(易错题)初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试(有答案解析)(3)

一、选择题

1．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．3:4

B．4:3

C．2:3

D．3:2

2．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ） A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能

C．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱中，一段时间后，冰块的内能会增加 D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量

3．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如下图所示。在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：N2O4（光照)=O2+2NO，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小。当窗口无光射入时，活塞移动，该过程相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）

A． B．

C．

D．

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．如图所示，用同样的器材进行实验，现要求仅根据温度计示数的变化（t），比较不同物质的吸热本领（实验1）或者比较不同燃料的热值（实验2），则以下说法中正确的是（ ）

A．这两个实验均需要控制被加热的物质的种类一样 B．这两个实验均需要控制实验中用完全相同的燃料 C．正确完成实验1后，若t越小，则该物质的比热容越大

D．在实验2中，加热相同时间后，若t越大，则该燃料的热值一定越大 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

7．2020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 8．一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 9．下列关于热现象的说法中正确的是（ ） A．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能不变 B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能

C．汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大 D．火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多

10．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

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．夜幕下的广场，孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯，这种滑板车在人的助力下可以滑行起来，同时轮子会发光，停下来时就不发光。关于这种滑板车发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（ ）

A．机械能转化为电能，再转化为光能 B．电能转化为机械能，再转化为光能 C．机械能转化为光能，再转化为电能 D．光能转化为机械能，再转化为电能

二、填空题

13．氢气是一种清洁能源。相同质量的氢气完全燃烧放出的热量可以达到煤气的三倍以上，说明氢气的_______（选填“比热容”或“热值”）很大。以3倍的关系粗略计算，1 kg氢气完全燃烧放出的热量约为________J，这些热量可以使_______kg 的水从 20 ℃加热103J/（kg·℃），q煤气 =4.2×107 J/kg） 至 80 ℃。（c水=4.2×

14．(1)2020年11月24日，我国在文昌航天发射场用长征五号遥五运载火箭成功发射了探月工程嫦娥五号月球探测器。运载火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料______大的特性。

(2)如图甲所示，科幻大片《流浪地球》中地球为摆脱木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。在推离过程中______能转化为______能，与图乙所示四冲程内燃机正处于某一冲程的能量转化方式______（选填“相同”或“不同”）。

15．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_________。

16．一台四冲程柴油机，活塞向上运动且没有能量转化的是___________冲程。如果飞轮转速为3600r/min，则该柴油机活塞1s对外做功___________次。若其效率为40%，完全燃烧5L的柴油转化成的机械能是___________J。（q柴油=3.3×107J/L）

107J/kg。用天然气灶将17．已知水的比热容是4.2103J（kg℃），天然气的热值是4.4×一壶5kg水从20℃加热到64℃时，水吸收的热量是______J。若天然气灶燃烧放出热量的一半被水吸收，则需要消耗______g天然气。水壶中的水用去一半后比热容______。（填“变大”“不变”或“变小”）

18．2020年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉改用了清洁干净的液化天然气炉。要将10kg初温为15℃的一壶水恰好加热到100℃水吸收的热量为_______J，若不计能量损失，烧开这壶水需要燃烧______m3天然气。使用天然气时，天然气没有充分燃烧，它的热值将会_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。[天然气热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]。

19．如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，这一过程中瓶内气体的________转化为软木塞的机械能。汽油机的____________冲程也发生同样的能量转化。如果汽油机飞轮转速是1800r/min，则该汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做功________次。

20．火箭喷气发动机是利用燃油与空气混合物点燃时迅速膨胀再向下喷出从而获得向上的推力的，这里利用了_________力学原理，所以它并没有巨大的机翼；它与直升飞机的升空原理是_______（相同/不相同）， 我国最新的“太行”喷气发动机推力已经可以达到20吨，也就是说一台该发动机可以为飞机提供________N 的推力。（g=10N/kg）

三、解答题

21．2020年11月24凌晨4时30分，长征五号遥五运载火箭成功将“嫦娥五号”月球探测器送入地月转移轨道，发射圆满成功。如图所示，长征五号的燃料主要是液氢液氧高效清108J/kg；c水=4.2×103J/（kg·℃）］求： 洁的燃料。［q液氢=1.68×

(1)若完全燃烧3kg液氢放出的热量为多少J？

(2)若以上放出的热量80%被质量为2t的水吸收，可使水温升高多少℃？

22．小诗敏家有台长城小汽车，该车以30m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功104W。（柴油的热值q柴油=4.3×107J/kg） 率为9×

(1)该车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时所受的阻力是多少？

(2)该车以9×104W的恒定功率沿水平路面匀速直线行驶43min，则该车做的机械功？ (3)该车行驶43min，共消耗燃料柴油12kg，则车发动机的效率是多少？

23．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。

24．用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把质量为10kg，温度为20℃的水加热到沸腾，求：

(1)水吸收了多少热量？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

(2)将10kg温度为20℃的水加热到沸腾，至少需要燃烧多少m3的天然气？（q天然气=4.2×107J/m3）

25．若490g焦炭放出的热量约有10%被5kg的液体吸收，液体的温度升高了70℃（液体还没有沸腾），则该液体的比热容是多少？(焦炭的热值为3.0107J/kg)

