杭州学军中学人教版初中物理九年级第十四章综合经典复习题(答案解析)

一、选择题
1．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。

2．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。

3．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。

4．四冲程柴油机的转数是960r/min，那么它每秒对外做功的次数是（）
A．8次B．16次C．480次D．960次A
解析：A
由题意知，柴油机每秒的转数
960r
16r/s
60s
而飞轮每转两圈，对外做功一次，所以此柴油机每秒对外做功8次。

故选A。

5．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。

6．如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中说法正确的是（）
A．按一个工作循环其正确排列顺序是“丁乙丙甲”
B．若飞轮转速是2400r/min，则1s对外做功40次
C．使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率
D．丁冲程中活塞向下运动气缸内压强变小，大气压将汽油与空气混合物压入气缸D
解析：D
A．甲图进气口、出气口关闭，活塞向上运动，故是压缩冲程，乙图出气口开，故是排气冲程，丙图是进气口、出气口关闭，活塞向下运动，故是做功冲程，丁进气口开，故是吸气冲程，故一个工作循环是丁甲丙乙，故A选项错误；
B．若飞轮转速是2400r/min，则1s转动40圈，做功20次，故B选项错误；
C．使用热值更高的燃料，只能说是放出的热量比较多，但是不能保证提高了有用功占燃烧释放的能量的比例升高，故C选项错误；
D．丁冲程中活塞向下运动，气缸的体积变大，气缸内压强变小，小于外界大气压，故大气压将汽油与空气混合物压入气缸，故D选项正确。

故选D。

7．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。

8．下列说法正确的是（）
A．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
B．“摩擦生热”现象中的“热”的含义是指内能
C．做功相同时，热机的效率越高消耗的燃料越多
D．一杯热水逐渐变凉时，这杯水的热量不断减小B
解析：B
A．燃料的热值是燃料的一种性质，与燃料的形状无关，故A错误；
B．“摩擦生热”现象是通过做功的方式改变了物体的内能，所以“热”的含义是指内能，故B 正确；
C．做功相同时，热机的效率越高消耗的燃料越少，故C错误；
D．一杯热水逐渐变凉时，这杯水的内能不断减小，故D错误。

故选B。

9．下列关于热现象的说法正确的是（）
A．四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能
B．内能和温度有关，0 ℃以上的物体才有内能
C．固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙
D．扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动A
解析：A
A．四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，其余冲程皆由飞轮的惯性完成工作，故A正确；
B．一切物体皆有内能，故B错误；
C．固体很难被压缩，说明固体分子间存在斥力，故C错误；
D．扫地时尘土飞扬是机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故D错误。

故选A。

10．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．内能的改变必须通过做功才能实现C．一切物体在任何温度下都具有内能D．温度越高的物体所含的热量越多C
解析：C
A．根据燃料燃烧放出热量的公式可知燃料在燃烧时放出的热量与热值、燃料的质量和燃料是否完全燃烧有关，因此在燃料的质量和燃料情况不明确的情况下，不能进行判断，故A错误；
B．做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，而热传递是能量的转移，故B 错误；
C．一切物体任何温度下都具有内能，故C正确；
D．热量是过程量，不能说含有或者具有热量，只能说吸收或放出热量，故D错误。

故选C。

11．下列说法正确的是（）
A．水的比热容和它吸收或放出的热量多少有关
B．当2kg的水比200g的水内能大时，其温度也一定更高
C．烧红的铁丝放入冷水中后，铁丝的温度转移到水中，使水的温度升高
D．煤油的热值比酒精的热值大，煤油完全燃烧放出的热量不一定比酒精多D
解析：D
A．水的比热容是它的一种特性，和它吸收或放出的热量多少无关，故A错误；
B．物体的内能和它的质量、温度有关，当2kg的水比200g的水内能大时，其温度不一定更高，当2kg的水和200g的水温度相同时，2kg的水的内能就更大，故B错误；
C．烧红的铁丝放入冷水中后，铁丝向冷水放热，铁丝的内能转移到水中，使水的温度升高，故C错误；
可知，在不确定质量大小的情况下，煤油完D．煤油的热值比酒精的热值大，根据Q qm
全燃烧放出的热量不一定比酒精多，故D正确。

故选D。

12．一瓶酒精用掉一半后，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。

13．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
14．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
15．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）。

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
78
⨯⨯
Q mq
===⨯
4.610J/kg 2.7610J
6kg
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。

16．水沸腾后会顶起壶盖，此过程能量转化情况与四冲程的汽油机的______冲程相似；若汽油机每秒内对外做功20次，则它的飞轮转速为______r/min。

做功2400
解析：做功2400
[1]水沸腾后会顶起壶盖，此过程水蒸气对外做功，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；四冲程汽油机的做功冲程中，是燃气膨胀外对做功，将内能转化为机械能，二者的能量转化相似。

[2]单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，燃气对外做功一次，飞轮转动两周，若汽油机每秒内对外做功20次，则每分钟内对外做功1200次，飞轮转速为2400r/min。

