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

**基本信息** 聚焦人教版九年级物理“内能的利用”单元，通过火箭燃料、国六B汽油等科技情境与古代省油灯、取火器等文化素材，全面考查热机效率、能量转化等核心知识，适配单元复习巩固与物理观念、科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热机效率、汽油机冲程、热值特性|结合国六B汽油减排、火箭燃料热值等科技热点，辨析易混概念| |填空题|5|热值计算、能量转化|融入古代取火器压缩冲程原理，体现文化传承与物理原理结合| |实验题|2|比热容比较、热值探究|设计控制变量法实验，考查科学探究中数据处理与结论分析能力| |计算题|2|热量计算、热机效率|联系烧水、供暖等生活场景，强化能量守恒与效率计算的实际应用|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．关于热机效率的说法正确的是（　　） A．使用优质燃料可以提高热机效率 B．减少各种热损失可以提高热机效率 C．燃烧更多的燃料可以提高热机效率 D．采用适当方法，热机效率可以等于或大于1 2．家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是（　　） A．行驶时扬起地面尘土，属于扩散现象 B．汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多 C．汽油机的气缸顶部有火花塞 D．汽油机的冷却液应选择比热容较小的物质 3．2023年1月1日起，国内全面推行国六B汽油，相比国六A汽油，国六B汽油烯烃（碳氢元素组成的化合物）含量降低约3%，因此汽车发动机工作时，能有效减少尾气中污染物的排放。如图为汽车发动机某冲程的示意图，下列说法正确的是（    ） A．该冲程为做功冲程，机械能转化为内能 B．尾气中有“汽油味”说明汽油在气缸中燃烧不完全 C．若汽油在气缸内完全燃烧，则发动机效率可达100% D．若该汽油机的转速为1200r/min，则每秒对外做功60次 4．如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（   ） A．火箭喷气发动机不属于热机 B．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 C．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 5．如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水升温的过程中（     ） A．水含有的热量减少 B．水的内能改变是通过热传递的方式 C．灯点燃一段时间后灯油的热值变小 D．灯油和水内能相同时不再发生热传递 6．现代社会在交通、航天、电力工业等很多方面都离不开热机。图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在内达到起飞速度；图为四冲程汽油机的工作示意图。下列分析正确的是（　　） A．图中甲、乙、丙三个冲程靠飞轮转动的能量来完成 B．图中气缸内的蒸汽体积膨胀，推动活塞做功、内能减小 C．从能量转化角度看，蒸汽弹射装置工作时与图中丁所示的原理相似 D．图中气缸中汽油燃烧越充分，汽油机的效率越高 7．如图所示，用热水壶在天然气灶上烧水的过程中（　　） A．水的温度越高，含有的热量越多 B．通过热传递的方式改变水的内能 C．水的温度升高后比热容也变大了 D．天然气燃烧越充分，热值越大 8．如图所示是“长征二号F遥十三运载火箭”发射神舟十三号载人飞船时的情景。长征二号F运载火箭加注液氢作为燃料，主要是因为液氢的热值高，以下四个选项中说法正确的是（     ） A．液氢在加注运载火箭之前，热值较小 B．液氢在加注运载火箭之后，热值减小 C．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值减小 D．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值不变 9．如图所示为单缸四冲程柴油机工作时各冲程的示意图，说法正确的是（    ） A．甲是做功冲程，是内能转化为机械能的过程 B．乙是吸气冲程，是柴油机的辅助冲程 C．丙是做功冲程，是内能转化为机械能的过程 D．丁是吸气冲程，这个冲程使汽车获得动力 10．如图所示是运动员在2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台训练的情景。运动员从60m高的跳台上的A点自由滑下，从B点冲出，如图乙所示。下列说法中正确的是（     ） A．运动员在从A点到B点的过程中，机械能总量保持不变 B．运动员在从A点到B点的过程中，部分机械能转化为内能，不再遵循能量守恒定律 C．运动员从B点冲出后，部分机械能转化为内能，不能到达与A点高度相同的C点 D．运动员从B点冲出后，动能全部转化为重力势能，机械能总量保持不变 二、填空题 11．从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上，将点燃的打火枪靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“向上”飞去。若罐内酒精为1mg，则其完全燃烧放出的热量为______J。（J/kg） 12．在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图，与压缩冲程原理相同的是______图所示的演示实验；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，汽油机利用内能来做功的冲程是______。 13．如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这一过程与四冲程柴油机的______冲程的原理相同。此过程中______能转化为______能。 14．随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg，如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg，这些氢燃料完全燃烧释放的热量为_____J。 15．一台单缸四冲程汽油机完全燃烧100g汽油放出的热量中，损失了的热量，汽油的热值为，则该汽油机输出的有用功为________J，汽油机的效率为________。此过程中，飞轮转速为每分钟1200转，则每秒钟对外做功________次。