综合解析人教版九年级物理《内能的利用》综合测试试题（解析版）

人教版九年级物理《内能的利用》综合测试考试时间：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、如果一瓶酒精用掉一部分后，对剩下的酒精而言，不变的物理量是（）A．质量、体积、密度 B．密度、比热容、热值C．质量、体积、比热容 D．质量、体积、热值2、下列有关内燃机和热机效率的说法错误的是（）A．使用热值大的燃料就可以提高热机效率B．即使合理利用能源，也无法使内燃机的效率达到100%C．汽油机定期更换润滑油有助于提高热机效率D．如图所示装置的能量转化过程与柴油机工作时做功冲程的能量转化过程相同3、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4、2020年11月24日，我国搭载“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭成功发射升空，液氢是长征五号运载火箭的主要燃料之一，其热值q氢=1.4×108J/kg，下列说法正确的是（）A．用液氢作为燃料，是因为其热值大B．火箭升空过程中，液氢的热值不断减小C．燃烧5g液氢产生7×108J的热量D．液氢燃烧过程是内能向机械能转化5、甲图是汽油机的工作原理，乙图是常见的生活现象，则（）A．①冲程的原理和乙图所示一致 B．②冲程把气体的内能转化成机械能C．③冲程气体被压缩内能增大 D．④冲程是汽油机的排气冲程6、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7、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8、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9、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10、如图所示是内燃机工作中的一个冲程，下列描述正确的是（）A．压缩冲程，内能转化为机械能 B．压缩冲程，机械能转化为内能C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能第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、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。2、如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的______示意图。C图是______冲程，与它原理相同的是______图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是______图。（后两空选填字母）3、图为天问一号火星探测器的火箭发射的场景。火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大；天问一号火星探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化；由近火点向远火点运动时，探测器的动能______，机械能______（选填变大、变小或不变）。4、在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气自身的温度______（选填“降低”或“升高”），内能______（选填“增加”或“减少”）。而在压缩冲程中，活塞向上运动压缩混合气做功，混合气的温度升高，内能______（选填“增加”或“减少”）。5、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）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的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能。8、把两块表面很平且干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它拉开，这一现象说明______；给自行车打气时，打气筒会发热，这是通过______的方法使打气筒的内能增加；完全燃烧______kg酒精能产生1.5×107J的热量。（酒精的热值是3.0×107J/kg）9、“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将200kg的水从20℃加热到70℃，需要吸收的热量是_______J。若改用煤气热水器，如果煤气在完全燃烧时放出的热量有60%被水吸收，加热同样的水达到同样的温度，需燃烧_______m3煤气。[水的比热容为，煤气的热值]10、在燃料燃烧的过程中，燃料的______能转化为______能。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、用天然气灶给4kg的水加热，水温升高了时，消耗了的天然气。天然气的热值为，水的比热容为。试求：（1）水吸收的热量为多少？（2）的天然气完全燃烧放出的热量是多少？（3）天然气灶烧水的效率为多少？2、某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为10℃的自来水加热到60℃，消耗的天然气体积为2m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为3×107J/m3，求在此过程中：（1）自来水吸收的热量；（2）该热水器工作时的效率。3、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给60kg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1.2kg的煤。水的比热容为，煤的热值约为3×107J/kg。求：（1）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。4、汽车在行驶中由于路况和车速的不同，发动机（汽车的发动机实际上是一个热机）的实际功率也不同，通常情况下实际功率要小于它的最大功率。如表是某型号轿车的相关数据：发动机最大功率30kW百公里油耗（100km/h匀速行驶）6L（某标号汽油）最大车速170km/h（某标号汽油的密度约为0.8×103kg/m3，热值约为4.5×107J/kg）若该轿车以100km/h的速度匀速行驶，问：（1）该轿车行驶1h消耗的汽油是多少千克？（2）该轿车行驶1h消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少焦耳？（3）该轿车发动机的效率是30%，发动机的实际功率是多少瓦？5、水壶里装有2kg、20℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，已知天然气的热值为8×107J/m3，大气压强为1标准大气压。。