单元练必考题初中九年级物理第十四章内能的利用经典测试题含答案解析.docx
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单元练必考题初中九年级物理第十四章内能的利用经典测试题含答案解析
一、选择题
1．实验室里的一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精（ ）
A．密度、比热容、热值都不变
B．密度、比热容、热值都变为原来的一半
C．密度不变，比热容、热值变为原来一半
D．密度、比热容变为原来一半，热值不变A
解析：
A
密度是物质的一种性质，它的大小与质量、体积无关；比热容是物质的一种性质，与质量的变化无关；热值是燃料的特性，不随质量的变化而变化；所以实验室里的一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精密度、比热容、热值都不变。
故选A。
2．下列说法中正确的是（ ）
A．一个物体的温度若保持不变，其内能可能会改变
B．一个物体如果从外界吸收热量，其温度一定会升高
C．某种燃料的热值越大，则燃烧时放出的热量就越多
D．1千克燃料用去一半，剩下的燃料热值及比热容均减半A
解析：
A
A．晶体熔化过程和液体沸腾过程，吸收热量，内能增大，但温度保持不变，故A正确；
B．晶体熔化过程和液体沸腾过程，吸收热量，内能增大，但温度保持不变，故B错误；
C．燃料燃烧放出热量的多少不仅和燃料的热值有关还和燃料燃烧质量有关，故C错误；
D．热值是燃料本身的一种性质，比热容是物质本身的一种性质，1千克燃料用去一半，剩下的燃料热值及比热容均不变，故D错误。
故选A。
3．2020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。
4．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。
5．如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，对水加热。
一段时间后，塞子受到水蒸气的压力会冲出去，这个过程与下图所示汽油机的四个冲程原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
C
解析：
C
在如图实验中，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
A．如图，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，不涉及能量转化，与上述过程原理不同，故A不符合题意；
B．如图，进气门、排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能，与上述过程原理不同，故B不符合题意；
C．如图，进气门、排气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，内能转化为机械能，与上述过程原理相同，故C符合题意；
D．如图，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，不涉及能量转化，与上述过程原理不同，故D不符合题意。
故选C。
6．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。
7．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。
8．下列是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中内能转化为机械能的是（ ）
A．
B．
C．
D．
C
解析：
C
A．由图可知，进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下，是吸气冲程，没有能量的转化，故A不符合题意；
B．由图可知，进气阀、排气阀关闭，活塞向上，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．由图可知，进气阀、排气阀关闭，活塞向下，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D．由图可知，进气阀关闭，排气阀打开，活塞向上，是排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。
故选C。
9．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。
10．一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．10kWB．15kWC．20kWD．1200kWA
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
可得
；
那么这台汽油机的功率是
故选A．
二、填空题
11．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3.2×107J/m3）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
=3.2×106J
消耗天然气体积
=0.1m3
12．一台四冲程汽油机，图中表示的是其中的______冲程。
已知所用汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧500g汽油所释放的热量是______J，不计热量损失，这些热量可以使460kg、20℃的水，温度升高______℃。
[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，（保留1位小数）如果该汽油机每秒钟对外做功30次，则飞轮的转速是______r/min。
做功23×1071193600
解析：
做功2.3×10711.93600
[1]由图可知，两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，可判断是做功冲程。
[2]根据热值计算公式可知
[3]根据吸热公式可知
此时
[4]如果该汽油机每秒钟对外做功30次，则每秒钟30个工作循环，每秒钟飞轮转动60周，则飞轮的转速是60r/s即3600r/min。
