(易错题)初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试卷(含答案解析)

一、选择题
1．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
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．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
4．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
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
7．2020年2月25日，我国在酒泉卫星发射中心用捷龙一号运载火箭，以“一箭三星”的方式成功将“千乘一号01星”、“星时代-5”卫星和“天启二号”卫星发射升空，如图。

对此，下列说法正确的是（）
A．火箭加速上升时机械能不断增大
B．火箭加速上升时将动能不断转化为势能
C．火箭加速上升，将机械能转化为内能
D．卫星入轨后绕地球高速旋转，是将光能转化为动能
8．下列过程中，将内能转化为机械能的是（）
A．冬天搓手掌取暖的过程
B．水蒸气向上顶起水壶盖的过程
C．小孩沿滑梯下滑的过程
D．流星在大气层中穿行的过程
9．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
10．关于热机的效率，下列说法正确的是（）
A．一般情况下汽油机的效率比柴油机的高
B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量最多
11．下列关于能量转化和转移现象的说法中，错误的是（）
A．暖瓶塞跳起时，内能转化为机械能B．给蓄电池充电，电能转化为化学能C．内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能D．用热水袋取暖时，能量的形式发生变化12．如图，是酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（）
A．酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B．酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C．试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
二、填空题
13．内燃机的一个工作循环由吸气冲和程、压缩冲程、______、排气冲程四个冲程组成，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则汽油机每秒钟对外做功______次。

14．如下面图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出。

塞子被推出这一过程的能量转化与图______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）所示汽油机冲程的能量转化是一致的。

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做功______次。

15．完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为______J，若这些热量的30%被水吸收，可以将4kg的水由20℃加热到______。

[q天然气=4.2×107J/m3c水=4.2×103J/（kg℃）]
16．根据情境和题意填写答案：
(1)如图甲所示，手握修枝剪刀手柄末端，便可以轻松地剪断树枝。

这时修枝剪刀属于
_____（选填“省力”或“费力”）杠杆。

(2)如图乙所示，图中的装置相当于一个_____（填一种简单机械的名称）。

(3)汽油机工作时有四个冲程，如图丙所示是汽油机的______冲程。

(4)如图丁所示的是跳伞运动员正在匀速下落，能量转化过程是_________。

17．一台单缸四冲程柴油机在工作运行中，共消耗了5kg 的柴油，这些柴油完全燃烧放出
的热量是______J ，若此柴油机只做了6.27×
107 J 的有用功，则它的热机效率为______。

（q 柴油＝3.3×
107 J/kg ）
18．我国科学家首次在南海成功试采“可燃冰”，完全燃烧10dm 3的“可燃冰”最多可以使100kg 水的温度升高______℃（q 可燃冰=8.4×108J/m 3，c 水=4.2×103J/（kg ·C ））。

19．某品牌太阳能热水器保温储水箱储水120kg ，当储水箱中的水吸收的热量为2.52×
107J 时，水升高的温度为______℃，这些热量相当于效率为42%的燃气灶完全燃烧______m 3的
天然气放出的热量。

（天然气的热值q =4×
107J/m 3，c 水=4.2×103J/（kg•℃）） 20．汽油的热值是4.6×107J/kg ，完全燃烧210g 汽油能放出_______J 的热量；若这些热量全部被水吸收，可使_____kg 的水，从20℃升高到43℃。

一桶汽油和一杯汽油的热值_____（“相同”或“不同”）。

三、解答题
21．某天然气灶烧水的效率为40%，用此灶将质量为2kg ，温度为20℃的水加热至100℃，水的比热容为)3
4.210J kg ⨯⋅℃，天然气的热值为734.210J/m ⨯。

求： (1)水吸收的热量；
(2)消耗天然气的体积。

22．随着我国现代化进程加速，国家加大了对新能源汽车的推广力度，现有一辆质量为 2t
的国产品牌电动汽车，电池存储电能的容量为 60kW·
h ，已知在水平公路上以 20m/s 匀速直线行驶时，受到的阻力为重力的 0.03倍。

（g =10N/kg ）求：
(1)此时电动汽车牵引力做功的功率；（____）
(2)若用功率为 15kW 的充电桩对汽车电池充电，充满电需要的时间；（____）
(3)若在此速度下汽车最大续航里程为 300km ，则汽车的效率为_______%。

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。

24．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 ）
25．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？
26．12月22日，长征八号运载火箭首飞成功，将厦门大学“海丝一号”等5颗卫星准确送入轨道。

