西安北大新世纪学校初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》检测(包含答案解析)

一、选择题
1．下列关于热和能的说法中，错误的是（）
A．比热容是物质的一种属性
B．古人“钻木取火”，是内能转化为机械能的过程
C．一切物体都具有内能
D．内燃机在做功冲程是内能转化为机械能的过程
2．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
3．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
4．如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下与排气冲程最相似的是（）
A．鼻孔吸气
B．气沉丹田
C．排山倒海
D．打完收工
5．一桶水用去一半，剩下的半桶水不变的物理量是（）
A．热值，内能B．比热容，密度C．质量，体积D．热量，温度6．2020年11月24日4时30分，我国在海南文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭将重达8.2吨的嫦娥五号探测器顺利送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅.下列说法正确的是（）
A．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能增大
B．长征五号火箭的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不断增大
C．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的密度小
D．嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道由近月点运动到远月点的过程中，速度减小，机械能不变.
7．60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
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．礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。

使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。

对该过程的分析正确的是（）
A．罐内气体的内能不变
B．罐内气体分子热运动加剧
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
10．关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（）
A．内燃机一个工作循环曲轴转两周，做功两次
B．若转速为4800 r/min，则1 s完成80个冲程
C．进气门和排气门既不能同时关闭，也不能同时打开
D．在做功冲程中，燃料燃烧产生的高温燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能11．如图，是酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（）
A．酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B．酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C．试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
12．下列说法中正确的是（）
A．如图所示，用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数。

使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，则弹簧测力计的读数变大，是由于大气压强的作用
B．用鼻子嗅气味能鉴别醋和酱油，表明分子在运动
C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
D．同种物质比热容的数值大小是不变的
二、填空题
13．一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）。

14．家庭轿车的发动机是四冲程内燃机，内燃机在工作过程中将内能转化为机械能的是
______冲程；某款轿车百公里耗油6kg，这些汽油完全燃烧放出______J的热量，油箱里的汽油用去一半中，则剩余汽油热值大小______；比热容大小______（均填“增大”、“减小”或“不变”）（汽油的热值是4.6×107J/kg）。

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/m3]
16．一台单缸四冲程柴油机在工作运行中，共消耗了5kg的柴油，这些柴油完全燃烧放出的热量是______J，若此柴油机只做了6.27×107 J的有用功，则它的热机效率为______。

（q柴油＝3.3×107 J/kg）
17．某电动汽车的电源由7000节电池组成，每节电池质量为50g ，给该电源充电时，主要是将________能转化成________能。

该电源的能量密度为0.26kW h/kg ⋅，则该电源存储的电能为________J ，这些电能与完全燃烧________kg 汽油释放的能量相等。

（7
4.510J/kg q =⨯汽油）
18．已知水的比热容是34.210J kg ⨯⋅（℃），天然气的热值是4.4×
107J/kg 。

用天然气灶将一壶5kg 水从20℃加热到64℃时，水吸收的热量是______J 。

若天然气灶燃烧放出热量的一半被水吸收，则需要消耗______g 天然气。

水壶中的水用去一半后比热容______。

（填“变大”“不变”或“变小”）
19．如图所示，2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。

长征5号运载火箭的芯级助推器上采用液氢–液氧发动机，用氢作为燃料，主要的优点是它的_______高，完全燃烧100kg 的液态氢放出的热量是_________J 。

火箭中的燃料燃烧时，将_______能转化为燃气的_______能。

（81.4310J kg q =⨯）
20．用天燃气灶将初温为20℃，质量为3kg 的一壶水加热到100℃，水吸收的热量为______J ；如果天燃气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则至少需要燃烧______kg
的天燃气。

[水的比热容为()3
4.210J/kg C ⨯⋅︒ ，天燃气的热值为4.2×107J/kg]。

三、解答题
21．全球汽车保有量在迅速增长，截止2020年，全球处于使用状态的汽车数量较世纪初翻了两番，石油能耗大幅增加，提高汽车内燃机的效率成为节约能源的有效措施，假设全球汽车数量为n ，平均每辆车每年的里程数为s ，平均每辆汽车每年耗油量为m ，油料的热值为q 。

