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“内能的利用”，以天舟八号发射、碳达峰等科技与社会热点及古代甗等文化素材为情境，覆盖热值、热机冲程、效率计算等核心知识点，适配九年级单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热值特性（题1）、热机冲程（题2）|结合新型汽车（题2）考查能量转化，体现科学态度| |填空题|5|热机效率（题14）、能量转化（题12）|以可燃冰（题15）为素材，渗透社会责任| |实验题|2|比较燃料热值（题17）|用控制变量法（题17(1)）培养科学探究能力| |计算题|2|热量与效率计算（题19）|结合煤气灶实际使用（题19），强化科学思维|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　） A．未点燃的天然气，其热值为零 B．燃料燃烧越充分，它的热值越大 C．1kg煤和2kg煤的热值相同 D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 2．为实现国家关于“碳达峰”、“碳中和”目标，一汽汽车集团研发了一款新型汽车，与旧款汽车相比在同样油耗和使用条件下，其发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，如图是其发动机的某一冲程，下列说法正确的是（    ） A．该冲程中的能量转化是内能转化为机械能 B．该发动机减少了碳排放，可以使发动机的效率达100% C．尾气中的“汽油味”明显降低，是因为汽油在汽缸中完全燃烧 D．飞轮转速1200r/min，该发动机每秒对外做功10次 3．如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的 4．图为小明制作的简易热机模型：在易拉罐中装入适量水，瓶口密封并插一根吸管，吸管出口正对小风扇叶片。点燃易拉罐下方的蜡烛，罐内水受热后，水蒸气从吸管喷出，推动小风扇转动。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．罐内的水是通过做功的方式增大内能的 B．该过程中，水蒸气的内能转化为小风扇的机械能 C．蜡烛燃烧时，其热值会随剩余质量减少而变小 D．若尽可能减少热量散失，该热机模型的效率能达到100% 5．甗（yǎn）是我国古代一种独特的蒸食用具，如图所示，其形状与鼎相似，主要功能是以木材为燃料煮水。上半部分是甑（zèng），用于蒸熟其内的食物。下列说法正确的是（     ） A．木材烧水时燃烧越充分，其热值越大 B．水沸腾后继续加热，水温将持续升高 C．停止加热，鬲中的水含有的热量会慢慢减少 D．蒸熟食物的过程是通过热传递改变食物的内能 6．2024年11月15日夜间，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭，在文昌航天发射场点火发射，为神舟十九号航天员乘组送“快递”。关于火箭发射情景，以下说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C．火箭里液氢燃料的温度低至-253℃，内能为零 D．用液氢做燃料是因为其热值大 7．在“比较不同物质的吸热能力”实验中，用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的水和煤油，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙，加热3min刚好消耗了4g酒精。若单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3×107J/kg，下列分析正确的是（　　） A．该酒精灯的加热效率为24% B．煤油的比热容是2.8×103J/（kg•℃） C．加热2min，煤油比水吸收热量多 D．加热4min，煤油吸收热量是3.36×104J 8．内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈。汽油的热值为，下列说法正确的是（     ） A．图中所示的冲程是汽油机的做功冲程，工作时将机械能转化为内能 B．图中所示的冲程汽缸内物质的内能减小，是通过做功的方式实现的 C．该汽油机在1s内对外做功30次 D．该汽油机完全燃烧5kg汽油，输出有用功 9．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，自己设计一个实验，通过温度计的示数来反映煤油和菜籽油的热值的大小关系，他组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，关于实验下列说法正确的是（　　） A．所选煤油、菜籽油的质量要相等，水的质量不相等 B．所选煤油、菜籽油的质量不相等，水的质量要相等 C．所选煤油、菜籽油的质量不相等，加热时间要相等 D．所选煤油、菜籽油的质量相等，加热时间不相等 10．如图为某汽油机工作时的能量流向图。