第十四章 内能与热机 本章总结（同步练习）-2026-2027学年九年级物理全一册同步练习（沪科版2024）

**基本信息** 沪科版2024九年级物理第十四章“内能与热机”单元卷，立足单元复习，融合科技前沿（如“谷神星一号”火箭）、生活情境（家常菜烹调）及实验探究，全面覆盖内能、比热容、热机等核心知识，注重物理观念与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11题|温度与内能关系、比热容应用|结合生活实例（砂子与河水温度差异）| |填空题|10题|内能改变方式、热机冲程|融入传统文化（走马灯）与科技（航天器燃料）| |实验题|2题|吸热影响因素、沸点比较|控制变量法探究（水与煤油吸热实验）| |综合题|2题|热机效率、能源对比|联系“西气东输”工程分析能源优缺点| |计算题|10题|热量计算、热机功率|结合汽车、太阳能热水器等实际场景|

2026-2027学年九年级物理全一册同步练习（沪科版2024） 第十四章 内能与热机 本章总结 一、单选题 1．下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是 A．物体吸热，温度一定升高 B．某铁块温度降低，内能一定减小 C．温度高的物体把温度传给温度低的物体 D．一个物体的温度升高，一定是外界对物体做功 【答案】B 【详解】A.晶体在熔化过程中，不断的吸热，温度不变，故错误； B. 某铁块温度降低，内能一定减小，故正确； C.热传递时温度高的物体把热量传给温度低的物体，传递的不是温度，故错误； D.一个物体温度升高了，可能是发生了热传递，故错误． 故选B 2．下列过程中，不属于做功改变物体内能的是（　　） A．冬天人们晒太阳取暖 B．钻木取火 C．搓手使手变暖和 D．擦火柴取火 【答案】A 【详解】改变内能的方式是做功和热传递。 A．冬天人们晒太阳取暖是通过热传递改变了内能，故A符合题意； BCD．钻木取火、搓手使手变暖和、擦火柴取火都是通过做功改变了内能，故BCD不符合题意。 故选A。 3．下列关于内能的说法，正确的是（   ） A．物体的温度升高，内能一定增加 B．温度低的物体一定比温度高的物体内能小 C．0℃的冰块内能为零 D．运动的物体一定比静止的物体内能大 【答案】A 【详解】AB．从分子动理论的角度来看，分子做无规则运动的速度跟温度有关，因此分子动能也跟温度有关；分子势能跟分子的数目和分子间的相互作用情况有关。所以温度低的物体不一定比温度高的物体内能大；对同一物体来说，温度越高，物体内部分子的无规则运动越激烈，物体的内能就越大，故A正确，B错误； C．物体的内能是指物体内所有分子做无规则运动的动能和势能之和。任何温度下，物体内分子的动能和势能之和都不为零，即内能不为零，故C错误； D．物体内能决定于物体内部分子动能和分子势能，与物体运动与否无关，故D错误。   故选A。 4．利用水的比热容较大的特性，可以为人类生产、生活服务，下列各项与此无关的是（    ） A．让热水流过散热器给房间取暖 B．汽车发动机用水循环进行冷却 C．早春晚上向田里灌水来防止冻坏秧苗 D．夏天常在地面上洒上些水来降温 【答案】D 【详解】水的比热容较大，其吸（放）热本领越大，即相同条件下水吸收或放出的热量多，所以，散热器中常用水作为热的载体、汽车发动机常用水来冷却降温、早春晚上向田里放水以防冻坏秧苗，这都是利用水的比热容大的特性；而夏天常在地面上洒上一些水，室内就变得凉爽，利用的是水蒸发吸热的原理，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美，如图所示，对通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是（　　） A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大 B．炒：主要是通过做功的方式使西芹和腊肉的内能增加 C．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热把榆钱饭蒸热 D．拌：香葱和豆腐伴着能入味，说明物体在做机械运动 【答案】C 【详解】A．煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的导热性好，熔点高，而不是比热容大。煎锅需要能够快速地将热量从热源传递到食物上，因此导热性好是关键。故A错误； B．炒主要是通过热传递的方式使西芹和腊肉的内能增加。在炒菜的过程中，火焰的热量通过锅具传递给食物，使食物的温度升高，内能增加。故B错误； C．蒸是通过热传递和高温水蒸气液化放热把榆钱饭蒸热。在蒸饭的过程中，高温水蒸气接触到冷的榆钱饭时，会放出热量并液化成水。这些热量通过热传递的方式传递给榆钱饭，使其温度升高。故C正确； D．香葱和豆腐伴着能入味，是因为分子在不停地做无规则运动，这种运动使得香葱和豆腐的分子能够相互渗透，从而达到入味的效果。这与物体做机械运动是不同的概念。故D错误。 故选C。 6．赤脚在烈日当空的河边玩耍，你会发现砂子烫脚，而河水却是凉的．这主要是因为（    ） A．砂子的比热容大 B．砂子的密度大 C．水的比热容大 D．水的密度小 【答案】C 【详解】因为水的比热容比沙石的大，相同质量的水和沙子比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），水的温度升高的少，河水是凉的，而沙子石的温度升高的多，热得烫脚，与沙子和水的密度无关，故选C． 7．水的比热容是煤油比热容的2倍，若水和煤油的质量之比为1︰2，吸收的热量之比为3︰2，则它们升高的温度之比为（　　） A．3︰2 B．2︰3 C．4︰3 D．3︰4 【答案】A 【详解】升高的温度之比 故选A。 8．关于如图所示的实验。用酒精灯给水加热一段时间后。观察到软木塞冲出试管口。软木塞冲出时试管口出现白雾，下列说法正确的是（    ） A．这个实验中试管口出现的白气是水蒸气 B．此过程中水蒸气将软木塞冲出试管口，内能转化为木塞的机械能 C．水蒸气对木塞做功的过程中，水蒸气的内能增加 D．这个实验说明酒精燃烧放出的热量全部被水吸收 【答案】B 【详解】A．