苏州苏州中学园区校人教版初中物理九年级全一册第二章内能的应用提高练习(答案解析)

考试范围：xxx；满分：***分；考试时间：100分钟；命题人：xxx 学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________
一、选择题
1．下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（）
A．0℃的冰没有内能
B．做功可以改变物体的内能
C．物体放出热量，温度一定要降低
D．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
2．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
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（）
A．一个工作循环的正确顺序是∶甲乙丙丁
B．甲图冲程能获得动力
C．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
D．丁图冲程存在内能转化为机械能的过程
4．以下现象中属于能量转移的是（）
A．启动汽车发动机，汽车向前开B．利用电饭煲烧饭
C．利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电 D．试管中的冷水放入热水中变热5．下列说法正确的是（）
A．两个削平的铅块被紧压在一起不易分开，是因为分子间只有引力，没有斥力B．腌制咸鸭蛋，利用了分子在不停地做有规则运动
C．火箭发动机常用液态氢作燃料是因为液态氢的热值大
D．常用水作汽车发动机的冷却液，是因为水容易传热
6．我们日照市推行“环保节能新时尚”活动，下列原理分析正确的是（）
A．骑行自行车上安装的发电机是把机械能转化为内能
B．实验室里的太阳能电池充电是把太阳能转化为电能
C．替代电热水器的太阳能热水器是将太阳能转化为电能
D．学校里使用的水冷空调是利用做功改变物体的内能
7．2020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.
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．下列说法正确的是（）
A．汽油的热值比柴油的热值大，完全燃烧时比柴油产生的热量多
B．用锯条锯木头时温度升高，是通过热传递改变内能
C．塑料吸盘能“吸”在墙壁上，说明分子间存在引力
D．闻到远处的花香，说明分子在不停地做无规则运动
10．一瓶酒精用掉一半后，下列关于它的说法正确的是：（）
A．它的质量不变B．它的比热容变为原来的一半
C．它的热值变为原来的一半D．它的密度、比热容、热值都不变
11．关于汽油机的四个冲程，下列说法正确的是（）
A．吸气冲程，吸入的成分只有汽油
B．压缩冲程，将内能转化为机械能
C．做功冲程，当转速是1800r/min，1秒钟完成30个做功冲程
D．排气冲程，废气带走了大部分的能量。

12．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
13．如图所示的四种飞行器中，利用流体压强与流速关系获得升力的是（）
A．飞机
B．热气球
C．飞艇
D．火箭
14．如图所示是某汽车发动机工作中的某一冲程的示意图。

在此过程中，汽缸内气体的（）
A．密度减小B．内能转化为机械能
C．内能减少D．分子热运动加快
二、填空题
15．汽车是常见的交通工具，随着人们生活水平的提高，汽车也走进了寻常百姓家。

汽车在新冠疫情期间运输物资，对疫情的防控起了重大作用。

(1)如图甲所示，汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是________（对图甲中 A、B、C、D重新排序）。

(2)一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800 r/min，该汽油机每分钟做功_______次，图甲中D所示的汽油机冲程是通过_______的方式改变燃气内能的。

除此之外，通过_______
也可改变物体内能。

(3)图乙所示为某汽油机的能流图，若E =1000J ，E 1=350J ，E 2=250 J ，E 3=300J ，则E 4=________J ，则该汽油机的效率为η =___________；
(4)以前的汽车发动机经常会很热，人们经常会用水来给汽车的发动机降温，原因是水的________很大。

16．在一个标准大气压下，使用酒精加热水，完全燃烧 100 g 酒精可放出的热量为______ J ，若放出的热量有70%被水吸收，能使初温 20 ℃，质量为5 kg 的水升高______℃
（3
4.210J/(kg )c =⨯⋅水℃， q 酒精=3.0×
107J/kg ） 17．如图所示是某晶体熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可以判断：物体在t 2时的内能______t 3时的内能（选填“小于”、“等于”或“大于”）。

物理中将晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示。

已知冰的熔化热λ冰为3.36×106J/kg ，若以一个酒精炉为热源，将50g 初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了14g 酒精，酒精的热值为3×107J/kg 。

