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上学期

**基本信息** 《第十四章 内能的利用》单元卷，涵盖燃料热值、热机冲程、效率计算等核心知识点，通过单选、填空、实验、计算等题型，融合科技（火箭发射）、生活（汽车）情境，适配初中物理单元复习，强化能量观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热值特性、火箭能量转化、汽油机冲程|结合卫星发射等科技情境，考查物理观念| |填空题|5|柴油机工作循环、水比热容、能量流向|联系汽车散热实例，强化能量转化分析| |实验题|2|吸热本领比较、燃料热值测量|设计控制变量实验，培养科学探究能力| |计算题|2|热量计算、热机效率|结合汽车耗油数据，提升科学推理与应用能力|

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．没有燃烧的燃料，热值等于零 B．燃料完全燃烧时，它的热值最大 C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D．一瓶煤油用去一半，剩余煤油热值将减小 2．如图所示，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号丁”运载火箭，成功将“遥感三十九号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。关于火箭发射过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．火箭上升时外壳温度越高，所含热量越多 B．火箭上升时外壳温度升高，内能保持不变 C．选用火箭的燃料，应具有比热容大的特点 D．火箭从发射到升空的过程中，能量是守恒的 3．下列汽油机工作的四个冲程中，做功冲程是（　　） A． B． C． D． 4．汽车已经成为现代生活不可缺少的交通工具。下列关于汽车的说法错误的是（　　） A．单缸四冲程汽油机工作时每秒对外做功20次，则飞轮转速为2400r/min B．轮胎上刻有花纹是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力 C．汽车的安全带可以减小突然加速时由于惯性带来的伤害 D．汽车的倒车雷达利用超声波的反射原理制成的 5．某工程队使用的小型柴油动力夯土机如图所示。其内燃机工作时，有一个冲程是通过气缸内柴油燃烧产生的高温高压气体推动活塞，使夯土机的夯锤上下运动完成夯实作业的。该冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．关于热机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机汽缸顶部有喷油嘴 B．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸内的只有空气 C．热机的效率可以达到100% D．燃料燃烧是否充分，不影响热机的效率 7．全球汽车保有量在迅速增长，截至2022年底，我国燃油汽车保有量约为3.2亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，我国每年可以节约燃油（　　） A． B． C． D． 8．蒸汽机中，汽缸内高温、高压的水蒸气推动活塞做功的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．内能转化为机械能，内能增大，温度不变 B．内能转化为机械能，内能减小，温度降低 C．机械能转化为内能，内能增大，温度升高 D．机械能转化为内能，内能增大，温度不变 9．内燃机的能量流向图如图所示，则内燃机的效率为（　　） A．28% B．31% C．34% D．62% 10．如图为四冲程汽油机的工作示意图。下列分析正确的是（　　） A．图中甲、乙、丙、丁四个冲程都靠飞轮的惯性来完成 B．图甲表示压缩冲程，汽缸内的气体内能增大 C．汽油机效率不能达到100%，所以工作时不遵循能量守恒定律 D．图乙中，汽缸内汽油燃烧越充分，汽油机的效率越低 二、填空题 11．一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3600r/min，则柴油机每秒钟完成________个工作循环，对外做_________次功，完成________个冲程。 12．将内能转化成机械能的各种热机广泛使用在汽车、火车、轮船、飞机和火箭上。为了防止汽车发动机过热，通常用水来降温，是利用水的_______大的特性；2kg的水温度升高50℃需要吸收_______J的热量。如图所示，这是东风汽车集团有限公司生产的某款汽车汽油机能量流向图数据，这台汽油机的效率为______。[] 13．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。 14．某汽车在公路上行驶一段距离，牵引力所做的有用功为，消耗汽油。已知汽油的热值为，则汽油完全燃烧放出的热量为________，该汽车的热机效率为________。请写出一条提高热机效率的措施：________________________。 15．如图所示是四冲程汽油机工作过程中的__________冲程。为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过__________的方式减少汽缸内能的。 三、作图题 16．甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙中画出排气冲程中进气门、排气门的开闭情况。 四、实验题 17．小明和其他小组利用如图1所示的装置探究“水和沙子吸热本领的大小”，实验数据记录如下： 物质 质量/g 升温10℃所需时间/s 升温20℃所需时间/s 升温30℃所需时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 (1)为了完成实验，除了图中所示器材以外，还需要的测量工具是天平和 ___________； (2)设计实验方案时，小明确定以下需控制的变量，其中多余的是 ； A．