初中人教版第十四章 内能的利用综合与测试同步练习题

第十四章 内能的利用测试卷

一、单选题

1．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．关于图甲和图乙下列说法中正确的是（　　）

A．图甲中塞子冲出时受的力为平衡力

B．图乙所示冲程能够提供动力

C．图甲中试管相对于飞出的塞子是运动的

D．图甲和图乙包含着相同的能量转化

3．古语道∶“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（　　）

A．增大可燃物物的热值 B．降低可燃物的着火点 

C．能使可燃物完全燃烧 D．提高了可燃物的利用率

4．面点师傅炸油条时，用天然气将油加热至沸腾，把和好的面拉成长条放入油中炸至金黄。关于涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）

A．油沸腾过程中继续加热，内能不变，温度升高

B．面被拉长未断，说明分子间存在引力

C．刚出锅的油条烫手，是由于油条含有的热量多

D．天然气燃烧越充分，放出的热量越多，热值越大

5．“收官之作，星耀全球”2020年6月2日，长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署下列说法正确的是（　　）

A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能

B．火箭加速升空时，将动能转化为重力势能

C．卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为机械能

D．卫星与地面之间通过超声波传递信息

6．瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为（　　）

A．动能→重力势能→电能 B．重力势能→动能→电能

C．电能→重力势能→动能 D．重力势能→电能→动能

7．在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是（　　）

A．做功可以改变物体的内能

B．热传递改变物体内能是不同形式的能量在相互转化

C．在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化

D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变

二、多选题

8．2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是（　　）

A．火箭发射前内能为零 B．火箭的燃料热值大

C．火箭燃料的化学能全部转化为机械能 D．加速升空过程中火箭的机械能增大

9．关于热现象，下列说法正确的是（　　）

A．燃料不完全燃烧时，燃料热值依旧不变

B．物体的温度不变，它的内能可能增加

C．物质的比热容与物体吸收或放出的热量有关

D．在热传递过程中，热量从内能多的物体传递到内能少的物体

10．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

三、填空题

11．2022年2月27日11时许，伴随着一阵山呼海啸般的巨响，长征八号遥二运载火箭搭载着22颗卫星，在我国文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国“一箭多星”即单次发射卫星数量最多的纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车模式”。火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化为___________能，若该燃料的热值为1.4×108J/kg，则完全燃烧500g该燃料放出的热量是___________J。

12．用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为_____J．若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气，且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为_____J/kg．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

13．川人爱吃辣，色香味俱佳的红油辣子是川人家常必备。红油辣子制作关键是对油温的控制，用菜油制作红油辣子的最佳温度为150℃。用沼气将0.1kg菜油从室温17℃加热到制作红油辣子的最佳温度，则菜油吸收了_______J的热量，燃烧了________m3的沼气。已知沼气燃烧释放的热量有50%被菜油吸收，沼气热值取1.9×107Ｊ/m3，取ｃ菜油=2.0×103J·（kg·℃ ）-1。

14．四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的是_____冲程，如果汽油机的转速表显示3000revs/min，那么该汽油机每秒内做_____次功．给汽车加油时能闻到汽油的味道说明_____．

15．长征十一号运载火箭是由中国航天科技集团公司研制的新型四级全固体运载火箭，最大推力可达1.2×106N，火箭需选用热值______（选填“大”或“小”）的固体燃料。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，______带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。

四、计算题

16．某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取，）。针对这一过程，求：

（1）汽车行驶的路程；

（2）汽车受到的阻力；

（3）汽车发动机的效率。

17．小娟准备测量家中燃气灶正常工作时的效率，于是关闭了其它燃气设备。在标准大气压下，将质量是4kg，初温是25℃的水加热到沸腾，她观察到燃气表的示数，使用前是210.65m3，使用后是210.77m3。[水的比热容，天燃气的热值为4.0×107J/m3]。求：

（1）水吸收的热量；

（2）燃气灶正常工作时的效率。

18．某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4×107J/m3。试求：

（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？

（2）水吸收的热量是多少？

（3）该热水器烧水的效率是多少？

19．若汽车在平直公路上内匀速行驶了，消耗汽油。发动机的输出功率为。汽油热值为。求：

（1）汽车行驶的速度；

（2）汽车牵引力做的功；

（3）汽车发动机的效率。

五、简答题

20．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层后下落（如图所示）。接近地面时反推发动机点火，最终返回舱在东风着陆场预定区内实现软着陆。