火箭离开发射台时，为了防止高温火焰对发射台的影响，“喷水降温系统”向火箭尾部火焰中心喷水20s ，喷水量为400t 。

(1)设喷出的水的温度都是从20℃升高到100 ℃，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）。

求水升温过程平均每秒吸收的热量。

(2)长征八号火箭一子级、二子级发动机分别采用煤油、液氢为燃料。

效率分别为1η、2η，煤油的热值为q 1 ，液氢的热值为q 2。

求它们做相等的有用功时各自燃烧煤油和液氢的质量之比。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．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 。

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．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。

4．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。

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．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。

7．A
解析：A
AC．火箭加速上升时，内能转化为机械能，机械能不断增大，故A正确，C错误；
B．火箭加速上升时，将内能转化为动能和重力势能，动能和重力势能都在不断增大，故B 错误；
D．卫星入轨和绕地球高速旋转，动能和重力势能不断相互转化，故D错误。

故选A。

8．B
解析：B
A．冬天搓手掌取暖的过程，该过程中机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．水蒸气向上顶起水壶盖的过程，该过程中水蒸气的内能转化为水壶盖的机械能，故B 符合题意；
C．小孩沿滑梯下滑的过程，该过程中摩擦生热，机械能转化为内能，故C不符合题意；D．流星在大气层中穿行的过程，该过程中摩擦生热，机械能转化为内能，故D不符合题意。

故选B。

9．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。

10．D
解析：D
A．一般情况下，柴油机的效率要高于汽油机的效率，故A错误；
B．热机效率越高，有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，所以在做功同样多的情况下消耗的能量越少，故B错误；
C．热机效率越高，有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，做功快说明功率大，热机效率和功率之间没有必然的联系，故C错误；
D．在热机损失的能量中，废气带走的能量最多，故D正确。

故选D。

11．D
解析：D
A．暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械，故A正确，A不符合题意；
B．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能。

故 B正确，B不符合题意；
C．内燃机的压缩冲程，活塞对混合气体做功，机械能转化为内能，故C正确，C不符合题意；
D．利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移，能量的形式不变，故D错误，D符合题意。

故选D。

12．C
解析：C
A．热值是物质的基本属性，与物质的种类和状态有关，与质量无关，故A错误；
B．酒精燃烧放出的热量一部分散失在空气中，一部分被试管吸收，大部分热量被水吸收，故B错误；
C．试管中的水，通热传递吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递方式来实现的，故C正确；
D．橡皮塞被冲开，是水蒸气对活塞做功，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相似，故D错误。

故选C。

二、填空题
13．做功冲程10
解析：做功冲程10
[1]内燃机一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

[2]飞轮转两圈，汽油机做功一次，而飞轮每秒的转速
1200r
v==
20r/s
60s
所以汽油机每秒对外做功10次。

14．C10
解析：C10
[1]用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，内部气体的内能增大，塞子被试管内水蒸气推出，气体的内能转化为塞子的机械能；这一过程的能量转化与热机的做功冲程一致，图C中火花塞点火，两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程。

[2]一台单缸四冲程汽油机，飞轮转两圈时对外做一次功，当转速是1200r/min即20r/s时，该汽油机每秒钟内完成做功10次。

15．94×106725
解析：94×10672.5
[1]由Q Vq =放知道，完全燃烧0.07m 3天然气释放的热量
Q 放=Vq 天然气=0.07m 3×4.2×107J/m 3=2.94×106J
[2]由=100%Q Q η⨯吸放
知道，水吸收的热量 Q 吸=ηQ 放=30%×2.94×106J=8.82×105J
由Q 吸=c 水m （t-t 0）知道，水的末温
0538.8210J 4.210J /kg 4kg
=20=72.5()Q t t c m =⨯⨯⋅⨯++吸水℃℃℃ 16．省力滑轮组吸气机械能转化为内能
解析：省力 滑轮组 吸气 机械能转化为内能
(1)[1]如图甲所示，手握修枝剪刀手柄末端，便可以轻松地剪断树枝，修枝剪刀在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。

(2)[2]滑轮是由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索（绳、胶带、钢索、链条等）所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械，如图乙所示，图中的装置相当于一个滑轮组，滑轮组是由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械，既可以省力也可以改变用力方向。

