人教版九年级物理上册期末复习专项训练：内能的利用（解析版）

专题02内能的利用

经典基砒暴

一、选择题

1.（2022•全国•九年级期末）下列有关热和能的说法中，正确的是（）

A.发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体

B.一块0汽的冰熔化成OK的水后，温度不变，内能变大

C.内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能

D.夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质

【答案】B

【详解】A.发生热传递时，传递的是热量，而不是温度，所以热量总是从高温物体传递给低温物体，故A

错误；

B.一块0冤的冰熔化成0K的水，由于熔化过程中，温度不变，但吸收了热量，内能是变大的，故B正确;

C.内燃机的压缩冲程，是通过做功的方式增加了汽缸内物质的内能，故C错误；

D.夏天在室内洒水降温，利用了水的汽化吸热，故D错误；

故选B.

点睛：温度、热量、内能是不太容易理解，容易混淆的量，温度是一个状态量，实质是物体内分子运动的

剧烈程度；热量是个过程量，表示热传递过程中内能改变多少的量度；内能是物体内部所有分子的动能与

势能的总和，注意加深理解，多练习.

2.（2022・广东•佛山市高明区高明实验中学九年级期末）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分

析中正确的是（）

A.图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少

B.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大

C.图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少

D.图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大

【答案】C

【详解】A.图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故

A错误；

B.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；

C.图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；

D.图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少,

故D错误。

故选Co

3.（2022•山东枣庄•九年级期末）小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、

乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20冤加热至沸腾刚好消

耗了4g酒精（4酒精=3*107〃]^）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，

c水=4.2xl03j/（kgJC）,则下列说法中正确的是（）

A,^2.4x103J/（kg-℃）

B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力

C.0~8min乙吸收的热量为3.36x10」

D.该酒精灯的加热效率为28%

【答案】C

【详解】ABC.由图乙知，甲从20。(2加热至沸腾用时8min,乙从20式加热至沸腾用时lOmin。升高相同温

度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20久升温至100。口需要

吸收的热量

痂34

Qc^m(Z-Zo)=4.2xlOJ/(kg-℃)xO.lkgx(lOO℃-2O℃)=3.36xlOJ

两种液体在相同时间吸收的热量相同，那么乙在8min内吸收的热量为3.36、10勺。乙从2CTC升温至100久,

所需时间为4min,吸收的热量

44

44

0吸产丁0吸=-X3.36X10J=1.68X10J

OO

那么乙的比热容

1.68xlO4J

3℃

-=2.1xlOJ/(kg.)

m(t-?0)0.1kgx(100℃-20℃)

故AB错误，C正确;

D.乙从20久加热至沸腾，所需时间为lOmin,吸收的热量

。吸2=半。吸=；X3.36X104J=4.2X104J

消耗的酒精放出的热量

Q版M酒精q^«=0.004gx3xl07J/kg=1.2xl05J

那么酒精灯的加热效率

。吸24.2xIO’J

7=~Q^=1.2xlO5J=35%

故D错误。

故选C。

4.(2022•辽宁大连•九年级期末)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

【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可知ABD错误，C正确；

5.（2022•山东枣庄•九年级期末）关于温度、热量和内能，下列说法中不正确的是（）

A.0冤的冰块内能一定不为零

B.物体温度升高，内能一定增加

C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

D.温度高的物体，内能不一定大

【答案】C

【详解】A.一切物体都具有内能，0汇的冰块内能一定不为零，故A正确，不符合题意；

B.物体温度升高，分子运动加剧，分子动能增大，内能一定增加，故B正确，不符合题意；

C.热传递的条件是存在温差，所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故C错误，符合题意；

D.内能和温度、状态、质量等多个因素有关系，所以温度高的物体内能不一定大，故D正确，不符合题意。

故选Co

【点睛】物体的内能跟物体的质量、状态和温度有关，物体质量和状态一定时，温度越高，内能越大.物

体状态和温度相同时，质量越大，物体的内能越大。

6.（2022・全国•九年级期末）关于热机的效率，下列说法正确的是（）

A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高

B.热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多

C.热机的效率越高说明做功越快

D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的

【答案】A

【详解】A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故A正确.

