考点解析人教版九年级物理《内能的利用》专项测评试卷

人教版九年级物理《内能的利用》专项测评考试时间：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、从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，下列说法中正确的是（）A．只有做功冲程存在着化学能转化为内能的过程B．排气冲程存在着内能转化为机械能的过程C．吸气冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程D．压缩冲程存在着机械能转化为化学能的过程2、生活中的热现象随处可见，下列说法不正确的是（）A．端午节米棕飘香，说明分子不停做热运动B．夏天洒水降温，是利用水蒸发吸热C．柴油机在压缩冲程完成后，利用火花塞产生电火花点燃燃料D．海边昼夜温差小，是因为海水的比热容大3、一瓶酒精用掉一半，关于剩下的酒精，下列判断正确的是（）A．密度变为原来的一半 B．比热容不变C．温度变为原来的一半 D．热值变为原来的一半4、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5、如图所示是家居装修的一种空气锤，它是利用压缩空气使活塞迅速推出，产生巨大压力，能将铁钉打入木板，甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用，说法错误的是（）A．压缩空气对外做功时，自身的内能会减小B．空气被压缩时，密度增大，压强增大C．木板可以被铁钉打入，说明力可以改变物体的形状D．反复捶打，铁钉会发热，这与内燃机的做功冲程能量转化相同6、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E4＇7、甲、乙两台汽油机，甲的功率比乙的大。则下列说法中正确的是（）A．甲做的功肯定比乙的多B．做相同的功，甲用的时间比乙的短C．1kg的汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值D．甲的机械效率肯定比乙的高8、甲热机的效率比乙热机的高，以下说法正确的是（）A．甲热机做的有用功多B．甲热机做功更快C．甲热机消耗的燃料少D．甲热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比更大9、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、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）2、水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，将2kg的水倒掉一部分，剩下的水的比热容______（填“变大”、“变小”或“不变”）；水结冰后它的比热容将______（填“改变”或“不变”）；如果使用木炭给水加热，燃烧100g的木炭完全燃烧可以放出3.4×106J的热量，则木炭的热值为______J/kg。3、如图所示，2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星。运载火箭的发动机属于热机的一种，燃料燃烧后通过______（选填“做功”或“热传递”），把内能转化为______能。4、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。5、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。6、2021年5月10日，中国一汽红旗首款自主研发的氢能发动机（图甲）在中国自主品牌博出览会亮相。它的工作原理与汽油机原理相同，并可实现“零碳排放、零污染排放”的“双零排放”。图乙是氢能发动机的做功冲程，发生的能量转化是内能转化为___________。完全燃烧10m3氢气可以放出___________J的能量（氢气的热值为1.26×107J/m3）。7、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]。8、完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50%被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高___________。[c水=4.2×103J/(kg•℃)、q焦炭=3.0×107J/kg、此时外界为1个标准大气压]9、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。10、“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，因其___________（选填“比热容”或“热值”）较大，被誉为未来的能源“明星”；完全燃烧0.1m3天然气可放出___________J的热量。（q天然气=3.2×107J/m3）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、小刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有4kg水，把水从18oC加热至98℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg•oC)。如果他们用的木炭热值为3.36×107J/kg，它燃烧放出的热量有20%被水吸收。求：（1）在这个过程中水吸收了多少热量；（2）在这个过程中需要用掉多少千克木炭。2、在1个标准大气压下，将一壶质量为2kg、初温为20℃的水烧开天然气放出1.68×106J的热量。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：（1）水吸收的热量？（2）此次烧水的效率η？3、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）4、某太阳能热水器中装有40kg的水，照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃，已知，求：（1）热水器中的水所吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用汽油来提供，需要完全燃烧多少的汽油？