第十四章 内能的利用 单元练----2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 人教版九年级物理上册第十四章《内能的利用》单元卷，以科技前沿、生活应用及文化传承为情境，全面覆盖比热容、热值、内燃机冲程等核心知识点，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|比热容、热值特性，内燃机冲程判断，能量转化|结合歼-35战机、熔盐电站等科技情境，辨析概念本质| |填空题|5题|内能改变方式，扩散现象，内燃机能量转化|融入黄桥烧饼制作、火锅节等文化生活场景| |作图题|1题|汽油机排气冲程气门状态|强化内燃机工作原理的模型建构| |实验题|2题|比热容比较、热值测量|运用控制变量法和转换法，考查科学探究能力| |计算题|2题|热量计算、热效率、热值应用|结合自嗨锅、机器狗等实际问题，培养综合应用能力|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．关于物质的比热容、燃料的热值，下列说法中正确的是（　　） A．同一物质的比热容一定是定值 B．由知，比热容与物质吸收或放出的热量、质量和温度变化有关 C．由知，燃料的热值与燃料放热的多少成正比 D．同一燃料无论是否充分燃烧，热值一定是定值 2．如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中错误的是（　　） A．汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物 B．吸气、压缩、做功和排气四个冲程，图中的排序是甲乙丁丙 C．使汽车获得动力的冲程是丁图所示冲程 D．乙图是压缩冲程，发生的能量转化是把内能转化成机械能 3．一袋饼干的营养成分表上标有“”，该标识含义与以下物理量类似的是（　　） A．热量 B．热值 C．比热容 D．内能 4．如图所示，某同学制作了一个简易汽轮机装置，在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。关于该简易汽轮机，下列说法正确的是（　　） A．使水的内能增加的方式是做功 B．蒸汽喷出后内能保持不变 C．酒精灯中的酒精在燃烧时，热值减小 D．蒸汽喷出使风车转动的过程与四冲程汽油机的做功冲程相似 5．在纪念抗战胜利阅兵式上，国产新型战机“歼一35”挂弹受阅。现场解说提到：“该机携带的航空煤油具有较高热值，可保障战机长时飞行。”以下说法正确的是（    ） A．煤油燃烧越充分，其热值越大 B．在阅兵过程中，煤油燃烧过程中能量的转化为：化学能转化为内能 C．使用航空煤油作燃料，主要是由于它所含的热量较多 D．国产新型战机“歼一35”加速升空的过程中动能转化为重力势能 6．如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站的工作原理图。计算机控制上万面定日镜的反射方向，将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热熔盐升温。高温熔盐存入高温罐，经热泵送入蒸汽发生器，与冷水换热产生高温高压蒸汽，驱动汽轮发电机发电；放热后的熔盐回流至低温罐循环使用。由以上信息可推断（     ） A．定日镜是凸透镜 B．上万面定日镜的镜面都是平行的 C．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能 D．熔盐在吸热器中升温的过程是通过热传递方式改变内能 7．如图甲所示，活塞压缩空气，脱脂棉燃烧放热，关于这一过程下列说法正确的是（　　） A．这是通过做功使空气的内能减少了 B．脱脂棉内能增加的方式与“钻木取火”相同 C．这一过程相当于四冲程汽油机示意图的图丙 D．由于脱脂棉燃烧放热，所以不遵循能量守恒定律 8．下列关于热值的说法中正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，热值越大 B．2kg的煤完全燃烧时其热值比1kg的煤完全燃烧时的热值大 C．1kg煤燃烧放出的热量，则煤的热值为 D．热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同 9．奶汤锅子鱼是陕西历史悠久的传统名菜，奶汤咸鲜，味道独特，选用黄河鲤鱼为主料，配以多种辅料和调料精心烹制而成。如图所示的是小明为家人们制作的美味奶汤锅子鱼。下列说法不正确的是（    ） A．烹饪过程中主要通过热传递的方式增加食材的内能 B．烹饪过程中随着燃气质量的减小，燃气的热值变小 C．烹饪过程中香气扑鼻，说明分子在不停地做无规则运动 D．烹饪时蒸汽将锅盖顶起的能量转化与内燃机做功冲程的能量转化相同 10．干木柴、焦炭、无烟煤的热值如图所示，以下说法正确的是（    ） A．1kg干木柴燃烧所释放的热量约为1.2×107J B．