考点攻克人教版九年级物理《内能的利用》专项训练试卷（含答案详解版）

人教版九年级物理《内能的利用》专项训练考试时间：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、甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（）A．甲的功率比乙大B．消耗相同的汽油，乙做的功多C．甲消耗的汽油比乙少D．做相同的功，甲耗油比乙少2、下列对生产生活中的现象所包含的物理知识说法正确的是（）A．雪花飞舞的美丽景象说明分子在不停地做无规则运动B．冰熔化成水时，温度不变，但内能增大，比热容变大C．用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明分子间有空隙D．火箭用液态氢做燃料是因为氢含有的热量较多的缘故3、2020年11月24日，我国搭载“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭成功发射升空，液氢是长征五号运载火箭的主要燃料之一，其热值q氢=1.4×108J/kg，下列说法正确的是（）A．用液氢作为燃料，是因为其热值大B．火箭升空过程中，液氢的热值不断减小C．燃烧5g液氢产生7×108J的热量D．液氢燃烧过程是内能向机械能转化4、下列说法正确的是（）A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用5、我国大力发展火力发电，火电站进的是煤，出的是电，在这个过程中能量的转化是（）A．机械能内能化学能电能B．化学能内能机械能电能C．化学能重力势能动能电能D．内能化学能机械能电能6、单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下面哪个说法是正确的（）A．完成一个工作循环，曲轴转动一周B．吸气冲程汽缸吸进的物质，在汽油机中是汽油，柴油机中的是柴油C．做功冲程中的点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式D．压缩冲程中，汽油机对燃气产生的压强最大，燃气升高的温度也比柴油机更大7、小聪在老师指导下，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℃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·℃），则下列说法中正确的是（）

A．酒精燃烧的过程是内能转化为化学能B．c乙=2.4×103J/（kg·℃）C．0-8min乙吸收的热量为3.36×104JD．该酒精灯的加热效率为28%8、下列关于热机说法正确的是（）A．热机是利用热量做功的机械 B．吊车上使用的滑轮组是一种热机C．热机是将内能转化为机械能的机械 D．随着技术的进步，热机的效率能达到100%9、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量D．把零下10oC的冰块放在0oC的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加10、图是单缸内燃机工作过程中气门与活塞位置关系图，在下列排列顺序中，符合四冲程内燃机工作循环顺序的是：（）

A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙C．乙、丁、甲、丙 D．丙、丁、乙、甲第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、（1）加热质量为50kg的水，使其温度升高10℃，水吸收的热量为________________J；（2）完全燃烧________________m3的煤气可以放出1.17×107J的热量（c水＝4.2×103J/kg·℃），煤气的热值q＝3.9×107J/m3）2、一台单缸四冲程汽油机，将内能转化为机械能的是______冲程；以汽油为燃料的某品牌小汽车行驶100km，发动机牵引力所做的功为1.15×108J，消耗汽油10kg，小汽车发动机的效率为______（q汽油＝4.6×107J/kg）3、汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用循环水进行冷却，用水来冷却是因为水的______较大，这是通过______的方式来改变发动机的内能，某品牌汽车行驶100km耗油8kg，这些汽油完全燃烧要放出的______J的热量。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）4、一柴油机的转速是2400r/min，它1秒钟对外做功______次，完成______个冲程，它完成吸气冲程时，吸入汽缸里的物质是______。5、某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示，由图可知。该内燃机在吸气冲程中吸入的物质是_______，所示冲程是_______冲程，若该内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒完成涉及能量转化的冲程有_______次。6、如图所示实验，木塞冲出时，试管口出现白雾，说明水蒸气内能______，（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程能量转化情况与内燃机______冲程相同。从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是______J，若水蒸气对木塞做功是3×104J，该装置作为热机的效率是______。（酒精的热值是3.0×107J/kg）7、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。8、一台四冲程汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在一段时间内消耗了5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量______J。在往油箱中注油时周围可以闻到汽油味，这是______现象。（q汽油=4.6×107J/kg）9、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。10、如图a快速将活塞下压，使活塞对______做功，最终使玻璃桶底部棉花燃烧，下压过程类似于图b中汽油机的______（选填“甲”或“乙”）能量转化情景，该冲程称为______冲程。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、刘颖家新买来一台容积为80L的天然气热水器。刘颖学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，她把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为38℃后，开始加热，当水温达到38℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是19℃，加热前天然气表的示数为135.73m3，停止加热后变为135.84m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，1L=10﹣3m3。求：（1）水箱中水的质量；（2）水箱中水吸收的热量；（3）该热水器的热效率？2、为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图像如图所示。通过查阅资料，已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）。（1）求该物质在BC段共吸收了多少热量？（2）经测量，BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？（3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大？

