综合解析人教版九年级物理《内能的利用》难点解析练习题（含答案解析）

人教版九年级物理《内能的利用》难点解析考试时间：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、小柯在科技馆看到许多奇思妙想一六冲程引擎。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的（）A． B． C． D．2、下列关于如图所示现象的说法，正确的是（）A．如图抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地运动B．如图缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力C．如图显示的是汽油机的做功冲程，在这个工作过程中气体内能不断增大D．如图试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时，其能量转化与热机的压缩冲程相似3、如图是“神州十三号”发射时的情境，关于飞船发射，下列说法正确的是（）

A．火箭在发射升空的过程中，机械能守恒B．发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的密度小C．返回舱返回时，返回舱与大气层摩擦做功将外壳烧黑D．燃料燃烧过程中，将燃料的化学能直接转化成机械能4、甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（）A．甲的功率比乙大B．消耗相同的汽油，乙做的功多C．甲消耗的汽油比乙少D．做相同的功，甲耗油比乙少5、关于如图所示的热学实验，叙述不正确的是（）

A．甲图中，两铅块底部磨平并压紧，是为了减小分子间距，增大分子作用力B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，能量转化类似做功冲程C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明空气密度较大D．丁图中，金属管装有乙醚，迅速拉动管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出6、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7、提高热机效率的有效途径是（）A．采用优质的燃料 B．减少热机的各种热损失，保证良好的润滑C．使热机具有良好的散热 D．避免使用热机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、航天工业的火箭常用液态氢作为燃料，这是因为液态氢具有较大的（）A．热值 B．密度 C．热量 D．比热容10、下列说法正确的是（）A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用第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、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。2、如图所示是汽油机的_____冲程，在压缩冲程中，是通过_____的方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3000转1分钟，则1秒内汽油机对外做功_____次。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水_____的性质。3、一台柴油机完全燃烧一定质量的柴油放出的热量为，其中损失的热量为，则柴油机获得有用的机械能为______J，柴油机的效率为______。4、我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的______大，完全燃烧20g液态氢释放的热量______J。（q氢＝1.4×108J/kg）5、“西气东输”工程中，输送的燃料为天然气，这是利用了天然气________较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染。天然气热值为8.4×107J/m3，表示________。0.5m3天然气完全燃烧放的热量是___________J，天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值_________（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。6、汽油的热值为4.6×107J/kg，一辆汽车的汽油用掉一半后剩下汽油的热值为_______J/kg。广西使用乙醇汽油作为机动车的动力能源，完全燃烧0.14kg的乙醇汽油放出热量为6.3×106J，它的热值为_______J/kg。7、抚松县小区的液化气逐渐入户，液化气的热值取4.2×107J/kg，若一月内燃烧10kg的液化气，则液化气全部完全燃烧放出的热量是______J，若放出的热量有40%被利用，在标准大气压下可把______kg的水从20℃加热至沸腾[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。8、如图所示，快速下压活塞时，可以看到筒内的棉花燃烧，这是因为活塞对______做功，使温度达到了棉花的着火点，汽油机的______冲程能量转化与这个实验相同。9、如图所示实验，木塞冲出时，试管口出现白雾，说明水蒸气内能______，（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程能量转化情况与内燃机______冲程相同。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3×104J，该装置作为热机的效率是______。（酒精的热值是3.0×107J/kg）10、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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时，开着装沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km，行车时间是8min（取g=10N/kg）。自重5×104N车轮个数10每个轮胎触地面积3×10-2m2车厢容积10m3（1）通过计算该货车最多能装的沙子质量是多少？（2）货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？（3）如果货车发动机的机械效率是40%，此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是多大？（货车发动机做的功只有部分用来使货车向前行驶）2、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高了50℃．已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）燃气灶烧水的效率。3、一台推土机的推力为，匀速推着土总行程达800m，共消耗2kg柴油，求该推土机装的柴油机的热机效率。柴油热值（），求：（1）推土机做的有用功；（2）柴油完全燃烧放出的热量；（3）柴油机效率。4、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使初温为20℃质量为50kg的水温度升高50℃。已知煤气的热值为4.2×107J/kg。求：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。（2）水吸收的热量。（3）燃气灶烧水的效率。5、亮亮家里新安装了一台煤气灶，利用煤气灶烧水，将20kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，需燃烧0.16kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，求：（1）把20kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量是多少？（2）完全燃烧0.16kg煤气放出的热量是多少？（3）煤气灶烧水的效率是多少？-参考答案-一、单选题1、C【详解】做功冲程是高温高压的燃气推动活塞对其做功，将内能转化为机械能；六冲程引擎中的第五冲程，是水变为水蒸气推动活塞做功，从而为汽车提供动力；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不符合题意；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C。2、B【详解】A．抽去玻璃隔板后，因为二氧化氮气体的密度比空气大，由于重力作用，两瓶中的气体会逐渐混合，不能说明分子在不停地运动，故A错误；B．