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

**基本信息** 围绕“内能的利用”单元，涵盖热值、热机效率、能量转化等核心知识点，结合长征火箭、机械狗等科技情境与烧水、纸火箭等生活场景，通过多样题型落实物理观念与科学探究，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热值特性、热机冲程、能量转化|结合9.3阅兵导弹、汽油机能量流向图，考查科学思维| |填空题|5|燃料选择、冲程判断、热效率计算|联系长征火箭燃料热值，强化物理观念| |作图题|1|四冲程内燃机做功冲程|通过示意图考查模型建构能力| |实验题|2|热值比较、吸热能力探究|设计控制变量实验，培养科学探究素养| |计算题|2|热量计算、热机效率|结合家庭烧水、机械狗工作场景，体现学以致用|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．下列关于燃料热值的说法中，正确的是（   ） A．燃料燃烧时，燃料的质量越大，热值越大 B．燃料燃烧后放出的热量多，热值就一定大 C．不同燃料的热值一般不同 D．当燃料未燃烧时，其热值为零 2．9.3阅兵式上，“东风-5C”液体洲际导弹首次惊艳亮相，如图所示。该导弹以二甲基肼为燃料，可以携带8~10个当量各为几十吨的分导弹头，导弹在飞行过程中轨迹没有任何规律，打击范围覆盖全球。下列说法正确的是（　　） A．使用二甲基肼为燃料，是因为它的比热容大 B．燃料的化学能可以全部转化为导弹的机械能 C．导弹整个飞行过程中机械能守恒，能量守恒 D．燃气对导弹做功，燃气内能会减小 3．如图所示，这是某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值q取。以下说法正确的是（     ） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．消耗10kg汽油可输出的有用功 C．在压缩冲程中，该汽油机汽缸中的气体内能减小 D．该汽油机的工作效率可达30% 4．关于内能及其利用，下列说法正确的是（　　） A．足球运动越慢，它的内能越小 B．热机的功率大，效率就一定高 C．有些物体没有内能 D．搓手暖和是通过做功的方式改变内能 5．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% 6．如图是某同学在实践活动中制作的简易汽轮机模型，下列有关说法正确的是（　　） A．酒精灯燃烧时，将内能转化为化学能 B．易拉罐里所装水增加的内能是通过热传递的方式获得的 C．蒸汽从罐中喷出，使扇叶转动，这是能量的转移 D．在制作简易汽轮机过程中，选择中性笔后端作为蒸汽喷嘴的实验效果会更好 7．提高热机效率对缓解能源紧缺非常重要。下列有关热机效率的说法正确的是（     ） A．尽量减少热机内部各部件间的摩擦可提高热机效率 B．实现“零排放”的新型燃料汽车的热机效率为100% C．使用的燃料热值越高，热机的效率越高 D．柴油机的效率一般低于汽油机的效率 8．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（　　） A．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．橡皮塞冲出后，试管中的水继续沸腾且吸收热量，温度升高 C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能不变 D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同 9．如图是单缸四冲程汽油机工作循环示意图，下列说法正确的是（　　） A．乙冲程是吸气冲程，吸入的是空气 B．丙冲程中气体内能将增大、温度升高 C．甲冲程把机械能转化为内能，使汽车获得了动力 D．一个工作循环的工作过程依次是丁、乙、丙、甲 10．某小组围绕热机开展了一系列探究。通过实验模拟热机的基本工作原理，如图甲，在试管内装些水，用软木塞塞住管口，将水加热一段时间后，软木塞被水蒸气推出。分析了汽油机的某个冲程，如图乙。为定量理解热机的效率，调研了某汽车汽油机的能量流向图，如图丙。下列说法正确的是（　　） A．若酒精灯的酒精燃烧不充分，酒精的热值变小 B．由图丙可得该汽车汽油机的效率为 C．图甲试管中水内能的增加，主要是通过做功的方式实现的 D．图甲软木塞从管口冲出过程的能量转化与图乙所示热机冲程是一致的 二、填空题 11．如图所示，是四冲程汽油机的______冲程，活塞的往复直线运动带动曲轴转动，将直线运动转化为______运动。 12．2025年2月11日下午5点30分，长征八号改运载火箭在海南文昌卫星发射中心拔地而起,顺利将卫星送入预定轨道，火箭主要用氢做燃料是因为氢的________大；升空时是将________能转化为机械能。 