都是完全燃烧的情况下，无烟煤放出的热量最多 C．0.5kg焦炭的热值为3.0×107J/kg D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，其物理意义是完全燃烧1kg焦炭放出的热量是3.0×107J/kg 二、填空题 11．黄桥烧饼不仅仅是一种食物，更是抗战时期军民鱼水情的象征，在烤制黄桥烧饼时，烤炉内的炭火燃烧，将化学能转化为__________能，然后通过__________的方式，使烧饼内能增加，温度升高，刚出炉的烧饼香气四溢，这是__________现象。 12．“沸腾时代逐梦经外”，每年的3月21日为经外火锅节。煮火锅时香飘四溢，这是_______现象，说明分子________；在沸腾的锅中加入毛肚，是通过________的方式改变毛肚的内能，使用电磁炉煮火锅时是将_____能转化为内能。 13．如图是小明制作的汽轮机模型，在试管中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后产生的蒸气就能冲击叶轮转动。蒸汽对叶轮做功使叶轮转动的过程中，将__________能转化为了机械能，其能量转化过程与四冲程汽油机的____________冲程相似。汽油机常用水做冷却剂，是因为水的____________较大。 14．如图甲，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去。若他及时捡起气球，将会发现它的温度与原来相比______（选填“变高”、“变低”或“没有变化”），这是因为气球内部空气的内能通过______的方式改变了。其能量转化方向与图______（选填“乙”或“丙”）所示汽油机的冲程是一致的。若该汽油机飞轮转速是1800r/min，则1s内对外做功______次。 15．如图甲所示，用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时，可以看到试管口有“白气”产生，这是由于试管内气体对塞子做功，使得试管内气体内能______ （选填“增大”或“减小”），此过程发生的能量转化与图乙中的图______（选填“A”或“B”）内燃机所示的能量转化是一致的，某四冲程汽车飞轮转速为2400r/min，则每秒钟对外做功______次。 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．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，烧杯内的液体质量也相同。 (1)比较不同物质的吸热能力，应选择________两图进行实验；需要的测量器材如图所示：还需秒表和________；不同物质吸热的多少是通过________来反映的（选填“变化的温度”或“加热时间”）； (2)根据实验测得的数据，分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，则a、b两种液体的比热容之比ca∶cb=________； (3)为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较________来得出结论（选填“变化的温度”或“加热时间”）； (4)在图甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度，再结合酒精的质量（不考虑酒精的蒸发）这一数据，计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比________（选填“偏大”或“偏小”），理由是________。 (5)本实验用到的实验方法________。 18．小明利用如图所示装置做“比较不同物质吸热的情况”的实验。    (1)用两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较物质吸收热量的多少。 (2)将质量相等的甲、乙两种液体分别倒入烧杯中，用相同规格的电加热器加热，当它们吸收相同热量时，通过比较________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较不同物质吸热能力的强弱。 (3)请你画出该实验的数据记录表。 (4)根据实验测量的数据绘制出甲、乙两种液体的温度随时间变化图像如丙图所示。若已知在甲、乙两种液体中有一种适合作为汽车冷却剂，你通过分析图像可知：液体________（选填“甲”或“乙”）可以作为汽车冷却剂。 (5)小明认为该实验中的电加热器可以换为酒精灯，然后测量实验中燃烧掉的酒精质量并查出酒精的热值，就能计算出两种液体吸收的热量，进而计算出两种液体的比热容。若按照他的想法进行实验，计算出的液体比热容数值会比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。 