求：（1）天然气完全燃烧放出多少热量？（2）烧开这壶水，水需要吸收的热量。（3）天然气炉具的效率。-参考答案-一、单选题1、B【详解】一瓶酒精用掉一部分后，所含物质总量减少，所以质量减少；所占空间体积减小；密度、比热容和热值都表示物质的特性，是从不同的角度来描述物质的特性，只与物质的种类和状态有关。所以一瓶酒精用去一部分，则剩下的酒精密度、比热容和热值都不变。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。2、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，与热值大小等因素无关，故A错误，符合题意；B．内燃机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而做额外功，因此即使合理利用能源，也无法使内燃机的效率达到100%，故B正确，不符合题意；C．汽油机定期更换润滑油可以减少机件间的摩擦，从而减少因克服摩擦而产生的额外功，便可提高热机效率，故C正确，不符合题意；D．由图所示，该装置的能量转化过程是由内能转化为机械能，而柴油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，因此二者能量转化过程相同，故D正确，不符合题意。故选A。3、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。4、A【详解】A．用液氢作为燃料，是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，燃烧相同质量的液氢放出的热量更多，故A正确；B．燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故可知火箭升空过程中，液氢的热值不变，故B错误；C．由题意可知，燃烧5g液氢产生的热量为Q=mq=0.005kg×1.4×108J/kg=7×105J故C错误；D．液氢燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，故D错误。故选A。5、D【详解】A．图乙中，保温瓶内温度较高，内能较大，瓶内气体体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能；而图甲①，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的吸气冲程，其原理与乙图不同，故A不符合题意；B．图甲②，两气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体，气体内能增加，温度升高，机械能转化为内能，故B不符合题意；C．图甲③，两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能减小，故C不符合题意；D．图甲④，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是汽油机的排气冲程，故D符合题意。故选D。6、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。7、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。8、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。9、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。10、D【详解】如图所示，内燃机的进气门和排气门都关闭，活塞向下带动曲轴运动，气缸上方有电火花，是做功冲程，将内能转化为机械能，故ABC错误，D正确。故选D。二、填空题1、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。2、原理做功FB【解析】【详解】[1][2][3][4]A图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；B图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；D图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；E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，即是将机械能转化为内能的过程；F图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能。故图E、F是演示实验的原理示意图，C图是做功冲程，与做功冲程原理相同的是F图所示的演示实验。3、热值变小不变【解析】【详解】[1]热值是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧放热的能力，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的热值大，与其它燃料相比，燃烧相同质量的液态氢放出的热量更多。[2]由近火点向远火点运动时，探测器的质量不变，而速度减小，因此探测器的动能变小。[3]由题意可知探测器运动时，不受空气阻力，只有动能和势能相互转化，即机械能守恒，因此机械能不变。4、降低减少增加【解析】【详解】[1][2]在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，则燃气自身的内能减少，温度降低。[3]在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气体做功，活塞的机械能转化为混合气体的内能，则混合气体的温度升高，内能增加。5、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、热值内【解析】【详解】[1]火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的热值大，相同质量的氢气和其它燃料相比，完全燃烧放出更多的热量，进而可以提供更多的机械能。[2]氢气燃烧放出热量，故将燃料的化学能转化为内能。8、分子间存在引力做功0.5【解析】【详解】[1]把两块表面很平且干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它拉开，这一现象说明分子之间存在引力。[2]给自行车打气时，打气筒压缩空气做功以及和筒壁摩擦生热,打气筒会发热，这是通过做功的方法使打气筒的内能增加。[3]由可得9、4.21071.67【解析】【详解】[1]水吸收的热量[2]由题知则煤气完全燃烧放出的热量由可得，需要煤气的体积10、化学内【解析】【详解】[1][2]燃料的燃烧是一种化学变化，燃料通过燃烧将化学能转化为内能。三、计算题1、（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）由可得水吸收的热量（2）由，可