解析2022年人教版九年级物理第十四章-内能的利用 攻克试卷

人教版九年级物理第十四章-内能的利用专题攻克

考试时间：90分钟；命题人：物理教研组

考生注意：

1、本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟

2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上

3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的

答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题30分）

一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）

1、关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（）

A.汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能

B.沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大

C.物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能

D.两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体

2、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）

A.压缩冲程，将化学能转化成内能

B.压缩冲程，将机械能转化成内能

C.做功冲程，将内能转化成机械能

D.做功冲程，将机械能转化成内能

3、关于物质的比热容和热值，下列说法中正确的是（）

A.热值、比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关

B.煤炭完全燃烧时热值大，不完全燃烧时热值小

C.因为水的比热容大，所以比较适合做冷却剂

D.冰熔化成水，它的质量、比热容都不变

4、如图，甲、乙、丙三图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考

虑热量损失，下列说法不正确的是（）

A.对比甲、乙两图，如果燃料2的热值较高，燃尽后图乙液体内能较大

B.对比乙、丙两图里液体最终升高的温度，可以比较两种液体的比热容

C.对比乙、丙两图，即便液体b最终升温较高，也不能说明燃料-1的热值大

D.对比甲、丙两图，如果液体b比液体a的比热容大，那么要升高相同温度，图甲装置需要加热时间

较短

5、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分

别质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b

所示。已知酒精的热值g=3.0X10'j/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。已知水的比热容

,

c/K=4.2xlOJ/（kg℃）,则下列说法正确的是（）

A.沙子的吸热能力大于水的吸热能力

B.加热2min时间内水吸收的热量0吸水为4.2X105J

C.这2min时间内酒精灯的加热效率〃为40%

D.沙子的比热容c沙约为0.91x103J/（kg.℃）

6、下列对生产生活中的现象所包含的物理知识说法正确的是（）

A.雪花飞舞的美丽景象说明分子在不停地做无规则运动

B.冰熔化成水时•，温度不变，但内能增大，比热容变大

C.用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明分子间有空隙

D.火箭用液态氢做燃料是因为氢含有的热量较多的缘故

7、下列关于如图所示现象的说法，正确的是（）

H——氧化氮

A.'二^玻璃片如图抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地运动

一空气

B.如图缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力

如图显示的是汽油机的做功冲程,在这个工作过程中气体内能不断增大

如图试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时、其能量转化与热机的压缩冲程相

8、随着人们生活水平的提高，小汽车逐步进入家庭。汽车使用的能源主要是汽油，那么，一桶汽油和

一滴汽油相比，它们具有不同的（）

A.密度B.比热容C.热值D.质量

9、关于下图所示的热学实验，叙述正确的是（）

A.甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用

B.乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，汽油机吸气冲程应用到此原理

C.丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大

D.丁图中，金属管装有少量乙酸，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出

10、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，以下说法正确的是（）

A.它是柴油机的压缩冲程，将机械能转化成内能

B.它是汽油机的做功冲程，将内能转化成机械能

C.它是柴油机的做功冲程，将内能转化成机械能

D.它是汽油机的压缩冲程，将机械能转化成内能

第n卷（非选择题70分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S,一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是几

满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为0，E时间内曲轴转动*圈、消耗汽油的体积为匕已知汽油

的密度为o,汽油的热值为g,不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失。满负荷工作时，这种汽

油机t时间内做功的次数是______,汽油机把内能转化为机械能的效率是%«

2、柴油机经过_____个冲程，飞轮转一周。某柴油机的转速为1800r/min,则在Imin内这台柴油机经

过一个工作循环，对外做功一次。

3、现在的城市基本实现了天然气清洁能源的使用。用天然气灶具加热水时，完全燃烧0.021m：'的天然

气，放出的热量是J;如果这些热量的90%被水所吸收，可以使______kg的水温度从15c升高

到95,C。［天然气的热值为8X10,J/m）c次=4.2X10：'J/（kg・℃）］

4、一台四冲程汽油机，运行时转速是3000r/min,各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占30%,废气

