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，以卫星发射、火箭燃料等科技前沿，烧水、荡秋千等生活场景及文化素材创设情境，考查能量转化、热机冲程等核心知识，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|能量转化（如卫星燃料燃烧）、热机冲程（如汽油机做功冲程）|结合科技与生活情境，辨析基础概念| |填空题|5|热值（液氢燃料）、热机效率（尾气温度判断）|联系实际应用，强化物理观念| |实验题|1|比热容（水与色拉油对比）、热值（煤油与菜籽油探究）|设计对比实验，培养科学探究能力| |计算题|2|功与功率（汽车行驶）、效率计算（汽油消耗）|结合真实运动数据，体现科学态度与社会责任|

第十四章 内能的利用 一、单选题 1．2025年1月7日，我国将实践二十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。燃料燃烧推进卫星运动，主要发生的能量转化是（   ） A．化学能→内能→机械能 B．电能→光能→化学能 C．核能→内能→动能 D．太阳能→电能→热能 2．如图所示，是四冲程内燃机工作过程中的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 3．父母劳累一天很辛苦，小明想烧壶热水，给父母泡泡脚。如图所示，当水壶里面的水沸腾时，产生的大量水蒸气会将壶盖顶开。他联想到汽油机在工作中，与此能量转化相同的冲程是（    ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 4．下列实例中，将内能转化为机械能的是（　　） A．流星穿过大气层时发光发热 B．冬天嘴对着双手哈气 C．水沸腾时，蒸汽推动壶盖 D．不锈钢汤勺放在热汤中 5．有经验的汽油机维修师，不用任何仪器，只是靠近汽油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台汽油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于汽油机的节能效果，下列判断正确的是（　　） A．尾气的温度越高，汽油机越节能 B．尾气的温度越低，汽油机越节能 C．尾气的汽油味越浓，汽油机越节能 D．尾气的颜色越黑，汽油机越节能 6．下列过程中，能量转化情况相同的是（　　） A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 7．如图甲、乙、丙，为蒸汽机或汽（柴）油机原理图，下列说法是正确的是（　　） A．汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸 C．图甲为汽油机工作原理图，图乙为蒸汽机原理图 D．图丙为汽油机做功冲程，它把内能转化为机械能 8．荡秋千这项活动，历史久远。据《开元天宝遗事》记载：“天宝宫中至寒食节，竞竖鞦韆，令宫嫔辈戏笑以为宴乐。”如今，荡秋千仍是人们喜爱的活动。如图所示，小明正在荡秋千。下列说法正确的是（　　） A．小明荡到最低点时只具有动能 B．小明荡到最高点时只有重力势能 C．小明从最低点荡到最高点的过程中，重力势能主要转化为动能 D．小明荡秋千时越荡越低，说明此过程中不遵循能量守恒定律 二、填空题 9．北京时间2024年1月23日，火箭一号遥三运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空，顺利将5颗卫星送入预定轨道，飞行试验任务获得圆满成功。火箭采用液氢为燃料是因为其_______大；若火箭携带了30t液氢燃料，这些燃料完全燃烧后产生热量为_______J（）。 10．热机是将内能转化成___________能的机器，一台四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，则汽油机每秒燃气做功___________次。 11．如图所示，这是我国“东风—17”高超音速导弹。某次演习中，导弹在大气层中高速飞行时，弹头与空气剧烈摩擦，发生的能量转化是__________，使弹头的外壳温度升高。 12．汽油机是应用最为广泛的热机之一，图是汽油机的构造，其做功冲程中两气门处于______（选填“打开”或“关闭”）状态；汽油机和柴油机在构造上的主要区别是：汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有______。 13．用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体___________（选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机___________冲程的能量转化相同。 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．据统计，我国家庭轿车的普及率已接近50%，一辆质量为1.2t的普通家用小轿车在平直公路上以90km/h的速度行驶1h，小轿车行驶过程中受到的阻力为车重的0.1倍，小轿车使用的汽油发动机效率为30%。（汽油的热值为4.0×10⁷J/kg，g取10N/kg）求： (1)小轿车牵引力做的功； (2)小轿车牵引力的功率； (3)小轿车消耗汽油的质量。 16．爸爸开车带着李华去旅游，汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图像如如图所示。在第10s时汽车的速度达到20m/s，设汽车在行驶过程中受到的阻力不变，大小为。 (1)在0~20s内汽车发动机的牵引力所做的功是多少？ (2)若发动机的效率为25%，则需要燃烧多少千克的汽油才能使汽车完成前20s的运动？（已知汽油的热值为） 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 A C C C B A D B 1．A 【详解】燃料燃烧时，化学能转化为内能；内能再通过火箭发动机转化为火箭的机械能，从而推进卫星。