深圳南联学校初中部初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》检测题

2023年12月26日发(作者：董萼)

一、选择题

1．如图所示，试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出，使小叶轮转动，与这一实验过程中能量的转化相同的是汽油机的（ ）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

2．图示是甲、乙两台汽油机的能量流向及比例，下列说法正确的是（ ）

A．若将甲汽油机更换成乙汽油机，机械效率将减小

B．若将甲汽油机更换成乙汽油机，尾气带走的能量将减小

C．甲、乙汽油机尾气带走的能量占所有损失能量的比例最大

D．甲、乙汽油机摩擦损失的能量相同

3．下列关于热机的描述正确的是（ ）

A．汽油机和柴油机点火都靠的是火花塞

B．汽油机的活塞运动一个周期对外做一次功

C．柴油机比汽油机功率高，是因为它对空气的压缩比更大

D．热机在工作过程中，把活塞的内能转化为机械能

4．60吨级目前世界上最先进的我国YF-75液氧甲烷火箭发动机。这主要是因为甲烷具有（ ）

A．较小的密度 B．较高的热值 C．较大的比热容 D．较低的沸点

5．下列说法错误的是（ ）

A．热机的做功冲程是把机械能转化为内能 B．汽车发动机用循环水冷却，是因为水的比热容大

C．不管热量、质量和温度如何变化，物质的比热容不变

排气冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的

6．如图 a

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，如图 b

为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（ ）

D．吸气冲程、压缩冲程、

A．图 a

中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力

B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小

C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图甲所示的原理相似

D．汽油机一个工作循环的正确顺序是，甲乙丙丁

7．下列关于四冲程内燃机说法正确的是（ ）

A．汽油机吸气冲程吸入的是空气

B．若转速是1800r/min，1秒钟完成30个做功冲程

C．做功冲程中内能转化为机械能

D．内燃机功率越大，效率越高

8．有关四冲程汽油机和柴油机的异同点，下列说法正确的是（ ）

A．做功冲程是将内能转化为机械能

B．只要汽油机汽缸内的汽油完全燃烧，热机的效率就可以达到100%

C．汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞

D．压缩冲程是将内能转化为机械能

9．关于热值和热机被率，下列说法正确的是(^ )

A．1kg汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热植

B．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值

C．使燃料燃烧更充分，可提高热机的效率

D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高

10．关于能量转化的实例，下列说法正确的是

A．给蓄电池充电是化学能转化为电能

B．电动车在行驶过程中将电能转化为机械能

C．汽油机的做功冲程是机械能转化为内能

D．水轮机带动发电机发电是电能转化为机械能

11．下列有关热和能的说法中正确的是（ ）

A．汽车的动能越大，内能就越大

B．水的温度越高，含有的热量越多

C．内燃机的做功冲程，是将机械能转化为内能

D．我市冬天的“暖气”输送用水做介质，是因为水比热容大

12．关于热现象，下列说法中正确的是（ ）

A．热值越大的燃料燃烧时放热一定越多

B．汽油机的做功冲程对人们有利用价值，其余三个冲程可以省略不要

C．任何物体在任何温度下都一定具有内能

D．温度越高的物体所含的热量越多

二、填空题

13．标准大气压下，将质量2kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是_______，小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗液，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气_______m3。（已知水的比热容103J（kg·℃），天然气的热值是3.2×107 J/m3）

是4.2×14．如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。给水加热是通过______方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。燃油汽车的核心部件是热机，通过______冲程将废气排出气缸，造成大气污染。一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2400r/min，它每秒完成______个冲程，对外做功________次。

15．如下面图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出。塞子被推出这一过程的能量转化与图______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）所示汽油机冲程的能量转化是一致的。一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是

1200r/min，该汽油机每秒钟内完成做功______次。

16．某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时，每百公里的油耗量为6L。假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是630N，则汽油机的效率是________%107J/L）。

（已知汽油的热值是3.5×17．李白的“炉火照天地，红星乱紫烟。赧郎明月夜,歌曲动寒川”生动描述了工人边炼铜边唱歌的场景。木炭可以炼铜是因为木炭火焰的温度高于铜的______点；冶炼过程，不断拉动风箱增加送风量可使木炭______，提高热效率。

18．汽车行驶时，发动机的温度升高很快，为确保安全，可用循环水进行冷却，用水来冷却主要是因为水的______较大，如果散热器内装有10 kg的水，其温度升高20 ℃吸收的热103 J/(kg·℃)，q天然气=4×107

量相当于完全燃烧______m3的天然气放出的热量。[c水=4.2×J/m3]

19．小东通过调查得知，普通人家日均消耗天然气0.2m3，这些天然气完全燃烧放出的热量是________J。若用这些天然气烧水，可将________kg水温度升高50℃。[不计热量损失，q天然气＝4.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]