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率________（选填“升高”“不变”或“降低”）。 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．小王同学组装了如图所示装置来探究不同物质的比热容和不同燃料的热值，甲、乙、丙三图的装置完全相同，烧杯内液体的初温与质量相同，燃料的质量相同，假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失。 (1)实验中要比较不同物质的比热容时，还需要添加的测量工具是___________。 (2)比较不同物质的比热容，使a、b两种液体升高相同的温度，发现a液体需要加热更长的时间，说明a液体的吸热本领比较___________（选填“强”或“弱”）。 (3)比较不同燃料的热值，需要等待燃料燃烧相同的___________（选填“时间”或“质量”），然后通过比较___________（选填“加热时间”或“升高温度”）来判断两种燃料的热值大小。 18．小强学习燃料的热值之后，自己设计了一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 (1)实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是______（填“由下而上”或“由上而下”）； (2)为保证实验结论的可靠性，以及方便比较，小强同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量以及两个烧杯都应保持______； (3)实验数据记录如下表： 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/（J⋅kg-1） 酒精 15 35 3.4×106 碎纸片 15 25 根据表中数据，（不计热量损失）计算出碎纸片的热值是______J/kg。 五、计算题 19．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求： (1)锅炉内的水吸收的热量是多少？ (2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ (3)此锅炉的效率是多少？ (4)试分析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些？ 20．用燃气灶烧水时，把50kg初温为20℃的水加热到80℃，共燃烧了天然气（天然气完全燃烧），天然气热值为，水的比热容为 在此过程中，试计算： (1)水吸收的热量； (2)0.6m3天然气燃烧放出的热量； (3)燃气灶烧水的效率。 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 B C B C B B B D C C 1．B 【详解】AC．使用优质燃料或燃烧更多的燃料不一定能增大有用功占燃料燃烧放出热量的比例，所以不一定能提高机械效率，故AC错误； B．减少各种热损失，可以减少额外功，在总功一定时，可以提高热机的机械效率，故B正确； D．额外功不能避免，所以无论采用什么方法，都不可能使热机效率等于或大于1，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．行驶时扬起地面尘土，是由于汽车行驶时带动空气流动，使尘土颗粒被吹起，属于机械运动，而不是由于分子无规则运动引起的扩散现象，故A错误； B．热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误； C．汽油机的气缸顶部有火花塞，柴油机的气缸顶部有喷油嘴，故C正确； D．冷却液的作用是吸收并带走发动机的热量，比热容越大，单位质量的物质升高相同温度时吸收的热量越多，冷却效果越好。因此，汽油机的冷却液应选择比热容较大的物质，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．由图可知，发动机两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程中内能转化为机械能，故A错误； B．尾气中有“汽油味”，这说明汽油在气缸中没有完全燃烧，部分汽油被直接排出，故B正确； C．汽车在工作时不可避免的有能量损失，而且要克服机械部件间的摩擦做额外功，效率一定小于100%，故C错误； D．四冲程汽油机的飞轮转速是 即汽油机飞轮每秒转20圈，对外做功10次，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．火箭喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动火箭前进，符合热机的工作原理，故火箭喷气发动机属于热机，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，与燃料燃烧放出热量的多少无关。故B错误； C．热值是燃料的特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变，故C正确； D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能全部燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．热量是过程量，不能说“含有热量”，只能说吸收或放出热量，故A不符合题意； B．点灯后，灯油燃烧释放的热量传递给了水，水的内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变内能，故B符合题意； C．热值是燃料的固有属性，只与燃料的种类有关，与质量、是否燃烧无关，所以灯油的热值不会变小，故C不符合题意； D．热传递的条件是有温度差，不是内能大小，只有当灯油和水的温度相同时，才不再发生热传递，而不是内能相同，故D不符合题意。 故选B。 6．B 【详解】A．乙图中火花塞电火花，活塞向下运动为做功冲程，该冲程是利用燃气对外做功，使飞轮转动的，不是靠飞轮转动的能量来完成，故A错误； B．图中气缸内的蒸汽体积膨胀，推动活塞做功，将内能转化为机械能，内能会减小，故B正确； C．蒸汽弹射装置工作时将内能转化为机械能，甲图中是排气冲程，无能量转化；乙图中做功冲程，将内能转化为机械能；丙图是吸气冲程，无能量转化；丁图是压缩冲程，将机械能转化为内能，因此从能量转化角度看，蒸汽弹射装置工作时与图中乙所示的原理相似，故C错误； D．