第十四章 内能的利用 单元练习- 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”，以长征火箭发射、古代省油灯等真实情境为载体，覆盖热值、能量转化、内燃机冲程等核心知识点，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|热值特性、能量转化判断、内燃机冲程|结合航天科技（长征十二号）、社会热点（烟花燃放）创设情境| |填空题|5|四冲程内燃机、能量转化过程、效率计算|融入科技小制作（塑料瓶实验）、传统生活（围炉煮茶）| |实验题|1|比热容探究、控制变量法|通过水和煤油吸热对比实验，培养科学探究能力| |计算题|2|压强、功率、热效率综合计算|联系观光艇航行、天然气烧水等实际问题，提升综合应用能力|

第十四章 内能的利用 一、单选题 1．2025年11月10日，长征十二号运载火箭在海南商业航天发射场成功发射卫星互联网低轨13组卫星，推动我国卫星互联网组网进程。如图，火箭起飞时，发动机内的燃料剧烈燃烧，下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧过程中，其热值变大 B．燃料燃烧将内能转化为化学能 C．燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变 D．发动机的效率能达到100% 2．中国航天科技集团全年预计实施100次左右的发射任务，位居世界前列。火箭发射用液氢作燃料，是因为液氢（　　） A．比热容大 B．含有热量多 C．热值大 D．沸点低 3．如图所示，烧开水时壶盖可能被顶开，这个过程与内燃机的某个冲程类似。下列说法正确的是（　　） A．该过程是机械能转化为内能 B．该过程与内燃机的做功冲程类似 C．内燃机处于与该过程类似的冲程时进气门是打开的 D．内燃机与该过程类似的冲程是依靠飞轮惯性完成工作的 4．如图所示是古代的省油灯，使用时往上方容器中注油，往下方夹层里注水，点燃浸在油中的棉芯，油灯就发光了。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏，注水于盏唇窍中，可省油之半。”c陶瓷>c铜，下列说法不正确的是（　　） A．冷水吸收热量，进一步降低了油的温度 B．在燃烧过程中，油的热值和比热容都变小 C．从相同大小的火焰吸收相同的热量，陶瓷升温比铜慢 D．瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中油的温度低，油蒸发慢，因此省油 5．记忆合金是一种特殊的材料，能够记住自身的形状，不论发生怎样的形变，稍微加热就会恢复如初。如图所示为“记忆合金魔轮”，安装在魔轮上的记忆合金弹簧在高于其“转变温度”的水中缩短，在空气中伸长，在力的作用下，魔轮便转动起来了。若在下面放上热水，魔轮就会不停地转下去，就制成了一个“永动机”。下列有关说法正确的是（     ） A．此魔轮“永动机”的设想遵循能量守恒定律 B．“魔轮”不停转动过程中不会消耗任何能量，节约能源 C．记忆合金弹簧在空气中伸长、在热水中缩短时，是自己创造的能量 D．“永动机”是不可能实现的 6．下列现象与能量转化的说法对应错误的是（    ） A．木材燃烧发光发热；内能转化为化学能和光能 B．用锯锯木头，锯条变热了；机械能转化为内能 C．植物进行光合作用；光能转化为化学能 D．电动机通电后转动起来；电能转化为机械能 7．如图所示是2025年11月22日浏阳市中南烟花专场周末焰火“一朵属于我的烟花”精彩瞬间。燃放烟花过程中主要的能量转化情况如同火箭发射时主要的能量转化情况，是以下选项中的（    ） A．化学能机械能内能 B．化学能内能机械能 C．电能内能机械能 D．化学能光能内能 8．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、填空题 9．四冲程内燃机的一个工作循环包括吸气冲程、______冲程、做功冲程和排气冲程；做功冲程将______能转化为机械能。 10．如图所示，小明在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。活塞飞出的过程相当于热机的________冲程，该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的________能。 11．如图“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料，茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃，消耗了100g木炭、则水吸收的热量是______；若这些热量完全用来加热煤油，可以使______kg煤油温度升高30℃。[，] 12．某蒸汽机工作时，若燃料完全燃烧放出的热量为，其中转化为机械能的那部分能量为，则该蒸汽机的能量转化效率为______。 13．某团队的同学们制作的简易汽轮机模型如图所示。实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→______→______，某同学测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能______。