综合解析人教版九年级物理《内能的利用》定向训练试题（含答案解析）

人教版九年级物理《内能的利用》定向训练考试时间：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、用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热时各记录一次温度，如下表所示。已知kg/，c水=4.2103J/(kg)，油0.8103kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正确的是（）加热时间（min）03水的温度（）1828油的温度（）1843A．这种油的比热容为1.68103J/（kg·）B．这种油的比热容为2.1103J/（kg·）C．因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小D．加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能2、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%3、关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（）A．汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能B．沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大C．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能D．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体4、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中错误的是（）A．酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，说明分子在不停地做无规则运动C．活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，此时内能转化为机械能D．玻璃筒内的空气被压缩是通过做功的方式使空气的内能增加5、下列有关热现象的说法中，正确的是（）A．做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同B．燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多C．用燃气灶烧开同一壶水时，夏天与冬天的效率是相等的D．蒸汽机、汽油机和喷气发动机的热机效率分别是η1、η2和η3，则有η1＜η2＜η36、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7、关于热机，下列说法正确的是（）A．吸气冲程中，汽油机吸入的是空气B．做功冲程是把机械能转化为内能C．柴油机有喷油嘴而没有火花塞D．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的8、对于的理解，下列说法正确的是（）A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B．燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小C．燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关9、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%10、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）

A．压缩冲程，将化学能转化成内能B．压缩冲程，将机械能转化成内能C．做功冲程，将内能转化成机械能D．做功冲程，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、天然气是一种清洁能源，我市部分公交车和出租车开始使用天然气代替柴油或汽油，天然气燃烧时将______能转化为______，已知天然气的热值为7.0×107J/m3，某出租车一天消耗8L天然气所释放的热量为______（假定天然气完全燃烧）。2、为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧200g秸秆煤可放出热量是_______。若这些热量只有50%被水吸收，可使质量为10kg、初温20℃的水温度升高_______℃。燃烧一半后，秸秆煤的热值_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q秸秆煤＝2.1×107J/kg]。3、“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）4、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。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、如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住。加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出去，这一过程与汽油机的______冲程的能量转化过程相同。酒精的热值是3.0×107J/kg，从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是______J，若水蒸气对木塞做功是3×103J，该装置作为热机的效率是______。7、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_____。8、阅读短文，回答问题，由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包园之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。在“热岛效应”的作用下，呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。（1）保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性；（2）人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水______（填物态变化名称），有______（选填“吸热”或“放热”）的作用；（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：①四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是______；②在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过______的方式增加物体的内能；③某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为______J（已知：1L=1dm3，汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）。9、人们常在小区里修建人工湖、喷水池（如图所示），主要利用水的比热容较大的原因来调节气温，若喷水池内装有4t水，水温升高2℃所吸收的热量是_________J，要产生同样的热量至少需要焦炭_________kg。（，q焦=3.0×107J/kg）10、天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃，水的内能增加了_____J，水的内能增加是通过_____方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，需要消耗_____kg的天然气。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=4×107J/kg。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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？2、国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学已知他家天然气烧水的热效率为35%。若他将2kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃，在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时[已知水的比热容，天然气热值约为]，请你帮他计算：（1）将这些水烧开，需吸收多少热量；（2）他家天然气灶燃烧的天然气的体积。3、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？4、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50℃。请你求解下列问题：（1）水箱中的水吸收多少热量？（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少煤气？[，煤气的热值为q＝4.2×107J/kg]5、2021年北京世园会园区主要场馆之一的“中国馆”房顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为绿色新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容积为120L。热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上，每平方米得到的太阳辐射功率约为P0=1400W，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，求：（1）一整箱水的质量是多少千克？（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是多少？（3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：]

