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

**基本信息** 人教版九年级物理第十四章“内能的利用”单元卷，以热值、热机效率、内燃机冲程等核心知识为载体，融合科技（液态氢汽车）、文化（《天工开物》）、生活（煮羊肉汤）情境，通过基础巩固与能力提升题梯度设计，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|热值特性、热机效率影响因素、内燃机冲程判断|结合汽油机四冲程示意图，辨析能量转化（如第3题丁冲程吸入混合物）| |填空题|5题|热机冲程识别、比热容应用、热值计算|联系汽车冷却（第11题）、空气锤工作原理（第12题），体现物理与生活联系| |实验题|2题|燃料热值探究、比热容比较|设计酒精与碎纸片热值对比实验（第17题），考查科学探究中的变量控制与误差分析| |计算题|2题|热量计算、热效率|以煮羊肉汤（第20题）为情境，综合水与食材吸热、燃料放热计算，强化科学态度与责任|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．关于燃料的热值，以下说法正确的是（     ） A．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 B．5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的 C．当燃料未燃烧时，其热值为零 D．煤油的热值比酒精大，就是说煤油完全燃烧放出的热量比酒精多 2．热机广泛应用于现代生活，为了节约能源，各国科学家不断攻坚克难，提高热机效率，下列措施中，可以提高热机效率的是（     ） A．使用热值高的燃油 B．尽量增加热机的工作时间 C．尽量减少热机部件间的摩擦 D．尽量增加废气带走的热量 3．如图所示为汽油机的四冲程示意图，下列说法中正确的是（     ） A．一个工作循环的正确顺序是：丁→乙→丙→甲 B．丙冲程是内能转化为机械能 C．乙冲程中存在着机械能转化为内能的过程 D．丁冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物 4．如图，物理兴趣小组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。简易汽轮机工作过程中（     ） A．蒸汽被喷出后内能保持不变 B．加热过程中酒精的热值变大 C．酒精燃烧将化学能转化为内能 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 5．汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，如图所示，将机械能转化为内能的冲程是（     ） A． B． C． D． 6．柴油机的效率一般比汽油机高，其主要原理是（     ） A．柴油的热值大于汽油的热值 B．柴油机有喷油嘴，可以向气缸内喷燃料，而汽油机不能喷燃料，使得燃料不足 C．柴油机压缩时，压缩程度（压缩比）大，燃烧时燃气压强更大，推动活塞做功较多 D．柴油机一般比汽油机做得更精细、轻便、无用功小 7．如图所示是《天工开物》记载的古人炒蒸油料的场景，下列过程与物理知识对应正确的是（　　） A．木炭燃烧时热值变小 B．蒸煮时，油料吸热后含有的热量减小 C．翻炒的目的是使油料受热均匀 D．通过翻炒对油料做功，使其内能增大 8．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 9．如图所示，用酒精灯加热装有一定量水的试管，一段时间后，试管口的塞子被管内的水蒸气弹射出去。四冲程内燃机在工作的过程中，与上述现象的原理相同的是（     ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 10．如图所示的是某款液态氢能源汽车，该款汽车在公路上行驶20km，受到的牵引力为1.4×103N，燃烧了0.8kg液态氢。已知液态氢的热值为 1.4×108J/kg，下列说法中不正确的是（     ） A．牵引力做的功为 2.8×107J B．若完全燃烧0.8kg液态氢，则放出的热量为 1.12×107J C．若完全燃烧0.8kg液态氢，则汽车利用氢能源的效率为25% D．减少尾气排放带走的热量，可以提高热机效率 二、填空题 11．如图所示的是汽油机的____________冲程，常常汽车行驶一段路程之后为了防止发动机过热，用水箱里的水对发动机进行冷却，这是通过____________的方式改变发动机的内能；用水冷却是利用了水______大的特性。 12．如图所示是一种枪式空气锤，它的工作原理是利用压缩空气推动锤头高速向前运动撞击物体。压缩空气推动锤头运动时，压缩空气的内能_________（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程的能量转化与汽油机的_________冲程相同。若某汽油机的转速为2400r/min，那么此汽油机1s完成_________个工作循环。 13．牛奶上标有能量大约“284kJ/100g”，其中“能量”的含义跟________（填“内能”“热量”或“热值”）相似。