3、小凡同学所在学校为住校学生提供热水，需要燃烧天然气给锅炉提供热量，每天要将2000kg的水从25℃加热到60℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q气＝3.5×107J/m3]求：（1）将2000kg的水从25℃加热到60℃需吸收的热量；（2）如果不考虑热量的损失，每天需至少完全燃烧多少天然气？4、如图是某太阳能热水器，向其中注入100L水，阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃。水的比热容是。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5.6×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若水吸收的热量用天然气燃烧来提供，且用天然气加热的效率为50%，则需完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值约为3.5×107J/m3）5、运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若运20飞机在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油5000kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求在这1h内：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？（2）发动机推力所做的功是多少？（3）发动机获得的水平推力F是多大？（4）该飞机发动机的热机效率是多大？-参考答案-一、单选题1、D【详解】A．功率是指做功快慢的物理量，热机效率是能量的利用率，与功率大小无关，故A不符合题意；B．已知甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，因此消耗相同的汽油，甲做的功多，故B不符合题意；C．机器做功多少未知，因此不能确定甲消耗的汽油比乙少，故不符合题意；D．已知甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，因此做相同的功，甲消耗的汽油比乙少，故D符合题意。故选D。2、B【详解】A．雪花是宏观物体，雪花飞舞是机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；B．冰是晶体，冰熔化成水，需要吸收热量，内能增加，但温度不变；冰的比热容是2100J/(kg·°C)，水的比热容是4200J/(kg·°C)，因此比热容变大，故B正确；C．用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力可以改变物体的形状，故C错误；D．由Q放=qm可知，相同质量的氢和其他燃料相比，氢的热值较大，完全燃烧放出的热量较多，火箭用液态氢做燃料是因为氢的热值大，热量是过程量，不能用含有来描述，故D错误。故选B。3、A【详解】A．用液氢作为燃料，是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，燃烧相同质量的液氢放出的热量更多，故A正确；B．燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故可知火箭升空过程中，液氢的热值不变，故B错误；C．由题意可知，燃烧5g液氢产生的热量为Q=mq=0.005kg×1.4×108J/kg=7×105J故C错误；D．液氢燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，故D错误。故选A。4、B【详解】A．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，故A错误；B．在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；C．能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，故C错误；D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。故选B。5、B【详解】火力发电是通过煤的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为涡轮的机械能，涡轮带动发电机转动将机械能转化为电能，故整个过程的能量转化是：化学能内能机械能电能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。6、C【详解】A．在汽油机和柴油机的一个工作循环中，完成四个冲程，曲轴、飞轮转两圈，活塞来回往复运动2次，对外做功1次，故A错误；B．在吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸入的只有空气，故B错误；C．做功冲程中点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，故C正确；D．柴油机压缩冲程末的温度远远高于汽油机压缩冲程末的温度，因此柴油机的压缩程度要比汽油机的压缩程度大，故D错误。故选C。7、C【详解】A．酒精燃烧的过程是化学能转化为内能，故A错误；B．由图乙可知，甲的沸点为100℃，所以，甲液体为水；由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，由乙图可知，质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由c=QmΔt可知，乙的比热容为甲比热容的一半，即c乙=2.1×103J/（C．0-8min乙吸收的热量为与甲（水）吸收的热量相同为Q故C正确；D．乙从20℃加热至沸腾需要10min，吸收的热量Q4g酒精完全燃烧放出的热量为Q该酒精灯的加热效率为η故D错误。故选C。8、C【详解】AC．热机是将内能转化为机械能的机械，故A错误，C正确；B．滑轮组是一种为了省力而使用的简单机械，并不需要使用内能，所以滑轮组不是热机，故B错误；D．使用任何机械都不可避免的产生额外功，所以使用任何机械的效率都不能达到100%，故D错误。故选C。9、D【详解】A．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能用“含有”来描述，故A错误；

