考点攻克人教版九年级物理《内能的利用》定向练习练习题（详解）

人教版九年级物理《内能的利用》定向练习考试时间：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、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2、热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是（）A．在四冲程汽油机工作的过程中，吸气、做功、排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的B．汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源，目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率达到了100%C．使用热值大的燃料可提高热机效率D．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火方式不同3、2021年10月16日，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（）A．火箭点火加速升空时，将机械能转化为内能B．火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大C．燃料的质量越大，热值越大D．火箭发动机的效率可以达到100%4、四冲程汽油机飞轮转速为，那么汽油机每秒钟（）A．完成80个冲程，对外做功40次 B．完成160个冲程，对外做功80次C．转80圈，对外做功40次 D．转40圈，对外做功20次5、以下情景中，关于能量转化的说法正确的是（）A．钻木取火的过程中，内能转化为机械能B．电动机在通电转动过程中，机械能转化为内能C．发电机工作过程中，电能转化为机械能D．汽油机工作过程中，化学能最终转化为机械能6、对于的理解，下列说法正确的是（）A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B．燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小C．燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关7、如图所示是四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，其中表示做功冲程的示意图是（）A． B．C． D．8、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9、如图是汽油机的某个冲程，下列说法错误的是（）A．电火花塞点火是把电能转化为内能B．活塞向下加速运动，是因为有气体对活塞做功C．这个冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来相同D．柴油机做功冲程不用点火是因为柴油不需要燃烧就可以放出热量10、如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（）A．光电池板是将太阳能转化为化学能B．照明灯工作时，LED灯是将内能转化为电能C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能D．蓄电池夜晚放电时，蓄电池将化学能转化为光能第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、有200g酒精，其中的一半完全燃烧，放出的热量是3×106J，则酒精的热值为______J/kg，余下一半酒精的热值是______J/kg；若完全燃烧1.4kg酒精放出的热量全部被水吸收，可使质量为250kg、初温为70℃的水温度升高______oC。[c水＝4.2×103J/（kg·oC），气压为一标准大气压]。2、汽油的热值为4.6×107J/kg，一辆汽车的汽油用掉一半后剩下汽油的热值为_______J/kg。广西使用乙醇汽油作为机动车的动力能源，完全燃烧0.14kg的乙醇汽油放出热量为6.3×106J，它的热值为_______J/kg。3、冬天，我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的___________较大的特性持续4~5小时放热；2021年1月29日，我国在酒泉卫星发射中心成功将遥感三十一号02组卫星发射升空，所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的___________（选填“热值”或“比热容”）。4、发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸，若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如表所示。汽车发动机数据表1min内完成工作循环2500次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.5kg/m3排气量2L热值4.5×107J/kg发动机最大功率75kW空燃比14：1（1）汽车以100km/h速度匀速运动时，发动机的输出功率最大，则1min内有用功______；（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是______（对甲、乙、丙、丁重新排序），______图所示的冲程，内燃机给汽车提供动力；（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比，根据表中数据可知，气缸内混合气体中汽油的质量为______kg。1分钟内总共需要消耗的汽油质量为______kg；（4）当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据可求得汽车发动机的效率为______。5、（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）6、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）7、日常生活中常用水来作冷却剂是因为水的______大；某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是，现完全燃烧了4.2kg的焦炭，放出的热量______，这些热量能将100kg的水从加热到，该学校烧水锅炉的效率为______。[已知]8、如图所示，用老式煤妒将质量为500kg的水从80℃加热到100℃，需要完全燃烧5kg的煤，在这个过程中这些水吸收的热量是______J，燃烧这些煤所放出的热量是______J，此煤炉的效率是______[q煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)]。9、已知木炭的热值为3.4×107J/kg，一箱质量为20kg的木炭，若用掉一半，则剩下木炭的热值为______J/kg。如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值______（选填“大于”、“小于”或“等于”，下同）B燃料的热值，若要放出相等的热量，则需完全燃烧燃料A的质量______B的质量。10、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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、小明家的太阳能热水器内装有60kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高到75℃，假设用天然气烧水，水吸收热量的效率为60%且已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是7.5×107J/m3。请你计算：（1）热水器中水吸收的热量；（2）烧水时至少需要燃烧天然气的体积。2、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5h的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg•℃)]求：（1）热水器中的水吸收的热量Q；（2）热水器5h内接收到的太阳能E；（3）热水器的效率η；（4）若改用热效率为30%的煤炉来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值q＝4.2×107J/kg，保留两位小数）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、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：（1）这些煤完全燃烧产生的热量；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。5、如图甲所示为某款即热式饮水机，饮水机中储存有1.5L、20的蒸馏水。机器的顶部有一个出水旋钮，如图乙所示，可将出水温度进行常温、55、70、85、95和100设定。将旋钮旋至所需温度挡位后长按2秒，即可出对应温度500mL的水。已知水的比热容为。（1）将旋钮旋至70挡位后，长按2秒，则出水所吸收的热量是多少？（2）若这些出水改用煤气来加热，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q气＝4.2×107J/kg，假设煤气完全燃烧放出的热量70%被水吸收）

