综合解析人教版九年级物理《内能的利用》定向攻克试题（含答案及解析）

人教版九年级物理《内能的利用》定向攻克考试时间：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2、单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下面哪个说法是正确的（）A．完成一个工作循环，曲轴转动一周B．吸气冲程汽缸吸进的物质，在汽油机中是汽油，柴油机中的是柴油C．做功冲程中的点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式D．压缩冲程中，汽油机对燃气产生的压强最大，燃气升高的温度也比柴油机更大3、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4、如图为汽油机的做功和压缩冲程，下列说法正确的是（）

A．压缩冲程进气门打开 B．做功冲程气体内能增大C．做功冲程活塞向下运动 D．压缩冲程气体分子热运动减慢5、下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（）A． B． C． D．6、如图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7、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8、一瓶酒精用掉一半，关于剩下的酒精，下列判断正确的是（）A．密度变为原来的一半 B．比热容不变C．温度变为原来的一半 D．热值变为原来的一半9、随着人们生活水平的提高，小汽车逐步进入家庭。汽车使用的能源主要是汽油，那么，一桶汽油和一滴汽油相比，它们具有不同的（）A．密度 B．比热容 C．热值 D．质量10、如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程第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、除了燃料使用柴油以外，柴油机与汽油机的不同之处还在于：柴油机在结构上它有______（选填“火花塞”或“喷油嘴”），采用的是______式点火方式，在吸气冲程中，______（选填“空气”或“汽油和空气”）通过进气阀进入气缸等。火箭喷气发动机除了带有燃料之外，还带有助燃剂如______（选填“液态氧”或“酒精”），因此它可以在地球大气层外工作。2、某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示，由图可知。该内燃机在吸气冲程中吸入的物质是_______，所示冲程是_______冲程，若该内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒完成涉及能量转化的冲程有_______次。3、在燃料燃烧的过程中，燃料的______能转化为______能。4、水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，将2kg的水倒掉一部分，剩下的水的比热容______（填“变大”、“变小”或“不变”）；水结冰后它的比热容将______（填“改变”或“不变”）；如果使用木炭给水加热，燃烧100g的木炭完全燃烧可以放出3.4×106J的热量，则木炭的热值为______J/kg。5、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。6、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）。7、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。8、最早的热机是______，经过英国工程师______改进，完善，在18世纪得到广泛使用。9、汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的______较大，冷却效果好；航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有较大的______。10、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。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、小刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有4kg水，把水从18oC加热至98℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg•oC)。如果他们用的木炭热值为3.36×107J/kg，它燃烧放出的热量有20%被水吸收。求：（1）在这个过程中水吸收了多少热量；（2）在这个过程中需要用掉多少千克木炭。3、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）4、一个容器中装有40kg温度是10℃的冷水，若用某一热水器把它加热到温度为60℃时，共用了0.6m3的天然气，已知天然气的热值为2.8×108J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求：（1）这次加热过程中，水吸收的热量是多少？（2）该热水器的实际效率是多少？5、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温升高到40℃，求：（1）在5小时的有效照射时间内，热水器中的水吸收的热量Q[水的比热容c水=4.2103J/(kg·℃)]；（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；（3）热水器的效率；（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】A．在汽油机和柴油机的一个工作循环中，完成四个冲程，曲轴、飞轮转两圈，活塞来回往复运动2次，对外做功1次，故A错误；B．在吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸入的只有空气，故B错误；C．做功冲程中点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，故C正确；D．柴油机压缩冲程末的温度远远高于汽油机压缩冲程末的温度，因此柴油机的压缩程度要比汽油机的压缩程度大，故D错误。故选C。3、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。4、C【详解】A．在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，故A错误；BC．做功冲程，高温高压气体对活塞做功，推动活塞向下运动，将内能将机械能，所以气缸内的气体内能减小，故B错误，C正确；D．压缩冲程，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，将机械能转化为气体的内能，则气体的内能增大，温度升高，分子的热运动加快，故D错误。故选C。5、B【详解】A．进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程。故A不符合题意；B．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能。故B符合题意；C．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能。故C不符合题意；D．排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程。故D不符合题意。故选B。6、C【详解】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。7、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。8、B【详解】一瓶酒精用掉一半，剩下酒精的质量变小了，体积变小了，温度没有发生变化；密度、比热容、热值是物质的特性，其大小都与质量无关，所以密度、比热容、热值都不变；故B正确，ACD错误。故选B。9、D【详解】因比热容、热值和密度均是物质的一种特性，这些量对于同种物质不随质量、体积的改变而改变，故一桶汽油和一滴汽油相比，它们的比热容、热值、密度均相同；而质量是指物体所含物质的多少，一桶汽油和一滴汽油相比，所含汽油的多少发生了变化，故质量不相同。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。10、B【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，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、喷油嘴压燃空气液态氧【解析】【详解】[1][2][3]汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是喷油嘴；汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火；汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入气缸的是空气。[4]运载火箭自身携带的助燃剂是液态氧，燃料可以在大气层外燃烧，产生高温高压气体，推动火箭做功。2、空气和汽油的混合物压缩60【解析】【详解】[1]由图可知，内燃机顶部是火花塞，是汽油机，汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气和汽油的混合物。[2]图中两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程。[3]一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动2周，做功1次；内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒转过60r，30个工作循环，30个压缩冲程和做功冲程，完成涉及能量转化的冲程有60次。3、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。4、不变改变3.4×107【解析】【详解】[1][2]比热容是物质的一种特性，只与这种物质的种类及存在的状态有关，而与物质的质量无关，所以将2kg的水倒掉一半，比热容不变，仍为4.2×103J/(kg•℃)，水结冰后，状态改变，比热容将改变。[3]木炭的热值5、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6、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。7、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8、蒸汽机瓦特【解析】【详解】[1][2]1695年，法国人巴本第一个发明蒸汽机，但操作不便，不安全。英国工程师瓦特改进了蒸汽机性能，在18世纪得到广泛使用，使人类进入了工业化时代。9、比热容热值【解析】【详解】[1]汽车的发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，升高相同的温度时，水吸收的热量多，冷却效果好。[2]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。10、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。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）1.344×106J；（2）0.2kg【详解】解：（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(98℃-18℃)=1.344×106J（2）由可知，木炭需要放出的热量由Q放=mq可知，需要木炭的质量答：（1）在这个过程中水吸收的热量为1.344×106J；（2）在这个过程中需要用掉了0.2kg的木炭。3、（1）6×107J；（2）3.3×104W；（3）32.6%【详解】解：（1）因汽车匀速通过大桥时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，所以，汽车的牵引力F=f=0.08G