考点解析人教版九年级物理《内能的利用》同步练习试卷（含答案解析）

人教版九年级物理《内能的利用》同步练习考试时间：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、如图所示是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法正确的是（）

A．由于能量守恒，热机的效率可以达到100%B．排放的废气不会造成环境的污染C．该汽油机的热机效率为70%D．废气的排放所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段2、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3、如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是（）A．通过技术改进，可使甲的E4等于E1B．若E4大于E4＇，则甲的热机效率一定高于乙C．若E5小于E5＇，，则甲的热机效率一定高于乙D．若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇4、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5、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6、如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（）

A．飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁B．四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙C．丙图中气缸内气体温度会上升D．飞轮转速3000r/min则该汽油机1s钟能做功25次7、下列有关热和能的说法中，正确的是（）A．燃料的热值越大，燃烧过程放出的热量越多B．物体的温度不变，内能一定不变C．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多D．发生热传递时，能量从一个物体转移到另一个物体8、如图是“神州十三号”发射时的情境，关于飞船发射，下列说法正确的是（）

A．火箭在发射升空的过程中，机械能守恒B．发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的密度小C．返回舱返回时，返回舱与大气层摩擦做功将外壳烧黑D．燃料燃烧过程中，将燃料的化学能直接转化成机械能9、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b所示。已知酒精的热值q＝3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。已知水的比热容，则下列说法正确的是（）A．沙子的吸热能力大于水的吸热能力B．加热2min时间内水吸收的热量Q吸水为4.2×105JC．这2min时间内酒精灯的加热效率η为40%D．沙子的比热容c沙约为10、下列事例中属于内能转化为机械能的是（）A．古代人的钻木取火 B．锯铁管时锯条发热C．运载火箭点火升空 D．汽油机的压缩冲程第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、某四冲程内燃机正常工作时转速为40r/s（即每秒飞轮转40转），那么，它正常工作时，每秒钟对外做功______次，活塞完成______次往复运动。2、汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg，若其中一半的汽油完全燃烧，放出的热量为_______J，剩余汽油的热值为___________J/kg。3、小娟荡秋千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小娟的重力势能______（填变化情况），小娟荡起的高度越来越低，最后会停下来，说明小娟的______减少了，减少的那部分能量转化成了______能。4、小华在燃烧皿中放入14g酒精，对200g水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg）。此过程中，酒精燃烧放出的热量为______J，水吸收的热量为______J，酒精烧水时的热效率______%。5、最早的热机是______，经过英国工程师______改进，完善，在18世纪得到广泛使用。6、卡车的发动机常用水作为降温的物质，这是利用了水的_____较大的作用。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中_____带走的热量最多，设法利用这部分的能量，是提高燃料利用率的重要措施。1kg的柴油完全燃烧放出的热量是_____J，柴油的热值是4.3×107J/kg。7、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______。8、2021年10月16日长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站，火箭发射时用液体氢作燃料，这是因为液态氢的______大，返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过______方法使返回舱内能增加。9、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）10、2021年10月16日，搭裁神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉精准点火发射，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，燃料通过燃烧将________能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的________能。随着燃料的燃烧，其热值大小________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、某家庭用燃气热水器将质量为10kg，温度为10oC的自来水加热到50oC消耗的天然气体积为0.1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•oC），天然气的热值为3.2×107J/m3。求：（1）天然气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）该热水器工作时的效率。2、在冬天的时候一家人聚在一起吃上一顿美美的火锅不是一种很让人舒心的事情吗？爱吃火锅的细心食客不难发现，现在市里一些火锅店、饭店、酒店等都选用了一种配备丁烷气罐的一种新型便携式的燃气炉。丁烷气罐外形小巧，火力也很大，最重要的是方便干净，适用于短时间内吃火锅的顾客，也适用于野外郊游野炊用。如图所示为亨味达牌便携式丁烷气炉。[q丁烷=5.0×107J/kg，c合金=0.8×103J/(kg·℃)]其参数如表耗气量发热量热效率产品净重产品毛重说明192g/h2.9kW65%1.5kg2.0kg250g猛火力燃烧80min某火锅店使用此燃气炉给顾客煮羊肉，盛肉的锅为1kg的合金锅，其内装有20℃、2kg的温水。计算结果保留小数点后两位（1）完全燃烧0.2kg的丁烷气体可释放出多少J的热量？（2）要使锅内的水烧开（当地为1标准大气压），水和锅一共需要吸收多少J的热量？（3）若燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧多少h？3、近些年牡丹江市有许多氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源[q氢=1.4×108J/kg]。求：（1）质量为300g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200kg，温度为15℃的水吸收，则水温升高后的温度；（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了150s，刚好燃烧300g的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？4、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家，一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为46kW，若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。