石家庄市第一中学人教版初中物理九年级第十四章综合经典题(培优)

一、选择题
1．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。

2．“花饽饽”是山东省非物质文化遗产。

下列关于蒸饽饽的过程中，说法错误的是
（）
A．燃料的化学能转化为饽饽的内能
B．蒸笼中最下层的饽饽离水面近，所以比最上层的饽饽熟得早
C．饽饽香气四溢说明分子在不停地运动
D．水沸腾后即使加大火力，也不能提高水的温度B
解析：B
A．蒸饽饽时消耗了燃料的化学能，饽饽的内能增多，故燃料的化学能转化为饽饽的内能。

故A正确，不符合题意；
B．在给蒸笼加热过程中，锅底的水发生汽化现象，产生大量的高温水蒸气向上升起，当水蒸气遇到冷的蒸笼盖时，发生液化现象，放出很多热量，使上层饽饽先熟；故B错误，符合题意；
C．蒸饽饽时香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。

故C正确，不符合题意；
D．根据液体沸腾的特点可知，水在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，温度保持沸点不变，故D正确，不符合题意。

故选B。

3．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。

4．关于下面四幅图的说法不正确的是（）
甲：抱热水袋取暖
乙：冰熔化
丙：
丁：冬天搓手取暖
A．甲图：发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
B．乙图：一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变
C．丙图：瓶内空气推开瓶集的演示实验与热机的如图冲程原理相同，都是机械能转化为内能
D．丁图：通过做功的方式增加内能D
解析：D
A．发生热传递时，热量从温度高的物体传递到温度低的物体，故A不符合题意；
B．冰熔化成水时，吸收热量，温度保持不变，但内能增大，故B不符合题意；
C．瓶内空气推开瓶盖时，气体对物体做功，内能减小，汽油机的气门关闭，活塞向上是压缩冲程，机械能转化为内能，内能增大，故C不符合题意；
D．冬天搓手取暖，机械能转化为内能，是做功改变内能，D符合题意。

故选D。

5．2020年11月24日，搭载着“嫦娥五号”探测器的长征五号火箭发射成功，标志着中国“探月工程”第三步拉开序幕，长征五号运载火箭采用无毒，无污染的液氢液氧燃料作推进剂，属于绿色环保大型液体运载火箭，下列说法正确的是（）
A．液氢燃烧得越充分，其热值就越大
B．燃料燃烧产生高温高压的燃气对火箭做功，燃气的内能会增加
C．高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能
D．通常情况下气态的氢氧是采用高温高压方式进行加注的C
解析：C
A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与有无充分燃烧无关，故A错误；B．燃气对火箭做功，内能转化为机械能，燃气的内能会减小，故B错误；
C．燃气对火箭做功，内能转化为机械能，故C正确；
D．令气体液化的方法有两种，一是降低温度，二是压缩体积。

通常情况下气态的氢氧是采用低温、高压进行加注的。

故选C。

6．下列热现象的描述，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．将0℃的冰块放在0℃的冰箱内，一段时间后，冰的内能会增加
C．锯条锯木板，锯条温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．质量、初温相同的水和酒精，放出相同热量后混在一起，热量将从水传给酒精D
解析：D
A．燃料的热值是物质的一种属性，与燃料种类有关，与形状、是否充分燃烧无关，所以敲碎煤块使煤充分燃烧并不能提高煤的热值，故A错误；
B．0℃的冰块放在0℃冰箱中，因为没有温度差所以不能发生热传递，冰不能吸收热量，所以冰的内能不变，故B错误；
C．锯条锯木板，是由于做功的原因使锯条温度升高，故C错误；
D．因为水的比热容大于酒精的比热容，所以质量、初温相同的水和酒精，放出相同热量
后混在一起后，根据
Q
t
cm
∆=可知，水的温度变化小，末温高，热量将从水传给酒精，故
D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 。