所以主要发生的能量转化是化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．C 【详解】图中内燃机的进气门、排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合做功冲程的特点。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C 。 3．C 【详解】水沸腾时将壶盖顶开的过程中，水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；内燃机工作时，在做功冲程将燃气的内能转化为机械能，与上述能量转化相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．流星穿过大气层时发光发热，是流星与空气摩擦，克服摩擦力做功，使流星温度升高，内能增加，是将机械能转化为内能，故A不符合题意； B．冬天嘴对着双手哈气，是通过热传递的方式改变手的内能，哈出的热气温度高于手的温度，热量从热气转移到手上，使手的内能增加，属于内能的转移，并非能量的转化，故B不符合题意； C．水沸腾时，蒸汽推动壶盖，蒸汽对壶盖做功，蒸汽的内能减少，壶盖的机械能增加，此过程将内能转化为机械能，故C符合题意； D．不锈钢汤勺放在热汤中，汤的温度高于汤勺，热量从热汤转移到汤勺，使汤勺的内能增加，属于热传递改变内能，是内能的转移，不是能量的转化，故D不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】AB．汽油机尾气温度越高，说明工作过程中热量散失越多，所以汽油机效率越低，不节能；反之尾气温度越低，说明汽油机效率越高，即节能；故A错误，B正确。 CD．汽油机尾气汽油味越浓、颜色越黑，说明汽油没有充分燃烧，导致汽油机效率低，不节能。故CD错误。 故选B。 6．A 【详解】①钻木取火，是将机械能转化内能；②水蒸气顶开活塞，是水的内能转化为活塞的机械能；③热机的压缩冲程，是机械能转化为内能的过程；④煤气炉灶烧水，是煤气的化学能转化为内能的过程；所以能量转化相同的为①③，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．D 【详解】A．汽油机气缸的顶端有火花塞，工作过程将汽油点燃，柴油机气缸顶端有喷油嘴，工作过程将柴油压燃，故A错误； B．柴油机在吸气冲程中将空气吸入气缸，柴油从喷油嘴喷出，故B错误； C．图甲中，把水烧成水蒸气，推动风车工作，是蒸汽机的工作原理，不是汽油机的工作原理，故C错误； D．图丙中，活塞向下运动，两个气门关闭，是做功冲程，这个过程中，将内能转化为机械能，为汽油机提供动力，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．小明荡到最低点时，速度最大，动能最大；同时，相对于地面仍有一定高度，具有重力势能。因此，在最低点时同时具有动能和重力势能，故A错误； B．小明荡到最高点时，速度瞬间为零，动能为零；此时高度最大，重力势能最大。因此，在最高点时只具有重力势能，故B正确； C．小明从最低点荡到最高点的过程中，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增加。这个过程是动能转化为重力势能，故C错误； D．小明荡秋千时越荡越低，是因为在运动过程中，由于空气阻力和摩擦力的作用，一部分机械能转化为了内能，导致总的机械能减少，但能量的总量是守恒的。这个过程仍然遵循能量守恒定律，故D错误。 故选B。 9． 热值 【详解】火箭选择燃料需满足相同质量下完全燃烧释放更多热量，热值是表征单位质量燃料完全燃烧放热多少的物理量，因此液氢因热值大被用作火箭燃料； 液氢质量，燃料完全燃烧产生的热量： 10． 机械 10 【详解】[1]热机是利用内能做功的机器，即将内能转化为机械能的机器。 [2]飞轮转速是1200r/min，则飞轮每秒转20r，一个工作循环飞轮转2r，对外做功一次，故汽油机每秒完成10个工作循环，对外做功10次。 11．机械能转化为内能 【详解】弹头在高速飞行中与空气剧烈摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，内能增加，从而弹头的外壳温度升高。 12． 关闭 喷油嘴 【详解】[1]汽油机在做功冲程中，进气门和排气门关闭，高温高压的燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能。 [2]柴油机气缸顶端有个喷油嘴，喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油依靠压缩时内能增大，温度升高，达到柴油着火点而燃烧，点燃方式是压燃式；汽油机的压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，引燃汽油和空气的混合物，故为点燃式点火。 13． 做功 压缩 【详解】[1][2]改变物体内能有两种方法：做功、热传递；用打气筒打气时，活塞对筒内气体做功，使气体的内能增大，温度升高，此过程中机械能转化成内能；汽油机压缩冲程中，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化成内能，打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。 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) (3)9kg 【详解】（1）小轿车匀速行驶时受力平衡，牵引力 行驶距离 牵引力做功 （2）小轿车牵引力的功率 （3）汽油完全燃烧放出的热量为 则小轿车消耗汽油的质量 16．(1) (2) 【详解】（1）由图像可知，10s后汽车做匀速直线运动，其速度。因为汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力 则该汽车的恒定功率 因为汽车的功率不变，所以在内汽车发动机的牵引力所做的功 （2）汽油完全燃烧放出的热量 由可得，需要燃烧汽油的质量 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 $