（1）返回舱刚进入大气层下落时，机械能大小如何变化，为什么？

（2）反推发动机属于喷气式发动机，反推发动机是否属于热机？

六、综合题

21．阅读短文回答问题：

从火车到火箭

生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机。在钢炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用……

交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的，内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了……

早期的飞机是由内燃机提供动力的，从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力，在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便……

喷气式发动机中自带燃料和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。

根据材料内容，请回答下列问题：

（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次______（选填“增大”或“减小”）；

（2）在挑选汽车时，发动机、汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断，输出功率相同时，汽油味儿越浓，汽车发动机效率越______（选填“高”或“低”）；

（3）某单缸四冲程汽油机正常工作时，飞轮转速是2400r/min，汽油机每秒完成______冲程，对外做功______次；

（4）若汽油机每分钟消耗0.02kg汽油，已知该汽油机的效率是40%，则该汽油机每分钟浪费的能量是______J（汽油的热值为4.5×107J/kg）；

（5）下列措施中能提高热机效率的是______。

A．尽量减少热机部件间的摩擦

B．尽量增加热机的工作时间

C．尽量燃烧一些热值大的燃料

D．尽量增加所用燃料的质量

1．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可知ABD错误，C正确；

2．C

【详解】A．图甲中塞子冲出时，向外冲的压强大于空气中的压强，即向外的冲击力大于大气压力，故冲出时，受力不平衡，故A选项错误；

B．图乙中进气口、出气口关闭，活塞向上压，是压缩冲程，是将机械能转化为内能，故B选项错误；

C．以飞出的塞子做参照物，故试管与塞子的位置发生了改变，故试管是运动的，故C选项正确；

D．图甲中是将内能转化为机械能和乙图是将机械能转化为内能，故D选项错误。

故选C。

3．D

【详解】可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是增大了可燃物与空气的接触面积，燃烧更旺，尽可能的使可燃物燃烧，提高可燃物的利用率，故D正确，ABC错误。

故选D。

4．B

【详解】A．油沸腾过程中继续加热，温度不变，内能增加，故A错误；

B．分子间存在着引力和斥力，面被拉长未断，说明分子间存在着引力，故B正确；

C．刚出锅的油条烫手，是由于油条的温度高，故C错误；

D．热值是是指单位质量或体积的燃料充分燃烧所释放出热量多少，是表示燃料燃烧放热能力的大小，与燃料是否充分燃烧没有关系，故D错误。

故选B。

5．A

【详解】A．燃料燃烧时，消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能，故A正确；

B．火箭在加速上升的过程中，利用内能做功，将内能转化为动能和重力势能，故B错误；

C．卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C错误；

D．卫星与地面之间通过电磁波传递信息，故D错误。

故选A。

6．B

【详解】瀑布中的水在高处时具有重力势能，当水从高处倾泻而下时，将水的重力势能转化为动能，冲动发电机的叶轮旋转，从而将动能转化为电能。故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

7．B

【详解】A．做功和热传递都可以改变物体的内能，故A正确，A不符合题意；

B．热传递是能量的转移，是能量从高温物体转移到了低温物体，能量的形式没变，故B错误，B符合题意；

CD．由能量守恒定律可知：能量既不会创生，也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，并且在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，故CD正确，CD不符合题意。

故选B。

8．BD

【详解】A．任何物体都具有内能，火箭发射前也有内能，故A错误；

B．火箭燃料使用液态氢，是因为它的热值大，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故B正确；

C．火箭燃料燃烧产生高温高压燃气，化学能转化为内能，根据力的作用是相互的原理，高温高压燃气推动火箭上升，内能转化为机械能；在整个过程中有能量损失，只有一部分转化为机械能，故C错误；

D．机械能包括动能和势能，动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关；火箭在加速升空过程中，速度和高度都变大，所以动能和重力势能都变大，机械能变大，故D正确。

故选BD。

9．AB

【详解】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A正确；

B．晶体的熔化过程，吸收热量，温度保持不变，但内能增大，故B正确；

C．某种物质温度升高时吸收的热量与质量和升高的温度的乘积之比，叫这种物质的比热容。比热容是物质本身的一种物理属性，决定于物质的种类和状态，与吸收热量的多少、升高温度的多少、质量的多少没有关系，故C错误；

