【单元练】上海上海外国语大学附属双语学校九年级物理第十四章【内能的利用】经典测试题(培优专题)

一、选择题
1．下列关于能量的转化正确的是（）
A．钻木取火﹣﹣﹣内能转化为机械能
B．光合作用﹣﹣﹣光能转化为内能
C．日光灯﹣﹣﹣光能转化为电能
D．电饭锅﹣﹣﹣电能转化为内能D
解析：D
A．钻木取火是把机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．光合作用是把光能转化为化学能，故B不符合题意；
C．日光灯是把电能转化为光能，故C不符合题意；
D．电饭锅是应用电流热效应工作的，把电能转化为内能，故D符合题意。

故选D。

2．下列有关热现象，说法正确的是（）
A．1kg酒精比1g酒精的热值大
B．破镜不能重圆说明分子间有斥力
C．冬日雪花漫天飞舞，说明分子在不停地做无规则运动
D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较大D
解析：D
A．热值是燃料的特性，和燃料的质量无关，故A错误；
B．破镜不能重圆，是物体分离后，分子间距离变大，分子间几乎无作用力，故B错误；C．雪花飞舞，是物体运动，不是分子运动，故C错误；
D．水的比热容较大，吸热能力强，便于对物体降温，用来做汽车的冷却液，故D正确。

故选D。

3．关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（）
A．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
B．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
C．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
D．热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体A
解析：A
AC．地球上的化石能源都是太阳能转化来的，能量遵循能量守恒定律，不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，从一个物体转移的另一个物体，故A错误，A符合题意，C正确，C不符合题意；
B．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转，压缩机运转需消耗电能，故B正确，B不符合题意；
D．热传递的条件是温度差，热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体，故D正确，D不符合题意。

故选A。

4．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。

5．影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，其中“点燃木星”将地球推开，相当于内燃机的（）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程C
解析：C
点燃木星，通过燃烧将木星的化学能转化为内能释放出来，将地球推开时，对地球做了功，将内能转化为机械能，所以这个过程相当于内燃机的做功冲程，故C符合题意，ABD 不符合题意。

故选C。

6．下列说法正确的是（）
A．汽油的热值比柴油的热值大，完全燃烧时比柴油产生的热量多
B．用锯条锯木头时温度升高，是通过热传递改变内能
C．塑料吸盘能“吸”在墙壁上，说明分子间存在引力
D．闻到远处的花香，说明分子在不停地做无规则运动D
解析：D
A．燃料燃烧放出热量的多少不仅和热值有关，还和燃烧燃料的质量有关，故A错误；B．用锯条锯木头时温度升高，是通过做功改变内能，故B错误；
C．塑料吸盘能“吸”在墙壁上原因是大气压强，故C错误；
D．闻到远处的花香，原因是分子在不停地做无规则运动，故D正确。

故选D。

7．一瓶酒精用掉一半后，下列关于它的说法正确的是：（）
A．它的质量不变B．它的比热容变为原来的一半
C．它的热值变为原来的一半D．它的密度、比热容、热值都不变D
解析：D
A．一瓶酒精用掉一半后，其质量是原来的一半，故A不正确；
BCD．比热容、热值、密度都是物质的特性，与物质的多少无关，故BC不正确，D正确。

故选D。

8．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 。

9．一台单缸四冲程汽油机，它的飞轮转速是800r/min ，做功冲程中燃气推动活塞一次做功1500J ，那么这台汽油机的功率是（ ）
A ．10kW
B ．15kW
C ．20kW
D ．1200kW A
解析：A
由题意可以知道飞轮转动两转，完成一个工作循环，对外做功一次，那么飞轮转动800转时，做功大小为 2r 1500J 800r W
= 可得56.010J W =⨯；
那么这台汽油机的功率是
56.010J 10000W 10kW 60s
W P t ⨯==== 故选A ．
10．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 。

二、填空题
11．“六冲程引擎”曾被《大众科学》杂志评为年度奇思妙想十大发明，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。

第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。

其中第五冲程相当于四冲程汽油机的________冲程。

若一台汽油机运行时各种能量损耗占总能量的百分比大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则该汽油机的效率为________。

做功35
解析：做功 35%
[1]由材料可知，第五冲程中产生了动力，相当于汽油机的做功冲程。

[2]该汽油机的效率为
1-25%-30%-10%35%η==
12．小华想比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放热的多少，她用天平分别测出质量均为10g 的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿，点燃它们，分别给装有初温和质量均相等的水的烧杯加热（如图），实验中，_______（需要/不需要）控制加热时间相同。