则这些冰熔化时所吸收的热量为_______J ，酒精炉熔冰的效率为________。

18．目前，大部分汽车仍然是使用汽油机提供动力，对于汽油机，它的能量转化如图所示，请你把能量的名称填写完整：______、______。

根据能量数据，这台汽油机的效率是______。

19．某同学用图示装置测量酒精热值，他在烧杯中加入300g 水，调好装置后，加热使水温升高50℃，水需要吸收的热量为______J ，他测得此过程中消耗了6g 酒精，利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，算得酒精热值q =______，他查表得到q 酒精
=3.0×107J/kg ，发现两者偏差较大，你认为其中的原因可能是______（写一条即可），若将烧杯的酒精倒掉一半，则剩余酒精的热值为______。

20．“长征三号丙”运载火箭用液氢做燃料是因为氢气具有较大的_______，火箭发射塔使用水做冷却介质是因为水的______________较大。

三、解答题
21．2020年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。

(1)将2kg 初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃，需要吸收多少热量？
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？（天然气热值为734.210J /m ⨯，水的比热容为3
4.210J /(kg )⨯⋅℃）
22．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c 水=4.2×103J/（kg·℃）；q 氢=1.4×108J/kg ）求:
(1)质量为0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量；若这些热量全部被质量为200kg ，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
(2)某氢能源公交车以140kW 的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg 的氢燃料完全燃烧获得热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。

23．小明家买了一种燃气热水器，使用时通过燃烧天然气来加热冷水。

小明发现将质量为100kg 、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为0.5m 3（假设天然气完全
燃烧）。

已知水的比热容为4.2×
103J/（kg·℃），天然气的热值为3×107J/m 3，求 (1)完全燃烧0.5m 3天然气放出的热量是多少；
(2)热水器内100kg 的水吸收的热量是多少；
(3)该燃气热水器工作时的效率是多少。

24．据新华社报道，2020年4月8日，中国新疆塔里木盆地传来振奋人心的消息：人们新发现了储量达到2.28亿吨的石油，如图所示。

这一发现进一步证实了塔里木盆地下方富含
石油！石油燃烧时能释放出巨大的能量。

[已知c 水=4.2×
103J/（kg•℃），q 石油按4.4×107J/kg 计算]，求：
(1)200g 石油完全燃烧放出的热量多少J ？
(2)若这些热量的42%被水吸收，可以使多少kg 的水的温度升高40℃？
【参考答案】
一、选择题
1．B
2．B
3．D
4．D
5．C
6．B
7．D
8．D
9．D
10．D
11．D
12．C
13．A
14．D
二、填空题
15．BADC900做功热传递10025比热容
16．3×10680
17．小于168×10540
18．内机械25
19．3×104105×107J/kg酒精不可能完全燃烧30×107J/kg
20．热值比热容
三、解答题
21．
22．
23．
24．
【参考解析】
一、选择题
1．B
解析：B
A．一切物体都具有内能，所以0℃的冰具有内能，故A错误；
B．改变内能的方式有：做功和热传递，所以做功可以改变物体的内能，故B正确；C．晶体凝固过程中，不断放热、温度不变、内能减小，故C错误；
D．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误。

故选B。

2．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。

3．D
解析：D
甲图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；丙图中排气门打开，活塞向上
运动，气缸容积减小，是排气冲程；丁图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
A．四个冲程的正确顺序是乙甲丁丙，故A错误；
B．甲图为压缩冲程，内燃机在做功冲程（丁图）获得动力，故B错误；
C．丙图为排气冲程，不存在化学能转化为内能的过程，故C错误；
D．丁图为做功冲程，在该冲程中将内能转化为机械能，故D正确。

故选D。

4．D
解析：D
A．启动汽车发动机，汽车向前开，是将内能转化为机械能，属于能量的转化，故A不符合题意；
B．利用电饭煲烧饭是将电能转化为内能，属于能量的转化，故B不符合题意；
C．利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电是将太阳能转化为内能，故C不符合题意；D．试管中的冷水放入热水中，由于热水的温度高于冷水的温度，会发生热传递，内能会从热水传递给冷水，属于能量的转移，故D符合题意。

故选D。

5．C
解析：C
A．分子间同时存在引力与斥力，两个削平的铅块被紧压在一起不易分开，是因为分子间此时主要表现为引力作用，故A错误；
B．腌制咸鸭蛋，利用了扩散现象，即分子在不停地做无规则运动，故B错误；
C．火箭发动机常用液态氢作燃料是因为液态氢的热值大的特性，在燃烧相同质量时可以放出更多的热量，故C正确；
D．常用水作汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容大，吸热相同热量时升高的温度较低，故D错误。

