考點攻克人教版九年級物理《內能的利用》專題測試試卷（詳解版）

人教版九年級物理《內能的利用》專題測試考試時間：90分鐘；命題人：教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區域內相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、下列關于熱值的說法正確的是（）A．2kg煤的熱值大于1kg煤的熱值B．燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多C．燃料燃燒不完全時熱值變小D．燃料的熱值是燃料本身的特性，與質量無關2、以下情景中，關于能量轉化的說法正確的是（）A．鉆木取火的過程中，內能轉化為機械能B．電動機在通電轉動過程中，機械能轉化為內能C．發電機工作過程中，電能轉化為機械能D．汽油機工作過程中，化學能最終轉化為機械能3、如圖所示是汽油機的能量流向，對照此圖，下列說法正確的是（）

A．由于能量守恒，熱機的效率可以達到100%B．排放的廢氣不會造成環境的污染C．該汽油機的熱機效率為70%D．廢氣的排放所占比例最大，減少該部分能量損失是提高熱機效率的有效手段4、2020年11月24日，我國搭載“嫦娥五號”月球探測器的長征五號火箭成功發射升空，液氫是長征五號運載火箭的主要燃料之一，其熱值q氫=1.4×108J/kg，下列說法正確的是（）A．用液氫作為燃料，是因為其熱值大B．火箭升空過程中，液氫的熱值不斷減小C．燃燒5g液氫產生7×108J的熱量D．液氫燃燒過程是內能向機械能轉化5、如圖甲所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速壓下去，我們會看到硝化棉燃燒；如圖乙所示，試管內裝有少量的水，用橡皮塞子塞緊，用酒精燈對試管加熱，會觀察到塞子跳起來。下列說法不正確的是（）A．圖甲中，活塞的機械能直接轉化為硝化棉的內能B．圖乙所示實驗中能量轉化和內燃機的做功沖程相同C．圖乙中，當塞子跳起時可以觀察到管口出現白霧D．甲乙兩圖都說明了做功可以改變物體的內能6、下列說法正確的是（）A．使用天然氣做燃料，燃燒越充分，熱值越大B．汽油機的做功沖程是將機械能轉化為內能C．汽車發動機采用冷水進行冷卻，是利用水的比熱容較大的性質D．摩托車上的熱機工作時提供動力的是吸氣沖程7、下面是汽油機工作時的各個沖程示意圖，其中將機械能轉化為內能的是（）A． B． C． D．8、生活中的熱現象隨處可見，下列說法不正確的是（）A．端午節米棕飄香，說明分子不停做熱運動B．夏天灑水降溫，是利用水蒸發吸熱C．柴油機在壓縮沖程完成后，利用火花塞產生電火花點燃燃料D．海邊晝夜溫差小，是因為海水的比熱容大9、熱學知識在日常生活中有廣泛的應用，下列說法正確的是（）A．秋季的田野里瓜果飄香，說明分子間有引力B．完全燃燒1kg的煤和1kg的干木柴放出的熱量不同C．熱機通過壓縮沖程將內能轉化為機械能D．暖氣片內用水作為導熱介質是因為水的沸點較高10、關于四沖程內燃機，下列說法正確的是（）A．汽油機和柴油機都是內燃機，吸入汽缸的物質相同B．在壓縮沖程末，汽油機比柴油機溫度更高，壓強更大C．燃料在汽缸內猛烈燃燒，燃料熱值迅速減小D．壓縮沖程主要是通過做功的方式增大缸內氣體的內能第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（10小題，每小題4分，共計40分）1、如圖1這個設想曾得到不少人的贊許，并把這個裝置譽為“永動機”。（1）請運用你掌握的知識，說明這個裝置是否真能“永動”：______（填“能”、“不能”）；（2）如圖2是內燃機的能流圖，請你填出圖中“？”的內容：______。2、現在的城市基本實現了天然氣清潔能源的使用。用天然氣灶具加熱水時，完全燃燒0.021m3的天然氣，放出的熱量是______J；如果這些熱量的90%被水所吸收，可以使______kg的水溫度從15°C升高到95°C。[天然氣的熱值為8×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]3、2021年10月16日0時23分長征2F火箭托舉神舟13號飛船成功發射。