(3)[3]汽油机工作时有四个冲程，如图丙所示是汽油机的吸气冲程，进气阀打开，活塞向下运动，燃油和空气的混和物进入汽缸。

(4)[4]如图丁所示的是跳伞运动员正在匀速下落，高度下降、速度不变，机械能减小，通过摩擦做功将机械能转化为内能。

17．65×10838【分析】1知道柴油的质量和柴油的热值利用燃料完全燃烧放出的热量公式求出柴油完全燃烧放出的热量2根据可求得热机效率
解析：65×108 38%
【分析】
[1]知道柴油的质量和柴油的热值，利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q mq =放求出柴油完全燃烧放出的热量。

[2] 根据100%W Q
η=⨯可求得热机效率。

[1]柴油完全燃烧放出的热量
785kg 3.310J/kg 1.6510J Q mq ==⨯⨯=⨯放
[2]热机效率
786.2710J 100%100%38%1.6510J
W Q η⨯=⨯=⨯=⨯ 则它的热机效率为38%。

18．20
解析：20
由Q Vq =放知道，完全燃烧10dm 3 “可燃冰”放出的热量
Q 放=V 可燃冰q 可燃冰=10×10-3m 3×8.4×108J/kg=8.4×106J
当不计热损失时，水吸热最多（等于“可燃冰”燃烧放出的热量），水升高的温度最多，由Q cm Δt =知道，水最多升高的温度
638.410J ==20C 4.21(0J /kg 100kg
)Q t c m ⨯∆=︒⨯⋅⨯放
水水℃ 19．15
解析：1.5
[1]当储水箱中的水吸收的热量为2.52×107J 时，由ΔQ cm t =知道，水升高的温度 ()732.5210J Δ==50C 4.210J /kg 120kg
Q t cm ⨯=︒⨯⋅⨯吸℃ [2]根据题意知道，Q 吸=42%Q 放，又因为Q 放=Vq ，所以需要的天然气的体积
7373=1.542%2.5210J m 42%410J/m
Q V q ⨯⨯==⨯吸 20．66×106100相同
解析：66×106 100 相同
[1]完全燃烧210g 汽油放出的热量是
760.21kg 4.610J/kg 9.6610J Q mq ==⨯⨯=⨯放
[2]由题知
69.6610J Q Q ==⨯吸放
由Q cm t =∆吸，水的质量
639.6610J 100kg 4.210J(kg )(4320)
Q m c t ⨯===∆⨯⋅⨯-吸℃℃℃ [3]一桶汽油和一杯汽油的物质种类相同，都是汽油，所以热值不变。

三、解答题
21．(1)56.7210J ⨯；(2)0.04m 3
(1)水吸收的热量为 ()()354.210J kg 2kg 100 6.7210J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯吸水℃℃-20℃ (2)由100%Q Q η=⨯吸放得 100%Q qV η=
⨯吸 则
5373
6.7210J 0.04m 40% 4.210J/m Q V q η⨯===⨯⨯吸 答：(1)水吸收的热量为56.7210J ⨯；
(2)消耗天然气的体积为30.04m 。

22．2×104W 4h 83.3%
解：(1)汽车质量为
m =2t=2000kg
所受阻力为
0.030.030.03?2000kg?10N/kg=600N f G mg ===
因为汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，所以牵引力做功的功率为
4600N?20m/s=1.2?10W P F v fv ===牵
(2)电池存储电能的容量60kW?h W =，充满电需要的时间为
60kW?h ==4h 15kW
W t P =
冲 (3)汽车的效率为 36600N?300?10m =?100%=?100%==83.3%60?3.6?10J
W fs W W η有用
总总 答：(1)牵引力做功的功率是41.2?10W 。

(2)充满电需要的时间是4h 。

(3)汽车的效率为83.3%。

23．(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．(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/m 3×50×10-3m 3＝50kg
这段时间该热水器中的水吸收的热量
Q 吸＝c 水m Δt ＝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 ＝68.410J =30%Q η⨯吸
＝2.8×107 J (3)需完全燃烧煤的质量
m 煤＝772.810J =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。

25．(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%。

26．(1)6.72×109
J ；(2)2211q q ηη 解：(1)每秒喷水量为
4g 400t 20210k t 20
m ⨯=
== 水升温过程平均每秒吸收的热量 ()()3494.210210kg 10020 6.7210J ΔJ/kg Q cm t ⨯⨯⨯-⨯=⋅==⨯℃℃℃
(2)由题意可得
111222m q m q ηη=
解得
122211
m q m q ηη= 答：(1)水升温过程平均每秒吸收的热量6.72×
109J ； (2)它们做相等的有用功时各自燃烧煤油和液氢的质量之比2211q q ηη。