考点解析人教版九年级物理《内能的利用》同步练习试题（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、小宇学习了热学知识后，下列对于相关概念理解正确的是（）A．内能与温度的关系：温度高的物体，内能一定多B．热传递：热量可能从内能少的物体传给内能多的物体C．热值：当质量相等的两种燃料燃烧时，热值大的燃料放出热量一定多D．比热容：比热容是物质的一种性质，其大小只与物质的种类有关2、2021年10月16日凌晨，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载入飞船将翟志刚、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．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的密度小B．燃料燃烧充分，可以提高热机效率C．燃料完全燃烧放出的热量可以全部用来做功D．若太空中的温度很低，“羲和号”卫星的内能可能为零3、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，以下说法正确的是（）A．它是柴油机的压缩冲程，将机械能转化成内能B．它是汽油机的做功冲程，将内能转化成机械能C．它是柴油机的做功冲程，将内能转化成机械能D．它是汽油机的压缩冲程，将机械能转化成内能4、潍柴集团于2020年正式发布全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破。关于对此柴油机的说法正确是（）A．它必须用热值较高的燃油才能提高其热机效率B．对比其他柴油机，相同时间内对外做功更快C．对比其他柴油机，对外做同样的功消耗的燃料减少D．随着技术的进步，集团生产的内燃机效率能达到100%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、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%7、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8、图a所示为汽油机的两个冲程，关于图b所示的四个热学实验，下列说法正确的是（）

A．实验A与汽油机的甲冲程能量转化一致，内能转化为机械能B．实验B与汽油机的甲冲程能量转化一致，机械能转化为内能C．实验C所示装置中，一瓶装有空气，另一瓶装有二氧化氮气体（密度比空气的大），为说明两种气体混合均匀是由于分子热运动造成的，应将装二氧化氮气体的瓶子放在下面D．实验D是将两个铅块的底面削平、削干净，然后紧紧地压一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开，这说明固体也能发生扩散现象9、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10、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%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、如图所示，提起水平接触水面的玻璃板，需要的力大于玻璃板的重力，说明_____。酒精的热值是3.0×107J/kg，物理意义是_____。2、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）。3、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______%。4、如图所示的四幅图，甲、乙实验中与汽油机压缩冲程原理相同的是______图所示的演示的实验；一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功______次。5、小明在检查爸爸驾驶的汽车时，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是______油机。如题图所示是______冲程，该冲程是将______能转化为内能。6、2017年5月，中国首次海域可燃冰试采成功，成为全球第一个实现在海域可燃冰试开釆中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的主要成分是甲烷，燃烧后几乎没有污染，是一种绿色的新型能源。根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出约160立方米的天然气。不考虑热量损失，100升可燃冰完全燃烧释放的能量约______J，可以使约______kg的水温度从20℃升高到100℃（q天然气=3.36×107J/m3）7、如图1这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。（1）请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”：______（填“能”、“不能”）；（2）如图2是内燃机的能流图，请你填出图中“？”的内容：______。8、如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_______冲程；为了降低汽油机内汽缸的温度，汽缸外有一个水箱将汽缸包围住，这是通过____________的方式减少汽缸的内能。9、除了燃料使用柴油以外，柴油机与汽油机的不同之处还在于：柴油机在结构上它有______（选填“火花塞”或“喷油嘴”），采用的是______式点火方式，在吸气冲程中，______（选填“空气”或“汽油和空气”）通过进气阀进入气缸等。火箭喷气发动机除了带有燃料之外，还带有助燃剂如______（选填“液态氧”或“酒精”），因此它可以在地球大气层外工作。10、如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L。满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V，已知汽油的密度为ρ，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失。满负荷工作时，这种汽油机t时间内做功的次数是_______，汽油机把内能转化为机械能的效率是________%。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、小帆在老师指导下，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20oC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•℃）。（1）请判断甲、乙两种液体谁的吸热能力大？（2）求乙液体的比热容；（3）求该酒精灯的加热效率。2、一台单缸四冲程柴油机活塞的横截面积为500cm2，活塞的行程是150mm，做功冲程的平均压强是4×105Pa，求：（1）一个做功冲程中气体做的功。（2）若柴油机每分钟完成600个工作循环，则柴油机的功率多大？3、在一标准大气压下，100g的酒精完全燃烧放出的热量有40%被5kg、50℃的水吸收，那么水温度升高了多少℃？（水未烧干，）4、某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到100℃.求：（1）水吸收的热量；（2）如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少千克酒精？[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）；酒精的热值q酒精＝3.0×107J/kg]5、在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要10min，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.2×107J/m3。求：（1）水吸收的热量？（2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？-参考答案-一、单选题1、B【详解】A．因为内能的大小跟质量、温度、状态有关，所以温度高的物体内能不一定大，故A错误；B．热量是从温度高的物体传向温度低的物体，内能的大小跟质量、温度、状态有关，内能少的物体可能温度高，所以热量可能从内能少的物体传给内能多的物体，故B正确；