燃料烧完后，烧杯_______（a /b ）中的水温较高。

不需要a
解析：不需要 a
[1]题中比较两种燃料的热值是通过相同质量比较燃烧放出的热量来比较的，所以不需要控制加热时间相同。

[2]因为酒精的热值比碎纸片的热值大，所以相同质量的酒精和碎纸片完全燃烧酒精放出的热量多，对应烧杯中水吸收的热量多，水温高。

13．一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min ，其效率为30%，消耗100g 汽油，对外做功______J （7
4.610J/kg q =⨯汽油）38×106
解析：38×106
100g 汽油完全燃烧所放出的热量为 763 4.610J/kg 4.610J 10010kg Q mq -==⨯⨯=⨯⨯放 由100%W Q η=⨯放
可得对外做功的能量 6630% 4.610J 1.3810J W Q η==⨯⨯=⨯放
14．一台汽油机正常工作时的功率为P ，在t 时间内完全燃烧掉质量为m 的汽油，如果汽油的热值是q ，则这台汽油机正常工作的效率η=______（用字母写出表达式）。

解析：100%P mq t ⨯ 热机的效率为
100%W Pt Q qm
η==⨯放 15．合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。

在一定条件下，1t 生活垃圾“榨”出140kg 燃料油。

若燃料油的热值为4.0×107 J/kg ，某城镇每天产生50t 生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为______J 。

在标准大气压下，这些热量的30%被500t 的水吸收，则水吸收的热量是______J ，水温能升高______℃。

[c 水=4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103 kg/m 3]8×1011J84×1010J40℃
解析：8×1011J 8.4×1010 J 40℃
[1]某城镇每天产生50 t 生活垃圾,则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为
7114.0=10J/kg=2.810J 50140kg Q mq ⨯⨯=⨯⨯放
故燃料油完全燃烧释放出的热量为112.810J ⨯。

[2]这些热量的30%被500 t 的水吸收，则水吸收的热量是
11102.830%1=300J=8.410J %Q Q ⨯⨯=⨯吸放
故水吸收的热量是108.410J ⨯。

[3]水温能升高
()10338.410J =404.210J/kg 500=10kg
Q t cm ⨯⨯⋅⨯⨯∆=吸℃℃ 水温升高的温度为40℃。

16．如图所示是四冲程汽油机工作过程中的 ______ 冲程。

若则该汽油机曲轴的转速为1800r/min 。

该汽油机1min 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，用水来包围汽油机汽缸是利用了水的 ______ 较大的物理属性。

做过冲程900热传递比热容
解析：做过冲程 900 热传递 比热容
[1]由图可知，两气门关闭，火花塞打火，活塞向下运动是做功冲程。

[2]曲轴运动两周为一个工作循环，对外做功一次，汽油机曲轴的转速为1800r/min ，汽油机1min 对外做功900次。

[3]水包围着汽缸是通过热传递的方式改变汽缸的内能的。

[4]用水来包围汽油机汽缸冷却剂是利用了水的比热容较大的物理属性，水的比热容大，吸热能力强，相同质量的水和其它物质，升高相同温度时能吸收更多热量。

17．如图1是汽油机的___________冲程，一台四冲程汽油机每秒钟做功 20 次，则它的飞轮转速为 ___________r/min ；某品牌汽车在某路段以 1500N 的恒定牵引力匀速行驶 80km ，牵引力做的功是___________J ；如果发动机将获得的机械能用来推进汽车行驶做功的效率为 80%，汽车汽油机的能量流程图如图2所示，则此次运行过程中需要完全燃烧___________kg 的汽油（汽油的热值为 q =5.0×107 J/kg ）。

排气240012×10810
解析：排气 2400 1.2×
108 10 [1]活塞向上运动，右边阀门打开，所以是排气冲程。

[2]四冲程汽油机每秒内对外做功20次，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功1次，所以1s 内，飞轮转40圈，1min 飞轮转动的圈数为2400圈。

[3][4]牵引力对汽车做的功
81500N 80000m 1.210J W Fs ==⨯=⨯
汽油产生的总能量
()881.210J 510J 100%33%30%7%80%W
Q η===⨯⨯⨯--- 燃烧汽油的质量为
87510J 5.0g 10J/10k kg
Q m q ==⨯=⨯ 18．2020年11月24日， 搭载“嫦娥五号”探测器的“长征五号”火箭成功发射。

火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高，内能逐渐______（选填“增
大”或“减小”）；火箭的燃料是液态氢，氢的热值为1.4×
108J/kg ，完全燃烧2kg 的氢，放出的热量是______ J 。

增大28×108
解析：增大 2.8×
108 [1]火箭外壳和大气摩擦的过程，是克服摩擦做功，令内能增大。

[2]完全2kg 的氢放出的热量
Q 放=mq =2kg×1.4×108J/kg=2.8×108J
19．如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于______冲程，该冲程消耗了燃气的______能。

