第14章 内能的利用 达标练习-2026-2027学年人教版九年级全一册物理

**基本信息** 本卷为九年级物理人教版第14章“内能的利用”单元达标卷，以植物油燃料、太阳能背包、神舟十九号等真实情境为载体，覆盖热值、热机冲程、能量转化等核心知识点，注重物理观念建构与科学探究能力培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|热值、热机冲程、能量转化|结合涡轮喷气发动机等科技情境，考查能量观念| |多选题|3题|机械能与内能转化、热机效率|神舟十九号发射等热点素材，强化科学态度| |填空题|6题|热传递、热值计算|实验装置分析，落实模型建构| |实验题|3题|燃料热值比较、吸热能力探究|控制变量法设计，培养科学探究能力| |计算题|1题|太阳能热水器能量计算|综合能量效率与实际应用，体现科学思维|

第14章内能的利用达标练习卷-2026-2027学年物理九年级全一册人教版（2024） 一、单选题 1．植物油燃料是一种新型燃料，可用来替代传统燃料。其不易燃、不易爆、无烟无异味，在节能方面比传统燃料更胜一筹，进行同样的工作消耗的燃料更少，是因为该燃料具有较大的（     ） A．密度 B．体积 C．比热容 D．热值 2．某汽油机曲轴转速是，则1s内汽油机内能转化为机械能的次数及完成的冲程个数为（     ） A．60次，120个 B．40次，160个 C．80次，240个 D．30次，120个 3．下列对甲、乙、丙、丁四幅图片的解释中正确的是（     ） A．甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加 B．乙图中两个压紧的铅块能吊着钩码不动，主要是因为铅块对钩码做了功 C．丙图所示是内燃机的做功冲程，随着汽油的燃烧，汽油的热值会减小 D．丁图中小朋友下滑时，屁股发热主要是通过做功的方式增加了内能 4．礼花筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，营造喜庆的气氛。下列汽油机四冲程中与这一过程能量转化相同的是（     ） A． B． C． D． 5．某四冲程汽油机的曲轴转速为1200r/min，如图所示是某冲程的示意图，下列说法正确的是（　　）    A．该冲程是吸气冲程 B．该汽油机每秒做功10次 C．该冲程中汽缸内气体的温度不变 D．提高曲轴转速有可能使汽油机的效率达到100% 6．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　） A．若m甲＝m乙，Δt甲＜Δt乙，则甲燃料的热值大 B．若Δt甲＝Δt乙，m甲＞m乙，则甲燃料的热值大 C．若，则乙燃料的热值大 D．若，则乙燃料的热值大 7．如下图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（     ） A．小球从左向右弹跳，小球在此过程中能量守恒 B．小球最终会静止，这说明小球具有的机械能消失了 C．小球弹跳过程中，通过做功方式改变内能 D．小球撞击地面时，小球的内能转化为机械能 8．物理学科核心素养要求同学们具有物理观念，热机工作过程中，存在能量转化，我们也应该具有能量观，如图所示的情景，下列说法中正确的是（     ） A．甲图中能量转化过程是内能转化为机械能 B．甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小 C．乙图中活塞向下运动，是吸气冲程 D．乙图中燃料燃烧，气门关闭，活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程 9．如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（     ） A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电时，将电能转化为化学能 C．蓄电池放电时，将化学能转化为电能 D．小风扇工作时，将机械能转化为电能 10．涡轮喷气发动机工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力，其基本结构如图所示。下列说法正确的是（     ） A．该发动机属于热机，能在大气层外工作 B．燃料和压缩空气混合后，其燃料热值变小 C．燃料燃烧越充分，发动机的效率就越高 D．燃气推动涡轮转动时相当于内燃机的压缩冲程 二、多选题 11．下列事例中，属于机械能转化为内能的是（     ） A．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起 B．两手相互摩擦，手心变热 C．用气筒给自行车胎打气时，气筒会发热 D．流星与空气摩擦生热、发光 12．关于热机的效率，下列说法正确的是（     ） A．热机的效率越高，做功越快 B．燃烧更多的燃料可以提高热机的效率 C．减少热损失可以提高热机的效率 D．无论技术如何改进，热机的效率都不能达到100% 13．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．火箭是热机 B．火箭发射时冒出的“白烟”是水汽化形成的水蒸气 C．火箭采用液氢作燃料，是由于液氢的热值较大 D．载人飞船进入太空中后温度降得很低，其内能为零 三、填空题 14．用炉火加热一壶水，水的温度升高了10℃，这是通过___________方式改变其内能。水沸腾后会顶起壶盖，此过程能量转化情况与四冲程汽油机的___________冲程相似。火箭升空常使用液氢作为燃料，这样做是因为液氢的___________较大。 15．21 kg无烟煤完全燃烧，若不计热量损失，放出的热量可以把___________kg、15℃的冷水加热至100℃。【无烟煤的热值是 3.4×107J/kg ，水的比热容是】 16．