第十四章 内能的利用 章末自测 2026-2027学年人教版九年级全一册物理

**基本信息** 人教版九年级物理“内能的利用”单元卷，以科技前沿（如“天问二号”探测器、新能源汽车）和生活场景（电动平衡车、卡式炉）为情境，覆盖能量转化、热机原理、热值、效率计算等核心知识点，梯度合理，适配单元复习巩固与核心素养培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|能量转化（食物化学能）、热机种类（柴油机）、热值特性|结合生活实例（早餐能量来源）和科技情境（火箭升空），考查物理观念| |填空题|5|能量守恒、热机冲程（做功冲程能量转化）、热值属性|通过电动平衡车刹车、水蒸气冲木塞等情境，强化能量观念与科学思维| |实验题|1|不同物质吸热能力探究（控制变量法）|设计水和煤油对比实验，培养科学探究能力（数据处理、效率计算）| |计算题|2|水吸收热量、卡式炉效率、汽车能耗与成本|结合丁烷加热水、汽油车与天然气车对比，提升科学推理与实际应用能力| |科普阅读题|1|火箭发射物态变化（熔化、汽化）、水火箭原理|融入航天科技，体现科学态度与责任，激发跨学科实践兴趣|

第14章 内能的利用 章末自测试题 2026-2027学年上学期初中物理人教版（新教材）九年级全一册 一、单选题 1．早上要吃饱，一天好精力，人活动需要的能量都是食物提供的（     ）转化而来。 A．机械能 B．内能 C．化学能 D．核能 2．下列过程中，能量发生转移的是（     ） A．杯中的热水慢慢变凉 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 3．下列常见机器中属于热机的是（　　） A．抽水机 B．电动机 C．发电机 D．柴油机 4．如图所示，用酒精灯加热装有一定量水的试管，一段时间后，试管口的塞子被管内的水蒸气弹射出去。四冲程内燃机在工作的过程中，与上述现象的原理相同的是（     ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 5．汽油机和柴油机是内燃机中最常见的两种类型，广泛应用于生产，生活的设备中。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．汽油机在吸气冲程只将空气吸入气缸 C．柴油机比较轻巧，主要应用在摩托车、小汽车上 D．汽油机和柴油机的大量使用均会对环境造成不良的影响 6．关于燃料的热值，以下说法正确的是（     ） A．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 B．燃料燃烧时，质量越大，热值越大 C．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 D．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关 7．热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是（     ） A．增加热机的工作时间 B．减少热机部件的摩擦 C．使用热值更小的燃料 D．增加废气带走的热量 8．2025年我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙火箭成功发射“天问二号”小行星探测器，“天问二号”承担的探测任务有：对小行星2016HO3进行伴飞、取样并返回地球，以及对主带彗星311P开展伴飞探测，关于长征三号乙火箭，下列分析错误的是（忽略火箭质量的变化）（     ） A．加速升空过程中，内能转化为机械能 B．加速升空过程中，动能增大，重力势能也增大 C．工作时不属于热机，因为它没有热机的结构 D．向地面喷出高温燃气，是利用“力的作用是相互的”原理来提供动力 二、填空题 9．如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。平衡车刹车时，机械能转化为内能，内能最终散失到空气中，此过程中所有的能量总和______（选填“增大”“不变”或“减小”）。散失到空气中的内能无法再直接利用了，这是因为能量的转化和转移具有______性。 10．热机的工作原理如图所示：从能量转化的角度看，水蒸气把木塞子冲出去的过程是________能转化为________能。 11．汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图在此冲程中______能转化为机械能。该汽油机飞轮转速为3000r/min，那么，每秒钟汽油机完成______个冲程。 12．如图所示的卡式炉（燃料为丁烷）经常出现在餐桌上，可以防止菜品变凉。若就餐中将一锅2kg的水加热升温45℃，已知该卡式炉的加热效率为42%，则完全燃烧丁烷的质量为_________g。丁烷燃烧时，将_________能转化为内能，丁烷的热值_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。[，] 13．汽车是我们现代生活中重要的交通运输工具之一。某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是，做功冲程中活塞移动的距离是30cm。气体的平均压强是，汽油的热值是，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是__________J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是__________J，此汽油机的效率是__________。 三、实验题 14．如图甲所示是小明探究水和煤油吸热能力的大小实验装置。