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．汽油机工作一段时间后油箱内剩余汽油的热值会变小 C．汽油在汽油机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，此时汽油机效率降低 D．该汽油机工作效率可达65% 二、填空题 11．汽车是我们熟悉的交通工具之一，如图所示是汽油机的_____冲程，该过程中的内能转化成_____。 12．如图所示，用酒精灯加热试管中的水。当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出，水蒸气的内能转化为塞子的________能。图2中汽油机________（填“甲”或“乙”）的工作过程与图1所示的能量转化一致。 13．内燃机一个工作循环有四个冲程，其中将机械能转化为内能的是___________ 冲程。若某单缸四冲程汽油机每秒对外做功次，则该汽油机飞轮的转速为___________ r/min。 14．近年来，我国航天事业取得了长足发展。运载火箭通常选用液态氢做燃料是因为液态氢________。假设某次发射，燃烧液态氢2.1×104kg，若这些热量用干木柴来获取，至少需要________kg干木柴。（已知：液态氢的热值为1.4×108J/kg，干木柴的热值为1.2×107J/kg） 15．我国南海海底蕴藏着一种神秘的冰晶体—可燃冰，1m3的“可燃冰”在常温常压下可释放出164m3的天然气，所以可燃冰的___________大。已知天然气的热值为4.0×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg∙℃），若0.01m3的“可燃冰”产生的天然气，经过一台燃气热水器完全燃烧后产生热量为___________J，若这些热量能把328kg的水从15加热到55，则热水器的热效率为___________。 三、作图题 16．如图，是小麟同学学习内燃机的工作原理图（部分），已知左图是压缩冲程的工作原理图，题图是做功冲程的工作原理图，但小麟不小心将一滴黑墨水滴在题图中排气阀门的位置，为此他在右侧的【    】中进行批注“打开”或“关闭”；并在活塞旁边的（     ）中批注“↑”或“↓”表示活塞的运动方向。 四、实验题 17．小明发现，生活中的燃料有很多种，比如常见的煤气、天然气、煤油、汽油、酒精等，那么这些燃料的热值是一样的吗？他设计了如下装置探究酒精和煤油的热值的大小关系。 (1)如图甲、乙所示，选用相同的两套实验装置，并在烧杯中装入______和初温都相同的水，并且在酒精灯中分别装入质量______（选填“相同”或“不同”）的煤油和酒精。 (2)本实验中，应该在燃料燃烧____（选填“相同时间”或“完毕”）后，通过比较____来得出结论。 (3)根据实验中记录的数据绘制的水温与加热时间的关系图像如图丙所示。分析图像可知，煤油和酒精两种燃料中热值较大的是____。 18．小明同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 (1)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（图甲），探究水和煤油的吸热能力。 ①组装好实验装置后，两个相同的烧杯中应加入初温和______相同的水和煤油。 ②实验中通过记录______来反映物质吸收热量多少。 ③根据实验的数据，小明绘制了水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：b物质吸热能力较______。 (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，小明在两个相同的烧杯中装质量相等的水，取质量______的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃并对烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃尽，通过比较______来确定酒精和碎纸片热值的大小关系。 五、计算题 19．煤气灶既方便又环保，煤气灶正常工作时15min，可使质量4kg、温度25℃的水烧至沸腾（1标准大气压下）。【】求： (1)水吸收的热量； (2)若煤气灶放出的热量70%被水吸收，消耗的煤气。 20．一辆四冲程燃油汽车沿平直公路匀速行驶了，消耗汽油，汽车发动机做的有用功为。汽油的热值取，求： (1)汽油完全燃烧放出的热量； (2)汽车发动机的效率。 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 C D B B D D D D D C 1．C 【详解】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、是否燃烧、燃烧是否充分等均无关；燃料燃烧时放出热量的多少与燃料的质量多少、热值大小等有关，与燃料燃烧的温度无关。故C正确，ABD错误。 故选C。 2．D 【详解】A．