质量为的水温度从30℃升高到50℃需要吸收______________J热量，如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，______________热机效率高（选填“甲”或“乙”或“丙”） 17．如图所示，在玻璃筒底部放一小团硝化棉，快速压下活塞，可观察到硝化棉着火燃烧。迅速下压过程中是通过_________方法使筒内空气内能增大的，该能量转化过程与柴油机的_________冲程相同。 18．有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量 _______ （选填“相等”或“不相等”）的同种液体，通过比较燃料 _________ （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。本实验中，用比热容 _____ （选填“大”或“小”）的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾） 19．如图所示是一台四冲程汽油机工作的示意图，可以判断该汽油机正在进行的是____________冲程，由图可知，该汽油机的热机效率为__________________。 四、实验题 20．小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究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，记录结果见表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 45 菜籽油 25 35 (1)安装实验器材时，应按照自下而上的顺序安装。安装器材时__________（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯； (2)取质量相等的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油灯和菜籽油灯；为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制水的__________相同； (3)为了比较两种燃料的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较__________来得出结论（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）； (4)实验中收集的数据如下：水的质量为m，初温为，末温为，煤油燃烧前的质量为，燃烧后的质量为，盛水的烧杯吸收的热量经测量为，已知水的比热容为c，则煤油的热值_________（不计其他的热损失，用题中给定的物理量符号表示）。利用此实验方法计算出的热值将要比真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）。理由是__________。 21．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 (1)安装实验装置按照______（选填“自下而上”或“自上而下”）。 (2)实验中应控制燃料燃烧的______（选填“时间”或“质量”）相同，根据______比较燃料燃烧放出热量的多少。 (3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料______的热值大。 22．俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 (1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力。 ①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定______（选填“铁圈”或“铁夹”）的位置。 ②在两个相同的烧杯中应加入初温和______相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内______。 ③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：a物质是______（选填“水”或“煤油”），b物质吸热能力较______（选填“强”或“弱”）。 (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃尽，通过比较______（选填“加热时间”或“水升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。 五、计算题 23．如图所示的太阳能热水器，它的水箱储水为120L，热水器上的集热器对太阳能的能量利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米在1秒钟内得到的太阳辐射能量约为1400J。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，【水的密度为，水的比热容为】，那么： (1)一箱水需要吸收的热量是多少？ (2)太阳辐射的能量E为多少？ (3)热水器上集热器的面积至少要多大？ 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14章内能的利用达标练习卷-2026-2027学年物理九年级全一册人教版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D C B D C D D C 题号 11 12 13 答案 BCD CD AC 1．D 【详解】A．密度与燃料燃烧放热能力无关，故A不符合题意； B．体积不是燃料的固有放热相关特性，故B不符合题意； C．比热容反映物质吸放热时的温度变化特性，与燃料燃烧放热能力无关，故C不符合题意； D．