故选C。

6．B
解析：B
A．发电机是把机械能转化为电能的装置，故A错误；
B．太阳能电池充电时把太阳能转化为电能，故B正确；
C．太阳能热水器是将太阳能转化为内能，故C错误；
D．学校里使用的水冷空调是利用热传递改变环境的内能，故D错误。

故选B。

7．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。

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．D
解析：D
A．燃料燃烧放出热量的多少不仅和热值有关，还和燃烧燃料的质量有关，故A错误；B．用锯条锯木头时温度升高，是通过做功改变内能，故B错误；
C．塑料吸盘能“吸”在墙壁上原因是大气压强，故C错误；
D．闻到远处的花香，原因是分子在不停地做无规则运动，故D正确。

故选D。

10．D
解析：D
A．一瓶酒精用掉一半后，其质量是原来的一半，故A不正确；
BCD．比热容、热值、密度都是物质的特性，与物质的多少无关，故BC不正确，D正确。

故选D。

11．D
解析：D
A．吸气冲程吸入的是汽油可空气的混合物，故A错误；
B．压缩冲程，活塞向上运动，压缩燃油混合物，将机械能转化为内能，故B错误；C．汽油机一个工作循环，四个冲程，飞轮转2周，活塞上下往返两次，对外做功一次；当转速是1800r/min，1秒钟飞轮转30转，对外做功15次，即1秒钟完成15个做功冲程。

故C错误；
D．排气冲程，排出燃料混合物燃烧后的废气，废气会带走大部分热量，故D正确。

故选D。

12．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。

13．A
解析：A
A．飞机的机翼上面凸起，下面平直，飞机升空时，流过机翼上方的空气流速大压强小，流过机翼下方的空气流速小压强大，便形成了向上的升力，故A符合题意；
B．热气球能在空中飞行，是因为气球内气体的密度比空气的密度小，热气球在空气中受到浮力大于或等于其重力，故B不符合题意；
C．飞艇能在空中飞行，是因为飞艇内的氦气密度比空气小，它受到的浮力大于重力，所以能在空中飞行，给C不符合题意；
D．火箭升空靠喷气产生的动力推动，火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D不符合题意。

故选A。

14．D
解析：D
由图得，该冲程的两气阀都关闭，活塞向上运动，因此该冲程是做功冲程，机械能转化为内能，内能增加，表现为气缸内温度上升，气缸内分子热运动加快。

活塞中气体质量不变，活塞向上运动，气缸内气体体积变小，所以气缸内气体密度增大。

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

二、填空题
15．BADC900做功热传递10025比热容
解析：BADC900做功热传递10025%比热容
(1)[1]甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；乙中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；丙中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；丁中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；故先后顺序为：BADC。

(2)[2]若飞轮转速是1800r/min，表示每分钟飞轮转动1800圈，因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以，飞轮转1800圈，对外做功900次。

[3][4]图甲中D所示的汽油机冲程中燃气对外做功，则其内能减小即通过做功的方法改变物体的内能，除此之外通过热传递也可改变物体内能。

(3)[5]由能流图可知
E 4=E -E 1-E 2-E 3=1000J-350J-250J-300J=100J
[6]燃料完全燃烧放出的热量为E ，有用机械能即有用功为E 2，所以内燃机的效率
η=2250J =25%1000J
E E = (4)[7]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以人们用冷水冷却发动机。

16．3×10680
解析：3×106 80
[1]完全燃烧 100 g 酒精可放出的热量为
7601kg 3010301J/kg J 0Q mq ...==⨯⨯⨯=酒精
[2]水吸收的热量为
6670%70%3010J 2110J Q Q ..==⨯⨯=⨯吸
水升高的温度为
632110J 1004210J/(kg )5kg
Q .Δt c m .⨯===⨯⋅⨯吸水℃℃ 水的沸点为100℃，水温达到沸点后，温度不变，因为
20100120100+=℃℃℃＞℃
所以水温最终为100℃，水升高的温度
11002080Δt =-=℃℃℃17．小于168×10540
解析：小于 1.68×105 40%
[1]由图象知道，该晶体的熔点为0℃，熔化过程中物体继续吸收热量但温度不变，所以，物体在t 2时的内能小于在t 3时的内能。