13．在发射纸火箭的活动中，将纸火箭发射筒内充满气体，按下发射气阀，火箭飞出，同时看到下端管口出现了明显的“白气”。发射过程中筒内气体的内能___________（选填“增大”“减小”或“不变”），这个过程中的能量转化与汽油机的___________（选填“压缩”或“做功”）冲程相同。 14．某汽车在水平路面匀速行驶，牵引力大小恒为，该汽车发动机的热效率为40%，则该过程中牵引力做的功为_____J，该车通过该路段消耗的汽油为_____kg。（汽油的热值为） 15．一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能_________（选填“增大”“不变”或“减小”），改变物体内能有两种方式，这是通过_________方式改变其内能的。10kg的水温度升高，水吸收的热量相当于完全燃烧_________m3的天然气。（假设热量无损失）[，] 三、作图题 16．如图所示，图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞的运动方向和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙中画出做功冲程中活塞的运动方向（用“”或“”表示），以及进气门、排气门的开闭情况（用“”表示）。 四、实验题 17．为探究煤油和菜籽油热值的大小关系，小明组装了如图所示的装置进行实验，实验开始时，两装置燃料和水的质量已知且相等，假设燃料燃烧时均匀放热。 (1)实验时，可以通过比较______（填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较煤油和菜籽油放出热量的多少； (2)实验测得的数据如表所示，小明认为燃料燃尽的时间过长，可以在燃烧时就读数比较，你认为这种说法______（填“正确”或“不正确”），理由是______； 加热时间 0 5 10 15 煤油 水温 20 100（刚好沸腾） 100（燃料刚好燃尽） 菜籽油 20 40 60 80（燃料刚好燃尽） (3)分析表中数据可知，______的热值更大； (4)小明利用实验数据计算出了两种燃料的热值，则他计算的燃料热值会比真实值______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 18．利用如图所示装置，可进行“探究不同物质吸热能力”和“探究不同燃料燃烧放热能力”的实验。 (1)在“探究不同物质吸热能力”与“比较不同燃料燃烧放热能力”这两个实验中，除图中所示测量工具外，都还需要的测量工具是__________；“探究不同物质吸热能力”的实验，应选择的器材组合是（在“A”“B”“C”“D”中选填两个序号）__________。 (2)在“探究不同物质吸热能力”时，同学们设计了两个方案比较不同物质吸热升温的特点：方案一：加热相同时间，比较升高的温度；方案二：升高相同温度，比较加热的时间。你认为_____________（填“方案一可行”“方案二可行”或“两方案都可行”）。 (3)在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验时，要求烧杯内液体的________、_______和初温都要相同。 (4)选用图乙D中的燃料a和燃料b进行实验，从燃料开始燃烧到燃料燃尽的过程中，记下了各个时刻烧杯中吸热物质的温度，绘制了如图丙所示图像，则可判断燃料__________（填“a”或“b”）的热值更大一些。 五、计算题 19．某家庭需要将质量为50kg、初温的水加热到作为生活用热水，他们利用天然气灶烧水，需燃烧天然气，已知天然气的热值，水的比热容，求： (1)、的水加热到需吸收的热量； (2)完全燃烧天然气放出的热量。 20．机械狗是基于仿生学采用4条步行腿构成的四腿仿生机器人。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10分钟移动1200m。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中，机械狗的发动机消耗100kg燃油，提供了1.4×109J的有用功。（燃油的热值为4×107J/kg） (1)为了使用安全，该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃。已知质量为5kg的液压油的温度由30℃升高到80℃，吸收了5×105J的热量，该液压油的比热容为多少? (2)100kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少J? (3)该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少? 