燃烧充分能提高效率，但不是唯一因素，还有热损失、摩擦、排气损失等，所以“燃烧越充分，效率越高”不完全严谨，因此不能根据燃料燃烧的越充分，就得出效率越高，故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．热量是一个过程量，表示在热传递过程中转移能量的多少，不能说物体含有多少热量。内能是物体内部所有分子动能和势能的总和，是一个状态量。对于一定质量的水，温度越高，其内能越大，故A错误； B．用热水壶烧水，水从火源吸收热量，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，故B正确； C．比热容是物质的一种特性，对于水来说，其比热容在通常情况下可看作一个定值，不随温度的升高而变大，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关。天然气燃烧越充分，放出的热量越多，但其热值是不变的，故D错误。 故选B。 8．D 【详解】热值是燃料本身的固有特性，热值的大小只与燃料的种类有关，和燃料的位置、质量、是否燃烧均无关。液氢的种类不变，因此无论它是否加注、燃烧过程中质量如何减小，热值都保持不变，因此ABC错误，D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．甲图：气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积减少，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A错误； B．乙图：排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，故 B 错误； C．丙图：气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能，故 C 正确； D．丁图：进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程，没有能量转化的过程，不能提供汽车动力，故 D 错误。 故选C。 10．C 【详解】A．运动员从A到B的过程中，需要克服滑雪道的摩擦力和空气阻力做功，部分机械能会转化为内能，机械能总量减小，故A错误； B．能量守恒定律是自然界的普遍规律，所有能量转化过程都遵循能量守恒；机械能转化为内能后，总能量仍然保持不变，故B错误； C．运动员从B点冲出后，仍然不断克服阻力做功，机械能持续转化为内能，总机械能比A点更小，因此不能到达和A点高度相同的C点，故C正确； D．由于空气阻力的存在，运动员从B点冲出后，动能不会全部转化为重力势能，部分动能会转化为内能，机械能总量减小，故D错误。 故选C。 11． 30 【详解】酒精质量 燃料完全燃烧放热公式为，酒精完全燃烧放出的热量为 12． 乙 丙 【详解】[1]乙图用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，将机械能转化为内能，与压缩冲程中的能量转化相同。 [2]丙图两气门都关闭，活塞下行，火花塞点火，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能，汽油机利用内能来做功的冲程是丙图。 13． 压缩 机械 内 【详解】[1][2][3]把木质推杆迅速推入牛角套筒时，推杆对套筒内的空气做功，使空气的内能增加、温度升高，达到艾绒的着火点使其燃烧，这一过程是机械能转化为内能；四冲程柴油机的压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，与 “取火器” 的原理相同，这一过程中机械能转化为内能。 14．4.2×109 【详解】30kg氢燃料完全燃烧释放的热量为 15． 30% 10 降低 【详解】[1]汽油质量 由得，100g汽油完全燃烧放出的热量为 由于该过程中损失了的热量，即，故该汽油机输出的有用功 [2] 汽油机的效率 [3]先将飞轮转速，单缸四冲程汽油机每2转完成一个工作循环，对外做功1次，故每秒做功次数为10次。 [4]汽油燃烧不充分时，燃料释放的总能量中，用于做有用功的能量占比减小，因此发动机的效率降低。 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)秒表 (2)强 (3) 质量 升高温度 【详解】（1）实验中需要测量加热时间，用到测量时间的工具秒表。 （2）使a、b两种液体升高相同的温度，a液体需要加热更长的时间，说明a的吸热能力比较强，b的吸热能力比较弱。 （3）[1][2]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，需要等待燃料燃烧相同的质量，通过温度计升高温度得出吸热多少，进而判断热值大小。 18．(1)由下而上 (2)相同 (3) 【详解】（1）实验装置如图甲、乙所示，图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件在安装时需确保用燃具的外焰加热，同时保证温度计的玻璃泡浸没在水中且不接触烧杯壁和底部，因此安装顺序是由下而上。 （2）为了保证实验结论的可靠性，应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量以及两个烧杯都保持相同。这是控制变量法的要求，确保只有燃料种类这一个变量不同，从而通过水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。 （3）根据表中数据可知，图甲中水温度的变化 图乙中水温度的变化 根据水吸收的热量公式可知，由于甲、乙实验中水的质量和比热容相同，因此 在不计热量损失的情况下， 因此 由公式可知，在酒精和碎纸片的质量相同时， 代入可得，碎纸片的热值 19．(1)6.3×107J (2)2.04×108J (3)30.9% (4)见详解 【详解】【小题1】水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(100℃﹣25℃)=6.3×107J 【小题2】无烟煤完全燃烧放出的热量 Q放=qm′=3.4×107J/kg×6kg=2.04×108J 【小题3】锅炉的效率 【小题4】家用煤炉烧水的主要缺点是会产生空气污染，而且效率不高。 20．(1) (2) (3)30% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）0.6m3天然气燃烧放出的热量 （3）燃气灶烧水的效率 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 $