20．太阳能热水器是通过__________方式使水的内能增加。小红家的太阳能热水器内装有60kg的水，某天阳光照射5小时后，热水器内水温从20℃升高到70℃，则水吸收的太阳能为__________J，这些水若改用天燃气加热升高同样的温度，天燃气完全燃烧放出的热量70%被水吸收，则需要消耗__________m3的天燃气（c水＝4.2×103J/(kg•℃)，q＝4×107J/m3）

三、解答题

21．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一、某物理兴趣小组的同学，用某品牌太阳能热水器给质量为120 kg的水加热，在6小时的有效照射时间内，他们绘制了如图的106

J的加热过程中水温随时间变化的图线。已知该品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×太阳能。求：

103

J/（kg·℃）]

（1）热水器中的水在6小时内吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×（2）热水器6小时内接收到的太阳能E；

（3）热水器的效率η；

（4）若改用煤气来加热这些水，使水升高相同温度，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸107

J/kg）

收，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×

22．电陶炉是利用电流热效应将电能转化为内能的一种炉灶设备，其主要结构由发热盘、微晶板、电控系统、温控系统和炉体组成。电陶炉具有渐进式温升、三重热均衡、无局部高温等特点，而且电陶炉对锅具材质无特殊要求，也无电磁辐射危害。小明用一台新买的功率为2000W的电陶炉给一壶水加热，已知这壶水的质量是2kg，初始温度为20℃。

(1)要烧开这壶水至少需要多少焦耳的热量？[加热过程始终在一个标准气压下，c水=4.2103J/(kg℃)]

(2)完全燃烧至少多少千克的酒精才能释放出(1)问中所需的热量？（q酒精=3107J/kg）

23．小明家买了一种燃气热水器，使用时通过燃烧天然气来加热冷水。小明发现将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为0.5m3（假设天然气完全103J/（kg·℃），天然气的热值为3×107J/m3，求

燃烧）。已知水的比热容为4.2×(1)完全燃烧0.5m3天然气放出的热量是多少；

(2)热水器内100kg的水吸收的热量是多少；

(3)该燃气热水器工作时的效率是多少。

24．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求

(1)经过4min时间加热，水所吸收的热量。

(2)若煤炉烧水时的热效率为5%，则4min内了燃烧了多少kg的煤？

25．小明家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为20kg，液化气的热值取5×107J/kg。

(1)1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少?

(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少?

(3)小明想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把1000千克温度为20℃的水加热到多少摄氏度?

26．一辆以汽油为燃料的小汽车，在高速公路上沿平直路面以90km/h的速度匀速行驶了60km，消耗汽油5L。已知发动机的效率为30%，求：（汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油107J/L）

的热值q=4×(1)在该路段上，汽油完全燃烧放出的热量；

(2)在该路段上，小汽车受到的牵引力。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．C

解析：C

试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出，水蒸气具有内能，水蒸气使小叶轮转动，小叶轮的机械能变大，这是水蒸气的内能转化为小叶轮的机械能；而汽油机的四冲程中，吸气冲程和排气冲程没有能量的转化，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，那么与这一实验过程中能量的转化相同的是汽油机的做功冲程。

故选C。

2．C

解析：C

A．题图中，对外做功的能量所占比例表示汽油机的效率。将甲汽油机更换成乙汽油机，效率由30%变成了43%，效率增大，故A错误；

B．尾气带走的能量由3525J变成3642J，该部分能量增大，故B错误；

C．甲、乙汽油机尾气带走的能量占所有损失能量的比例最大，故C正确；

D．摩擦损失的能量由381J变成502J，该部分能量增大，故D错误。

故选C。

3．C

解析：C

A．柴油机是直接把空气和油的混合气体压缩到燃点，自动着火，称之为压燃式，故A错误；

B．四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，只有做功冲程对外做功一次，故B错误；

C．柴油机热效率更高，虽然柴油的燃烧值比汽油略低一点，但每一次喷入的燃料能比汽油机更充分的燃烧（因为压缩比高），热效率几乎达到了40%，这是汽油机不能企及的，故C正确；

D．热机在工作过程中，燃气的内能转化为活塞运动的动能，故D错误。

故选C。

4．B

解析：B

液氧甲烷火箭发动机，是作为燃料的，故是因为甲烷具有较高的热值，故B选项正确。

故选B。

5．A

解析：A

A．热机的做功冲程是把内能转化为机械能，故A错误，符合题意；

B．汽车发动机用水冷却，是因为水的比热容较大，与其它物质相比较，在升高相同的温度能带走更多的热量，故B正确，不符合题意；

C．比热容是物质的自身的一种性质，与物质的种类有关，物质吸放热多少，质量及温度的变化不会影响到其比热容，故C正确，不符合题意；

D．热机的四个冲程，只有做功冲程是靠高温高压的气体推动活塞从而带动飞轮运动的，其它冲程都是靠飞轮的惯性来完成的，故D正确，不符合题意。

故选A。

6．C

解析：C

A．图 a

中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞，拉动牵引绳，使舰载机获得牵引力，故A正确，不符合题意；

