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** 《第十四章 内能的利用》单元卷，以神舟二十一号火箭、C919客机等科技前沿及温泉、热水器等生活实际为情境，覆盖热机原理、能量转化、热值计算等核心知识点，适配九年级物理单元复习，注重物理观念与科学探究素养的培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热机应用（玉兔号月球车）、冲程判断（汽油机做功冲程）|科技情境（长征五号火箭）、文化传承（古人点火器）| |填空题|5|热量计算（温泉放热）、热机效率（页岩气烧水）|生活实际（平山县温泉）、能源热点（页岩气）| |作图题|1|内燃机冲程（做功冲程气门状态）|模型建构（冲程原理可视化）| |实验题|2|比热容比较（不同液体加热）、热值探究（酒精与碎纸片）|科学探究（控制变量法）、数据处理（温度-时间图线）| |计算题|2|汽车效率（隧道耗能）、热水器效率（天然气加热）|实际应用（能源利用计算）、科学推理（效率公式应用）|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．下列机械的动力装置不是使用热机的是（　　） A．玉兔号月球车 B．山东号航母 C．C919客机 D．长征五号火箭 2．为合理利用能源，人们一直在努力提高热机效率，下列方法不能提高热机效率的是（　　） A．使用热值高的燃料 B．选用优良的润滑材料 C．简化机械传动部分 D．减少燃烧过程中的热量损失 3．如图所示，2025年10月搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭点火发射。神舟二十一号载人飞船发射取得圆满成功。下列说法正确的是（    ） A．用液态氢作为燃料，主要原因是液态氢的比热容较大 B．火箭发射过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同 C．飞船在加速上升的过程中将动能转化为重力势能 D．随着科技的发展，火箭发动机的热机效率可达到100% 4．下列关于热机的说法正确的是（    ） A．热机都有吸气、压缩、做功、排气四个冲程 B．做功冲程将机械能转化为内能 C．火箭发动机属于热机 D．热机的大量使用对环境污染较小 5．下列关于汽油机和柴油机的说法中正确的是（　　） A．汽油机的气缸顶部安装有喷油嘴，而柴油机的气缸顶部安装有火花塞 B．汽油机的点火方式是“压燃式”，而柴油机的点火方式是“点燃式” C．汽油机和柴油机都属于内燃机 D．汽油机的效率一定比柴油机的大 6．如图是我国古人利用牛角、艾绒和木质推杆等制作的一种点火器。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。从能量转化的角度看，下列说法正确的是（　　） A．推杆的过程，内能转化为机械能 B．推杆时，套筒内气体的内能不变 C．艾绒的内能增加是通过做功的方式改变的 D．推杆的过程和四冲程汽油机的压缩冲程相似 7．如图所示，四冲程汽油机的汽缸中，火花塞产生电火花点燃混合气体，活塞在高温高压气体推动下向下运动。该冲程属于（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 8．如图表示四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的正确顺序为（     ） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、丁、乙、丙 D．甲、丙、乙、丁 9．如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（     ） A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能 C．飞轮转速1800r/min，则该汽油机1s能做功15次 D．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙 10．如图所示，关于能量的转化，下列说法正确的是（　　） A．图甲，压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的做功冲程相同 B．图乙，钻木取火的过程是通过做功的方式增加木块的内能 C．图丙，搓手的过程是通过热传递的方式增加手的内能 D．图丁，瓶内气体将瓶塞冲开，瓶内气体内能增大 二、填空题 11．河北平山县温塘镇，是中国著名的温泉度假区之一，平山温泉水质优良，水温保持在60－70摄氏度，富含锂、锶、锌、硒等多种有益矿物质。若100kg的温泉水从60℃降到20℃放出的热量是______J，相当于______kg的煤气完全燃烧所放出的热量。[水的比热容为，煤气的热值为4.2×107J/kg] 12．页岩气是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的明星。小明同学用他家的燃气灶将质量为2kg、初温为18℃的水加热到68℃，该过程中，水吸收的热量为________J。若此燃气灶的热效率为42%，则此过程消耗页岩气________m3。【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），页岩气的热值为4×107J/m3】 13．如图是轿车的单缸四冲程汽油机的___________冲程，该过程中，汽油和空气的混合物内能会___________（选填“变大”，“变小”或不变”），汽油机工作时飞轮每秒钟转50转，则每秒完成___________个冲程。 14．火箭在穿越大气层时与大气摩擦，温度升高，将机械能转化为内能，这一过程与如图中四冲程汽油机的______（选填“甲”或“乙”）冲程一致。若该汽油机的转速为3000r/min，则1s内该汽油机对外做功______次，共完成______个冲程。 15．