五、计算题 19．“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。学习小组经查阅资料，了解到某款自嗨锅里面的发热包主要成分通常为铝粉、铁粉、焦炭粉、碳酸氢钠等。一个发热包发生化学反应后释放的总热量大致为420kJ。该小组利用这款发热包将500g水从20℃加热至沸腾（1个标准气压下）。 (1)此加热过程中，提供给水的热量至少为多少J； (2)在此次加热中，发热包的热效率是多少； (3)若用酒精加热这些水，酒精完全燃烧放出的热量都被水吸收，则至少需要多少kg酒精。[，] 20．2025年全运会期间，广东等地的公安和交警部门部署了多种机器狗参与安保和巡查任务，主要应用于违停劝导、赛场巡逻、危险处置及特殊物资运输等场景。如图所示是某公司生产的一款机器狗。 (1)此机器狗的液压系统所用液压油温度不能过高，一般不超过80℃。40kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收的热量，则该液压油的比热容是多少？ (2)若液压油吸收的热量由天然气来提供，需要天然气的体积至少为多少？（已知天然气的热值为） 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 D D B D B D C D B C 1．D 【详解】A． 同一物质的比热容可能因状态不同而改变（例如水和冰的比热容不同），因此比热容不一定是定值，故A错误； B． 公式 是比热容的计算式，但比热容是物质的特性，仅与物质种类和状态有关，与吸收的热量、质量、温度变化无关，故B错误； C．公式 是热值的计算式，但热值是燃料的固有属性，与燃料是否完全燃烧、放热量或质量无关，因此热值不会与放热量成正比，故C错误； D． 热值是燃料的属性，与是否充分燃烧无关，故D正确。 故选 D。 2．D 【详解】甲图：进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程，汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物； 乙图：气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能； 丙图：排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程； 丁图：气门都关闭，火花塞点燃，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，使汽车获得动力的冲程； 吸气、压缩、做功和排气四个冲程，图中的排序是甲乙丁丙。 综上所述，ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．热量的单位是J，与题干中的“kJ/100g”单位形式不同，故A不符合题意； B．热值的单位是J/kg，题干中“961kJ/100g”可换算为 单位与热值一致，表示单位质量所包含的能量，故B符合题意； C．比热容的单位是，与题干单位形式不同，故C不符合题意； D．内能的单位是J，与题干单位形式不同，故D不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．加热过程中，易拉罐中的水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加内能，故A错误； B．蒸汽喷出后，对外做功，内能转化为机械能，内能减小，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，酒精灯中的酒精在燃烧时，其热值是不变的，故C错误； D．蒸汽推动风车转动的过程中，蒸汽的内能转化为风车的机械能；汽油机的做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，故蒸汽推动风车转动时的能量转化与汽油机做功冲程相同，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．热值是燃料的一种特性，表示单位质量（或体积）燃料完全燃烧时释放的热量。它只与燃料的种类有关，与是否燃烧充分无关。燃烧越充分，只是实际放出的热量越多，但热值不变，故A错误； B．煤油燃烧是一个化学反应过程，燃料中的化学能通过燃烧转化为内能（热能），使燃气温度升高、压力增大，推动发动机工作，故B正确； C．“热量”是一个过程量，不能说“含有热量”，只能说“释放热量”或“具有内能”，故C错误； D．战机加速升空时，速度增大，动能增加，高度升高，重力势能增加。所以是能量增加，不是“动能转化为重力势能”，实际上是燃料的化学能转化为机械能，故D错误； 故选 B。 6．D 【详解】A．