（汽油的热值，设汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收）5、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。-参考答案-一、单选题1、A【详解】A．从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，只有做功冲程中燃料燃烧，而燃料燃烧将化学能转化为内能，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，故A正确；BC．四冲程内燃机的排气和吸气冲程没有能的转化，故BC错误；D．四冲程内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，故D错误。故选A。2、C【详解】A．端午粽子飘香，说明粽子的香味分子在做永不停息的无规则运动，故A正确，不符合题意；B．炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，故B正确，不符合题意；C．柴油机压缩冲程结束时，喷油嘴喷出雾状柴油遇到高温的空气发生剧烈的燃烧，化学能转化为内能，故C错误，符合题意；D．沿海地区和内陆地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小，故D正确，不符合题意。故选C。3、B【详解】一瓶酒精用掉一半，剩下酒精的质量变小了，体积变小了，温度没有发生变化；密度、比热容、热值是物质的特性，其大小都与质量无关，所以密度、比热容、热值都不变；故B正确，ACD错误。故选B。4、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。5、D【详解】A．压缩空气对外做功时，内能转化为机械能，自身的内能会减小，故A正确，不符合题意；B．根据可知，一定质量的空气被压缩时，体积减小，密度增大，压强增大，故B正确，不符合题意；C．铁钉被打入木板，木板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意；D．反复敲打铁钉会发热，是将机械能转化为内能的过程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误，符合题意。故选D。6、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。7、B【详解】A．甲的功率比乙的大说明甲做功快、不一定做功多，故A错误；B．甲的功率比乙的大说明甲做功快，即做相同的功，甲用的时间比乙的短，故B正确；C．汽油的热值是1kg汽油完全燃烧时放出的热量，故C错误；D．甲的功率比乙的大说明甲做功快，甲的机械效率不一定高，因为机械效率是有用功和总功的比值，故D错误。故选B。8、D【详解】A．根据热机效率的概念，甲热机效率高于乙热机效率，但燃料完全燃烧放出的热量不知道，所以无法确定甲热机做的有用功多，故A错误；B．功率是描述做功快慢的物理量，热机效率与功率无关，故B错误；C．由于甲、乙热机做的有用功不确定，所以无法确定甲、乙热机消耗燃料的多少，故C错误；D．根据热机效率的概念，甲热机效率高，说明甲热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比更大，故D正确。故选D。9、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。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、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2、不变改变3.4×107【解析】【详解】[1][2]比热容是物质的一种特性，只与这种物质的种类及存在的状态有关，而与物质的质量无关，所以将2kg的水倒掉一半，比热容不变，仍为4.2×103J/(kg•℃)，水结冰后，状态改变，比热容将改变。[3]木炭的热值3、做功机械【解析】【详解】[1][2]火箭利用燃料燃烧，燃料的化学能先转化为内能，然后通过做功的方式把内能转化为火箭的机械能。4、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。5、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6、机械能1.26×108J【解析】【详解】[1]内燃机做功冲程中，活塞向下运动，将内能转化为机械能。[2]由题意可知，完全燃烧10m3氢气释放的热量为Q=qV=1.26×107J/m3×10m3=1.26×108J7、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℃。8、70℃【解析】【详解】完全燃烧42g焦炭放出的热量Q放=m焦炭q焦炭=42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J由题意可知，水吸收的热量Q吸=Q放η=1.26×106J×50%=6.3×105J由Q放=cm∆t知，水温度升高值那么水的末温t=t0+∆t=30℃+75℃=105℃而在一标准大气压下水的沸点为100℃，所以水温的末温为100℃，水升高的温度∆t′=100℃-30℃=70℃9、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。10、热值3.2×106【解析】【详解】[1]页岩气的热值比较大。[2]完全燃烧0.1m3页岩气可放出的热量Q放=Vq=0.1m3×3.2×107J/m3=3.2×106J三、计算题1、（1）1.344×106J；（2）0.2kg【详解】解：（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(98℃-18℃)=1.344×106J（2）由可知，木炭需要放出的热量由Q放=mq可知，需要木炭的质量答：（1）在这个过程中水吸收的热量为1.344×106J；（2）在这个过程中需要用掉了0.2kg的木炭。2、（1）6.72×105J；（2）40%【详解】解：（1）在1个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温t＝100℃故水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（