如图所示是一款酒精发动机，点燃酒精灯给汽缸内的空气加热，酒精灯通过_________的方式增加了汽缸内空气的内能，缸内高温的空气推动活塞将_______能转化为机械能；某单缸四冲程汽油机一个做功冲程对外做功150J，飞轮的转速是1200r/min，则该汽油机每秒对外做功______J。 三、作图题 16．如图所示为小华同学学习内燃机的工作原理图（部分）。已知图甲是压缩冲程的工作原理图，图乙是做功冲程的工作原理图，但该同学不小心将一滴墨水滴在图乙中排气阀的位置，无法看到排气阀是“打开”还是“关闭“状态。请你根据所学的内燃机的相关知识，帮助他在【   】中标注“打开”或“关闭”，并在活塞旁的（   ）中标注“↑”或“↓”来表示活塞的运动方向。 四、实验题 17．如图1所示，用不同的加热器同时给质量相等的甲和乙两种液体加热，。已知甲液体的初温为20℃，乙液体的初温如图1所示。当加热到第6min时两种液体的温度相同（均未沸腾），甲液体的温度-加热时间的图线如图2所示。该过程两加热器产生的热量都有80%被这两种液体吸收，忽略液体蒸发。 (1)乙液体的初温为________℃； (2)请在图2中画出乙液体加热0-6min的温度-加热时间的图线； (3)加热0-6min，甲液体吸收的热量________（选填“大于”“等于”或“小于”）乙液体吸收的热量； (4)若加热器1加热0-6min所产生的热量为，则甲液体的质量为________kg。 18．学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 （1）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持被加热液体的种类、质量，燃料的质量以及两个烧杯都应相同； （2）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是___________J/kg； 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg 酒精 15 35 碎纸片 15 25 ？ （3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏___________（大/小），出现这样情况的主要原因是___________。（写出一点） 五、计算题 19．清明小长假，轩轩一家出去旅游。汽车通过一条长3600m的隧道，消耗0.2kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的功为。（汽油的热值）求： (1)完全燃烧0.2kg汽油放出的热量为多少； (2)汽车通过隧道发动机的效率为多少。 20．某家庭用燃气热水器将质量为、温度为的自来水加热到，消耗的天然气体积为（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为，天然气的热值为，求： (1)天然气完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)该热水器工作的效率。 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 A A B C C D C C C B 1．A 【详解】热机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧，把燃料的内能转化为机械能。 A．因为月球上没有空气，也就没有氧气，在月球上热机无法正常工作，所以月球车不用热机来驱动，故A符合题意； BCD．山东号航母、C919客机、长征五号火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功，把内能转化成机械能的装置，符合热机的特点，故BCD不符合题意。 故选 A。 2．A 【详解】A．使用热值大的燃料只能是在燃料质量相同时可多放出热量，但不一定能让这些能量都充分利用，因此不一定能提高热机效率，故A符合题意； BCD．选用优良的润滑材料（可减少机械摩擦）、简化机械传动部分（降低能量在传动过程中的损耗）、减少燃烧过程中的热量损失等，都可以提高燃料的利用率，提高热机的效率，故BCD不符合题意。 故选 A。 3．B 【详解】A．用液态氢作为燃料，主要原因是液态氢的热值比较大，与比热容没有关系，故A错误； B．火箭发射过程中的能量转化是将内能转化为机械能，汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，能量转化相同，故B正确； C．飞船在加速上升的过程中，将内能转化为重力势能、动能，故C错误； D．由于燃料不可能完全燃烧，加上其它热损失，火箭发动机的热机效率不能达到100%，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．内燃机一般具有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其他热机并不全具有这四个冲程，故A错误； B．做功冲程将内能转化为机械能，故B错误； C．火箭发动机是利用燃料燃烧获取的内能做功的设备，属于热机，故C正确； D．热机的大量使用对环境会造成严重的污染，如大气污染、噪声污染、热污染等，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．汽油机的气缸顶部安装的是火花塞，用于点燃混合气体；柴油机的气缸顶部安装的是喷油嘴，用于压缩冲程结束时喷入柴油。故A错误； B．汽油机的点火方式是“点燃式”，即通过火花塞产生电火花点燃汽油和空气的混合物；柴油机的点火方式是“压燃式”，即通过压缩使空气温度升高，达到柴油的燃点，从而点燃柴油。故B错误； C．汽油机和柴油机都是通过燃料在气缸内燃烧产生动力的，都属于内燃机。故C正确； D．柴油机的压缩比高，通常效率更高，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．推杆过程是机械能转化为内能，不是内能转化为机械能，故A错误； B．对气体做功后，套筒内气体的内能增加，故B错误； C．艾绒是通过吸收气体的热量增加内能，属于热传递改变内能，不是做功，故C错误； D．