深圳宝安区龙丰学校初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试卷(有答案解析)

一、选择题
1．“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
2．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
3．下列关于热机的描述正确的是（）
A．汽油机和柴油机点火都靠的是火花塞
B．汽油机的活塞运动一个周期对外做一次功
C．柴油机比汽油机功率高，是因为它对空气的压缩比更大
D．热机在工作过程中，把活塞的内能转化为机械能
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．关于四冲程内燃机，下列说法中错误的是（）
A．热机效率越高，所做的有用功就越多
B．柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气
C．一个工作循环中活塞往复运动2次、曲轴转动2周
D．只有做功冲程是将内能转化为机械能
6．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
7．四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
8．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
9．如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法正确的是（）
A．汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油
B．甲是压缩冲程是将内能转化为机械能，丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C．该车内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D．活塞在汽缸内往复运动一次，该汽油机对外做功一次
10．礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。

使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。

对该过程的分析正确的是（）
A．罐内气体的内能不变
B．罐内气体分子热运动加剧
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
11．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
12．关于热机的效率，下列说法正确的是（）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
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．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________。

15．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。

16．李白的“炉火照天地，红星乱紫烟。

赧郎明月夜,歌曲动寒川”生动描述了工人边炼铜边唱歌的场景。

木炭可以炼铜是因为木炭火焰的温度高于铜的______点；冶炼过程，不断拉动风箱增加送风量可使木炭______，提高热效率。

17．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•℃）]。

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．如图所示的压缩空气引火仪，迅速下压活塞使棉花点燃，在此过程中是通过____的方式来改变空气内能的，此过程与四冲程汽油机的____冲程的能量转化相同。

若某汽油机在1s 内完成 20 个工作循环，则飞轮的转速为____r/min。

20．如图所示是蹦床运动，当运动员从高处下落过程中________能转化为动能；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的机械能转化为蹦床的________势能。

三、解答题
21．燃气灶烧水时，把质量为2kg 初始温度为30℃的水加热到80℃，共燃烧了0.015m 3天
然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为4.2×
103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107J/m 3。

求此过程中：
(1)水吸收的热量；
(2)天然气完全燃烧放出的热量；
(3)燃气灶烧水时的效率。

22．用燃气灶既方便又环保，一般的燃气灶正常工作时，15min 可使一壶质量为4kg ，温度
为43℃的水沸腾，在某市水的沸点约为93℃，[水的比热容是4.2×
103J/（kg·℃）]求： (1)水吸收的热量是多少？
(2)若燃气灶放出的热量50%被水吸收，燃气灶实际放出的热量为多少？
(3)烧开这壶水至少需要多少天燃气？（若天然气的热值为4×107J/m 3）
23．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg 的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg 。

求
(1)经过4min 时间加热，水所吸收的热量。

(2)若煤炉烧水时的热效率为5%，则4min 内了燃烧了多少kg 的煤？
24．2020年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。

(1)将2kg 初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃，需要吸收多少热量？
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？（天然气热值为734.210J /m ⨯，水的比热容为34.210J /(kg )⨯⋅℃）
25．汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展。

某型号四轮汽车质量为1.6×
103kg ，每个轮子与地面的接触面积为0.02m 2，当它以60km/h 的速度在平直路面上匀速行驶时，受到的阻力为600N ，每行驶100km 消耗汽油量为8L 。

完全燃烧1L 汽油释放的能量为3.7×
107J （取g=10N/kg ）。

求： (1)汽车静止时对路面的压强；
(2)汽车以60km/h 的速度匀速行驶时，牵引力的功率；
(3)汽车以60km/h 的速度匀速行驶时，汽车的效率。

26．某时刻太阳垂直照射地面时的热量辐射值为600J/（s·
m 2），热量辐射值的含义是单位面积上每秒钟辐射到的能量。

某同学自制了一个吸热面积S =0.5m 2的太阳能集热器，集热器中装满水，水的质量是2kg ，温度为20℃，将其静置地面上让阳光垂直照射7min ，测得
水温变为23℃，水的比热容c =4.2×103 J/（kg·℃）。

求：
(1)集热器中的水吸收的热量；
(2)此集热器的太阳能利用率（有效利用的内能与辐射到集热器上太阳能的比值）。

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一、选择题
1．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。

2．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。

3．C
解析：C
A．柴油机是直接把空气和油的混合气体压缩到燃点，自动着火，称之为压燃式，故A错误；
B．四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，只有做功冲程对外做功一次，故B错误；
C．柴油机热效率更高，虽然柴油的燃烧值比汽油略低一点，但每一次喷入的燃料能比汽油机更充分的燃烧（因为压缩比高），热效率几乎达到了40%，这是汽油机不能企及的，故C正确；
D．热机在工作过程中，燃气的内能转化为活塞运动的动能，故D错误。

故选C。

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
A．内燃机所做总功一定时，效率越高，则做的有用功越多，故A 错误，符合题意；B．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气，故B正确，不符合题意；
C．一个工作循环中活塞往复运动2次、曲轴转动2周，对外做功一次，故C正确，不符合题意；
D．内燃机在做功冲程将内能转化为机械能，故D 正确，不符合题意。

故选A。

6．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。

7．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。

8．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。

9．C
解析：C
A．汽油机吸气冲程汽缸吸进物质是汽油和空气的混合物，故A错误；
B．甲是压缩冲程是将机械能转化为内能，丁是做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误；
C．该车内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙，故C正确；
D．活塞在汽缸内往复运动两次，该汽油机对外做功一次，故D错误。

