新人教版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
2．电动汽车的电池决定了车辆能行驶的里程，工程上用“能量密度”来衡量电池的储电能力，它指的是电池单位质量所存储的电能，“能量密度”相当于我们学过的哪个物理量（）
A．热量B．热值C．内能D．比热容
3．以下现象中属于能量转移的是（）
A．启动汽车发动机，汽车向前开B．利用电饭煲烧饭
C．利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电 D．试管中的冷水放入热水中变热
4．2020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.
5．关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法（）
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能②在做功冲程中，是内能转化为机械能③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同；上述说法中正确的是（）A．只有①②③B．只有①③C．只有②④D．只有②③④
6．下列说法错误的是（）
A．热机的做功冲程是把机械能转化为内能B．汽车发动机用循环水冷却，是因为水的比热容大
C．不管热量、质量和温度如何变化，物质的比热容不变D．吸气冲程、压缩冲程、排气冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的
7．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
8．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9．关于热值和热机效率，下列说法正确的是（）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
B．使用热值更大的燃料，可以提高热机的效率
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D．燃料燃烧释放的热量越多，燃料的热值就越大
10．夜幕下的广场，孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯，这种滑板车在人的助力下可以滑行起来，同时轮子会发光，停下来时就不发光。

关于这种滑板车发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（）
A．机械能转化为电能，再转化为光能
B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能
D．光能转化为机械能，再转化为电能
11．如图是内燃机的某个冲程。

下列四种现象中与该冲程能量转化方式一致的是（）A．滚摆上升
B．火箭升空
C．钻木取火
D．山中瀑布
12．质量为5kg的汽油，用去一半后，剩下的汽油（）
A．密度、比热容、热值都变为原来的一半
B．密度不变，比热容、热值变为原来的一半
C．密度、比热容变为原来的一半，热值不变
D．密度、比热容、热值都不变
二、填空题
13．标准大气压下，将质量2kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是_______，小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗液，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气_______m3。

（已知水的比热容是4.2×103J（kg·℃），天然气的热值是3.2×107 J/m3）
14．一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内完成_____个工作循环，______个冲程，做功_______次。

15．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。

16．如图所示是某晶体熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可以判断：物体在t2时的内能______t3时的内能（选填“小于”、“等于”或“大于”）。

物理中将晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示。

已知冰的熔化热λ冰为3.36×106J/kg，若以一个酒精炉为热源，将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了14g酒精，酒精的热值为3×107J/kg。

则这些冰熔化时所吸收的热量为
_______J，酒精炉熔冰的效率为________。

17．某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时，每百公里的油耗量为6L。

假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是630N，则汽油机的效率是________%（已知汽油的热值是3.5×107J/L）。

18．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。

19．如图所示是汽油机的______冲程。

在压缩冲程中，是通过做功方式增加燃气的内能。

汽油机的转速为3000r/min，则ls内汽油机对外做功______次。

20．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 ）
三、解答题
21．今年11月开始，宜昌部分小区开始采用集中燃烧天然气供暖了，供暖时，燃烧天然气加热水，热水流经各户放出热量，再次回到锅炉被加热，反复循环以达到供暖作用。

集中供暖的热效率为80%，而各户独立供暖热效率仅为60%。

小明家房内空气质量为400kg 。

已知空气的比热容c 空气=1.0×103J/（kg·C ︒），请计算：
(1)房间内空气温度升高20C ︒需要吸收多少热量？
(2)在相同条件下，小明家独立供暖时一天需要8m 3的天然气，那么集中供暖一天需要多少m 3天然气？
22．某饰品加工厂用酒精喷灯加工饰品，张师傅在1min 内用去5g 酒精，被加工的一只质
量为36g 的铜饰品温度从20C ︒上升到1070C ︒。

已知铜的比热容为0.39×
103J/（kg•C ︒），酒精的热值为3×
107J/kg ，求： (1)铜饰品吸收的热量是多少？
(2)酒精完全燃烧产生的热量是多少？
(3)酒精喷灯的效率是多少？
23．据新华社报道，2020年4月8日，中国新疆塔里木盆地传来振奋人心的消息：人们新发现了储量达到2.28亿吨的石油，如图所示。

这一发现进一步证实了塔里木盆地下方富含
石油！石油燃烧时能释放出巨大的能量。

[已知c 水=4.2×
103J/（kg•℃），q 石油按4.4×107J/kg 计算]，求：
(1)200g 石油完全燃烧放出的热量多少J ？
(2)若这些热量的42%被水吸收，可以使多少kg 的水的温度升高40℃？
24．某探究小组在做“探究水的沸腾特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为200 g 的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精6g 。

