综合解析人教版九年级物理《内能的利用》专项测评试题（详解版）

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、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2、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（）A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大3、关于热机效率，下列说法中正确的是（）A．热机效率越高，即热机做的有用功越多B．热机单位时间内耗费的燃料少，效率一定高C．要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑D．通过技术改进，热机效率可达100%4、热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（）A．秋季的田野里瓜果飘香，说明分子间有引力B．完全燃烧1kg的煤和1kg的干木柴放出的热量不同C．热机通过压缩冲程将内能转化为机械能D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高5、小聪在老师指导下，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20℃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·℃），则下列说法中正确的是（）

A．酒精燃烧的过程是内能转化为化学能B．c乙=2.4×103J/（kg·℃）C．0-8min乙吸收的热量为3.36×104JD．该酒精灯的加热效率为28%6、关于热机的效率，下列说法正确的是（）A．总功一定，额外功越少，效率就越高B．热机做的有用功越多，效率就越高C．热机消耗的燃料越多，效率就越低D．热机的功率越大，效率就越高7、图是单缸内燃机工作过程中气门与活塞位置关系图，在下列排列顺序中，符合四冲程内燃机工作循环顺序的是：（）

A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙C．乙、丁、甲、丙 D．丙、丁、乙、甲8、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9、下列说法正确的是（）A．冬天用暖手袋暖手，是通过做功的方式改变内能B．热机在压缩冲程中把机械能转化成内能C．扫地时“尘土飞扬”，是由分子做无规则运动引起的D．汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的热值比较大10、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、现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，在______冲程中将机械能转化为内能，此冲程是通过______方式改变了缸内气体的内能。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸内能的。而利用水作为冷却剂，是因为水______较大。2、甲图中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是_____。乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是_____（选填图中的代号），机械能转化_____能。3、火箭发射升空时燃料燃烧的______能转化为内能，火箭加注的燃料是液态氢，这是因为液态氢的______大；如图所示，向装有少量水的烧瓶内打气，当瓶塞跳起时，气体内能______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。4、汽车发动机冷却系统分为风冷型和水冷型两种。风冷型发动机以空气为冷却介质，当风高速吹过发动机时，利用______的方式改变的发动机的内能；水冷型发动机则是利用水的______较大的特性。某水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图甲所示，则该发动机12s内经历压缩冲程______次，若该柴油机每完全燃烧柴油1kg，输出机械能1.376×107J，则该柴油机的效率为______。如图乙______是某水冷四冲程汽油机中的做功冲程示意图。（q煤油＝4.3×107J/kg）。5、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________%。6、汽油机和柴油机在构造上的主要区别是：汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机气缸顶部是______，在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入气缸里的是______。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、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。9、2020年6月23日搭载着北斗最后一颗卫星的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射。如图所示。火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，使火箭的内能增大，这是______能转化为内能。火箭以液态氢做燃料主要原因是氢的______大。10、某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了100km，共消耗汽油的质量为6kg，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为______J，若此时汽油机曲轴转速为3600r/min，则汽油机每秒内对外做功______次。在刹车的过程中，伴随着能量从机械能转化为内能散失到空气中，此过程能量的总和______（填“增大”、“不变”或“缩小”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图像如图所示。通过查阅资料，已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）。（1）求该物质在BC段共吸收了多少热量？（2）经测量，BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？（3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大？