冬天把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示。已知牛奶的质量与热水相同均为2kg，若不考虑热损失，从图像可知甲放出了________J的热量。[] 14．广东省教育厅提出劳动技能进校园活动，某中小学将增加一门“学煮饭”的课程，如图5是学生用煤气炉烹饪食物的情景。小安在学做西安的传统名菜“葫芦鸡”时，将清理干净的鸡放入冷水中泡30min后，鸡___________（选填“有”或“没有”）内能；此活动中若完全燃烧0.1m3的天然气，放出热量为___________J（天然气的热值为4×107J/m3）；活动结束，剩余天然气的热值___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 15．人类的发展史也是利用燃料的历史，从干木柴、煤炭、液化气到天然气；天然气的应用是当今的主流。天然气完全燃烧放出的热量是________J，天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（天然气热值为） 三、作图题 16．如图所示，图甲中画出了吸气冲程中进气门、排气门的开闭情况（用“T”表示气门），请在图乙中画出做功冲程的火花塞和气门情况。 四、实验题 17．物理兴趣小组的小军同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小关系。小军的实验步骤如下： ①他准备了如图1、2所示的两套完全相同的实验装置；②分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片；③同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热；④记录燃烧相同时间后水升高的温度。 (1)小军设计的方案中有一个步骤存在明显的缺陷，请你帮他进行修改，简要写出修改后该项步骤：________________。 (2)纠正错误后继续实验，从以上步骤中可以看出，该实验是通过________来比较燃料燃烧放出热量多少。 (3)在图1中小军测量水的质量为，初温，末温，燃烧酒精的质量为。根据水的比热容计算出酒精的热值为________（用已知物理量和测量物理量的字母表示，水的比热容为）。通过计算发现结果与资料中给出的酒精的热值相比________（选填“偏大”或“偏小”），结合实验，分析原因可能是：________________（只写出一个即可）。 (4)另一组同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较________来反映这两种燃料热值的大小关系。 18．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题： (1)实验时应按照______的顺序组装器材； (2)比较不同燃料热值的实验，应选择______两个装置，取少量燃料，使之完全燃烧后通过比较______来比较不同燃料热值的大小； (3)比较不同物质比热容的实验，应选择______两个装置和钟表来完成该实验，加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较______来判断的； (4)图丁是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图像，若烧杯内的液体分别是水和食用油，则食用油的图像是______，其比热容是______J/（kg•℃）。[已知水的比热容为] 五、计算题 19．茶文化在我国历史悠久，饮茶是现代人的一种休闲生活方式。若用酒精炉将质量为2.5kg，温度为20℃的水加热至沸腾（1个标准大气压下），需完全燃烧0.05kg酒精。已知：，。求： (1)0.05kg酒精完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)酒精炉的效率。 20．古蔺红汤羊肉是“古蔺郎乡佳宴”八道核心热菜之一，它以古蔺县特有马头羊肉为主料，配以豆腐、陈皮、五香草等辅料，经煸炒后加入泸州特产泡椒、泡姜等调味品烹制的麻辣汤锅热菜。如图所示，它的制作过程中需经历冷水浸泡、香料熬煮、煸炒提香等多道工序。若煮一锅羊肉汤需加水10kg，羊骨、羊肉、羊杂三者共5kg，设锅中水、羊骨、羊肉、羊杂初始温度都为20℃，然后用掉2kg木材将汤烧开（1个标准大气压下）。羊骨、羊肉、羊杂平均比热容为，，。求： (1)水吸收的热量是多少； (2)本次煮羊肉汤羊骨、羊肉、羊杂吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的木材（结果保留两位小数）； (3)本次煮羊肉汤的加热效率为多少？ 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 B C D C B C C B C B 1．B 【详解】ABC．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、是否完全燃烧等均无关，故AC错误，B正确； D．