已知c 水=4.2×
103 J/（kg·℃），q 酒精=3.0×107 J/kg 。

求： （1）水吸收的热量是多少？
（2）6g 酒精完全燃烧释放的热量是多少？
（3）此过程中酒精灯烧水的热效率。

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/m 3，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．如图是某电热水壶的铭牌。

使用该电热器将2kg 水从20C ︒加热到100C ︒，正常工作
情况下，电热水壶加热水的效率为80%，已知水的比热容c 水=4.2×103J/（kg·C ︒），求：
(1)水吸收的热量；
(2)如果这些热量通过燃烧煤气来获得，至少需要完全燃烧煤气的质量，已知煤气的热值q =4.2×107J/kg ；
(3)加热这壶水，电热水壶正常工作需要的时间。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．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。

2．B
解析：B
由题意可知“能量密度”的单位是J/m3，而热值的密度也是J/m3，所以“能量密度”相当于我们学过的热值。

故选B。

3．D
解析：D
A．启动汽车发动机，汽车向前开，是将内能转化为机械能，属于能量的转化，故A不符合题意；
B．利用电饭煲烧饭是将电能转化为内能，属于能量的转化，故B不符合题意；
C．利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电是将太阳能转化为内能，故C不符合题意；D．试管中的冷水放入热水中，由于热水的温度高于冷水的温度，会发生热传递，内能会从热水传递给冷水，属于能量的转移，故D符合题意。

故选D。

4．D
解析：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。

5．A
解析：A
【分析】
四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能；汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气；汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火。

汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故①②③正确；
汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故④错误。

故选A。

6．A
解析：A
A．热机的做功冲程是把内能转化为机械能，故A错误，符合题意；
B．汽车发动机用水冷却，是因为水的比热容较大，与其它物质相比较，在升高相同的温度能带走更多的热量，故B正确，不符合题意；
C．比热容是物质的自身的一种性质，与物质的种类有关，物质吸放热多少，质量及温度的变化不会影响到其比热容，故C正确，不符合题意；
D．热机的四个冲程，只有做功冲程是靠高温高压的气体推动活塞从而带动飞轮运动的，其它冲程都是靠飞轮的惯性来完成的，故D正确，不符合题意。

故选A。

7．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。

8．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。

故选D。

9．C
解析：C
【分析】
燃料的热值是指1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量；
在燃料燃烧时，提高用来做有用功的那部分能量能够提高热机的效率。

A．使燃料燃烧更充分，能够让燃料燃烧放出更加多的热，但不能改变燃料的热值，故A 错误；
B．在质量相同时，使用热值更大的燃料，能放出更加多的热量，但热机的效率不一定就高，故B错误；
C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故C正确；
D．燃料的热值与燃料的种类有无，与燃料燃烧放出热量的多少无关，故D错误。

故选C。

【点睛】
本题中等难度，主要考查燃烧的热值及热机效率的定义。

10．A
解析：A
人运动时具有机械能，而轮子发光需要电能，所以滑板车发光的能量转化是：机械能转化为电能，电能再转化为光能。

故A正确，BCD错误。

故选A。

11．B
解析：B
如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，因此是做功冲程，内能转化为机械能：A.滚摆上升时，质量不变，速度减小，高度增加，故将动能转化为了重力势能，故A不符合题意；
B．火箭升空时，将内能转化为机械能，故B符合题意；
C．钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为了内能，故C不符合题意；
D．瀑布是将水的重力势能转化为了水的动能，故D不符合题意。

故选B。

12．D
解析：D
密度、比热容、热值三个物理量，是从不同的角度来描述物质的特性，同种物质的密度、比热容、热值只与物质的种类和状态有关，是一般不发生变化的量，质量为5kg的汽油用去一半后，质量、体积发生变化，但剩下的汽油的密度、比热容、热值都不变，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

二、填空题
13．72×10501
解析：72×1050.1
[1]水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
[2]某次洗澡时水吸收的热量
Q吸′=cm′Δt′=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-24℃)=2.688×106J
天然气放出的热量
62.68810J ==84%Q Q η⨯吸
放=3.2×106J 消耗天然气体积
6733.210J 3.210J/m Q V q ⨯==⨯放
=0.1m 3 14．4010
解析：40 10
[1][2][3]汽油机飞轮每秒的转速为
1200r 20r/s 60s
= 而在一个工作循环内，飞轮转两圈，完成四个冲程，做功一次，所以每秒内，完成了10个工作循环，40个冲程，做功10次。

15．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。

16．小于168×10540
解析：小于 1.68×105 40%
[1]由图象知道，该晶体的熔点为0℃，熔化过程中物体继续吸收热量但温度不变，所以，物体在t 2时的内能小于在t 3时的内能。

