第十四章内能的利用单元卷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，立足初中物理单元复习，通过生活实例（热水瓶软木塞冲出）、科技前沿（深井拉铁储能）及文化传承（古代取火器）创设真实情境，全面覆盖内能利用核心知识，注重物理观念与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|热机冲程、能量转化、热值比热容|结合四冲程汽油机剖面图考查冲程判断（模型建构）| |填空题|5题|内能改变方式、热机效率、能量守恒|用牛顿摆球现象分析机械能与内能转化（科学推理）| |实验题|1题|热值测量与误差分析|通过水温变化图像计算热值，考查科学探究能力| |简答题|1题|做功改变内能|古代取火器与汽油机压缩冲程类比（科学论证）| |计算题|1题|热量计算、热效率|结合天然气灶烧水图像计算效率（物理观念）|

第十四章 内能的利用 单元卷 一、单选题 1．若让一台正在正常开动的柴油机停止转动，一般应对它进行的操作是（　　） A．断开它的电路， 停止给它供电 B．关停它的油路， 停止给它供油 C．以上两种方法都可以 D．以上两种方法都不行 2．下列关于能量转化和转移现象的说法中，正确的是（      ） A．用热水袋取暖时，内能转化为机械能 B．利用风力发电时，将电能转化为机械能 C．电动机工作时，机械能转化为电能 D．给蓄电池充电时，电能转化为化学能 3．如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，过一段时间后，可观察到软木塞冲出，这个过程的能量转化与单缸四冲程汽油机的（　　）相同。 A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 4．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中，只有汽油吸入了汽缸 B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C．做功冲程中，燃料释放的能量只有少部分转化为机械能 D．排气冲程中，汽缸内的气压小于汽缸外的气压 5．实验装置如图所示，用酒精灯加热试管，使试管内的水沸腾，将小风车放在试管口。观察到玻璃管口冒“白气”，小风车叶轮转动。以下对观察到的现象分析正确的是（　　） A．玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气 B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能 C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的 D．小叶轮转动是水蒸气的内能转化为叶轮的机械能 6．质量为1kg的A、B、C三种物质，它们的温度都升高时，吸收的热量如图甲所示；它们完全燃烧时，放出的热量如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．物质A的热值小于物质B的热值 B．物质B的比热容大于物质C的比热容 C．质量为1kg的物质B温度降低时放出的热量是 D．完全燃烧2kg的物质A放出的热量是 7．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是（     ） A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能 B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能 C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能 D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能 8．近年来风能和太阳能发电逐渐增多。为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，还能实现废旧矿井的再利用。如图所示，用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．风能和太阳能都属于不可再生能源 B．用电低峰时，重物上升，机械能转化为电能 C．用电高峰时，重物下降，电能转化为机械能 D．重物质量一定，井越深，能储存的电能越多 二、填空题 9．“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的豪迈之情。当年红军将士过雪山时搓手取暖是将______________能转化为内能，通过______________的方式改变了手的内能。 10．如图所示，手扶拖拉机刚启动时排气管处冒黑烟，这是因为拖拉机中热机内的柴油没有完全燃烧，此时柴油的热值______，比热容______（前两空均选填“变大”“变小”或“不变”），拖拉机中热机的效率较______（选填“高”或“低”）。 11．如图A，迅速来回拉动绳子看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的________（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）冲程能量转化过程。若四缸四冲程柴油机的转速为3000r/min；1s内该缸对外做功________次。 12．如图所示是牛顿摆球．当左边的小球撞击后静止了，右边的小球向右摆动．当右边的小球撞击后静止时，左边的小球向左摆．经过较长时间就会发现，小球摆动的幅度会越来越小，到最后会静止下来，这说明小球的_________能减少了，转化为_________能了，在转化和转移的过程中，能量的总量_________。 13．用烟煤烧水时，将10kg的水从加热到，燃烧了1.4kg的烟煤，烟煤的热值为，则水吸收的热量是______J，烧水的热效率是______。 三、实验题 14．小明利用如图甲所示装置研究某种燃料的热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为，点燃后对的热水加热立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿的总质量为，并根据实验数据绘制水温随时间变化的图像，如图乙中所示。 (1)已知实验过程中燃料均匀燃烧放热，所放的热量仅60%能被水吸收，则内水吸收的热量为___________，则该燃料的热值为___________。[水的比热容为，整个过程中忽略水的质量变化] (2)若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘制的水温随时间变化的图像如图乙中所示，则这杯水的质量___________（选填“大于”“等于”或“小于”）上一杯水的质量。 (3)用此方法计算的燃料的热值比实际值___________（选填“偏大”或“偏小”）。理由：___________。 四、简答题 15．如图所示，这是我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。 (1)请解释艾绒燃烧的原因。 (2)上述过程与汽油机哪个冲程中的能量转化相同？ 五、计算题 16．某物理兴趣小组的同学用天然气灶给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图像，如图所示。若6min内完全燃烧了0.1m3的天然气，求：［水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107J/m3］ (1)0.1m3的天然气完全燃烧放出的热量； (2)6min内水吸收的热量； (3)天然气灶烧水的加热效率。 