由图知，两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，该冲程中的能量转化是机械能转化为内能，故A错误； B．该发动机使燃料燃烧更充分，提高了热效率，减少了碳排放，但由于散热、燃烧仍不能完全等原因，发动机的效率不能达100%，故B错误； C．尾气中的“汽油味”明显降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较充分，但不能完全燃烧，故C错误； D．四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮1s转20圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，对外做功1次，所以1s飞轮转20圈，共有10个工作循环，对外做功10次，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．用酒精灯加热试管，水的内能增加是通过热传递（而非做功）的方式实现的，故A错误； B．蒸气把软木塞顶跑时，蒸气的内能转化为软木塞的机械能，实现了内能向机械能的转化，故B正确； C．汽油机的做功冲程是内能转化为机械能，而排气冲程是排出废气，此过程相当于做功冲程，不是排气冲程，故C错误； D．试管口的白雾是水蒸气液化（而非汽化）形成的小水滴，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．罐内的水吸收蜡烛燃烧放出的热量，温度升高，内能增大，故是通过热传递的方式增大内能的，故A错误； B．罐内水受热后，水蒸气从吸管喷出，推动小风扇转动，故该过程中，将水蒸气的内能转化为小风扇的机械能，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧等无关，故蜡烛燃烧时，质量减小，但热值不变，故C错误； D．因为加热过程中，不可避免地会有热量散失，并且废气也要带走一部分热量，故该热机模型的效率不可能达到100%，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关。所以木材的热值是固定的，不会因为燃烧更充分而变大，故A错误； B．在标准大气压下，水的沸点是 100℃，水沸腾后继续加热，水吸收的热量会用于汽化，水温保持不变，故B错误； C．热量是一个过程量，不能说物体含有或具有多少热量，只能说吸收或放出热量，故C错误； D．蒸熟食物时，食物从水蒸气中吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变食物内能的，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．燃料的热值只与物质的种类有关，与燃料是否燃烧，是否充分燃烧无关，故A错误； B．发动机工作过程中燃料燃烧放出的热量并没完全转化成推动火箭发动的机械能，有部分热量散失，也有部分热量被设备本身所吸收，火箭发动机工作过程中的热机效率小于100%，故B错误； C．内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体，不管温度是高还是低，都具有内能。液氢燃料温度虽然低至 - 253℃，但它内部的分子仍然在做热运动，分子间也存在势能，所以内能不为零。故C错误； D．液氢是密度小热值大的燃料，燃烧后不产生污染，作为火箭升空的燃料既要减少负载又要提供最大的热值，用液氢做燃料是因为其热值大，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】AB．因为单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，故加热4min，水和煤油吸收的热量相等，即 即 即 将图乙、题中数据代入上述等式可得 加热3min煤油吸收的热量 加热3min酒精完全燃烧放出的热量 该酒精灯的加热效率，故AB错误； C．因为单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，故加热2min，煤油和水吸收的热量一样多，故C错误； D．加热4min煤油吸收的热量，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．图中所示冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A错误； B．图示为压缩冲程，活塞 对气体做功，气体的内能应该是增加的，而不是减小，故B错误； C． 已知飞轮每分钟转1800圈，则每秒飞轮转速 四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次，因此1秒内对外做功 ，故C错误； D．完全燃烧5kg汽油放出的总热量 已知汽油机效率，则输出有用功： ，故D正确。 故选 D。 9．D 【详解】A．实验中需要比较单位质量燃料完全燃烧放出的热量（即热值），若煤油和菜籽油质量相等，但水的质量不相等，则水吸收的热量差异可能来自燃料热值或水的质量差异，无法直接反映热值关系，故A错误； B．