试管口出现的白气是水蒸气遇冷液化成的小水滴，故A错误； BC．水蒸气对木塞做功，将木塞推出，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，故B正确，C错误； D．由于存在热损失，酒精燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，故D错误。 故选B。 9．2025年3月17日，“谷神星一号”运载火箭将8颗卫星成功送入预定轨道，创造了中国航天史上的又一壮举。火箭发射时，燃料燃烧释放的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 【答案】A 【详解】火箭发射时，是利用燃料的内能做功，是将内能转化为机械能。 A．热机做功冲程是将内能转化为机械能，故A符合题意； B．钻木起火过程是将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．水力发电过程是水的机械能转化为电能，故C不符合题意； D．物体上抛过程是物体动能转化为重力势能，故D不符合题意。 故选A。 10．质量相等，初温相同的甲、乙两种不同的液体，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化图像如图所示，根据图像可得到两液体的比热容（　　） A．甲液体的比热容小 B．乙液体的比热容小 C．甲、乙两液体的比热容一样大 D．无法判断 【答案】A 【详解】由图示可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，甲的末温较高；由于甲、乙两种液体的初温相同，故甲温度的变化量大于乙温度的变化量；由可知，比热容大，温度变化小，因此甲的比热容小，乙的比热容大。故选A。 11．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是 A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的温度越低，柴油机越节能 C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能 D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能 【答案】B 【详解】尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能；尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低，故应选B选项． 二、填空题 12．用热水袋使身体变暖，是利用______的方法使人身体的内能增加；给自行车打气时，打气筒会发热，这是通过______的方法使打气筒的内能增加。 【答案】 热传递 做功 【详解】[1]热水袋取暖，热水的内能转移到人的身体上，属于通过热传递增加人身体的内能。 [2]打气筒压缩空气做功以及和筒壁摩擦生热，导致打气筒内能增加，是通过做功的方法增加了物体的内能。 13．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，这是因为活塞压缩空气时，对空气______，使空气的内能______，温度______，达到硝化棉的______点。 【答案】 做功 增加 升高 燃点 【详解】[1][2][3][4]将活塞往下压时，活塞对筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点，便会燃烧起来。 14．萧敏同学用电饭煲做饭，片刻后听到“噗﹣噗﹣噗”的响声，走近一看，发现水蒸气冲动了锅盖，他用学过的物理知识解释了这一现象：水蒸气对锅盖_____，水蒸气的内能_____，内能转化为锅盖的_____。 【答案】 做功 减小 机械能 【详解】[1][2][3]水蒸气冲动锅盖的过程中，水蒸气对锅盖做功，将水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，水蒸气的内能减小。 15．焦炭的热值是3×107J/kg，完全燃烧200g的焦炭则放出的热量为_____J．甲、乙两个物体的质量之比是2：1，吸收相同的热量后，升高的温度之比是1：2，则甲、乙两物体比热容之比是_____． 【答案】 6×106 1:1 【详解】[1]完全燃烧焦炭放出的热量： Q放=mq=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106J． [2]由可得，则： 16．熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，在熨斗里加入温度高的水来熨平衣物，衣物升温快是因为青铜的______（填物质的物理属性）好；将质量为1kg温度为水加热至倒入熨斗里来熨平衣物，水需要吸收______J的热量；若上述这些热量由燃烧焦炭提供，且焦炭完全燃烧放出的热量有40%被水吸收，则需完全燃烧_____kg的焦炭。[水的比热容为，焦炭热值为] 【答案】 导热性 3.36×105 0.028 【详解】衣服升温快，是因为青铜的导热性好，能快速传递热量； 水的质量是1kg，水的温度从升高到，水吸收的热量 已知焦炭完全燃烧放出的热量有40%被水吸收，即，则 则 17．如图甲所示是我国传统的“走马灯”，点燃底部蜡烛，在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，能量的转化方式与四冲程汽油机的__________冲程相同，图乙中__________（填“A”或“B”）图就是这个冲程；内燃机还有柴油机，从构造上看柴油机气缸顶部有一个__________。 【答案】 做功 A 喷油嘴 【详解】[1]点燃底部蜡烛，热空气温度升高，热空气上升驱动扇叶转动，是热空气的内能转化为扇叶转动的机械能，这与四冲程汽油机的做功冲程能量转化方式相同。 [2]图乙中A图进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；B图两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。