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** 聚焦“内能的利用”单元，以科技前沿（如歼-35战机、新能源电车）和生活应用（热水器、风光互补灯）为情境，覆盖能量守恒、热值、热机效率等核心知识点，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/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|永动机原理、能量转化与转移、热机冲程|结合“歼-35”航空煤油考查热值特性，情境具时代性| |填空题|5题|能源分类、热机冲程判断、热值图像分析|热水器效率计算融合比热容与热值，体现实际应用| |实验题|1题|比较不同物质吸热、探究燃料热值|控制变量法设计，培养科学探究能力| |计算题|2题|热机功与效率、混合动力汽车牵引力计算|结合汽车行驶场景，强化科学推理与模型建构|

第十四章 内能的利用 一、单选题 1．如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水冲击叶片，叶片转动对外做功。同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。下列关于这款永动机的分析，正确的是（　　） A．高处水下落过程中机械能守恒 B．这款永动机的机械效率为100% C．这款永动机利用内能对外做功 D．这一设想不符合能量守恒定律 2．一粒水稻种子从土壤萌发、生长，最终成为餐桌上的米饭，经历了复杂的能量转化与转移过程。下列描述中，正确反映其主要能量变化的是（     ） A．光合作用将太阳能转化为化学能，再通过食物链逐级传递 B．种子萌发时，土壤中的有机物直接转化为光能和机械能 C．收割水稻时，柴油机的化学能全部转化为稻谷的化学能 D．煮饭过程中，电能完全转化为米饭的内能并储存在其中 3．走马灯底部蜡烛如图所示，扇叶在热空气的驱动下转动起来，其原理与下面汽油机的哪个冲程相似（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 4．如图所示，甲、乙、丙的三套装置完全相同，燃料质量、液体质量及液体初温均相同，不考虑热量损失，点燃后燃料稳定燃烧直至尽，同一套装置中液体单位时间内吸热相等，三套装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，下列判断正确的是（　　） A．两种液体的比热容之比 B．两种燃料的热值之比 C．时间段甲、乙液体吸收的热量之比 D．时间段乙中液体a与时间段丙中液体b吸收的热量之比 5．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 6．在纪念抗战胜利阅兵式上，国产新型战机“歼-35”挂弹受阅。现场解说提到：“该机携带的航空煤油具有较高热值，可保障战机长时飞行。”航空煤油（     ） A．含有的热量多 B．燃烧越充分热值越大 C．剩余部分的热值不变 D．燃烧产生的热量多 7．如图所示是某地区使用的“风光互补”景观照明灯它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．蓄电池白天充电时，蓄电池将电能转化为化学能 B．利用风力发电时，将电能转化为机械能 C．光电池板工作时，是将太阳能转化为化学能 D．照明灯工作时，是将内能转化为电能 8．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　） A．燃料燃烧时发热 B．用热水袋取暖 C．钻木取火 D．电动机带动水泵把地下水送到地面 二、填空题 9．某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。现将 10kg 的水从 20℃加热到 39℃，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，需要______m3 的天然气。真实情况下，上述加热过程需要消耗天然气 21.3g，则该热水器的加热效率为______%。[c 水=4.2×103J/（kg·℃），标准大气压下 q 天然气=3.8×107J/m3，ρ天然气=0.71kg/m3] 10．如图所示，是汽油机的四个冲程的结构图，图甲是________冲程。把机械能转化为内能的冲程是________图，使汽车获得动力的是________图。 11．A、B是常用的两种液体燃料，其完全燃烧释放的热量Q与质量的关系如图所示，由此可知A燃料的热值________B燃料的热值（选填“大于”“小于”或“等于”）。这两种液体燃料在燃烧过程中，将化学能转化为________能。现有A燃料2kg，用去1kg，则剩余A燃料的热值将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．随着国内电车的持续发展，目前已经出现部分电车的纯电续航里程可以达到1032千米。在使用过程中，纯电动汽车利用电动机主要将______能转化为机械能，实现废气零排放，与传统燃油车相比，主要优势是______。 13．太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将________能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。 三、实验题 14．为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 (1)在安装调整实验器材时，应先调节______（选填“A”或“B”）； (2)若要比较不同物质吸热的情况应选择______两图的装置进行实验； (3)小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表：通过分析表中数据可知，______的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了______这个物理量表示物体吸热能力的大小； (4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择______两图的装置进行实验。 四、计算题 15．随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了寻常百姓家。一辆以汽油为燃料的小汽车，在水平路面上匀速直线行驶2300s，发动机的实际功率为20kW。汽油的热值，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中： (1)发动机所做的功； (2)消耗汽油的质量。 16．2024年3月6日，全球最大的新能源汽车制造商宣布了最新版电车的上市，又一次拉开新能源电车和燃油车的第四轮价格之战，有一种混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当以混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。该油电汽车空车质量1120kg，电池容量44kW·h，汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1，取10N/kg。求： (1)所用燃料的热值为，在上述某行驶过程中消耗10kg燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少? (2)小明爸爸的体重为80kg，小明爸爸独自驾驶该油电汽车匀速行驶时，汽车受到的牵引力是多少? (3)小明爸爸独自驾驶该油电汽车行驶，其的速度随时间的变化图像如图所示，则该油电汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功及功率各是多少? 