考点解析人教版九年级物理《内能的利用》专项练习试卷

人教版九年级物理《内能的利用》专项练习考试时间：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%2、下列说法正确的是（）A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 B．一块0℃的冰熔化成0℃的水，内能增大C．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递3、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．4、下列说法正确的是（）A．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率B．“钻木取火”是通过热传递的方式改变物体的内能C．日常生活中使燃料燃烧更充分，可以增大热值D．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的小得多5、如图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6、如图所示，是我国载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（）

A．燃气做功使火箭上升，燃气的内能增大B．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓C．火箭点火升空过程中是由内能转化为机械能D．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象7、下列关于内燃机说法正确的是（）A．汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物B．汽油机气缸顶部有喷油嘴C．汽油机通过压缩空气直接点燃汽油D．内燃机功率越大，效率越高8、如图所示，甲、乙是两个演示实验示意图：丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，其中与做功冲程原理相同的演示实验图和表示汽油机将机械能转化为内能的冲程示意图分别是（）

A．乙、丙 B．甲、丙 C．甲、丁 D．乙、丁9、关于下图所示的热学实验，叙述正确的是（）A．甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，汽油机吸气冲程应用到此原理C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大D．丁图中，金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出10、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、某汽油机飞轮的转速是2400r/min，该汽油机每10秒完成______个冲程，对外做功______次。2、某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为______次。若一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油（热值为4.6×107J/kg），若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为______J。如题图所示是______（填“汽油机”或“柴油机”）的构造示意图。3、现在的城市基本实现了天然气清洁能源的使用。用天然气灶具加热水时，完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是______J；如果这些热量的90%被水所吸收，可以使______kg的水温度从15°C升高到95°C。[天然气的热值为8×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]4、如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同，管口出现了白雾，这是______（填物态变化名称）现象。5、抚松广场美食街的某商家使用煤气灶烹饪食物，煤气灶燃烧头如图所示。使用煤气灶时，打开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃。（1）煤气在燃烧过程中热值______（填“变大”、“不变”或者“变小”）；（2）烹饪食物是通过______的方式改变食物的内能。6、中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量能达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的______很大。近年来，越来越多的南方家庭在家装时安装地暖，用水作为采暖介质。这是利用水的______较大的特性（两空均选填“热值”或“比热容”）。7、柴油机经过______个冲程，飞轮转一周。某柴油机的转速为，则在内这台柴油机经过______个工作循环，对外做功______次。8、一台柴油机完全燃烧一定质量的柴油放出的热量为，其中损失的热量为，则柴油机获得有用的机械能为______J，柴油机的效率为______。9、一台四冲程汽油机，运行时转速是3000r/min，各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占30%，废气带走的能量占30%，摩擦等能损耗占15%，则这台汽油机正常运行时每秒钟做功___________次，效率约为___________。10、在第三届宜昌马拉松比赛中，一名选手跑完全程消耗的能量为1.05×107J，这些能量来自于食物的______能。这些能量可以使______kg的水温度升高50℃。[]三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50℃。请你求解下列问题：（1）水箱中的水吸收多少热量？（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少煤气？[，煤气的热值为q＝4.2×107J/kg]2、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高了50℃．已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）燃气灶烧水的效率。3、充分利用温泉既可以节约能源，又保护环境。我县内某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤炉燃烧煤供暖，后改用温泉水供暖，多次试用后发现每小时用70的温泉水0.5t流过散热器后变成了50，达到以燃煤供热的效果。已知煤的热值q＝3×107J/kg，求：（1）温泉水向实验室每小时提供的热量是多少？（2）若煤炉的效率为75%，该科研单位一个冬季（按100天计算）可以节约燃煤多少？4、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？5、“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5×105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250kg，已知航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg。在这一次航行中，求：（1）运输机航行的速度；（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；（3）运输机发动机的热机效率。-参考答案-一、单选题1、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。2、B【详解】A．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量越多的热值越大；因题中燃料的质量未知、燃烧的情况未知，所以不能比较放出热量的多少，故A错误；B．一块0℃的冰熔化成0℃的水，虽然温度不变，但是熔化过程中要吸收热量，所以内能增大，故B正确；C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C错误；D．据热传递的定义可知，热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故D错误。故选B。3、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。