带走的能量占30%,摩擦等能损耗占15%,则这台汽油机正常运行时每秒钟做功一次，效率

约为。

5、2021年10月16日0时23分长征2F火箭托举神舟13号飞船成功发射。火箭中用氢气做燃料主要

的优点是它的一高，火箭中的燃料燃烧时，将燃料能转化为燃气的能。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）

1、在使用锅炉烧水时，完全燃烧200g焦炭所放出的热量使质量为10kg的水温度由10℃升高到

95.7℃。［，铢炭=3.OXlO’J/kg,c水=4.2xl03j/（kg「C）］

（1）水吸收的热量是多少？

（2）锅炉的效率是多少？

2、火力发电厂每发出1度电（等于3.6X103）需要消耗0.36kg标准煤。1度电可以让某型号纯电轿

车行驶约5km。某款紧凑型家用轿车，每100km消耗汽油约5kg。求：（已知：［煤=3.OXl（fj/kg,汽

油=4.6X10，J/kg）

（1）火力发电厂的热效率；

（2）通过计算说明，行驶相同距离时，哪种车型能耗（消耗的燃料热量）更低？

3、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给50kg、初温为20℃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6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2xl03j/（kg.℃）,煤的

热值约为3X10，J/kg。求：

（1）煤完全燃烧产生的热量；

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；

（3）煤炉烧水时的热效率。

温度/oc

80------

7。…

5°/

20/；

0246时间/min

4、周末，小明帮妈妈做家务时利用天然气灶烧水，发现把质量为1kg的20℃的水烧开（在1标准大气

压下），燃气表显示消耗了0.02m3的天然气。已知水的比热容分=4.2xlO、J/（kg」C）,天然气的热值为

4.0xl07J/m3,求:

（1）水吸收的热量。

（2）天然气完全燃烧放出的热量。

（3）天然气灶的效率。

5、一辆汽车对50km长的新建大桥进行通车测试。汽车总质量为L5t,以100km/h的速度匀速通过大

桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油，g取10N/kg,求汽车通过大桥时，汽油机

的效率。（g汽油=4.6X10，J/kg）

---------参考答案-----------

一、单选题

1、B

【详解】

A.汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能，故A错误；

B.沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较,

吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼

夜的温差小，故B正确；

C.一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故C错误；

D.发生热传递的条件是有温度差，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，故D错误。

故选Bo

2、B

【详解】

图中的冲程两气门关闭，活塞上行，对气缸内气体进行压缩，活塞的机械能转为气缸内气体的内能，

内能增加，温度升高，该冲程为压缩冲程，在压缩冲程中，能量转化关系是机械能转化为内能，故ACD

不符合题意，B符合题意。

故选B。

3、C

【详解】

A.热值、比热容是物质的一种特性，与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系，比热容与物质

的种类、状态有关，故A错误；

B.因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误；

C.水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同温度，可以吸收更多的热量，所以比较适

合做冷却剂，故C正确；

D.比热容与物质的种类、状态有关，种类不同，状态不同，比热容一般不同，冰熔化成水，它的质量

不变、比热容变大，故D错误。

故选Co

4、B

【详解】

A.对比甲、乙两图，液体的初温与质量相同，且燃料的质量相同，若燃料2的热值较高，最终燃料2

放出的热量多，则乙图液体吸收的热量多，液体的末温更高，所以图乙液体内能更大，故A正确，不

符合题意；

B.比较两种液体的比热容大小，要控制热源（加热器）相同，即燃料应相同，而乙、丙两图中燃料不

同，放出的热量不相等，不能比较比热容大小，故B错误，符合题意；

C.对比乙、丙两图，燃料不同、液体的种类不同（比热容不同），不能判断液体a、b吸收热量的多

少，则不能判断燃料1、2放出热量的多少，所以不能判断热值大小，故C正确，不符合题意；

D.对比甲、丙两图，燃料相同，相同时间内放出的热量相同；若液体b比热容比液体a大，则液体b

升温慢、液体a升温快，那么要升高相同温度，甲图装置需要时间较短，故D正确，不符合题意。

故选B。

5、D

【详

A.由图像知加热相同的时间水和沙子吸收的热量相同，沙子的温度升高的多，根据c=可知，水

的比热容大，水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故A错误；

B.由图b可知，加热2min水温度升高

加水=70°C-20°C=50°C

则加热2min时间内水吸收的热量

。水吸=c水加水&水=4.2x103J/(kg・°C)x0.2kgx(70°C-20°C)=4.2x10“

故B错误；

C.因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，加热2min时间内消耗酒精的质量

/H=2.8g/minx2min=5.6g=5.6xl()''kg

则酒精完全燃烧放出的热量

75

霰=2=5.6x10-3kgX3.0xl0J/kg=1.68x10J

酒精灯的加热效率

二吸一4.2x10"J

/7--^7-1.68xlO5J=25%

故C错误;

D.因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min

的时间内，沙子吸收的热量

%吸=。水吸=4.2xl()4j

由图a可知加热2min,沙子的温度从20℃上升到250°C,即

加沙=250℃-20℃=230℃

沙子的质量

加沙=200g=0.2kg

由蠲=或山可得，沙子的比热容

_4.2xlO4J

^0.91X103J/(^-℃)

nt沙沙0.2kgx230℃

故D正确。

故选Do

6、B

【详解】

A.雪花是宏观物体，雪花飞舞是机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；

B.冰是晶体，冰熔化成水，需要吸收热量，内能增加，但温度不变；冰的比热容是

2100J/(kg•°C),水的比热容是4200J/(kg•°C),因此比热容变大，故B正确；

C.用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力可以改变物体的形状，故C错误；

D.由。放=妙可知，相同质量的氢和其他燃料相比，氢的热值较大，完全燃烧放出的热量较多，火箭用

液态氢做燃料是因为氢的热值大，热量是过程量，不能用含有来描述，故D错误。

故选Bo

7、B

【详解】

A.抽去玻璃隔板后，因为二氧化氮气体的密度比空气大，由于重力作用，两瓶中的气体会逐渐混合，

不能说明分子在不停地运动，故A错误；

B.分子间存在相互作用的引力和斥力，缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说

明分子间存在引力，故B正确；

C.两气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能不断减少，故C

错误；

D.试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时，发生的能量转化为内能转化为机械能，与热机的做功

冲程相似，故D错误。

故选Bo

8、D

【详解】

因比热容、热值和密度均是物质的一种特性，这些量对于同种物质不随质量、体积的改变而改变，故

一桶汽油和一滴汽油相比，它们的比热容、热值、密度均相同；而质量是指物体所含物质的多少，一

桶汽油和一滴汽油相比，所含汽油的多少发生了变化，故质量不相同。故ABC不符合题意，D符合题

意。

故选D。

9、D

【详解】

A.铅块被压紧，下面悬挂钩码而不分开，是因为铅分子之间有相互作用的引力，故A错误；

B.水蒸气将软木塞推出，水蒸气对软木塞做了功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，和汽油机的

做功冲程原理相同，故B错误；

C.抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合，是因为空气分子二氧化氮分子不停运动发生了扩散，空气的密