5、一水壶中装有体积为2L的水，在液化石油气炉上从20℃加热到100℃，在这过程中，共燃烧了液化石油气42g（壶吸收的热量忽略不计），[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，q气=4.0×107J/kg]求：（1）水共吸收了多少热量？（2）这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？（3）炉子的效率。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率较低，不能达到100%，故A错误；B．汽车排放的废气是空气污染的主要原因之一，故B错误；C．该汽油机的热机效率为η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%故C错误；D．用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。由图示知，废气带走了大部分的能量，所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段，故D正确。故选D。2、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。3、D【详解】A．无论怎样技术改进，额外功的产生不可避免，有用功E4总是小于总功E1。故错误；BC．根据公式知，若E4大于E4＇，只有E1等于E1＇时，甲的热机效率一定高于乙；若E5小于E5＇，甲的热机效率不一定高于乙。故BC错误；D．根据知，若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇。故D正确，故选D。4、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。5、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。6、D【详解】AB．甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁；故AB错误；C．丙图是排气冲程，汽缸内的气体向外传递热量，内能减小，温度降低，故C错误；D．四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故D正确。故选D。7、D【详解】A．由可知，燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关，故A错误；B．物体的温度不变，但内能可能改变，比如一块0℃的冰熔化成0℃的水，吸收热量，温度不变，内能增大，故B错误；C．热量不是状态量，是一个过程量，不能说含有或者具有热量，故C错误；D．热传递的实质是能量从高温物体传向低温物体，或从一个物体的高温部分传向低温部分，故D正确。故选D。8、C【详解】A．火箭在发射升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，所以机械能增加，故A错误；B．发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢可以释放更多的热量，故B错误；C．返回舱返回时，由于空气阻力，返回舱与大气层摩擦做功，外壳内能增大，外壳被烧黑，故C正确；D．燃料燃烧过程中，将燃料的化学能先转化为内能，内能再转化成机械能，故D错误。故选C。9、D【详解】A．由图像知加热相同的时间水和沙子吸收的热量相同，沙子的温度升高的多，根据可知，水的比热容大，水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故A错误；B．由图b可知，加热2min水温度升高则加热2min时间内水吸收的热量故B错误；C．因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，加热2min时间内消耗酒精的质量则酒精完全燃烧放出的热量酒精灯的加热效率故C错误；D．因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min的时间内，沙子吸收的热量由图a可知加热2min，沙子的温度从20上升到250，即沙子的质量由可得，沙子的比热容故D正确。故选D。10、C【详解】A．古代人的钻木取火是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故A不符合题意；B．锯铁管时锯条发热，是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故B不符合题意；C．运载火箭点火时，燃料燃烧化学能转化为内能，内能转化为火箭的机械能，故C符合题意；D．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩工作物质，机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。二、填空题1、2040【解析】【详解】[1][2]此内燃机转速为40r/s，即每秒飞轮转40转，每秒可完成20个工作循环，对外做功20次，完成80个冲程，活塞完成40次往复运动。2、4.6×1074.6×107【解析】【详解】[1]现有汽油2kg，若其中一半的汽油完全燃烧，即燃烧1kg，所放出热量为[2]汽油的热值与燃烧状况、燃烧质量无关，因此剩下汽油的热值为。3、先减小后增大机械内【解析】【详解】[1]小娟在荡秋千的过程中质量不变，到达最高点时，高度最高，速度为零，重力势能最大，动能最小。小娟在最低点，速度最大，高度最小，重力势能最小，动能最大。整个过程动能先增大后减小，重力势能先减小后增大。[2][3]小娟荡起的高度越来越低，最后后停下来，即动能变小，同时重力势能也变小，故机械能变小；由于秋千克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，即减小的机械能转化成了内能。4、4.2×1054.2×10410【解析】【详解】[1][2]水吸收的热量为酒精燃烧放出的热量为[3]酒精烧水时的热效率5、蒸汽机瓦特【解析】【详解】[1][2]1695年，法国人巴本第一个发明蒸汽机，但操作不便，不安全。英国工程师瓦特改进了蒸汽机性能，在18世纪得到广泛使用，使人类进入了工业化时代。6、比热容废气4.3×107【解析】【详解】[1]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，汽车发动机常用水来做冷却剂。[2]热机的各种损失中，废气带走的能量最多。设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施。[3]柴油的热值是4.3×107J/kg，其物理意义是：质量为1kg的柴油完全燃烧放出的热量是4.3×107J。7、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。8、热值做功【解析】【详解】[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。[2]返回舱的外壳被烧焦，这是因为返回舱进入大气层时克服空气摩擦，这是通过的做功的方式增大了火箭的内能，温度升高，像火球一样把外壳烧焦了。9、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10、热值化学机械不变【解析】【详解】[1]由于液态氢的热值较大，因此运载火箭中，采用液态氢作燃料。[2][3][4]燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能；燃料的热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以随着燃料的燃烧，其热值大小不变。三、计算题1、（1）3.2×106J；（2）1.68×106J；（3）52.5%【详解】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量为（2）水吸收的热量为（3）该热水器工作时的效率为答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J。（2）水吸收的热量为1.68×106J。（3）该热水器工作时的效率为52.5%。2、（1）1.0×107J；（2）7.36×105J；（3）0.12h【详解】解：（1）完全燃烧0.2kg的丁烷气体放出的热量（2）在一个标准大气压下，水的沸点是，所以将2kg、的水烧开，水的末温是，2kg、的水烧开需要吸收的热量合金锅吸收的热量水和锅一共吸收的热量Q总=Q水吸+Q锅吸=6.72×105J+6.4×104J=7.36×105J（3）燃气燃烧放出的热量完全燃烧燃气的质量由250g猛火力燃烧可知，猛火力燃烧燃气250g的时间是，所以猛火力燃烧燃气的速度是燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧的时间答：（1）完全燃烧的丁烷气体放出的热量是。（2）水和锅一共吸收的热量是