火箭中用氫氣做燃料主要的優點是它的______高，火箭中的燃料燃燒時，將燃料______能轉化為燃氣的______能。4、一臺柴油機飛輪的轉速為2400r/min,則活塞每秒往復運動______次，每秒做功______次。5、“頁巖氣”是蘊藏在巖層中的天然氣，因其___________（選填“比熱容”或“熱值”）較大，被譽為未來的能源“明星”；完全燃燒0.1m3天然氣可放出___________J的熱量。（q天然氣=3.2×107J/m3）6、一臺單缸四沖程汽油機，將內能轉化為機械能的是______沖程；以汽油為燃料的某品牌小汽車行駛100km，發動機牽引力所做的功為1.15×108J，消耗汽油10kg，小汽車發動機的效率為______（q汽油＝4.6×107J/kg）7、汽油的熱值為4.6×107J/kg，現有汽油2kg，若其中一半的汽油完全燃燒，放出的熱量為_______J，剩余汽油的熱值為___________J/kg。8、2020年6月23日搭載著北斗最后一顆衛星的長征三號乙運載火箭在西昌衛星發射中心成功發射。如圖所示。火箭上升過程中與大氣摩擦產生大量的熱，使火箭的內能增大，這是______能轉化為內能。火箭以液態氫做燃料主要原因是氫的______大。9、如圖所示，給試管內水加熱至一定程度，發現試管口木塞會被推出。木塞被推出后水蒸氣的內能______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。水蒸氣將木塞推出的過程與內燃機______程的原理相同。10、在汽油機的做功沖程中，高溫、高壓的燃氣推動活塞向下運動做功，燃氣自身的溫度______（選填“降低”或“升高”），內能______（選填“增加”或“減少”）。而在壓縮沖程中，活塞向上運動壓縮混合氣做功，混合氣的溫度升高，內能______（選填“增加”或“減少”）。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、小凡同學所在學校為住校學生提供熱水，需要燃燒天然氣給鍋爐提供熱量，每天要將2000kg的水從25℃加熱到60℃。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q氣＝3.5×107J/m3]求：（1）將2000kg的水從25℃加熱到60℃需吸收的熱量；（2）如果不考慮熱量的損失，每天需至少完全燃燒多少天然氣？2、在1個標準大氣壓下，將一壺質量為2kg、初溫為20℃的水燒開天然氣放出1.68×106J的熱量。已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。求：（1）水吸收的熱量？（2）此次燒水的效率η？3、某學校為學生供應開水，用鍋爐將340kg的水從60℃加熱到100℃，燃燒了4.2kg的無煙煤。[已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃)，無煙煤的熱值是3.4×107J/kg]。試求：（1）鍋爐內340kg的水吸收的熱量是多少？（2）4.2kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？（3）此鍋爐的效率是多少？4、一輛汽車以72km/h的速度勻速行駛10min，消耗的汽油為1.2kg。汽車勻速行駛時受到的阻力為1.2×103N，汽油的熱值q=4.6×107J/kg。問：（1）汽車牽引力做的功；（2）假設燃料完全燃燒，則放出的總熱量是多少？（3）內燃機的效率；（4）這段時間內汽車牽引力做功的功率是多少？5、一臺大型推土機的推力約為3×104N，勻速推土總行程達10km，消耗柴油約30.3kg；（1）求推土機做的功；（2）消耗柴油放出的熱量是多少？（2）求推土機柴油機的熱機效率（q煤油＝4.3×107J/kg）-參考答案-一、單選題1、D【詳解】A．燃料的熱值僅與燃料的種類有關，與燃料的質量無關，所以2kg煤和1kg煤的熱值一樣大，故A錯誤；B．燃料的熱值越大，只有在相同質量并且完全燃燒的情況下，放出的熱量才越多，質量少、燃燒不完全放出的熱量不一定多，故B錯誤；C．熱值的大小與燃料是否完全燃燒無關，只與燃料的種類有關，故C錯誤；D．熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關，與其他因素無關，故D正確。故選D。2、D【詳解】A．鉆木取火的過程中，是克服摩擦做功，將機械能轉化為內能，故A錯誤；B．電動機在通電轉動過程中，消耗電能，主要獲得機械能，故B錯誤；C．發電機工作過程中，將機械能轉化為電能，故C錯誤；D．汽油機工作過程中，燃料的化學能先通過燃料燃燒轉化為內能，再通過對外做功將內能轉化為機械能，故D正確。故選D。3、D【詳解】A．熱機工作時由于要克服機械間的摩擦做額外功、同時也存在熱散失、并且廢氣帶走大部分能量，所以熱機的效率較低，不能達到100%，故A錯誤；B．汽車排放的廢氣是空氣污染的主要原因之一，故B錯誤；C．該汽油機的熱機效率為η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%故C錯誤；D．用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率。由圖示知，廢氣帶走了大部分的能量，所以減少該部分的能量損失是提高熱機效率的有效手段，故D正確。故選D。4、A【詳解】A．用液氫作為燃料，是因為液氫的熱值較大，與其它燃料相比，燃燒相同質量的液氫放出的熱量更多，故A正確；B．燃料的熱值是燃料本身的一種屬性，與燃料的質量無關，故可知火箭升空過程中，液氫的熱值不變，故B錯誤；C．由題意可知，燃燒5g液氫產生的熱量為Q=mq=0.005kg×1.4×108J/kg=7×105J故C錯誤；D．液氫燃燒過程中，燃料的化學能轉化為內能，故D錯誤。故選A。5、A【詳解】A．下壓活塞時，活塞對筒內的空氣做功，機械能轉化為空氣的內能，使氣體的內能增加，空氣的內能通過熱傳遞的方式傳遞到硝化棉，故A錯誤，A符合題意；B．木塞沖出的過程中，水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能，能量轉化情況與內燃機做功沖程相同，故B正確，B不符合題意；C．圖乙中，試管內的水蒸氣推動了塞子沖出時，水蒸氣對塞子做功，水蒸氣的內能減少，溫度降低，發生液化現象，變成小水滴，出現“白霧”，故C正確，C不符合題意；D．甲圖說明對物體做功，機械能轉化為內能，乙圖說明物體對外做功，內能轉化為機械能，總之做功可以改變物體的內能，故D正確，D不符合題意。故選A。6、C【詳解】A．熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度、放出熱量的多少以及燃燒溫度的高低等均無關，故A錯誤；B．汽油機的做功沖程是燃氣通過做功的方式將內能轉化為機械能，故B錯誤；C．因為水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車發動機冷卻用水作為工作物質，故C正確；D．摩托車上使用的是汽油機，汽油機工作時提供動力的是做功沖程，故D錯誤。故選C。7、B【詳解】A．進氣門開啟，活塞下移，空氣和汽油混合物流入汽缸，是吸氣沖程。故A不符合題意；B．兩氣門都關閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，將機械能轉化為內能。故B符合題意；C．兩氣門都關閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，將內能轉化為機械能。故C不符合題意；D．排氣門開啟，活塞上行，排出廢氣，是排氣沖程。故D不符合題意。故選B。8、C【詳解】A．端午粽子飄香，說明粽子的香味分子在做永不停息的無規則運動，故A正確，不符合題意；B．炎熱的夏天，往室內地面上灑水，水蒸發會從周圍吸熱而降低周圍環境的溫度，故B正確，不符合題意；C．柴油機壓縮沖程結束時，噴油嘴噴出霧狀柴油遇到高溫的空氣發生劇烈的燃燒，化學能轉化為內能，故C錯誤，符合題意；D．沿海地區和內陸地區相比，沿海地區水多，水的比熱容大，在相同的吸放熱條件下，水的溫度變化小，冬暖夏涼，晝夜溫差小，故D正確，不符合題意。故選C。9、B【詳解】A．秋季的田野里瓜果飄香，是瓜果的芳香分子無規則運動的結果，故A錯誤；B．由于不同燃料的熱值不同，所以，完全燃燒1kg的干木材和煤，放出的熱量不同，故B正確；C．在熱機（內燃機）的壓縮沖程中，將機械能轉化為內能，故C錯誤；D．暖氣片內用水作為導熱介質是因為水的比熱容較大，質量相同的水和其它物質相比，升高相同的溫度，水吸熱多，故D錯誤。故選B。10、D【詳解】A．柴油機和汽油機都屬于內燃機，工作過程中，汽油機吸入的是空氣和汽油的混合物，柴油機吸入的是空氣，故A錯誤；B．汽油機是通過火花塞點火的，而柴油機是通過壓燃式點火的，所以柴油機比汽油機溫度更高，壓強更大，故B錯誤；C．燃料在汽缸內猛烈燃燒，燃料熱值保持不變，故C錯誤；D．壓縮沖程中，活塞壓縮氣體，對氣體做功，氣體的內能變大，故D正確。故選D。二、填空題1、不能散熱損失【解析】【詳解】（1）[1]不能。由于從上面流到下面水池過程中，用來打磨物體消耗能量，還有一部分重力勢能轉化為掉入水池中的水的動能，故流下來的水不能全部被抽送到上面的水池中。即流下來的水要比抽上去的水多，隨著時間的推移，上面水池中的水越來越少，一段時間后便不再有水從上面流下來，所以這個裝置不能夠“永動”。（2）[2]因為熱機的大量能量會通過散熱的方式損耗，因此圖中“？”的內容表示散熱損失。2、1.68×1064.5【解析】【詳解】[1]由Q放＝Vq得完全燃燒0.021m3的天然氣，放出的熱量是Q放＝Vq＝0.021m3×8×107J/m3＝1.68×106J[2]由題意分析知被水吸收的熱量Q吸＝ηQ放＝1.68×106J×90%＝1.512×106J由公式Q＝cm?t得3、熱值化學內【解析】【詳解】[1]運載火箭采用液態氫作為火箭的燃料，原因是液態氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質量的氫時，可以釋放出更多的熱量。[2][3]燃料燃燒是一種化學變化，將化學能轉化為燃氣的內能。4、4020【解析】【詳解】[1][2]柴油機飛輪的轉速為則飛輪每秒轉動40r，每秒活塞往復運動40次，因為每兩轉對外做功一次，所以每秒做功20次。5、熱值3.2×106【解析】【詳解】[1]頁巖氣的熱值比較大。[2]完全燃燒0.1m3頁巖氣可放出的熱量Q放=Vq=0.1m3×3.2×107J/m3=3.2×106J6、做功25%【解析】【詳解】[1]內燃機的四個沖程中，實現將內能轉化成機械能的是做功沖程。[2]10kg汽油完全燃燒放出的熱量是發動機的效率7、4.6×1074.6×107【解析】【詳解】[1]現有汽油2kg，若其中一半的汽油完全燃燒，即燃燒1kg，所放出熱量為[2]汽油的熱值與燃燒狀況、燃燒質量無關，因此剩下汽油的熱值為。8、機械熱值【解析】【分析】【詳解】[1][2]火箭上升過程中與大氣摩擦產生大量的熱，在摩擦的過程中火箭的機械能轉化為火箭和大氣的內能；火箭以液態氫做燃料是因為此種燃料的熱值大，等體積的相同燃料，液態氫燃燒時可以放出更多的熱量。9、減小做功【解析】【詳解】[1]軟木塞被推出試管口時，水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內能轉化為軟木塞的機械能，則水蒸氣內能減小。[2]四沖程內燃機在做功沖程中燃氣的內能轉化為活塞的機械能，與木塞被推出過程中能量的轉化相同，所以內燃機的做功沖程與這個原理相同。10、降低減少增加【解析】【詳解】[1][2]在汽油機的做功沖程中，高溫、高壓的燃氣推動活塞向下運動做功，燃氣的內能轉化為活塞的機械能，則燃氣自身的內能減少，溫度降低。[3]在汽油機的壓縮沖程中，活塞向上運動，壓縮混合氣體做功，活塞的機械能轉化為混合氣體的內能，則混合氣體的溫度升高，內能增加。三、計算題1、（1）2.94×108J；（2）8.4m3【詳解】解：（1）2000kg的水從25℃加熱到60℃，水吸收的熱量為（2）若不考慮熱量的損失，則天然氣完全燃燒放出的熱量為Q放＝2.94×108J由Q放＝qV可知每天至少完全燃燒天然氣的體積為答：（1）將2000kg的水從25℃加熱到60℃需吸收的熱量為2.94×108J；（2）如果不考慮熱量的損失，每天需至少完全燃燒8.4m3天然氣。2、（1）6.72×105J；（2）40%【詳解】解：（1）在1個標準大氣壓下，水的沸點為100℃，即水的末溫t＝100℃故水吸收的熱量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.