若煤油和菜籽油质量不相等，即使水的质量相等，燃烧放出的热量差异可能由燃料质量或热值不同导致，无法准确比较热值，故B错误； C．加热时间相等仅能说明燃烧时间相同，但燃料质量不等时，燃烧速度可能不同，放出的总热量仍无法直接反映热值，故C错误； D．选择煤油和菜籽油的质量相等，确保燃烧的燃料总量相同；加热时间不相等，说明燃料完全燃烧释放的热量不同，此时通过水温变化可比较相同质量燃料放出的热量差异，从而反映热值大小关系，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．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、燃料的质量多少无关。因此，汽油未完全燃烧时的热值与完全燃烧时的热值是相同的，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，不随燃料质量的改变而改变。汽油机工作一段时间后，油箱内剩余汽油的质量减小，但其热值保持不变，故B错误； C．汽油在汽油机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，说明有一部分燃料没有完全燃烧，没有完全转化为内能，导致燃料燃烧放出的总热量中，能够转化为有用功的比例降低，因此汽油机的效率会降低，故C正确； D．汽油机输出的有用功占燃料燃烧放出总热量的百分比为 所以该汽油机的工作效率为35%，而不是65%，故D错误。 故选C。 11． 做功 机械能 【详解】[1][2]图中的两个气门闭合、火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程；做功冲程中内能转化为机械能，气缸内的气体内能减小。 12． 机械 甲 【详解】[1]图1中，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 [2]图1中是内能转化为机械能。汽油机的做功冲程是内能转化为机械能，图2甲图中两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程（机械能转化为内能）。所以与图1所示能量转化一致的是甲。 13． 压缩 2400/ 【详解】内燃机的四个冲程里，压缩冲程中活塞对缸内气体做功，实现机械能到内能的转化。 单缸四冲程汽油机每完成1个工作循环，对外做功1次，飞轮转动2圈。已知每秒对外做功20次，那么每秒飞轮转动40圈，换算为每分钟转速为 14． 热值大 2.45×105 【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。 [2]根据题意，干木柴完全燃烧放出的热量与燃烧液态氢放出的热量相等，即，由于，则可得 所以需要干木柴的质量为 15． 热值 84% 【详解】[1]相同体积的可燃冰完全燃烧能释放出远多于普通燃料的热量，说明可燃冰的热值更大。 [2]可燃冰释放天然气体积 天然气完全燃烧放出热量 [3]水升高的温度 水吸收的热量 热水器热效率 16． 【详解】热机做功冲程时，进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，以此作图。 17．(1) 质量 相同 (2) 完毕 温度计示数变化 (3)煤油 【详解】（1）[1][2]本实验比较不同燃料的热值大小，根据控制变量法可知，除了使用不同的燃料之外，其余一切因素都应相同，应在烧杯中装入相同质量的水，酒精灯中装入相同质量的煤油和酒精。 （2）[1][2]本实验比较不同燃料的热值大小，需燃烧相同质量的燃料，比较其放出热量的多少，第（1）问已经控制了燃料质量相同，则需要当燃料燃烧完毕后进行比较，燃料燃烧放出的热量被水吸收，只需要比较水升高的温度，即温度计示数变化。 （3）由丙图可知，燃烧相同质量的煤油和酒精，最终使用煤油加热的水升温更高，所以煤油的热值更大。 18．(1) 质量 加热时间 弱 (2) 相等 水升高的温度 【详解】（1）[1]探究不同物质的吸热能力时，需控制水和煤油的初温、质量相同，只改变物质种类。 [2]用相同的酒精灯加热，相同时间内物质吸收的热量相同，因此通过加热时间反映吸收热量的多少。 [3]由图乙可知，相同时间内b物质温度升高更快。根据比热容的算式 ，升温越快，比热容越小，吸热能力越弱，因此b物质吸热能力较弱。 （2）[1]比较燃料热值时，需控制燃料的质量相等，种类不同。 [2]燃料完全燃烧放出的热量被水吸收，水升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多，热值越大。 19．(1)1.26×106J (2)0.045m3 【详解】（1）1标准气压下，水的沸点为100℃，则水吸收的热量 （2）煤气灶放出的热量70%被水吸收，则煤气完全燃烧放出的热量为 需要消耗煤气的体积 20．(1) (2) 【详解】（1）由可知，汽油完全燃烧放出的热量 （2）该燃油汽车沿平直公路匀速行驶了，汽车发动机做的有用功为，汽油完全燃烧放出的热量为，由可得，该汽车发动机的效率 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 $