C．质量相等的两种燃料完全燃烧，热值大的燃料放出的热量多，如果热值大的燃料不完全燃烧，放出的热量不一定多，故C错误；D．比热容是物质本身的一种特性，与物质的物质种类和状态有关，故D错误。故选B。2、B【详解】A．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的热值大，故A错误；B．做同样的有用功，燃料燃烧充分，使用的燃料的质量减小，有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比值变大，热机效率增大，故B正确；C．因为有热量的散失和机械内部的摩擦等，燃料完全燃烧放出的热量不可能全部用来做功，故C错误；D．一切物体都有内能，若太空中的温度很低，“羲和号”卫星的内能也不会为零，故D错误。故选B。3、B【详解】AC．由图可知，汽缸顶部有个火花塞，火花塞点火，是汽油机，故AC错误；BD．图中的进、排气门都关闭，活塞向下运动，因此这是做功冲程，将内能转化为机械能，故B正确，D错误。故选B。4、C【详解】A．热机效率是有用功与燃料完全燃烧所放出的热量的比，与燃料的热值无关，故A错误；B．柴油机效率高，只表明有用功与总功的比值大，相同时间做功快指功率，效率与功率没有必然联系，故B错误；C．柴油机效率高，根据效率公式，当有用功一定时，效率越高，所需要总功更少，即燃烧同种燃料时，需要的燃料更少，故C正确；D．柴油机属于热机，在工作过程中不可避免会存在燃料燃烧不完全等因素导致能量损失，不可能达到100%，故D错误。故选C。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、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。7、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。8、C【详解】A．图甲中排气门打开，为排气冲程，没有能量转化，故A错误；B．实验B中活塞对气体做功，将机械能转化为内能，甲冲程是排气冲程，没有能量的转化，故B错误；C．二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中。将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所以下面瓶内的气体颜色会变淡，上瓶内的气体颜色会变红，故C正确；D．将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开，说明分子间存在引力，故D错误。故选C。9、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。10、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。二、填空题1、分子间存在引力1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J【解析】【详解】[1]当玻璃板与水面接触时，玻璃板与水分子之间存在作用力，当用力向上拉时，除玻璃板的重力外，还要克服水分子和玻璃分子间存在的引力作用，所以拉力比玻璃板的重力大，说明分子间存在引力。[2]酒精的热值为3.0×107J/kg，物理意义为1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J。2、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=1.26×108J3、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4、乙40【解析】【详解】[1]甲图对试管中的水加热，使水汽化，水蒸气内能增大，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，机械能转化为内能，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；汽油机压缩冲程是把机械能转化为内能的过程，故甲、乙实验中与汽油机压缩冲程原理相同的是乙图所示的演示的实验。[2]汽油机飞轮转速是4800r/min＝80r/s，所以此汽油机每秒钟转80圈，可完成40个工作循环，160个冲程，对外做40次功。5、汽压缩机械【解析】【详解】[1]汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是汽油机。[2][3]由图知，两个气门都关闭，活塞向上运动，此冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能。6、5.376×1081600【解析】【详解】[1]由题意可知，1m3可燃冰可以分解释放出约160m3的天然气故100L的可燃冰可以分解释放出的天然气的体积为16m3的天然气完全燃烧放出的热量为即100L可燃冰完全燃烧释放的能量为5.376×108J。[2]不考虑热量损失，水吸收的热量为由可得加热的水的质量为7、不能散热损失【解析】【详解】（1）[1]不能。由于从上面流到下面水池过程中，用来打磨物体消耗能量，还有一部分重力势能转化为掉入水池中的水的动能，故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中。即流下来的水要比抽上去的水多，随着时间的推移，上面水池中的水越来越少，一段时间后便不再有水从上面流下来，所以这个装置不能够“永动”。（2）[2]因为热机的大量能量会通过散热的方式损耗，因此图中“？”的内容表示散热损失。8、压缩热传递【解析】【详解】[1]由图示可知，两气门都关闭，活塞向上运动，该冲程是压缩冲程。[2]为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水箱，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量使得汽缸温度降低。这是通过热传递的方式改变内能的。9、喷油嘴压燃空气液态氧【解析】【详解】[1][2][3]汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是喷油嘴；汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火；汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入气缸的是空气。[4]运载火箭自身携带的助燃剂是液态氧，燃料可以在大气层外燃烧，产生高温高压气体，推动火箭做功。10、【解析】【详解】[1]每一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，此时在t时间曲轴转动N圈，在t时间做功的次数。[2]满负荷工作时做功冲程燃气的平均压力为pS，某单缸四冲程汽油机一次做的功为t时间内汽油机做的有用功为汽油机燃料燃烧释放的热量为汽油机把内能转化为机械能的效率是三、计算题1、（1）甲；（2）2.1×103J/（kg•oC）；（3）35%【详解】解：（1）根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由得，甲的吸热能力大于乙的吸热能力。（2）由（1）知甲的吸热能力大于乙的吸热能力，所以甲为水；根据可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为（3）用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0～8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量乙从加热到沸腾吸收的热量为酒精完全燃烧放出的热量为酒精