8．2020年11月23日嫦娥五号发射升空，12月17日圆满完成探月任务返回地面，关于它的说法下列错误的是（ ）
A ．发射时用的燃料热值越大，燃烧时放出的热量越多
B ．发射塔下大水池中装有水，利用水的比热容大特性
C ．发射时，发射塔周围出现大量白气，是液化形成的
D ．嫦娥五号返回器外表面的材料，具有良好的耐高温性和隔热性A
解析：A
A ．根据公式Q qm 放可知：燃料燃烧放出的热量除了与燃料的热值有关，还跟燃料的质量有关，故A 错误但符合题意；
B ．发射塔下大水池中装有水，就是利用水的比热容大，吸热能力强，吸收火箭升空时放出的大量热量，故B 正确但不符合题意；
C ．发射时，发射塔周围出现大量白气，是高温水蒸气遇冷，放热液化形成的，故C 正确但不符合题意；
D ．返回器外表面的材料，具有良好的耐高温性和隔热性，是为了防止返回器返回地球时与空气摩擦产生大量热量而被烧坏，故D 正确但不符合题意。

故选A。

9．四冲程汽油机工作循环中的某一个冲程如图所示，下列说法正确的是（）
A．该冲程是压缩冲程
B．该冲程的能量转化主要是内能转化为机械能
C．该冲程是吸气冲程
D．该冲程只排出废气，不发生能量的转化B
解析：B
由图可知，此工作循环中两气门关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动是做功冲程，在此冲程中内能转化为机械能。

故选B。

10．下列有关能量转化的说法错误的是（）
A．太阳能电池——太阳能转化为电能
B．热机工作——内能转化为机械能
C．电风扇工作——风能转化为机械能
D．水力发电——机械能转化为电能C
解析：C
A．太阳能电池可以将太阳能转化为电能，故A正确，不符合题意；
B．热机工作时，将内能转化为机械能来提供动力，故B正确，不符合题意；
C．电风扇工作时，是将电能转化为机械能，使扇叶转动，故C错误，符合题意；
D．水力发电时，是将水的机械能转化为电能，故D正确，不符合题意。

故选C。

11．下列关于比热容和热值的说法正确的是（）
A．物体的质量越大，它的比热容越大
B．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C．燃烧时放出热量多的燃料热值大
D．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关D
解析：D
A．物质的比热容是物质的一种性质，跟物质的种类和状态有关，跟质量无关，故A错误；
B．物质的比热容是物质的一种性质，跟物质的种类和状态有关，跟物体吸收或放出的热量无关，故B错误；
C．应为相同质量的物质，完全燃烧时放出热量多的燃料热值大，故C错误；
D．物质的比热容是物质的一种性质，跟物质的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无
关，故D正确。

12．下列说法中正确的是（）
A．钻木取火，是将内能转化成机械能
B．酒精燃烧，是将化学能转化为内能
C．电动机工作时，是将机械能转化为电能
D．对手机电池充电，是将化学能转化为电能B
解析：B
A．钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误；
B．酒精燃烧，是通过化学反应将酒精的化学能转化为内能，故B正确；
C．电动机工作时，消耗电能使转子转动，是将电能转化为机械能，故C错误；
D．对手机电池充电，电池相当于用电器，是将电能转化为化学能，故D错误。

故选B。

13．如图所示的四种飞行器中，利用流体压强与流速关系获得升力的是（）
A．飞机
B．热气球
C．飞艇
D．火箭A
解析：A
A．飞机的机翼上面凸起，下面平直，飞机升空时，流过机翼上方的空气流速大压强小，流过机翼下方的空气流速小压强大，便形成了向上的升力，故A符合题意；
B．热气球能在空中飞行，是因为气球内气体的密度比空气的密度小，热气球在空气中受到浮力大于或等于其重力，故B不符合题意；
C．飞艇能在空中飞行，是因为飞艇内的氦气密度比空气小，它受到的浮力大于重力，所以能在空中飞行，给C不符合题意；
D．火箭升空靠喷气产生的动力推动，火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D不符合题意。

故选A。

14．一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 ．
二、填空题
15．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 ）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℃℃℃ 16．如图是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中______图是做功冲程，另外一图是依靠飞轮的______来完成的冲程。

乙惯性
解析：乙 惯性
[1]甲排气孔开，故是排气冲程，而乙图活塞向下，进气口和出气口都关闭，故乙图是做功冲程。

[2]甲图是排气冲程，是依靠飞轮的惯性来完成的。

17．煤、石油等化石燃料燃烧越充分，热值_____（选填“越大”、“越小”或“不变”）；燃料燃烧时______能转化成____能，内燃机除做功冲程外其它三个冲程是利用飞轮的______来工作的。

