综合解析人教版九年级物理《内能的利用》定向训练试题（解析版）

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、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2、如图所示，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，四冲程汽油机的能量转化情况与这一过程相似的冲程是（）

A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程3、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4、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5、将一瓶酒精用去，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值（）A．都不变B．密度、比热容不变，热值变为原来的C．都变为原来的D．热值不变，密度、比热容变为原来的6、关于物质的比热容和热值，下列说法中正确的是（）A．热值、比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关B．煤炭完全燃烧时热值大，不完全燃烧时热值小C．因为水的比热容大，所以比较适合做冷却剂D．冰熔化成水，它的质量、比热容都不变7、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8、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”卫星的内能可能为零9、下面关于汽油机和柴油机的说法中，错误的是（）A．汽油机和柴油机使用的燃料不同B．柴油机和汽油机做功冲程都是将内能转化为机械能C．柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶部有个火花塞D．汽油机和柴油机的效率没有差别，完全相同10、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。2、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。3、2021年10月16日长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站，火箭发射时用液体氢作燃料，这是因为液态氢的______大，返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过______方法使返回舱内能增加。4、汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg，若其中一半的汽油完全燃烧，放出的热量为_______J，剩余汽油的热值为___________J/kg。5、2021年10月16日0时23分长征2F火箭托举神舟13号飞船成功发射。火箭中用氢气做燃料主要的优点是它的______高，火箭中的燃料燃烧时，将燃料______能转化为燃气的______能。6、某汽油机飞轮的转速是2400r/min，该汽油机每10秒完成______个冲程，对外做功______次。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、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。9、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）。10、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）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的清洁设备，在我国得到广泛应用。某型号太阳能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]求：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；（2）热水器的效率η。2、一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油。g取10N/kg，求汽车通过大桥；（1）牵引力所做的功；（2）牵引力做功的功率；（3）汽油机的效率。（q汽油=4.6×107J/kg）3、某厂家的电饭锅铭牌上标有“220V800W”字样。（1）在电饭锅内倒入质量为1kg、温度为20℃的水，若把这些水在一个标准大气压下加热到沸腾，水需要吸收多少热量？（c水＝4.2×103J/（kg·℃））（2）为了加热这些水，电饭锅正常工作了560s，它产生了多少热量？（3）此电饭锅的热效率是多少？4、某家庭用燃气热水器将质量为10kg，温度为10oC的自来水加热到50oC消耗的天然气体积为0.1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•oC），天然气的热值为3.2×107J/m3。求：（1）天然气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）该热水器工作时的效率。5、小明家的太阳能热水器内装有60kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高到75℃，假设用天然气烧水，水吸收热量的效率为60%且已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是7.5×107J/m3。请你计算：（1）热水器中水吸收的热量；（2）烧水时至少需要燃烧天然气的体积。-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】由图可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气膨胀会对塞子做功，将塞子推出，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。故ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。故选C。3、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。4、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。5、A【详解】密度、比热、燃料的热值都是物质的一种特性，它们的大小与物体的质量和体积均无关系，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。6、C【详解】A．热值、比热容是物质的一种特性，与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系，比热容与物质的种类、状态有关，故A错误；B．因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误；C．水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同温度，可以吸收更多的热量，所以比较适合做冷却剂，故C正确；D．比热容与物质的种类、状态有关，种类不同，状态不同，比热容一般不同，冰熔化成水，它的质量不变、比热容变大，故D错误。故选C。7、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。8、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。9、D【详解】A．汽油机和柴油机使用的燃料不同，汽油机使用汽油，柴油机使用柴油，故A正确，不符合题意；B．柴油机和汽油机做功冲程都是将燃料燃烧释放内能推动活塞运动，将内能转化为机械能，故B正确，不符合题意；C．汽油机气缸顶部有个火花塞，采用点燃式点火，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，采用压燃式点火，故C正确，不符合题意；D．一般柴油机的压缩比比汽油的大得多，且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以柴油机的效率更高一些，故D错误，符合题意。故选D。10、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。二、填空题1、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。2、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。3、热值做功【解析】【详解】[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。[2]返回舱的外壳被烧焦，这是因为返回舱进入大气层时克服空气摩擦，这是通过的做功的方式增大了火箭的内能，温度升高，像火球一样把外壳烧焦了。4、4.6×1074.6×107【解析】【详解】[1]现有汽油2kg，若其中一半的汽油完全燃烧，即燃烧1kg，所放出热量为[2]汽油的热值与燃烧状况、燃烧质量无关，因此剩下汽油的热值为。5、热值化学内【解析】【详解】[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。[2][3]燃料燃烧是一种化学变化，将化学能转化为燃气的内能。6、800200【解析】【详解】[1][2]某汽油机飞轮的转速是2400r/min，该汽油机每秒飞轮转的圈数为根据每一个工作循环，飞轮转2圈，四个冲程，对外做功一次，故该汽油每1s飞轮转40圈，完成80个冲程，对外工作的次数为20次，故该汽油机10s完成800个冲程，对外做功的次数为200次。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、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。9、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。10、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。三、计算题1、（1）8.4×106J；（2）40%【详解】解：（1）热水器中的水吸收的热量（2）热水器5小时内接收的太阳能E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J热水器的效率答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；（2）热水器的效率为40%。2、（1）6×107J；（2）3.3×104