B.热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃

料较少，或消耗相同的燃料，做功较多.故B错误.

C.热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大.功

率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快.效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，

故C错误.

D.根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误.

【点睛】本题考查对热机效率概念的认识和理解，热机的效率是指热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧

释放的热量之比.热机效率和功率两个概念容易混淆，要注意区分.

7.（2022•北京通州•八年级期末）2022年5月10日，搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭，在我国

文昌航天发射场升空，成功进入预定轨道。长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢

具有（）

A.较大的比热容B.较低的沸点

C.较大的热值D.较小的质量

【答案】C

【详解】A.比热容是表示物质吸热或散热能力的物理量。比热容大表示吸热或散热能力强。故A不符合题

思；

B.沸点是液体沸腾时的温度。沸点低说明该液体容易沸腾。故B不符合题意；

C.热值是燃料的一种特性，热值大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放的热量更多。运载火箭采用

液态氢作为火箭的燃料，是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，能够释放更多的热量,

故C符合题意；

D.物体所含物质多少叫做质量。质量小表示所含物质较少。故D不符合题意。

故选D。

8.（2022•河北•原竞秀学校九年级期末）甲、乙两物体的比热容之比为2:3,吸收热量之比为3:1,它们升高

的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（）

A.9:2B.2:9C.1:2D.2:1

【答案】A

【详解】由。=可得

m=Q----

c\t

升高温度相同，因此可求两质量之比为

3

加l=5_9

〃/乙2

3

故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

二、填空题

9.（2022•全国•九年级期末）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的大，

火箭发射升空时，燃料的化学能转化为能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能

（选填"守恒"或"不守恒"）。

【答案】热值内不守恒

【详解】田利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。

⑵燃料燃烧时将化学能转化为内能。

⑶火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。

10.（2022•陕西宝鸡•九年级期末）小夏在探究"物质的放热能力与哪些因素有关"时，分别用质量相等的水和

另一种液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示.实验中，水和另种液体在相同时间

内放出的热量相等.分析图象可以得出：物质为水，另一种液体的比热容为_J/（kg「C）.

。5101520时间/min

【答案】甲2.1X103

【详解】［1］质量和初温相等的水和另一种液体，放出相等的热量，由于水的比热容大，由，=金，可知水

cm

降低的温度小，故甲物质是水；

⑵如图15min时，在放出相同热量的情况下，另一种液体降低的温度是水降低的温度2倍，所以另一种液

体的比热容是水的一半，为2.1x103〃（kg^C）.

11.（2022•甘肃兰州•九年级期末）如图所示是汽油机的冲程.在压缩冲程中，是通过

方式增加燃气的内能.汽油机的转速为3000r/min,则Is内汽油机对外做功次.

【答案】做功做功25

【详解】进气口、出气口关闭，活塞向下，为做功冲程；压缩冲程时通过做功的方式增加其他内能；3000r/min

则每秒钟转50转，一个完整的过程包含四冲程两转一对外做功，则可知对外做功25次.

【点睛】记住四冲程两转一对外做功.

12.（2022•全国•九年级期末）太阳能是（选填"可再生"或"不可再生"）能源，直接利用太阳能可有效

地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将能转化为电

能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为能。

【答案】可再生太阳电

【详解】⑴太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。

⑵光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。

⑶风力发电机的作用是将风能转变为电能。

然透提洲题一

三、实验题

13.（2022•河南驻马店•九年级期末）如图所示是"探究改变物体内能"的实验。

⑴烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能（选填"增大""减小"或"不变"）,

这是通过（选填"热传递"或"做功"）的方式改变了瓶内气体的内能。

⑵继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾"出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能（选

填“增大”"减小”或"不变，），温度（选填"升高""降低"或"不变"）的缘故。

⑶我们发现，用这种方式改变物体的内能时，能量是在能和能之间相互转化的。

【答案】增大做功减小降低内机械

【详解】（1）5⑵用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，对里面的气体做功，气体的内能增大；

（2）⑶继续打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为瓶塞的机

械能，使气体自身的内能减少；

⑷由于温度降低，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白气，液化会放出热量；

⑶⑸[6]综上所述，瓶内气体对外做功后，瓶塞跳起，这是通过做功的方式将内能转化为机械能。

14.（2022•湖南邵阳•九年级期末）物理小组的同学们组装了下图所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装

有质量相同的/、8两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料

（1）若要比较液体的吸热本领，应选两图的实验装置进行实验

⑵实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高50加热时间较短的液体比热容较.