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 D A C A A C A B 1．D 【详解】AB．设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，机械能不守恒，由于摩擦力的存在，机械效率要小于100%，故AB错误； C．永动机是利用机械能工作的，不是内能对外做功，故C错误； D．永动机违背了能量守恒定律，是不可能实现的，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】A.水稻进行光合作用，把太阳能转化成有机物里的化学能；水稻被人食用，能量沿着食物链逐级传递，故A符合题意； B.种子萌发时，是种子自身储存的有机物分解，释放能量；土壤不为种子提供有机物，也不会转化为光能和机械能，故B不符合题意； C.收割水稻时，柴油机将化学能转化为内能，再转化为机械能，不会转化为稻谷的化学能，故C不符合题意； D.煮饭过程中，电能只有一部分转化为米饭的内能，也会有一部分内能散失到空气中，故D不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】走马灯原理：蜡烛加热空气→空气受热密度减小→热空气上升推动扇叶转动→这是内能转化为机械能的过程。汽油机四个冲程对应能量转化：吸气冲程：进气门开，活塞下行吸入混合气（无能量转化）；压缩冲程：活塞上行压缩气体，机械能转化为内能（温度升高）；做功冲程：火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀推动活塞下行，内能转化为机械能​；排气冲程：活塞上行排出废气（无能量转化）。走马灯扇叶转动是热空气膨胀推动的结果，对应内能→机械能，与汽油机的做功冲程本质相同。​故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．对比甲、丙两个实验可知，实验所用燃料相同，两种液体a、b加热相同的时间吸收的热量相同，由图丁可知，时间段内，液体b的温度变化为，液体a的温度变化为，两种液体的比热容之比 故A正确； B．对比甲、乙两个实验可知，实验所用液体种类、质量、初温都相同，燃料不相同，燃料完全燃烧提供的热量都被液体a吸收，燃料1时液体a升高的温度为，燃料2时液体a升高的温度为，两种燃料的热值之比 故B错误； C. 时间段，甲、乙装置中燃料的种类不同，加热液体的种类和质量相同，相同时间液体升高的温度不同，液体吸收的热量不同，，故C错误； D．时间段，乙中液体a吸收的热量 时间段，丙中液体b吸收的热量 时间段乙中液体a与时间段丙中液体b吸收的热量之比 故D错误。 故选A。 5．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。 6．C 【详解】A．热量是过程量，只能描述为“吸收/放出热量”，不能说物体“含有热量”，故A错误； B．热值与燃烧充分程度无关，只由燃料种类决定，故B错误； C．剩余煤油的种类不变，因此热值不变，故C正确； D．燃料燃烧放出热量的多少 = 热值×燃料质量，仅热值高不能说明燃烧产生的总热量多，故D错误。 故选C。 7．A 【详解】A．蓄电池白天充电时，蓄电池将电能转化为化学能储存起来，故A符合题意； B．风能属于机械能的一种，利用风力发电时，将机械能转化为电能，故B不符合题意； C．光电池板工作时，是将太阳能转化为电能，故C不符合题意； D．照明灯工作时，是将电能转化为光能，故D不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能，属于能量的转化，故A不符合题意； B．用热水袋取暖，是热传递过程，内能从热水袋转移到其它物体向上，属于能量的转移，故B符合题意； C．钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意； D．电动机带动水泵把地下水送到地面，电动机工作时将电能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选B。 9． 不可再生 2.1×10-2 70 【详解】[1]天然气是经过数百万年地质变化形成的化石能源，短期内无法再生，因此属于不可再生能源。 [2]水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(39℃-20℃)=7.98×105J 由于Q放=Q吸，由Q放=qV得，需要天然气的体积 [3]21.3g天然气的体积 其完全燃烧放出的热量Q放=qV气=3.8×107J/m3×3×10-2m3=1.14×106J 加热效率 10． 吸气 乙 丙 【详解】图甲中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；把机械能转化为内能的是压缩冲程，该冲程进气门、排气门关闭，活塞向上运动，符合题意的是图乙；使汽车获得动力的是做功冲程，该冲程进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合题意的是图丙。 11． 小于 内 不变 【详解】[1]如图，等质量的燃料A和燃料B完全燃烧，燃料A放出的热量更少，所以燃料A的热值小于燃料B的热值。 [2]燃料燃烧过程中，将储存的化学能转化为内能，释放热量。 [3]热值是燃料的特性，与燃料种类有关，与质量、放出的热量以及燃烧情况等无关，所以剩余A燃料的热值将不变。 12． 电 环保低碳 【详解】[1]纯电动汽车利用电动机工作时，主要消耗电能，并将其转化为机械能。 [2]纯电动汽车实现废气零排放，与传统燃油车相比，不产生有害气体，主要优势是环保低碳。 13． 可再生 太阳 电 【详解】[1]太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。 [2]光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。 [3]风力发电机的作用是将风能转变为电能。 14．(1)B (2)甲乙 (3) 水 比热容 (4)甲丙 【详解】（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置。 （2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验。 （3）[1]比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。通过分析表中数据知道，质量相同的水和色拉油，加热相同的时间，色拉油的末温高，升高的温度多，说明色拉油的吸热能力弱，水的吸热能力强。 [2]不同物质的吸热本领不同，比热容是描述物质吸热本领大小的物理量。 （4）比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、丙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化来反映的。 15．(1) (2)4kg 【详解】（1）发动机所做的功 （2）消耗的汽油完全燃烧放出的热量 消耗汽油的质量 16．(1) (2)1200N (3)，18000W 【详解】（1）放出的总热量 （2）总质量 总重力 则阻力 因为汽车匀速行驶，F=f，所以牵引力。 （3）该汽车的路程 故牵引力做功 功率 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 $