四冲程汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体做功，也是机械能转化为内能，和该推杆过程原理相似，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】图中内燃机两气门关闭，火花塞点火，高温高压燃气推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化为机械能，属于做功冲程。 故选C。 8．C 【详解】甲图：左侧进气门打开，右侧排气门关闭，活塞向下运动，外界混合气被吸入气缸，为吸气冲程； 丁图：两个气门全部关闭，活塞向上运动，气缸内气体被压缩，为压缩冲程； 乙图：两个气门全部关闭，活塞向下运动，燃气燃烧膨胀推动活塞下行做功，为做功冲程； 丙图：右侧排气门打开，左侧进气门关闭，活塞向上运动，气缸内废气被排出，为排气冲程； 四冲程标准顺序为吸气、压缩、做功、排气，对应甲、丁、乙、丙，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】ABD．甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程，内能转化为机械能，乙图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程，没有能量的转化，丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程，丁图中两气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙，内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，故ABD错误； C．四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮1s转30圈，汽油机的工作特点是飞轮每转2圈完成1个完整工作循环，每个工作循环对外做功1次，，所以每秒对外做功次数为，故C正确。 故选C。 10．B 【详解】A．图甲中压缩空气，硝化棉燃烧，是通过做功的方式将机械能转化为内能；而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，两者能量转化不同，故A错误； B．钻木取火时，克服摩擦力做功，使木头的内能增加，温度升高，是通过做功的方式增加木块的内能，故B正确； C．搓手的过程是通过克服摩擦做功，将机械能转化为内能，从而使手的内能增加，不是热传递，故C错误； D．瓶内气体将瓶塞冲开，气体对外做功，瓶内气体的内能减小，故D错误。 故选B。 11． 0.4 【详解】[1]水放出的热量为 [2]由题可知，则需要燃烧煤气的质量为 12． 4.2×105 0.025 【详解】[1]水吸收的热量 [2]消耗页岩气的体积 13． 压缩 变大 100 【详解】[1]由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，故图中汽油机处于压缩冲程。 [2]在压缩冲程中，活塞对汽油和空气的混合物做功，机械能转化为混合物的内能，所以混合物的内能会变大。 [3]四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，飞轮每秒钟转50转，则完成100个冲程。 14． 乙 25 100 【详解】[1]图甲活塞向下运动是内能转化成机械能的做功冲程，图乙活塞向上运动是机械能转化成内能的压缩冲程，火箭在穿越大气层时与大气摩擦将机械能转化为内能与如图乙的压缩冲程一致。 [2][3]汽油机一个工作循环曲轴转动2r，完成四个冲程，对外做功一次。1s内汽油机的转速为 1s内汽油机完成工作循环数为 故此对外做功25次，共完成冲程数为 15． 热传递 内 1500 【详解】[1]酒精灯燃烧，酒精灯的外焰的温度高于汽缸内空气的温度，故存在温度差，会发生热传递，只涉及能量的转移，故是热传递改变汽缸内空气的内能。 [2]高温的空气推动活塞做功，将内能转化为机械能。 [3]该汽油机飞轮转速为1200r/min，则汽油机每秒飞轮转的圈数为20圈，每一个工作循环，飞轮转了两圈，对外做功一次，故该汽油机每秒钟做了10个工作循环，该汽油机每秒对外做功10次。汽油机一个做功冲程燃气对外做功150J，每秒对外做功 16． 【详解】如图乙所示，做功冲程时，进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，如图所示： 17．(1)10 (2) (3)小于 (4)0.5 【详解】（1）由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为10℃。 （2）乙液体加热0-6min时的初温10℃、末温是40℃。如图所示∶ （3）由知，甲液体吸收的热量 乙液体吸收的热量 因为 所以 即甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量。 （4）由知，甲液体吸收的热量 由知，甲液体的质量 18． 小 有热量损失 【详解】[1]相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精放出的热量是碎纸片放出热量的两倍，根据可知，酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为。 [2][3]因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，故测得的放出的热量偏小，根据可知，测得的热值会偏小。 19．(1) (2) 30% 【详解】（1）汽油的质量，汽油的热值， （2）由题意得，牵引力做的功，完全燃烧汽油放出的热量，效率为 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 （3）热水器工作的效率 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 $