《常考题》初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试题含答案解析.docx

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《常考题》初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试题含答案解析

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．如图所示，试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出，使小叶轮转动，与这一实验过程中能量的转化相同的是汽油机的（　　）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

3．2020年11月24日04时30分，中国首个月球采样返回任务“嫦娥五号”发射升空，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，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．火箭发射时，尾部产生大量白气，这是水汽化产生的水蒸气

B．火箭加速升空时，将燃料的化学能转化为重力势能

C．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢热值大

D．火箭升空过程中，与空气摩擦，通过热传递使内能增加

4．如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中说法正确的是（　　）

A．按一个工作循环其正确排列顺序是“丁乙丙甲”

B．若飞轮转速是2400r/min，则1s对外做功40次

C．使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率

D．丁冲程中活塞向下运动气缸内压强变小，大气压将汽油与空气混合物压入气缸

5．2020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.

6．2020年11月23日嫦娥五号发射升空，12月17日圆满完成探月任务返回地面，关于它的说法下列错误的是（　　）

A．发射时用的燃料热值越大，燃烧时放出的热量越多

B．发射塔下大水池中装有水，利用水的比热容大特性

C．发射时，发射塔周围出现大量白气，是液化形成的

D．嫦娥五号返回器外表面的材料，具有良好的耐高温性和隔热性

7．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

8．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

9．一支蜡烛在燃烧的过程中，它的（　　）

A．质量变小，比热容变小，热值变小

B．质量变小，比热容变小，热值不变

C．质量不变，比热容不变，热值变小

D．质量变小，比热容不变，热值不变

10．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

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，下列说法中正确的是（　　）

A．热机的效率可以等于1

B．燃料完全燃烧放出的热量不可能全部用来做功

C．减少热损失对提高热机效率无影响

D．设法利用废气的能量也不能提高热机效率

二、填空题

13．某品牌太阳能热水器，向其中注入100kg水，阳光照射一段时间后，水温从30℃升高到70℃。

若水吸收的热量是用燃烧煤来提供，且用煤加热的效率为50%，则需完全燃烧______kg煤。

C水=4.2×103J/（kg·℃），煤的热值约为3.5×107J/kg}

14．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此冲程的能量转化情况与______（选填“乙”或“丙”）图相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，飞轮的转速为______r/min。

15．页岩气是一种以游离或吸附状态藏身于页岩层或泥岩层中的非常规天然气，被国际能源界称之为“博弈改变者”的气体，正在改写世界的能源格局。

而我国的页岩气可采储量居世界首位。

如果用1.4m3的页岩气烧水，可将40kg的水从20℃加热到100℃。

水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），页岩气的热值约为3×107J/m3，热效率是______%。

16．合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。

在一定条件下，1t生活垃圾“榨”出140kg燃料油。

若燃料油的热值为4.0×107J/kg，某城镇每天产生50t生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为______J。

在标准大气压下，这些热量的30%被500t的水吸收，则水吸收的热量是______J，水温能升高______℃。

[c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]

17．如图是四冲程汽油机工作状态意图，由图可以看出，此时它正处在____冲程，此时气缸内汽油与空气的混合气体的内能____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若汽油机曲轴的转速为1200r/min，则1s内该汽油机完成了____个如图所示的冲程。

18．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。

19．一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，每秒钟完成___个工作循环，每秒钟做功_____次。

如图所示，汽油机正处于___冲程。

20．6月23上午，我国在西昌卫星发射中心用运载火箭成功将北斗三号最后一颗全球组网卫星送入太空。

火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，说明物体间的力的作用是______的，该推力的施力物体是______，卫星沿圆形轨道运行时______（选填“处于”或“不处于”）平衡状态。

三、解答题

21．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。

22．小明使用天然气热水器，把50kg的水从20℃加热到54℃，消耗天然气0.12m3。

已知水的比热c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3，求：

（1）加热过程中，水吸收的热量；

（2）该热水器的效率。

23．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_______%。

24．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给

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。

若在

内完全燃烧了

的煤，水的比热容为

，煤的热值约为

。

求：

（1）煤完全燃烧产生的热量；

（2）经过

时间加热，水所吸收的热量；

（3）煤炉烧水时的热效率。

25．某型号货车满载货物时总质量为4500kg，百公里油耗为20L（1L=1dm3），燃油的密度为0.8×103kg/m3、热值为5×107J/kg；在平直的公路上匀速行驶50km，货车受到的阻力是车重的

