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** 第十四章 内能的利用单元卷，以长征火箭、水火箭等科技情境为载体，覆盖热值、热机冲程等核心知识点，通过选择、实验、计算等多元题型，考查物理观念与科学探究能力，适配单元复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|热值、比热容、热机冲程|结合饼干能量标识（题1）、火箭发射（题6）考查概念辨析| |填空题|5|燃料特性、能量转化|以长征火箭燃料（题11）、水枪能量转化（题13）设题| |实验题|2|比热容、热值比较|通过水与煤油吸热（题17）、不同燃料加热（题18）考查科学探究| |计算题|2|热效率、热值计算|结合天然气灶（题19）、燃料样品测试（题20）考查实际应用|

第十四章 内能的利用 同步练 一、单选题 1．一袋饼干标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（　　） A．热量 B．热值 C．比热容 D．内能 2．一箱汽油用掉一半后，下列各量中能变为原来的一半的是它的（    ） A．密度 B．比热容 C．热值 D．质量 3．如图是单缸四冲程汽油机的一个工作循环，下列对图中的表述正确的是（    ） A．四冲程的正确顺序是甲、丁、乙、丙 B．图乙是做功冲程，是内能转化为机械能 C．图丙是压缩冲程，是内能转化为机械能 D．图丁是吸气冲程，吸入气缸的只有汽油 4．有甲、乙两台汽油机，通过查阅资料了解到这甲、乙两台汽油机的机械参数如图所示，从图中可知（   ） A．甲机械和乙机械的有用功相同 B．甲机械总功大 C．乙机械额外功小 D．乙机械的机械效率较高 5．如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（   ） A．火箭喷气发动机不属于热机 B．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 C．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 6．2026年4月7日，长征八号运载火箭以“一箭十八星”的方式将千帆星座第七批组网卫星送入预定轨道，发射取得圆满成功。有关该现象的描述正确的是（　　） A．火箭发射时的能量转化与热机中做功冲程的能量转化相同 B．火箭使用液氧煤油作为燃料，主要是因为液氧煤油的比热容大 C．火箭的外壳与大气摩擦生热创造了能量，不遵循能量守恒定律 D．火箭发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小 7．如图所示的实验，用酒精灯给装水的试管加热，试管内水的温度逐渐升高直至沸腾，水沸腾后，橡胶塞从试管口飞出，试管口附近有“白气”产生。关于上述过程中能量的变化情况，下列说法正确的是（     ） A．酒精燃烧的过程中，内能转化为化学能 B．水升温的过程中，通过做功使水的内能增加 C．试管口附近出现“白气”的过程中，水蒸气的内能增加 D．橡胶塞飞出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能 8．下列关于热值和热机的说法正确的是（    ） A．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件 B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 D．内燃机的做功冲程是机械能转化为内能 9．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 10．如图所示，小华用塑料矿泉水瓶子进行了如下实践探究实验：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图a）；扭转瓶子压缩瓶内的气体（如图b）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图c）。图b和图c所示的过程分别与下列所示的四冲程内燃机示意图中相对应的两个冲程是（　　） A．甲和乙 B．丁和乙 C．丙和甲 D．丁和甲 二、填空题 11．长征五号遥八运载火箭开始加注液氧低温推进剂，计划执行探月工程四期嫦娥六号任务，其运载火箭采用的推进剂主要使用液态氢作为燃料是利用其具有较大的__________ 这一特性，若液态氢用去了一半，这一特性将_________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 12．用质量相同的A、B两种燃料分别将质量为2kg的蓖麻油从10℃加热到80℃，燃料完全燃烧时放出的热量之比，A、B两种燃料的热值之比为________，蓖麻油吸收的热量若被与蓖麻油质量和初温都相同的水吸收，则水的温度能够升高到________。[蓖麻油的比热容，] 13．如图所示，这是常见的气压式玩具水枪的储水罐。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。在水喷出的过程中，储水罐中气体的内能转化为水的______能，其能量转化与四冲程内燃机的______冲程相同。 14．如图甲所示是小明用可乐瓶制作的水火箭，小明先在瓶中装适量水，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；打气过程中瓶中气体的内能______（选填“增加”“减少”或“不变”），此过程的能量转化情况与图______（选填“乙”或“丙”）中热机的工作过程相似，如果此汽油机曲轴转速为3000r/min，则它1s做功______次。 15．如图所示是四冲程汽油机工作过程中的___________冲程。若该汽油机曲轴的转速为2400r/min，该汽油机1s对外做功___________次，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．请在图中坐标系中画出某种燃油（其热值为）的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像。 四、实验题 17．小明同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 (1)小明同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力： ①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定__________________（填“铁圈”或“铁夹”）的位置； ②在两个相同的烧杯中应加入初温和__________________相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内__________________； ③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：a物质是____________（填“水”或“煤油”）； ④为了缩短实验时间，使效果更加显著，下列改进措施不合理的是____________； A．将两个烧杯均盖上相同的盖子 B．