故选A。 [3]内燃机中的柴油机，从构造上看，柴油机气缸顶部有一个喷油嘴。 18．一杯热水放一段时间后，水的温度会降低，内能_____，其比热容_____（填“变”或“不变”），喝掉一部分后，其质量减小，但_____仍不变。 【答案】 减小 不变 比热容 【详解】[1]物体的内能与温度有关，物体温度升高，内能增加，温度越低，内能越小。因此一杯水变凉了，温度降低，故内能减小。 [2][3]比热容是物质的属性，与温度和质量变化无关。 19．航天器一般用液态氢作为燃料，是因为氢气具有______较大的特点；保温桶内装有质量为50kg、温度为95℃的热水，过了一段时间后，桶内水的温度降为85℃，水放出的热量为______J，水的内能______（选填“增加”、“不变”或“减少”）。（c水=4.2×103J / (kg·℃)）。 【答案】 热值 减小 【详解】[1]采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，且比较环保。 [2]水放出的热量为 [3]水放出热量、温度降低，这是通过热传递的方法减少了水的内能，因此水的内能会减少。 20．内燃机的一个工作循环有四个冲程，图中表示的是其中的______冲程；它将______能转化成______能．若飞轮的转速为1800r/min，则此汽油机每秒钟对外做功______次．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度______（填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的______．为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是______冲程． 【答案】 做功 内 机械 15 降低 效率 排气 【分析】（1）原来的四个冲程中有一次燃气对活塞做功，在新增的第五冲程中，水蒸气对活塞做功，物体对外做功，内能减小．（2）单缸六冲程内燃机一个工作循环，6个冲程，燃气对外做功2次，提高了热机的效率． 【详解】图中进气门和排气门都关闭，火花塞放电，是内燃机的做功冲程，此冲程中内能转化成机械能．若飞轮的转速为1800r/min，则每秒钟转30r,根据一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动两圈，对外做功一次，可知则此汽油机每秒钟对外做功15次，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度降低，这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率．为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程． 21．如图，在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热． （1）加热相同时间后，分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水，这是因为________；加热时搅拌沙子，目的是___________． （2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两个玻璃片，发现装________（沙子/水）烧杯上方的玻璃片温度比较高，原因是__________． 【答案】 水的比热容大 受热均匀 水 水蒸气液化放热 【详解】（1）相同质量的水和沙子加热相同时间，升高的温度越低说明比热容越大．加热时搅拌沙子，目的是使沙子受热均匀，便于测量温度．（2）水加热蒸发的水蒸气遇冷液化，会放热，放出的热量使得玻璃片温度比较高． 22．“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。 (1)如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为______（选填“定滑轮”或“动滑轮”），作用是改变力的______； (2)汽缸内蒸气体积膨胀，对外做功，内能大，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程中蒸汽的内能转化为活塞的______能，这一过程中发生的能量转化与图______（选填“甲、“乙”、“丙”）相同。 【答案】 定滑轮 方向 机械 丙 【详解】(1)[1][2]如图所示，牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为定滑轮，作用是改变力的方向。 (2)[3][4]此过程中蒸汽的内能转化为活塞的机械能，这一过程中发生的能量转化与做功冲程相同，图丙为做功冲程，故选丙。 三、实验题 23．有四位同学，为了研究物体温度升高时吸收的热量与哪些因素有关，做了下面的实验：在四个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用同样的加热器加热，实验获得的数据如表，回答下列问题： 编号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 200 20 28 8 2 水 100 20 28 4 3 煤油 200 20 28 4 4 煤油 200 20 24 2 （1）比较1、2两个烧杯的实验数据，可以得出：__________； （2）比较3、4两个烧杯的实验数据，可以得出：__________； （3）比较1、3两个烧杯的实验数据，可以得出：________； （4）由此可以归纳出：物体温度升高时吸收的热量与______有关。 【答案】 见解析 见解析 见解析 见解析 【详解】（1）[1]比较1、2两个烧杯的实验数据，1、2中都是水，且初温和末温相同，加热时间不同说明吸收热量不同，质量大的加热时间长、吸热多，可见质量不同的同一种物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。 （2）[2]比较3、4两个烧杯的实验数据，3、4中都是煤油，且初温、质量相同，温度变化大时加热时间长，说明质量相同的同一种物质，升高不同的温度，吸收的热量不同。 （3）[3]比较1、3两个烧杯的实验数据，1、3中质量、初温、末温都相同，物质种类不同，加热时间不同，说明质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。 （4）[4]由实验现象可知，物体温度升高时吸收的热量与物质的种类、物质的质量和物体升高的温度值有关。 24．用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾。    （1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高。其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，则此时水的沸点为___________，此温度未到的原因是___________。 （2）请你根据实验要求设计实验表格：( ) （3）此实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明___________。 （4）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？答：___________；其原因是：___________。 【答案】 此时外界大气压小于标准大气压的值 如解答表所示 食盐水所吸收的热量要比水更多 不能 因为它们两者的质量并不相同 【详解】（1）[1][2]根据图乙所示，温度计的分度值为，则温度计示数为，即水的沸点为；水在标准大气压下的沸点为，且水的沸点随气压的减小而减小，所以当时气压小于标准大气压。 （2）[3] 探究的是比较不同物质的吸热能力，即两种物质，而有题目可知，是体积相同，加热后，物质的温度发生了变化，故需要记录初温、末温，还需记录加热至沸腾的时间，故设计如表： 物质 体积／ｃｍ３ 初温／℃ 加热至沸腾的时间／ｍｉｎ 末温／℃ 水 食盐水 （3）[4] 同等条件下，酒精灯在相同的时间内放出的热量相同，要比较物质吸收热量的多少，就得比较加热时间的多少，实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水多。 （4）[5][6]要比较其中一个物理量的大小，就得控制其他物理量不变，而实验中没有保持二者质量和升高的温度相同，所以不能仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论；即没有控制质量和升高的温度相同。 四、综合题 25．随着人民生活水平不断提高，汽车已经走进我们的家庭，奇奇的爸爸最近也购买了一辆轿车。 (1)“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽车用水冷却发动机是因为水的_________大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会_________，这是通过_________的方式来改变内能的； (2)汽油机是汽车的“心脏”，汽油机一个工作循环中有四个冲程，如图1是汽油机的_________冲程，图2的两个实验中与此冲程的能量转化情况相同的是_________； (3)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将_________（选填“升高”“降低”或“不变”）； (4)学校物理兴趣小组对某台小型单缸柴油机进行研究。通过查阅产品说明书得知，该柴油机的汽缸活塞面积为40，活塞在汽缸内一个冲程中移动的距离是50，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮1min转动2400转，当柴油发电机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗柴油0.01L，则这台柴油机的功率为_________W，这台柴油机的热机效率为_________%。（柴油的密度，柴油的热值）。 【答案】(1)比热容 增大 热传递 (2)做功 乙 (3)降低 (4) 3200 48% 【详解】（1）[1][2][3]汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q=cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热容最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增加。 （2）[1][2]如图1所示，两个阀门关闭，火花塞发出电火花，活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，是做功冲程；如图2甲向下压缩空气引火仪，即将机械能转化为仪器内部空气的内能，所以是将机械能转化为内能的过程；图乙管内气体推动木塞做功，将内能转化为机械能，所以图2的两个实验中与做功冲程的能量转化情况相同的是图乙。 （3）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，汽油机用来做有用功的能量在燃料完全燃烧释放的热量中占比减少，则发动机的效率降低。 （4）[1][2]由可得满负荷工作时做功冲程燃气的平均压力 单缸四冲程汽油机一个冲程活塞在汽缸中移动的距离 L=50mm=0.05m 一个做功冲程中燃气对活塞做的功 由题意可知柴油机飞轮的转速为2400r/min，由于单缸四冲程汽油机1个工作循环有4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，活塞往复运动2次，对外做功1次，所以汽油机1min对外做功1200次，1min内柴油机所做的功 则这台柴油机的功率 由密度公式可得0.01L柴油的质量 则0.01L柴油完全燃烧放出的热量 柴油机的效率 26．宁夏是我国石油天然气管道线路较长，较密集的省份之一，“西气东输”在宁夏境内共有1395.5km天然气管道。