2、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。3、如图是某太阳能热水器，向其中注入100L水，阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃。水的比热容是。试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是5.6×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若水吸收的热量用天然气燃烧来提供，且用天然气加热的效率为50%，则需完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值约为3.5×107J/m3）4、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？5、燃烧了0.5kg的焦炭，已知焦炭的热值为3.0×107J/kg。求放出多少热量？-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；C．图丙，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，故C正确；D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故D错误。故选C。3、C【详解】A．热机的效率可知，热机的效率由两个因素决定，即消耗相同的燃料，热机效率越高的，热机做的有用功多，故A错误；B．热机单位时间内耗费的燃料少，如果做的有用功也非常少，那么热机效率也不一定高，故B错误；C．要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑，故C正确；D．由于燃料燃烧释放的热量不能全部转化为机器的有用功，总有能量损耗，所以热机效率总小于100%，故D错误。故选C。4、B【详解】A．秋季的田野里瓜果飘香，是瓜果的芳香分子无规则运动的结果，故A错误；B．由于不同燃料的热值不同，所以，完全燃烧1kg的干木材和煤，放出的热量不同，故B正确；C．在热机（内燃机）的压缩冲程中，将机械能转化为内能，故C错误；D．暖气片内用水作为导热介质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，水吸热多，故D错误。故选B。5、C【详解】A．酒精燃烧的过程是化学能转化为内能，故A错误；B．由图乙可知，甲的沸点为100℃，所以，甲液体为水；由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，由乙图可知，质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由c=QmΔt可知，乙的比热容为甲比热容的一半，即c乙=2.1×103J/（C．0-8min乙吸收的热量为与甲（水）吸收的热量相同为Q故C正确；D．乙从20℃加热至沸腾需要10min，吸收的热量Q4g酒精完全燃烧放出的热量为Q该酒精灯的加热效率为η故D错误。故选C。6、A【详解】A．效率是有用功与总功的比值乘以100%，总功一定，额外功越少，有用功就越多，有用功与总功的比值就越大，即效率就越高，故A正确；B．热机做的有用功越多，但总功不知道，有用功与总功的比值就不确定，因此效率不一定高，故B错误；C．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；做功的多少不确定，热机效率的高低也不一定，故C错误；D．热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，热机做的有用功多，但不知道燃料完全燃烧放出的热量，无法确定效率一定高，故D错误。故选A。7、C【详解】四冲程内燃机工作循环顺序的是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，对应图中的乙、丁、甲、丙，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。8、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。9、B【详解】A．冬天用暖手袋暖手，是通过热传递的方式改变内能，故A错误；B．热机的压缩冲程是将机械能转化为内能的过程，做功冲程是将内能转化为机械能的过程，故B正确；C．尘土是由大量分子组成的，尘土不是分子，尘土飞扬不是分子的无规则运动，故C错误；D．水的比热容大，在相同条件下吸收的热量多，所以汽车发动机用水做冷却物质，故D错误。故选B。10、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。二、填空题1、压缩做功热传递比热容【解析】【详解】[1][2]在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩混合气体做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变缸内气体的内能。[3]内燃机汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，水从汽缸吸收热量，使汽缸的温度降低，这是通过热传递的方式改变汽缸的内能。[4]对于相同质量的水和其他液体相比较时，在升高相同温度的情况下，由于水的比热容最大，即其所吸收的热量最多，冷却效果会最好。2、机械能转化为内能B内【解析】【详解】[1]由图甲中可知，迅速向下压活塞，活塞压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能。[2]A．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意；B．两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B符合题意；C．两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C不符合题意；D．排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。故选B。[3]内燃机的压缩冲程中，将机械能转化成内能。3、化学热值减少【解析】【详解】[1]火箭发射升空时，发动机中的燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能。[2]火箭中用液态氢作为燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比，氢放出的热量多。[3]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少。4、热传递比热容15032%B【解析】【详解】[1]改变物体内能方法是做功和热传递。风冷型发动机以空气为冷却介质，当风高速吹过发动机时，利用热传递的方式改变的发动机的内能。[2]水冷型发动机则是利用水的比热容比较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度时，水可以吸收更多的热量。[3]水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图所示，转速为15×100r/min=1500r/min表示1min转1500r，即1秒转25r，因飞轮转2r，经历4个冲程，做功一次，压缩冲程一次，所以飞轮转25r，经历压缩冲程50次，12s内经历冲程为（次）[4]柴油完全燃烧能放出的热量Q放＝mq煤油＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J则柴油机的效率[5]如图乙中B图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞打火，可以判断是做功冲程。5、【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6、喷油嘴空气【解析】【详解】[1]汽油机和柴油机在构造上没有完全相同，主要区别是：汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机气缸顶部是喷油嘴。[2]在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机只吸入空气。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、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9、机械热值【解析】【分析】【详解】[1][2]火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，在摩擦的过程中火箭的机械能转化为火箭和大气的内能；火箭以液态氢做燃料是因为此种燃料的热值大，等体积的相同燃料，液态氢燃烧时可以放出更多的热量。10、2.76×10830不变【解析】【详解】[1]汽油完全燃烧产生的热量[2]四冲程汽油机的飞轮转速是也就是1s飞轮转动60r，因为完成一个工作循环，要经过四个冲程，燃气对外做功一次，飞轮转动两周，所以该汽油机每秒内完成120个冲程，对外做功30次。[3]据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的。三、计算题1、（1）4.8×104J；（2）16%；（3）1.5×103J/（kg•℃）【详解】解：（1