的变化与合理使用”时发现，我国近几十年家用燃料已由柴草、煤炭发展至天然气，这主要是因为天然气的（   ） A．比热容较大 B．热值较大 C．密度较小 D．内能较大 2．关于热机效率的说法正确的是（　　） A．使用优质燃料可以提高热机效率 B．减少各种热损失可以提高热机效率 C．燃烧更多的燃料可以提高热机效率 D．采用适当方法，热机效率可以等于或大于1 3．如图的实例中通过做功使内能增加的是（　　） A．图甲：内燃机的做功冲程 B．图乙：迅速压下活塞 C．图丙：试管里的水蒸气把软木塞冲开 D．图丁：用柴火烧水 4．如图是四冲程汽油机的工作原理图，关于汽油机正确的是（    ） A．一个工作循环的顺序是甲乙丙丁 B．丁图是机械能转化为内能 C．获得动力的是乙图冲程 D．丙图吸入的是空气 5．如图为一位同学用自制“空气炮”进行实验时的情景：在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，将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，然后将一个空纸杯迅速套上，纸杯会向上飞出。以下说法正确的是（　　） A．酒精燃烧越充分，其热值越大 B．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐对纸杯做了功 C．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内气体的内能减小 D．纸杯飞出过程中的能量转化，与丙图相同 6．如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的图象，由图象可知，A、B两种燃料的热值大小关系是 A．qA＜qB B．qA＝qB C．qA＞qB D．无法比较 7．汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（　　） A．2.76×104J B．3.22×104J C．2.3×104J D．0.92×104J 二、填空题 8．如图所示，是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达E点后返回，摆球荡起的高度会越来越低，这一过程摆球______（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 9．摩擦焊接技术在航空航天中应用广泛。如图所示，焊接时，两根金属棒高速旋转，剧烈摩擦，使焊接面处温度升高，金属棒变为液态，冷却后焊接在一起。摩擦焊接是通过______的方式改变金属棒的内能，此过程中______能转化为内能；降温冷却后，两根金属棒很难被拉开，这是因为金属棒的分子间存在______。 10．如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电火花发生器的按钮，将看到的现象是___________。在此过程中，酒精燃烧后燃气的___________能转化为塞子的机械能。 11．如图所示是2023年10月26日，我国长征二号F遥十七运载火箭搭载神舟十七号载人飞船发射升空时的壮观情景。火箭发射升空时，燃料燃烧将化学能转化为燃气的______能。燃气推动火箭和飞船上升过程中，飞船的机械能会______（选填“增加”“减少”或“不变”），火箭外壳的温度会______（选填“升高”“降低”或“不变”）。 12．汽车动力来自单缸四冲程汽油机，它正常工作时转速为1800r/min，1min对外做功 _____一次，如图所示是汽油机的一个工作循环，其四个冲程的正确顺序是 _____；用力将图戊的活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机 _____（填冲程名称）冲程的能量转化相同。 13．某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示。若输入的化学能为4000J，输出的动能为600J，则输出的内能和声能共计______J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为______。 14．小杰同学在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热的冰，每2分钟完全燃烧的酒精质量均为，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为__________J，该实验中酒精灯的加热效率为__________，BC过程中被加热物质的内能将增加__________J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3×107J/kg] 三、实验题 15．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量_____。但对于两杯水的初温他们的看法却不同，请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用_____来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为探究过程中他们采用了_____法，所以只有燃料的_____不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的_____就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化慢的情况。因此，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为_____（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_____。 四、简答题 16．乒乓球从一定的高度落到地面反弹，每一次弹起的高度都比上一次低，最后静止在地面上。如图所示，是利用频闪摄影对乒乓球跳动拍摄的照片。有位同学根据这一现象得出结论：“乒乓球的机械能变少了，说明能量可以消失。”这种说法对吗？为什么？ 五、计算题 17．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，求：     （1）该柴油机活塞1s对外做功几次？     （2）已知这台柴油机将内能转换为机械能的效率为40%，想要获得8.4×107J的机械能，需要消耗多少质量的柴油？（柴油的热值为4.2×107J/kg） 18．某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入的水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化了0.105m3，该同学查得煤气的热值，水的密度，水的比热容为，求： （1）水吸收的热量。 （2）燃气放出热量多少？ （2）燃气灶烧水效率。 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》单元测试题参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B B B B C C C 1．B 【详解】天然气的热值较大，和其他燃料相比，完全燃烧相同质量的天然气和其他燃料，天然气放出的热量多，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】AC．使用优质燃料或燃烧更多的燃料不一定能增大有用功占燃料燃烧放出热量的比例，所以不一定能提高机械效率，故AC错误； B．减少各种热损失，可以减少额外功，在总功一定时，可以提高热机的机械效率，故B正确； D．额外功不能避免，所以无论采用什么方法，都不可能使热机效率等于或大于1，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．图甲中内燃机的做功冲程，高温高压气体对外做功，内能减小，故A不符合题意； B．