综合解析人教版九年级物理《内能的利用》定向攻克试卷（详解版）

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、潍柴集团于2020年正式发布全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破。关于对此柴油机的说法正确是（）A．它必须用热值较高的燃油才能提高其热机效率B．对比其他柴油机，相同时间内对外做功更快C．对比其他柴油机，对外做同样的功消耗的燃料减少D．随着技术的进步，集团生产的内燃机效率能达到100%2、热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是（）A．在四冲程汽油机工作的过程中，吸气、做功、排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的B．汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源，目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率达到了100%C．使用热值大的燃料可提高热机效率D．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火方式不同3、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＜η34、汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图，其中表示做功冲程的是（）A． B． C． D．5、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、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8、如图是汽油机的某个冲程，下列说法错误的是（）A．电火花塞点火是把电能转化为内能B．活塞向下加速运动，是因为有气体对活塞做功C．这个冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来相同D．柴油机做功冲程不用点火是因为柴油不需要燃烧就可以放出热量9、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10、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、现在的城市基本实现了天然气清洁能源的使用。用天然气灶具加热水时，完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是______J；如果这些热量的90%被水所吸收，可以使______kg的水温度从15°C升高到95°C。[天然气的热值为8×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]2、汽油机和柴油机在构造上的主要区别是：汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机气缸顶部是______，在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入气缸里的是______。3、阳光将太阳能传至地球上，水吸收太阳能，这是通过______（选填“传导”、“辐射”或“对流”）方式改变了物体的内能，用钻头在金属块上钻孔时，钻头和金属会发热，这是通过______方式改变了物体的内能。500g的汽油完全燃烧时，可以放出______J的热量（汽油的热值为4.6×107J/kg）。4、一单缸四冲程汽油机，功率为60kW，飞轮的转速为60r/s，在一个工作循环中燃气做功为______J。5、一台四冲程汽油机，运行时转速是3000r/min，各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占30%，废气带走的能量占30%，摩擦等能损耗占15%，则这台汽油机正常运行时每秒钟做功___________次，效率约为___________。6、汽车已广泛进人家庭，如图是四冲程汽油机工作过程中的______冲程，将______能转化为______能；该汽油机正常工作时，飞轮转速为3000r/min，则该汽油机每秒对外做功______次。7、汽车发动机常用水做冷却剂，主要是因为水的___________大；火箭发射升空用液态氢做燃料，这是因为氢___________大。8、有200g酒精，其中的一半完全燃烧，放出的热量是3×106J，则酒精的热值为______J/kg，余下一半酒精的热值是______J/kg；若完全燃烧1.4kg酒精放出的热量全部被水吸收，可使质量为250kg、初温为70℃的水温度升高______oC。[c水＝4.2×103J/（kg·oC），气压为一标准大气压]。9、图中单缸四冲程汽油机正处在_______冲程，若该汽油机转速为1800r/min，则它每秒钟完成________个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了_______方式改变内能，并且利用了水的_______较大的特性。10、一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则活塞每秒往复运动______次，每秒做功______次。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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。2、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给60kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了1.2kg的煤。水的比热容为，煤的热值约为3×107J/kg。求：（1）煤完全燃烧产生的热量；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。3、某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到100℃.求：（1）水吸收的热量；（2）如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少千克酒精？[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）；酒精的热值q酒精＝3.0×107J/kg]4、一水壶中装有体积为2L的水，在液化石油气炉上从20℃加热到100℃，在这过程中，共燃烧了液化石油气42g（壶吸收的热量忽略不计），[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，q气=4.0×107J/kg]求：（1）水共吸收了多少热量？（2）这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？（3）炉子的效率。5、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。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A．热机效率是有用功与燃料完全燃烧所放出的热量的比，与燃料的热值无关，故A错误；B．柴油机效率高，只表明有用功与总功的比值大，相同时间做功快指功率，效率与功率没有必然联系，故B错误；C．柴油机效率高，根据效率公式，当有用功一定时，效率越高，所需要总功更少，即燃烧同种燃料时，需要的燃料更少，故C正确；D．