。

在此过程中，求：

（1）牵引力所做的功；

（2）燃油完全燃烧放出的热量：

（3）该货车发动机的效率。

26．对生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚，更是生态环保的需要。

目前我市每天能产生900t左右的生活垃圾，若进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，将还有800t左右的垃圾需要处理。

为了处理这些垃圾，益阳市建成了光大生活垃圾焚烧发电厂，它每天可以焚烧800t生活垃圾发电，经实践检测每完全燃烧1t生活垃圾可发电300kW

h。

设整个发电过程中的效率为30

，求：

（1）生活垃圾的热值q；

（2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70

的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开多少吨20℃的冷水。

[c水=4.2

103J/（kg

℃）]

【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

试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出，水蒸气具有内能，水蒸气使小叶轮转动，小叶轮的机械能变大，这是水蒸气的内能转化为小叶轮的机械能；而汽油机的四冲程中，吸气冲程和排气冲程没有能量的转化，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，那么与这一实验过程中能量的转化相同的是汽油机的做功冲程。

故选C。

3．C

解析：

C

A．火箭发射时，尾部产生大量白气，这些白气人眼可以看到，不是水蒸气，是小水滴，这是水蒸气遇冷液化成的，A错误；

B．火箭加速升空时，速度不断变大，动能在变大，高度也在变大，那么重力势能也在变大，那么燃料的化学能转化为动能和重力势能，B错误；

C．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢比其他燃料的热值大，根据

可知，在燃料的质量相同时，液氢完全燃烧放出的热量较多，C正确；

D．火箭升空过程中，与空气摩擦，这是在做功，不是热传递，是通过做功使内能增加，D错误。

故选C。

4．D

解析：

D

A．甲图进气口、出气口关闭，活塞向上运动，故是压缩冲程，乙图出气口开，故是排气冲程，丙图是进气口、出气口关闭，活塞向下运动，故是做功冲程，丁进气口开，故是吸气冲程，故一个工作循环是丁甲丙乙，故A选项错误；

B．若飞轮转速是2400r/min，则1s转动40圈，做功20次，故B选项错误；

C．使用热值更高的燃料，只能说是放出的热量比较多，但是不能保证提高了有用功占燃烧释放的能量的比例升高，故C选项错误；

D．丁冲程中活塞向下运动，气缸的体积变大，气缸内压强变小，小于外界大气压，故大气压将汽油与空气混合物压入气缸，故D选项正确。

故选D。

5．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。

6．A

解析：

A

A．根据公式

可知：

燃料燃烧放出的热量除了与燃料的热值有关，还跟燃料的质量有关，故A错误但符合题意；

B．发射塔下大水池中装有水，就是利用水的比热容大，吸热能力强，吸收火箭升空时放出的大量热量，故B正确但不符合题意；

C．发射时，发射塔周围出现大量白气，是高温水蒸气遇冷，放热液化形成的，故C正确但不符合题意；

D．返回器外表面的材料，具有良好的耐高温性和隔热性，是为了防止返回器返回地球时与空气摩擦产生大量热量而被烧坏，故D正确但不符合题意。

故选A。

7．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。

8．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。

9．D

解析：

D

比热容和热值都是物质的特性，蜡烛在燃烧过程中会燃烧一部分，质量变小，而比热容和热值都不会改变。

故选D。

10．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。

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．热机工作时，不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，同时要散失大部分能量，所以热机效率一定小于1，故A项错误；

B．燃料完全燃烧放出的热量，一部分要用来克服机械部件间的摩擦做额外功，要散失大部分，所以不可能全部用来做功转化为机械能，故B项正确；

C．减少热损失，可以减少额外功而提高热机效率，故C项错误；

D．设法利用废气的能量，可以增大有用功，在消耗燃料相同时，可以提高热机效率，故D项错误。

二、填空题

13．96kg

解析：

96kg

水温从30℃升高到70℃，需要吸收的热量

Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（70℃-30℃）=1.68×107J

则放出的热量

Q放=

=

=3.36×107J

需要的煤

m煤=

=

=0.96kg

14．乙2400

解析：

乙2400

[1]如图甲为汽油机的做功冲程，内能转化为机械能；图乙中，试管中的水蒸气对塞子做功，将内能转化为机械能；图丙中，向下压活塞，对筒内气体做功，机械能转化为内能；故图甲中的能量转化情况与图乙相同。