D．发生热传递的条件是：有温度差，所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，可能从内能大的物体向内能小的物体传递，也可能从内能小的物体向内能大的物体传递，还可能是内能相同的两个物体间进行传递，故D错误。

故选AB。

10．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。

11．     机械     7×107J

【详解】[1]火箭发动机做功给火箭提供动力，使火箭加速上升，机械能增加，增加的机械能是由燃料的内能转化而来，故火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化为机械能。

[2]完全燃烧500g该燃料放出的热量是

12．     5.04×105     4×107

【详解】第一空．水吸收的热量：

；

第二空．由题知，

则可算得液化气热值为

13．     2.66×104     2.8×10-3

【详解】[1]采油吸收的热量为

[2]燃烧沼气需要释放的热量为

需要燃热的沼气体积为

14．     做功     25     分子不停地做无规则运动

【详解】[1]做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，燃气的内能减小，活塞机械能增加，即将内能转化为机械能；

[2]汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，3000r/min＝50r/s，即每秒飞轮转50圈，完成25个工作循环，对外做功25次．

[3]汽车加油时能闻到汽油的气味，这是扩散现象，是因为汽油分子不停地做无规则运动．

15．     大     废气

【详解】[1]火箭需选用热值大的固体燃料。因为相同质量不同热值的燃料，热值越大，放出的热量越多。

[2]热机燃料燃烧时，燃料未完全燃烧、克服机械之间的摩擦消耗能量、机械传热消耗能量，废气提出带走能量。在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。

16．（1）；（2）；（3）

【详解】解：（1）汽车行驶的路程

（2）汽车匀速行驶，受到的阻力和牵引力大小相等。由可知

（3）汽油完全燃烧放出的热量

汽车发动机的效率

答：（1）汽车行驶的路程为；

（2）汽车受到的阻力为；

（3）汽车发动机的效率为。

17．（1）1.26×106J；（2）26.25%

【详解】解：（1）由可知，水吸收的热量为

（2）由可知，天燃气放出的热量为

再由可知，燃气灶正常工作时的效率为

答：（1）水吸收的热量为；

（2）燃气灶正常工作时的效率为。

18．（1）8.4×106J；（2）4.2×106J；（3）50%

【详解】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量

Q放=Vq=0.21m3×4×107J/kg=8.4×106J

（2）水吸收的热量

Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(60-10)℃=4.2×106J

（3）该热水器的烧水效率

答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；

（2）水吸收的热量是4.2×106J；

（3）该热水器烧水的效率是50%。

19．（1）；（2）；（3）

【详解】解（1）汽车行驶的速度

（2）汽车牵引力做的功

（3）汽油完全燃烧释放的热量为

汽车发动机的效率

答：（1）汽车行驶的速度为；

（2）汽车牵引力做的功为；

（3）汽车发动机的效率为。

20．（1）见解析（2）是

【详解】（1）机械能减小。原因是返回舱刚进入大气层后，降落伞相继打开，临近地面时，反推发动机启动向下喷气，给气体一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，气体给返回舱一个向上的力，迫使返回舱减速“刹车”，由于速度减小，故动能减小；返回舱下落过程中高度减小，故重力势能减小；由于返回舱与大气摩擦，机械能转化为内能，故机械能减小。

（2）热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机都属于热机。

21．     减小     低     80     20     5.4×105     A

【详解】（1）[1]根据材料中“在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便”可知，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小。

（2）[2]输出功率相同的汽车，汽油味越浓，说明燃烧得越不充分，燃烧放出的热量越少，转化成的有用功越少，使得发动机的效率越低。

（3）[3][4]已知飞轮转速是

2400r/min＝40r/s

则汽油机每秒完成20个工作循环，对外做20次功，完成80个冲程。

（4）[5]已知汽油机每分钟消耗0.02kg汽油，则汽油完全燃烧放出的热量为

Q放＝qm＝4.5×107J/kg×0.02kg＝9×105J

已知该汽油机的效率是η＝40%，则该汽油机每分钟浪费的能量为

Q＝Q放(1﹣η)＝9×105J×(1﹣40%)＝5.4×105J

（5）[6]A．减少热机部件间的摩擦可以减少热量的损失，减小额外功，从而提高热机效率，故A符合题意；

BCD．增加热机的工作时间、尽量燃烧一些热值大的燃料和增加所用燃料的质量，不能提高燃料的利用率或减小热量损失，不能提高热机效率，故BCD错误。

故选A。