完成相同工作需要燃料放出的热量相同，根据热值公式，变形得，一定时，热值越大，所需燃料质量越小，符合“消耗燃料更少”的特点，故D符合题意。 故选D。 2．B 【详解】曲轴1s内转动的转数 四冲程汽油机完成一个工作循环时曲轴转动2r，内能转化为机械能1次，并完成4个冲程。因此1s内汽油机内能转化为机械能的次数为 1s内完成的冲程个数为 故选B。 3．D 【详解】A．软木塞飞出时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减小，故A错误； B．铅块对钩码有拉力，但钩码静止，移动距离，由可知，，铅块对钩码不做功，故B错误； C．丙图中两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程；热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，汽油的热值不变，故C错误； D．小朋友下滑时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，通过做功的方式增加了内能，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】高压空气膨胀对外做功，内能转化为机械能； A．图中排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，没有内能和机械能的转化，故A不符合题意； B．图中两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．图中两气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，内能转化为机械能，故C符合题意； D．图中进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程，没有内能和机械能的转化，故D不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】AC．图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，此冲程把机械能转化为内能，汽缸内气体内能增大，温度升高，故AC错误； B．汽油机的曲轴转速，汽油机一个工作循环，飞轮转动2周，做一次功，则飞轮每秒钟转20圈，每秒对外做功10次，故B正确； D．汽油机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D错误。 故选B。 6．D 【详解】设水的质量为，水吸收的热量 燃料的质量为m，燃料完全燃烧放出的热量 两图装置相同，两装置热效率均为，则，即 解得 因、、均相同，故热值与成正比。 A．若，，则，故，故A不符合题意； B．若，，则，故，故B不符合题意； C．若，则，故，故C不符合题意； D．若，则，故D符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．小球弹跳过程中高度逐渐降低、机械能不断减小，是因为小球的机械能转化为内能，小球、空气、地面等整个系统的能量守恒，故A错误； B．小球最终静止是因为机械能通过摩擦、撞击地面不断转化为内能，能量只会发生转移或转化，不会凭空消失，故B错误； C．小球弹跳过程中，与空气摩擦、地面撞击等，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能，故C正确； D．小球撞击地面时消耗了机械能，是小球的机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】AB．甲图中活塞向下压，外界对筒内空气做功，机械能转化为内能，空气内能增加，故AB错误； C．乙图中两气门关闭，火花塞发出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，故C错误； D．乙图中燃料燃烧产生高温高压燃气，气门关闭，活塞向下运动，对外做功，是内燃机的做功冲程，故D正确。 故选D。 9．D 【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A正确； B．给蓄电池充电时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B正确； C．蓄电池放电时，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确； D．小风扇工作时，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 10．C 【详解】A．热机工作依赖燃料燃烧，燃烧需要氧气，大气层外无空气提供氧气，故不能在大气层外工作，故A错误； B．热值是燃料的特性，仅与燃料种类有关，混合后热值不变，故B错误； C．燃料燃烧越充分，能量损失越少，有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值越大，即效率越高，故C正确； D．燃气推动涡轮转动，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故D错误。 故选C。 11．BCD 【详解】A．水蒸气对壶盖做功，将壶盖顶起，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故A不符合题意； B．两手摩擦克服摩擦力做功，机械能转化为内能，故B符合题意； C．用气筒打气时，活塞克服摩擦做功、压缩气体做功，机械能转化为内能，故C符合题意； D．流星与空气摩擦克服阻力做功，机械能转化为内能，故D符合题意。 故选BCD。 12．CD 【详解】A．热机效率是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，功率是表示做功快慢的物理量，二者无必然关联，故A错误； B．