4、A【详解】A．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；使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，可以提高热机效率，故A正确；B．“钻木取火”是将机械能转化为内能，因此是通过做功的方式改变物体的内能，故B错误；C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分等因素无关，故C错误；D．由可知，质量相同的水和沙石吸收或放出相同的热量，水的温度变化得小，是因为水的比热容比沙石的大得多，故D错误。故选A。5、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，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。6、C【详解】A．燃气对外做功，温度降低，内能减小，故A错误；B．燃气温度高，周围低温的空气吸热，内能增大，温度升高，温度越高分子运动越剧烈，故B错误；C．火箭升空消耗燃料产生高温高压的气体，推动火箭向上加速运动，内能转化为机械能，故C正确；D．白气是小水滴，是由水池里的水先吸热汽化再上升后遇冷液化形成的，故D错误。故选C。7、A【详解】AB．汽油机气缸顶端有个火花塞，没有喷油嘴，汽油是通过在吸气冲程中和空气一起吸入的，所以汽油机的吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故A正确，B错误；C．压缩冲程结束时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功，故C错误；D．内燃机的效率是有用功与燃料燃烧产生的总功的比，和功率无关，故D错误。故选A。8、C【详解】甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，试管中水蒸气的内能增大、体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，是将机械能转化为内能的过程；丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能；丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。由以上分析可知看出与做功冲程原理相同的是甲图，表示汽油机利用将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是丁图。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。9、D【详解】A．铅块被压紧，下面悬挂钩码而不分开，是因为铅分子之间有相互作用的引力，故A错误；B．水蒸气将软木塞推出，水蒸气对软木塞做了功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，和汽油机的做功冲程原理相同，故B错误；C．抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合，是因为空气分子二氧化氮分子不停运动发生了扩散，空气的密度小于二氧化氮的密度，故C错误；D．迅速拉动金属管外面的皮绳，皮绳克服金属管的摩擦做功，机械能转化为内能，金属管及乙醚温度升高，乙醚汽化产生大量乙醚蒸汽，内部压强增大，乙醚蒸汽对橡皮塞做功，把橡皮塞顶出，故D正确。故选D。10、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。二、填空题1、800200【解析】【详解】[1][2]某汽油机飞轮的转速是2400r/min，该汽油机每秒飞轮转的圈数为根据每一个工作循环，飞轮转2圈，四个冲程，对外做功一次，故该汽油每1s飞轮转40圈，完成80个冲程，对外工作的次数为20次，故该汽油机10s完成800个冲程，对外做功的次数为200次。2、101.38×105柴油机【解析】【详解】[1]单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s，即1s飞轮转20r，因为内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮转2r，对外做功1次，所以，该内燃机1s飞轮转20r，对外做功10次。[2]汽油的质量m=10g=0.01kg汽油完全燃烧放出的热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg＝4.6×105J由得，一个工作循环中输出的有用机械能W有＝ηQ＝30%×4.6×105J＝1.38×105J[3]题图中装置的顶部是喷油嘴，是柴油机的构造示意图。3、1.68×1064.5【解析】【详解】[1]由Q放＝Vq得完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是Q放＝Vq＝0.021m3×8×107J/m3＝1.68×106J[2]由题意分析知被水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝1.68×106J×90%＝1.512×106J由公式Q＝cm∆t得4、做功液化【解析】【详解】[1]当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得瓶内气体其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程相同，在做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能。[2]管口处的白雾是液体，是水蒸气遇冷发生液化现象形成的。5、不变热传递【解析】【详解】（1）[1]热值是燃料的一种特性，煤气在燃烧过程中，燃料的种类不变，其热值不变。（2）[2]烹饪食物时，食物从锅上吸收热量，温度升高，是通过热传递方式改变食物内能的。6、热值比热容【解析】【详解】[1]同等条件下，隐含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量与质量之比即为热值，热值能达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值大。[2]利用水的比热容比较大，与其他物质相比，每降低1℃水放出的热量比较多。7、2900900【解析】【详解】[1]柴油机一个工作循环，飞轮转一周，经过2个冲程，活塞上下运动一次。[2][3]已知飞轮转速为，因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以该柴油机内完成900个工作循环，对外做功900次。8、4.0×10840%【解析】【详解】[1]根据题意，柴油机有效利用的能量为[2]该柴油机的效率为9、2525%【解析】【详解】[1]汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次，若飞轮的转速为3000r/min=50r/s即每秒完成25个工作循环，对外做功25次。[2]各种能量损耗的总和是30%+30%+15%=75%所以它的机械效率为η=100%-75%=25%10、化学50【解析】【详解】[1]选手跑步是所消耗的能量最终是由食物的化学能转化来的。[2]由可知，水的质量为即这些能量可以使50kg的水温度升高50℃。三、计算题1、（1）2.52×107J；（2）1.5kg【详解】解：（1）根据题意，由密度公式得200L水的质量为根据可得水吸收的热量为（2）根据题意，煤气灶的效率为40%，煤气燃烧放出的热量为根据Q＝qm可得煤气的质量至少为答：（1）水箱中的水吸收的热量为2.52×107J；（2）至少需要燃烧1.5kg的煤气。2、（1）2.1×107J；（2）1.05×107J；（3）50%【详解】解：（1）燃烧0.5kg的煤气完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4.2×107J/kg×0.5kg＝2.1×107J（2）水吸收的热量（3）燃气灶烧水的效率答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量是2.1×107J；（2）水吸收的热量是1.05×1