考点解析-人教版九年级物理《内能的利用》专题训练试卷（详解版）

人教版九年级物理《内能的利用》专题训练考试时间：90分钟；命题人：教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）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、2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆绿色电能供应，预计消耗“绿电”约，可以节约标准煤，减排二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（媒约为）。（）A． B． C． D．3、关于热机，下列说法正确的是（）A．吸气冲程中，汽油机吸入的是空气B．做功冲程是把机械能转化为内能C．柴油机有喷油嘴而没有火花塞D．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的4、据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（）

A．发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒B．如果没有能量补充，装置最终会停下C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去D．不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置可以实现5、提高热机效率的有效途径是（）A．采用优质的燃料 B．减少热机的各种热损失，保证良好的润滑C．使热机具有良好的散热 D．避免使用热机6、下列说法正确的是（）A．冬天用暖手袋暖手，是通过做功的方式改变内能B．热机在压缩冲程中把机械能转化成内能C．扫地时“尘土飞扬”，是由分子做无规则运动引起的D．汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的热值比较大7、如图是热机四冲程工作原理的示意图，将内能转化为机械能的冲程是（）A． B． C． D．8、下列与热有关的现象，解释正确的是（）A．冰箱内食物的温度为0℃时，其内能为0JB．马路上尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动C．内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能D．内燃机用水做冷却液利用了水比热容大的特性9、油箱内的汽油燃烧掉一半后，剩余的汽油（）A．比热容和热值都变为原来的一半B．比热容变为原来的一半，热值不变C．比热容没有变化，热值变为原来的一半D．比热容和热值都没有变化10、如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，我们会看到硝化棉燃烧；如图乙所示，试管内装有少量的水，用橡皮塞子塞紧，用酒精灯对试管加热，会观察到塞子跳起来。下列说法不正确的是（）A．图甲中，活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能B．图乙所示实验中能量转化和内燃机的做功冲程相同C．图乙中，当塞子跳起时可以观察到管口出现白雾D．甲乙两图都说明了做功可以改变物体的内能第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、阅读短文，回答问题，由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包园之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。在“热岛效应”的作用下，呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。（1）保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性；（2）人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水______（填物态变化名称），有______（选填“吸热”或“放热”）的作用；（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：①四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是______；②在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过______的方式增加物体的内能；③某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为______J（已知：1L=1dm3，汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）。2、如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于___________冲程。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功________次，飞轮转过________圈。3、2017年5月，中国首次海域可燃冰试采成功，成为全球第一个实现在海域可燃冰试开釆中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的主要成分是甲烷，燃烧后几乎没有污染，是一种绿色的新型能源。根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出约160立方米的天然气。不考虑热量损失，100升可燃冰完全燃烧释放的能量约______J，可以使约______kg的水温度从20℃升高到100℃（q天然气=3.36×107J/m3）4、如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_______冲程；为了降低汽油机内汽缸的温度，汽缸外有一个水箱将汽缸包围住，这是通过____________的方式减少汽缸的内能。5、2020年6月23日搭载着北斗最后一颗卫星的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射。如图所示。火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，使火箭的内能增大，这是______能转化为内能。火箭以液态氢做燃料主要原因是氢的______大。6、天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃，水的内能增加了_____J，水的内能增加是通过_____方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，需要消耗_____kg的天然气。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=4×107J/kg。7、在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气自身的温度______（选填“降低”或“升高”），内能______（选填“增加”或“减少”）。而在压缩冲程中，活塞向上运动压缩混合气做功，混合气的温度升高，内能______（选填“增加”或“减少”）。8、火箭发射升空时燃料燃烧的______能转化为内能，火箭加注的燃料是液态氢，这是因为液态氢的______大；如图所示，向装有少量水的烧瓶内打气，当瓶塞跳起时，气体内能______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。9、汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图是______冲程。一台单缸四冲程汽油机曲轴转速是3600r/min，此汽油机每秒钟对外做功______次。10、2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢______的特点。装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是______J。发射台下方建有水池，通过水______（填物态变化名称）吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。（q氢=1.4×108J/kg）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图所示是某太阳能热水器，向其中注入0.05m3的水，阳光照射一段时间后，温度从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1×103kg/m3。试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是E＝2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107J/kg）2、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20oC加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。（1）请判断甲、乙两种液体谁的吸热能力大？（2）求乙液体的比热容；（3）求该酒精灯的加热效率。3、太阳能热水器是一种利用太阳能的装置，具有节能环保的功能。在物理实践活动中，小闽同学观察到，在晴天时，太阳能热水器工作12h能把贮水箱中质量为100kg、初温为20℃的水加热到90℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)，q天然气=4.2×107J/m3]求：（1）贮水箱中的水吸收的热量；（2）若用加热效率为70%的天然气灶加热这些水升高相同的温度，需完全燃烧的天然气的体积。4、水壶里装有2kg、20℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，已知天然气的热值为8×107J/m3，大气压强为1标准大气压。。求：（1）天然气完全燃烧放出多少热量？