[2]这些冰熔化时所吸收的热量
Q 吸=m 冰λ冰=50×10-3kg ×3.36×106J/kg=1.68×105J
[3]酒精完全燃烧释放的热量
Q 放=mq =14×10-3kg ×3×107J/kg=4.2×105J
则此酒精炉熔冰的效率
551.6810=10J 40%=100%40.2%10J
Q Q η⨯⨯⨯⨯=吸放18．内机械25 解析：内 机械 25%
[1]燃料完全燃烧产生的内能。

[2]一部分变成了热量丧失了，还有一部分的能量转化为有用的机械能，以供汽车行驶。

[3]机械效率为
45W 510J 100%=100%=25%210J
Q η⨯=⨯⨯⨯有放 故机械效率为25%。

19．3×104105×107J/kg 酒精不可能完全燃烧30×107J/kg
解析：3×104 1.05×107J/kg 酒精不可能完全燃烧 3.0×107J/kg
[1]烧杯中加入300g 水，加热使水温升高50℃，水需要吸收的热量为
344.210J/(kg )0.350 6.310J Q c m t kg =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯水℃℃
[2]酒精热值为
4736.310J 1.0510J/kg 610kg
Q q m -⨯===⨯⨯酒 [3]酒精不可能完全燃烧、酒精燃烧放出的热量没有全部被水吸收等。

[4]酒精的热值与质量无关，用掉一半后，热值仍然是3.0×107J/kg 。

20．热值比热容
解析：热值 比热容
[1]氢气具有较大的热值，常用来做火箭的燃料，故填热值。

[2]水的比热容较大，常用来做冷却剂，故填比热容。

三、解答题
21．
(1)6.72×105J ；(2)0.04m 3
(1)水吸收的热量
Q 吸=c 水m 水(t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
(2)天然气放出的热量
Q 放=56.7210J =40%Q η⨯吸
=1.68×106J 需要天然气的体积
6731.6810J 4.210J/m
Q V q ⨯==⨯放
=0.04m 3 答：(1)水需要吸收6.72×105J 热量；
(2)烧开这壶水需要燃烧0.04m 3天然气。

22．
(1)50℃；(2)300s
(1)0.3kg 的燃料完全燃烧放出的热量
870.3kg 1.410J/kg=4.210J Q mq ==⨯⨯⨯
水吸收的热量
74.210J Q Q ==⨯吸放
由Q cm t =∆吸得水升高温度
734.210J 504.210J/(kg )200kg
Q t cm ⨯∆===⨯⋅⨯吸℃℃ (2)公交车所做的功
74.210J W Q ==⨯放 由W P t
=得公交车行驶时间 754.210J =300s 1.410W
W t P ⨯==⨯ 答：(1)水升高的温度50℃；
(2) 这些热量能让该公交车匀速行驶时间为300s 。

23．
(1)1.5×107J ；(2)1.26×107J ；(3)84%
解：(1)完全燃烧0.5m 3天然气放出的热量
Q 放=Vq =0.5m 3×3×107J/m 3=1.5×107J
(2)热水器内100kg 的水吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×107J
(3)该燃气热水器工作时的效率
771.2610J ==1.510J
Q Q η⨯⨯吸放=84% 答：(1)完全燃烧0.5m 3天然气放出的热量是1.5×
107J ； (2)热水器内100kg 的水吸收的热量是1.26×107J ；
(3)该燃气热水器工作时的效率是84%。

24．
(1) 8.8×l06J ；(2)22kg
解：(1)由题意知，q 石油=4.4×
107J/kg ，m 石油=200g=0.2kg ，根据热值公式Q 放=mq 放石76油石油 4.410J/k ==0.2kg g=8.810J Q m q ⨯⨯⨯
(2)石油燃烧放出热量的42%被水吸收
66吸放=42%=8.810J 42%=3.69610J Q Q ⨯⨯⨯⨯
根据比热容公式=Q cm t ∆知
6吸33.69610J ==22kg 4.J/（kg ℃）21040℃
Q m c t ⨯=∆⨯⨯ 答：(1) 200g 石油完全燃烧放出的热量8.8×
106J 。

(2)若这些热量的42%被水吸收，可以使22kg 的水的温度升高40℃。