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** 本单元卷聚焦初中物理“内能的利用”，通过长征八号火箭、抽水蓄能电站等科技情境及电热水壶等生活实例，覆盖比热容、能量转化、热机效率等核心知识点，适配单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题/30分|比热容、机械能转化、热机冲程|结合2026春晚《追影》节目考查动能势能变化| |填空题|5题/15分|热值、热机转速、熔盐储能|以长征八号火箭液氢燃料考查热值应用| |实验题|2题/20分|燃料热值比较、动能影响因素|通过“空气炮”实验探究内能转化，强化科学思维| |计算题|2题/30分|热量计算、热机效率|联系锅炉烧水、电热水壶实际，提升问题解决能力|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．甲、乙两物体的质量和初温相同，把甲投入一杯冷水中，热平衡后水温升高。把甲取出后，再投入乙，热平衡后水温又升高，不考虑甲、乙、水三者与外界的热量交换。由此可知（   ） A．甲的比热容大 B．乙的比热容大 C．一样大 D．无法确定 2．如图所示，这是西北地区首个抽水蓄能电站——镇安抽水蓄能电站。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。用电高峰时，水沿自流排水洞自动向下流动的过程中（　　） A．水的动能减小 B．水的重力势能减小 C．水的机械能增大 D．水的动能转化为重力势能 3．2026年春晚《追影》节目里，舞者乘威亚凌空而行，减速上升，身姿轻盈如踏云逐月。在此过程中，若不考虑空气阻力，下列关于舞者动能与重力势能的说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能减小 B．动能增大，重力势能不变 C．动能不变，重力势能增大 D．动能减小，重力势能增大 4．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．乙图做功冲程是靠曲轴的惯性完成的 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 5．内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（     ） A．7% B．28% C．31% D．34% 6．关于汽油机和柴油机描述正确的是（　　） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．二者在做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能 C．做功冲程时，若每次对外做功1000J，则3000r/min的发动机的功率为20kW D．一个单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1s内该汽油机活塞做功25次 7．如图所示，游客乘坐的“云间缆车”穿梭于陡峭的山峰之间。下列关于缆车匀速上升运行的过程中说法正确的是（    ） A．动能转化为重力势能 B．机械能总量保持不变 C．动能减小，机械能也减小 D．重力势能增大，机械能也增大 8．如图所示，下列四个实验表述正确的是（　　） A．如甲图，试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的 B．如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物；说明分子间有引力 C．如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 D．如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度升高 9．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，两种燃料质量相同，燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．实验中应控制两种燃料燃烧的时间相同 B．燃料燃烧放出热量的多少是通过加热的时间来反映的 C．甲烧杯水吸收热量与乙烧杯水吸收热量之比是4∶3 D．燃料1的热值与燃料2的热值之比是3∶2 10．如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁 B．图乙冲程是做功冲程 C．图甲冲程是将所有的内能转化为机械能的过程 D．图丁冲程是机械能转化为内能的过程 二、填空题 11．2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的_______大，它燃烧过程中将化学能转化为_______能。 12．某四冲程汽油机正常工作时它每秒对外做功20次，则该汽油机的飞轮转速为_______r/min。若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功_______J。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 13．如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼。已知扶梯以的速度匀速上行。则在上升过程中，小华的动能________（选填“变大”、“变小”或“不变”），机械能将________（选填“变大”、“变小”）。扶梯对他做功的功率是________W。（取） 14．如图所示是在青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市建成的熔盐塔式储能光热电站，是我国光热发电技术的重大突破。由多面定日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器，利用阳光对塔顶流动的熔盐（液态盐）进行加热，能把的熔盐加热到。若整个循环系统有熔盐，熔盐的比热容取，这相当于完全燃烧______吨煤放出的热量。（） 15．如图甲所示的是我国古代的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，该过程中的能量转化与图______（选填“乙”或“丙”）能量转化类似。 三、作图题 16．如图，在旗杆的左侧或右侧，用“”画出被海风吹拂飘扬的旗帜，并在虚线框中标出发生的时间。（“”表示白天，“△”表示晚上） 四、实验题 17．