采用新技术可将汽车内燃机的效率从1η提高到2η，这样每年可以节约的油料质量m ∆=？
22．“牛腩炖土豆”既健康又美味，是大家非常喜爱的菜品。

周末小钢一家在餐馆点了一份牛腩炖土豆，如图所示，它利用一个酒精炉（以固体酒精块作为燃料）加热。

请计算以
下问题：[已知：牛腩土豆混合物的比热容为3.6×
103J/(kg ⋅℃)，酒精块的热值为1×107J/kg] (1)若将1kg 的牛腩土豆从30℃加热到100℃，则牛腩土豆需要吸收多少热量？
(2)若在这个过程中消耗126g 的酒精块，酒精炉的热效率为多少？
23．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。

24．小明接通热水器工作开关，当流出40kg 热水时，让热水器停止工作。

已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出的热水温度为40℃，观察天然气表得知共用了30.15m 的天然气，天然气的热值为733.210J /m ⨯，水的比热容()3
4.210J C /kg ⨯⋅︒，g 取10N/kg 。

求： (1)小明的估测过程中，流过热水器的水吸收的热量是多少？
(2)该热水器的热效率多大？
25．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给25kg 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。

若在6min 内完全燃烧了2kg 的煤，水的比热容为
()34.210J/kg ⨯℃，煤的热值约为7310J/kg ⨯。

求：
(1)煤完全燃烧产生的热量；
(2)经过6min 时间加热，水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率。

26．现有某型号柴油5kg ，已知该型号柴油的热值q =4.2×l07J/kg ，求：
(1)此柴油完全燃烧，可释放多少热量?
(2)若此柴油完全燃烧释放的热量能完全被水吸收，则能把多少kg 的水从20°C 加热到70°C?[水的比热容c 水=4.2×l03J/（kg ·℃）]
(3)此柴油通过某柴油机，可输出8.4×l07J 的功，则柴油机的效率η是多少？
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．B
解析：B
A．比热容是物质的一种基本属性，只与物质的材料和状态有关，故A正确，不符合题意；
B．钻木取火，是机械能转化为内能，故B错误，符合题意；
C．物质是由于分子、原子构成，分子永不信息地做无规则运动，具有动能，分子存在间隙和作用力，故分子间存在分子势能，故一切物体都具有内能，故C正确，不符合题意；D．内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。

故选B。

2．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。

3．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。

4．D
解析：D
小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，鼻孔吸气相当于吸气冲程，气沉丹田相当于压缩冲程，排山倒海时对外做功，相当于做功冲程，打完收工相当于排气冲程。

故选 D。

5．B
解析：B
A．热值是反应燃料燃烧时放热能力的物理量，与水无关；水的内能与质量有关，用去一半的水内能会改变，故A不符合题意；
B．比热容和密度均是物质的一种特性，与质量和体积无关，故B符合题意；
C．水用去一半后，其质量和体积均变为原来的一半，故C不符合题意；
D．热量不是状态量，不能用具有来描述热量；水的温度受环境的影响，故有可能改变，故D不符合题意。

故选B。

6．D
A．火箭加速升空过程中，燃料的内能转化成机械能，所以火箭的机械能增大，故A错误；
B．热值是燃料的根本属性，其数值大小不变，故B错误；
C．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值大，在和其它燃料同等质量的情况下，液氢的燃烧能获取更多的能量，故C错误；
D．嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道由近月点运动到远月点的过程中，是动能向重力势能转化的过程，所以其速度减小，但机械能守恒，故D正确。

故选D。

7．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。

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．D
解析：D
AC．在喷出礼花的过程中，罐内的压缩气体对礼花做功，气体内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，故A错误，C错误；
B．罐内气体内能减少，温度降低，分子热运动变缓，故B错误；
D．汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，故D正确。

故选D。

10．D
解析：D
A．内燃机一个工作循环曲轴转两周，做功一次，故A错误；
B．若转速为4800 r/min，则
4800r
==
4800r/min80r/s
60s
一圈为两个冲程，1 s转速80圈，完成160个冲程，故B错误；
C．当在吸气冲程与排气冲程过程中，进气门和排气门同时关闭，故C错误；
D．在做功冲程中，燃料燃烧产生的高温燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能，故D正确。

