《第14章 内能的利用》单元检测题 （能力提升 解析版） -2021-2022学年人教版物理九年级全册

第14章内能的利用

一.选择题（共10小题）

1.关于燃烧的热值，以下说法正确的是（）

A.燃烧的热值与燃料的种类有关系，与燃烧的质量和燃烧状况无关

B.燃烧1千克某种燃料放出的热量就是这种燃料的热值

C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大

D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的大

2.如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中,产生喜庆效果。下列冲

程与这一过程能量转化相同的是（）

B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

3.如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙

B.飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁

C.飞轮转速3000r/min,则该汽油机Is能做功25次

D.丁图冲程能量转化：内能转化为机械能

4.如图所示装置甲、乙和丙完全相同，燃料质量均为10g,烧杯内液体初温和质量都相等,

燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t朴t乙和t丙，且丙，

则下列说法正确的是（）

液体1液体1液体2

A.燃料b放出热量最多

B.液体2吸收的热量最少

C.燃料a的热值比燃料b的大

D.液体1的比热容比液体2的大

5.2020年12月3日23时10分，嫦娥五号上升器点火起飞，携带月壤进入预定环月轨道,

实现我国首次地外天体起飞。下列说法正确的是（）

A.燃料燃烧时将化学能转化为内能

B.燃料燃烧时将机械能转化为内能

C.起飞过程加速上升时，将动能转化为重力势能

D.起飞过程加速上升时，上升器机械能守恒

6.如图是内燃机的某个冲程。下列情况与该冲程能的转化方式一致的是（）

钻木取火

c.I曲压缩气体D.钻木取火

7.下列事例中涉及的能量转化正确的是（）

A.电饭锅烧饭--电能转化为内能

B.核电站发电--电能转化为核能

C.热机做功冲程--机械能转化为内能

D.给蓄电池充电--化学能转化为电能

8.如图甲、乙、丙所示，下列就其过程及能量转化分析正确的是（）

甲乙丙

A.图甲塞子被弹起时，机械能一内能

B.图乙为压缩冲程，内能一机械能

C.图丙为压缩冲程，内能一机械能

D.图丙为做功冲程，内能一机械能

9.两台汽油机，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%,乙的效率为25%,那么甲与乙

每小时消耗油量之比为（）

A.6：5B.15：8C.5：6D.8：15

10.以下说法正确的是（）

A.根据可知；m和At都相同时，物体吸热越多，它的比热容就越大

mAt

B.根据Q=cm^t可知；吸收热量的多少与物体的比热容无关

C.根据q=%（q为燃料的热值）可知：燃料的质量越大，其热值就越小

m

W有用

D.根据曳可知，有用功占总功的比例越大，机械效率就越大

W,色8

二.填空题（共2小题）

11.为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧5kg秸秆煤放出的热

量是J,若放出的热量有40%被水吸收，可使kg的水温度

升高80℃。【已知qtm煤=2.1Xl()7j/kg,C*=4.2X103J/(kg^C)]

12.小明一家驾车旅行。

(1)加油时，闻到汽油味，说明分子在；

(2)图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是；

(3)若车的总质量为1.53匀速直线行驶9km,所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽

油1L,则1L汽油完全燃烧放出的热量是J,车所受牵引力是

N,车的工作效率是%„(p汽油=0.8Xl()3kg/m3,q汽油=4.5X1071/^,

g取10N/kg)

Sjh

©

三.实验探究题(共2小题)

13.如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料a、b的质量都为10g,烧杯内液

体的质量均为100g。当燃料完全燃烧后，甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、

30℃、35℃。

甲乙丙

(1)燃料a的热值燃料b的热值；液体a的比热容液体b比热容。(两空

均选填“>"、“=”或“<”)

(2)若液体a是水，则水吸收的热量是。

(拓展)实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计(玻璃泡中液体质量相等)，

小明查阅资料得到几种物质的数据如下表所示，则：

物质酒精煤油水银

比热容［J/（kg«℃）］2.4X1032.1X1030.14X103

标准气压下沸点（℃）78180s310356.7

（1）在探究水沸腾的特点时，不能选用温度计。

（2）在测量质量较小但温度较高的物体温度时，温度计吸收的热量就会影响被测物体温

度，这种情况下为了使测量值更接近真实值，应选择温度计。

14.小文同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关

系。

加热时间t/min0123456

甲杯水温/七25272932343638

乙杯水温/℃25262728293031

他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔Imin记录了杯中水的温

度。

（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先固定的位置，

再调整固定的位置。（选填“A”或"B”）

（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的初

温、水的o

（3）通过表中记录的数据，你认为加热相同时间甲装置吸收热量_____（选填“大于”、

“等于”或“小于”）乙装置吸收的热量：理由是。

（4）小文同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及酒精灯中燃料的质量。井由记录的

数据，利用公式

Q“欧=cm^t计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你

认为他的计算结果可靠吗？。理由是。

四.计算题(共2小题)

15.某次生产中，需要用天然气来加热水箱中的水。经测量，生产中完全燃烧了0.30?的天

然气。已知天然气的热值为3.0Xl()7j/m3；水的比热容c水=4.2Xl()3j/(kg・℃),当地

大气压为一个标准大气压。求：

(1)完全燃烧0.30?的天然气放出的热量；

(2)若天然气燃烧放出的热量有84%被水箱中的水吸收，则水箱中20L、初温为20℃的

水温度可以升高多少。C?