由可知，燃料完全燃烧放出的热量与热值、质量均有关，不知燃料质量的大小，无法比较放出热量多少，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以减少热量的损失可以提高热机的效率，使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。增加热机的工作时间和使用热值高的燃油并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】由图可知：甲图进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；乙图两气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程；丙图两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；丁图进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程。 A. 汽油机一个工作循环顺序为吸气(丁)→压缩(丙)→做功(乙)→排气(甲)，故A错误； B. 丙为压缩冲程，将机械能转化为内能，与B选项表述不符，故B错误； C. 乙为做功冲程，将内能转化为机械能，不存在机械能转化为内能的过程，与C选项表述不符，故C错误； D. 丁为吸气冲程，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．蒸汽喷出推动风车转动，对外做功，内能转化为机械能，内能减小，故A不符合题意； B．热值是燃料本身的特性，与质量无关，加热过程中酒精的热值不变，故B不符合题意； C．酒精燃烧发生化学变化，将化学能转化为内能，故C符合题意； D．蒸汽推动风车转动时，内能转化为机械能，同时会有热量散失，内能不可能全部转化为机械能，故D不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A．两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，为做功冲程，将内能转化为机械能，故A不符合题意； B．两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，将机械能转化为内能，故B符合题意； C．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，无能量转化，故C不符合题意； D．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，无能量转化，故D不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】A．热机效率与燃料热值没有直接关系，效率描述的是能量的利用比例，而非燃料本身的放热总量，因此热值不是柴油机效率高的原因，且柴油的热值实际上低于汽油的热值，故A不符合题意； B．汽油机并非不能喷燃料，传统汽油机通过进气道喷射燃油、与空气混合后进入气缸，喷油方式不是柴油机效率更高的核心原因，且燃料不足的表示不符合事实，故B不符合题意； C．柴油机采用压燃式点火，压缩比高于汽油机，压缩冲程气缸内的温度、压强更高，柴油燃烧更充分，燃气膨胀时的压强更大，推动活塞做的有用功更多，因此能量利用效率更高，这是柴油机效率高于汽油机的核心原因，故C符合题意； D．柴油机为了承受高压，结构通常更厚重、坚固，整体比同功率汽油机更笨重，且无用功小不是效率差异的主要原因，故D不符合题意； 故选C。 7．C 【详解】A．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，木炭燃烧过程中热值不变，故A错误； B．热量是热传递过程中传递能量的多少，是过程量，不能说物体“含有热量”，故B错误； C．翻炒使油料各部分交替与锅接触，目的是使油料受热均匀，故C正确； D．炒蒸油料时，油料主要通过热传递吸收能量，内能增大，故D错误。 故选C。 8．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。 9．C 【详解】加热过程中，试管内的水蒸气越来越多，导致水蒸气体积膨胀推动塞子对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 内燃机的做功冲程中，缸内气体对活塞做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，与图中塞子冲出时的工作原理相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．B 【详解】A.牵引力做的功 ，故A正确； B.完全燃烧放出的热量 ，故B错误； C.汽车利用氢能源的效率 ，故C正确； D.减少尾气排放带走的热量，即减少能量损失，可以提高热机效率，故D正确。 本题选择不正确的，故选B。 11． 做功 热传递 比热容 【详解】由图中进气门、排气门均关闭，活塞向下运动，火花塞点火，可知该冲程为做功冲程。 