青岛国开实验初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》检测(有答案解析)

一、选择题
1．下列所举的事例中，属于机械能转化为内能的是（）
A．冬天双手摩擦生热取暖B．用电水壶给水加热
C．衣服在阳光下暴晒升温D．火箭起飞加速升空
2．面点师傅炸油条时，用天然气将油加热至沸腾，把和好的面拉成长条放入油中炸至金黄。

关于涉及的物理知识，下列说法正确的是（）
A．刚出锅的油条烫手，是由于油条含有的热量多
B．闻到了油条的香味，说明分子在不停地做无规则运动
C．天然气燃烧越充分，放出的热量越多，热值越大
D．油条温度升高，是通过做功的方式来增大内能
3．有一种压电塑料薄膜，在压力作用下表面会产生电压，若将它用在微型扬声器或话筒上，可将电信号转化为发声振动，或将发声振动转化为电信号；另外，当它受热时还会产生电流，可用来制作火警预警装置，以上信息中没有涉及到的能量转化过程是（）A．机械能转化为电能B．内能转化为化学能
C．电能转化为机械能D．内能转化为电能
4．煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃）、热值为4.6×107J/kg，下列说法正确的是（）A．质量越大，煤油的比热容越大
B．质量越大，煤油的热值越大
C．1kg煤油温度升高1℃需要吸收4.6×107J的热量
D．完全燃烧1kg煤油可放出4.6×107J的热量
5．下列关于内能、热量、温度和做功的说法中正确的是（）
A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
B．物体的比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量、温度有关
C．物体从外界吸收了热量，温度一定升高
D．一个物体温度升高，内能一定增加
6．如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（）
A．一个工作循环的正确顺序是∶甲乙丙丁
B．甲图冲程能获得动力
C．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
D．丁图冲程存在内能转化为机械能的过程
7．柴油机与汽油机相比，下列说法错误的是（）
A．柴油机有喷油嘴没有火花塞
B．柴油机吸气冲程进入汽缸的只有空气
C．柴油机效率更低一些
D．压缩冲程中，柴油机缸内气体被压缩程度更大
8．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
9．图1为注射器，小芳迅速下压活塞，注射器内的封闭气体温度升高，接着松开手，活塞上升，注射器内的封闭气体温度下降，则（）
A．活塞下压时，是通过热传递改变气体的内能
B．由于活塞和筒壁之间存在摩擦，最终活塞静止时，活塞高度一定低于下压前的高度C．活塞上升时的能量转化与题图2甲相同
D．活塞上升时封闭气体的分子动能减小
10．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
11．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
12．一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
二、填空题
13．烧开同样一壶水，需要完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同的_________；从壶嘴喷出的“白气”是由水蒸气_________形成的（填物态变化名称）。

14．在玩耍中探究物理问题是学习物理的好方法。

如图课间休息时许多同学会用含有少量水的薄壁矿泉水瓶这样玩：首先将含有少量水的矿泉水瓶瓶盖拧紧，接着两手分别握住瓶的上、下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖飞出数米远，同时瓶口和瓶内出现白气，这是因为瓶内气体对外做功，内能转化为______，内能减少，温度降低，______遇冷液化为“白气”。

15．完全燃烧0.07m 3天然气释放的热量为______J ，若这些热量的30%被水吸收，可以将4kg 的水由20℃加热到______。

[q 天然气=4.2×107J/m 3c 水=4.2×103J/（kg ℃）]
16．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）
17．一台四冲程柴油机，活塞向上运动且没有能量转化的是___________冲程。

如果飞轮转速为3600r/min ，则该柴油机活塞1s 对外做功___________次。

若其效率为40%，完全燃烧5L 的柴油转化成的机械能是___________J 。

（q 柴油=3.3×107J/L ）
18．单缸四冲程柴油机在燃烧过程中，燃料的化学能转化为___________能，___________冲程将内能转化为机械能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的___________来完成。

一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min ，则它每秒钟燃气对外做功___________次。

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。

20．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·℃）]
三、解答题
21．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源大同市实现氢能源公交车投放使用。

某氢能源公交车以10m/s的度在平直公路上匀速行驶，发动机的功率为200kW，每行驶1.4km消耗氢燃料0.4kg求：（q氢=1.4×108J/kg）
(1)0.4kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。

(2)该公交车发动机的效率。

22．某太阳能热水器5h内可将100kg水的温度升高60℃，若不计热量损失，求
(1)此期间水吸收的热量是由多少太阳能转化而来；
(2)如果这些热量是由燃烧煤气来提供，则需完全燃烧多少立方米的煤气（煤气的热值为1.8×107J/m3，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)）
23．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）
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。

25．如图所示，是一款最新的无人驾驶汽车。

该汽车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速直线行驶了8km时，消耗汽油1.5L。

假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%。

（已知ρ汽油=0.8×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg）
求：(1)该汽车在这段运动过程中，其发动机所做的有用功大小；
(2)在上述运动过程中，该无人驾驶汽车的输出功率大小（即该汽车有用功功率大小）。