“西气东输”工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。已知天然气，煤的热值分别是，。 （1）天然气与煤相比较，从热学角度分析它突出的优点是_____；从环境保护的角度分析它突出的优点是_____。 （2）在天然气燃烧的过程中，_____能转化为_____能。 （3）10kg水温度从40升高到50吸收的热量，由燃烧煤提供，需要完全燃烧多少kg煤？_____[完全燃烧煤放出的热量全部被水吸收；水的比热容是4.2。 【答案】 热值大 污染小 化学 内 需要燃烧煤0.014kg 【详解】（1）[1]由题意可知，从热学角度分析，天然气的热值大，相等质量的物质，热值大的完全燃烧时放热就多。 [2]从环保角度分析，天然气燃烧污染小，而煤燃烧不仅放出二氧化碳，还要放出别的废气。 （2）[3][4]天然气燃烧时发生化学变化，放出热量，即将化学能转化为内能。 （3）[5]水吸收的热量： Q吸=cmt=4.2×103J/（kg）×10kg×（50−40）=4.2×105J 煤完全燃烧放出的热量 Q放=Q吸=4.2×105J 根据Q=mq可得，燃烧煤的质量 m′===0.014kg 所以10kg水温度从40升高到50吸收的热量，由燃烧煤提供，需要完全燃烧0.014kg煤。 五、计算题 27．学过比热容后，小方为了测量炉温，设计了一个方案，将100g的铁块放炉内加热到与炉温相同时取出，并立即放入250g，温度为20℃水中，致使水温最后升高到60℃ （不计热损），请计算炉温。【c水=4.2×103J/（ kg•℃），c铁 = 0.46×103J/（kg·℃），计算结果取整】 【答案】973℃ 【详解】解： 水吸收的热量 Q吸=c水m水（t-t水）=4.2×103J/（kg•℃）×0.25kg×（60℃-20℃）=4.2×104J 因为Q吸=Q放，则温度变化量为 炉温为 913℃+60℃=973℃ 答：炉温为973℃。 28．已知汽油的热值是，完全燃烧500g汽油，求： (1)燃烧汽油产生的热量是多少？ (2)若这些热量的50%被水吸收，使水温从20℃升高到60℃，则水的质量是多少？ 【答案】(1)2.3×107J (2)68.5kg 【详解】（1）汽油质量 ，热值 完全燃烧放出的热量为 （2）若这些热量的50%被水吸收，则水吸收的热量 水的温度变化 比热容 由得水的质量为 29．国庆节后，天气转凉，气温逐渐降低，小明喝牛奶前，需要用热水烫一下加温，如图所示。小明用60℃的热水加热200g的袋装牛奶，使牛奶的温度由15℃升高到45℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），牛奶的比热容为2.5×103 J/（kg·℃）。若不计包装袋吸热及其它热损失，求： （1）牛奶吸收的热量是多少焦？ （2）加热牛奶至少需要多少千克60℃的热水？ 【答案】（1）1.5×104J；（2）0.238kg 【详解】解：（1）牛奶的质量为 m牛奶＝200g＝0.2kg 牛奶吸收的热量为 （2）若不计包装袋吸热及其它热损失，所以热水放出的热量为 Q放＝Q吸＝1.5×104J 由Q放＝c水m水（t02﹣t）得至少需要热水的质量为 答：（1）牛奶吸收的热量是1.5×104J； （2）加热牛奶至少需要0.238千克60℃的热水。 30．一壶中水的质量为2.5kg，在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾。在这过程中，共燃烧了液化石油气50g。（壶吸热忽略不计）在这过程中，[液化石油气热值为4.2×107J/kg]求： (1)水共吸收了多少热量？（1标准大气压） (2)这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？ (3)炉子的效率。 【答案】(1)8.4×105J (2)2.1×106J (3)40% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）液化石油气完全燃烧放出的热量为 （3）炉子的效率为 31．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶1000s，消耗汽油2L．[已知ρ油＝0.7×103kg/m3、q油＝4.6×107J/kg，c水=]．求： （1）轿车做的功； （2）汽油机的效率；（保留一位小数） （3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高多少℃（1个标准大气压）？ 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】(1)由题意可知，轿车做的功为 (2)消耗汽油的质量为 消耗汽油2L放出的热量为 汽油机的效率为 (3)设能使水的温度大约升高，由题意可知 可求得 由于这是在1个标准大气压下，水的最高温度为100℃，所以能使水的温度大约升高 答：(1)轿车做的功为； (2)汽油机的效率为； (3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高． 32．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L .假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30% ,那么,在这段运动过程中, (汽油的密度为0.8×103kg/m3 ,汽油的热值为4.5×107 J/kg)求: （1）汽油完全燃烧放出的热量; （2）汽车行驶时受到的阻力. （3）汽车的输出功率. 【答案】(1) 5.4×107J；(2)2025N；(3) 4.05×104W 【分析】(1)根据ρ=求出消耗汽油的质量；利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量； (2)利用效率公式η=的变形公式W=ηQ放可求出牵引力做的功；知道前进的距离，利用公式W=Fs求出汽车的牵引力，知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求阻力； (3)知道前进的距离，利用t=求出汽车运动的时间，利用P=即可求出功率． 