度小于二氧化氮的密度，故c错误；

D.迅速拉动金属管外面的皮绳，皮绳克服金属管的摩擦做功，机械能转化为内能，金属管及乙醛温度

升高，乙醛汽化产生大量乙酸蒸汽，内部压强增大，乙醛蒸汽对橡皮塞做功，把橡皮塞顶出，故D正

确。

故选Do

10、B

【详解】

AC.由图可知，汽缸顶部有个火花塞，火花塞点火，是汽油机，故AC错误；

BD.图中的进、排气门都关闭，活塞向下运动，因此这是做功冲程，将内能转化为机械能，故B正

确，D错误。

故选Bo

二、填空题

N5QNPSL

1'2pqV

【解析】

【详解】

[1]每一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，此时在1时间曲轴转动及圈，在七时间

做功的次数

[2]满负荷工作时做功冲程燃气的平均压力为pS,某单缸四冲程汽油机一次做的功为

叫=Fs=pSL

%时间内汽油机做的有用功为

N

W&=nW^-pSL

汽油机燃料燃烧释放的热量为

。放=mq=pVq

汽油机把内能转化为机械能的效率是

N

%x100%=让—x100%=5（）PSLN

〃=

。放夕外似q

2、2900900

【解析】

【详解】

[1]柴油机一个工作循环，飞轮转一周，经过2个冲程，活塞上下运动一次。

[2][3]已知飞轮转速为180()"min,因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次,

所以该柴油机Imin内完成900个工作循环，对外做功900次。

3、1.68X1045

【解析】

【详解】

[1]由。成=切得完全燃烧0.021m，的天然气，放出的热量是

0成=Vq=Q.021m3X8X107J/m3=l.68X106J

[2]由题意分析知被水吸收的热量

6G

Q吸=nQ/A=\.68X1OJX9O%=1.512X10J

由公式Q=C得

01.512?6.

m=-K-=----------------=4.5kg

c&t4.2?16J/(kg?C)?C

4、2525%

【解析】

【详解】

[1]汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次，若飞轮的转速为

3000r/min=50r/s

即每秒完成25个工作循环，对外做功25次。

[2]各种能量损耗的总和是

30%+30%+15%=75%

所以它的机械效率为

7=100%-75%=25%

5、热值化学内

【解析】

【详解】

[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时,

可以释放出更多的热量。

[2][3]燃料燃烧是一种化学变化，将化学能转化为燃气的内能。

三、计算题

1、⑴3.5994X10）；（2）59.99%。

【详解】

解：（1）水吸收的热量

Q畋=c•水，珠（fT0）=4.2x1O'J/（kg-℃）xlOkgx（95.7℃-10°C）=3.5994xlO6J

（2）焦炭的质量R焦炭=200g=0.2kg,焦炭完全燃烧放出的热量

Q放="隹炭q隹炭=0.2kgX3.0Xl07J/kg=6X106J

锅炉的效率

xl00%=a9"*"Jx100%=59.99%

Q,“6xlO6J

答：（1）水吸收的热量是3.5994XI0）J；

(2)锅炉的效率是59.99%。

2、(1)33.3%；(2)纯电轿车

【详解】

解：(1)完全燃烧0.36kg煤所放出的热量

Q=例2=3.0X1o'J/kgX0.36kg=1.08xl07J

有题意可知有用功

/有=lkW・h=3.6X10^

则火力发电厂的效率

q=%x100%=36-'°JxlOO%»33.3%

Q1.08X107J

(2)1度电可以让某型号纯电骄车行驶约5km,即行驶5km消耗3.6X106J的能量；紧凑型家用轿车每

100km消耗汽油约5kg,则行驶5km消耗的汽油的质量为

5km

汽油放出的热量为

。1=肛4汽油=0.25kgx4.6x10'J/kg=1.15xlO7J

因为

3.6xlO6J<1.15xlO7J

故纯电轿车消耗的热量少。

答：(1)火力发电厂的热效率为33.3%；

(2)纯电轿车消耗的热量少。

3、(1)6X107J;(2)1.26X107J;(3)21%

【详解】

解：(1)由热量计算公式%=〃均可得煤完全燃烧产生的热量为

2次=/«煤q=2kgx3xlO,j/kg=6xl()7j

(2)根据题意，如图所示，经过6min时间加热，水所吸收的热量为

37

Qn=c•水，琮&=4.2x10J/(kg-℃)x50kgx(80℃-20℃)=1.26xl0J

(3)根据热效率的公式〃=黑、100%可得煤炉烧水时的热效率为

2放

7=-^-xlOO%=1'26xiy7jxlOO%=：21%

。放6xlO7J

答：(1