深圳博恒中英学校初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试题(含答案解析)

一、选择题
1．提高汽油机效率最有效的做法是（）
A．减小机械间的摩擦B．把火花塞改为喷油嘴
C．加大进入汽缸的油量D．改烧热值更高的氢气
2．下列说法中正确的是（）
A．一个物体的温度若保持不变，其内能可能会改变
B．一个物体如果从外界吸收热量，其温度一定会升高
C．某种燃料的热值越大，则燃烧时放出的热量就越多
D．1千克燃料用去一半，剩下的燃料热值及比热容均减半
3．甲、乙两种燃料，甲的质量是乙质量的2倍，甲、乙完全燃烧后放出热量之比3:2，则甲乙两种燃料热值之比为（）
A．3:4B．4:3C．2:3D．3:2
4．我们日照市推行“环保节能新时尚”活动，下列原理分析正确的是（）
A．骑行自行车上安装的发电机是把机械能转化为内能
B．实验室里的太阳能电池充电是把太阳能转化为电能
C．替代电热水器的太阳能热水器是将太阳能转化为电能
D．学校里使用的水冷空调是利用做功改变物体的内能
5．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如下图所示。

在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：N2O4（光照)=O2+2NO，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小。

当窗口无光射入时，活塞移动，该过程相当于下图汽油机四个冲程中的（）
A．B．
C．
D．
6．2020年2月25日，我国在酒泉卫星发射中心用捷龙一号运载火箭，以“一箭三星”的方式成功将“千乘一号01星”、“星时代-5”卫星和“天启二号”卫星发射升空，如图。

对此，下列说法正确的是（）
A．火箭加速上升时机械能不断增大
B．火箭加速上升时将动能不断转化为势能
C．火箭加速上升，将机械能转化为内能
D．卫星入轨后绕地球高速旋转，是将光能转化为动能
7．下列说法正确的是（）
A．水结冰后，水分子静止不动
B．温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C．快速压缩气体，可使气体内能增大，温度升高
D．煤气燃烧越充分，其热值越大
8．下列过程中，将内能转化为机械能的是（）
A．冬天搓手掌取暖的过程
B．水蒸气向上顶起水壶盖的过程
C．小孩沿滑梯下滑的过程
D．流星在大气层中穿行的过程
9．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
10．下列关于能量转化和转移现象的说法中，错误的是（ ） A ．暖瓶塞跳起时，内能转化为机械能 B ．给蓄电池充电，电能转化为化学能 C ．内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能
D ．用热水袋取暖时，能量的形式发生变化
11．关于热值和热机效率，下列说法正确的是（ ） A ．使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值 B ．使用热值更大的燃料，可以提高热机的效率 C ．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D ．燃料燃烧释放的热量越多，燃料的热值就越大
12．周末，小明同学在家与父母一起做清洁卫生，美化家居环境。

小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中
A ．扫帚对果皮做功改变了果皮的内能
B ．扫帚对果皮做功消耗了扫帚的内能
C ．小明对扫帚做功改变了扫帚的内能
D ．小明对扫帚做功消耗了体内的化学能
二、填空题
13．某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg 燃料油，并用这些燃料油加热3×104kg 的水用来供暖，可使水温升高60℃，根据以往经验可知供暖炉的加热效率为84%，则提炼出的燃料油的热值为________J/kg 。

[ c 水=4.2×103J/(kg·
℃）] 14．氢气是一种清洁能源。

相同质量的氢气完全燃烧放出的热量可以达到煤气的三倍以上，说明氢气的_______（选填“比热容”或“热值”）很大。

以3倍的关系粗略计算，1 kg 氢气完全燃烧放出的热量约为________J ，这些热量可以使_______kg 的水从 20 ℃加热至 80 ℃。

（c 水=4.2×
103J/（kg·℃），q 煤气 =4.2×107 J/kg ） 15．如图中是四冲程内燃机的________冲程，一个单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1800R/min ，则每秒钟完成_______个工作循环，对外做功_______次。

16．某太阳能热水器装有100kg 初温为20℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到90℃，则这些水吸收的热量是______J ；这相当于完全燃烧________3m 天然气所放出的热量。

[()3
4.210/k J g c =⨯⋅水℃，73
2.110J /m q =⨯天然气]。

17．我国科学家首次在南海成功试采“可燃冰”，完全燃烧10dm 3的“可燃冰”最多可以使100kg 水的温度升高______℃（q 可燃冰=8.4×108J/m 3，c 水=4.2×103J/（kg ·C ））。

18．目前，大部分汽车仍然是使用汽油机提供动力，对于汽油机，它的能量转化如图所示，请你把能量的名称填写完整：______、______。

根据能量数据，这台汽油机的效率是______。

19．一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内做功______次，一个工作循环中把机械能转化为内能的是______冲程。