[2]这些冰熔化时所吸收的热量
Q 吸=m 冰λ冰=50×10-3kg ×3.36×106J/kg=1.68×105J
[3]酒精完全燃烧释放的热量
Q 放=mq =14×10-3kg ×3×107J/kg=4.2×105J
则此酒精炉熔冰的效率
551.6810=10J 40%=100%40.2%10J
Q Q η⨯⨯⨯⨯=吸放 17．30
解析：30
汽油完全燃烧放出的热量
Q 放=Vq =6L ⨯3.5710⨯J/L=2.1810⨯J
因为汽车匀速行驶，所以汽车牵引力
F =f =630N
牵引力做功
W =Fs =630N ⨯100000m=6.3710⨯J
汽油机的效率
η=W Q 放=786.310J 2.110J
⨯⨯=30% 18．25
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。

19．做功25
解析：做功 25
[1]如图所示，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程。

[2]汽油机的转速为
3000r min 50r =
即飞轮1s 转50圈。

汽油机一个工作循环飞轮转2圈，经历四个冲程，对外做功一次，所以ls 内汽油机对外做功25次。

20．一样大比热容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⨯⨯⨯=⨯==
三、解答题
21．(1)8×
106J ；(2)6 (1)空气温度升高20C ︒需要吸收多少热量为
36 1.010J/kg 400 kg 20810J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯（℃）℃
(2)在相同条件下，房间一天需要的热量是一定的，即Q 吸是一样的，则
1122Q Q Q ηη==吸放放
所以
1221V q V q ηη=气气
所以集中供暖需要天然气为
3131228m 60%6m 80%
V V ηη⨯===气气 答：(1)房间内空气温度升高20C ︒需要吸收多少热量为8×
106J 。

(2)那么集中供暖一天需要多少6m 3天然气。

22．(1)14742J ；(2)1.5×105J ；(3)9.8﹪
(1)铜饰品吸收的热量为
()3300.3910J/kg C 3610kg 1070C-20C 14742J Q c m t t -=-=⨯⋅︒⨯⨯⨯︒︒=吸铜铜（）（）
(2)酒精产生的热量为
735310J/kg 510kg 1.510J Q qm -==⨯⨯⨯=⨯放酒精
(3)酒精喷灯的效率为
514742J 9.8%1.510J
Q Q η===⨯吸放 答：(1)铜饰品吸收的热量是14742J 。

(2)酒精完全燃烧产生的热量是51.510J ⨯。

(3)酒精喷灯的效率是9.8%。

23．(1) 8.8×l06J ；(2)22kg
解：(1)由题意知，q 石油=4.4×
107J/kg ，m 石油=200g=0.2kg ，根据热值公式Q 放=mq 放石76油石油 4.410J/k ==0.2kg g=8.810J Q m q ⨯⨯⨯
(2)石油燃烧放出热量的42%被水吸收
66吸放=42%=8.810J 42%=3.69610J Q Q ⨯⨯⨯⨯
根据比热容公式=Q cm t ∆知
6吸33.69610J ==22kg 4.J/（kg ℃）21040℃
Q m c t ⨯=∆⨯⨯ 答：(1) 200g 石油完全燃烧放出的热量8.8×
106J 。

(2)若这些热量的42%被水吸收，可以使22kg 的水的温度升高40℃。

24．(1)6.72×104 J ；(2)1.8×105 J ；(3)37.3％
解：(1)一个标准大气压下水的沸点为100 ℃，即需将水加热至100 ℃，水吸收的热量
Q 吸 =cm (t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×
104J (2)6g 酒精完全燃烧释放的热量 Q 放=m 酒精q 酒精=6×10-3kg×3.0×107J/kg=1.8×105 J
(3)此过程中酒精灯烧水的热效率
456.7210J 10010037.31.810J Q Q η⨯=⨯=⨯≈⨯吸
放％％％
答：(1)水吸收的热量是6.72×
104 J ； (2)6g 酒精完全燃烧释放的热量是1.8×105 J ；
(3)此过程中酒精灯烧水的热效率是37.3％。

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) 6.72×105J ；(2) 0.016kg ；(3)420s
(1)水吸收的热量是
()354.210J/kg C 2kg 80 6.7210J Q c m t =∆=⨯⋅︒⨯⨯=⨯水℃
(2)需要煤气的质量是
576.7210J 0.016kg 4.210J/kg
Q m q ⨯===⨯ (3)电热水壶加热电流做的功为
556.7210J 8.410J 80%Q
W η⨯===⨯ 电热水壶做功为时间为
5420s 080.40102J W
W t P =⨯== 答：(1)水吸收的热量为56.7210J ⨯。

(2)如果这些热量通过燃烧煤气来获得，至少需要完全燃烧煤气的质量为0.016kg 。

(3)加热这壶水，电热水壶正常工作需要的时间为420s 。