26．为减少有害气体排放，LNG（液化天然气）新能源公交车已经投入运营，天然气汽车和汽油车相比较，尾气中的有害气体排放明显减少，无粉尘排放，因此天然气被称为绿色能源。

根据下表提供的信息，通过计算说明：

天然气发动机 汽油发动机 热机效率 η2＝40% η1＝25% 热值 q2＝2.3×107 J/m3 q1＝4.6×107 J/kg 价格 4.5元/m3 9.0元/kg

(1)天然气发动机燃烧1 m3天然气所做的有用功是多少？ (2)做同样多的有用功，汽油发动机需要燃烧多少千克汽油？

(3)若某天然气公交汽车每天消耗100 m3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少？

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．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

q甲Q甲m乙1.5Q乙m乙3 q乙m甲Q乙Q乙2m乙4故选A。

2．C

解析：C

A．热量是指热传递过程中吸收和释放热量，不能用含有，故A选项错误； B．在汽油机的压缩冲程中，是将机械能转化为内能，故B选项错误；

C．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱中，冰块会吸收热量，故一段时间后，冰块的内能会增加，故C选项正确；

D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是因为摩擦力做功，将机械能转化为内能，故D选项错误。 故选C。

3．D

解析：D

当窗口无光射入时，室外气压大于室内气压，活塞向左移动，机械能转化为化学能。此过程相当于汽油机4个冲程当中的压缩冲程，在压缩冲程中，活塞向上移动，压缩空气，将机械能转化为内能，发动机的压缩冲程中，活塞向上运动气门关闭。 故选D。

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．D

解析：D

A．由于比较不同物质的吸热本领（实验1），所以，实验需要控制被加热的物质不是同一种类；由于比较不同燃料的热值（实验2），所以，实验需要控制被加热的物质相同质量的同一种类，故A错误；

B．比较不同物质的吸热本领时，需要燃烧相同燃料，且相同时间，即保证吸收相同的热量，通过比较温度的变化，然后比较吸热本领的强弱；而比较不同燃料的热值时，需要不同的燃料，故B错误；

C．实验1中，在液体升高相同温度时，加热时间越长，液体吸收的热量越多，吸热本领越强，说明该物质的比热容越大，故C错误；

D．在实验2中，加热相同时间后，若t越大，说明释放的热量越多，即该燃料的热值一定越大，故D正确。 故选D。

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．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．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。

9．C

解析：C

A．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，但要对外放热，所以内能减小，故A不正确； B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，故B不正确；

C．汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多，故C正确；

D．火箭使用液态氢作燃料，是因为它具有较高的热值，故D不正确。 故选C。

10．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。

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．A

解析：A

人运动时具有机械能，而轮子发光需要电能，所以滑板车发光的能量转化是：机械能转化为电能，电能再转化为光能。故A正确，BCD错误。 故选A。

二、填空题

13．热值126×108500

108 500 解析：热值 1.26×

[1]在同等条件下，氢气完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明氢气的热值很大。 [2]1kg煤气完全燃烧放出的热量

Q放=mq煤气=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J

1kg氢气完全燃烧放出的热量

Q放′=3Q放=3×4.2×107J=1.26×108J

[3]由题知

Q吸=Q放′=1.26×108J

水的质量

Q吸1.26108Jm=500kg 3c水t4.210J/(kg℃)(80℃-20℃)14．热值内机械不同

解析：热值 内 机械 不同

[1]火箭使用的燃料主要是液态氢，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以释放出更多的热量。

[2][3][4]点燃木星上的可燃气体，将地球推开，燃烧后的燃气对地球做功，燃料的内能转化为地球的机械能，四冲程内燃机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。图乙为内燃机的压缩冲程，是将机械能转化为内能， 故与燃气将地球推离木星的能量转化方式不同。

15．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。

16．排气冲程3066×107

解析：排气冲程 30 6.6×107

[1]四冲程柴油机，活塞向上运动且没有能量转化的是排气冲程，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

[2]四冲程柴油机对外做一次功时，飞轮转两圈，完成一次循环即四次冲程，如果飞轮转速为3600r/min即60r/s，则该柴油机活塞1s对外做功30次。 [3]完全燃烧5L的柴油产生的热量为

Q放mq柴油5L3.3107JL1.65108J

已知效率为40%，则转化成的机械能是

WQ放40%1.65108J6.6107J

17．24×10542不变

解析：24×105 42 不变

[1]一壶5kg水从20℃加热到64℃时，水吸收的热量为

Q吸cmt4.2103J（kg℃）5kg64℃20℃9.24105J

[2]若天然气灶燃烧放出热量的一半被水吸收，则天然气燃烧放出的热量为

9.24105JQ放==1.848106J

50%Q吸由Qmq可知，需要消耗的天然气为

1.848106Jm==0.042kg=42g

q4.4107Jkg[3]比热容是物质的本身属性，水壶中的水用去一半后比热容不变。

Q放18．57×1060085不变

解析：57×106 0.085 不变 [1]水吸收的热量

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃-15℃)=3.57×106J

[2]不计能量损失，则

Q吸=Q放

由Q放=Vq得需要天然气的体积

3.57106J3V0.085m 73q4.210J/m[3]热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与是否完全燃烧无关，所以天然气如果没有充分燃烧，它的热值不变，仍等于4.2×107J/m3。

