河北石家庄二中人教版初中物理九年级全一册第二章内能的应用经典题(培优专题)

考试范围：xxx；满分：***分；考试时间：100分钟；命题人：xxx 学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________
一、选择题
1．如图所示，甲、乙两图中的装置是研究不同物质的热值实验、下列说法正确的是
（）
A．甲、乙两装置实验时，需要保持加热时间相同
B．甲、乙两装置中液体升高的温度越高，燃料的热值越大
C．甲、乙两装置实验时，不需要保持液体质量相同
D．甲、乙两装置实验时，不需要保持燃料质量相同
2．2020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
3．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
4．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
5．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
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．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
8．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
9．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
10．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
11．下列有关热机的说法中不正确的是（）
A．热机效率不能达到100%
B．一般采用增大热机功率的方法来提高热机的效率
C．热机的效率越高，在输出同样功的情况下，消耗燃料越少
D．热机的大量使用会造成环境污染
12．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
13．周末，小明同学在家与父母一起做清洁卫生，美化家居环境。

小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中
A．扫帚对果皮做功改变了果皮的内能
B．扫帚对果皮做功消耗了扫帚的内能
C．小明对扫帚做功改变了扫帚的内能
D．小明对扫帚做功消耗了体内的化学能
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
二、填空题
15．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况______（选填“有关”或“无关”）；下水管道疏通剂的工作原理是与水发生化学反应，生成高温、高压气体，气体膨胀将管道疏通。

高温、高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的______冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min，它在1s内，汽油机完成______个冲程，对外做功______次。

16．爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳，小明发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是因为水的______比沙子的大；汽车是依靠发动机（汽油机）工作时______冲程获得动力的；如图所示，汽油机正在进行的是______冲程。

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。

18．现有0.1kg 的无烟煤在炉中完全燃烧，放出的热量是___________J ，这些热量只有42%被水吸收，能使10kg 的30℃的水温度升高到___________℃[q 无烟煤=3.14×107J/kg ，c 水=4.2×103J/（kg •℃）]。

19．用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断向上振动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同，即由内能转化为______能；若天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，若在1标准大气压下把4kg 的水从30℃加热至沸腾，需完全燃烧______m 3天然气。

（c 水＝4.2×103J/（kg•℃），q 天然气＝4×107J/m 3）
20．太阳能热水器是通过__________方式使水的内能增加。

小红家的太阳能热水器内装有60kg 的水，某天阳光照射5小时后，热水器内水温从20℃升高到70℃，则水吸收的太阳能为__________J ，这些水若改用天燃气加热升高同样的温度，天燃气完全燃烧放出的热量70%被水吸收，则需要消耗__________m 3的天燃气（c 水＝4.2×103J/(kg•℃)，q ＝4×107J/m 3）
三、解答题
21．一款新型汽车以某一速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离，消耗了2kg 汽油，其发动机的效率为30%，则在这段运动过程中，[已知：汽油的热值为7
4.610J/kg ⨯，水的比热容为34.210J/(kg )⨯⋅℃，环境为1标准大气压]求：
(1)汽油完全燃烧放出的热量；
(2)该汽车发动机做的有用功；
(3)若发动机耗损的能量全部被初温25℃质量200kg 的水吸收，则水升高的温度。

22．如图所示，用叉车把重为G =1000N 的物体从A 点竖直向上举高拉至B 点，叉车所用的燃料油的热值q =4.0×107J/kg ，叉车的综合效率为10%；叉车发生故障时，工人用平行于斜面的拉力F =500N 把物体沿斜面从C 点匀速拉至与B 等高的 D 点。

相关距离如图，求：
(1)叉车将物体从A 点竖直向上举高拉至B 点做的有用功；
(2)若连续提升40个这样的物体，叉车消耗的燃料油质量；
(3)工人用斜面拉物体时的机械效率。

23．空气能热水器节能、高效、安全、环保，其工作原理是压缩机运转时，制冷剂汽化吸收空气中的热量，到冷凝器液化放热，释放的热量传递给水箱中的水，使水温升高。

如图所示的空气能热水器，其制热能效比（即：制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1。

(1)若某同学洗一次澡用水30kg，则这些水温度由20℃升高到50℃吸收的热量是多少？（c
3J/（kg·℃））
水=4.2×10
(2)若这些热量分别由空气能热水器、热效率为90%电热水器提供，则空气能热水器压缩机所耗电能比电热水器所耗电能减少了多少？
24．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】
一、选择题
1．B
2．C
3．D
4．A
5．B
6．A
7．C
8．C
9．C
10．D
11．B
12．A
13．D
14．A
二、填空题
15．无关做功4010
16．比热容做功做功
17．25
18．14×106614
19．机械0049
20．热传递126×107045
三、解答题
21．
22．
23．
24．
【参考解析】
一、选择题
1．B
解析：B
研究不同物质的热值实验中，采用了控制变量法，需要控制燃料的质量相同；为了比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，液体升高的温度越高，燃料的热值越大。

实验中不需要控制燃料的加热时间相同，一定要让两种液体完全燃烧，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

2．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 。

3．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 。

4．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 。

5．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 。

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．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。

8．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。

9．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。

10．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。

11．B
解析：B
A ．任何机械的效率都不可能达到100%，故A 正确，不符合题意；
B ．功率和效率是完全不同的两个物理量，它们之间没有任何关系，故B 错误，符合题意；
C ．热机输出同样功指的是做的有用功相同，效率越高说明做的总功越少，则消耗燃料越少，故C 正确，不符合题意；
D ．热机的燃料燃烧会产生大量有毒气体，所以热机的大量使用会造成环境污染，故D 正确，不符合题意。