B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，机械能转化为内能，故B错误；C．用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C错误；D．将-10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，冰块温度低于保鲜室内温度，冰块吸收热量，内能增加，故D正确。故选D。10、C【详解】四冲程内燃机工作循环顺序的是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，对应图中的乙、丁、甲、丙，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。二、填空题1、【解析】【详解】[1]水吸收的热量为[2]根据得，需要完全燃烧的煤气的体积为2、做功25%【解析】【详解】[1]内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程。[2]10kg汽油完全燃烧放出的热量是发动机的效率3、比热容热传递3.68×108【解析】【详解】[1][2]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却；这是通过热传递的方式来降低发动机的温度，从而改变发动机的内能。[3]由题意可知，汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.6×107J/kg×8kg=3.68×108J4、2080空气【解析】【详解】[1]在柴油内燃机的一个工作循环中，飞轮转动2转，完成4次冲程运动，对外做功1次；由题意可知，飞轮转速是每秒飞轮转动40转、完成80个冲程、对外做功20次。[2]柴油机完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是空气。5、空气和汽油的混合物压缩60【解析】【详解】[1]由图可知，内燃机顶部是火花塞，是汽油机，汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气和汽油的混合物。[2]图中两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程。[3]一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动2周，做功1次；内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒转过60r，30个工作循环，30个压缩冲程和做功冲程，完成涉及能量转化的冲程有60次。6、减小做功3.0×10510%【解析】【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，从而液化形成白雾。[2]内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。[3]酒精燃烧放出的热量[4]热机的效率7、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8、152.3×108扩散【解析】【详解】[1]汽油机飞轮1min转1800转，那么飞轮1s内的转数汽油机飞轮转2转就是一个工作循环，所以1s内的工作循环数为15次；汽油机一个工作循环有4个冲程，但只有1次对外做功，所以1s内对外做功数为15次。[2]汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq汽油=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J[3]加油时能闻到汽油的气味，是因为汽油分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。9、热值内【解析】【详解】[1]火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的热值大，相同质量的氢气和其它燃料相比，完全燃烧放出更多的热量，进而可以提供更多的机械能。[2]氢气燃烧放出热量，故将燃料的化学能转化为内能。10、空气甲压缩【解析】【详解】[1]由图a可知，将活塞下压时，活塞压缩筒内空气，对空气做功，气体内能增大，将机械能转化为内能。[2][3]图甲中进气门与排气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；图乙中进气门与排气门均关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；故可知下压过程类似于图b中汽油机的甲能量转化情景，该冲程称为压缩冲程。三、计算题1、（1）40kg；（2）3.192×106J；（3）69.1%【详解】解：（1）把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积水箱中水的质量（2）由题意可得，水吸收的热量（3）使用天然气的体积天然气完全燃烧释放的热量该热水器的热效率答：（1）水箱中水的质量为40kg；（2）水箱中水吸收的热量3.192×106J；（3）该热水器的热效率69.1%。2、（1）4.8×104J；（2）16%；（3）1.5×103J/（kg•℃）【详解】解：（1）由图像知，液体在第6min的温度为50℃，在第9min的温度为90℃，则该物质在BC段吸收的热量为（2）10g酒精完全燃烧放出的燃料为则热转化效率为（3）用同一酒精灯加热，且火焰大小不变，物质从O到A用时2min，从B到C用时4min，