13．如图所示为热水与冷水混合后温度随时间变化的图像，若热水的质量为10kg，则在400s时间内热水放出的热量为______J，若这些热量通过燃烧酒精获得，则需要酒精的质量为______g（不计热量损失）（
）。
26×10642
解析：
26×10642
[1]400s时间内热水放出的热量
[2]若这些热量通过燃烧酒精获得，则需要酒精的质量
14．一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6.27×107J的有用功，则它的热机效率为______。
（q柴油＝3.3×107J/kg）
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：
65×10838%
【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。
[1]柴油完全燃烧放出的热量
[2]热机效率
则它的热机效率为38%。
15．如图甲所示是汽油机工作时的______冲程，这一过程中气缸里气体的内能______，汽油机工作原理是图中的______图。
压缩增大丙
解析：
压缩增大丙
[1][2]甲图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程，即内能增大。
[3]乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。
是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。
丙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能，是汽油机工作原理。
16．用煤气灶将2kg的水由20℃加热到70℃，需要吸收_____J的热量，这些热量相当于完全燃烧_____kg天然气放出的热量。
此时，壶口上方的水蒸气会形成“白气”，在此过程中水蒸气的内能_____（增大/不变/减小）。
[c水=4.2×103J/（kg•℃），q天然气=8.4×107J/kg]。
2×1050005减小
解析：
2×1050.005减小
[1]水吸收的热量
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg⋅℃）×2kg×（70℃−20℃）=4.2×105J
水吸收的热量为4.2×105J。
[2]由题知，Q放=Q吸=4.2×105J，由Q放=mq得需要完全燃烧天然气的质量
m′=
=
=0.005kg
需要天然气的质量是0.005kg。
[3]壶口上方的水蒸气遇冷液化小水珠飘散在空中，即“白气”，在此过程中放出热量，水蒸气的内能减小。
17．“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。
利用太阳能将2000kg的水从15℃加热到50℃，可以至少节约______kg烟煤。
[烟煤的热值为2.94×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]10
解析：
10
加热水需要太阳能为
节约煤
18．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______m3的天然气放出的热量。
（天然气的热值q=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃））15
解析：
1.5
[1]当储水箱中的水吸收的热量为2.52×107J时，由
知道，水升高的温度
[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
19．如图所示的四幅图，甲、乙实验中与汽油机压缩冲程原理相同的是图___________所示的演示的实验；丙、丁两图中表示汽油机做功冲程的是图___________。
一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒内做功___________次，汽油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧200g汽油放出的热量为___________J。
乙丙2092×106
解析：
乙丙209.2×106
[1]甲图对试管中的水加热，加快水的汽化，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能，与汽油机做功冲程原理相同；乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。
是通过对物体做功来增大物体内能的，将机械能转化为内能的过程，与汽油机压缩冲程原理相同。
[2]丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能；丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
[3]汽油机飞轮转速是
2400r/min=40r/s
所以此汽油机每秒钟转40圈，可完成20个工作循环，80个冲程，对外做20次功。
[4]汽油完全燃烧放出的热量
20．小东通过调查得知，普通人家日均消耗天然气0.2m3，这些天然气完全燃烧放出的热量是________J。
若用这些天然气烧水，可将________kg水温度升高50℃。
[不计热量损失，q天然气＝4.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]4×10640
解析：
4×10640
[1]这些天然气完全燃烧放出的热量是
[2]根据
可得
三、解答题
21．小明用干木柴进行烧水，完全燃烧5kg干木柴，使初温为20℃、50kg的水升高了40℃。
已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg。
求：
（1）干木柴完全燃烧所放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）该过程干木柴燃烧效率。
解析：
（1）6×107J；
（2）8.4×106J；（3）14%
（1）干木柴完全燃烧放出的热量
Q放=mq=5kg×1.2×107J/kg=6×107J
（2）由
知道，水吸收的热量
（3）该过程干木柴燃烧效率
答：
（1）干木柴完全燃烧所放出的热量是6×107J；
