第十四章 内能的利用__2021-2022学年人教版物理九年级全一册单元易错题速练（含答案）

第十四章 内能的利用——2021-2022学年人教版物理九年级全一册单元易错题速练
1.对于图中所示的四幅图，下列说法正确的是( )

A.甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力
C.丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时，内能转化为机械能
2.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是( )
A. B. C. D.
3.2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.某内燃机用来做有用功的那部分能量是损失的能量的四分之一，则此内燃机的效率是( )
A.25% B.20% C.75% D.30%
5.小轿车已进入千家万户，以下关于小轿车的说法中正确的是( )
A.四冲程汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
B.用水作为冷却剂是利用了水的比热容小的特性
C.汽油机和柴油机除了燃料不同，构造及工作过程均相同
D.汽油机的四个冲程中，只有做功冲程为汽车提供动力
6.如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中，哪一个冲程的能量转化过程是相同的( )
A. B. C. D.
7.关于热机效率，下列说法正确的是( )
A.热机效率越高，热机消耗燃料越少
B.热机效率越高，热机做的有用功越大
C.热机效率越高，消耗相同的燃料，获得的有用功就越多
D.热机效率越高，获得相同的有用功，消耗燃料就越多
8.我国城乡建设和管理越来越注重环保，以下做法符合环保要求的是( )
A.废旧电池随意丢弃 B.减少城市绿地和湖泊的面积
C.工业废水直接排放到江河中 D.使用太阳能、风能等清洁能源
9.关于热机的效率，下列说法中正确的是( )
A.热机做的有用功越多，效率就一定高
B.热机的功率大，效率就一定高
C.热机消耗的燃料越多，效率就越低
D.以上说法都不正确
10.甲、乙两台汽油机，甲的热机效率比乙高，则下列说法中正确的是( )
A.做同样多的有用功，甲用的时间少
B.做同样多的有用功，甲消耗的汽油少
C.在相同时间内，乙消耗的汽油多
D.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙少
11.以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示，一场暴风雪过后，麻省理工学院的工程师Kouttron操作着装有电源的吹雪机上路清雪，吹雪机把道路上的雪吸进“肚子里”，再把雪吹向路边。吹雪机前面的两只“大眼睛”车灯可以用以照明，还可以单独闪烁用于表示转弯。下列说法正确的是( )
A.水结冰凝固过程中温度不变，内能不变 B.吹雪机碾压部分的雪，内能不变
C.吹雪机车灯是将化学能转化为光能 D.吹雪机前面的两只“大眼睛”车灯是并联的
13.下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是( )
A.钻木取火是将机械能转化为内能
B.酒精燃烧时将化学能转化为内能
C.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D.人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生
14.电动机通电后，电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是( )
A.电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B.电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒
C.电能全部转化为内能，内能守恒
D.电能转化为机械能和内能，机械能守恒
15.如图是某内燃机工作时的能量流向图。该内燃机的热机效率是( )
A.25% B.35% C.40% D.75%
16.如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率（η）等于( )
A.false B.false C.false D.false
17.下列关于物理概念或者物理知识的应用说法正确的是(?? )
A.物体含有内能的多少叫热量
B.内燃机做的功越多,效率就越高
C.汽油的热值是4. 6×107J/kg表示1kg的汽油完全燃烧放出热量为4.6×107J
D.一台热机的效率是60%,表示机器所做的功中有用功比额外功多60%
18.礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是( )
A.罐内气体的内能减少 B.罐内气体分子热运动加剧
C.罐内气体通过热传递方式改变了其内能 D.该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
19.关于热机效率，下列说法正确的是( )
A.热机效率越高，即热机做的有用功多
B.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑
C.热机效率越高，即热机的功率越大
D.提高热机效率，有利于环保减排
20.下列关于热值的说法中正确的是( )
A.燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大
B.燃料燃烧时，放出的热量越多，这种燃料的热值越大
C.相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大
D.不同的燃料完全燃烧，放出相同热量时，所用质量较少的燃料，热值越大


21.右图是一个“简易冰箱”,水通过毛巾从铁箱上面的水盆渗透到下面的水盆中,毛巾上的水会　　　　(填物态变化的名称)吸热使箱内的温度降低,这是通过　　　　　　　　(选填“做功”或“热传递”)来改变物体内能的。?
22.有一箱木炭,它的质量为10 kg,热值为3.4×107 J/kg,若用掉一半,剩下的木炭的热值为　　　　　　　　,半箱木炭燃烧最多能放出的热量是　　　　　　　　。?
23.工程师设计了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气温度　　　　(选填“升高”“降低”或“不变”),其内能　　　　(选填“增加”“减少”或“不变”),这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的　　　　。为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是　　　　冲程。?
.