-参考答案-一、单选题1、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。2、D【详解】A．在四冲程汽油机工作的过程中，做功冲程将内能转化为机械能，产生动力，吸气、压缩和排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的，故A错误；B．热机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而产生额外功，因此热机效率不能达到100%，故B错误；C．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高，与热值等其他因素无关，故C错误；D．汽油机和柴油机均属于内燃机，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，因此二者工作时点火方式不同，故D正确。故选D。3、B【详解】A．火箭点火加速升空时，燃料燃烧产生大量高温高压的气体，推动火箭向上运动，是内能转化为机械能，故A错误；B．氢在常见燃料中热值较大，等质量的氢完全燃烧所放出的热比其它燃料要多得多，所以火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大，故B正确；C．燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量、是否完全燃烧等无关，故C错误；D．火箭发动机属于内燃机，使用过程中一定存在燃料无法完全燃烧、废气带走一部分热量等能量损失，效率不可能达到100%。故D错误。故选B。4、D【详解】1个工作循环，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2圈，完成4个冲程。四冲程汽油机飞轮转速为表示飞轮每秒转动40圈，所以每秒完成80个冲程，对外做功20次，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。5、D【详解】A．钻木取火的过程中，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误；B．电动机在通电转动过程中，消耗电能，主要获得机械能，故B错误；C．发电机工作过程中，将机械能转化为电能，故C错误；D．汽油机工作过程中，燃料的化学能先通过燃料燃烧转化为内能，再通过对外做功将内能转化为机械能，故D正确。故选D。6、D【详解】A．热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，故A错误；B．热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故B错误；C．热值是燃料的一种特性，与放出的热量无关，故C错误；D．热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，故D正确。故选D。7、D【详解】A．由图知，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，故A不符合题意；B．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故B不符合题意；C．进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程，故C不符合题意；D．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故D符合题意。故选D。

8、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。9、D【详解】A．由图可知，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，电火花塞点火是把电能转化为内能，故A正确，不符合题意；B．做功冲程中，气体推动活塞向下加速运动，对活塞做功，故B正确，不符合题意；C．烧水时水蒸气把壶盖顶起来，是内能转化为机械能，做功冲程中能量的转化是内能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D．柴油机的点火方式是压燃式，柴油需要燃烧才可以放出热量，故D错误，符合题意。故选D。10、C【详解】A．光电池板是将太阳能转化为电能，而不是化学能，故A错误，不符合题意；B．照明灯工作时，将电能转化为光能，故B错误，不符合题意；C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能，故C正确，符合题意；D．蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将化学能转化为光能，故D错误，不符合题意。故选C。二、填空题1、3×1073×10730【解析】【详解】[1]200g酒精，其中的一半完全燃烧，放出的热量是3×106J，则酒精的热值为[2]热值的大小只与燃料的种类有关，与质量无关，所以余下一半酒精的热值仍为3×107J/kg。[3]1.4kg酒精完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝1.4kg×3.0×107J/kg＝4.2×107J水吸收的热量Q吸＝Q放＝4.2×107J根据，水升高的温度因为一个标准大气压下水的沸点为100℃，70℃的水升高30℃时已经达到沸点，且沸腾是吸热过程，温度不再升高，所以水的温度只能升高30℃。2、4.6×107【解析】【详解】[1]热值是燃料的一种特性，与汽油的体积无关，因此汽油用掉一半后剩下汽油的热值仍然为4.6×107J/kg。[2]由得，汽油的热值为3、比热容热值【解析】【详解】[1]我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的比热容较大的特性，在温度改变量相同的情况下，可以释放更多的热量。[2]所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放更多的热量。4、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【详解】（1）[1]由表格数据可知发动机输出最大功率P＝75kW＝75000W则1min内做的有用功为W＝Pt＝75000W×1×60s＝4.5×106J（2）[2]图甲中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，说明是压缩冲程；图乙中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，说明是进气冲程；图丙中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，说明是排气冲程；图丁中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，说明是做功冲程；由上述可知一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙、甲、丁、丙。[3]做功冲程内燃机给汽车提供动力，即丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力；（3）[4]根据ρ＝可得做一次功燃气的质量为m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg因为空燃比是14:1，所以气缸内混合气体中汽油的质量m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg[5]由表格数据可知1min完成的工作循环是2500次，即1min对外做2500次功，因此1分钟内总共需要消耗的汽油质量为m总＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg（4）[6]1min内汽油完全燃烧释放的热量Q放＝m总q＝0.5kg×4.5×107J/kg＝2.25×107J发动机的效率η＝＝＝20%5、【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6、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。7、比热容25%【解析】【详解】[1]日常生活中常用水来作冷却剂，是因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度时，水吸收的热量多，冷却效果最好。[2]4.2kg焦炭完全燃烧放出的热量为[3]锅炉内的水吸收的热量为该锅炉的效率为8、4.2×1071.5×10828%【解析】【详解】[1]水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-80℃)=4.2×107J[2]5kg的煤完全燃烧产生的热量Q放=m′q煤=5kg×3×107J/kg=1.5×108J[3]煤炉烧水时的热效率9、3.4×107大于小于【解析】【详解】[1]燃料的热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关，所有木炭用掉一半后，它的热值不变，还是3.4×107J/kg。[2]由图可知，当燃烧相同质量的燃料A和燃料B时，燃料A放出的热量更多，根据可得，燃料A的热值更大。[3]分析图像可知，过纵坐标作一条平行于横坐标的直线，直线上的点对应的纵坐标表示热量，大小相等；直线与OA、OB相交的点对应的横坐标表示燃料的质量，由图可知，直线与OB相交的点对应的横坐标的值更大，表示燃料B的质量更大，则需完全燃烧燃料A的质量小于B的质量。如下图10、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。三、计算题1、（1）1.26×107J；（2）0.28m3【详解】解：（1）根据题意，水吸收的热量为Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（75℃-25℃）＝1.26×107J（2）由可得由Q=Vq可得，烧水时至少需要燃烧天然气的体积答：（1）热水器中水吸收的热量为1.26×107J；（2）烧水时至少需要燃烧天然气的体积为0.