⑶为了比较不同燃料的热值应选两图的实验装置进行实验；实验过程中，加热时间相同，若浸

存液体中的温度计小数升高多，说明这种燃料的热值

【答案】甲、丙小甲乙大

【分析】（1）比较不同物质的吸热本领，应该在保证吸收热量相同时，选择不同种类的液体；

（2）比较比热容的大小通过两种液体升高相同的温度，吸收热量的多少.吸热越多，则比热较大；（3）比

较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体

温度计示数变化来反应.不计热量损失，则Q吸=Q放，根据甲乙两图中温度的变化大小，可知两种相同质

量的两种燃料完全燃烧放出热量的多少，根据q=2叟可分析出热值的大小关系.

m

【详解】（1）根据控制变量法的思路可知：要比较不同物质的吸热本领，必须保证不同物质的质量相等，相

同时间吸收的热量相同，所以选择甲丙；（2）相同时间吸收的热量相同，加热时间较短则液体吸收的热量少，

若温度计示数都升高了50。。根据Q=cmAf可知加热时间短的液体比热容较小；（3）比较不同燃料的热值,

应选择不同的燃料加热相同的物质，即用甲乙两图进行实验；若消耗质量相同两种燃料，甲中温度升高较

多，不考虑热损失，则说明燃料放出的热量较多，又燃料的质量相同，所以可得燃料的热值较大.

15.（2022•辽宁沈阳•九年级期末）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量

和初温都相同。

油

（1）为了得到质量相同的水和煤油，需要的测量工具是;

（2）根据实验数据，小虎作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图丁。观察图丁，写出一种比

较比热容大小的方法：;煤油和水的比热容之比是;

（3）接下来比较酒精和煤油热值，小虎通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小，烧

杯中水的质量应该（选填“大”或“小”）一些，原因是;

（4）小龙同学选择用两种燃料将甲、乙两个装置中的水均加热至相同温度，她试图通过测量_____来反映

这两种燃料热值的大小关系；

（5）实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），几种测温物质的相关

数据如下表所示，为了减小热损失对实验的影响，应该选择温度计。

测温物质酒精煤油水银

比热容”/（kg・℃）］2X1032.1X1030.14X103

标准气压下沸点（℃）78180~310356.7

【答案】天平使用相同的热源，加热相同时间，水和煤油的吸热相同，通过温度的变化来判断水和煤

油的吸热能力，温度变化小的吸热能力强1:2小水的比热容较大，温度变化不明显消耗燃料的质

量水银

【详解】（1）⑺用天平测量质量。为了得到质量相同的水和煤油，需要的测量工具是天平。

（2）⑵我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。

使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。

由已知条件，根据图丁水和煤油的温度随加热时间变化的图象知，使用相同的热源，加热相同时间，水和

煤油的吸热相同，通过温度的变化来判断水和煤油的吸热能力，温度变化小的吸热能力强。

⑶由表中数据，加热10分钟（吸热相同），水升高的温度为

83℃-68℃=15℃

煤油升高的温度为

98℃-68℃=30℃

根据0=C〃?加，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容与成反比，故则煤油的比热容是

15℃

c=^；x4.2xlO3J/（kg-℃）=2.1xlO3J/（kg℃）

（3）⑷⑸比较不同燃料的热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，故应选用甲乙装置，根

据0=57。，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大。小虎通过质量相同的燃料完全

烧尽后水升高的温度来比较热值大小，烧杯中水的质量应该小一些，原因是水的比热容较大，温度变化不

明显。

（4）［6］用两种燃料将初温和质量相同的水加热至相同温度，根据。=c加加，水吸收的热量相同，根据

4=9,加热所需燃料的质量越小，燃料的热值越大，所以可以通过测量消耗燃料的质量来反映两种燃料热

m

值大小关系。

（5）⑺当被测物体温度较高、质量较小时，为了使测量值更接近真实值，应该选比热容小的液体作为温度

计的测温液体，这样液体升温快并且吸热没有那么多，而比热容大的升温慢并且吸收的热量会更多，因水

银的比热容相对来说较小，所以应选择水银温度计。

四、计算题

16.(2022,辽宁・阜新蒙古族自治县蒙古贞初级中学九年级期末)某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度