B．气缸内的蒸汽推动活塞时，气体对外做功，内能减小，故 B正确，不符合题意；

C．蒸汽弹射装置是内能转化为机械能，

与丙图做功冲程相似，故C错误，符合题意；

D．甲是吸气冲程、乙是压缩冲程、丙是做功冲程、丁是排气冲程，故D正确，不符合题意。

故选C。

7．C

解析：C

A．汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；

B．若转速是1800r/min，则1秒钟转30转，完成15个做功冲程，故B错误；

C．汽油机的做功冲程中将燃气的内能转化为装置的机械能，故C正确；

D．功率表示做功的快慢，效率反应有用功在燃料燃烧所释放的总能量中所占的百分比，内燃机功率大和效率高是两个概念，故D错误。

故选C。

8．A

解析：A

A．做功冲程将内能转化为机械能，用来对外做功。故A正确；

B．热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%，故B错误；

C．

汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴。故C错误；

D．压缩冲程将机械能转化为内能。故D错误。

故选A。

9．C

解析：C

AB．1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。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、燃烧程度等均无关，1kg汽油在气缸内不可能完全燃烧。故AB错误；

C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，可以提高热机的效率，故C正确；

D．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，与燃料的热值

无关，故D错误。

故选C。

10．B

解析：B

【分析】

本题考查能量的转化

A．蓄电池的充电过程是将电能转化为化学能储存起来，故A不正确

B．电动车的行驶是靠电提供动力，所以这个过程是电能转化为机械能，故B正确

C．汽油机的做功冲程是提供动力的过程，是将内能转化为机械能，故C不正确

D．水轮机带动发电机转动起来才能产生电能，所以发电机的发电过程机械能转化为电能，故D不正确

11．D

解析：D

A．汽车的动能是由于汽车运动而具有的能是宏观的，内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，它们二者没有必然联系。故A项错误；

B．热量时指在热传递过程中所吸收或放出的能量，是过程量，不能说物体含有多少热量，故B项错误；

C．内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能，故C项错误；

D．水的比热容大，相同条件下，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天的“暖气”输送用水做介质，故D项正确。

故选D。

12．C

解析：C

A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量不一定越多，还与燃料的质量有关，故 A错误；

B．汽油机的一个工作循环有四个程，按顺序分别为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。每一个冲程都不可少，故B错误；

C．一切物体在任何温度下都具有内能，故C正确；

D．热量只存在于热传递的过程中，只能说吸收或放出多少热量，故D错误。

故选C。

二、填空题

13．72×10501

解析：72×105

0.1

[1]水吸收的热量

Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J

℃)×[2]某次洗澡时水吸收的热量

Q吸′=cm′Δt′=4.2×103J/(kg·40kg×(40℃-24℃)=2.688×106J

℃)×天然气放出的热量

2.688106JQ放===3.2×106J

84%Q吸消耗天然气体积

3.2106JV=0.1m3

73q3.210J/mQ放14．热传递减小排气8020

解析：热传递

减小

排气

80

20

[1]用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的。

[2]软木塞冲出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能变小。

[3]燃油汽车的热机工作一个循环有4个冲程，其中排气冲程将废气排出气缸。

[4][5]四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，合40r/s，表示每秒钟飞轮转动40圈；因为四冲程汽油机一个工作循环完成四个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2圈，对外做功1次，所以，该汽油机每秒完成80个冲程，对外做功20次。

15．C10

解析：C

10

[1]用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，内部气体的内能增大，塞子被试管内水蒸气推出，气体的内能转化为塞子的机械能；这一过程的能量转化与热机的做功冲程一致，图C中火花塞点火，两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程。