16.某轿车的质量为2300kg,轿车用了500s匀速通过了一个平直且长为10000m的隧道，

轿车行驶时所受阻力为车重的().02倍(g取10N/kg),忽略轿车的长度，求

(1)轿车通过隧道的速度大小：

(2)通过隧道时，轿车的牵引力；

(3)通过整个隧道，轿车的牵引力所做的功；

(4)根据轿车仪表盘的油耗显示，推算出通过这个隧道消耗了0.5kg的汽油，则这段时

间里轿车的发动机的效率是多少？(汽油热值q=4.6X107J/kg)

参考答案与试题解析

选择题（共10小题）

1.【解答】解：

A、燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关，故A正确；

B、燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，必须是完全燃烧放出的热量，才

是燃料的热值，故B错误；

C、热值与质量无关，只与燃料种类有关，故C错误；

D、燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值，故D错误。

故选：A«

2.【解答】解：内燃机的做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；

礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。

故ABD错误，C正确。

故选：Co

3.【解答】解：A、甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做

功冲程；

乙图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；

丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程；

丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；

所以正确的排序是乙、丁、甲、丙，故A错误；

B、内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为

机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、

丙、丁，故B错误；

C、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该飞轮Is转50圈，因为一个工作循环飞

轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共

100个冲程，共做功25次，故C正确；

D、丁图是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能，故D错误。

故选：Co

4.【解答】解：

（1）为了比较燃料的热值大小，要用不同的燃料•，加热同种液体，让液体的质量相同，

通过温度计的示数高低得出液体吸热多少和燃料燃烧放热多少，进而判断热值大小，则

应选择甲乙两图进行实验；

由题意知甲、乙两实验中液体的初温相等，末温t¥>t乙，则At甲>△1乙，

由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相同，由公式Q

=cmZ\t可知，吸收的热量Q“，>Q乙-----------①

燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Qa>Qb,且燃料的质量相

同，由Q放=014可知qa>qb,即燃料a的热值比燃料b的大，故A错误，C正确；

（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧同种燃料，加热不同的液体，让液体的质量

相同，通过温度计的示数高低得出升高温度的关系，进而判断两种液体比热容的大小关

系，应选择甲、丙两图进行实验；

甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量均相同，则燃料完全燃烧释放的热量相等，燃料

燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则液体吸收的热量Q甲=Q丙-------------②

