第14章内能的利用能力提升卷-2026-2027学年物理九年级全一册人教版（2024）

**基本信息** 本卷为九年级物理第14章“内能的利用”单元提升卷，以神舟飞船、天宫一号等科技前沿及燃气热水器、汽车等生活情境为载体，全面考查比热容、热机冲程、热值及效率计算等核心知识点，适配单元复习，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|10|比热容应用、热机冲程判断、能量转化|结合湿地调节温度（比热容）、汽车v-t图像分析（效率）| |多选|3|热机原理、热值特性、能量转化|关联火箭发射（液态氢热值）、简易热机装置（内能转化）| |填空|6|热机冲程能量变化、效率计算、热值应用|结合汽油机飞轮转速（3600r/min）、丁烷燃气炉热效率分析| |实验|3|燃料热值比较、比热容探究|设计酒精与煤油热值对比实验（控制变量法）、液体比热容图像分析| |计算|1|热量、效率综合计算|以燃气热水器为背景，整合水质量、吸热、放热及效率计算|

第14章内能的利用能力提升卷-2026-2027学年物理九年级全一册人教版（2024） 一、单选题 1．据湖南省林业局介绍，截至2022年12月，我省共有国家湿地公园（含试点）70个，数量列全国第一。湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（     ） A．比热容大 B．热值大 C．导热性好 D．导电性好 2．关于下列热现象，解释正确的是（     ） A．物体吸收了热量，温度一定升高 B．热机的压缩冲程把内能转化为机械能 C．冬天嘴里呼出的“白气”是水蒸气 D．用水冷却发动机是因为水的比热容大 3．如图所示的是四冲程汽油机的工作示意图，其中属于做功冲程的是（     ） A． B． C． D． 4．喜欢思考的小明用塑料瓶进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻拧松一点瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（　　） A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程 C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程 5．2018年4月2日“天宫一号”圆满完成预定任务后返回地球，8.5t重的“天宫一号”在100km的高空以约22倍音速再入大气层，最后大部分器件在大气层中与大气摩擦燃烧销毁，最后大约1.5t的残骸坠入南太平洋，在这个过程中，“天宫一号”的部分机械能（     ） A．通过热传递的方式转化为大气的内能 B．通过重力做功的方式转化为大气的内能 C．通过摩擦做功的方式转化为残骸和大气的内能 D．通过重力做功的方式转化为残骸和大气的内能 6．关于热机效率，下列说法中正确的是（     ） A．热机做的有用功多，效率一定高 B．热机使用的燃料的热值越大，它的效率越高 C．热机单位时间内耗费的燃料少，效率一定高 D．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高 7．如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（      ） A．管口出现的“白气”是空气中的水蒸气汽化现象导致 B．水蒸气推出橡胶塞过程的能量转化，与热机压缩冲程相同 C．水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的 D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 8．有一台汽油机甲和一台柴油机乙，在相同时间内乙做的有用功是甲的2倍，甲机的效率是20%，乙机的效率是25%（汽油的热值为，柴油的热值为），则甲、乙两机在相同时间内消耗燃料的质量之比为（     ） A． B． C． D． 9．在学校科技活动中，小明用饮料瓶自制了火箭模型，如图，他在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器（按下按钮会产生电火花）。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，纸筒立即飞出，关于此过程分析正确的是（     ） A．纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低 B．演示后剩余的酒精比热容变小 C．闻到了浓浓的酒精味，这是因为分子间存在斥力 D．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 10．两种汽车的能流图如图所示，根据图中信息，下列说法正确的是（     ） A．燃油车能量利用率高 B．电动车能量利用率高 C．电动车的能量利用效率可以达到95% D．电动车的有用机械能更多 二、多选题 11．2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．火箭发动机属于热机 B．火箭使用的液态氢燃料热值较大 C．火箭燃料燃烧越越充分，热值越大 D．火箭发动机主要通过热传递获得机械能 12．在跨学科实践活动中，实践小组制作了如图所示的简易热机装置。在易拉罐中装有适量的水，用酒精灯加热使易拉罐内的水沸腾，笔管吹出蒸汽会推动小风扇转动。忽略加热过程中罐内气压的变化，下列有关说法正确的是（     ） A．罐内水的内能通过热传递方式增加 B．扇叶周围出现的“白气”是水蒸气 C．风扇转动起来是将内能转化为机械能 D．酒精燃烧过程中质量减少其热值变大 13．