故选B 。

12．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 。

13．D
解析：D
小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中，小明对扫帚做功消耗了体内的化学能并将其转化为扫帚的机械能；扫帚运动时对果皮做功，果皮运动，在此过程中改变了扫帚与果皮的机械能；故D 符合题意。

故选D 。

14．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．无关做功4010
解析：无关 做功 40 10
[1]燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与燃料质量多少和有无充分燃烧无关。

[2]由题意知，高温、高压气体疏通管道的过程是将内能转化为机械能的，相当于四冲程汽油机的做功冲程。

[3][4]汽油机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两转，只做一次功。

该汽油机飞轮的转速为1200r/min ，即每秒20转，故在1s 内，汽油机完成40个冲程，对外做功10次。

16．比热容做功做功
解析：比热容 做功 做功
[1]水的比热容比沙子大，吸热后沙子升温较快，所以沙子烫脚，海水却是凉凉的。

[2]汽车是依靠发动机的做功冲程把内能转化为机械能获得动力的。

[3]如图所示，进气门、排气门关闭，活塞向下运动，汽油机正在进行的是做功冲程。

17．25
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。

18．14×106614
解析：14×106 61.4
[1]0.1kg 的无烟煤在炉中完全燃烧，放出的热量是
Q 放=q 无烟煤m =3.14×107J/kg ×0.1kg=3.14×106J
[2]被水吸收的热量
Q 吸=Q 放η=3.14×106J ×42%=1.3188×106J
根据公式Q=cm (t 2-t 1)10kg 的30℃的水温度升高
6吸213水 1.318810J +30℃61.4℃4.210J （kg ℃）10kg
Q t t c m ⨯==+=⨯⋅⨯19．机械0049 解析：机械 0.049
[1]水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能。

[2]在标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量为
364.210J/(kg C)4kg (100C 30C) 1.17610J Q c m t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒︒=⨯吸水水-
由天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收可知
60%Q Q η==放吸
则天然气完全燃烧放出的热量
661.17610 1.9660%60J 0J %
1Q Q ⨯=⨯==吸放 由Q 放＝Vq 得天然气的体积
63731.9610J 0.049m 410J/m
Q V q ⨯===⨯气天然气放20．热传递126×107045 解析：热传递 1.26×107 0.45
[1]太阳热水器内的水吸收热量，温度升高，是通过热传递方式使水的内能增加。

[2]水吸收的热量（水吸收的太阳能）
Q 吸＝c 水m （t ﹣t 0）＝4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（70℃﹣20℃）＝1.26×107J
[3]由100%Q Q η=⨯吸放
可得，天然气完全燃烧释放的热量 771.2610J 1.810J 70%Q Q η⨯===⨯吸
放 由Q ＝Vq 可得，需要消耗天然气的体积
7373
1.810J 0.45m 410J /m Q V q ⨯===⨯放
三、解答题
21．
(1)9.2×107J ；(2)2.76×107J ；(3)75℃
解：(1)汽油完全燃烧放出的热量 772kg 4.610J /kg 9.210J Q mq ==⨯⨯=⨯放
(2)根据100%W Q η=⨯有放
得有用功 7730%9.210J 2.7610J W Q η==⨯⨯=⨯放有
(3)由
ΔQ cm t =吸，(1)Q Q η=-吸放
得水升高的温度
()73(1)(130%)9.210J Δ76.74.210J /kg 200kg
Q t cm η--⨯⨯=
=≈⨯⋅⨯放℃℃ 水的末温 0Δ2576.7101.7t t t =+=+=℃℃℃
因为t 大于1标准大气压水的沸点是100℃，因此只升温到100℃，则水升高的温度
Δ1002575t =-'=℃℃℃
答：(1)汽油完全燃烧放出的热量是9.2×
107J ；
(2)该汽车发动机做的有用功是2.76×107J ；
(3)若发动机耗损的能量全部被初温25℃质量200kg 的水吸收，则水升高的温度是75℃。

22．
(1)3000J ；(2)0.03kg ；(3)75%
解：(1)叉车将物体从A 点竖直向上举高拉至B 点做的有用功
1000N 3m 3000J W Gh ==⨯=有
(2)若连续提升40个这样的物体，叉车需要做的总有用功
540403000J 1.210J W W =⨯=⨯=⨯总有有 根据W Q
η=可知，叉车消耗的燃料油释放的总热量 561.210J 1.210J 10%
W Q η⨯===⨯总有
根据Q mq =可知，叉车消耗的燃料油质量
67g 4.001.J 21/0J g
k 10.03k Q m q ⨯===⨯ (3)工人用斜面拉物体时的机械效率
3000J 100%100%100%75%500N 8m
W W W Fs η=⨯=⨯=⨯=⨯有有总 答：(1)叉车将物体从A 点竖直向上举高拉至B 点做的有用功是3000J ；
(2)若连续提升40个这样的物体，叉车消耗的燃料油质量为0.03kg ；
(3)工人用斜面拉物体时的机械效率是75%。

23．
（1）3780000J ；（2）3255000J
解：(1)水温度由20℃升高到50℃吸收的热量
Q 吸=cm t =4.2310⨯J/kg·℃⨯30kg ⨯(50℃-20℃)= 3780000J
(2) 由空气能热水器制热能效比（即：制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1知：Q 吸=4W ，空气能热水器压缩机所耗电能
W 13780000J 44Q =
==吸945000J 电热水器所耗电能
W 2=3780000J 420000090%Q η=
=吸
J 空气能热水器压缩机所耗电能比电热水器所耗电能减少了
W =W 2-W 1=4200000J -945000J=3255000J
答：(1) 水温度由20℃升高到50℃吸收的热量是3780000J ；
(2) 气能热水器压缩机所耗电能比电热水器所耗电能减少了3255000J 。

24．
(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%。