24.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1 200 r/min,每秒完成　　　　个工作循环,每秒钟做功　　　　次。如图所示,汽油机正处于　　　　冲程。?
25.在火电站内,燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能。蒸汽轮机的作用是将　　　　 能转化为机械能。若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为50%、70%和80%,则火电站的效率为　　　　。?
26.阅读下表,回答问题:
一些燃料的热值　
单位:J·kg-1
干木柴
约1.2×107
酒精
3.0×107
焦炭
3.0×107
烟煤
约2.9×107
柴油
4.3×107
氢
1.4×108
无烟煤
约3.4×107
汽油
4.6×107
木炭
3.4×107

(1)从表中数据可知,完全燃烧相同质量的燃料放出热量最多的是　　　　　,从环保角度看最清洁的燃料是　　　　　。?
(2)完全燃烧0.5 kg干木柴放出的热量是　　　　J;如果这些热量有42%被水吸收,可烧开初温为35 ℃的水　　　kg。[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),水的沸点为100 ℃]?
27.请将下列生活现象和与之相对应的能量转化情况用线连起来。
　生活现象　　　　　　能量转化情况
A.电流通过灯丝炽热发光 a.光能转化为化学能
B.b.来回迅速摩擦双手 电能转化为内能和光能
C.用电饭煲煮饭 c.内能转化为机械能
D.水壶中的水沸腾后,
壶盖被水蒸气顶起 d.电能转化为内能
E.万物生长靠太阳 e.机械能转化为内能
28.某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。他实验时组装了图甲和图乙的两套规格完全相同的装置,并每隔1 min记录一次杯中水的温度(见下表)。

加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯的水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯的水温/℃
25
26
27
28
29
30
31

(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定　　　的位置,再调整固定　　　的位置。(均选填“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　　　、　　　　。?
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是　。?
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录了数据,利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗?　　　　;为什么?　?　。?
29.用煤气灶把2 kg、初温为20 ℃的水烧到100 ℃,消耗了0.03 kg煤气。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),煤气的热值为4.48×107 J/kg。计算:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。



30.小明家新安装了一台容积为0.5 m3的太阳能热水器,加满水后,经过3 h的阳光照射,水温由15 ℃升高到35 ℃。在这3 h内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为13%的火炉燃烧焦炭来提供,则需燃烧焦炭多少千克?(焦炭的热值是 3.0×107 J/kg)












31.小红家里原来用液化石油气烧水,每天用60 ℃的热水100 kg。她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学们的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器。
(1)若用这台热水器每天可将100 kg的水从20 ℃加热到60 ℃,这些水吸收的热量是多少?[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]