26．某中学为学生供应开水，用锅炉将100kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了3kg的无烟煤。

水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg。

求∶(1)锅炉内的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？
(3)锅炉此次烧水的热效率是多少？
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一、选择题
1．A
解析：A
A．冬天双手摩擦生热取暖将机械能转化为内能，故A符合题意；
B．用电水壶给水加热将电能转化为内能，故B不符合题意；
C．衣服在阳光下暴晒升温是通过热传递的方式增加衣服的内能，故C不符合题意；D．火箭起飞加速升空是将内能转化为机械能，故D不符合题意。

故选A。

2．B
解析：B
A．刚出锅的油条烫手，是因为油条的温度较高，故A错误；
B．闻到了油条的香味，是一种扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；C．燃料的热值只与燃料种类有关，与是否燃烧或充分燃烧无关，故C错误；
D．油条温度升高，是通过热传递的方式来增大内能，故D错误。

故选B。

3．B
解析：B
A．在压力作用下表面会产生电压，若将它用在话筒上，会将声音转化为电信号，在这个过程中，将机械能转化成了电能，故A正确，不符合题意；
BD．受热时还会产生电流，这个过程是由内能转化为电能，故B错误，符合题意；D正确，不符合题意；
C．微型扬声器上又可将电信号转化为声音；在此过程中将电能转化成了机械能，故C正确，不符合题意。

故选B。

4．D
解析：D
AB．比热容和热值都是物质本身的一种属性，不会随物体质量的变化而变化，故AB错误；
C．煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)，则1kg煤油温度升高1℃需要吸收2.1×103J的热量，故C错误；
D．煤油的热值是4.6×107J/kg，则完全燃烧1kg煤油可放出4.6×107J的热量，故D正确。

故选D。

5．D
解析：D
A．汽油机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，故A错误；
B．物质的比热容与物质的种类和状态有关，与物体的质量大小、吸收或放出的热量多少、温度高低是无关的，故B错误；
C．晶体熔化时，吸收热量，内能增加，但温度不变，故C错误；
D．一个物体的温度升高，物体内能增加，故D正确。

故选D。

6．D
解析：D
甲图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；丁图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
A．四个冲程的正确顺序是乙甲丁丙，故A错误；
B．甲图为压缩冲程，内燃机在做功冲程（丁图）获得动力，故B错误；
C．丙图为排气冲程，不存在化学能转化为内能的过程，故C错误；
D．丁图为做功冲程，在该冲程中将内能转化为机械能，故D正确。

故选D。

7．C
解析：C
A ．柴油机有喷油嘴，而汽油机的顶部有火花塞，故A 正确，不符合题意；
B ．柴油机吸气冲程进入汽缸的只有空气，汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合物，故B 正确，不符合题意；
CD ．由于柴油机和汽油机的结构和点燃方式不同，使得柴油机的效率比汽油机的效率高，且在压缩冲程中，柴油机缸内气体被压缩程度更大，故C 错误，符合题意，D 正确，不符合题意。

故选C 。

8．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 。

9．D
解析：D
A ．活塞下压时，是通过做功改变气体的内能，故A 错误；
B ．活塞高度不一定低于下压前的高度，因为有外界做功，也可能高于下压前的高度，故B 错误；
C ．活塞上升时，由于内能转化为机械能，在汽油机中应该是图2中丙所示的第三个做功冲程，故C 错误；
D ．活塞上升时，内能转化为机械能，温度降低，分子动能减小，故D 正确。

故选D 。

10．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 。

11．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 。

12．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 ．
二、填空题
13．热值液化
解析：热值 液化
[1]烧开同样一壶水，需要的干木材与无烟煤的质量不同，而水吸收的热量相同，说明质量不同的干木材和无烟煤放出的热量不同，这是因为两者的热值不同。

[2]壶嘴喷出的白气是由于水蒸气遇到冷的空气液化形成。

14．机械能水蒸气
解析：机械能 水蒸气
[1]使劲拧瓶的下部，使其严重变形，人对瓶子做功，瓶子内部气体内能变大，迅速旋开瓶盖，瓶内气体对外做功，将瓶盖弹出，气体的内能转化为瓶盖的机械能。

[2]气体对外做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化为小水滴，就是我们看见的“白气”。

15．94×106725
解析：94×106 72.5
[1]由Q Vq =放知道，完全燃烧0.07m 3天然气释放的热量
Q 放=Vq 天然气=0.07m 3×4.2×107J/m 3=2.94×106J
[2]由=100%Q Q η⨯吸放
知道，水吸收的热量 Q 吸=ηQ 放=30%×2.94×106J=8.82×105J
由Q 吸=c 水m （t-t 0）知道，水的末温
0538.8210J 4.210J /kg 4kg
=20=72.5()Q t t c m =⨯⨯⋅⨯++吸水℃℃℃ 16．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 17．排气冲程3066×107
解析：排气冲程 30 6.6×107
[1]四冲程柴油机，活塞向上运动且没有能量转化的是排气冲程，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

