综合解析人教版九年级物理《内能的利用》定向练习练习题（解析版）

人教版九年级物理《内能的利用》定向练习考试时间：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2、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3、下列有关能量的转化和守恒的说法正确的是（）A．洗衣机工作时是将动能转化为电能B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是机械能转化为内能C．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一4、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5、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6、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7、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b所示。已知酒精的热值q＝3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。已知水的比热容，则下列说法正确的是（）A．沙子的吸热能力大于水的吸热能力B．加热2min时间内水吸收的热量Q吸水为4.2×105JC．这2min时间内酒精灯的加热效率η为40%D．沙子的比热容c沙约为8、四冲程汽油机飞轮转速为，那么汽油机每秒钟（）A．完成80个冲程，对外做功40次 B．完成160个冲程，对外做功80次C．转80圈，对外做功40次 D．转40圈，对外做功20次9、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量D．把零下10oC的冰块放在0oC的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加10、如图所示是四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，其中表示做功冲程的示意图是（）A． B．C． D．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、汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图是______冲程。一台单缸四冲程汽油机曲轴转速是3600r/min，此汽油机每秒钟对外做功______次。2、一台四冲程汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在一段时间内消耗了5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量______J。在往油箱中注油时周围可以闻到汽油味，这是______现象。（q汽油=4.6×107J/kg）3、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。4、如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L。满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V，已知汽油的密度为ρ，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失。满负荷工作时，这种汽油机t时间内做功的次数是_______，汽油机把内能转化为机械能的效率是________%。5、小明同学在燃烧皿中放入5g酒精，对300水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。此过程中，酒精完全燃烧放出的热量为___________J，酒精的利用效率为___________[c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3.0×107J/kg]6、现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是3000mm2，做功冲程中活塞移动的距离是750mm，气体的平均压强是5×105Pa汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是______J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是______J；排气过程中，废气温度______，内能______；（2）汽油的热值4.6×107J/kg含义：______；（3）汽油机的效率很低，主要原因之一是______带走了大量的能量。7、火箭发射升空时燃料燃烧的______能转化为内能，火箭加注的燃料是液态氢，这是因为液态氢的______大；如图所示，向装有少量水的烧瓶内打气，当瓶塞跳起时，气体内能______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。8、日常生活中常用水来作冷却剂是因为水的______大；某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是，现完全燃烧了4.2kg的焦炭，放出的热量______，这些热量能将100kg的水从加热到，该学校烧水锅炉的效率为______。[已知]9、卡车的发动机常用水作为降温的物质，这是利用了水的_____较大的作用。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中_____带走的热量最多，设法利用这部分的能量，是提高燃料利用率的重要措施。1kg的柴油完全燃烧放出的热量是_____J，柴油的热值是4.3×107J/kg。10、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”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、充分利用温泉既可以节约能源，又保护环境。我县内某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤炉燃烧煤供暖，后改用温泉水供暖，多次试用后发现每小时用70的温泉水0.5t流过散热器后变成了50，达到以燃煤供热的效果。已知煤的热值q＝3×107J/kg，求：（1）温泉水向实验室每小时提供的热量是多少？（2）若煤炉的效率为75%，该科研单位一个冬季（按100天计算）可以节约燃煤多少？2、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。3、小华想估测自己家天然气热水器的热效率（即天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能）。他把家里的自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。从家里的天然气表可知此过程一共消耗0.15m3的天然气，已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，水的比热容c=4.2103J/（kg·℃），水的密度=1.0103kg/m3，天然气的热值q=3.2107J/m3。求：（1）洗衣机中水的质量为多少？（2）洗衣机中水吸收的热量Q吸为多少？（3）消耗的天然气完全燃烧所放出的热量Q放为多少？（4）这个天然气热水器的热效率是多少？4、随着人们生活水平的提高，小汽车已经成为一种普遍的代步工具，小伟家新买了一辆小汽车。国庆节他和家人准备前往青青草原吃手抓羊肉，在出发前到加油站加了40L的汽油，假设他们一直以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的平均阻力为1150N，汽油的密度约为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg。（1）小汽车匀速行驶时，牵引力的功率是多少？（2）若这次旅游全程往返400km，所加的汽油也刚好用完（假设汽油能完全燃烧），求这辆小汽车发动机的热机效率（结果保留1位小数）。5、教材中十四章第二节热机的效率中最后一段中提到“在热机的能量损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。这种既供热又供电的热电站，比起一般的火电站来，燃料的利用率大大提高”。已知某热电厂每日消耗的煤有100吨，为国家电网提供的电能，同时又为城镇居民的供热系统提供的能量。已知煤热值约为。求：（1）若煤完全燃烧，将放出多少热量；（2）该热电厂的燃料利用率为多少。-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、D【详解】A．洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误；B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是内能转化为机械能，故B错误；C．根据能量守恒定律，能量无论是转化还是转移，能量总和不会改变，故C错误；D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，一切能量的转移和转化都遵循这一规律，故D正确。故选D。4、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。5、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。6、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。7、D【详解】A．由图像知加热相同的时间水和沙子吸收的热量相同，沙子的温度升高的多，根据可知，水的比热容大，水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故A错误；B．由图b可知，加热2min水温度升高则加热2min时间内水吸收的热量故B错误；C．因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，加热2min时间内消耗酒精的质量则酒精完全燃烧放出的热量酒精灯的加热效率故C错误；D．因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min的时间内，沙子吸收的热量由图a可知加热2min，沙子的温度从20上升到250，即沙子的质量由可得，沙子的比热容故D正确。故选D。8、D【详解】1个工作循环，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2圈，完成4个冲程。四冲程汽油机飞轮转速为表示飞轮每秒转动40圈，所以每秒完成80个冲程，对外做功20次，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。9、D【详解】A．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能用“含有”来描述，故A错误；

B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，机械能转化为内能，故B错误；C．用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C错误；D．将-10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，冰块温度低于保鲜室内温度，冰块吸收热量，内能增加，故D正确。故选D。10、D【详解】A．由图知，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，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，故B不符合题意；C．进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程，故C不符合题意；D．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故D符合题意。故选D。

二、填空题1、做功30【解析】【详解】[1]如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向下运动，可以判断是做功冲程。[2]飞轮转速是3600r/min=60r/s表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。2、152.3×108扩散【解析】【详解】[1]汽油机飞轮1min转1800转，那么飞轮1s内的转数汽油机飞轮转2转就是一个工作循环，所以1s内的工作循环数为15次；汽油机一个工作循环有4个冲程，但只有1次对外做功，所以1s内对外做功数为15次。[2]汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq汽油=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J[3]加油时能闻到汽油的气味，是因为汽油分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。3、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。4、【解析】【详解】[1]每一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，此时在t时间曲轴转动N圈，在t时间做功的次数。[2]满负荷工作时做功冲程燃气的平均压力为pS，某单缸四冲程汽油机一次做的功为t时间内汽油机做的有用功为汽油机燃料燃烧释放的热量为汽油机把内能转化为机械能的效率是5、1.5×10542%【解析】【详解】[1]酒精完全燃烧产生的热量Q放=mq酒精=5×10﹣3kg×3×107J/kg=1.5×105J则水吸收的热量[2]酒精的利用效率6、11258280降低减少1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J尾气【解析】【详解】（1）[1]由可得，气体膨胀对活塞产生的压力气体一次膨胀对活塞做的功[2]由题知，每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次做功耗油0.2g，则每次汽油燃烧放出的热量[3][4]在排气过程中，排气门打开，排出废气，将废气排入大气中，废气温度降低，内能减少。（2）[5]汽油的热值是4.6×107J/kg的含义：1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J。（3）[6]汽油机工作时，由于废气带走了大量的能量，散失到空中，所以汽油机的效率很低。7、化学热值减少【解析】【详解】[1]火箭发射升空时，发动机中的燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能。[2]火箭中用液态氢作为燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比，氢放出的热量多。[3]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少。8、比热容25%【解析】【详解】[1]日常生活中常用水来作冷却剂，是因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度时，水吸收的热量多，冷却效果最好。[2]4.2kg焦炭完全燃烧放出的热量为[3]锅炉内的水吸收的热量为该锅炉的效率为9、比热容废气4.3×107【解析】【详解】[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以，汽车发动机常用水来做冷却剂。[2]热机的各种损失中，废气带走的能量最多。设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施。[3]柴油的热值是4.3×107J/kg，其物理意义是：质量为1kg的柴油完全燃烧放出的热量是4.3×107J。10、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。三、计算题1、（1）4.2×107J；（2）4200