定日镜的作用是反射太阳光，将光汇聚到吸热器，属于反射镜，不是凸透镜，故A不符合题意； B．不同位置的定日镜需要把太阳光都反射汇聚到塔顶同一个吸热器，因此不同定日镜的镜面角度不同，不是平行的，故B不符合题意； C．该电站能量转化过程为：太阳能→熔盐的内能→蒸汽的机械能→电能，不是太阳能直接转化为电能，故C不符合题意； D．改变内能的方式分为做功和热传递，熔盐吸收太阳光的热量升温，是通过热传递的方式改变内能，故D符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．图甲中，活塞向下运动压缩空气，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，而不是内能减少。故A错误； B．图甲中，脱脂棉的内能增加是通过吸收高温空气的热量实现的，属于热传递改变内能。而“钻木取火”是通过摩擦做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能。两种方式不同，故B错误； C．图甲的实验中，活塞压缩空气，将机械能转化为内能。图丙是四冲程汽油机的压缩冲程，活塞向上运动，压缩气缸内的燃料和空气的混合物，将机械能转化为内能。两个过程的能量转化是相同的，故C正确； D．能量守恒定律是自然界普遍遵循的基本定律。脱脂棉燃烧放热是将化学能转化为内能的过程，这个过程遵循能量守恒定律，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】AB．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故AB错误； C．由于不确定燃料是否完全燃烧，不能确定煤的热值，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，不同的燃料的热值一般是不同的，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．烹饪过程中食物从外界吸收热量，主要通过热传递的方式增加食材的内能，故A正确，不符合题意； B．热值只与燃料的种类有关，与质量无关，烹饪过程中随着燃气质量的减小，燃气的热值不变，故B错误，符合题意； C．烹饪过程中香气扑鼻，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确，不符合题意； D．烹饪时蒸汽将锅盖顶起，内能转化为机械能，内燃机做功冲程中，燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，两者的能量转化相同，故D正确，不符合题意。 故选 B。 10．C 【详解】A．干木柴的热值为1.2×107J/kg，根据热值定义，1kg干木柴完全燃烧时释放的热量为1.2×107J，若不完全燃烧，释放热量小于1.2×107J，故A错误； B．根据Q=mq，燃料完全燃烧放出的热量与热值和质量都有关，虽然无烟煤热值较大，但不知道干木柴、焦炭与无烟煤的质量关系，无法确定哪种燃料完全燃烧放出的热量最多，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量等因素无关，所以0.5kg焦炭的热值与1kg焦炭的热值相同，均为3.0×107J/kg，故C正确； D．根据热值的定义，焦炭的热值是3.0×107J/kg，其物理意义是1kg焦炭完全燃烧放出的热量是3.0×107J，故D错误。 故选C。 11． 内 热传递 扩散 【详解】燃料燃烧的过程，是将燃料储存的化学能转化为内能的过程。 改变物体内能的方式有做功和热传递，炭火的热量转移给烧饼，是通过热传递的方式增加烧饼的内能，使烧饼温度升高。 刚出炉的烧饼香气四溢，是香味分子不停做无规则运动，扩散到空气中的结果，属于扩散现象。 12． 扩散 在不停地做无规则运动 热传递 电 【详解】[1][2]由分子动理论可知，扩散现象是不同物质分子彼此进入对方的现象；煮火锅时香飘四溢，说明香味分子在不停地做无规则运动，飘进人的鼻子使人闻到，属于扩散现象。 [3]在沸腾的锅中加入毛肚，毛肚从汤中吸收热量，温度升高，内能增大，因此是通过热传递的方式改变毛肚的内能。 [4]使用电磁炉煮火锅时，消耗电能，得到内能，因此是将电能转化为内能。 13． 内 做功 比热容 【详解】[1][2]用酒精灯加热，水沸腾后产生的高温蒸气具有很大的内能，蒸汽对叶轮做功使叶轮转动的过程中，将蒸汽的内能转化为叶轮的机械能。在四冲程汽油机的做功冲程中，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故该装置的能量转化过程与四冲程汽油机的做功冲程相似。 [3]水的比热容较大，和其他物质相比，在质量和升高相同的温度时，水吸收的热量更多，冷却效果较好，故汽油机常用水做冷却剂。 14． 变低 做功 丙 15 【详解】[1]气球飞出去时，内部压缩空气迅速膨胀，对外部空气做功。