（2）烧开这壶水，水需要吸收的热量。（3）天然气炉具的效率。5、教材中十四章第二节热机的效率中最后一段中提到“在热机的能量损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。这种既供热又供电的热电站，比起一般的火电站来，燃料的利用率大大提高”。已知某热电厂每日消耗的煤有100吨，为国家电网提供的电能，同时又为城镇居民的供热系统提供的能量。已知煤热值约为。求：（1）若煤完全燃烧，将放出多少热量；（2）该热电厂的燃料利用率为多少。-参考答案-一、单选题1、B【详解】图中的冲程两气门关闭，活塞上行，对气缸内气体进行压缩，活塞的机械能转为气缸内气体的内能，内能增加，温度升高，该冲程为压缩冲程，在压缩冲程中，能量转化关系是机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2、A【详解】若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。3、C【详解】A．吸气冲程中，柴油机将空气吸入气缸，汽油机将空气和汽油的混合气体吸入气缸，故A错误；B．汽油机和柴油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故B错误；C．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故C正确；D．汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故D错误。故选C。4、B【详解】A．能量守恒定律规定，能量既不可能凭空产生，也不会凭空消失，一切能量都是守恒的，发电技术没有突破了能量守恒定律，故A错误；B．根据能量守恒定律，能量不可能凭空产生，如果没有能量补充，装置不可能凭空产生能量，装置没有能量，最终会停下，故B正确；C．根据能量守恒定律，没有能量补充，装置就不能转动了，故C错误；D．不靠任何能量补充，1度电的能量不可能会凭空增加，1度电不可变为10度电的装置，故D错误。故选B。5、B【详解】BC．热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，减少热量的损失可以提高热机的效率；使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故B符合题意，C不符合题意；AD．采用优质燃料、使热机具有良好的散热不能提高热机效率，不使用热机更不现实，故AD不符合题意。故选B。6、B【详解】A．冬天用暖手袋暖手，是通过热传递的方式改变内能，故A错误；B．热机的压缩冲程是将机械能转化为内能的过程，做功冲程是将内能转化为机械能的过程，故B正确；C．尘土是由大量分子组成的，尘土不是分子，尘土飞扬不是分子的无规则运动，故C错误；D．水的比热容大，在相同条件下吸收的热量多，所以汽车发动机用水做冷却物质，故D错误。故选B。7、B【详解】内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。A．排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，故A不符合题意；B．两个气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，故B符合题意；C．进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程，故C不符合题意；D．两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故D不符合题意。故选B。8、D【详解】A．任何温度的物体都有内能，内能不可能为零，故A错误；B．尘土看得见，属细小颗粒物，尘土飞扬是机械运动，故B错误；C．内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故C错误；D．内燃机用水做冷却液利用了水比热容大的特性，与其他液体相比，相同情况下，吸收的热量更多，故D正确。故选D。9、D【详解】物体所含物质的多少叫质量。汽油用掉一半后，质量变为原来的一半。而比热容是物质的特性，决定于物质的种类和状态；热值是燃料的特性，决定于燃料的种类，油箱内的汽油燃烧掉一半后，比热容、热值都不变，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。10、A【详解】A．下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加，空气的内能通过热传递的方式传递到硝化棉，故A错误，A符合题意；B．木塞冲出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，能量转化情况与内燃机做功冲程相同，故B正确，B不符合题意；C．图乙中，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，温度降低，发生液化现象，变成小水滴，出现“白雾”，故C正确，C不符合题意；D．甲图说明对物体做功，机械能转化为内能，乙图说明物体对外做功，内能转化为机械能，总之做功可以改变物体的内能，故D正确，D不符合题意。故选A。二、填空题1、比热容大汽化吸热压缩冲程做功2.7×108【解析】【详解】（1）[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质（沙石、土壤等）比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，可以大大减弱该城市的“热岛效应”。（2）[2][3]采用喷雾系统是利用了水汽化能够从周围物体中吸收热量，能起到降温的作用。（3）[4]在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。[5]刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变物体内能。[6]由得，汽油的质量汽油完全燃烧放出的能量2、做功1020【解析】【详解】[1]由图可知，四冲程汽油机进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。[2]热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转动20周。3、5.376×1081600【解析】【详解】[1]由题意可知，1m3可燃冰可以分解释放出约160m3的天然气故100L的可燃冰可以分解释放出的天然气的体积为16m3的天然气完全燃烧放出的热量为即100L可燃冰完全燃烧释放的能量为5.376×108J。[2]不考虑热量损失，水吸收的热量为由可得加热的水的质量为4、压缩热传递【解析】【详解】[1]由图示可知，两气门都关闭，活塞向上运动，该冲程是压缩冲程。[2]为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水箱，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量使得汽缸温度降低。这是通过热传递的方式改变内能的。5、机械热值【解析】【分析】【详解】[1][2]火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，在摩擦的过程中火箭的机械能转化为火箭和大气的内能；火箭以液态氢做燃料是因为此种燃料的热值大，等体积的相同燃料，液态氢燃烧时可以放出更多的热量。6、3.36×106热传递0.1【解析】【详解】[1]水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(42℃-22℃)=3.36×106J[2]水从火吸收热量，内能增加、温度升高，是利用热传递改变水的内能。[3]由得，天然气完全燃烧放出的热量为由Q放=mq得，需要天然气的质量为7、降低减少增加【解析】【详解】[1][2]在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，则燃气自身的内能减少，温度降低。[3]在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气体做功，活塞的机械能转化为混合气体的内能，则混合气体的温度升高，内能增加。8、化学热值减少【解析】【详解】[1]火箭发射升空时，发动机中的燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能。[2]火箭中用液态氢作为燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比，氢放出的热量多。[3]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，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，使气体自身的内能减少。9、做功30【解析】【详解】[1]如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向下运动，可以判断是做功冲程。[2]飞轮转速是3600r/min=60r/s表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。10、热值大2.8×1011汽化【解析】【详解】[1]火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点，在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，液态氢放出的热量较大。[2]2t液态氢完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=2×103kg×1.4×108J/kg=2.8×1011J[3]发射台下方建有水池，则水在汽化吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。三、计算题1、（1）8.4×106J；（2）30%；（3）0.8kg【详解】（1）由知道，热水器中水的质量m水＝ρV＝1×103kg/m3×0.05m3＝50kg这段时间该热水器中的水吸收的热量Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣10℃）＝8.4