【详解】(1)由ρ=得，消耗汽油的质量为： m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3 m3=1.2kg； 汽油完全燃烧放出的热量： Q放=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J； (2)由η=得，汽油机的有用功： W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J； 由W=Fs得汽车发动机的牵引力： F===2025N， 汽车受到的阻力： f=F=2025N； (3)由v=得，汽车运动的时间： t===h=400s， 汽车的输出功率： P===4.05×104W． 答：(1)汽油完全燃烧放出的热量为5.4×107J； (2)汽车受到的阻力为2025N； (3)该汽车的输出功率为4.05×104W． 33．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。 【答案】（1）；（2）37.5%；（3）0.6m3 【详解】解：（1）水吸收的热量为 （2）太阳能热水器在8h内吸收的热量为 所以，太阳能热水器的效率为 （3）若这些热量由天然气提供 则所需天然气的体积 答：（1）水吸收的热量为。 （2）该太阳能热水器的效率为37.5%； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少0.6m3的天然气。 34．如图所示是我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机AG600全状态新构型灭火机，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设必备的重大航空装备。若该飞机以288km/h 的速度水平匀速直线航行96km，消耗航空燃油1600kg，飞机发动机的功率为。（航空燃油的热值为）求： （1）飞机在水平航行过程中发动机做的功是多少？ （2）消耗的航空燃油完全燃烧放出多少热量？ （3）发动机的效率是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）45% 【详解】解：（1）飞机以288km/h 的速度水平匀速直线航行96km，飞行的时间 飞机发动机的功率为，则飞机在水平航行过程中发动机做的功 （2） 航空燃油的热值为，消耗航空燃油1600kg，则消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 （3）发动机的效率 答：（1）飞机在水平航行过程中发动机做的功是； （2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是； （3）发动机的效率是45%。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级物理全一册同步练习（沪科版2024） 第十四章 内能与热机 本章总结 一、单选题 1．下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是 A．物体吸热，温度一定升高 B．某铁块温度降低，内能一定减小 C．温度高的物体把温度传给温度低的物体 D．一个物体的温度升高，一定是外界对物体做功 2．下列过程中，不属于做功改变物体内能的是（　　） A．冬天人们晒太阳取暖 B．钻木取火 C．搓手使手变暖和 D．擦火柴取火 3．下列关于内能的说法，正确的是（   ） A．物体的温度升高，内能一定增加 B．温度低的物体一定比温度高的物体内能小 C．0℃的冰块内能为零 D．运动的物体一定比静止的物体内能大 4．利用水的比热容较大的特性，可以为人类生产、生活服务，下列各项与此无关的是（    ） A．让热水流过散热器给房间取暖 B．汽车发动机用水循环进行冷却 C．早春晚上向田里灌水来防止冻坏秧苗 D．夏天常在地面上洒上些水来降温 5．《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美，如图所示，对通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是（　　） A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大 B．炒：主要是通过做功的方式使西芹和腊肉的内能增加 C．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热把榆钱饭蒸热 D．拌：香葱和豆腐伴着能入味，说明物体在做机械运动 6．赤脚在烈日当空的河边玩耍，你会发现砂子烫脚，而河水却是凉的．这主要是因为（    ） A．砂子的比热容大 B．砂子的密度大 C．水的比热容大 D．水的密度小 7．水的比热容是煤油比热容的2倍，若水和煤油的质量之比为1︰2，吸收的热量之比为3︰2，则它们升高的温度之比为（　　） A．3︰2 B．2︰3 C．4︰3 D．3︰4 8．关于如图所示的实验。用酒精灯给水加热一段时间后。观察到软木塞冲出试管口。软木塞冲出时试管口出现白雾，下列说法正确的是（    ） A．这个实验中试管口出现的白气是水蒸气 B．此过程中水蒸气将软木塞冲出试管口，内能转化为木塞的机械能 C．水蒸气对木塞做功的过程中，水蒸气的内能增加 D．这个实验说明酒精燃烧放出的热量全部被水吸收 9．2025年3月17日，“谷神星一号”运载火箭将8颗卫星成功送入预定轨道，创造了中国航天史上的又一壮举。火箭发射时，燃料燃烧释放的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 10．质量相等，初温相同的甲、乙两种不同的液体，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化图像如图所示，根据图像可得到两液体的比热容（　　） A．甲液体的比热容小 B．乙液体的比热容小 C．