11．C
解析：C
A ．热值是物质的基本属性，与物质的种类和状态有关，与质量无关，故A 错误；
B ．酒精燃烧放出的热量一部分散失在空气中，一部分被试管吸收，大部分热量被水吸收，故B 错误；
C ．试管中的水，通热传递吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递方式来实现的，故C 正确；
D ．橡皮塞被冲开，是水蒸气对活塞做功，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相似，故D 错误。

故选C 。

12．B
解析：B
A ．因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃和水分子之间的距离在引力作用范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，所以向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数变大，故A 错误；
B ．用鼻子嗅气味能鉴别醋和酱油，是由于分子在做不停地无规则运动，故B 正确；
C ．燃烧时放出的热量除了跟燃料的热值有关外，还跟燃料的质量有关，当燃料热值大、质量小时放出的热量不一定多，故C 错误；
D ．比热容是物质的一种特性，除了跟物质的种类有关，还跟物质的状态有关，比如同种物质：水和冰的比热容就不同，故D 错误。

故选B 。

二、填空题
13．100%P mq
t ⨯ 热机的效率为
100%W Pt Q qm
η==⨯放 14．做功276×108不变不变
解析：做功 2.76×
108 不变 不变 [1]在内燃机做功冲程中，高温高压的气体对活塞做功，将内能转化为机械能。

[2] 6kg 汽油完全燃烧放出的热量为
784.610J/kg 2.7610J 6kg Q mq ===⨯⨯⨯放
[3][4]热值和比热容是物质的基本属性，与物质的种类有关，与质量的大小无关，故油箱里的汽油用去一半后，汽油的质量减小一半，汽油的热值大小不变，比热容大小不变。

15．8×1011J84×1010J40℃
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℃。

16．65×10838【分析】1知道柴油的质量和柴油的热值利用燃料完全燃烧放出的热量公式求出柴油完全燃烧放出的热量2根据可求得热机效率
解析：65×108 38%
【分析】
[1]知道柴油的质量和柴油的热值，利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q mq =放求出柴油完全燃烧放出的热量。

[2] 根据100%W Q
η=⨯可求得热机效率。

[1]柴油完全燃烧放出的热量
785kg 3.310J/kg 1.6510J Q mq ==⨯⨯=⨯放
[2]热机效率
786.2710J 100%100%38%1.6510J
W Q η⨯=⨯=⨯=⨯ 则它的热机效率为38%。

17．电化学728
解析：电 化学 83.27610⨯ 7.28
[1][2]给该电源充电时，电源相当于用电器，主要是将电能转化成化学能存储起来。

[3]该电源存储的电能为
870000.00.26kW h/kg kg 91kW 5 3.2761h 0J W =⨯⨯==⨯⋅⋅
[4]根据热值计算公式可知
873.27610J 7.28kg 4.510J/kg
Q W m q q ⨯====⨯放
汽油汽油 18．24×10542不变
解析：24×105 42 不变
[1]一壶5kg 水从20℃加热到64℃时，水吸收的热量为
()354.210J kg 5kg 64209.2410J Q cm t ⨯⋅⨯⨯-=⨯=∆=吸（℃）℃℃
[2]若天然气灶燃烧放出热量的一半被水吸收，则天然气燃烧放出的热量为
569.2410J ==1.84810J 50%Q Q η⨯=⨯吸
放 由Q mq =可知，需要消耗的天然气为
67k 4g .4=1.0184810J ==0.042g J kg
42Q m q ⨯⨯=放
[3]比热容是物质的本身属性，水壶中的水用去一半后比热容不变。

19．热值化学内
解析：热值 101.4310⨯ 化学 内
[1]对于燃料，主要是利用它燃烧时放出的热量，所以用氢作为燃料，主要是因为它具有热值高的优点。

[2]完全燃烧100kg 的液态氢放出的热量
8101.4310J kg 100kg 1.4310J Q qm ==⨯⨯=⨯放
[3][4]火箭中的燃料燃烧时，将燃料的化学能通过燃放释放出来，转化为燃气的内能。