用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加的酒精量相同 C．质量相同的水和沙子 D．规格相同的烧杯 (3)在此实验中，比较水和沙子吸热能力的方法是：___________相同比较 ___________； (4)实验数据显示：①等质量的沙子和水升高相同的温度，沙子加热的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多，说明 ___________（选填“沙子”或“水”）的吸热本领强。 (5)小刚同学又利用该装置研究酒精和汽油的热值是否一样。要完成该实验应该在图2容器中装入相同质量的 ___________（选填“同种”或“不同种”）物质，容器内分别装入质量相同的酒精和汽油，比较两种燃料 ___________（选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”）容器里物质升高的温度。 18．为了比较不同燃料的热值，陆同学设计了如下实验方案：用天平称取相同质量的酒精和碎纸片，组装了如图所示的装置进行实验，请帮助小陆完成以下环节。 (1)实验中选择用水吸热升温来反映燃料燃烧放出热量的多少，这运用了___________（填物理学方法），装置中两烧杯中水的质量需要___________（选填“相同”或“不同”）。 (2)当两种燃料均燃尽后，发现甲装置中温度计示数上升较多，可得___________的热值更大。 (3)陆同学测出了水的质量，结合公式计算出水在这个过程中吸收的热量，然后利用公式，计算得出酒精的热值，请分析陆同学测得的酒精热值的数值___________（选填“准确”“偏小”或“偏大”），请你说明原因：_________________________________。 五、计算题 19．某同学的爸爸驾车出行，从出发地到目的地，汽车燃烧了2.1kg的汽油。汽油的热值为4.6×107J/kg.求： (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)若汽车得到了2.898×107J的有用功，则该汽车的热机效率为多少？ 20．如图所示，某小型单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强是，飞轮1min转动1800r，消耗汽油6g，（汽油的热值约为）当汽油机满负荷工作时，求： (1)汽油机每完成一次做功冲程，燃气对活塞做的功； (2)汽油机的平均功率； (3)该汽油机的机械效率。 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 C C C B A B C B 1．C 【详解】热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与质量、燃烧状态、是否燃烧均无关。 A．热值与燃料是否燃烧无关，未燃烧的燃料热值不为零，故A错误； B．热值与燃料是否完全燃烧无关，不会因完全燃烧变大，故B错误； C．热值与燃料的质量、燃烧状态均无关，故C正确； D．煤油用去一半后种类不变，热值不变，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】AB．火箭上升时，外壳与大气摩擦做功，内能增大，温度升高，热量是过程量，不能说含有，故AB错误； C．为了在燃料燃烧质量相同时，可以放出更多的热量，应选用热值更大的燃料作为火箭的燃料，故C错误； D．根据能量守恒定律可知，火箭从发射到升空的过程中，虽然各种形式的能量在相互转化，但能量的总量保持不变，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程，故A不符合题意。 B．气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，故B不符合题意； C．气门都关闭，火花塞打火，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，故C符合题意； D．排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．单缸四冲程汽油机一个工作循环中，飞轮转2圈，对外做功1次。 每秒对外做功20次，则每秒飞轮转40 圈，每分钟转2400r。故A正确，不符合题意； B．轮胎上刻有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，防止打滑。故B正确，不符合题意；   C．汽车的安全带是为了减小突然减速时，人由于惯性向前冲带来的伤害，而不是突然加速。突然加速时人会向后仰，安全带主要在减速时起保护作用。故C错误，符合题意；   D．汽车的倒车雷达利用超声波的反射原理，通过回声定位来检测障碍物。故D正确，不符合题意。   故选C。 5．C 【详解】A．（吸气冲程）：仅吸入空气，无燃烧和做功过程，故A不符合题意； B．（压缩冲程）：压缩气缸内气体，将机械能转化为内能，无燃烧，故B不符合题意； C． 做功冲程的特点是：燃料（柴油）在气缸内燃烧，产生高温高压气体，推动活塞运动，将内能转化为机械能，从而带动机械（夯土机夯锤）工作。故C符合题意； D．（排气冲程）：排出燃烧后的废气，无做功过程。故D不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】A．汽油机汽缸顶部有火花塞、柴油机汽缸顶部有喷油嘴，故A错误； B．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸内的只有空气、汽油机吸入汽缸内的是空气和汽油的混合物，故B正确； C．热机在工作时不可避免地会产生能量的损耗与散失，所以无论如何改进技术，热机的效率不可以达到100%，故C错误； D．根据可知，燃料燃烧是否充分，影响热机的效率，故D错误。 故选B。 7．A 【详解】每辆汽车每年耗油1.8t，放出的热量 汽车内燃机的效率平均值取30%，获得的机械能 如果能把内燃机效率提高1%， 机械效率提高后获得相同的机械能，需要消耗燃油的质量为 获得相同的机械能 所以 每辆车节约燃油 3.2亿辆汽车共节约燃油 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】在蒸汽机中，高温高压的水蒸气推动活塞做功时，水蒸气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，因此水蒸气的内能减小，温度降低，故B正确，ACD错误。 