-参考答案-一、单选题1、B【详解】AB．取两种液体都加热了3分钟为研究对象，因为是用的两个相同的电加热器，且加热效率都为90%，所以Q水=Q油，设它们的体积为V，则水的质量m水=水V油的质量因为Q水=c水m水（t水-t0），Q油=c油油（t油-t0）所以c水水V（t水-t0）=c油油V（t油-t0）4.2103J/(kg)1.0103kg/m3(28-18)=c油0.8103kg/m3(43-18)解得c油=2.1103J/（kg·）故A错误、B正确；C．密度和比热容都是物质的一种属性，二者的大小之间没有必然的联系，故C错误；D．加热效率没有达到100%，主要是因为电加热器产生的热量没有全部被液体吸收，而是存在一定的损失，而不是因为电加热器没有把电能全部转化为内能，故D错误。故选B。2、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。3、B【详解】A．汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能，故A错误；B．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故B正确；C．一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故C错误；D．发生热传递的条件是有温度差，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，故D错误。故选B。4、C【详解】A．热值是燃料的一种特性，密度、比热容都是物质的特性，都与物质的质量、体积无关，所以，酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变，所以A正确，故A不符合题意；B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，但是二氧化氮的密度大于空气，说明分子在不停地做无规则运动，所以B正确，故B不符合题意；C．两个气门关闭，活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能，所以C错误，故C符合题意；D．图中玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，所以D正确，故D不符合题意。故选C。5、D【详解】A．做功和热传递都可以改变物体的内能，功和热量虽然是不同的物理量，但单位相同，都是焦耳，故A错误；B．燃料的热值越大，质量未知，完全燃烧放出的热量不一定越多，故B错误；C．烧开同一壶水需要吸收的热量是相同的，夏天环境温度较高，向外散失的热量就会少一些，这样需要燃烧燃气放出的热量就会少一些，根据可知，夏天的效率会高一些，故C错误；D．汽油机和喷气式发动机都是内燃机，由热机的特点可知，汽油机的效率低于喷气式发动机的效率，由于蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，则有η1＜η2＜η3故D正确。故选D。6、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。7、C【详解】A．吸气冲程中，柴油机将空气吸入气缸，汽油机将空气和汽油的混合气体吸入气缸，故A错误；B．汽油机和柴油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故B错误；C．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故C正确；D．汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故D错误。故选C。8、D【详解】A．热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，故A错误；B．热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故B错误；C．热值是燃料的一种特性，与放出的热量无关，故C错误；D．热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，故D正确。故选D。9、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。10、B【详解】图中的冲程两气门关闭，活塞上行，对气缸内气体进行压缩，活塞的机械能转为气缸内气体的内能，内能增加，温度升高，该冲程为压缩冲程，在压缩冲程中，能量转化关系是机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。二、填空题1、化学能内能5.6104J【解析】【详解】[1][2]天然气燃烧是化学反应，将化学能转化为内能。[3]天然气的热值为7.0×107J/m3，消耗8L天然气所释放的热量2、4.2×106J50不变【解析】【详解】[1]秸秆煤的质量m＝200g＝0.2kg秸秆煤完全燃烧释放的热量Q放＝m秸秆煤q秸秆煤＝0.2kg×2.1×107J/kg＝4.2×106J[2]由题意可知，水吸收的热量为Q吸＝ηQ放＝50%×4.2×106J＝2.1×106J由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度[3]热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，秸秆煤的质量改变，热值不变。3、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=3.2×106J4、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。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、做功3.0×1051%【解析】【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气的内能对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。[2]酒精燃烧放出的热量[3]热机的效率7、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。8、比热容大汽化吸热压缩冲程做功2.7×108【解析】【详解】（1）[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质（沙石、土壤等）比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，可以大大减弱该城市的“热岛效应”。（2）[2][3]采用喷雾系统是利用了水汽化能够从周围物体中吸收热量，能起到降温的作用。（3）[4]在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。[5]刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变物体内能。[6]由得，汽油的质量汽油完全燃烧放出的能量9、1.12kg【解析】【详解】[1]若喷水池内装有4t水，水温升高2℃所吸收的热量是[2]要产生同样的热量至少需要焦炭10、3.36×106热传递0.1【解析】【详解】[1]水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(42℃-22℃)=3.36×106J[2]水从火吸收热量，内能增加、温度升高，是利用热传递改变水的内能。[3]由得，天然气完全燃烧放出的热量为由Q放=mq得，需要天然气的质量