20．008×106004
解析：008×106 0.04
[1]水吸收的热量为
364.210J/(kg C)3kg (100C 20C) 1.00810J Q cm t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒-︒=⨯吸水
[2]天燃气完全燃烧放出的热量是
661.00810J =1.6810J 60%Q Q η⨯==⨯吸
放 至少需要天燃气的质量为
761.6810J =0.04kg 4.210J/kg
Q m q ⨯==⨯放气气 三、解答题
21．121nm ηη⎛⎫- ⎪⎝⎭
解：因为对于一辆车来说每年的里程数一定，所以每年内燃机做的有用功W 有用是一定的，即
1W mq η=
有用
所以 1W mq η=有用
提高内燃机的效率后
2W Mq η=
有用
用功W 有用一定，故 12mq Mq ηη=
即采用新技术后一辆车一年消耗的油料质量
12m M ηη=
这样一辆车一年节约的油料为 121m M m ηη⎛⎫-=- ⎪⎝⎭
所以全球所有的车辆每年节约的油料
121m nm ηη⎛⎫∆=- ⎪⎝⎭
答：每年可以节约的油料质量是121nm ηη⎛
⎫- ⎪⎝⎭。

22．(1)2.52×105J ；(2)20%
解：(1)牛腩土豆吸收的热量为
3521() 3.610J /(kg C)1kg (100C-30C) 2.5210J Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯=⨯吸
(2)126g 的酒精块完全燃烧放出的热量为
76=0.126kg 110J/kg=1.2610J Q mq =⨯⨯⨯放
酒精炉的热效率为
562.5210100%100%20%6J J
1.210Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答：(1)若将1kg 的牛腩土豆从30℃加热到100℃，则牛腩土豆需要吸收
2.52×
105J 的热量；
(2)若在这个过程中消耗126g 的酒精块，酒精炉的热效率为20%。

23．(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
()738.410J 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℃。

24．(1)64.210J ⨯；(2)87.5%
解：(1)由题意可知，流过热水器的水吸收的热量为
()()364.2?10J/kg?×40kg?40-15=4.2?10J Q cm t =∆=吸℃℃℃
(2)燃烧天然气放出的热量为
37360.15m ?3.2?10J/m =4.8?10J Q Vq ==放
该热水器的热效率为
664.2?10J ===87.5%4.8?10J
Q Q η吸放 答：(1)流过热水器的水吸收的热量是64.2?10J 。

(2)该热水器的热效率为87.5%。

25．(1)6×107J ；(2)6.3×106J ；(3)10.5%
解：(1)2kg 煤完全燃烧产生的热量为
Q 放=m 煤q =2kg×3×107J/kg=6×107J
(2)由图可知，加热6min ，水升高的温度为
Δt =80℃-20℃=60℃
则水吸收的热量为
Q 吸=c 水m 水Δt =4.2×103J/(kg ⋅℃)×25kg×60℃=6.3×106J
(3)煤炉烧水时的热效率
η=676.310J 610J
Q Q ⨯=⨯吸放=10.5% 答：(1)煤完全燃烧产生的热量为6×107J ；
(2)经过 6min 时间加热，水所吸收的热量为6.3×106J ；
(3)煤炉烧水时的热效率为10.5%。

26．(1)82.110J ⨯；(2)1000；(3)40%
(1)由热值计算公式可知，此柴油完全燃烧可释放热量为
785kg 4.210J/kg 2.110J Q mq ==⨯⨯=⨯放
(2)若此柴油完全燃烧释放的热量能完全被水吸收，则
82.110J Q Q ==⨯吸放
70C 20C 50C t t t ∆=-=︒-︒=︒末初
由吸热公式可知
832.110J 1000kg 4.210J/(kg C)50C
Q m c t ⨯===∆⨯⋅︒⨯︒吸水水 (3)此柴油通过某柴油机，可输出8.4×l07J 的功，则柴油机的效率η是
788.410J 40%2.110J
W Q η⨯===⨯放
答：(1)此柴油完全燃烧，可释放82.110J 的热量；
(2)若此柴油完全燃烧释放的热量能完全被水吸收，则能把1000kg 的水从20°C 加热到70°C ；
(3)柴油机的效率η是40%。