将装置移到通风良好处进行 C．减少水和煤油的质量 (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，小明用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片____________（填“完全燃尽”或“燃烧相同的时间”），通过比较____________（填“加热时间”或“水升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。 18．如图甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g。 (1)比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过____________（填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映的。 (2)比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，在两只烧杯中分别装入质量相等的液体a、b。a、b两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，则a、b两种液体的比热容之比为______。 (3)有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油（如95#）加在T型轿车内与加在L型轿车内相比，其热值______（填“变大”“不变”或“变小”）。 (4)如图戊是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，曲线C表示______（填“沿海”或“内陆”）城市。 五、计算题 19．小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在铁锅中加入2kg水，水的初温是20℃。然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了天然气，天然气的热值为，水的比热容，当地大气压为标准大气压。求： (1)水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）： (2)天然气完全燃烧放出的热量Q燃； (3)天然气灶的效率η。 20．工作人员采取了部分燃料样品，实验室对该燃料样品进行热值测试。假设所取样品的体积为1L，将这1L的样品完全燃烧用于烧水，使得1kg的水温度升高了，已知检测所用的烧水炉的效率为70%。 [] 请根据以上信息计算： (1)检测过程中，水吸收的热量是多少？ (2)检测过程中，该燃料样品所释放的热量是多少？ (3)该燃料样品的热值为多少J/m3？ 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 D B A C A D C B B 1．B 【详解】成分表上标识的单位是kJ/100g，热量和内能的单位是J，热值的单位是J/kg ，比热容的单位是J/（kg·℃），该标识的含义与热值的含义类似，都是能量与质量的比值。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】一箱汽油用掉一半后，箱内所含的汽油减少为原来的一半，故质量变为原来的一半；密度、比热容和热值都是物质的特性，它们的大小只和物质的种类和状态有关，和物质的质量大小无关，所以汽油的密度、热值和比热容均不变，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．图甲：排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程； 图乙：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； 图丙：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程； 图丁：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；汽油机一个工作循环的正确顺序是吸气、压缩、做功、排气，对应图中的顺序应为丁、丙、乙、甲，故A错误； B．图乙是做功冲程，火花塞点燃燃料，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，此过程将内能转化为机械能，故B正确； C．图丙是压缩冲程，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，对气体做功，此过程将机械能转化为内能，故C错误； D．图丁是吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】ABD．由图可知，甲机械额外功为，额外功占比为，则机械效率为 则甲机械总功为 甲机械有用功为 乙机械的有用功为，机械效率为 乙机械的总功为 所以乙机械的机械效率较低，甲机械和乙机械的有用功相同；乙机械总功大；故A符合题意，BD不符合题意； C．乙机械额外功为 甲机械额外功为，所以甲机械额外功小，故C不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．火箭喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动火箭前进，符合热机的工作原理，故火箭喷气发动机属于热机，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料燃烧放出热量的多少无关。故B错误； C．热值是燃料的特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变，故C正确； D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能全部燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】A．火箭升空和热机做功冲程的核心本质均为内能转化为机械能，故A正确； B．火箭选用液氧煤油作为燃料主要是因为其热值大，以便在同等质量下释放更多能量，故B错误； C．摩擦生热是机械能转化为内能的过程，能量并未被“创造”，宇宙中所有能量转化与转移过程均遵循能量守恒定律，故C错误； D．热值是燃料本身的一种特性，仅与燃料的种类有关，不随燃料是否完全燃烧而发生改变，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】A．酒精燃烧消耗化学能，产生内能，是化学能转化为内能，故A错误； B．水升温过程中，吸收酒精灯火焰的热量，是通过热传递使水的内能增加，故B错误； C．试管口附近出现“白气”是水蒸气遇冷液化成小水珠，液化过程放出热量，水蒸气的内能减小，故C错误； D．橡胶塞飞出的过程中，水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．柴油机没有火花塞。故A错误； B．热值表示燃料燃烧时的放热能力，是由燃料种类决定，与燃料是否燃烧无关。故B错误； C．