17．如图所示为一单缸四冲程汽油机某冲程剖面图，该图表示为吸气冲程。

若飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功 ______ 次。

25
解析：25
四冲程汽油机一个工作循环是4个冲程，飞轮转2转，做1次功。

飞轮转速为3000r/min=50r/s ，故1s 对外做功25次。

18．有一种“涡轮增压”（T 型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L 型）更节能，排气更清洁。

同样的汽油加在T 型轿车内与加在L 型轿车内相比热值____（选填“更大”、“一样大”或“更小”）；为防止发动机温度过高，用水进行冷却，这是利用水的_____较大；若散热器中装有8kg 的水，水温升高50℃，水吸收的热量是_____J ；若汽油机曲轴的转速为3000r/min ，汽油机每秒内对外做功____ 次。

若其效率为40％，消耗5kg 的汽油转化成的机械能是 ___ J 。

（c 水＝4.2×103J/（kg·℃）；q 汽油=4.6×107J/kg ）一样大比热容168×1062592×107
解析：一样大 比热容 1.68×106 25 9.2×107
[1]热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，因此同样的汽油加在T 型轿车内比加在L 型轿车内热值一样大。

[2]汽车发动机工作时产生大量的热量，这些热量如果不迅速转移，就可能损坏发动机，因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高。

[3]水吸收的热量
36Δ 4.210J/kg 8kg 50 1.6810J Q cm t ==⨯⋅⨯⨯=⨯（℃）℃
[4]若汽油机曲轴的转速为3000r/min ，即每秒钟转50圈，完成100个冲程，对外做功25次。

[5]转化成的机械能是
77J 4.J 40%5kg 610/kg=9.210W Q mq ηη⨯⨯⨯=⨯==
19．如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比______（选填“变高”“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与图乙中的______图中的能量转化是一致的。

若一台四冲程柴油机，飞轮转速为3000r/min ，若气缸在做功冲程中，每次做功400J ，柴油机的效率为40%，每分钟消耗柴油的质量为______kg （柴油的热值为4.0×107J/kg ）。

变低A00375
解析：变低 A 0.0375
[1][2]气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化为球的机械能，所以球内气体的温度降低。

如图乙，进气门和排气门都关闭，高温高压的燃气推动活塞做功，因此是做功冲程，也是内能转化为机械能，即与A 图中的能量转化相同。

[3]飞轮每转两圈，对外做功一次，1min 飞轮转动3000圈，则转两圈，需要的时间
60s 20.04s 3000
t =
⨯= 故这台柴油机的功率 4400J =1.010W 0.04s
W P t =
=⨯ 每分钟柴油机做的功为 451.010W 60s 610J W Pt ⨯⨯⨯＝＝＝ 由W Q
η=得，柴油完全燃烧放出的热量为 56610J ==1.510J 40%W
Q η⨯=⨯放 由Q mq ＝得，每分钟消耗柴油的质量为
671.510J ==0.0375kg 4.010J/kg
Q m q ⨯=⨯放
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．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
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×
106 J 的太阳能。

求：
（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×
103 J/（kg·℃）] （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
收，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q =4.2×
107 J/kg ）
解析：(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 -t 0)=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
771.00810J = 2.5210J
Q E η⨯=⨯=40% (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
771.00810J 4.210J/kg
Q m q ⨯'==⨯放
=0.24kg 答：(1)热水器中的水在6小时内吸收的热量是1.008×
107J ； (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．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/m3×50×10-3m3＝50kg
这段时间该热水器中的水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝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＝
6
8.410J
=
30%
Q
η
⨯
吸＝2.8×107 J
(3)需完全燃烧煤的质量
m煤＝
7
7
2.810J
=
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．某型号货车满载货物时总质量为4500kg，百公里油耗为20L（1L=1dm3），燃油的密度为0.8×103kg/m3、热值为5×107J/kg；在平直的公路上匀速行驶50km，货车受到的阻力
是车重的
1
15。

在此过程中，求：
(1)牵引力所做的功；
(2)燃油完全燃烧放出的热量：
(3)该货车发动机的效率。

解析：(1)1.5×108J；(2)4×108J：(3)37.5%
解：(1)货车的总重力
G=mg=4500kg×10N/kg=4.5×104N 由题意知，货车受到的阻力
f=
1
15
G=
1
15
×4.5×104N=3×103N
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶，所以，根据二力平衡条件可知，该货车的牵引力
F=f=3×103N
牵引力所做的功
W=Fs=3×103N×50×103m=1.5×108J
(2)货车满载百公里油耗为20L，即货车行驶50km消耗燃油的体积
V燃油=1
2
×20L=10dm3=0.01m3
消耗燃油的质量
m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103kg/m3×0.01m3=8kg 燃油完全燃烧放出的热量
Q放=m燃油q燃油=8kg×5×107J/kg=4×108J
(3)该货车发动机的效率
881.510J 100%100%37.5%410J
W Q η⨯=⨯=⨯=⨯ 答：(1)牵引力所做的功是1.5×108J ；
(2)燃油完全燃烧放出的热量是4×108J ：
(3)该货车发动机的效率是37.5%。