[2]一台单缸四冲程汽油机，飞轮转两圈时对外做一次功，当转速是1200r/min即20r/s时，该汽油机每秒钟内完成做功10次。

16．30

解析：30

汽油完全燃烧放出的热量

Q放=Vq=6L3.5107J/L=2.1108J

因为汽车匀速行驶，所以汽车牵引力

F=f=630N

牵引力做功

W=Fs=630N100000m=6.3107J

汽油机的效率

W6.3107J===30%

Q放2.1108J17．熔充分燃烧

解析：熔

充分燃烧

[1]铜熔化的条件是，达到熔点，继续吸热；热传递的条件是有温度差，热传递的方向是从高温物体向低温物体，所以木炭可以炼铜是因为木炭火焰的温度高于铜的熔点。

[2]燃烧需要充足的氧气，不断拉动风箱增加送风量可使木炭与氧气充分接触，使木炭充分

燃烧。

18．比热容0021

解析：比热容

0.021

[1]利用水来冷却发动机，是因为水的比热容较大，与其它物质相比，在吸收相同热量时，温度升高较慢。

[2]10kg水温度升高20℃时，吸收的热量

Q吸=c水m∆t=4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg×20℃=8.4×105J

放出这些热量需要完全燃烧的天然气的体积

Q吸8.4105J3V0.021m

q天然气4107J/m319．4×10640

解析：4×106

40

[1]这些天然气完全燃烧放出的热量是

QVq0.2m34.2107J/m38.4106J

[2]根据Q吸c水mt可得

Q吸8.4106Jm40kg

c水t4.2103J/（kg·℃）50℃20．热传递126×107045

解析：热传递 1.26×107 0.45

[1]太阳热水器内的水吸收热量，温度升高，是通过热传递方式使水的内能增加。

[2]水吸收的热量（水吸收的太阳能）

Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（70℃﹣20℃）＝1.26×107J

[3]由Q吸100%可得，天然气完全燃烧释放的热量

Q放1.26107JQ放1.8107J

70%Q吸由Q＝Vq可得，需要消耗天然气的体积

1.8107JV0.45m3

73q410J/mQ放三、解答题

21．(1)1.008×107J；(2)2.52×107J；(3)40%；(4) 0.24kg

解：(1)由图可知，水在6小时内由20℃升高40℃，热水器中的水在6小时内吸收的热量

Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·120kg×(40℃-20℃)=1.008×107J

℃)×(2)热水器6小时内接收到的太阳能

E=4.2×106

J/h×6h=2.52×107J

(3)热水器的效率

Q1.008107J=40%

=7E2.5210J(4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即

Q放=Q=1.008×107J

完全燃烧煤气的质量

1.008107Jm=0.24kg

q4.2107J/kg107J；

答：(1)热水器中的水在6小时内吸收的热量是1.008×(2)热水器6小时内接收到的太阳能是2.52×107J；

(3)热水器的效率是40%；

(4)若改用煤气来加热这些水，使水升高相同温度，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，需要完全燃烧0.24kg煤气。

22．(1) 6.72105kg

；(2) 2.2410-2kg

解：

(1)

要烧开这壶水需要吸收的热量

Q放Qc水

m水

t水

4.2103J/(kg•C)2kg100℃20℃6.72105J

(2)根据Qmq可得，完全燃烧酒精的质量

m酒精Q6.72105J2= 2.2410kg

7q酒精310J/kg答：(1)

要烧开这壶水至少需要6.72×105J的热量；(2)

完全燃烧的2.24×10-2kg酒精才能释放出所需的热量。

23．(1)1.5×107J；(2)1.26×107J；(3)84%

解：(1)完全燃烧0.5m3天然气放出的热量

Q放=Vq=0.5m3×3×107J/m3=1.5×107J

(2)热水器内100kg的水吸收的热量

Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×107J

(3)该燃气热水器工作时的效率

Q吸1.26107J===84%

Q放1.5107J107J；

答：(1)完全燃烧0.5m3天然气放出的热量是1.5×(2)热水器内100kg的水吸收的热量是1.26×107J；

(3)该燃气热水器工作时的效率是84%。

24．(1)2.1×106J；(2)1.4kg

解：(1)经过4min时间加热，水温由20℃升高到70℃，水所吸收的热量

Q吸=cm（t﹣t0)=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（70℃﹣20℃)=2.1×106J

Q吸(2)由得煤燃烧需放出热量

Q放

2.1106JQ放=4.2107J

5%Q吸由Q放=mq得，燃烧煤的质量

4.2107Jm煤1.4kg

q3107J答：(1)经过4min时间加热，水吸收2.1×106J热量；

(2)若煤炉烧水时的热效率为5%，则4min内了燃烧了1.4kg的煤。

25．(1)109J；(2)4×108J；(3)100

解：(1)1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是

Q放Qmq20kg5107J/kg=109J

(2)散失的热量是

Q1160%Q0.4109J4108J

(3)升高温度为

Q14108JΔt95℃

3cm4.210J/kg℃1000kg因为水初温20℃，加上变化量超过100℃，一个标准大气压下水沸点100℃，所以最高只能到100℃。

答：(1)1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是109J；

(2)散失的热量是4×108J；

(3)可以把1000千克温度为20℃的水加热到100摄氏度。

26．(1)2×108J；(2)1000N

解：(1)汽油完全燃烧放出的热量

QVq5L4107J/L=2108J

(2)由η=W得，发动机所做的有用功

QWQ30%2108J=6107J

由WFs得，汽车受到的牵引力

W6107JF==1000N

4s610m答：(1)

在该路段上，汽油完全燃烧放出的热量2108J；

(2)在该路段上，小汽车受到的牵引力1000N。