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 单元卷》参考答案 1．B 【详解】柴油机动力来自于柴油的化学能，若停止供油，则无法产生内能压缩空气，则无法继续工作，故停止供油可以，断开它的电路， 停止给它供电，柴油机也可以工作，不能停止转动，故ACD错误，B正确。 故选B。 2．D 【详解】A．利用热水袋取暖时，热水袋内能减少，人体吸收热量，人的内能变大，是内能的转移，故A错误； B．利用风力发电时，消耗风能，得到电能，是机械能转化为电能，故B错误； C．电动机工作时，消耗电能得到机械能，是电能转化为机械能，故C错误； D．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，是电能转化为化学能，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】在热水瓶中注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，过一段时间后，软木塞被冲出这个过程中，水蒸气对软木塞做功，内能转化为机械能，与单缸四冲程汽油机的做功冲程能量转化形式相同，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．吸气冲程中，只有汽油和空气吸入了汽缸，故A错误； B．压缩冲程中，压缩气体做功，气体的内能增大，通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大，故B错误； C．做功冲程中，燃料释放的能量只有少部分转化为机械能，只有30%左右，故C正确； D．排气冲程中，汽缸的体积变小，故汽缸内的气压大于汽缸外的气压，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．玻璃管口冒出的“白气”，是水蒸气上升遇冷液化形成的小水滴，故A错误； B．加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能，故B错误； C．永动机违反了能量守恒定律，是不可能实现的，故C错误； D．燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，通过热传递的方式将内能传递给水，水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气驱动叶轮转动， 将内能转化为叶轮的机械能， 故D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．已知mA＝mB，由图乙知，完全燃烧后A、B放出的热量QA放＞QB放，由可知，qA＞qB，即物质A的热值大于物质B的热值，故A错误； B．已知mB＝mC，B、C升高相同的温度，由图甲知，吸收的热量QB吸＞QC吸，由可知，cB＞cC，即物质B的比热容大于物质C的比热容，故B正确； C．由比热容的定义可知，同种物质温度升高或降低1℃，吸收或放出的热量是相同的，由图甲知1kg的B升高1℃吸收的热量是2.4×103J，即比热容为2.4×103J/(kg·℃)，则质量为1kg的物质B温度降低2℃时放出的热量是，故C错误； D．由图乙知，质量为1kg的燃料A完全燃烧放出的热量为4.6×107J，即热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧2kg的物质A放出的热量是，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】汽油机的四个冲程分别是吸气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气冲程，所以①压缩冲程，把机械能转化为内能，也就是压缩对气体做功使其内能增大温度升高 ③是做功冲程，把内能转化为机械能．对照答案C对． 8．D 【详解】A．风能和太阳能都是自然界源源不断从自然界获得的能源，是可再生能源，故A错误； B．用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处，重物上升，电能转化为机械能，故B错误； C．用电高峰时，重物下降带动发电机发电，重物下降，机械能转化为电能，故C错误； D．重物质量一定，井越深，重物被提升的高度越大，重物具有的机械能越多，能储存的电能越多，故D正确。 故选D。 9． 机械 做功 【详解】搓手取暖的过程中，将士通过手部运动消耗了机械能，最终让手的温度升高、内能增加，是将机械能转化为内能；这种通过克服摩擦做功来改变物体内能的方式，属于通过做功改变内能的途径。 10． 不变 不变 低 【详解】[1]热值是燃料的一种特性，与燃料质量、放出的热量、燃烧情况等无关，所以柴油不能完全燃烧时，柴油的热值不变。 [2]比热容是物质的一种特性，与物质种类和物质状态有关，所以柴油不能完全燃烧时，柴油的比热容不变。 [3]热机效率指的是热机所做的有用功占燃料完全燃烧释放的热量的百分比，当拖拉机内柴油燃烧不充分时，对外做的有用功较少，与完全燃烧放出的热量的比值变小，故拖拉机中热机的效率较低。 11． 乙 25 【详解】图A中塞子被顶出时，是气体的内能转化为塞子的机械能，对应四冲程汽油机的做功冲程。 对B图冲程判断： 甲中排气门打开，活塞向上，是排气冲程； 乙中气门都关闭，活塞向下，火花塞点火，是做功冲程，内能转化为机械能，和塞子被顶出的能量转化一致； 丙中进气门打开，活塞向下，是吸气冲程； 丁中气门都关闭，活塞向上，是压缩冲程，机械能转化为内能。 柴油机转速 即每秒飞轮转50转。四冲程柴油机每飞轮转2圈，单个气缸对外做功1次，因此1s内该缸对外做功次。 12． 机械 内 不变 【详解】[1]当右边的小球撞击后静止时，左边的小球向左摆。右边的小球在撞击过程中把自己的机械能转移到左边的小球上。 [2][3]因为小球在摆动的过程中受到空气阻力作用，一部分机械能转化为内能，所以，小球摆动的幅度会越来越小，到最后会静止下来。在转化和转移的过程中，能量的总量不变。 13． 8% 【详解】[1]水吸收的热量是 [2]燃烧1.4kg烟煤产生的热量 烧水的热效率 14．(1) 5040 (2)等于 (3) 偏小 燃料不能完全燃烧且有热损失 【详解】（1）[1][2]加热时间反映吸收的热量，4min内水吸收的热量等于2min内水吸热的2倍，则内水吸收的热量为 燃料的质量 已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，则燃料燃烧放出的热量 则该燃料的热值为 （2）由图像可知，相同时间内，两杯水吸收的热量相同，且温度变化相同，2min内水升高的温度都为6℃，根据可知两杯水的质量相等。 （3）[1][2]在加热的过程中，由于燃料不能完全燃烧且有热损失，测量放出的热量偏少，由可知，热值的测量值偏小。 15．(1)封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的。 (2)封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的，此过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。 【详解】略。 16．(1)4.2×106J (2)2.52×106J (3)60% 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=4.2×107J/m3×0.1m3=4.2×106J （2）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(80℃-20℃)=2.52×106J （3）天然气灶的加热效率 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 $