（答出一条即可） 三、实验题 14．用图中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。 (1)安装图中实验器材时，应采取___________（填“从上到下”或“从下到上”）的顺序。实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、___________相同的水和煤油。 (2)本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热，实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表。分析表中实验数据可知，升高相同的温度，水的加热时间长，说明___________（填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 加热时间/min 1 2 3 4 温度/℃ 煤油 22 24 26 28 水 21 22 23 24 (3)下列现象不能用本实验的结论来解释的是___________。（填字母） A．夏天在教室洒水降温 B．汽车的发动机用水来冷却 C．沿海地区昼夜温差较小 (4)酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值将___________（填“变大”“变小”或“不变”）。 四、计算题 15．如图是某景区的观光艇，该观光艇空艇质量为800kg，最大载重量480kg。小明乘坐观光艇满载游玩时，发动机的输出功率为4.2×104W，航速为36km/h。（g=10N/kg，q柴油=4.2×107J/kg）求： (1)若观光艇空艇放在水平沙滩上，与沙滩的接触面积是5m2，则观光艇对沙滩的压强是多少？ (2)小明游玩时观光艇受到水的平均阻力是多大？ (3)若发动机的效率为40%，小明游玩30min需要消耗柴油的质量是多少？ 16．如图所示新型的天然气灶既环保又节能。小明家用天然气灶给质量为2.5kg，初温为20℃的水加热。求：[，] (1)若要放出的热量，需要完全燃烧天然气的质量是多少？ (2)若上述天然气燃烧放出的热量有50%被水吸收，则水吸收的热量是多少？ (3)水温会升高到多少摄氏度？ 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C B B D A B B 1．C 【详解】A．热值是燃料的特性，与质量和是否完全燃烧无关，则燃料燃烧过程中，其热值不变，故A错误； B．燃料燃烧时将化学能转化为内能，故B错误； C．根据能量守恒定律可知燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变，故C正确； D．火箭发动机在工作时不可避免地做额外功，所以发动机的效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．比热容大的物质适合做冷却剂，和燃料的选择无关，故A不符合题意； B．“热量”是过程量，只能说“吸收或放出热量”，不能说“含有热量”，表述本身错误，故B不符合题意； C．液氢的热值大，意味着相同质量的液氢完全燃烧时，能放出更多的热量，能为火箭提供巨大的推力，故C符合题意； D．沸点低不是选择火箭燃料的关键因素，故D不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】烧开水时壶盖可能被顶开伴随着能量的转化是将内能转化为机械能，内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，所以该过程能量转化跟内燃机的做功冲程相同，做功冲程进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，在热机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的。故ACD错误，B正确。 故选B。 4．B 【详解】A．冷水温度较低，油的温度较高，存在温度差，又因为水的比热容较大，则冷水会吸收油的热量，从而进一步降低油的温度，故A正确，不符合题意； B．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关；比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关。在燃烧过程中，油的种类不变，所以油的热值和比热容都不会变小，故B错误，符合题意； C．从相同大小的火焰吸收相同的热量，根据可知，当Q和m相同时，比热容c越大，温度变化量越小，陶瓷升温比铜慢，故C正确，不符合题意； D．液体的蒸发与液体的温度有关，温度越低，蒸发越慢，瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中油的温度低，油蒸发慢，因此省油，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】A．这个魔轮看似能持续转动，实际是消耗热水的内能来获得动力，它的“永动”设想是想不消耗能量永久工作，本质违背了能量守恒定律，故A错误； B．