一辆汽车在平直公路上做直线运动，该车总重为，行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变，其v-t图像如图所示，在0-10s内通过的路程为150m，10-15s共燃烧了0.015kg的汽油，下列说法正确的是（     ）（汽油的热值） A．汽车在0-10s内的平均速度为20m/s B．汽车在10-15s内牵引力做功 C．汽车在运动过程中燃料的热值变小 D．汽车在10-15s内发动机的转化效率为32% 三、填空题 14．如图所示是四冲程汽油机工作循环中的______冲程，此过程中，气缸内气体内能______，温度______。 15．用燃气灶将8kg的水从25℃加热到75℃，消耗天然气。已知天然气的热值为，此过程中水吸收的热量为______________J，燃气灶加热的效率为______________。 16．发射神舟十四号的火箭用液态氢做燃料，这主要是因为液态氢具有较大的______，若氢气燃烧放出焦耳的热量全都被水吸收，能使质量为的水温度升高______℃。 17．如图是某便携式丁烷燃气炉，用该燃气炉烧水，每2分钟完全燃烧14g的丁烷放出的热量为______J；由图乙可以判断出在烧水过程中，______（选填“0-2min”、“2-4min”或“4-6min”）时的热效率高，若水的质量为3kg，该时间段的热效率为______【水的比热容为，丁烷的热值为】 18．现有一单缸四冲程汽油机飞轮转速是3600r/min，那么1s内燃气推动活塞做功的次数是_____次。某品牌汽车内燃机的能量流程图如图所示，该内燃机的效率为_____，请根据能量流向图，写出一种提高热机效率的方法：_______________________。 19．结合如表分析，在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中，不能选用酒精温度计而选用水银温度计的主要原因，是水银比酒精的______________；在加热的过程中，随着酒精灯内酒精的减少，酒精的热值______________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 物质 属性 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/ 比热容/[J/（kg⋅℃）] 酒精 -117 78 0.9 水银 -39 357 13.6 四、实验题 20．如图，小林用完全相同的两套实验装置比较酒精和煤油燃烧放出的热量。 (1)开始实验前，左边装置的烧杯里水的质量为，燃烧皿里酒精质量为，则右边装置的燃烧皿里煤油质量应为___________g，右边装置的烧杯里能不能装的食用油？___________（选填“能”或“不能”） (2)当燃料完全消耗后，若烧杯中液体升高的温度越多，对应燃料的热值越___________（选填“大”或“小”） (3)小林根据正确操作获得的数据，通过计算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料实际的热值，原因是___________。 21．为比较酒精和汽油的热值大小，小明制定了以下实验方案： (1)取质量相同的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯。两灯同时点燃后分别给两杯质量__________（选填“相同”或“不同”）和初温相同的水加热。通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。 请根据上面的设计方案回答： (2)当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃，由此判断__________的热值比较大。 (3)根据计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比_________（选填“偏大”或“偏小”）了，结合装置图，分析原因：___________________。 (4)实验中燃料燃烧放出的热量，通过_________的方式使水的内能增大。 22．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同液体的比热容，可以选择________两图；比较不同燃料的热值，可以选择________两图； (2)为了研究两种液体的吸热能力，利用其中两幅图进行实验，根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图丁所示： ①实验中，通过________来反映液体吸收热量的多少； ②由图丁可以看出，在开始时________液体的温度升高得快，________液体的比热容较大； ③如果已知a液体的比热容是，则b液体的比热容是________； (3)水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务或解释一些自然现象，下列事例中与它的这一特性无关的是________。 A．让流动的热水流过散热器取暖 B．汽车发动机用水作为冷却剂 C．沿海地区昼夜温差比内陆地区小 D．夏天在房间内洒水降温 五、计算题 23．某同学家自来水的温度为，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为，通过查看水表得知自己洗澡用了的水。如果他这次洗澡消耗了天然气，已知：天然气的热值为。水的密度为，水的比热容为，求： (1)洗澡所用水的质量； (2)水升温吸收了多少热？ (3)天然气完全燃烧放出的热量？ (4)燃气热水器的效率是多大？ 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章内能的利用能力提升卷-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 A D C B C D D C A B 题号 11 12 13 答案 AB AC BD 1．