故选C。

10．D
解析：D
AC．在喷出礼花的过程中，罐内的压缩气体对礼花做功，气体内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，故A错误，C错误；
B．罐内气体内能减少，温度降低，分子热运动变缓，故B错误；
D．汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，故D正确。

故选D。

11．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。

12．B
解析：B
A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。

B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；
C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；
D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。

故选B。

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．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 15．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。

16．熔充分燃烧
解析：熔 充分燃烧
[1]铜熔化的条件是，达到熔点，继续吸热；热传递的条件是有温度差，热传递的方向是从高温物体向低温物体，所以木炭可以炼铜是因为木炭火焰的温度高于铜的熔点。

[2]燃烧需要充足的氧气，不断拉动风箱增加送风量可使木炭与氧气充分接触，使木炭充分燃烧。

17．14×106614
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 ⨯==+=⨯⋅⨯
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．做功压缩2400
解析：做功 压缩 2400
[1][2]压缩空气引火仪中迅速下压活塞使棉花点燃，在此过程中是通过外力做功，压缩体积的方式改变空气的内能，机械能转化为内能，此过程与四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同。

[3]四冲程汽油机做功1次时，飞轮转2圈，完成4个工作循环；若某汽油机在1s 内完成20个工作循环，则飞轮的转速为40r/s ，即2400r/min 。

20．重力势能弹性
解析：重力势能 弹性
[1]蹦床运动员在下落过程中质量不变，高度不断减小，速度越来越快，所以重力势能不断减小，动能不断增加，因此，此过程是重力势能转化为动能。

[2]运动员与蹦床接触后，运动员的质量不变，速度越来越小，动能不断地减小；运动员与蹦床接触后蹦床发生形变越来越大，床的弹性势能越来越大，所以在这个过程中动能转化为蹦床的弹性势能。

三、解答题
21．(1)4.2×105J ；(2)1.26×106J ；(3)33.3%
解：(1)水吸收的热量
Q 吸=cm Δt =4.2×103J/(kg·℃)×
2kg×(80℃-30℃)=4.2×105J (2)天然气完全燃烧放出的热量
Q 放=Vq =0.015m 3×8.4×107J/m 3=1.26×106J
(3)燃气灶烧水时的效率
564.210J ==1.2610J
Q Q η⨯⨯吸放≈33.3% 答：(1)水吸收的热量是4.2×
105J ； (2)天然气完全燃烧放出的热量是1.26×106J ；
(3)燃气灶烧水时的效率是33.3%。

22．(1)8.4×105J ；(2)1.68×106J ；(3)0.042m 3
解：(1)水吸收的热量
354.210J/(kg )4kg (9343)=8.410J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-⨯吸℃℃℃
(2)根据100%Q Q η=⨯吸放
可知，燃烧煤气放出的热量 568.410J =1.6810J 50%Q Q η⨯==⨯吸
放 (3)烧开这壶水需要的天然气为
63731.6810J =0.042m 410J/m
Q V q ⨯==⨯放 答：(1)水吸收的热量是8.4×
105J ； (2)燃气灶实际放出的热量为1.68×106J ；
(3)烧开这壶水至少需要0.042m 3天燃气。

23．(1)2.1×106J ；(2)1.4kg
解：(1)经过4min 时间加热，水温由20℃升高到70℃，水所吸收的热量
Q 吸=cm （t ﹣t 0)=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（70℃﹣20℃)=2.1×106J
(2)由Q Q η=吸放
得煤燃烧需放出热量 672.110J =4.210J 5%Q Q η⨯==⨯吸
放 由Q 放=mq 得，燃烧煤的质量
774.210J 1.4kg 310J
Q m q ⨯===⨯放
煤 答：(1)经过4min 时间加热，水吸收2.1×106J 热量；
(2)若煤炉烧水时的热效率为5%，则4min 内了燃烧了1.4kg 的煤。

24．(1)6.72×105J ；(2)0.04m 3
(1)水吸收的热量
Q 吸=c 水m 水(t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
(2)天然气放出的热量 Q 放=56.7210J =40%Q η⨯吸
=1.68×106J 需要天然气的体积
6731.6810J 4.210J/m
Q V q ⨯==⨯放
=0.04m 3 答：(1)水需要吸收6.72×105J 热量；
(2)烧开这壶水需要燃烧0.04m 3天然气。

25．(1)2×105Pa ；(2)1.0×104W ；(3)20.3%
解：(1)汽车对地面压强 35-221.610kg 10N/kg =210Pa 4210m
F mg P S S ⨯⨯===⨯⨯⨯
(2)牵引力功率
450600N m/s=1.010W 3
W P Fv fv t ====⨯⨯ (3)若汽车行驶100km ，汽油燃烧放出的热量
Q =3.7×107J/L×8L=2.96×108J 汽车牵引力做的功
W=Fs=fs =600N×105m=6×107J
汽车的效率
78610J 100%20.3%2.9610J
W Q η⨯==⨯≈⨯ 答：(1)汽车静止时对路面的压强为2×
105Pa ； (2)牵引力的功率为1.0×104W ；
(3)汽车的效率为20.3%。

26．(1)2.52×104J ；(2)20%
解：(1)集热器中的水吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)= 4.2×103J/(kg·℃)×
2kg×(23℃-20℃)=2.52×104J (2)辐射到集热器上太阳能
Q 辐=0.5m 2×600J/(s·m 2)×7×60s =1.26×105J
此集热器的太阳能利用率
η=452.5210J =1.2610J
Q Q ⨯⨯吸辐=20% 答：(1)集热器中的水吸收的热量是2.52×
104J ； (2)此集热器的太阳能利用率是20%。