不变化学内惯性
解析：不变 化学 内 惯性
[1]热值是物质的一种属性，与燃烧是否充分无关。

[2][3]燃烧时燃料的化学能转化成内能。

[4]内燃机工作中，除做功冲程是将内能转化为机械能，其它三个冲程是利用飞轮的惯性来工作的。

18．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。

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。

19．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。

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

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：
73732.9410J 1.4m 2.110J/m
Q V q ⨯===⨯放。

20．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。

三、解答题
21．某兴趣小组的同学用煤炉给 20kg 的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变
化的图线如图所示。

若在6min 内燃烧了1kg 煤，已知水的比热容为4.2×
103J/（kg·℃），煤的热值约为3×
107J/kg 。

则 (1)1kg 煤完全燃烧放出的热量是多少？
(2)经过6min 加热，水吸收的热量是多少？
(3)煤炉烧水时的效率是多少？
解析：(1) 3×107J ；(2) 5.04×106J ；(3)16.8%
解：(1)1kg 煤完全燃烧放出的热量
Q 放=m 煤q =1kg×3×107J/kg=3×107J
(2)水吸收的热量
Q 吸=cm 水(t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×
20kg×(80℃-20℃)=5.04×106J (3)煤炉烧水时的效率
675.0410J ==310J
Q Q η⨯⨯吸放=16.8%
答：(1)1kg 煤完全燃烧放出的热量是3×
107J ； (2)经过6 min 加热，水吸收的热量是5.04×106J ；
(3)煤炉烧水时的效率是16.8%。

22．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 ∆= 解析：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⎛
⎫- ⎪⎝⎭。

23．“垃圾分类，绿色环保”，合理分类并利用垃圾可以变废为宝。

某垃圾处理厂处理垃圾时，在一定条件下，1t 分类后的垃圾能“榨”出140kg 燃料油。

若某小区每天产生3t 垃
圾，[该燃料油的热值q =4.0×
107J/kg ，q 煤 =3×107J/kg ，c 水＝4.2×103J/（kg•℃）]。

求： (1)这3t 垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量；
(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤；
(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105 kg 的水吸收，则水的温度升高多少。

解析：(1)1.68⨯1010J ；(2)560kg ；(3)12℃
(1)这3t 垃圾“榨”出的燃料油质量为
3140kg 420kg m =⨯=
完全燃烧能释放的热量为
710420kg 4.010J/kg 1.6810J Q mq ==⨯⨯=⨯放
(2)根据热值计算公式可知，这些热量相当于完全燃烧煤的质量为
7101.6810J 56kg 3.010J/kg
0Q m q ⨯===⨯放
煤 (3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105kg 的水吸收，则水吸热的热量为
10930% 1.6810J 5.0410J Q Q η⨯⨯=⨯==放吸
根据吸热公式Q c m t =∆吸水可知
93512C 4.210J/(kg 5.0C 410J 1k 0)g
Q t c m ⨯︒⨯⋅=︒⨯∆==吸水 且有
20C 12C 32C<100C t t t ︒︒=+∆=+=︒︒末初
答：(1)这3t 垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放1.68⨯1010J 热量；
(2)这些热量相当于完全燃烧560kg 煤；
(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105 kg 的水吸收，则水的温度升高12℃。

24．利用燃烧酒精给水加热，使质量为2kg 的水温度升高30℃，73.010J/kg q =⨯酒精。

(1)求水吸收的热量是多少J ？
(2)若完全燃烧酒精产生的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧多少kg 的酒精？ 解析：(1)52.5210J ⨯；(2)0.0084kg
(1)根据比热容的公式可知，水吸收的热量
()354.210J/kg 2kg 30 2.5210J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯吸水℃℃
水吸收的热量是52.5210J ⨯。

(2)设需要完全燃烧酒精的质量是m 酒精，而Q Q =吸放，那么可得到
572.5210J 0.0084kg 3.010J/kg
Q m q ⨯===⨯放酒精酒精 需要完全燃烧酒精的质量是0.0084kg 。

答：(1)水吸收的热量是52.5210J ⨯；(2)完全燃烧酒精产生的热量全部被水吸收，需要完全燃烧酒精的质量是0.0084kg 。