（酒精灯规格相同） (1)在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将________（选填“A处向上”或“B处向下”）调整；要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和________； (2)实验中应该取________相同的水和煤油；实验通过________反映它们吸收热量的多少； (3)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图象可知，煤油的比热容为________J/[] (4)若实验中水的质量2kg，20min内实验用掉酒精20g，则酒精灯的效率是多少________?（） 四、计算题 15．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了0.025kg丁烷气体[水的比热容为，丁烷的热值为]。求： (1)壶中水的质量； (2)水吸收的热量； (3)卡式炉的加热效率。 16．环境保护是我国一项基本国策，当前，国家正在推广新能源汽车。据有关资料显示，天然气汽车和汽油车相比较，尾气中的有害气体排放明显减少，无粉尘排放。根据如表提供的信息，通过计算说明：某型号汽油发动机小汽车，在某次测试中，车的总质量为1500kg，以某速度在平直路面上匀速行驶20km，车受到的阻力1200N，消耗汽油2L。汽油的密度为0.7×103kg/m3，g取10N/kg，求： 热值 价格 汽油 q2＝4.6×107J/kg 8.0元/L 天然气 q1＝3.5×107J/m3 4.5元/m3 (1)这些汽油完全燃烧放出的热量； (2)若汽车发动机输出的有用功全部用来克服汽车所受阻力做功，该汽油发动机的效率为多大？（结果保留小数点后一位） (3)该型号的小汽车，若用天然气做燃料，在该段测试中消耗1.5m3的天然气，与用汽油相比，它能节约多少钱？ 五、科普阅读题 17．我国航天技术已达到世界领先水平。在跨学科实践课上，某小组开展了“制作火箭模型”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： （1）了解火箭的相关知识：2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F”火箭点火发射。如图甲所示，火箭刚发射时，高温火焰向下喷射到发射台的地面，发射台遇到这样的高温容易发生________。为了保护发射台，在发射台底建了一个大水池，让火焰喷射到水中，利用水的________来吸收大量的热量（前两空均填物态变化）火箭升空的瞬间，伴有庞大白色气团实质是________（选填“小水滴”“烟雾”或“水蒸气”）。 （2）制作并发射：火箭模型小组的同学制作了水火箭并进行发射，如图乙，图丙是其结构示意图，对水火箭打气，打开阀门，水向下喷出，水火箭一飞冲天。使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的__________冲程相同，使水火箭上升的施力物体是__________（选填“地球”或“喷出的水”） （3）项目评估：各个小组制作好了“水火箭”后开展飞行比赛，发现“水火箭”在竖直方向飞行上升的高度不容易测量。同学们讨论后认为可以通过测量__________来评选出“最佳飞行奖”。（写出一种方法即可） 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 C A D C D D B C 1．C 食物的内部物质中储存着可供生物利用的化学能，人体通过消化吸收、呼吸作用分解食物中的营养物质，将食物储存的化学能释放出来，供给生命活动需要的多种形式的能量。故选C。 2．A A．杯中的热水慢慢变凉，是热水的内能通过热传递的方式转移到周围空气中，内能的形式没有改变，属于能量的转移，故A符合题意。 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来，是水蒸气的内能转化为水壶盖的机械能，属于能量的转化，故B不符合题意。 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意。 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴，是流星克服空气摩擦做功，机械能转化为内能和光能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选A。 3．D 热机是将内能转化为机械能的装置； A．抽水机将其他形式能转化为水的机械能，故A不符合题意； B．电动机将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．发电机将机械能转化为电能，故C不符合题意； D．柴油机将内能转化为机械能，故D符合题意。 故选D。 4．C 加热过程中，试管内的水蒸气越来越多，导致水蒸气体积膨胀推动塞子对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 内燃机的做功冲程中，缸内气体对活塞做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，与图中塞子冲出时的工作原理相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．D A. 汽油机顶部为火花塞，柴油机顶部为喷油嘴，该选项描述相反，故A错误； B. 汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，仅柴油机吸气冲程只吸入空气，故B错误； C. 柴油机较笨重，多用于重型设备，汽油机更轻巧，应用于摩托车、小汽车，故C错误； D. 汽油机和柴油机工作时燃烧化石燃料，会排放有害气体、产生噪声等，均会对环境造成不良影响，故D正确。 故选D。 6．D A．热值定义要求燃料完全燃烧，选项未提及完全燃烧条件，故A错误； B．