热机效率是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，燃烧更多的燃料可以增大燃料完全燃烧放出的热量，有用功未知，不一定可以提高热机的效率，故B错误； C．减少各种热损失，则用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值增大，可以提高热机效率，故C正确； D．热机工作时必然存在废气带热、摩擦损耗、散热等能量损失，有用功始终小于燃料完全燃烧放出的能量，故效率不可能达到100%，故D正确。 故选CD。 13．AC 【详解】A．火箭发动机工作时将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，属于热机，故A正确； B．火箭发射时冒出的“白烟”是水池中的水吸热汽化形成的高温水蒸气，上升遇冷液化形成的小水滴，故B错误； C．液氢的热值较大，由可知，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料，液氢放出的热量更多，故C正确； D．一切物体在任何温度下都具有内能，载人飞船进入太空后温度降低，其内能减小但不为零，故D错误。 故选AC。 14． 热传递 做功 热值 【详解】用炉火加热水时，炉火的内能直接转移到水中，这种改变内能的方式属于热传递； 水沸腾顶起壶盖时，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，四冲程汽油机的做功冲程正是将燃气的内能转化为活塞的机械能，二者能量转化情况一致； 液氢的热值较大，相同质量的液氢完全燃烧时可以释放出更多的热量，能为火箭提供充足的动力，因此常被选作火箭燃料。 15． /2000 【详解】无烟煤完全燃烧放出的热量为 因不计热量损失，故水吸收的热量 可加热水的质量为 16． 乙 【详解】水吸收的热量 由热机效率公式，结合图中信息可知，乙的热机效率最高。 17． 做功 压缩 【详解】下压活塞时对筒内空气做功，使筒内空气内能增大；柴油机压缩冲程的能量转化为机械能转化为内能，与该过程能量转化一致。 18． 相等 全部燃烧 小 【详解】比较不同燃料的热值实验中，需要控制变量，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，需等燃料全部燃烧完全，忽略热传递过程中的热损耗，则可认为液体吸收的热量等于燃料完全燃烧放出的热量，根据可知，则通过观察温度计示数的上升情况来比较液体吸收热量的多少，从而比较两种燃料热值的大小。 在吸收相同热量的情况下，根据可知，比热容小的物质温度升高得快，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显。 19． 压缩 31% 【详解】由气门均关闭、活塞向上运动，可知该冲程为压缩冲程；热机效率为 20．(1)需要 (2)质量和初温 (3)温度计示数的变化量 (4) 偏小 煤油燃烧放出的热量有一部分散失到空气中，水和烧杯吸收的热量小于煤油燃烧放出的总热量，计算出来的热值偏小 【详解】（1）酒精灯需用外焰加热，所以安装器材时需要点燃酒精灯，根据酒精灯外焰高度调节器材的位置。 （2）实验要通过水升高的温度来体现燃料的热值大小，而水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和初温相同。 （3）燃料完全燃烧放出热量被水吸收，水升温越多，说明燃料放热越多、热值越大；所以比较温度计示数的变化量。 （4）水吸收的热量为 则水和烧杯吸收的热量为 煤油燃烧释放的热量为 不计其他的热损失，则，即 则煤油的热值 利用此实验方法计算出的热值将要比真实值偏小，原因是煤油燃烧放出的热量有一部分散失到空气中，水和烧杯吸收的热量小于煤油燃烧放出的总热量，计算出来的热值偏小。 21．(1)自下而上 (2) 质量 温度计示数的变化 (3)b 【详解】（1）安装该实验装置时，需要先调整下方燃料点燃装置的高度，确保用外焰加热，再依次向上调整烧杯、温度计的位置，因此按照自下而上的顺序安装。 （2）根据热值的定义，比较两种燃料的热值时，需要控制燃烧的燃料质量相同；实验忽略热量损失，燃料放出的热量全部被水吸收，在水的质量、初温都相同时，可以通过水升高的温度（温度计示数的变化）反映燃料放热的多少，这是转换法的应用。 （3）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，水吸收的热量多，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，由公式可知，b的热值大。 22．(1) 铁圈 质量 吸收的热量相等 水 弱 (2)水升高的温度 【详解】（1）实验装置组装需遵循“自下而上”的顺序：酒精灯需用外焰加热，因此要先根据酒精灯外焰高度固定放置陶土网的铁圈，再向上调整温度计的位置，避免后续调整铁圈后酒精灯外焰无法正常加热； 探究水和煤油的吸热能力，要控制变量，需保证两种液体的初温和质量完全相同； 相同酒精灯在相同时间内放出的热量相等，因此用相同酒精灯加热的目的是让水和煤油相同时间内吸收的热量相等； 水的比热容比煤油大，吸热能力更强，在吸收相同热量时升温更慢。从图乙可见，升高相同温度时a的加热时间更长、升温更慢，因此a是水；b升温更快，说明b的吸热能力更弱。 （2）比较热值的实验中，燃料完全燃烧放出的热量无法直接测量，将热量多少转化为等质量的水的升温变化：等质量的不同燃料完全燃烧后，水升高的温度越大，说明对应燃料放出的热量越多、热值越大，因此通过水升高的温度判断热值大小。 23．(1) (2) (3) 【详解】（1）水的体积 水的质量 水吸收的热量 （2）由能量利用效率关系可知，太阳辐射总能量 （3）照射总时间 由太阳辐射总能量与集热器面积的关系可知，集热器最小面积 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 $