Q放19．内做功6015

解析：内 做功 60 15

[1]软木塞会跳起来，这一过程中瓶内气体对木塞做功，内能减小，气体的内能转化为木塞的机械能。

[2]汽油机的做功冲程中，气缸内的气体对活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能，故做功冲程也发生同样的能量转化。

[3][4]汽油机的一个工作循环中，飞轮转动两周，对外做功一次，则此汽油机飞轮每秒转动的转数为

n1800r/min每秒完成的工作循环为

1800r30rs 60snn3015个 22即每秒对外做功15次；每秒完成的冲程数为

n15460个

20．力的作用是相互的相同2x105

解析：力的作用是相互的 相同 2x105

[1] [2]力的作用是相互的。火箭喷气发动机是利用燃油与空气混合物点燃时迅速膨胀向下喷出给空气一个向下的推力，空气反过来也给火箭一个向上的推力，从而获得向上的推力的。直升机直飞原理是作用力与反作用力，螺旋桨向下推空气，空气反过来给螺旋桨个力。因此火箭喷气机的发动机的工作原理与直升飞机的升空原理相同。

[3]由Gmg 得，质量为20吨的物体重力为2x105N。所以发动机可以为飞机提供2x105N 的推力。

三、解答题

21．(1)5.04×108J；(2)48℃

解：(1)完全燃烧3kg液氢放出的热量

Q放=mq液氢=3kg×1.68×108J/kg=5.04×108J

(2)水的质量

m1=2t=2×103kg

Q吸×100%得到水吸收的热量 由Q放Q吸= 80% Q放=80%×5.04×108J=4.032×108J

水升高的温度

4.032108J Δt===48℃

c水m1 4.2103J/(kg℃)2103kg108J； 答：(1)若完全燃烧3kg液氢放出的热量为5.04×

(2)若以上放出的热量80%被质量为2t的水吸收，可使水温升高48℃。 22．(1)3000N；(2)2.322108J；(3)45% 解：(1)汽车的输出功率为

Q吸PWFsFv tt该车水平匀速直线行驶时所受的牵引力为

P90103WF3000N

v30m/s汽车匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，阻力为

fF3000N

(2)该车做的功为

WPt90103W4360s2.322108J

(3)柴油完全燃烧释放的热量为

Q放mq柴油12kg4.3107J/kg5.16108J

车发动机的效率为

W2.322108J100%100%45%

Q放5.16108J答：(1)该车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时所受的阻力是3000N；

(2)该车以9×104W的恒定功率沿水平路面匀速直线行驶43min，则该车做的机械功为

2.322108J；

(3)该车发动机的效率是45%。

23．（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QcmΔt知道，水吸收的热量

Q吸cmt=4.2103J（/kg℃）50kg40℃8.4106J

(3)该过程干木柴燃烧效率

Q吸8.4106J=100%=100%14% Q放6.0107J107J； 答：(1)干木柴完全燃烧所放出的热量是6×(2)水吸收的热量是8.4×106J； (3)该过程干木柴燃烧效率是14%。 24．(1)3.36×106J；(2)0.08m3

解：(1)水吸收的热量为

Q吸c水mt4.2103J/（kg?℃）10kg10020℃3.36106J

(2)将10kg温度为20℃的水加热到沸腾，至少需要燃烧天然气

Q吸3.36106J3V0.08m 73q4.210J/m106J热量； 答：(1)水吸收了3.36×

(2)至少需要燃烧0.08m3的天然气。 25．2×103J/（kg·℃）

解：由焦炭质量及热值可知，焦炭放出的热量为

Q放=mq0.49kg3.0107J/kg1.47107J

液体吸收的热量为

Q吸10％Q放0.11.47107J1.47106J

则液体比热容是

Q吸1.47106Jc4.2103J/（kg℃）

mt5kg70℃答：该液体的比热容是4.2103J/（kg℃）。 26．(1)9.2×106J； (2)0.8 kg； (3)270

(1)燃烧1 m3天然气所释放的热量为：

Q2＝Vq2＝1m32.3107J/m3＝2.3107J

其所做的有用功为：

W＝Q22＝2.3107J40%＝9.2106J

(2)做同样多的有用功，汽油发动机需要释放的热量为：

9.2106JQ13.68107J

125%W则需要燃烧汽油的质量为：

Q13.68107Jm0.8kg

q14.6107J/kg(3)公交车消耗100 m3天然气时，对应需要消耗的汽油为80 kg，则其节约的成本为：

80kg9.0元/kg－100m34.5元/m3＝270元