热值是燃料的固有属性，与燃料质量无关，故B错误； C．热值仅由燃料种类决定，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．热值是燃料的特性，仅与燃料种类有关，与燃料质量、燃烧状况均无关，故D正确。 故选D。 7．B A．增加热机工作时间，只会增加总做功和总消耗燃料的量，不会改变有用功占总能量的比值，无法提高热机效率，故A不符合题意； B．减少热机部件的摩擦，可以减少克服摩擦消耗的额外能量，让更多能量用来做有用功，提高了有用功占总能量的比例，因此可以提高热机效率，故B符合题意； C．热机效率和燃料热值无关，热值只反映燃料放热能力，不改变能量利用率，使用热值更小的燃料不会提高效率，故C不符合题意； D． 增加废气带走的热量，意味着能量损失更多，有用功占总能量的比例降低，热机效率下降，故D不符合题意。 故选B。 8．C A．火箭加速升空过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，故A正确。 B．题目说明忽略火箭质量变化，加速升空时火箭速度增大、动能增大，高度升高、重力势能增大，故B正确。 C．热机的定义是利用内能做功、将内能转化为机械能的机器，火箭工作时将燃料的内能转化为机械能，属于热机，故C错误。 D．火箭向地面喷出高温燃气，对燃气施加向下的力，根据"力的作用是相互的"，燃气对火箭施加向上的反作用力来提供动力，故D正确。 故选 C。 9． 不变 方向 [1]能量守恒定律是自然界最普遍，最重要的基本定律之一，它的主要内容为：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在能量的转移和转化过程中，能量的总量保持不变。可知此过程中所有的能量总和不变。 [2]机械能能够转化为内能，而散失在空气的中的内能无法再利用，说明能量的转移和转化是具有方向性的。 10． 内 机械 [1][2]当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 11． 内 100 [1]由题图可知，进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，这是做功冲程。在做功冲程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能。 [2]汽油机一个工作循环要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若飞轮转速是3000r/min，即50r/s，表示每秒飞轮转动50圈，要经过100个冲程，对外做功25次，活塞往复50次。 12． 20g 化学 不变 [1]水吸收的热量为 丁烷完全燃烧放出的热量为 则完全燃烧丁烷的质量为 [2]燃料内部储存是化学能，燃烧时，化学能转化为内能。 [3]热值是燃料的一种特性，其大小取决于物质的种类，与燃料的质量和燃烧程度无关，即未使用完的丁烷的热值不变。 13． 1800 8100 22.2% [1]气体一次膨胀对活塞做的功 [2]每次汽油燃烧放出的热量 [3]汽油机的效率 14．(1) A处向上 天平 (2) 质量 加热时间 (3)2.1×103 (4)42% （1）[1]在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，这样会导致温度计测量的不是液体的温度，而是烧杯底的温度，因此应适当将A处向上调整，使温度计的玻璃泡完全浸没在液体中，且不能碰到容器底或容器壁。 [2]为了完成该实验，我们需要测量液体的温度、加热时间以及液体的质量。图甲、乙中所示的器材已经包括了温度计和酒精灯（用于加热），但还需要秒表来测量加热时间，以及天平来测量液体的质量。 （2）[1]实验中，为了比较水和煤油的吸热能力，我们需要控制它们的初始条件相同，即取质量相同的水和煤油。 [2]实验通过加热时间来反映它们吸收热量的多少，加热时间越长，说明吸收的热量越多。 （3）根据水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图象可知水的沸点是98℃，水和煤油的加热时间分别为20min和10min，由转换法，水、煤油的吸热之比为2：1，根据Q吸=cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比得，煤油的比热容是 （4）若实验中水的质量m水​=2kg，20min内实验用掉酒精 m酒精​=20g=0.02kg 则酒精完全燃烧放出的热量为 水吸收的热量为 则酒精灯的效率为 15．(1) (2) (3) （1）水的体积 则水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）丁烷气体完全燃烧放出的热量为 加热效率为 16．(1)6.44×10⁷J (2)37.3% (3)9.25元 （1）这些汽油的体积为 这些汽油的质量为 这些汽油完全燃烧放出的热量为 （2）汽车匀速行驶时，克服阻力做的有用功为 该汽油发动机的效率为 （3）消耗汽油的燃料成本 消耗天然气的燃料成本 节约的燃料成本 17． 熔化 汽化 小水滴 压缩 喷出的水 飞行时间 （1）[1]火焰的温度很高，所以很多物体遇到高温的火焰会吸热而熔化。 [2]发射台下是水池，而让火焰喷射到水中，水从液态变为气态的水蒸气即发生汽化，从而能从周围吸取热量。 [3]这些水蒸气散发到空气中，遇到冷空气液化成的小水滴就是我们看到的“白气”。    （2）[4]使用打气筒打气时，活塞压缩气体做功，将机械能转化为气体的内能，与汽油机的压缩冲程相同。 [5]水火箭向下喷水，喷出的水给火箭一个向上的力，使火箭上升，所以使水火箭上升的施力物体是喷出的水。    （3）[6]“水火箭”在竖直方向飞行上升的高度不容易测量，可以测量水火箭在空中飞行的时间，时间越长，飞行的高度越高。    学科网（北京）股份有限公司 $