[2]四冲程柴油机对外做一次功时，飞轮转两圈，完成一次循环即四次冲程，如果飞轮转速为3600r/min 即60r/s ，则该柴油机活塞1s 对外做功30次。

[3]完全燃烧5L 的柴油产生的热量为
785L 3.310JL 1.6510J Q mq ==⨯⨯=⨯柴油放
已知效率为40%，则转化成的机械能是
8740% 1.6510J 6.610J W Q η==⨯⨯=⨯放
18．内做功惯性20
解析：内 做功 惯性 20
[1]单缸四冲程柴油机在燃烧过程中燃烧燃料气缸内温度升高，燃料的化学能转化为能。

[2]做功冲程柴油燃烧推动气缸运动，将内能转化为机械能。

[3]其他三个冲程不做功，是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。

[4]一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min ，则它每秒钟转40转，飞轮转两周对外做功一次，所以每秒燃气对外做功20次。

19．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。

20．4×10640
解析：4×106 40
[1]这些天然气完全燃烧放出的热量是
37364.210J/m 8.40102m J .Q Vq =⨯⨯⨯==
[2]根据Q c m t =∆吸水可得
638.4104.2J 410J/kg 005k ·g Q m c t ⨯⨯==⨯=∆吸水（℃）℃
三、解答题
21．(1)5.6×107J ；(2)50%
解：(1)氢燃料完全燃烧放出的热量
870.4kg 1.410J/kg 5.610J Q mq ==⨯⨯=⨯氢
(2)氢能源公交车以10m/s 的速度行驶1.4km 需要的时间
1400m 140s 10m/s
s t v =
== 发动机做的功 57210W 140s 2.810J W Pt ==⨯⨯=⨯
发动机的效率为
772.810J %15.61100J
%00%500W Q η=⨯⨯⨯=⨯= 答：(1)0.4kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量为5.6×
107J ； (2)该公交车发动机的效率为50%。

22．(1)2.52×107J ；(2)1.4
(1)由题意知，太阳能热水器5h 内可将100kg 水的温度升高60℃，若不计热量损失，水吸收的热量为
374.210J 6=Δ()100kg 0=2.5J /kg 210Q cm t =⨯⨯⨯⨯⋅吸℃℃
则此期间水吸收的热量是由2.52×
107J 的太阳能转化而来。

(2)根据公式Q 放=qV ，如果这些热量是由燃烧煤气来提供，则需完全燃烧的煤气为
7373
2.5210J 1.1810.4m J/m Q V q ==⨯=⨯ 答：(1)此期间水吸收的热量是由2.52×
107J 的太阳能转化而来； (2)如果这些热量是由燃烧煤气来提供，则需完全燃烧1.4立方米的煤气。

23．(1) 6.72⨯105kg ；(2) 2.24⨯10-2kg
解：
(1) 要烧开这壶水需要吸收的热量
()35 4.210J/(k 2kg 10020 6.7210C)J g Q c m t •︒=∆=⨯⨯⨯-=⨯水水水℃℃
(2)根据Q mq =可得，完全燃烧酒精的质量
5276.7210 2.2410kg 31J =0J /kg
Q m q -⨯==⨯⨯酒精酒精 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。

24．(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．(1)1.62×107J ；(2)4.05×104W
(1)汽油的质量为
33330.810kg /m 1.510m 1.2kg m V ρ-==⨯⨯⨯=
汽油完全燃烧放出的热量
774.510J /kg 1.2kg 5.410J Q qm ==⨯⨯=⨯
该汽车发动机做的有用功是
77 30% 5.410J 1.6210J W Q η==⨯⨯=⨯有用
(2)由于s v t
=可得汽车行驶时间 8km 11h 3600s 400s 72km /h 99
s t v =
===⨯= 则该汽车的输出功率为 741.6210J 4.0510W 400s
W P t ⨯===⨯ 答：(1)发动机所做的有用功大小为1.62×107J ；
(2)该无人驾驶汽车的输出功率大小为4.05×104W 。

26．(1)3.36×107J ；(2)1.02×108J ；(3)33%
(1) 锅炉内的水吸收的热量是
()3712 4.210J/(kg )100kg (100-20)=3.3610J Q c m t t =-=⨯⋅⨯⨯⨯吸水℃℃
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是
783kg 3.410J/kg=1.0210J Q mq ==⨯⨯⨯放
(3) 锅炉此次烧水的热效率是
783.3610J 100%100%=33%1.0210J
Q Q η⨯=⨯=⨯⨯吸放 答：(1)锅炉内的水吸收的热量是733610J ⨯；
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是81.0210J ⨯；
(3)锅炉此次烧水的热效率是33%。