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 《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 C D D D C B A D B B 1．C 【详解】热值是燃料的固有特性，它只和燃料的种类有关，和燃料的质量、实际燃烧放出的热量多少、是否燃烧都没有关系，故C正确，ABD错误。 故选 C。 2．D 【详解】A．火箭选择燃料的核心依据是燃料热值大，相同质量的燃料完全燃烧能放出更多能量，不是因为比热容大，故A错误； B．能量转化过程中一定存在散热、克服摩擦等能量损耗，燃料的化学能不能全部转化为导弹的机械能，故B错误； C．导弹飞行过程中受空气阻力作用，同时发动机持续对导弹做功，能量守恒，但机械能不守恒，故C错误； D．改变内能的规律是：物体对外做功，自身内能减小。燃气对导弹做功，是燃气对外做功，内能转化为导弹的机械能，因此燃气的内能会减小，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量大小、燃烧情况无关，故A错误； BD．由图可知，该汽油机的工作效率为 10kg汽油完全燃烧放出的热量 由 可知输出的有用功，故B错误，D正确； C．在压缩冲程中，机械能转化为内能，汽缸中的气体内能增大，故C错误。 故选D。 4．D 【详解】A．足球运动快慢，是机械能的大小变化，与内能大小无关，故A错误； B．热机的功率大，则做功快，与效率的高低无关，故B错误； C．自然界中一切物体都是由分子和原子构成的，内能为分子动能和分子势能之和，所以一切物体都具有内能，故C错误； D．冬天搓手取暖，将机械能转化为内能，所以是通过做功的方式改变内能，故D正确。 故选D。 5．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。 6．B 【详解】A．酒精灯燃烧时，将酒精的化学能转化为水和水蒸气的内能，故A错误； B．易拉罐里的水吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方式改变内能的，故B正确； C．蒸汽从罐中喷出，使扇叶转动，将蒸汽的内能转化为扇叶的机械能，这是能量的转化，故C错误； D．中性笔后端的口径较大，作为喷嘴喷出的蒸汽分散，冲击力小，实验效果比较差，而选用口径较小的笔尖作为喷嘴，蒸汽喷出更集中，冲击力更强，实验效果更好，故D错误。 故选B。 7．A 【详解】热机效率的定义是热机用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的总能量的比值。 A．减少热机内部部件间的摩擦，可以减少额外功的损耗，让更多燃料燃烧释放的能量用于做有用功，能够提高热机效率，故A正确； B．任何热机工作时都不可避免会有热量散失、克服机械摩擦等额外能量损耗，不存在热机效率达到100%的热机，故B错误； C．燃料的热值仅代表燃料的放热能力，热机效率和燃料热值没有必然关联，就算使用高热值燃料，若能量损耗大，效率也不会更高，故C错误； D．柴油机的压缩比更大，能量利用程度更高，其热机效率一般高于汽油机，故D错误。 故选A。 8．D 【详解】A．试管中的水在升温过程中吸收热量，是通过热传递的方式增加内能的，故A错误； B．水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误； C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能，水蒸气的内能减小，故C错误； D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．判断冲程需看气门开闭和活塞运动方向，乙冲程中进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，不是单纯的空气，故A错误； B．丙冲程中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，压缩冲程中活塞对气体做功，气体的内能将增大、温度升高，故B正确； C．甲冲程中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此过程没有使汽车获得动力，也不是机械能转化为内能，故C错误； D．一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，甲冲程进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，所以正确的工作过程依次是乙（吸气）、丙（压缩）、丁（做功）、甲（排气），不是丁、乙、丙、甲，故D错误。 故选B。 10．B 【详解】A．