[2]如果此汽油机每秒内对外做功20次，则每秒完成20个工作循环，飞轮每秒转40圈，所以，飞轮的转速为2400r/min。

15．32

解析：

32

水吸收的热量

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×40kg×（100℃-20℃）=1.344×107J

页岩气完全燃烧放出的热量

Q放=Vq=1.4m3×3×107J/m3=4.2×107J

热效率

16．8×1011J84×1010J40℃

解析：

8×1011J8.4×1010J40℃

[1]某城镇每天产生50t生活垃圾,则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为

故燃料油完全燃烧释放出的热量为

。

[2]这些热量的30%被500t的水吸收，则水吸收的热量是

故水吸收的热量是

。

[3]水温能升高

水温升高的温度为

。

17．压缩增大10

解析：

压缩增大10

[1]由图可知，活塞向上运动，两气门关闭，所以使压缩冲程。

[2]压缩冲程中机械能转化为内能，所以内能增大。

[3]1200r/min表示1min转1200r，则1s转20r，因为一个工作循环曲轴转两周，所以转20r，完成了10个工作循环，完成了10个压缩冲程。

18．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

19．10做功

解析：

10做功

[1]飞轮转速为1200r/min，则每秒钟飞轮转20转，飞轮每转两转，汽油机就完成一个工作循环，故每秒钟完成10个工作循环。

[2]每个循环发动机完成四个冲程，对外做一次功，故发动机每秒钟对外做10次功。

[3]有图可知，汽油机排气阀和吸气阀关闭，火花塞点燃，气体推动活塞向下运动对外做功，为做功冲程。

20．相互的燃气不处于

解析：

相互的燃气不处于

[1]火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，对燃气有向下的作用力，反过来燃气对火箭有向上的推力，所以这个过程说明物体间力的作用是相互的。

[2]火箭上升的推力的施力物是燃气。

[3]卫星沿圆形轨道运行时，其运动方向是变化的，即卫星的运动状态是改变的，所以不是处于平衡状态。

三、解答题

21．

（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%。

22．

（1）7.14×106J；

（2）85%；

解：

（1）水吸收的热量

Q吸=cm水（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×（54℃-20℃）=7.14×106J

（2）完全燃烧天然气放出的热量

Q放=Vq=0.12m3×7.0×107J/kg=8.4×106J

那么该热水器的效率

答：

（1）加热过程中，水吸收的热量为7.14×106J；

（2）该热水器的效率为85%。

23．2×104W4h83.3%

解：

（1）汽车质量为

m=2t=2000kg

所受阻力为

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

（2）电池存储电能的容量

，充满电需要的时间为

（3）汽车的效率为

答：

（1）牵引力做功的功率是

。

（2）充满电需要的时间是4h。

（3）汽车的效率为83.3%。

24．

（1）6×107J；

（2）6.3×106J；（3）10.5%

解：

（1）2kg煤完全燃烧产生的热量为

Q放=m煤q=2kg×3×107J/kg=6×107J

（2）由图可知，加热6min，水升高的温度为

Δt=80℃-20℃=60℃

则水吸收的热量为

Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg⋅℃）×25kg×60℃=6.3×106J

（3）煤炉烧水时的热效率

η=

=10.5%

答：

（1）煤完全燃烧产生的热量为6×107J；

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为6.3×106J；

（3）煤炉烧水时的热效率为10.5%。

25．

（1）1.5×108J；

（2）4×108J：

（3）37.5%

解：

（1）货车的总重力

G=mg=4500kg×10N/kg=4.5×104N

由题意知，货车受到的阻力

f=

G=

×4.5×104N=3×103N

因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶，所以，根据二力平衡条件可知，该货车的牵引力

F=f=3×103N

牵引力所做的功

W=Fs=3×103N×50×103m=1.5×108J

（2）货车满载百公里油耗为20L，即货车行驶50km消耗燃油的体积

V燃油=

×20L=10dm3=0.01m3

消耗燃油的质量

m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103kg/m3×0.01m3=8kg

燃油完全燃烧放出的热量

Q放=m燃油q燃油=8kg×5×107J/kg=4×108J

（3）该货车发动机的效率

答：

（1）牵引力所做的功是1.5×108J；

（2）燃油完全燃烧放出的热量是4×108J：

（3）该货车发动机的效率是37.5%。

26．

（1）3.6

106J/kg；

（2）7.5t

（1）由题意可得，由

、

联立知道，生活垃圾的热值q

（2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量

水吸收的热量

由

知道，可烧开水的质量为

答：

（1）生活垃圾的热值

是3.6

106J/kg；

（2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70%的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开7.5吨20℃的冷水。