甲、乙两液体的比热容一样大 D．无法判断 11．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是 A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的温度越低，柴油机越节能 C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能 D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能 二、填空题 12．用热水袋使身体变暖，是利用______的方法使人身体的内能增加；给自行车打气时，打气筒会发热，这是通过______的方法使打气筒的内能增加。 13．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，这是因为活塞压缩空气时，对空气______，使空气的内能______，温度______，达到硝化棉的______点。 14．萧敏同学用电饭煲做饭，片刻后听到“噗﹣噗﹣噗”的响声，走近一看，发现水蒸气冲动了锅盖，他用学过的物理知识解释了这一现象：水蒸气对锅盖_____，水蒸气的内能_____，内能转化为锅盖的_____。 15．焦炭的热值是3×107J/kg，完全燃烧200g的焦炭则放出的热量为_____J．甲、乙两个物体的质量之比是2：1，吸收相同的热量后，升高的温度之比是1：2，则甲、乙两物体比热容之比是_____． 16．熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，在熨斗里加入温度高的水来熨平衣物，衣物升温快是因为青铜的______（填物质的物理属性）好；将质量为1kg温度为水加热至倒入熨斗里来熨平衣物，水需要吸收______J的热量；若上述这些热量由燃烧焦炭提供，且焦炭完全燃烧放出的热量有40%被水吸收，则需完全燃烧_____kg的焦炭。[水的比热容为，焦炭热值为] 17．如图甲所示是我国传统的“走马灯”，点燃底部蜡烛，在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，能量的转化方式与四冲程汽油机的__________冲程相同，图乙中__________（填“A”或“B”）图就是这个冲程；内燃机还有柴油机，从构造上看柴油机气缸顶部有一个__________。 18．一杯热水放一段时间后，水的温度会降低，内能_____，其比热容_____（填“变”或“不变”），喝掉一部分后，其质量减小，但_____仍不变。 19．航天器一般用液态氢作为燃料，是因为氢气具有______较大的特点；保温桶内装有质量为50kg、温度为95℃的热水，过了一段时间后，桶内水的温度降为85℃，水放出的热量为______J，水的内能______（选填“增加”、“不变”或“减少”）。（c水=4.2×103J / (kg·℃)）。 20．内燃机的一个工作循环有四个冲程，图中表示的是其中的______冲程；它将______能转化成______能．若飞轮的转速为1800r/min，则此汽油机每秒钟对外做功______次．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度______（填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的______．为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是______冲程． 21．如图，在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热． （1）加热相同时间后，分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水，这是因为________；加热时搅拌沙子，目的是___________． （2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两个玻璃片，发现装________（沙子/水）烧杯上方的玻璃片温度比较高，原因是__________． 22．“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。 (1)如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为______（选填“定滑轮”或“动滑轮”），作用是改变力的______； (2)汽缸内蒸气体积膨胀，对外做功，内能大，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程中蒸汽的内能转化为活塞的______能，这一过程中发生的能量转化与图______（选填“甲、“乙”、“丙”）相同。 三、实验题 23．有四位同学，为了研究物体温度升高时吸收的热量与哪些因素有关，做了下面的实验：在四个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用同样的加热器加热，实验获得的数据如表，回答下列问题： 编号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 200 20 28 8 2 水 100 20 28 4 3 煤油 200 20 28 4 4 煤油 200 20 24 2 （1）比较1、2两个烧杯的实验数据，可以得出：__________； （2）比较3、4两个烧杯的实验数据，可以得出：__________； （3）比较1、3两个烧杯的实验数据，可以得出：________； （4）由此可以归纳出：物体温度升高时吸收的热量与______有关。 24．用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾。    （1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高。