魔轮转动的能量来自热水的内能，转动过程中需要持续消耗热水的内能，并非不消耗任何能量，故B错误； C．记忆合金弹簧在空气中伸长、在热水中缩短时，是内能与机械能之间发生了转化，并不是自己创造的能量，故C错误； D．所有不消耗能量就永远工作的“永动机”都违背能量守恒规律，不可能实现，故D正确； 故选D。 6．A 【详解】A．木材燃烧，发光发热，是化学能转化为内能和光能，故A错误，符合题意； B．用锯锯木头，过一会锯条变热了，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故B正确，不符合题意； C．植物进行光合作用，是光能转化为化学能，存储在植物体内，故C正确，不符合题意； D．电动机通电后转动起来，是电流做功，将电能转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选A。 7．B 【详解】烟花爆炸是烟花里面的燃料发生化学变化，产生高温高压的燃气，然后膨胀对外做功，推动空气高速流动而发出爆炸声，并伴随火光出现；这个过程中发生主要的能量转化是化学能→内能→机械能。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．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。 9． 压缩 内 【详解】[1][2]四冲程内燃机的一个工作循环依次包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。做功冲程是内燃机对外做功的核心冲程。在这个冲程中，压缩冲程结束时，汽油机的火花塞点燃混合气体或柴油机的喷油嘴喷出柴油遇高温空气自燃，气体迅速膨胀推动活塞向下运动，带动曲轴转动。此时，燃料燃烧释放的内能转化为机械能，为机械提供动力。 10． 做功 机械 【详解】[1]塑料瓶内的乙醚燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞瞬间向前飞出一段距离，这与热机的做功冲程中燃气推动活塞做功的过程是相似的，所以活塞飞出的过程相当于热机的做功冲程。 [2]在活塞飞出的过程中，乙醚燃烧释放出内能，高温高压的燃气推动活塞运动，使活塞获得了动能，也就是将乙醚燃烧产生的内能转化为了活塞的机械能。 11． 6 【详解】 水吸收的热量 热量完全被煤油吸收，所以煤油吸收的热量 煤油的质量 12．25% 【详解】【小题1】由能量转化效率公式，则该蒸汽机的能量转化效率 13． 内能 机械能 扇叶不转动的核心问题是 “蒸汽无法有效推动扇叶”，常见原因包括：酒精灯加热不足，水未沸腾或产生的蒸汽量过少、压力过低，无法提供足够的冲击力；扇叶与转轴之间的摩擦过大，如转轴生锈、安装过紧等，蒸汽的推力不足以克服摩擦力；蒸汽喷出方向与扇叶受力方向不匹配，如喷口偏离扇叶，导致蒸汽无法有效冲击扇叶；扇叶质量过大，惯性过大，蒸汽推力无法使其启动。 【详解】[1][2]首先，酒精灯燃烧，发生化学反应，化学能转化为内能，这些内能传递给易拉罐内的水，使水的温度升高，变成水蒸气。 然后，水蒸气从易拉罐中喷出，推动扇叶转动，这个过程中，水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 [3]略。 14．(1) 从下到上 质量 (2)水 (3)A (4)不变 【详解】（1）[1]安装图中实验器材时，因要用酒精灯的外焰加热，所以应采取从下到上的顺序。 [2]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、质量相同的水和煤油。 （2）分析实验数据可知：升高相同的温度，水的加热时间长，即水吸收的热量多，说明水的吸热能力更强。 （3）A．夏天，在教室的地面上洒水，由于水蒸发从周围吸热，会使人感觉凉爽，与水的比热容大小无关，故A符合题意。 B．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，故B不符合题意； C．在沿海地区，水是比较多的，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低得少，使得昼夜温差小，故C不符合题意。 故选A。 （4）热值是燃料本身的一种特性，与物质的种类有关，不随物质质量的变化而变化，所以酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值不变。 15．(1)1.6×103Pa (2)4200N (3)4.5kg 【详解】（1）观光艇空艇放在水平沙滩上时，压力为F=G空=m空g=800kg×10N/kg=8000N 观光艇对沙滩的压强为 （2）根据 可知发动机牵引力为 由二力平衡可知，小明游玩时观光艇受到水的平均阻力为f=F牵=4200N （3）游玩30min输出的有用功为W有=Pt=4.2×104W×30×60s=7.56×107J 需要完全燃烧柴油放出的热量为 需要消耗柴油的质量为 16．(1) (2) (3)50℃ 【详解】（1）需要完全燃烧天然气的质量 （2）水吸收的热量 （3）水升高的温度 水的末温 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 $