物体对外做功时，自身的内能会减小，温度随之变低。 [2] 气球内空气膨胀推动气球运动，是通过做功的方式将内能转化为机械能，从而改变了内能。 [3]汽油机四个冲程中，做功冲程是内能转化为机械能，压缩冲程是机械能转化为内能。气球的能量转化，内能转化为机械能，与做功冲程一致。 结合气门状态与活塞运动判断， 做功冲程：两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，对应图丙。 [4] 汽油机工作规律：飞轮转 2 圈，完成 1 个工作循环，对外做功 1 次。 飞轮转速1800r/min=30r/s ，即 1 秒转 30 圈； 做功次数 15． 减小 A 20 【详解】[1]试管内气体对塞子做功，将内能转化为机械能，因此试管内气体内能减小。 [2]乙图中A为热机的做功冲程，将内能转化为机械能；B为压缩冲程，将机械能转化为内能。因此上述的能量转化与图乙中的内燃机在A图所示的能量转化是一致的。 [3]四冲程汽车飞轮转速为2400r/min，即40r/s，已知飞轮每转2圈对外做功1次，则该四冲程汽车每秒钟对外做功20次。 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) 甲、丙 天平 加热时间 (2)2∶1 (3)变化的温度 (4) 偏小 见解析 (5)转换法、控制变量法 【详解】（1）[1]比较不同物质的吸热能力，应用相同的燃料加热相同质量的不同液体，故应选择甲、丙两图进行实验。 [2]实验中需要测量温度、时间和质量，故除图中的温度计外，还需要秒表和天平。 [3]不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，液体吸收的热量越多。 （2）图丁是a、b两液体温度随时间变化的图像，加热5min时，吸收相同的热量，a液体温度升高20℃，b液体温度升高40℃，两液体的质量相同，由可得，两液体的比热容之比为 （3）燃料的热值越大，在质量相同时，完全燃烧放出的热量越多，液体吸收的热量就越多，液体变化的温度就越大，所以可以通过比较变化的温度来反映燃料的热值大小。 （4）[1][2]由于酒精不能完全燃烧，且酒精燃烧放出的热量不能被水全部吸收，导致水吸收的热量小于酒精完全燃烧放出的热量，根据公式可知，通过实验算出的热值与实际相比偏小。 （5）在比较不同物质的吸热能力时，物质吸收热量的多少不易测量，通过加热时间间接反映；在比较燃料1和燃料2的热值时，通过物质吸收热量的多少来反映燃料放出热量的多少，通过相同时间内变化的温度来反映物质吸收热量的多少，两实验中均使用了转换法。在比较不同物质的吸热能力时，控制燃料相同，物质的质量相等；在比较燃料1和燃料2的热值时，控制使用的液体相同，燃料的质量相等，均使用了控制变量法。 18．(1)加热时间 (2)升高的温度 (3)见解析 (4)乙 (5)偏大 【详解】（1）相同规格的电加热器在相同的时间内放出的热量相同，选取两个相同规格的电加热器进行实验，是为了通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多。 （2）在比较不同物质的吸热能力的实验中，将质量相等的甲、乙两种液体分别倒入烧杯中，用相同规格的电加热器加热，则在相等时间内甲和乙吸收的热量相等，然后通过比较升高的温度来比较不同物质的吸热能力，升高温度越高，其吸热能力越弱。 （3）探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，可以每隔1分钟分别记录两种物质的温度，据此来进行比较，记录表如下所示： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲的温度/℃ 乙的温度/℃ （4）根据实验数据可知，加热相同的时间，甲升温较高，乙升温较低，即吸收相同的热量，乙升高的温度低，说明乙的吸热能力强。 （5）由于酒精燃烧放出的部分热量会散失到空气中，还有部分热量被烧杯等实验装置吸收了，酒精放出的热量没有被液体完全吸收，故酒精燃烧放出的热量大于液体吸收的热量，根据可知，计算出的比热容数值会比真实值偏大。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）发热包释放的总热量为 发热包的热效率为 （3）根据题意，酒精完全燃烧放出的热量为 由得，酒精的质量为 20．(1) (2) 【详解】（1）已知液压油的质量，吸收的热量，初温，末温。根据热量吸收公式，可得液压油的比热容 （2）天然气完全燃烧放出的热量等于液压油吸收的热量，即 根据燃料燃烧放出热量的公式可得，需要天然气的体积 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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