所以综合前面解答可知，乙图中液体1吸收的热量最少，故B错误；

甲、丙两实验中液体的初温相等，末温t甲〉t丙，则at单〉at丙，即△“>△12,

因为Q（P=Q内，液体质量m相等，升高的温度△口>△12,

所以由c=—可知ci<c2,即液体1的比热容比液体2的小，故D错误。

mAt

故选：Co

5.【解答】解：

AB、燃料具有化学能，燃料燃烧时将化学能转化为内能，故A正确，B错误；

CD、嫦娥五号上升器加速上升时，其质量不变，速度和高度都变大，则动能和重力势能

都增大，所以机械能也增大（即机械能不守恒），此过程中没有将动能转化为重力势能，

故CD错误。

故选：A«

6.【解答】解：

由图可知，内燃机进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞下行，因此是做功冲

程，做功冲程中内能转化为机械能；

A、瓶塞冲出时，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，其能量转化情况

与内燃机做功冲程相同，故A符合题意；

B、搓手取暖是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故B不合题意；

C、向下迅速压活塞，压缩空气做功，消耗机械能转化为内能，使筒内气体的内能增大、

温度升高，故C不合题意；

D、钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D不合题意。

故选：A。

7.【解答】解：A、电饭锅烧饭时，把电能转化为内能，故A正确；

B、核电站发电将核能转化为电能，故B错误；

C、热机做功冲程是把内能转化为机械能，故C错误；

D、给蓄电池充电，把电能转化为化学能，故D错误；

故选：A«

8.【解答】解：

A、甲图中，塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的

机械能，瓶内水蒸气的内能会减小，故A错误。

B、乙图中，内燃机的两个气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩气缸内气体，该冲程是

压缩冲程，此冲程中将机械能转化为内能，故B错误。

CD、丙图中，内燃机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，此冲程

中燃气的内能转化为机械能，故C错误，D正确。

故选：D。

9.【解答】解：

设甲的功率为p甲，其效率为T］甲，乙的功率为P乙，其效率为n乙，汽油的热值为q,做

功时间为3

Pm"甲_20%=4

由题意知：—巴=1.5,

P乙n乙25%~5

甲在时间t内做的有用功：W甲=Pq，t,

由口=也可得，甲在时间t内消耗的总能量：、甲=」曳=包

Qn甲「甲

Q田P甲t

由、=11«1可得，甲在时间t内的耗油量：m4,=——=----------

q刀甲q

P7t

同理可得乙在时间t内的耗油量的表达式：m乙=，一

T1乙q

甲乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比：

m甲-甲tP乙t_P甲th乙q_P甲P乙_L5X5=15.8o

m乙刀甲q刀乙qP乙th甲qP乙刀甲4

故选：B„

10.【解答］解：A、比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，与物体吸热

的多少无关，故根据C=9L不能得出物体吸热越多，它的比热容就越大，故A错误;

mAt

B、根据Q=cm^t可知，吸收热量的多少与物体的比热容、质量和温度的变化量有关，

故B错误；

C、热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关，根据q=2当不能得出燃料的质量越

m

大，其热值就越小，故C错误；

D、机械效率是指有用功占总功的比值，因此，根据口=_^曳可知：有用功占总功的比

w匕

例越大，机械效率就越大，故D正确。

故选：D。

二.填空题（共2小题）

11.【解答】解：完全燃烧5kg秸秆煤可放出的热量：

Q放=m秸秆煤q.秆煤=5kgX2.1X107J/kg=1.05X108J；

由题意可知，水吸收的热量为：Qs{X40%=1.05X108JX40%=4.2X107J；

由Q吸=cmZ\t可得水的质量：m=—鳖一=-------4,X1°J-------------=125kgo

C水At4.2X103J（kg-DX80lC

故答案为:1.05X108；125,

12.【解答】解：（1）给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象,

这个现象表明这汽油分子在不停地做无规则运动；

（2）图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；

（3）根据密度公式p=g算出汽油的质量为：

m=p汽油V=0.8X103kg/m3X1X10-3m3=0.8kg,

汽油完全燃烧释放出的热量为：

7

Qi*=mq汽油=0.8kgX4.5Xl（fj7kg=3.6X10J；

车的质量为m'=1.5t=1.5X103kg,

车受到的重力：G=m'g=1.5X103kgX10N/kg=1.5X104N；

车所受阻力：f|B=0.1G=0.1X1.5X104N=1.5X103N；

因为车匀速行驶，所以牵引力F=fM=1.5XI（）3N；

牵引力做的功:W=FS=1.5X103NX9X103m=1.35X107J；

车的效率：

n=JLx100%=L35X1°叮x1OO%=37.5%.,

Q放3.6X107J

故答案为：（1）不停地做无规则动；（2）机械能转化为内能；（3）3.6X107；1.5X103；

37.5。

三.实验探究题（共2小题）

13.【解答】解：

（1）为了比较不同燃料的热值，应选用不同燃料来加热同一种液体，让液体的质量相同,

通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙、丙两图进行实验,

而丙装置中温度计升高的示数大，说明丙中液体吸收的热量多，即燃料b燃烧放出的热

量多，所以燃料b的热值较大，即燃料a的热值小于燃料b的热值：

为了比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相

同、加热时间也相同，通过比较温度的变化得出比热容的大小关系，应选择甲乙两图进

行实验，而甲装置中a液体的温度计升高的示数小，因此a液体的比热容大于b液体的

比热容；

（2）若液体a是水，其质量为100g,由题知水升高的温度为20℃,

水吸收的热量:Q«=cmAt=4.2X103J/（kg«℃）XQ.lkgX20℃=8.4X103J；

拓展：

（1）在标准大气压下，水的沸点是100C,而酒精的沸点是78℃,用酒精温度计去测水

沸腾时的温度，水还没沸腾，酒精就已经沸腾了，所以不能选用酒精温度计；

（2）当被测物体温度较高、质量较小时，为了使测量值更接近真实值，应该选比热容小

的液体作为温度计的测温液体，这样液体升温快并且吸热没有那么多，而比热容大的升

温慢并且吸收的热量会更多，因水银的比热容相对来说较小，所以应选择水银温度计。

故答案为：（1）＜；＞；（2）8.4X103J；

【拓展】（1）酒精；（2）水银。

14.【解答】解：（1）为了利用加热装置的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定

下面B的位置，然后再调整A的位置，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；

(2)为了保证实验的可靠性，需要控制酒精灯的加热时间和水的初温、水的质量相同：

(3)分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的多，即甲装置燃烧产生的热量多，所以其

热值大；

(4)因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热

值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；

故答案为：(1)B；A：(2)质量；(3)大于；甲杯中水温升高的多；(4)不可靠；

燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。

四.计