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择__________两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过__________来反映的；（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）； (2)比较不同物质吸热特点，应选择__________两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过__________来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）； (3)某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热，分别记录加热时间和温度，根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度（T）随时间（t）变化的图像如图丁所示。若液体b是水，液体a的比热容是_______J/（kg·℃）。 18．某学习小组在进行“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，所用的器材有：不同质量的小钢球、木块和表面平整的长木板（带凹槽的斜面）等。实验装置如图所示，其中mA=mB<mC，hA=hC>hB。 (1)该实验所探究的动能是指 （只有一个正确选项，将选项字母填到横线上）； A．小球撞击木块后小球的动能 B．小球撞击木块后木块的动能 C．小球在斜面上的动能 D．小球到达水平木板时的动能 (2)甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的________； (3)对比甲、乙两次实验，可以探究物体动能大小与________的关系； (4)在乙、丙两次实验中，若木块滑行过程中，木块克服摩擦所做的功分别为W1和W2，则 W1________W2；（选填“>”“<”或“=”） (5)如果在探究动能与质量的关系时，发现木块运动到了长木板的末端之外。在不更换实验器材的条件下，最方便的解决办法是 ___________。 五、计算题 19．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从19℃加热到100℃，燃烧了某种燃料（）共4kg。则：[] (1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？ (2)4kg燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (3)此锅炉的效率是多少？ 20．小明购买了一电热水壶，最大注水量为2kg，已知加热丝每分钟放热，在最大注水量下加热10min，水温从20℃升至沸点。水的比热容为，大气压为标准状况。求： (1)水吸收的热量； (2)加热丝放出的热量及加热效率η。 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 9 10 答案 B B D C D D D B D D 1．B 【详解】两次水升高的温度均为，根据吸热公式，可得两次水吸收的热量相等；不计热量交换，因此甲、乙放出的总热量相等，即；设冷水初温为，甲、乙的初温都为：甲放入后，热平衡时甲的末温为，甲降低的温度 乙放入后，热平衡时乙的末温为，乙降低的温度 因此可得；已知甲、乙质量相等、放出热量相等，根据放热公式变形得，、相同时，越大，比热容越小，因此，故选B。 2．B 【详解】用电高峰时，水沿自流排水洞自动向下流动的过程中，是从高处的上水库流向低处的下水库。 A．水从高处流向低处，速度变大，质量不变，所以水的动能增大，故A错误； B．水的质量不变，高度降低，所以水的重力势能减小，故B正确； C．由于水流动过程中存在摩擦，一部分机械能会转化为内能，所以水的机械能会减小，故C错误； D．水从高处流下，是重力势能转化为动能，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】舞者质量不变，减速上升说明速度减小、高度增大，因此舞者的动能减小，重力势能增大，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．C 【详解】A．四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，对外做功，获得动力，其余三个冲程是靠曲轴的惯性完成的，故A错误； BCD．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内的酒精燃烧产生的高温高压气体对纸杯做了功，易拉罐内气体的内能减小，温度降低，易拉罐内气体的内能转化为纸杯的机械能，丙图中两气门均关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能，二者能量转化不同，故BD错误，C正确。 故选C。 5．D 【详解】从能量流向图可知，用于输出有用功的占比为，因此该内燃机的效率为，故选D。 6．D 【详解】A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误； B．二者在做功冲程中，避免不了会向周围的环境中放热，存在能量的损失，因此不可能将燃料释放的能量100%转化为机械能，故B错误； CD．汽油机的飞轮转速为3000r/min=50r/s，即飞轮1s转动50圈，因为燃气对外做功一次，飞轮转动两圈，所以该汽油机1s对外做功25次，若每次对外做功1000J，则3000r/min的发动机1s做功为 则3000r/min的发动机的功率为，故C错误，D正确。 故选D。 7．D 【详解】缆车匀速上升运行的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变，高度变大，则重力势能变大，机械能变大。因动能不变，所以不是动能转化为重力势能。故D正确，ABC错误。 故选D。 8．B 【详解】A．甲图，试管中的水在加热过程中，火焰的热量传递给水，使水的内能增加，这是通过热传递的方式改变内能，故A错误； B．分子间存在引力和斥力，乙图，两块表面光滑的铅块紧压后能挂起重物，说明分子间存在引力，使得铅块不易分开，故B正确； C．丙图，燃气推动活塞向下运动，是燃气的内能转化为活塞的机械能，而不是活塞的机械能转化为燃气的内能，故C错误； D．丁图，水在沸腾过程中虽然持续吸热，但温度保持不变，这是液体沸腾的特点，故D错误。 故选B。 9．D 【详解】A．本实验的目的是探究不同燃料燃烧放热能力的差异，需要让两种燃料完全燃烧，比较它们完全燃烧放出热量的多少，而不是控制燃烧时间相同。