（2）水吸收的热量是8.4×106J；
（3）该过程干木柴燃烧效率是14%。
22．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？
解析：
（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﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（70℃﹣20℃）=2.1×106J
（2）由
得煤燃烧需放出热量
由Q放=mq得，燃烧煤的质量
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。
23．某中学为学生供应开水，用锅炉将100kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了3kg的无烟煤。
水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg。
求∶
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）锅炉此次烧水的热效率是多少？
解析：
（1）3.36×107J；
（2）1.02×108J；（3）33%
（1）锅炉内的水吸收的热量是
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是
（3）锅炉此次烧水的热效率是
答：
（1）锅炉内的水吸收的热量是
；
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是
；
（3）锅炉此次烧水的热效率是33%。
24．一辆汽车在长为45km的新建大桥上进行测试，汽车的总质量为1.6t，以90km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.1倍，全程消耗了5kg的汽油，求汽车通过大桥：
（q油=4.6×107J/kg）
（1）所需的时间。
（2）牵引力做的功。
（3）汽油机的效率。
（计算结果精确到0.1%）
解析：
（1）0.5h；
（2）7.2×107J；（3）31.3%
解：
（1）所需的时间
（2）因为匀速，所以牵引力等于阻力为
F=f=0.1mg=0.1×1.6×103kg×10N/kg=1.6×103N
牵引力做的功
W=Fs=1.6×103N×45×103m=7.2×107J
（3）汽油燃烧放热
Q=m1q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
汽油机的效率
答：
（1）所需的时间0.5h；
（2）牵引力做的功7.2×107J；
（3）汽油机的效率31.3%。
25．焚烧生活垃圾是综合利用垃圾的一种方法。
若完全燃烧2kg生活垃圾产生的热量用来烧水，1标准大气压下可使25kg的冷水温度升高40℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），生活垃圾的热值约为3.0×106J/kg，求：
（1）完全燃烧2kg生活垃圾可以放出的热量；
（2）此过程中水吸收的热量；
（3）此过程中的烧水效率。
解析：
（1）6×106J；
（2）4.2×106J；（3）70%
解：
（1）生活垃圾完全燃烧时放出的热量
Q放＝qm＝3.0×106J/kg×2kg＝6×106J
（2）水吸收的热量
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg·℃）×25kg×40℃＝4.2×106J
（3）此过程烧水时的效率
η＝
×100%＝70%
答：
（1）完全燃烧2kg生活垃圾可以放出的热量为6×106J；
（2）此过程中水吸收的热量为4.2×106J；
（3）此过程中的烧水效率为70%。
26．小明家用天然气灶烧水，燃料0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3。
求：
（1）水吸收的热量Q吸；
（2）0.5m3的天然气完全燃料放出的热量Q；
（3）燃气灶的效率η。
解析：
（1）2.1×107J；
（2）3.5×107J；（3）60%
解：
（1）由
知道，水吸收的热量
Q吸＝cm（t-t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（70℃-20℃）＝2.1×107J
（2）由
知道，天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝qV＝7.0×107J/m3×0.5m3＝3.5×107J
（3）由
知道，燃气灶的效率
答：
（1）水吸收的热量是2.1×107J；
（2）0.5m3的天然气完全燃料放出的热量3.5×107J；
（3）燃气灶的效率60%。
27．小明接通热水器工作开关，当流出40kg热水时，让热水器停止工作。
已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出的热水温度为40℃，观察天然气表得知共用了
的天然气，天然气的热值为
，水的比热容
，g取10N/kg。
求：
（1）小明的估测过程中，流过热水器的水吸收的热量是多少？
（2）该热水器的热效率多大？
解析：
（1）
；
（2）87.5%
解：
（1）由题意可知，流过热水器的水吸收的热量为
（2）燃烧天然气放出的热量为
该热水器的热效率为
答：
（1）流过热水器的水吸收的热量是
。
（2）该热水器的热效率为87.5%。
28．12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4.2×103J/（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
、
，煤油的热值为q1，液氢的热值为q2。
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。
解析：
（1）6.72×109J；
（2）
解：
（1）每秒喷水量为
水升温过程平均每秒吸收的热量
（2）由题意可得
解得
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
。
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