若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功______次、飞轮转过______圈。

做功内1020
解析：做功内 10 20
[1]如图所示，进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动是做功冲程。

[2]做功冲程把内能转化为机械能，消耗了燃气的内能。

[3][4]一次做功完成4个冲程，飞轮转2圈；该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转过20圈。

20．汽车是我们最熟悉的交通工具之一。

汽油机是汽车内的动力装置。

通过汽油在汽缸内燃烧，生成高温、高压的气体，推动活塞做功。

如图甲所示是汽油机的______冲程，这一冲程中能量转化情况是___；汽车发动机工作时，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，同时闻到浓浓的汽油味，这是一种____现象，这时发动机的效率_____（选填“升高”、“不变”或“降低”）；发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的______大，散热过程通过_____ 的方式增大了水箱内水的内能。

压缩机械能转化为内能扩散降低比热容热传递
解析：压缩机械能转化为内能扩散降低比热容热传递
[1][2]由图知，两气门关闭，活塞向上运动，故为压缩冲程，活塞对气体做功，将机械能转化为内能。

[3]能闻到浓浓的汽油味，说明汽油分子在不停的运动，这是一种扩散现象。

[4]汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，由于汽油的不充分燃烧，使汽油的热量未完
全释放出来，由100%W Q η=⨯有放
可知，机械效率会降低。

[5]因为水与其它物质相比，水的比热容较大，在质量一定，吸收相同，水升高的温度小。

[6]散热过程通过热传递的方式增大了水箱内水的内能。

三、解答题
21．中国新一代小型运载火箭一级120t 级的液氧煤油发动机，进行了10min 的长程实验，
这种火箭发动机具有1.8×
105kW 的输出功率，实验过程中共消耗了6t 航天煤油。

（航天煤油的热值为5×
107J/kg ） (1)实验中航天煤油完全燃烧释放的热量是多少？
(2)这种液氧煤油发动机的效率是多少？
解析：(1)3×1011J ；(1)36%
解：(1)实验中航天煤油完全燃烧释放的热量是
7113610kg 510J/kg=310J Q mq ⨯⨯==⨯⨯放
(2)发动机所做的有用功是
51131.81010W 1060s=1.0810J W Pt ⨯⨯⨯⨯⨯==有
这种液氧煤油发动机的效率是
11111.0810J 100%100%36%310J
W Q η⨯=⨯=⨯=⨯有放 答：(1)实验中航天煤油完全燃烧释放的热量是11310J ⨯；
(2)这种液氧煤油发动机的效率是36%。

22．用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把质量为10kg ，温度为20℃的水加热到沸腾，求：
(1)水吸收了多少热量？[c 水=4.2×103J/（kg ·℃）]
(2)将10kg 温度为20℃的水加热到沸腾，至少需要燃烧多少m 3的天然气？（q 天然气=4.2×107J/m 3）
解析：(1)3.36×106J ；(2)0.08m 3
解：(1)水吸收的热量为
()364.210J/kg?10kg 10020 3.3610J Q c m t ⨯⨯⨯=-=⨯=∆吸水（℃）℃
(2)将10kg 温度为20℃的水加热到沸腾，至少需要燃烧天然气
63733.3610J 0.08m 4.210J/m
Q V q ⨯===⨯吸 答：(1)水吸收了3.36×
106J 热量； (2)至少需要燃烧0.08m 3的天然气。

23．如图所示是某太阳能热水器，向其中注入50L 水，阳光照射一段时间后，水温从10℃
升高了40℃，c 水＝4.2×
103J/（kg·℃），这段时间该热水器的效率是30%，试求： （1）这段时间该热水器中的水吸收的热量；
（2）这段时间该太阳能热水器接收到的太阳能E ；
（3）若热水器接收到的能量改用煤燃烧来提供，需完全燃烧多少千克煤？（q 煤＝
3.5×107J/kg ）
解析：(1)8.4×106J ；(2)2.8×107J ；(3)0.8kg
解：(1)热水器中的水的质量
m ＝ρV ＝1.0×103kg/m 3×50×10-3m 3＝50kg
这段时间该热水器中的水吸收的热量
Q 吸＝c 水m Δt ＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×40℃＝8.4×106J
(2)这段时间该太阳能热水器接收到的太阳能
E ＝68.410J =30%Q η⨯吸
＝2.8×107 J (3)需完全燃烧煤的质量
m 煤＝772.810J =3.510J/kg
Q q ⨯⨯煤＝0.8kg 答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×
106J ； (2)该热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J ；
(3)需完全燃烧0.8kg 的煤。