热值是燃料本身的一种物理性质，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故A错误； B．热机的效率是指有用机械能占燃料完全燃烧释放总能量的比例。根据图丙，有用机械能的比例为，故B正确； C．图甲中，试管中的水从酒精灯吸收热量，导致温度升高，内能增加。这是通过热传递的方式改变了水的内能，而不是通过做功，故C错误； D．图甲中软木塞被冲出的过程，是试管内水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。图乙中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，火花塞未点火，这是汽油机的压缩冲程，此过程将活塞运动的机械能转化为燃气的内能，即两个过程的能量转化形式是不一致的，故D错误。 故选 B。 11． 做功 圆周 【详解】[1][2]由图可知，两气门都关闭，活塞向下运动，汽缸容积变大，同时火花塞发出电火花，所以是做功冲程，曲轴的作用是将活塞直线运动转化为圆周运动。 12． 热值 内 【详解】[1][2]火箭主要用氢做燃料是因为氢的热值大，和其它燃料相比较，燃烧同质量的氢放出的热量更多；升空时，燃料燃烧产生高温高压的燃气，燃气对火箭做功，将内能转化为机械能。 13． 减小 做功 【详解】物体对外做功时，内能会减小，发射过程中筒内气体对火箭做功，因此内能减小；该过程中是内能转化为机械能，汽油机的做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，二者能量转化形式相同。 14． 【详解】[1]该过程中牵引力做的功为 [2]由可知， 该车通过该路段消耗的汽油 15． 增大 热传递 0.01 【详解】[1]一壶水在炉火上加热，水不断吸收热量，水温升高，其内能增大。 [2]一壶水在炉火上加热，仅仅只是能量的转移，是通过热传递的方式改变内能。 [3]水吸收的热量为 天然气的体积为 16． 【详解】做功冲程中，进气门与排气门均关闭，燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，因此在图乙中将两个气门绘制为闭合状态，同时在活塞处标注向下的箭头。 17．(1)水升高的温度 (2) 不正确 没有控制燃料燃烧的质量相等 (3)煤油 (4)偏小 【详解】（1）实验时，可以通过比较水升高的温度来比较煤油和菜籽油放出热量的多少，水升高温度越多，表明水吸收的热量越多，则燃料释放的热量越多。 （2）[1][2]在燃烧3min时就读数比较，这种做法是错误的，原因是没有控制燃料燃烧的质量相等，不符合控制变量法思想。 （3）分析表中数据可知，燃料燃尽时，被煤油加热的水升高的温度较多，说明煤油释放的热量较多，煤油与菜籽油完全燃烧的质量相等，由知，煤油的热值更大。 （4）实验中用水吸收的热量当作燃烧完全燃烧释放的热量，而实验中燃料燃烧放出的热量没有被水完全吸收，存在热量损失，故测得的燃料完全燃烧释放的热量偏小，而燃料质量测量准确，由得，他计算的燃料热值会比真实值偏小。 18．(1) 天平和秒表 B、C (2)两方案都可行 (3) 种类 质量 (4)b 【详解】（1）[1]这两个实验都需要天平（控制质量）和秒表（测量时间） [2]“探究不同物质吸热能力”的实验中，需要用相同的加热装置、质量相同的不同物质，所以选择的器材组合是B、C。 （2）根据，方案一：加热相同时间，说明两种物质吸收的热量相同，比较升高的温度，升温慢的物质吸热能力强；方案二：升高相同温度，比较加热时间，加热时间长的物质吸收的热量多，吸热能力强，所以两方案都可行。 （3）[1][2]在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，通过液体升高的温度来反映燃料放出热量的多少，为了让实验结果准确，需要控制烧杯内液体的质量、种类（保证比热容相同）和初温都相同，这样才能保证液体吸收热量时，升温只和燃料放出的热量有关，避免其他因素干扰。 （4）在比较不同燃料热值的实验中，质量相同的不同燃料完全燃烧时，放出的热量越多，被加热的同种物质升温越高，从图丙可以看到，燃料b使物质升温更高，说明燃料b完全燃烧放出的热量更多，根据，可知放出热量多的b燃料热值更大。 19．(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量由公式 计算，其中水的比热容，水的质量，温度变化量 代入数据 （2）煤气完全燃烧放出的热量由公式计算，其中天然气的热值，煤气的质量。 代入数据 20．(1) (2) (3)35% 【详解】（1）根据热量计算公式 可得：液压油的比热容 （2）100kg燃油完全燃烧释放的热量 （3）机械狗燃油发动机工作时的效率 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 $