20．为了减少新房子有害气体对人体造成的危害，可以采取在________（填“夏”或“冬”）季来临前装修完，并搁置一段时间，加强通风等措施。

如图所示，内燃机工作过程中能的转化与图中水蒸气将塞子冲开时能的转化相同的是图________（填“甲”“乙”“丙”或“丁”），若该内燃机的铭牌上标有3600r/min，则内燃机每秒做功_______次。

三、解答题
21．近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。

氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c水=4.2×103J/（kg·℃）、q氢
=1.4×108J/kg]。

求：
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。

(2)若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度。

22．为适应救援需要，我国自主研发生产了负压救护车。

在一次救援中，救护车总质量为2600kg，沿水平地面10min内匀速行驶12km，消耗汽油1.3L，行驶过程中受到的阻力为
车总重的1
20
倍。

求在本次救援过程中：（7
3.010J/L
q=⨯
汽油
，g取10N/kg）
(1)牵引力做功的功率；
(2)救护车汽油机的热机效率。

23．某中学锅炉房每天要将3t水从30℃加热到80℃。

求：
(1)这些水要吸收热量为多少？
(2)“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，天然气需要放出多少热量？
(3)学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3？（天然气的热值q=8.4×107J/m3）
24．随着我国现代化进程加速，国家加大了对新能源汽车的推广力度，现有一辆质量为 2t 的国产品牌电动汽车，电池存储电能的容量为 60kW·h，已知在水平公路上以 20m/s 匀速直线行驶时，受到的阻力为重力的 0.03倍。

（g=10N/kg）求：
(1)此时电动汽车牵引力做功的功率；（____）
(2)若用功率为 15kW 的充电桩对汽车电池充电，充满电需要的时间；（____）
(3)若在此速度下汽车最大续航里程为 300km，则汽车的效率为_______%。

25．一铝壶中装有3kg的水，放在煤气灶上加热，将水从20℃加热至沸腾（在1个标准大气压下），煤气灶共燃烧48g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)，煤气的热值是4.2×107J/kg，在此过程中：
(1)铝壶中的水吸收了多少热量？
(2)完全燃烧48g 煤气可以放出多少热量？
(3)该煤气灶的效率是多少？
26．某中学为学生供应开水，用锅炉将体积为150L的水从25℃加热到85℃，燃烧了4kg 的无烟煤。

水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×l07J/kg。

求：
(1) 锅炉内水吸收的热量是多少？
(2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．A
解析：A
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，要提高热机的效率，要尽量使燃料充分燃烧放热，并尽量减少能量的各种损失。

把火花塞改为喷油嘴、加大进入汽缸的油量、改烧热值更高的氢气不能显著提高汽油机的效率；减小机械间的摩擦可以减少能量损失，是最有效的做法。

故选A。

2．A
解析：A
A．晶体熔化过程和液体沸腾过程，吸收热量，内能增大，但温度保持不变，故A正确；B．晶体熔化过程和液体沸腾过程，吸收热量，内能增大，但温度保持不变，故B错误；C．燃料燃烧放出热量的多少不仅和燃料的热值有关还和燃料燃烧质量有关，故C错误；D．热值是燃料本身的一种性质，比热容是物质本身的一种性质，1千克燃料用去一半，剩下的燃料热值及比热容均不变，故D错误。

故选A。

3．A
解析：A
由题意可知，m 甲=2m 乙，Q 甲=1.5Q 乙，根据Q 放=mq 可知
1.5324
q Q m Q m q m Q Q m =⨯=⨯=甲甲乙乙乙乙甲乙乙乙 故选A 。

4．B
解析：B
A ．发电机是把机械能转化为电能的装置，故A 错误；
B ．太阳能电池充电时把太阳能转化为电能，故B 正确；
C ．太阳能热水器是将太阳能转化为内能，故C 错误；
D ．学校里使用的水冷空调是利用热传递改变环境的内能，故D 错误。

故选B 。

5．D
解析：D
当窗口无光射入时，室外气压大于室内气压，活塞向左移动，机械能转化为化学能。

此过程相当于汽油机4个冲程当中的压缩冲程，在压缩冲程中，活塞向上移动，压缩空气，将机械能转化为内能，发动机的压缩冲程中，活塞向上运动气门关闭。

故选D 。

6．A
解析：A
AC ．火箭加速上升时，内能转化为机械能，机械能不断增大，故A 正确，C 错误； B ．火箭加速上升时，将内能转化为动能和重力势能，动能和重力势能都在不断增大，故B 错误；
D ．卫星入轨和绕地球高速旋转，动能和重力势能不断相互转化，故D 错误。