燃料燃烧更充分，消耗燃料相同时，放出热量更多，做的有用功更多，则效率更高。故C正确； D．在做功冲程，高温高压燃气对活塞做功，将内能转化为机械能。故D错误。 故选C。 9．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。 10．B 【详解】图a：瓶中留有少量水，盖上瓶盖，此时瓶内气体处于初始状态。 图b：扭转瓶子，压缩瓶内的气体，此时外力对瓶内气体做功，气体的内能增加，温度升高。 图c：轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的高压气体冲出，同时瓶内出现白雾。这是由于瓶内气体膨胀对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化形成白雾。 图甲进气门打开，排气门关闭，为吸气冲程，无能量转化。 图乙进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能。 图丙进气门关闭，排气门打开，为排气冲程，排出废气，无能量转化。 图丁进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，将活塞的机械能转化为气体的内能。 图b扭转瓶子压缩气体，机械能转化为内能，与内燃机的压缩冲程（丁）相似，图c气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程（乙）相似。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11． 热值 不变 【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，和其它燃料相比较，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以放出更多的热量。 [2]热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量和是否完全燃烧无关；若液态氢用去了一半，液态氢的热值不变。 12． 5∶3 50℃ 【详解】[1]燃料完全燃烧时放出的热量之比，设燃料的质量都为m，A、B两种燃料的热值之比 [2]蓖麻油吸收的热量 水和蓖麻油的质量相等，水吸收的热量等于蓖麻油吸收的热量，水升高的温度 则水的温度能够升高到 13． 机械 做功 【详解】[1][2]在水喷出的过程中，储水罐中的气体膨胀对水做功，将水排出，储水罐中的气体的内能转化为水的机械能，四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生的高温气体对活塞做功，推动活塞下行，也是将内能转化为机械能。能量转化与四冲程内燃机的做功冲程相同。 14． 增加 乙 25 【详解】[1]当使用打气筒向瓶中打气时，外界对瓶内气体做功，此过程机械能转化为瓶内气体的内能，这会导致瓶内气体的内能增加。 [2]图乙中，两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；图丙中，两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；所以此过程中的能量转化方式与汽油机的乙冲程相似。 [3]四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。如果此汽油机曲轴转速为3000r/min=50r/s，所以汽油机1s内对外做功25次。 15． 做功 20 热传递 【详解】[1]由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞点火，活塞向下运动，该冲程是做功冲程。 [2]在四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次。若该汽油机曲轴的转速为2400r/min=40r/s，即1s转40转，1s完成20个工作循环，对外做功20次。 [3]汽缸周围的水从汽缸中吸收热量，内能发生转移，故是通过热传递的方式减少汽缸内能的。 16． 【详解】热值是燃料的一种特性，它和燃料的质量、放出热量的多少无关，且因为其热值为4×107J/kg，所以燃油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像是一条过热值q轴上4×107J/kg的点并且与热量Q轴平行的射线，如下图所示： 17．(1) 铁圈 质量 吸热相等 水 B (2) 完全燃尽 水升高的温度 【详解】（1）①酒精灯外焰是加热的核心，要先固定支撑陶土网的铁圈，确保烧杯处于酒精灯外焰的加热位置，之后再调整上方温度计的铁夹位置，因此先固定铁圈。 ②探究不同物质的吸热能力，要使用控制变量法，保证水和煤油的初温、质量都相同； 选用相同酒精灯的目的是让相同时间内酒精灯放出的热量一致，从而使水和煤油在相同时间内吸收的热量相等。 ③水的比热容比煤油大，在质量、吸热相同时，水升温更慢。从图乙可见，加热相同时间，吸收相同热量，a的温度升高幅度更小，因此a是水。 ④A．给烧杯加盖可以减少热量散失，缩短实验时间，故A不符合题意； B．移到通风处，空气流动会加速热量向环境散失，反而延长实验时间，措施不合理，故B符合题意； C．减少液体质量，相同吸热下升温更快，能缩短实验时间，故C不符合题意； 故选B。 （2）比较热值的实验中，要控制两种燃料的质量相同，必须让它们完全燃尽，才能对比总放热多少； 燃料完全燃烧放出的热量被等质量的水吸收，燃料热值越大，总放热量越多，水升高的温度就越大，因此通过比较水升高的温度就能判断酒精和碎纸片的热值大小。 18．(1) 甲、乙 温度计上升的示数 (2) 甲、丙 1∶2 (3)不变 (4)内陆 【详解】（1）比较不同燃料的热值时，要保证被加热的液体种类、质量相同，仅燃料种类不同，所以应选甲、乙两图。燃料完全燃烧放出的热量被液体吸收，相同质量的同种液体吸收热量越多，温度升高越多，因此通过温度计上升的示数来反映燃料完全燃烧放出热量的多少。 （2）比较不同物质的比热容，需控制燃料种类相同，被加热液体的质量相同，用相同的热源加热，所以选甲、丙两图。液体吸收热量的多少通过加热时间反映。根据，当液体质量、升高的温度相同时，比热容与吸收的热量成正比，而与加热时间成正比。由图丁可知，升高相同温度时，的加热时间为，的加热时间为，所以 （3）热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以同样的汽油加在T型轿车内和L型轿车内热值一样大。 （4）内陆地区多沙石，沿海地区多水，沙石的比热容比水小，吸收或放出相同的热量时，温度变化更明显。从图戊可知，曲线的年温差更大，符合内陆地区的气温变化特征，所以曲线表示内陆城市。 19．(1) (2) (3) 21% 【详解】（1）标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）天然气灶的效率 20．(1)4.2×104J (2)6×104J (3)6×107J/m3 【详解】（1）水吸收的热量 （2）燃料样品释放的热量 （3）燃料样品的热值 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 $