A 【详解】A．水的比热容较大，由热量公式可知，在质量和吸收或放出的热量相同时，比热容越大，温度变化量越小，因此水能较好地调节环境温度，故A符合题意； B．热值是燃料完全燃烧时放热特性的一种体现，水不是燃料，热值与水调节环境温度无关，故B不符合题意； C．导热性表示物质传导热量的能力，与湿地中水调节环境温度的主要原因无关，故C不符合题意； D．导电性表示物质导电的能力，与调节环境温度无关，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A． 物体吸收热量，温度不一定升高，比如：晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，故A错误； B．热机压缩冲程中活塞对缸内气体做功，将机械能转化为内能，故B错误； C．冬天呼出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小液滴，故C错误； D．水的比热容较大，质量相同的水和其他物质比较，升高相同温度时水吸收的热量更多，因此用水冷却发动机是因为水的比热容大，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A不符合题意； B．两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意； C．两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞发出电火花，属于做功冲程，故C符合题意； D．排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 4．B 【详解】图乙扭转瓶子压缩瓶内气体，外界对气体做功，气体内能增加，对应压缩冲程；图丙瓶内气体膨胀将瓶盖冲出，气体对外做功，内能减小，对应做功冲程。故选B。 5．C 【详解】A．该过程内能改变的方式是做功而非热传递，故A不符合题意； BD．重力做功实现重力势能与动能的相互转化，属于机械能内部的能量转化，不会直接转化为内能，故BD不符合题意； C．天宫一号与大气摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为残骸和大气的内能，故C符合题意。 故选C。 6．D 【详解】A．根据，仅大时，若更大，则η可能更低，故A错误； B．根据，燃料热值q大时，若占的比值小，η仍较低，故B错误； C．耗费燃料少即小，若也更小，则η可能更低，故C错误； D．一定时，消耗燃料越少则越小，由可知η越大，效率越高，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．管口出现的“白气”是试管内喷出的高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误； BD．水蒸气推出橡胶塞过程，水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能（动能）；热机的压缩冲程是活塞对气体做功，机械能转化为内能，两者能量转化不同，故B错误，D正确； C．水被加热的过程中，吸收火焰中的热量，是通过热传递的方式改变水的内能，故C错误。 故选D。 8．C 【详解】由热机效率公式，变形得。设相同时间内甲做的有用功为，则乙做的有用功为。甲消耗汽油质量，乙消耗柴油质量。则质量比 代入数值得，故选C。 9．A 【详解】A．纸筒飞出时，瓶内气体对纸筒做功，气体内能转化为纸筒的机械能，瓶内气体内能减少，温度降低，故A正确； B．比热容是物质的一种特性，与物质的质量无关，演示后剩余酒精的比热容不变，故B错误； C．闻到浓浓的酒精味属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C错误； D．燃气推动纸筒飞出的过程，将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故D错误。 故选A。 10．B 【详解】AB．燃油车能量利用率 电动车能量利用率 因，故A错误，B正确； C．电动车能量利用率为，，故C错误； D．有用机械能，因总能量未知，无法比较大小，故D错误。 故选B。 11．AB 【详解】A．火箭发动机将内能转化为机械能，属于热机，A正确； B．火箭使用的液态氢燃料，是因为液态氢热值较大，相同质量完全燃烧放出热量多，B正确； C．热值是燃料特性，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．火箭发动机通过做功将内能转化为机械能，故D错误。 故选AB。 12．AC 【详解】A．酒精灯加热易拉罐，热量从火焰传递给水，罐内水的内能通过热传递方式增加，故A正确； B．扇叶周围出现的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，不是水蒸气，故B错误； C．蒸汽推动风扇转动，消耗了蒸汽的内能，风扇获得了机械能，是将内能转化为机械能，故C正确； D．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量无关，酒精燃烧过程中质量减少，其热值不变，故D错误。 故选AC。 13．BD 【详解】A．由题意知， 内通过的路程为150m,则平均速度为，故A错误； B．汽车所受阻力，由图像可知 内汽车做匀速直线运动，牵引力，行驶路程 ，牵引力做功 ，故B正确； C．热值是燃料本身的特性，与燃料质量无关，故C错误； D．汽油完全燃烧放出的热量为 ，发动机转化效率为 ，故D正确。 故选BD。 14． 压缩 增大 升高 【详解】由图可知，两气门均关闭，活塞向上运动，可知该冲程为压缩冲程；压缩冲程中活塞对气缸内气体做功，气缸内气体内能增大，温度升高。 15． 