24．小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×107J/（kg ·℃）。

他用酒精炉把初温为20℃，质量为5kg 的一壶水温度升高到100℃。

这一过程中燃烧了80g 的酒精。

（q 酒精=3.0×107J/kg ）求：
(1)水吸收的热量；
(2)酒精完全燃烧放出的热量；
(3)加热时的效率。

解析：(1)1.08×106J ；(2)2.4×106J ；(3)70%
解：(1)水吸收的热量为
()()364.210J/kg 5kg 10020 1.6810J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃
(2)酒精完全燃烧放出的热量为
76==0.08kg 310J/kg=2.410J Q m q ⨯⨯⨯放酒精酒精
(3) 加热时的效率为
661.6810J ==70%2.410J
Q Q η⨯=⨯吸放 答：(1)水吸收的热量为⨯61.6810J ；
(2)酒精完全燃烧放出的热量62.410J ⨯；
(3)加热时的效率70%。

25．某天然气灶烧水的效率为40%，用此灶将质量为2kg ，温度为20℃的水加热至100℃，水的比热容为)3
4.210J kg ⨯⋅℃，天然气的热值为734.210J/m ⨯。

求： (1)水吸收的热量；
(2)消耗天然气的体积。

解析：(1)56.7210J ⨯；(2)0.04m 3
(1)水吸收的热量为 ()()354.210J kg 2kg 100 6.7210J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯吸水℃℃-20℃ (2)由100%Q Q η=⨯吸放得 100%Q qV
η=
⨯吸 则 5373
6.7210J 0.04m 40% 4.210J/m Q V q η⨯===⨯⨯吸 答：(1)水吸收的热量为56.7210J ⨯；
(2)消耗天然气的体积为30.04m 。

26．小明家用天然气灶烧水，燃料0.5m 3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃。

已
知水的比热容c ＝4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q ＝7.0×
107J/m 3。

求： (1)水吸收的热量Q 吸；
(2)0.5m 3 的天然气完全燃料放出的热量Q ；
(3)燃气灶的效率η。

解析：(1) 2.1×107J ；(2) 3.5×107J ；(3) 60%
解：(1)由Q cm Δt =知道，水吸收的热量
Q 吸＝cm （t-t 0）＝4.2×103J/（kg ·℃）×100kg ×（70℃-20℃）＝2.1×107J
(2)由Q mq =放知道，天然气完全燃烧放出的热量
Q 放＝qV ＝7.0×107J/m 3×0.5m 3＝3.5×107J (3)由=100%Q Q η⨯吸放知道，燃气灶的效率 772.110J =100%=100%60%3.510J
Q Q η⨯⨯⨯=⨯吸放 答：(1)水吸收的热量是2.1×107J ；
(2)0.5m 3 的天然气完全燃料放出的热量3.5×107J ；
(3)燃气灶的效率60%。

27．现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器，在一次用水过程中将10kg 的水，从12℃加
热到52℃。

已知c 水=4.2×
103J/(kg·℃)，天然气的热值是q =4×107J/m 3。

求： (1)水吸收的热量；
(2)如果此燃气热水器的热转化效率为84%，此次加热水消耗的天然气的体积。

解析：(1)61.6810J ⨯；(2)30.05m
解：(1)水吸收的热量
()()360 4.210J/(kg C)10kg 52C 12C 1.6810J Q cm t t =-=⨯⋅︒⨯⨯︒-︒=⨯吸
(2)天然气完全燃烧放出的热量
661.6810J 210J 84%Q Q η⨯===⨯吸
放 消耗的天然气的体积
6373210J 0.05m 410J /m
Q V q ⨯===⨯放
答：(1)水吸收的热量为61.6810J ⨯；
(2)此次加热水消耗的天然气的体积为30.05m 。

28．某农家用锅灶烧水，将20kg 的水从20℃加熟到100℃，完全燃烧了2kg 的干木柴。

水
的比热容是4.2×
103J/（kg·℃），干木柴的热值是1.2×107J/kg 。

求： (1)水吸收的热量是多少？
(2)干木柴完全燃烧放出的热量是多少？
(3)该锅灶烧水的效率是多少？
解析：(1)6.72×106J ；(2)2.4×107J ；(3)28%
(1)水吸收的热量
Q 吸=c 水m (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×
20kg×(100℃-20℃)=6.72×106J (2)干木柴完全燃烧放出的热量
Q 放=m 干木柴q =2×1.2×107J/kg=2.4×107J
(3)该锅灶烧水的效率 676.7210J =2.410J
Q Q η⨯=⨯吸放=28% 答：(1)水吸收的热量是6.72×
106J ； (2)干木柴完全燃烧放出的热量是2.4×107J ；
(3)用该锅灶烧水的效率是28%。