柴油机属于热机，在工作过程中不可避免会存在燃料燃烧不完全等因素导致能量损失，不可能达到100%，故D错误。故选C。2、D【详解】A．在四冲程汽油机工作的过程中，做功冲程将内能转化为机械能，产生动力，吸气、压缩和排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的，故A错误；B．热机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而产生额外功，因此热机效率不能达到100%，故B错误；C．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高，与热值等其他因素无关，故C错误；D．汽油机和柴油机均属于内燃机，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，因此二者工作时点火方式不同，故D正确。故选D。3、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。4、D【详解】A．进气门开启，活塞下行，燃料和空气的混合物进入汽缸，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，故B不符合题意；C．排气门开启，活塞上行，废气被排出汽缸，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，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故D符合题意。故选D。5、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。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】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。8、D【详解】A．由图可知，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，电火花塞点火是把电能转化为内能，故A正确，不符合题意；B．做功冲程中，气体推动活塞向下加速运动，对活塞做功，故B正确，不符合题意；C．烧水时水蒸气把壶盖顶起来，是内能转化为机械能，做功冲程中能量的转化是内能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D．柴油机的点火方式是压燃式，柴油需要燃烧才可以放出热量，故D错误，符合题意。故选D。9、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。10、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。二、填空题1、1.68×1064.5【解析】【详解】[1]由Q放＝Vq得完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是Q放＝Vq＝0.021m3×8×107J/m3＝1.68×106J[2]由题意分析知被水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝1.68×106J×90%＝1.512×106J由公式Q＝cm∆t得2、喷油嘴空气【解析】【详解】[1]汽油机和柴油机在构造上没有完全相同，主要区别是：汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机气缸顶部是喷油嘴。[2]在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机只吸入空气。3、辐射做功2.3×107【解析】【详解】[1]太阳和地球之间是真空，太阳的热量通过热辐射的方式传至地球上，被地球上的物体吸收，从而改变物体的内能。[2]用钻头在金属块上钻孔时，钻头和金属会发热，是克服摩擦做功将机械能转化为内能，所以是通过做功改变物体内能的。[3]汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J4、2000【解析】【详解】飞轮转速60r/s，即每秒飞轮转动60周，内燃机经过30个工作循环，燃气对活塞做功30次；内燃机每秒做功单缸内燃机一个工作循环（活塞每次）燃气做功5、2525%【解析】【详解】[1]汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次，若飞轮的转速为3000r/min=50r/s即每秒完成25个工作循环，对外做功25次。[2]各种能量损耗的总和是30%+30%+15%=75%所以它的机械效率为η=100%-75%=25%6、压缩机械内25【解析】【详解】[1]从图中可以看出，气门都关闭、活塞向上移动，可以判断这个冲程是压缩冲程。[2][3]这一过程中活塞对气缸内的气体做功，气体内能增加，温度升高，此过程中活塞的机械能转化为气体的内能。[4]四冲程汽油机的飞轮转速为则该飞轮每秒钟转50圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s内飞轮转50圈，共25个工作循环，共做功25次。7、比热容热值【解析】【详解】[1]用水做冷却剂是因为水的比热容较大，在相同质量的情况下，升高相同的温度是，水能吸收更多的热量。[2]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。8、3×1073×10730【解析】【详解】[1]200g酒精，其中的一半完全燃烧，放出的热量是3×106J，则酒精的热值为[2]热值的大小只与燃料的种类有关，与质量无关，所以余下一半酒精的热值仍为3×107J/kg。[3]1.4kg酒精完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝1.4kg×3.0×107J/kg＝4.2×107J水吸收的热量Q吸＝Q放＝4.2×107J根据，水升高的温度因为一个标准大气压下水的沸点为100℃，70℃的水升高30℃时已经达到沸点，且沸腾是吸热过程，温度不再升高，所以水的温度只能升高30℃。9、做功60热传递比热容【解析】【详解】[1]由图可见，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程。[2]汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，1800r/min，则1s转30转，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。[3][4]水循环带走汽油机产生的热量，这是利用热传递的方式改变内能的，并且还利用了水的比热容较大的特性。10、4020【解析】【详解】[1][2]柴油机飞轮的转速为则飞轮每秒转动40r，每秒活塞往复运动40次，因为每两转对外做功一次，所以每秒做功20次。三、计算题1、（1）2.1×107J；（2）1.05×107J；（3）50%【详解】解：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为Q放＝0.5kg×4.2×107J/kg＝2.1×107J（2）水吸收的热量为Q吸＝c水m水(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×50kg×50℃＝1.05×107J（3）燃气灶烧水的效率为答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1×107J；（2）水吸收的热量为1.05×107J；（3）燃气灶烧水的效率50%。2、（1）3.6×107J；（2）1.512×107J；（