40% 【详解】水吸收的热量为 天然气完全燃烧放出的热量为 燃气灶加热的效率为 16． 热值 20 【详解】火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢具有较大的热值，相同质量的液态氢完全燃烧可放出更多热量。 因氢气燃烧放出的热量全部被水吸收，故 水升高的温度为 17． 1.26×106 0-2min 30% 【详解】丁烷完全燃烧放出的热量为 因相同时间内丁烷完全燃烧放出的热量相同，由、可知，水的温度升高量越大，热效率越高；由图乙可知0-2min内水的温度升高量最大，故0-2min时热效率高。 0-2min内水吸收的热量为 该时间段的热效率为 18． 30 30% 减少废气带走的能量/使燃料充分燃烧/减小机械摩擦 【详解】1s内飞轮转动的圈数 由四冲程汽油机的工作规律可知，飞轮每转2圈对外做功1次，故1s内燃气推动活塞做功的次数 由能量流向图可得，内燃机的效率 提高热机效率可从减少能量损失角度提出，例如减少废气带走的能量或使燃料充分燃烧、减小机械摩擦等，合理即可。 19． 沸点高 不变 【详解】标准大气压下沸水温度为100℃，由表格数据可知酒精沸点为78℃，低于沸水温度，水沸腾时酒精会汽化无法测温，水银沸点为357℃，高于沸水温度可正常测温，因此选用水银温度计的原因是水银沸点更高；因热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与燃料质量无关，故酒精灯内酒精减少时，酒精的热值不变。 20．(1) 4 不能 (2)大 (3)存在热量损失 【详解】（1） 燃料的热值是指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量。为了比较不同燃料（酒精和煤油）的热值，我们需要控制燃料的质量相同，并且用它们去加热同种液体，且液体的质量也要相同。通过观察液体升高的温度，来间接反映燃料放出热量的多少，由于左边燃烧皿里酒精质量为，那么右边燃烧皿里煤油的质量也应为。左边烧杯里是水，那么右边烧杯里也必须是水。 （2）根据 ，被加热液体种类和质量都相同的情况下，液体升高的温度越多，说明液体吸收的热量越多，即燃料燃烧放出的热量越多。燃料质量相同，根据 可知，燃料的热值越大。 （3）公式，用燃料燃烧放出的热量等于水吸收的热量来进行计算。但在实际实验中，由于燃料燃烧放出的热量并没有全部被水吸收，有一部分散失到了空气中，还有一部分被烧杯、石棉网等实验器材吸收。因此，水吸收的热量总是小于燃料完全燃烧放出的热量 。所以，用这个偏小的吸热量去反推计算热值，得出的结果会小于燃料的热值。 21．(1)相同 (2)汽油 (3) 偏小 燃料不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量有散失，水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量 (4)热传递 【详解】（1）实验采用控制变量法，探究不同燃料的热值，只改变燃料种类，要保证水的质量、初温都一致，所以两杯中水的质量相同。 （2）甲、乙烧杯中初温和质量相同的水被加热，两种燃料都完全燃烧后，甲杯中的水温度升到80℃，乙杯中的水升温至90℃，说明乙杯中的水吸收的热量多，那么燃烧质量相同的酒精和汽油，汽油放出的热量更多，由可知，汽油的热值大。 （3）计算时把水吸收的热量当成燃料完全燃烧放出的热量，实际实验中，燃料不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量会散失到空气中，水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量，计算出的热值比真实值要偏小。 （4）燃料燃烧产生的热量传递给水，是通过热传递的方式增大水的内能。 22．(1) 甲、丙 甲、乙 (2) 加热时间的长短 a b (3)D 【详解】（1）实验用控制变量法：比较不同液体的比热容，需要保证燃料相同、液体种类不同，因此选甲、丙两图；比较不同燃料的热值，需要保证被加热的液体相同、燃料种类不同，因此选甲、乙两图。 （2）①实验中使用相同的热源，相同时间内热源放出的热量相同，因此用加热时间长短间接反映液体吸收热量的多少，这是转换法的应用。 ②从丁图可见，初始阶段加热相同时间时，a液体温度升高得更快；升高相同温度（从20℃到80℃），a用时10min，b用时20min，说明b吸收的热量更多，根据，质量m、升温相同时，吸热越多则比热容越大，因此b的比热容更大。 ③两种液体质量相同，升高相同温度时 根据可得 因此 （3）水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，升高或降低相同温度时可以吸收或放出更多热量，或吸收或放出相同热量时温度变化更小。 A．相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容较大，水放出的热量更多，所以适合作为取暖介质，故A不符合题意； B．相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，由于水的比热容较大，水吸收的热量更多，所以汽车发动机用水作为冷却剂冷却效果好，故B不符合题意； C．沿海地区昼夜温差比内陆小，是因为水的比热容比砂石大。相同质量的水和砂石，吸收或放出相同的热量，水的温度变化更小，所以沿海地区温差小，故C不符合题意； D．夏天房间洒水降温，利用的是水蒸发吸热的汽化特性，和比热容无关，故D符合题意。 故选D。 23．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）水的质量 （2）水吸收的热量 （3）天然气完全燃烧放出的热量 （4）燃气热水器的效率 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 $