图乙中迅速压下活塞，对空气做功，使空气内能增加，故B符合题意； C．试管里的水蒸气把软木塞冲开，对外做功，内能减小，故C不符合题意； D．柴火烧水，水吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】ABC．甲图：气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能，获得动力；乙图：排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，无能量转化；丙图：进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程；丁图：气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，即一个工作循环的正确顺序是丙丁甲乙，故AC错误，B正确； D．丙图是吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．热值是物体本身的一种属性，与燃烧程度无关，故A错误； BC．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内的气体对纸杯做功，气体内能减小，故B错误，C正确； D．纸杯飞出过程中的能量转化气体的内能转化为纸杯的机械能，丙是压缩冲程，是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．C 【详解】根据图象知道，燃烧相同质量A、B两种燃料，A放出的热量大于B放出的热量，由Q=mq知道，qA＞qB． 7．C 【详解】汽油机的效率为 η=100%-30%-35%-10%=25% 2g汽油完全燃烧产生的热量为 Q放=mq=2×10-3kg×4.6×107J/kg=9.2×104J 根据可知，获得的机械能为 W有用=ηQ放=25%×9.2×104J=2.3×104J 故选C。 8．遵循 【详解】能量不会凭空产生或消失，只是发生了转化或转移，摆球从A点由静止释放，到达E点后返回，摆球荡起的高度会越来越低，是因为在摆动过程中克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，但能量的总和不变，所以仍遵循能量守恒定律。 9． 做功 机械 引力 【详解】[1]摩擦焊接时，金属棒高速旋转、剧烈摩擦，是通过做功的方式使焊接面温度升高，改变金属棒的内能。 [2]此过程中金属棒的高速旋转具有机械能，摩擦过程中机械能转化为金属棒的内能，使温度升高至液态。   [3]降温冷却后，金属棒由液态凝固为固态，分子间距离减小，此时分子间存在引力，因此两根金属棒很难被拉开。 10． 盒盖飞出 内 【详解】[1][2]酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，对盒盖做功，使盒盖飞出去，燃气的内能转化为盒盖的机械能。 11． 内 增加 升高 【详解】[1]火箭发射升空时，燃料燃烧产生大量的热量，将化学能转化为燃气的内能。 [2]燃气推动火箭和卫星上升过程中，飞船的速度增大，动能增大；高度升高，重力势能增大，飞船的机械能等于动能与势能之和，所以卫星机械能会增大。 [3]火箭上升过程中，克服与大气间的摩擦，机械能转化为内能，所以火箭外壳的温度会升高。 12． 900 乙甲丁丙 压缩 【详解】[1]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，即每分钟转1800圈，每转二圈做功一次，即做功900次。 [2]甲图两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图吸气门打开，排气阀关闭，活塞下行，是吸气冲程；丙图排气门打开，进气门关闭，活塞上行，是排气冲程；丁图两气门关闭，火花塞点火，是做功冲程。汽油机冲程的顺序是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，所以一个工作循环的排序是乙甲丁丙。 [3]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速向下压，硝化棉燃烧起来，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加、温度升高；该实验中，压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机压缩冲程的能量转化相同。 13． 3400 15% 【详解】[1]由图知，输入的化学能E＝4000J，输出的动能E1＝600J，则输出的内能和声能为 [2]小轿车正常工作时的效率为 14． 1050 17.5 1050 【详解】[1]从图中可以看出，冰熔化过程用了4min，冰熔化过程中温度不变，完全熔化成水后温度才会上升，也就是图中的8min~12min，此时段，水温从0℃上升到5℃，水温升高了5℃，冰化成水后质量不变，则 冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为 [2]酒精灯加热4分钟全燃烧的酒精放出的热量 该实验中酒精灯的加热效率为 [3]因加热效率不变，则冰熔化过程中吸收的热量和水加热4min吸收的热量相等，BC段物质吸收的热量转化成了物质的内能，所以和CD段吸收热量相同为1050J，所以内能增加了1050J。 15． 相等 水温升高的多少 控制变量 种类 散热 小明 煤油 【详解】（1）[1]根据Q放＝mq，燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关，所以要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等。水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少及质量有关，所以还要控制两杯水的质量相等。 ①[2]质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。 ②[3][4][5]要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法；根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同。 ③[6]由上分析知，小明的分析更加合理。 （2）[7]根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，使用煤油加热的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大。 16．不对，见解析 【详解】乒乓球从一定的高度落到地面反弹，每一次弹起的高度都比上一次低，说明乒乓球的机械能减小，因为每一次下落撞击地面时，有一部分机械能转化为内能，并且每次在升、降的过程中克服空气阻力要消耗一部分机械能，在这个过程中机械能转化为其他形式的能了，而不是消失了，能量的总和保持不变。所以这种说法不对。 17．（1）30  （2）5kg 【分析】（1）内燃机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次； （2）利用效率公式计算柴油燃烧放出热量，再利用Q放=mq计算燃料质量． 【详解】(1)已知飞轮转速为3600r/min，即60r/s，而一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以该柴油机1s对外做功30次； (2)由η=放得，柴油燃烧需放出的热量： Q放===2.1×108J， 由Q放=mq得，需要柴油的质量： m油===5kg， 18．（1）；（2）；（3）20%。 【详解】解：（1）水的质量 水吸收的热量 （2）燃气放出热量 （3）燃气灶烧水效率 答：（1）水吸收的热量； （2）燃气放出热量； （3）燃气灶烧水效率20%。 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 $