(2)若液化石油气完全燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少千克?(液化石油气的热值是 8.0×107 J/kg)
答案以及解析
1.答案：B
解析：甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气对外做功，将内能转化为机械能，自身的内能减少，A错误；乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，B正确；丙图中活塞向上运动，排气门打开，是内燃机的排气冲程，C错误；丁图中小朋友下滑时，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，D错误。故选B。
2.答案：B
解析：在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。B图中汽油机的两气门都关闭，活塞向下运行，火花塞点火，汽缸容积增大，是做功冲程。
3.答案：C
解析：影片《流浪地球》中，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，将地球推开，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。故选C。
4.答案：B
解析：由题意知，false，并且false，则内燃机的效率falsefalse。故选B。
5.答案：D
解析：四冲程汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，故A错误；用水作为冷却剂是利用了水的比热容大的特性，故B错误；汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上也不相同，故C错误；汽油机的四个冲程中，只有做功冲程为汽车提供动力，故D正确。
6.答案：C
解析：本题考查内燃机的四个冲程。水蒸气膨胀做功，把橡皮塞冲出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程；题图A中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，A不符合题意；题图B中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，B不符合题意；题图C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，C符合题意；题图D中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，D不符合题意。
7.答案：C
解析：根据消耗燃料的多少是不能判断热机效率高低的，故A错误；热机效率越高，有用功与总功的比值越大，故B错误；效率高的热机做相同的有用功消耗的燃料少，或消耗相同的燃料，获得的有用功多，故C正确，D错误。
8.答案：D
解析：废旧电池中含有重金属离子，随意丢弃会对土壤、地下水造成污染，故A错误；减少城市绿地和湖泊的面积，不利于改善空气质量和调节空气湿度等，故B错误；工业废水直接排放到江河中会严重污染水资源，且工业用水处理后重复利用可以节约用水，故C错误；使用太阳能、风能等清洁能源可以大大减少使用化石能源带来的污染，同时可以节约能源，减少能源危机带来的影响，故D正确。
9.答案：D
解析：A．热机的有用功多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多，故A错误；
B．功率是物体做功快慢的物理量，与效率是两个完全不同的概念，故B错误；
C．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高。做功的多少不确定，热机效率的高低也不一定，故C错误；
D．因为ABC都不正确，故D正确。故选D。
10.答案：B
解析：AB．甲的热机效率比乙高，做同样多的有用功，甲的燃料完全燃烧时放出的能量较小，但是由于不知道功率大小，不能比较时间的多少，根据false可知，同样是汽油，热值相同，甲消耗的汽油质量较小，即甲消耗的汽油少，A错误、B正确；
C．甲的热机效率比乙高，说明做相同的有用功，甲消耗的汽油少，但不知道相同时间做功的多少，即无法比较甲和乙在相同时间内做功的多少，也就无法比较甲和乙消耗汽油的多少，C错误；
D．消耗同样多的汽油，即燃料完全燃烧时放出的能量相同，但是甲的热机效率比乙高，那么甲做的有用功比乙的多，D错误。
故选B。
11.答案：A
解析：在题中所列的家用电器中，电风扇主要把电能转化为机械能；而电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能；电视机主要将电能转化为光能和声能。
12.答案：D
解析：水结冰凝固过程中，需要放出热量，内能减小，故A错误；吹雪机对雪做功，吹雪机碾压部分的雪，内能会增大，故B错误；吹雪机车灯是将电能转化为光能，故C错误；吹雪机前面的两只“大眼睛”车灯可以用以照明，还可以单独闪烁用于表示转弯，在一个不工作时，另一个仍然可以工作，互不影响，所以是并联的，故D正确。
13.答案：D
解析：钻木取火是通过做功的方式改变内能的，是将机械能转化成内能，故A正确；酒精燃烧是把化学能转化为内能，故B正确；汽油机的做功冲程中，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；人们对太阳能的开发和利用，是太阳能转化为其他形式的能，能量是不能凭空产生的，故D错误。
14.答案：B
解析：因为电动机的外壳变得烫手，说明有一部分电能转化成了内能，故A错误；电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒，故B正确C错误；因为电能转化为机械能和内能，机械能增加了，但是能的总量不变，故D错误。
15.答案：B
解析：由内燃机的能量流向图可得，内燃机的效率false。
16.答案：B
解析：热机效率是用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，根据内燃机的能量流向图可知，热机效率false。
17.答案：C
解析： 汽油的热值是4.6×107J/kg,它表示的物理意义是:1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J,故A、B、D错误,C正确.
18.答案：AD
解析：本题考查改变物体内能的方式、能量的转化、分子热运动。在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气的内能转化为礼花的机械能，罐内气体内能减少，故A正确，C错误；罐内气体内能减少，温度降低，分子热运动减慢，故B错误；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，故D正确。
19.答案：BD
解析：A.热机做有用功所利用的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机效率，热机效率越高说明有效利用的热量占燃料完全燃烧释放的热量的比重越大，各种能量损失比重越小，但并不是热机效率越高，热机做的有用功就越多，故A错误；
BD.热机做有用功所利用的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机效率，热机效率越高说明有效利用的热量占燃料完全燃烧释放的热量的比重越大，各种能量损失比重越小，质量相同的燃料能做的有用功越多，做同样的功需要的燃料更少，故BD正确；
C.热机效率是热机做有用功所利用的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比，而热机的功率是指热机做功的快慢，所以热机效率越高，不能推导出热机的功率越大，故C错误。
20.答案：CD
解析：A、B燃料的热值只与燃料的种类有关，与放出热量的多少、燃料的质量和燃料的燃烧程度无关，故A、B错误；C、相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量越大的燃料，燃料热值越大，故C正确；D、不同的燃料完全燃烧，放出相同热量，所用燃料的质量越少，热值越大，故D正确.故选CD.
21.解析 毛巾上的水汽化(蒸发)吸热,使铁箱内的温度降低,这是通过热传递的方式来改变物体内能的。
答案 汽化(蒸发)　热传递
22.解析 热值是燃料的一种特性,它只跟燃料的种类有关,跟燃料的质量、燃烧程度等无关。若用掉一半,剩余木炭的质量是5 kg,完全燃烧这些木炭放出的热量Q放=mq=5 kg×3.4×107 J/kg=1.7×108 J。
答案 3.4×107 J/kg　1.7×108 J
23.解析 水蒸气推动活塞做功时,水蒸气的内能减小,温度降低,水蒸气的内能转化为机械能,这样在六个冲程中两次做功,提高了热机的效率,水蒸气推动活塞做功后,进入下一个工作循环前,必须先将剩余的废气排出汽缸,即第六冲程应是排气冲程。
答案 降低　减少　效率　排气
24.答案 10　10　做功
25.解析 蒸汽轮机的作用是将内能转化为机械能;已知锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为η1=50%、η2=70%和η3=80%,所以火电站的效率为 η=η1η2η3=50%×70%×80%=28%。
答案 内　28%
26.解析 (1)从表中数据可以看出氢的热值最大,所以完全燃烧相同质量的燃料时,氢放出的热量最多。由于氢燃烧后生成水,而没有其他废气,所以从环保角度看最清洁的燃料是氢。(2)完全燃烧0.5 kg干木柴放出的热量Q放=mq=0.5 kg×1.2×107 J/kg=6×106 J,Q吸=ηQ放=42%×6×106 J=2.52×106 J,故m==9.23 kg。
答案 (1)氢　氢　(2)6×106　9.23
27.解析 电流通过灯丝炽热发光,消耗的是电能,获得了内能和光能,属于电能转化为内能和光能;来回迅速摩擦双手,是克服摩擦力做功,使手的内能增大,温度升高,属机械能转化为内能;家里用电饭煲煮饭,消耗电能,获得内能,属电能转化为内能;水沸腾后,壶盖被顶起属于内能转化为机械能;万物生长靠太阳属于光能转化为化学能。
答案 A—b　B—e　C—d　D—c　E—a
28答案 (1)B　A　(2)质量　初温　(3)煤油
(4)不可靠　煤油和菜籽油不可能完全燃烧,且有热量损失(容器、石棉网、铁圈等要吸热,水、容器等向周围环境散热,故无法准确计算燃料的热值)
29.解析 (1)水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J。
(2)0.03 kg煤气完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.03 kg×4.48×107 J/kg=1.344×106 J。
(3)煤气灶烧水的效率
η==50%。
答案 (1)6.72×105 J　(2)1.344×106 J　(3)50%
30解析 水的体积V=0.5 m3,所以质量
m水=ρV=1.0×103 kg/m3×0.5 m3=500 kg
水温由15 ℃升到35 ℃,水吸热为
Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×500 kg×(35 ℃-15 ℃)=4.2×107 J
因此,3 h内水吸收热量4.2×107 J。
若由焦炭来供热,则Q放=m焦炭q×13%
所以m焦炭==10.8 kg
约需要焦炭10.8 kg。
答案 4.2×107 J　10.8 kg
31.解析 (1)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(60 ℃-20 ℃)=1.68×107 J。
(2)烧水时,需液化石油气燃烧放出的热量为
Q放==2.4×107 J
需要的液化石油气的质量为
m气==0.3 kg。
答案 (1)1.68×107 J
(2)0.3 kg