因为不同燃料的燃烧速度可能不同，控制燃烧时间相同不能保证燃料完全燃烧，也就无法准确比较它们的放热能力，故A错误； B．在本实验中，燃料燃烧放出的热量被水吸收，根据Q吸=cmΔt，在水的质量m和比热容c相同的情况下，水吸收热量的多少是通过水升高的温度Δt来反映的，而不是加热时间，故B错误； C．已知水的质量m和比热容c都相同，根据Q吸=cmΔt，由图丙可知，甲杯水升高的温度 乙杯水升高的温度 则甲烧杯水吸收热量Q甲=cmΔt甲，乙烧杯水吸收热量Q乙=cmΔt乙，那么 故C错误； D．实验中忽略热量的散失，燃料完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，即Q放=Q吸。 根据Q放=mq，两种燃料质量m相同，设燃料1的热值为q1，燃料2的热值为q2，则Q放1=mq1，Q放2=mq2。 因为Q放1=Q甲， Q放2=Q乙，且，所以 即燃料1的热值与燃料2的热值之比是3∶2，故D正确。 故选D。 10．D 【详解】ABD．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。一个工作循环的正确顺序是：乙丁甲丙。故AB错误，D正确； C．甲图为做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，但转化过程中会有能量损失，因此不可能所有的内能都转化为机械能，故C错误。 故选D。 11． 热值 内 【详解】[1]该火箭的芯二级以液氢为燃料，主要原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比，氢可以释放出更多的热量。 [2]燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。 12． 2400 1.38×108 【详解】[1]汽油机一个工作循环，飞轮和曲轴转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，因此若汽油机每秒对外做功20次，则每秒飞轮转40圈，每分钟飞轮转2400圈，因此该汽油机的飞轮转速为2400r/min。 [2]完全燃烧10kg汽油放出的热量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J 该汽油机的效率为30%，则可以对外做功W=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J 13． 不变 变大 150 【详解】[1]动能与质量、速度有关，小华质量不变，扶梯匀速上行（速度不变），因此动能不变。 [2]机械能等于动能与重力势能之和，动能不变，小华高度升高，则重力势能变大，因此机械能变大。 [3]首先计算扶梯的倾斜速度的竖直分量：由几何尺寸（高 3m、水平长 4m），扶梯长度 用时 小华的重力 重力做功 功率 14．48 【详解】熔盐吸收的热量为 相当于完全燃烧煤的质量为 15．丙 【详解】将推杆迅速推入牛角套筒时，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，是将机械能转化为内能；图乙中两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；图丙中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故此过程能量转化与图丙的工作过程一致。 16． 【详解】白天，陆地的比热容较小，海水的比热容较大，经过同样时间太阳的照射，沙滩的温度升高比较快，上方的空气受热膨胀形成上升的暖气流，此时由海洋上的冷空气来补充，故形成了海洋吹向陆地的风，叫做海风，夜晚则相反，形成的是陆风。 17．(1) 甲、乙 温度计上升示数 (2) 甲、丙 加热时间 (3) 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，需要控制被加热的液体种类和质量相同，只改变燃料种类，所以应选择甲、乙两图进行实验。 [2]燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计上升示数来反映的，液体吸收的热量越多，温度上升越高。 （2）[1]比较不同物质吸热特点，需要控制燃料种类相同，只改变被加热的液体种类，所以应选择甲、丙两图进行实验。 [2]不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的，相同加热装置下，加热时间越长，液体吸收的热量越多。 （3）液体a和b的质量m相同，从图像可知，液体a从20℃升高到60℃，用时10min；液体b从20℃升高到60℃，用时20min，所以液体b吸收的热量是液体a的2倍，即，根据，可得，所以，液体b是水，所以，代入上式，可得 18．(1)D (2)初速度 (3)速度 (4)< (5)降低小球下滑的起始高度 【详解】（1）实验中，小球从斜面滚下，到达水平面时撞击木块，使木块移动，通过木块移动的距离来反映小球撞击木块前的动能大小。所以这里探究的动能是小球到达水平面时（即将撞击木块前）的动能，不是撞击后的动能，也不是在斜面上的动能。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （2）甲、丙：质量不同，从同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的初速度。 （3）从图上看，甲、乙，，但 （高度不同），小球到达水平面时的速度不同，所以探究的是动能与速度的关系。 （4）乙、丙中，，且 ，所以释放后小球C所具有的动能更大，与木快撞击后，推动木块滑行的距离更远，因为同一木块重力相同，压力相等，接触面粗糙程度相同，所以摩擦力大小相等，根据W=fs可知，丙图中木块克服摩擦力所做的功更大，即。 （5）木块运动到长木板末端之外，说明木块速度太大，滑行距离太长。不换器材的情况下，最方便的解决办法是降低小球下滑的高度（减小小球到达水平面的速度）。 19．(1)6.804×107J (2)1.344×108J (3)50.6% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）燃料完全燃烧放出的热量 （3）锅炉的效率 20．(1)6.72×105J (2)1.12×106J，60% 【详解】（1）标准大气压下水的沸点为100℃，所以水吸收的热量 （2）加热丝放出的热量 加热效率 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 $