分子间存在相互作用的引力和斥力，缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力，故B正确；C．两气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能不断减少，故C错误；D．试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时，发生的能量转化为内能转化为机械能，与热机的做功冲程相似，故D错误。故选B。3、C【详解】A．火箭在发射升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，所以机械能增加，故A错误；B．发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢可以释放更多的热量，故B错误；C．返回舱返回时，由于空气阻力，返回舱与大气层摩擦做功，外壳内能增大，外壳被烧黑，故C正确；D．燃料燃烧过程中，将燃料的化学能先转化为内能，内能再转化成机械能，故D错误。故选C。4、D【详解】A．功率是指做功快慢的物理量，热机效率是能量的利用率，与功率大小无关，故A不符合题意；B．已知甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，因此消耗相同的汽油，甲做的功多，故B不符合题意；C．机器做功多少未知，因此不能确定甲消耗的汽油比乙少，故不符合题意；D．已知甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，因此做相同的功，甲消耗的汽油比乙少，故D符合题意。故选D。5、C【详解】A．甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，这样可使两铅块更紧密结合，让两铅块间的分子距离减小，达到分子作用力能起作用的距离，且这时的距离越小，分子间的作用力便越大，即使在下面挂重物，铅块也不会分开，是因为此时分子间的作用力表现为引力，故A正确，不符合题意；B．在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，能量转化类似做功冲程，故B正确，不符合题意；C．抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故C错误，符合题意；D．金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，金属管和内部乙醚的温度升高，达到乙醚燃点燃烧，产生的高温燃气推动橡皮塞做功，内能转化为机械能，可使橡皮塞从管口飞出，故D正确，不符合题意。故选C。6、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。7、B【详解】BC．热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，减少热量的损失可以提高热机的效率；使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故B符合题意，C不符合题意；AD．采用优质燃料、使热机具有良好的散热不能提高热机效率，不使用热机更不现实，故AD不符合题意。故选B。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、A【详解】航天工业的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液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。10、B【详解】A．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，故A错误；B．在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；C．能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，故C错误；D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。故选B。二、填空题1、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。2、做功做功25比热容大【解析】【详解】[1]观察图可知，此时两个气门都关闭，缸内气体对活塞做功，推动活塞由上向下运动，气缸内气体膨胀，故该冲程是做功冲程。[2]压缩冲程中活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加气体内能的。[3]汽油机转速为3000r/min＝50r/s，说明每秒钟飞轮转过50转，完成25个工作循环，每个循环做功一次，所以1秒钟对外做功25次。[4]与其它液体相比较，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量更多，制冷效果更好，所以汽油机用水作为冷却剂。3、4.0×10840%【解析】【详解】[1]根据题意，柴油机有效利用的能量为[2]该柴油机的效率为4、热值2.8×106【解析】【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。[2]完全燃烧释放出的热量Q放=mq=0.02kg×1.4×108J/kg=2.8×106J5、热值1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量是8.4×107J4.2×107不变【解析】【详解】[1]天然气与其它燃料相比较，天然气的热值大，燃烧时产生废气污染小，所以选择使用天然气。[2]天然气的热值为q=8.4×107J/m3，它表示的物理意义是1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量是8.4×107J。[3]完全燃烧0.5m3天然气放出热量Q=Vq=0.5m3×8.4×107J/m3=4.2×107J[4]热值是燃料的一种特性，与质量的大小和燃烧的程度无关。当天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值不变。6、4.6×107【解析】【详解】[1]热值是燃料的一种特性，与汽油的体积无关，因此汽油用掉一半后剩下汽油的热值仍然为4.6×107J/kg。[2]由得，汽油的热值为7、500【解析】【详解】[1]液化气全部完全燃烧放出的热量Q放=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J[2]水吸收的热量Q吸=Q放η=4.2×108J×40%=1.68×108J在标准大气压下水的沸点是100℃，水的质量8、空气压缩【解析】【详解】[1]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，筒内气体的温度升高，当温度达到了棉花的着火点而燃烧。[2]空气压缩引火仪实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，内燃机的压缩冲程能量转化情况也是机械能转内能，与这个实验相同。9、减小做功3.0×10510%【解析】【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气膨胀对塞子做功，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，从而液化形成白雾。[2]内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。[3]酒精燃烧放出的热量[4]热机的效率10、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。三、计算题1、（1）1.6×104kg；（2）3.36×107J；（3）1.75×105W【详解】解：（1）货车与地面的受力面积为S=10×3×10-2m2=0.3m2货车的最大重力等于货车对地面的最大压力，由公式可得，货车的最大重力为G总=F=pS=7×105Pa×0.3m2=2.1×105N沙子的最大重力为G沙=G总-G车=2.1×105N-5×104N=1.6×105N沙子的最大质量为（2）货车匀速运动，则货车受到的牵引力为F牵=F阻=0.02G总=0.02×2.1×105N=4.2×103N牵引力做的功为W牵=F牵s=4.2×103N×8×103m=3.36×107J（3）由公式可得,发动机做的总功为发动机的功率为答：（1）通过计算该货车最多能装的沙子质量是1.6×104kg；（2）货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功