故选A 。

7．C
解析：C
A ．分子不停地做无规则运动，所以水结冰后水分子仍做无规则运动，故A 错误；
B ．温度是一个状态量不能传递，故B 错误；
C ．快速压缩气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高，故C 正确；
D ．热值是燃料本身的一种性质，与燃料是否充分燃烧无关，故D 错误。

故选C 。

8．B
解析：B
A ．冬天搓手掌取暖的过程，该过程中机械能转化为内能，故A 不符合题意；
B ．水蒸气向上顶起水壶盖的过程，该过程中水蒸气的内能转化为水壶盖的机械能，故B 符合题意；
C ．小孩沿滑梯下滑的过程，该过程中摩擦生热，机械能转化为内能，故C 不符合题意；
D ．流星在大气层中穿行的过程，该过程中摩擦生热，机械能转化为内能，故D 不符合题
意。

故选B。

9．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。

10．D
解析：D
A．暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械，故A正确，A不符合题意；
B．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能。

故 B正确，B不符合题意；
C．内燃机的压缩冲程，活塞对混合气体做功，机械能转化为内能，故C正确，C不符合题意；
D．利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移，能量的形式不变，故D错误，D符合题意。

故选D。

11．C
解析：C
【分析】
燃料的热值是指1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量；
在燃料燃烧时，提高用来做有用功的那部分能量能够提高热机的效率。

A．使燃料燃烧更充分，能够让燃料燃烧放出更加多的热，但不能改变燃料的热值，故A 错误；
B．在质量相同时，使用热值更大的燃料，能放出更加多的热量，但热机的效率不一定就高，故B错误；
C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故C正确；
D．燃料的热值与燃料的种类有无，与燃料燃烧放出热量的多少无关，故D错误。

故选C。

【点睛】
本题中等难度，主要考查燃烧的热值及热机效率的定义。

12．D
解析：D
小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中，小明对扫帚做功消耗了体内的化学能并将其转化为扫帚的机械能；扫帚运动时对果皮做功，果皮运动，在此过程中改变了扫帚与果皮
的机械能；故D 符合题意。

故选D 。

二、填空题
13．5×107
解析：5×107 水吸收的热量
()3494.210J/kg 310kg 607.5610J ΔQ cm t ==⨯⋅⨯⨯⨯=⨯℃℃
200kg 燃料油放出的热量
9197.5610J
910J =84%
Q
Q η=⨯=⨯
燃料油的热值为
9711J 2.00k 910J 410g 5Q q m =⨯⨯==
14．热值126×108500
解析：热值 1.26×
108 500 [1]在同等条件下，氢气完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明氢气的热值很大。

[2]1kg 煤气完全燃烧放出的热量
Q 放=mq 煤气=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J
1kg 氢气完全燃烧放出的热量
Q 放′=3Q 放=3×4.2×107J=1.26×108J
[3]由题知
Q 吸=Q 放′=1.26×108J
水的质量
83
1.2610J =500kg 4.210J /(kg )(80-20)
Q m c t ⨯==∆⨯⋅⨯吸水℃℃℃ 15．压缩1515
解析：压缩 15 15
[1]气门都关闭，活塞向上运行，因此为压缩冲程；
[2][3]内燃机的一个工作循环有四个冲程，飞轮转2圈，单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1800R/min ，则该柴油机每秒钟转30圈，完成15个工作循环，对外做15次功。

16．94×10714
解析：94×107 1.4 [1]水吸收的热量
()()()370 4.210J/kg 100kg 9020 2.9410J Q c m t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸水℃℃℃；
[2]由题意可知
72.9410J Q Q ==⨯吸放，
由Q 放 =Vq 可得需要天然气的体积：
7373
2.9410J
1.4m
2.110J/m
Q V q ⨯===⨯放。

17．20
解析：20
由Q Vq =放知道，完全燃烧10dm 3 “可燃冰”放出的热量
Q 放=V 可燃冰q 可燃冰=10×10-3m 3×8.4×108J/kg=8.4×106J
当不计热损失时，水吸热最多（等于“可燃冰”燃烧放出的热量），水升高的温度最多，由Q cm Δt =知道，水最多升高的温度
638.410J
==20C 4.21(0J /kg 100kg
)Q t c m ⨯∆=︒⨯⋅⨯放
水水℃
18．内机械25
解析：内 机械 25% [1]燃料完全燃烧产生的内能。

