1、第十四章 内能的利用 一、单选题（本大题共10小题）1. （天津市河北区2022-2023学年九年级上学期期末物理试题）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2. （天津市南开区2022-2023学年九年级上学期期末物理试题）如图所示，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程，下列叙述正确的是()A压缩冲程，机械能转化为内能B压缩冲程，内能转化为机械能C做功冲程，机械能转化为内能D做功冲程，内能转化为机械能3. （天津市和平区2022-2023学年九年级上学期物理学科期末
2、质量调查试题）如图中有关能量转化说法正确的是（）A甲与丙都是内能转化为机械能B乙是把机械能转化为内能，内能在减少C甲与丁都是内能转化为机械能D甲是把机械能转为内能，内能在增加4. （天津南开区2022-2023学年九年级上学期期末阶段练习物理学科试题）如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（）ABCD5. （天津市南开区2022-2023学年九年级上学期期末测试物理试题）如图是某内燃机工作过程中的工作示意图，下列说法错误的是（）A热机的效率越高，做同样多的功消耗的燃料越少B该汽油机吸入的工作物质是汽油C这是压缩冲程，此冲程中机械能转化为内能D这个冲程不给外界提供动力，靠飞
3、轮的惯性完成6. （天津市和平区2021-2022学年九年级）热机的效率是热机性能的重要指标。国产奇瑞 E4T15B 发动机的效率为37%，某发动机的效率为33%。如果上述两款发动机工作时汽油均完全燃烧，下列表述正确的是（）A奇瑞 E4T15B 发动机消耗 1kg 汽油获得的有用功更多B奇瑞 E4T15B 发动机消耗 1kg 汽油释放的内能更多C奇瑞 E4T15B 发动机消耗 1kg 汽油散失的内能更多D奇瑞 E4T15B 发动机工作时消耗的燃料一定更少7. （天津市北辰区2022-2023学年九年级上学期期末物理试题）下面事例中，属于机械能转化为内能的是（）A火药的燃气把子弹从枪膛里射出B电
4、流通过白炽灯泡发光C古人用钻木的方法取火D用酒精灯加热烧杯里的水8. （天津市红桥区2022-2023学年九年级）关于热机效率和能量守恒定律，下列说法正确的是（）A热机做的有用功越多，效率就越高B热机消耗的燃料越多，效率就越低C能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变D热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律9. （天津市南开区2021-2022学年九年级）酒精的热值为 3107J/kg、比热容为 2.4103J/（kg），以下说法正确的是（）A质量越大，酒精的热值越大B质量越大，酒精的比热容越大C完全燃烧 1 kg 酒精可放出 3107 J 的热量D1 kg 酒精温度升高 1 需要放出 2.4
5、103 J 的热量10. （天津市津南区2021-2022学年九年级）如图为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为ABCD二、多选题（本大题共6小题）11. （天津市南开区2022-2023学年九年级上学期期末测试物理试题）关于如图所示的四个情景，下列说法中不正确的是（）A甲图中的现象表明热量总是从内能较多的物体传递给内能较少的物体B乙图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体混合，这种扩散现象表明气体分子是运动的C丙图中用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时，测力计的示数变大，说明大气压强的存在D丁图中给试管中水加热至沸腾后，水蒸气将软木塞推出，该过程中的能量转化顺序为化学能内能机械能12. （天津市南开区
6、2022-2023学年九年级）用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（）A试管中的水是靠做功的方式增加内能的B水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能C水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同D水蒸气对木塞做功，水蒸气内能减少13. （天津市部分区2022-2023学年九年级上学期）关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法正确的是（）A汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质不同B汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的C燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小D压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能14. （2022年南开区）下列事例中，属于内能转
7、化为机械能的是（）A水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起B热机工作时的做功冲程C用气筒给自行车胎打气时，气筒壁会发热D流星与空气摩擦生热、发光15. （天津市和平区2022-2023学年九年级）下列说法正确的是（）A内燃机消耗的燃料越多，其效率越高B物体吸收热量，其温度一定升高C外界对物体做功，物体内能可能增加D在热传递过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体16. （天津市滨海新区2021-2022学年九年级）如图所示，为某汽车的汽油机工作时的能量流向图，燃料充分燃烧释放的能量有四个去向，部分能量比例已经在图中标出，下列说法正确的是（）A在汽油机的能量损失中，废气带走的能量最多B该汽油机
8、的热机效率为70%C该汽油机的热机效率为30%D增加该汽油机的工作时间会提高其机械效率三、填空题（本大题共5小题）17. （天津市南开区2022-2023学年九年级上学期期末测试物理试题）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1440r/min，该汽油机每秒钟内完成 个冲程。18. （天津市西青区2022-2023学年九年级上学期期中物理试题）汽油的热值是4.6107J/kg，它的物理意义是 。现有汽油500g，若燃烧一半，剩余汽油的热值是 J/kg。19. （天津市和平区2022-2023学年九年级上学期）2021年6月，陆军第79集团军某合成旅在野外陌生地域开展多火力协同、多要素融合的实弹射击演
9、练，如图所示，火炮飞出过程的能量转化与汽油机工作时的 冲程的相同。20. （天津市部分区2021-2022学年九年级（上）期中物理试题）汽车刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的 能，使汽车的速度减小，直至停止。这些能量在转化过程中，能量的总量保持 。21. （天津南开区2022-2023学年九年级上学期期末阶段练习物理学科试题）如图所示的是四冲程汽油机的某冲程，在这一冲程中发生的能量转化是： （选填“机械能转化为内能”或“内能转化为机械能”）；若该单缸汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油机活塞1s内对外做功 次。四、实验题（本大题共1小题）22. （天津市静海区2021-2
10、022学年）如图所示，利用甲、乙两个音叉及悬挂的乒乓球来探究声现象的相关实验。(1)敲响乙音叉，甲音叉也会发出响声，悬挂在线上的乒乓球 （选填“会”或“不会”）弹起，这说明乙音叉通过 把振动传给了甲音叉，这说明声波能够传递 ；(2)若在月球上做这个实验，敲击乙音叉，甲音叉旁边的乒乓球 （选填“会”或“不会”）弹起，说明声音的传播需要 。五、计算题（本大题共4小题）23. （天津市南开区2022-2023学年九年级上学期期末物理试题）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水，水的初温是20，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了天然气，天然气的热值为，水的比热容
11、，当地大气压为标准大气压。求：（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；（3）天然气灶的效率。24. （天津市河北区2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题）某中学为学生供应开水，用锅炉将的水从加热到，燃烧了的无烟煤。水的比热容是，无烟煤的热值是。求：（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多少？25. （天津市滨海新区2022-2023学年九年级上学期期中物理试题）用某燃气炉烧水时，热效率为84%，把质量为500g，初温为20的水加热到100，已知水的比热容c水4.2103J/kg，燃气热值5
12、107J/m3。求：（1）水吸收的热量是多少？（2）至少燃烧多少燃气？26. （天津南开区2022-2023学年九年级上学期期末阶段练习物理学科试题）如图1是一种电热饮水机的简化电路图，S是温控开关，R1是调节电阻，R2是供加热的电阻丝，饮水机的铭牌参数如图2所示，饮水机中有质量为1.5kg，初温为20的水，在一标准大气压下烧开，求：（1）这些水需要吸收的热量是多少？（2）若饮水机正常工作的加热效率为90%，需加热多长时间？（时间计算结果保留整数）参考答案1. 【答案】C【详解】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能由此
13、可知ABD错误，C正确；2. 【答案】A【详解】由图知道，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确、BCD错，故选A3. 【答案】A【详解】甲是对试管内的水加热，使其温度升高，内能增大，当内能增大到一定程度，就把塞子推出来，即内能转化成机械能。乙是活塞压缩棉花做功，使其内能增大，机械能转化成内能。丙是汽油瞬间燃烧，产生高温高压燃气，燃气推动活塞做功，内能转化成机械能。丁是对气体做功，气体内能增加，将机械能转化为内能，故BCD错误，A正确。故选A。4. 【答案】C【详解】A进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，所以是吸气冲程，故A不符合题意；
14、B两个气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程，故B不符合题意；C两个气门都关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程，故C符合题意；D进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，所以是排气冲程，故D不符合题意。故选C。5. 【答案】B【详解】A根据热效率的公式，热机的效率越高，故做同样多的有用功，总功更小，即消耗的燃料越少。故A正确，不符合题意；B该汽油机吸入的工作物质是汽油和空气的混合物，故B错误，符合题意；C从图中信息可知，两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，此冲程为压缩冲程，其中机械能转化为内能，故C正确，不符合题意；D汽油机四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程靠惯性完成，所以图中压缩
15、冲程不能给外界提供动力，靠飞轮的惯性完成，故D正确，D不符合题意。故选B。6. 【答案】A【详解】国产奇瑞 E4T15B 发动机的效率为 37%，某发动机的效率为 33%，即国产奇瑞 E4T15B 发动机的效率的效率高，有用功占总功的比例高。A奇瑞 E4T15B 发动机消耗 1kg 汽油获得的有用功更多，即消耗相同的燃料，奇瑞 E4T5B 做的有用功越多，则有用功占总功的比例越高，即效率越高，故 A 正确；B根据 Q=mq 知，发动机完全燃烧 1kg 汽油释放的内能相同，故 B 错误；C奇瑞 E4T15B 发动机的效率高，有用功占总功的比例越高，散失的内能少，故 C 错误；D奇瑞 E4T15B
16、 发动机的效率高，是有用功占总功的比例越高，但工作时消耗的燃料不一定更少，故 D 错误。故选A。7. 【答案】C【详解】A火药气体把子弹从枪膛中射出，是内能转化为机械能，故A不符合题意；B电流通过白炽灯发光，是把电能转化为光能和内能，故B不符合题意；C古人用钻木的方法取火，是把机械能转化为内能，故C符合题意；D用酒精灯加热烧杯里的水，是通过热传递的方式使水的内能增大的，故D不符合题意。故选C。8. 【答案】C【详解】A效率是有用功与总功的比值，热机做的有用功越多，总功也就越多，效率不一定越高，故A错误；B热机的效率是燃料燃烧产生的有用的热量与总热量的比值，与消耗的燃料多少无关，故B错误；C能量
17、既不能创生，也不会消灭，它只会从一种形式转化成另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，故C正确；D能量守恒定律是自然界最普遍最重要的基本定律，热机在工作的过程中也遵循能量守恒定律，故D错误。故选C。9. 【答案】C【详解】A热值是燃料的一种属性，与质量无关，故A错误； B比热容是物质的一种属性，与质量无关，故B错误；C由热值的概念可知：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0107J；故C正确；D由比热容的概念可知1kg酒精温度升高1吸收的热量 2.4103J，而不是放出热量，故D错误；故选C。10. 【答案】B【详解】由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为
18、E，有用机械能即有用功为E2，所以内燃机的效率可表示为=100%11. 【答案】AC【详解】A甲图中人的右手放入冷水中，左手放入热水中，两手的感觉到的冷热程度是不相同的。发生热传递时，热量是从温度高的物体转移到温度低的物体，不是从内能多的物体转移到内能少的物体，故A错误，符合题意；B乙图中上边玻璃瓶装的空气，下边玻璃瓶装的二氧化氮，二氧化氮的密度比空气大。抽掉玻璃板后，两个瓶子内的气体会混合在一起，二氧化氮分子会进入空气分子的间隙，空气分子会进入二氧化氮分子间隙，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意；C缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计示
19、数变大，说明分子水分子和玻璃分子间存在引力，故C错误，符合题意；D酒精灯给试管加热，酒精燃烧化学能减少，试管内能增大，化学能转化成内能；试管内水吸收热量，内能增大，水蒸气把软木塞冲开，水蒸气膨胀时对软木塞做功，水蒸气的内转化为木塞的机械能，所以该过程中的能量转化顺序为化学能内能机械能，故D正确，不符合题意。故选AC。12. 【答案】CD【详解】A试管中的水是靠热传递的方式增加内能的，故A错误；B水蒸气对木塞做功，把内能转化为机械能，故B错误；C水蒸气对木塞做功，把内能转化为机械能，与汽油机做功冲程原理相同，故C正确；D水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，所以水蒸气的内能减少，故D
20、正确。故选CD。13. 【答案】AD【详解】A汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质不相同，汽油机吸入的是汽油和空气，而柴油机吸入的是空气，故A正确；B柴油机是压燃式点火，故B错误；C燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值不变，热值指的是1kg的燃料完全燃烧释放的热量，是一个定值，故C错误；D压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能，压缩气体，对气体做功，气体的内能增大，故D正确。故选AD。14. 【答案】AB【详解】A水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起是水的内能转化为壶盖的机械能，故A符合题意；B热机工作时的做功冲程是将汽油的内能转化为内燃机的机械能，故B符合题意；C用气筒给自行车胎打气时，
21、气筒壁会发热是将机械能转化为内能，故C不符合题意；D流星与空气摩擦生热、发光是机械能转化为内能，故D不符合题意。故选AB。15. 【答案】CD【详解】A内燃机消耗的燃料越多与效率无关，效率是有用的能量占总能量的比例，故A错误；B物体吸收热量，其温度不一定升高，比如晶体熔化时吸收热量，温度不变，故B错误；C外界对物体做功，物体内能可能增加是正确的，故C正确；D在热传递过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体是正确的，故D正确。故选CD。16. 【答案】AC【详解】A由图可知，在燃料燃烧释放的能量中，废弃带走的最多，占33%。故A正确；BC该汽油机的热机效率故B错误，C正确；D热机效率是热机
22、对燃料燃烧释放能量的利用，增加该汽油机的工作时间并不能提供热机效率，故D错误。故选AC。17. 【答案】48【详解】单缸四冲程汽油机，飞轮转速是每1r完成两个冲程，所以该汽油机每秒完成的冲程为48个。18. 【答案】 完全燃烧1kg的汽油放出4.6107J的热量； 4.6107【详解】1汽油的热值4.6107J/kg，其物理含义是完全燃烧1kg的汽油放出4.6107J的热量。2由于热值只与燃料的种类有关，汽油燃烧一半后，质量减小，燃料的种类没有变化，所以剩余汽油的热值不变，也为4.6107J/kg。19. 【答案】做功【详解】火炮飞出过程是内能转化为机械能的过程，与汽油机工作时做功冲程的能量转
23、化相同。20. 【答案】内能；不变；【详解】12汽车在刹车过程中需克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这些能量无法再转化为使汽车行驶所需要的能量，是因为能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。21. 【答案】 内能转化为机械能； 30【详解】1图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，将内能转化机械能。2该汽油机的飞轮转速为3600转/分，即每秒钟转60转，完成30个工作循环，做功30次。22. 【答案】会；空气；能量；不会；介质；【详解】(1)声音可以在空气中传播，敲响乙音叉，乙音叉通过空气把振动传给甲音叉，甲音叉也会发出响声，悬挂在线上的乒乓球会弹起，
24、具有机械能，这也说明声波能够传递能量。(2)声音的传播需要介质，若在月球上做这个实验，由于是真空环境，声音无法传播，敲击乙音叉，甲音叉旁边的乒乓球不会弹起。23. 【答案】（1）；（2）；（3）42%【详解】解：（1）水的体积水的质量为在1标准大气压下，水的沸点为100，即水的末温为100；水吸收的热量为（2）天然气燃烧放出的热量为（3）天燃气灶的效率为：答：（1）水吸收的热量Q吸为；（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放为；（3）天然气灶的效率为。24. 【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）锅炉内的水吸收的热量为（2）无烟煤完全燃烧放出的热量为（3）此锅炉的效率为答：（1）锅炉内的水吸收
25、的热量为；（2）无烟煤完全燃烧放出的热量为；（3）此锅炉的效率是。25. 【答案】（1）1.68105J；（2）0.004m3【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)0.5kg(100-20)=1.68105J（2）燃气完全燃烧放出的热量需要燃气的体积答：（1）水吸收的热量是1.68105J；（2）至少燃烧0.004m3燃气。26. 【答案】（1）5.04105J；（2）509s【详解】解：（1）一标准大气压下，水的沸点是100，把水烧开，水吸收的热量Q=cmt=4.2103J/(kg)1.5kg(100-20)=5.04105J（2）饮水机消耗的电能需加热的时间答：（1）这些水需要吸收的热量是5.04105J；（2）若饮水机正常工作的加热效率为90%，需加热509s。