为20冤的自来水加热到50。&消耗的天然气体积为lm3(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为

4.2xlO3J/(kg-℃),天然气的热值为3.2xl07j/m3.求：

(1)天然气完全燃烧放出的热量；

(2)水吸收的热量；

⑶该热水器工作时的效率.

【答案】⑴3.2XL07J；⑵1.26X107J；归)39.4%.

【详解】(1)天然气完全燃烧放出的热量：

Q^=\Zq=lm3x3.2xlO7J/m3=3.2xlO7J；

(2)水吸收的热量：

Q贿cm=4.2xlO3J/(kg«℃)xlOOkgx(50℃-20℃)=1.26xlO7J；

(3)燃气灶的效率：

〃=线xlOO%=x100%a39.4%

Q放3.2xlO7J

答：(1)天然气完全燃烧放出的热量为3.2xlC)7j；

(2)水吸收的热量为1.26x107」；

(3)该热水器工作时的效率是39.4%.

17.(2022•江苏宿迁•九年级期末)燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20。(：的水加热到100。。共燃烧了

0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2xl03j/(kg.℃),天然气的热值为8.4xl07j/m3.

求：

(1)水吸收的热量；

(2)天然气完全燃烧放出的热量；

(3)燃气灶烧水时的效率.

【答案】(1)6.72xlO5J(2)1.68xlO6J(3)40%

【详解】(1)在此过程中，水吸收的热量:

35

Q方c水m(t-t0)=4.2xlOJ/(kg«℃)x2kgx(100℃-20℃)=6.72xlOJ；

(2)天然气完全燃烧放热：

Q^l/q=8.4xlO7J/m3xO.02m3=1.68xl06J；

(3)燃气灶烧水的效率：

n=[Q®/Q^]X1OO%=[6.72xl05J/1.68xl06J]xl00%=40%.

18.(2022•安徽阜阳•九年级期末)小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？

但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计

测量水从20K加热至80K的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气

灶的效率约为36%,已知水的比热容c#4.2xl03〃(kg」C。求：

(1)在这个过程中水吸收了多少热量？

(2)请你帮小明算出天然气的热值。

【答案】(1)5.04xl05J；(2)4xlO7J/m3

【详解】解：(1)水吸收的热量

Q=cmAt=4.2xlO3J/(kg-℃)x2kgx(80℃-20℃)=5.04xl05J

(2)天然气完全燃烧释放的能量为

5

八Q5.04xl0J

=1.4X106J

根据。痂Vq得

。放」4x106J

=4xlO7J/m3

V0.035m3

答：(1)在这个过程中水吸收了5.04xl05j的热量;

(2)小明算出天然气的热值为4xl07j/m3。

19.(2022•辽宁营口•九年级期末)2022年北京冬奥会举行期间，将有600辆左右氢燃料新能源公交车投放

使用。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。[c水=4.2x103J/(kg℃)；q氢=1.4xl08j/kg]

求:

（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；

（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为20冤的水吸收，求水升高的温度；

（3）如果氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%,则燃烧0.3kg的氢燃料可使公交

车行驶多少时间？

【答案】(1)4.2X107J;(2)25℃；(3)140s

【详解】解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量

0放=mq氢=0.3kgxl.4xl08J/kg=4.2xl07J

（2）水吸收的热量等于氢完全燃烧放出的热量

。吸=0放=42x107j

由0吸=5?。得水升高温度

及==4.2x107j

=25℃

c水加水4.2xlO3J/(kg℃)x400kg

（3）由题知，公交车所做的功

唳〃。放=50%x4.2x107J=2.lx］。’j

由户=1得，公交车行驶时间

W_2.1xlO7J