[2]一部分变成了热量丧失了，还有一部分的能量转化为有用的机械能，以供汽车行驶。

[3]机械效率为
45
W 510J 100%=100%=25%210J
Q η⨯=⨯⨯⨯有放 故机械效率为25%。

19．压缩
解析：压缩
[1]一个工作循环中飞轮转动2圈才做功1次，所以汽油机每分钟可以做功600次，每秒钟做功10次。

[2]内燃机压缩冲程中，活塞对气缸内气体做功，将机械能转化为内能。

20．夏甲30
解析：夏 甲 30
[1]温度越高，分子无规则运动加快。

所以为了减少新房子有害气体对人体造成的危害，可以采取在高温季节来临前装修完，并搁置一段时间，加强通风等措施。

[2]水蒸气将塞子冲开，此过程中高温水蒸汽的内能转化成塞子的机械能。

这和四冲程内燃机的做功冲程能量转化方式是相同的。

做功冲程中，进气门和排气门同时关闭，高温高压的燃气推动活塞向下运动，故选甲。

[3]四冲程内燃机的一个工作循环，飞轮转动两周，对外做功一次。

由题意可知该内燃机1s 钟内飞轮转动60周，对外做功30次。

三、解答题
21．(1)8.4×107J ；(2)50℃
解：(1)0.6 kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q 放＝m 气q 氢＝0.6 kg×1.4×108 J/kg ＝8.4×107 J
(2)水吸收的热量
Q 吸＝Q 放＝8.4×107 J
水升高温度
()73
8.410J
Δ504.210J/kg 400kg
Q t cm ⨯===⨯⋅⨯吸℃℃ 答：(1)质量为0.6kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量8.4×
107J ； (2)若这些热量全部被质量为400kg ，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度50℃。

22．(1)2.6×104W ；(2)40%
解：(1)本次救援过程中，救护车在水平面上匀速行驶，牵引力的大小等于受到的阻力的大小
311
2600kg 10N/kg 1.310N 2020
F f
G ==
=⨯⨯=⨯牵 行驶12km 牵引力做的功
3371.310N 1210m 1.5610J W F s ==⨯⨯⨯=⨯牵牵
牵引力做功的功率
741.5610J 2.610W 1060s
W P t ⨯===⨯⨯牵
(2)汽油完全燃烧放出的热量
771.3L 3.010J/L 3.910J Q V q ==⨯⨯=⨯放汽油汽油
救护车汽油机的热机效率
771.5610J
100%100%40%3.910J
W Q η⨯=⨯=⨯=⨯牵
放
答：(1)牵引力做功的功率2.6×104W ； (2)救护车汽油机的热机效率40%。

23．(1)6.3×108J ；(2)8.4×108J ；(3)10m 3 (1)水吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg•℃)×3×103kg×(80℃-30℃)=6.3×108J
(2)由Q Q η=
吸
放
可得，天然气燃烧需放出的热量 886.310J
8.410J 75%
Q Q η⨯===⨯吸
放
(3)由Q 放=Vq 可得，需要天然气的体积
837
8.410J 10m 8.410J
Q V q ⨯===⨯放
答：(1)这些水要吸收的热量为6.3×108J ；
(2)天然气需要放出8.4×108J ；
(3)学校每天因烧水要消耗天然气的体积是10m 3。

24．2×104W 4h 83.3%
解：(1)汽车质量为
m =2t=2000kg
所受阻力为
0.030.030.03?2000kg?10N/kg=600N f G mg ===
因为汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，所以牵引力做功的功率为
4600N?20m/s=1.2?10W P F v fv ===牵
(2)电池存储电能的容量60kW?h W =，充满电需要的时间为
60kW?h ==4h 15kW
W t P =
冲 (3)汽车的效率为 36600N?300?10m =?100%=?100%==83.3%60?3.6?10J
W fs W W η有用
总总 答：(1)牵引力做功的功率是41.2?10W 。

(2)充满电需要的时间是4h 。

(3)汽车的效率为83.3%。

25．(1)1.008×106；(2)2.016×106；(3)50%
(1)铝壶中的水吸收的热量
Q 吸=cm 水(t 1-t 0)=4.2×103J/(kg ⋅℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J
(2)完全燃烧48g 煤气可以放出的热量
Q 放=mq =0.048kg×4.2×107J/kg=2.016×106J
(3)该煤气灶的效率 661.00810J 50%2.01610J
Q Q η⨯===⨯吸放 答：(1)铝壶中的水吸收了1.008×
106J ； (2)完全燃烧48kg 煤气可以放出2.016×106J ；
(3)该煤气灶的效率是50%。

26．(1)3.78×107J ；(2)1.36×108J
解：(1)由题意知，水的体积为
3-33150L=150dm =15010m V =⨯
水的质量为
3333110kg/m 15010m 150kg m V ρ-==⨯⨯⨯=
水从25℃加热到85℃，锅炉内水吸收的热量为
370 4.210J/kg 150kg 8525 3.781))0J Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸（（℃）（℃℃
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量为
78
Q qm
==⨯⨯=⨯
3.410J/kg4kg 1.3610J
煤
放
答：(1)锅炉内水吸收的热量是3.78×107J。

(2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是1.36×108J。