其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，则此时水的沸点为___________，此温度未到的原因是___________。 （2）请你根据实验要求设计实验表格：( ) （3）此实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明___________。 （4）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？答：___________；其原因是：___________。 四、综合题 25．随着人民生活水平不断提高，汽车已经走进我们的家庭，奇奇的爸爸最近也购买了一辆轿车。 (1)“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽车用水冷却发动机是因为水的_________大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会_________，这是通过_________的方式来改变内能的； (2)汽油机是汽车的“心脏”，汽油机一个工作循环中有四个冲程，如图1是汽油机的_________冲程，图2的两个实验中与此冲程的能量转化情况相同的是_________； (3)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将_________（选填“升高”“降低”或“不变”）； (4)学校物理兴趣小组对某台小型单缸柴油机进行研究。通过查阅产品说明书得知，该柴油机的汽缸活塞面积为40，活塞在汽缸内一个冲程中移动的距离是50，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮1min转动2400转，当柴油发电机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗柴油0.01L，则这台柴油机的功率为_________W，这台柴油机的热机效率为_________%。（柴油的密度，柴油的热值）。 26．宁夏是我国石油天然气管道线路较长，较密集的省份之一，“西气东输”在宁夏境内共有1395.5km天然气管道。“西气东输”工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。已知天然气，煤的热值分别是，。 （1）天然气与煤相比较，从热学角度分析它突出的优点是_____；从环境保护的角度分析它突出的优点是_____。 （2）在天然气燃烧的过程中，_____能转化为_____能。 （3）10kg水温度从40升高到50吸收的热量，由燃烧煤提供，需要完全燃烧多少kg煤？_____[完全燃烧煤放出的热量全部被水吸收；水的比热容是4.2。 五、计算题 27．学过比热容后，小方为了测量炉温，设计了一个方案，将100g的铁块放炉内加热到与炉温相同时取出，并立即放入250g，温度为20℃水中，致使水温最后升高到60℃ （不计热损），请计算炉温。【c水=4.2×103J/（ kg•℃），c铁 = 0.46×103J/（kg·℃），计算结果取整】 28．已知汽油的热值是，完全燃烧500g汽油，求： (1)燃烧汽油产生的热量是多少？ (2)若这些热量的50%被水吸收，使水温从20℃升高到60℃，则水的质量是多少？ 29．国庆节后，天气转凉，气温逐渐降低，小明喝牛奶前，需要用热水烫一下加温，如图所示。小明用60℃的热水加热200g的袋装牛奶，使牛奶的温度由15℃升高到45℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），牛奶的比热容为2.5×103 J/（kg·℃）。若不计包装袋吸热及其它热损失，求： （1）牛奶吸收的热量是多少焦？ （2）加热牛奶至少需要多少千克60℃的热水？ 30．一壶中水的质量为2.5kg，在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾。在这过程中，共燃烧了液化石油气50g。（壶吸热忽略不计）在这过程中，[液化石油气热值为4.2×107J/kg]求： (1)水共吸收了多少热量？（1标准大气压） (2)这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？ (3)炉子的效率。 31．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶1000s，消耗汽油2L．[已知ρ油＝0.7×103kg/m3、q油＝4.6×107J/kg，c水=]．求： （1）轿车做的功； （2）汽油机的效率；（保留一位小数） （3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高多少℃（1个标准大气压）？ 32．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L .假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30% ,那么,在这段运动过程中, (汽油的密度为0.8×103kg/m3 ,汽油的热值为4.5×107 J/kg)求: （1）汽油完全燃烧放出的热量; （2）汽车行驶时受到的阻力. （3）汽车的输出功率. 33．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。 34．如图所示是我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机AG600全状态新构型灭火机，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设必备的重大航空装备。若该飞机以288km/h 的速度水平匀速直线航行96km，消耗航空燃油1600kg，飞机发动机的功率为。（航空燃油的热值为）求： （1）飞机在水平航行过程中发动机做的功是多少？ （2）消耗的航空燃油完全燃烧放出多少热量？ （3）发动机的效率是多少？ 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $