第十四章内能的利用-2024-2025学年初中物理人教版九年级全一册

第十四章 内能的利用2024--2025学年 初中物理人教版九年级全一册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．将一瓶酒精用去一半，则剩下的一半（　　） A．比热容和热值都不变 B．热值不变，比热容变为原来一半 C．比热容和热值都变为原来一半 D．比热容不变，热值变为原来一半 2．下列说法正确的是（    ） A．热水比冷水含有的热量高 B．热值越高的物质放的热量越多 C．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关 D．将煤球研磨成粉末，可以提高煤的热值 3．如图所示，下列说法不正确的是（    ） A．搓手是通过做功的方式改变物体的内能 B．向下迅速压活塞，筒内气体的内能增大，温度升高 C．橡皮塞冲出时的能量转化情况与内燃机做功冲程相同 D．瓶内的空气膨胀对外做功时，其内能增大，瓶口出现白雾 4．对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（   ） A．厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的体积减小，内能减小 B．瓶内的空气推动塞子跳起时，瓶口的白雾是水蒸气吸热液化形成的 C．试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增大 D．该过程为内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能 5．在蓝田县新街遗址出土的5块残砖块，被确认为中国最早的砖，距今有五千多年，图中是其中的一块。从晒制到烧制，从青砖到红砖，砖见证了中华文明的历程。下列相关说法正确的是（　　） A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多 B．烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大 C．烧制红砖时，是通过热传递的方式改变砖块的内能 D．砖的温度升高时，比热容变大 6．涵涵制作了水火箭，右图是简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。你认为以下说法正确的是（   ） A．根据能量守恒定律可知，整个过程中水火箭的总能量保持不变 B．使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 C．水火箭中的“水”是一种热值较大的燃料 D．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 7．如图《天工开物》记载的古人炒蒸油料的场景，下列过程与物理知识对应不正确的是（      ） A．加热——木炭燃烧将化学能转化为内能 B．蒸煮——油料吸收热量，内能增大 C．翻炒——利用做功的方式增加油料的内能 D．飘香——属于扩散现象 8．2024年2月23日19时30分，我国在文昌航天发射场使用长征五号遥七运载火箭，成功将通信技术试验卫星十一号发射升空。火箭喷气发动机是火箭的动力。下列说法中正确的是（　　） A．火箭喷气发动机属于热机 B．火箭通常选用热值较小的物质作为燃料 C．火箭发射升空，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 D．如果燃料燃烧得不充分，其热值就会减小 9．《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是（    ） A．加热——木炭燃烧时热值变小 B．蒸煮——水沸腾产生蒸汽传递热量 C．翻炒——目的使油料受热均匀 D．飘香——分子在做无规则运动 10．下列实例中，属于能量转移的是（   ） A．水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起 B．两手相互搓一搓，手心发热 C．流星与空气摩擦，发光发热 D．用暖手宝捂手，手心变热 二、填空题 11．汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是 J，剩余汽油的热值是 J/kg。 12．炎炎烈日下，江心岛边的沙子热的烫脚，而江水却很清凉，是因为水的 大；火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢的 大。 13．用煤气灶将质量为4kg的水从25℃加热到50℃，水吸收的热量为 J。若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧 kg的煤气。[水的比热容为，煤气的热值为] 14．不同的燃料燃烧时放出热的本领不同，物理上用热值来表示。汽油的热值是，该值的物理含义是 。 15．光具有能量，这种能叫做光能。通过某种方式，光能可以转化为其它形式的能。 (1)植物的光合作用是将光能转化为 能； (2)人造地球卫星上的太阳能由池板是将光能转化为 能。 三、作图题 16．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，我们可以观察到硝化棉自燃，该过程与四冲程汽油机的某个冲程原理相同。请在图中画出该冲程的下一冲程：进气门和排气门的开闭情况，曲轴的转向、连杆的运动方向及火花塞的状态。 17．按要求填空： (1)如图1所示，实验室用温度计测量两种液体温度，甲液体温度是12℃，乙液体温度是-7℃，请在相应的位置用线画出； (2)如图2所示，图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图。请参照甲图，在图乙画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示）。 四、实验题 18．科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中，同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。 (1)实验中需要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的水、油两种液体。 (2)实验通过比较 来比较吸收热量的多少。 (3)加热3分钟A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量。 (4)由图像分析可知 液体是水（选填“A”或“B”）。 (5)小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同，则小华所取的水和油质量之比为 。 (6)美丽的青岛依山傍海，气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示，从图像丙可以看出，在一年中，青岛应该对应 （选填“a”或“b”）这条曲线。 (7)做完实验后，小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验，于是在实验室利用酒精灯加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图丁所示。根据图像丁和相关知识，若冰的质量是500g，比热容是，酒精热值为，若加热过程中酒精灯的热效率为50%，则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少 。 19．如图所示，是我们学习内能及内能的利用时做过的一些实验。 (1)如图甲所示，将两个铅柱用力挤压后能吊起重物，这是由于分子间存在 ； (2)如图乙所示，水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子间有 ； (3)如图丙所示，用酒精灯对试管中的水加热，塞子冲出去，是因为水蒸气的 能转化为塞子的 能，这是通过 方式改变物体内能的，这一工作原理与热机的 冲程一致。 五、计算题 20．小安的家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由变为，已知水的比热容，天然气的热值。求： (1)水吸收的热量； (2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量； (3)该热水器的效率 21．小明家新安装了一台容积为500L的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃。求： (1)加满水后，水的质量是多少? (2)在这4h内水吸收了多少热量? (3)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?［水的比热容、焦炭的热值］ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D D C B C A A D 1．A 【详解】比热容是物质的一种特性，只与物质种类及状态有关，与质量无关；热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量无关；将一瓶酒精用去一半，则剩下的一半比热容和热值都不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】A．热量是过程量，不能用含有来描述，故A错误； B．质量和燃烧状况未知，热值越高的物质放出的热量不一定越多，故B错误； C．燃料的热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况、放热多少等均无关，故C正确； D．燃料的热值与燃料的种类有关，将煤球研磨成粉末，不能提高煤的热值，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．搓手是通过做功的方式改变物体的内能，故A正确，不符合题意； B．向下迅速压活塞，对筒内气体做功，筒内气体的内能增大，温度升高，故B正确，不符合题意； C．橡皮塞冲出时内能转化为机械能，与内燃机做功冲程相同，故C正确，不符合题意； D．瓶内空气对外做功时，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化，瓶口出现白雾，故D错误，符合题意。 故选D。 4．D 【详解】A．图甲中厚玻璃筒内的空气被压缩时，由于受外力做功，温度升高，所以内能增大，故A错误； B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷放热液化形成白雾，故B错误； C．试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气内能减小，故C错误； D．图丁中火花塞点火，汽缸内的气体推动活塞向下运动，为做功冲程，内能转化为机械能，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．热量是一个过程量，不能说某物体含有多少热量，故A错误； B．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，所以燃料的热值不变，故B错误； C．高温烧制时，砖块吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方式增加砖块的内能，故C正确； D．比热容是物质本身的一种特性，其大小是由物质种类和物理状态决定的，与是否吸热、放热、温度、质量等因素无关，砖的温度升高时，如果没有发生物态变化，则比热容不变，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．整个过程中水火箭与外界发生了能量的转化和转移，因此，就水火箭而言，其能量不守恒，故A错误； B．使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同，都是压缩气体做功，将机械能转化为内能，故B正确； C．水火箭中的“水”不能燃烧，不属于燃料，故C错误； D．水从水火箭中喷出的过程中，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．燃料在燃烧时将自身储存的化学能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．油料在加热时吸收热量，内能增大，故B正确，不符合题意； C．翻炒是通过热传递的方式改变油料的内能，故C错误，符合题意； D．飘香是香味分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．A 【详解】A．火箭喷气发动机工作时把内能转化成机械能，属于热机，故A正确； B．火箭采用热值较大的物质作为火箭的燃料，原因是相同质量的热值较大的物质完全燃烧时，可以释放出更多的热量，故B错误； C．火箭的燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能，内能对外做功，转化为火箭的机械能，在能量转化的过程中，有一部分能量散失掉了，所以不可能全部转化为机械能，故C错误； D．燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分无关，故D错误。 故选A。 9．A 【详解】A．热值只与物质种类有关，与燃料是否完全燃烧、质量、放出的热量无关，故A不正确，符合题意； B．蒸煮时，水沸腾产生高温蒸汽，与周围的低温环境接触，有温度差，会传递热量，故B正确，不符合题意； C．翻炒的主要目的是为了使油料受热均匀，从而确保食材的烹饪质量和口感，故C正确，不符合题意； D．飘香是扩散现象，说明分子在做无规则运动，故D正确，不符合题意。 故选A。 10．D 【详解】A．水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起，是水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，是能量的转化过程，故不A符合题意； B．冬天手冷时，搓搓手就暖和了，是做功改变了物体的内能，是能量的转化过程，故B不符合题意； C．流星与空气摩擦，发光发热，是做功改变了物体的内能，是能量的转化过程，故C不符合题意； D．用暖手宝捂手，手心变热，是暖手宝的内能转移到了手上，热传递改变了物体的内能，是能量的转移过程，故D符合题意。 故选D。 11． 【详解】[1]选其中一半完全燃烧，放出的热量是 [2]燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量无关，剩余汽油的热值不变，仍是4.6×107J/kg。 12． 比热容 热值 【详解】[1]相同质量的海水和沙子，在吸收相同的热量时，由于水的比热容比沙子的大，所以沙子升高的温度大，海水升高的温度小，故可以感觉到沙子烫脚，而海水却不怎么热。 [2]火箭使用液氢做燃料，是由于液氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比，液氢可以释放更多的热量。 13． 【详解】[1]水吸收的热量为 [2]需要完全燃烧的质量为 14．质量为1kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J 【详解】汽油的热值是4.6×107J/kg，其物理意义是：质量为1kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J。 15．(1)化学 (2)电 【详解】（1）植物的光合作用中，植物吸收太阳光，将光能转化为化学能储存起来。 （2）人造地球卫星上的太阳能由池板是将光能转化为电能供给人造地球卫星使用。 16． 【详解】迅速下压活塞，将机械能转化为内能，与压缩冲程的能量转化相同，压缩冲程的下一冲程是做功冲程，做功冲程的两气阀关闭，活塞向下运动，火花塞点火，如图所示： 17．(1) (2) 【详解】（1）由图可知，温度计的分度值为1，甲液体温度是12℃，因此刻度在零上；乙液体温度是-7℃，因此刻度在零下，如图所示： （2）在内燃机的压缩冲程中，两个气门都关闭，活塞向上运动。如图所示： 18．(1)质量 (2)加热时间 (3)等于 (4)B (5)2∶3 (6)a (7) 【详解】（1）为了比较不同物质的吸热升温情况，根据控制变量法要求，应控制加热时间、水和油的质量和初温相同，故实验中需要选取质量相等的水、油两种液体。 （2）实验通过比较加热时间的长短来比较吸收热量的多少，将吸收热量的多少转换为加热时间的长短，运用了转换法。 （3）加热3分钟时，加热时间相同，此时，A吸收的热量等于B吸收的热量。 （4）水的比热容比油的大，水的吸热能力较强，升高相同的温度，水吸收的热量多，即升高相同温度时，水的加热时间长，由图乙可知，由20℃升高到40℃时，A需加热2min，B需加热3min，故B液体是水。 （5）由公式可知，质量相同的水和油，升高相同温度时，吸收的热量之比等于比热容之比，即加热的时间之比等于比热容之比，由图乙可知，水由20℃升高到40℃时，需加热3min，油由20℃升高到40℃时，需加热2min，即 小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合，即水和油加热相同时间，升高的温度相同，即水和油吸收相同热量时，升高的温度相同，由公式可知 水和油吸收相同热量时，升高的温度相同，同时可知，故。 （6）青岛周围水较多，无大海和湖泊环绕的内陆城市多砂石。根据公式可知，质量相同的砂石和水，从太阳处吸收相同的热量后，升高的温度Δt和比热c成反比，砂石的比热容小于水的比热，因此水的温度升的慢，从丙图可以看出曲线b的温度升的高，因此曲线b是内陆城市气温变化所对应的曲线，a是青岛气温变化所对应的曲线。 （7）从第0min至第2min，冰的温度由-10℃变为0℃，冰吸收的热量为 酒精灯的热效率为50%，则 解得，酒精热值为，则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量为 19．(1)引力 (2)间隙 (3) 内 机械 做功 做功 【详解】（1）两个铅柱紧压在一起能吊起重物，主要是因为铅柱的分子之间存在引力。 （2）图乙中，水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子之 间有间隙。 （3）[1][2][3][4]由图丙可知，用酒精灯对试管中的水加热，塞子冲出去，是试管内的水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，该过程中是通过做功的方式改变物体的内能，与热机中做功冲程原理相同。 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）消耗的天然气体积为 消耗的天然气完全燃烧放出的热量为 （3）该热水器的效率为 21．(1)500kg (2) (3)7kg 【详解】（1）太阳能热水器中的水质量 （2）水吸收的热量: （3）焦炭释放的热量 需要焦炭的质量: 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$