故选B。 9．C 【详解】 热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的百分比。 根据题中内燃机的能量流向图可知，燃料完全燃烧产生的总能量为100%，其中转化为有用功的能量占34%，即热机效率为34%，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选 C。 10．B 【详解】A．甲图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；丙图中两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程；丁图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程；做功冲程是燃气推动活塞做功，不是靠飞轮的惯性完成，故A错误； B．甲是压缩冲程，活塞对汽缸内气体做功，机械能转化为内能，汽缸内气体的内能增大，故B正确； C．汽油机工作时遵循能量守恒定律，效率不能达到是因为废气带走热量、摩擦等造成能量损失，故C错误； D．图乙为排气冲程，汽油不是在该冲程内燃烧；并且汽油燃烧越充分，转化为有用机械能的能量占燃料完全燃烧释放总能量的比例就越高，汽油机的效率越高，故D错误。 故选B。 11． 30 30 120 【详解】[1][2][3]已知一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3600r/min＝60r/s。 柴油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次。则柴油机每秒完成30个工作循环，完成120个冲程，对外做功30次。 12． 比热容 35% 【详解】[1]用水给汽车发动机降温，是利用水的比热容大的特性。相同质量的水和其他物质，升高相同温度时水吸收的热量更多。 [2]2kg的水温度升高50℃需要吸收的热量为 [3]汽油机效率是“有用机械能”占“燃料化学能”的比例，从能量流向图可知，有用机械能占比为35%，因此效率为35%。 13． 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。 14． 1.2×107 30% 减少摩擦 【详解】[1]汽油完全燃烧放出的热量计算公式为 [2]热机效率 [3]提高热机效率的措施可从减少能量损失角度考虑，例如减少摩擦（如优化润滑系统），以降低无用功消耗。 15． 做功 热传递 【详解】[1]根据图示，进气门和排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，属于做功冲程。 [2]汽缸温度高，水的温度低，热量从汽缸传递到水中，这是通过热传递的方式改变内能的。 16． 【详解】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；吸气冲程，进气门打开，排气门关闭；压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程，进气门关闭，排气门打开，题目要求画排气冲程。如图所示： 17．(1)秒表 (2)B (3) 升高温度 加热时间 (4)水 (5) 同种 燃尽后 【详解】（1）根据转换法，比较吸热能力的方法，通过加热时间的长短来比较吸热多少，故除了图中所示器材以外，还需要的测量工具是天平和秒表。 （2）AD．采用完全相同的加热方式，是为了使热源相同时间放出相同的热量；使用规格相同的烧杯目的使水和沙子在相同的时间吸收相同的热量，故AD不符合题意； B．只需要热源在相同时间放出相同的热量，不需要酒精灯里所加酒精量相同，故B符合题意； C．根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故C不符合题意。 故选B。 （3）[1][2]比较不同物质吸热能力的方法有两种：一是在质量和升高温度都相同时，比较吸收热量的多少（即加热时间）；二是在质量和吸收热量都相同时，比较升高的温度。在此实验中，比较水和沙子吸热能力的方法是：质量和升高的温度相同比较加热时间。 （4）实验数据显示：①等质量的沙子和水升高相同的温度，沙子加热的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多，根据比较吸热能力的方法，说明水的吸热本领强。 （5）[1][2]小刚同学利用该装置研究酒精和汽油的热值是否一样。根据控制变量法，要完成该实验应该在图2容器中装入相同质量的同种物质，加热容器内分别装入质量相同的酒精和汽油，比较两种燃料燃尽后容器里物质升高的温度，温度变化量越大，说明该物质的热值越高。 18．(1) 转换法 相同 (2)酒精 (3) 偏小 酒精燃烧放出的热量不能完全被水所吸收且酒精可能没有完全燃烧 【详解】（1）燃料燃烧放出的热量无法直接测量，通过水升高的温度来间接反映热量的多少，这种将不可见量转化为可见量的方法叫转换法。 根据吸热公式 可知，要通过比较水升高的温度 来判断吸收热量的多少，必须控制水的质量 相同。 （2）甲、乙两装置中燃料质量相同，水的质量也相同。甲装置水温升高较多，说明水吸收的热量多，即酒精燃烧放出的热量多，酒精和碎纸片的质量相同，故酒精的热值更大。 （3）酒精燃烧放出的热量并没有全部被水吸收，存在热散失，且酒精可能无法完全燃烧。因此计算时用水吸收的热量代替燃料放出的热量，算出的热值数值偏小。 19．(1) (2) 【详解】（1）汽油完全燃烧放出的热量为 （2）热机的效率为 20．(1)80J (2)1200W (3)30% 【详解】（1）燃气对活塞的平均压力为 一个做功冲程燃气对活塞所做的功为 （2）飞轮转速是1800r/min可知，1min燃气对活塞做功900次，1min燃气对活塞所做的功 则汽油机的平均功率为 （3）1min汽油机燃烧汽油放出的热量为 汽油机的效率为 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 $