用水冷却发动机时，热量从高温的发动机传递到低温的水，内能发生转移，故是通过热传递的方式改变发动机的内能。 因水的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度时能吸收更多热量，冷却效果好，故用水冷却利用了水比热容大的特性。 12． 减小 做功 20 【详解】压缩空气推动锤头运动时，压缩空气对锤头做功，自身的内能转化为锤头的机械能，因此压缩空气的内能减小。 该过程内能转化为机械能，与汽油机做功冲程能量转化相同。 汽油机每秒飞轮转数为 汽油机的一个工作循环曲轴转2圈，所以1s完成的工作循环数为个 13． 热值 【详解】热值的定义是单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时释放出的热量，牛奶标注的“每100g可释放的能量”，和“单位质量对应释放能量”的热值定义逻辑相似，因此选热值。 凉牛奶放入热水中，热水放热降温、牛奶吸热升温，因此温度从80℃下降的甲是热水。由图可知热水初温为80℃，最终热平衡温度为60℃，温度变化量 根据放热公式 14． 有 不变 【详解】因一切物体都具有内能，故鸡有内能。 天然气完全燃烧放出的热量为 因热值是燃料的特性，与燃料的体积无关，则剩余天然气的热值不变。 15． 不变 【详解】根据题意，天然气完全燃烧时可用热值和体积计算其放出的热量 热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，不随燃料质量的变化而变化，故天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值不变。 16． 【详解】四冲程汽油机的做功冲程进气门、排气门都完全关闭，保证气缸密闭，在乙图的左右两个气门位置，都画出和甲图排气门样式一致的闭合状态的“T”形气门，代表进气门、排气门全部关闭；火花塞点火，引燃气缸内的油气混合物，在乙图顶部的火花塞位置，画出点火标识。 17．(1)比较燃料完全燃烧后，水升高的温度 (2)水升高的温度 (3) 偏小 加热过程中存在热量散失 (4)消耗燃料的质量 【详解】（1）该实验要通过等质量的两种燃料完全燃烧释放的热量，对比对应水的升温来比较热值大小。原步骤仅燃烧相同时间，无法保证两种燃料都完全烧尽，不能准确对比总放热量，因此需要改为待两种燃料完全燃尽后，再记录水的升温。 （2）实验采用转换法，控制水的质量、初温相同，燃料完全燃烧放出的热量越多，水升温就越大，因此通过水升高的温度来间接反映燃料放热的多少。 （3）根据吸热公式，水吸收的热量为，本实验近似认为酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，即，由热值定义可得酒精热值为 但实际实验中，燃料不可能完全燃烧，且燃烧的热量会有部分散失到空气、被实验装置吸收，水实际吸收的热量远小于燃料完全燃烧的总放热量，因此计算得到的热值会比真实值偏小。 （4）将初温、质量相同的水加热至刚好沸腾，水吸收的总热量是固定的，根据，放出相同热量时，消耗的燃料质量越小，说明该燃料的热值越大，因此可以通过比较消耗的两种燃料的质量，来判断热值的大小关系。 18．(1)从下到上 (2) 乙、丙 液体升高温度 (3) 甲、乙 加热时间 (4) a 2.1×103 【详解】（1）在安装器材时，为了确保酒精灯用外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在被测液体中，且不碰到杯壁与杯底，应按照从下到上的顺序安装器材。 （2）[1]比较不同燃料的热值，应用质量相同的不同燃料完全燃烧加热同一液体，则选择乙、丙两个装置进行实验。 [2]取少量燃料，使之完全燃烧后，通过比较液体升高的温度来比较不同燃料热值的大小，液体升高的温度越高，液体吸收的热量越多，说明燃料完全燃烧释放的热量越多，燃料完全燃烧的质量相同，则燃料完全燃烧释放的热量越多，燃料的热值越大。 （3）[1]比较不同物质比热容的实验，应采用相同加热装置，加热质量相同的不同液体，因此应选择甲和乙两个装置和钟表来完成该实验。 [2]实验中采用相同的加热装置，装置的加热功率相同，液体吸收热量的多少是通过比较加热时间来判断的。 （4）[1]水的比热容大于食用油的比热容，质量相同的水与食用油，加热相同时间，吸收相同的热量，食用油升高的温度大于水升高的温度，故食用油的图像是a。 [2]质量相同的水与食用油，升高相同温度，水加热时间为食用油的2倍，则水吸收的热量为食用油的2倍，由得 则食用油的比热容 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）酒精完全燃烧放出的热量为 （2）1标准大气压下，水的沸点为，水升高的温度 水吸收的热量 （3）酒精炉的效率为 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）1标准大气压下水的沸点为，水升高的温度 水吸收的热量 （2）羊骨、羊肉、羊杂升高温度与水相同，即 由 得， （3）2kg木材完全燃烧放出总热量 有用热量 本次煮羊汤的加热效率为 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 $