人教版九年級物理《內(nèi)能的利用》專題訓練考試時間：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(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)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、濰柴集團于2020年正式發(fā)布全球首款熱機效率突破50%的商用柴油機，世界內(nèi)燃機發(fā)展出現(xiàn)歷史性新突破。關(guān)于對此柴油機的說法正確是（）A．它必須用熱值較高的燃油才能提高其熱機效率B．對比其他柴油機，相同時間內(nèi)對外做功更快C．對比其他柴油機，對外做同樣的功消耗的燃料減少D．隨著技術(shù)的進步，集團生產(chǎn)的內(nèi)燃機效率能達到100%2、如圖是汽車四沖程發(fā)動機的一個沖程示意圖，下列說法正確的是（）

A．該沖程是壓縮沖程B．該沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C．這種汽車對環(huán)境沒有污染D．此發(fā)動機的效率可達90%3、如圖所示是物理老師的自制火箭，他在礦泉水瓶的側(cè)壁上鉆一個孔，把電火花發(fā)生器緊緊塞進孔中，實驗時從瓶口噴入酒精并蓋上錐形紙筒，按動電火花發(fā)生器的按鈕，點燃瓶內(nèi)酒精后，紙筒即刻飛出。關(guān)于此實驗分析正確的是（）A．酒精無法完全燃燒，所以熱值變小B．酒精燃燒是電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能C．燃氣推動紙筒飛出的過程相當于內(nèi)燃機的壓縮沖程D．紙筒飛出后瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減小，溫度降低4、將一瓶酒精用去，則剩余部分酒精的密度、比熱容和熱值（）A．都不變B．密度、比熱容不變，熱值變?yōu)樵瓉淼腃．都變?yōu)樵瓉淼腄．熱值不變，密度、比熱容變?yōu)樵瓉淼?、為減少大氣污染，我國正逐步減少使用煤炭能源，判斷煤炭品質(zhì)的優(yōu)劣，最科學的方法是檢驗煤炭的（）A．比熱容 B．密度 C．熱值 D．溫度6、據(jù)澎湃新聞，近日，廣西南寧隆生達發(fā)電力科技有限公司（簡稱“隆生達發(fā)”）聲稱研發(fā)出一款“突破能量守恒定律”的電機組，引發(fā)爭議。該公司官網(wǎng)稱，這一技術(shù)名為“一種電容補償式自循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”，下列分析正確的是（）

A．發(fā)電技術(shù)突破了能量守恒定律，證明能量可以不守恒B．如果沒有能量補充，裝置最終會停下C．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動下去D．不靠任何能量補充，1度電可變?yōu)?0度電的裝置可以實現(xiàn)7、如圖所示的某單缸四沖程汽油機說法正確的是（）

A．飛輪慣性完成沖程的是甲、乙、丁B．四沖程內(nèi)燃機在一個工作循環(huán)中工作過程依次是丁丙甲乙C．丙圖中氣缸內(nèi)氣體溫度會上升D．飛輪轉(zhuǎn)速3000r/min則該汽油機1s鐘能做功25次8、下列關(guān)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(zhì)量無關(guān)9、下列有關(guān)熱現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但功和熱量是不同的物理量，單位也不同B．燃料的熱值越大，完全燃燒放出的熱量越多C．用燃氣灶燒開同一壺水時，夏天與冬天的效率是相等的D．蒸汽機、汽油機和噴氣發(fā)動機的熱機效率分別是η1、η2和η3，則有η1＜η2＜η310、下列事例中屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是（）A．古代人的鉆木取火 B．鋸鐵管時鋸條發(fā)熱C．運載火箭點火升空 D．汽油機的壓縮沖程第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、某四沖程內(nèi)燃機正常工作時轉(zhuǎn)速為40r/s（即每秒飛輪轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)），那么，它正常工作時，每秒鐘對外做功______次，活塞完成______次往復運動。2、汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)分為風冷型和水冷型兩種。風冷型發(fā)動機以空氣為冷卻介質(zhì)，當風高速吹過發(fā)動機時，利用______的方式改變的發(fā)動機的內(nèi)能；水冷型發(fā)動機則是利用水的______較大的特性。某水冷四沖程柴油發(fā)動機工作時轉(zhuǎn)速表如圖甲所示，則該發(fā)動機12s內(nèi)經(jīng)歷壓縮沖程______次，若該柴油機每完全燃燒柴油1kg，輸出機械能1.376×107J，則該柴油機的效率為______。如圖乙______是某水冷四沖程汽油機中的做功沖程示意圖。（q煤油＝4.3×107J/kg）。3、一臺柴油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min,則活塞每秒往復運動______次，每秒做功______次。4、一臺四沖程汽油機，運行時轉(zhuǎn)速是3000r/min，各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占30%，廢氣帶走的能量占30%，摩擦等能損耗占15%，則這臺汽油機正常運行時每秒鐘做功___________次，效率約為___________。5、水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，將2kg的水倒掉一部分，剩下的水的比熱容______（填“變大”、“變小”或“不變”）；水結(jié)冰后它的比熱容將______（填“改變”或“不變”）；如果使用木炭給水加熱，燃燒100g的木炭完全燃燒可以放出3.4×106J的熱量，則木炭的熱值為______J/kg。6、汽油的熱值為4.6×107J/kg，現(xiàn)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。7、如圖所示實驗，木塞沖出時，試管口出現(xiàn)白霧，說明水蒸氣內(nèi)能______，（選填“增大”“減小”或“不變”），此過程能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機______沖程相同。從開始加熱到木塞沖出，燃燒10g酒精，酒精燃燒放出的熱量是______J，若水蒸氣對木塞做功是3×104J，該裝置作為熱機的效率是______。（酒精的熱值是3.0×107J/kg）8、除了燃料使用柴油以外，柴油機與汽油機的不同之處還在于：柴油機在結(jié)構(gòu)上它有______（選填“火花塞”或“噴油嘴”），采用的是______式點火方式，在吸氣沖程中，______（選填“空氣”或“汽油和空氣”）通過進氣閥進入氣缸等。火箭噴氣發(fā)動機除了帶有燃料之外，還帶有助燃劑如______（選填“液態(tài)氧”或“酒精”），因此它可以在地球大氣層外工作。9、現(xiàn)代生活中最重要的交通運輸工具——汽車，與我們的生活走得越來越近了。（1）某單缸汽油發(fā)動機氣缸的活塞面積是3000mm2，做功沖程中活塞移動的距離是750mm，氣體的平均壓強是5×105Pa汽油的熱值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，氣體一次膨脹對活塞做的功是______J；若每次做功過程中汽油的90%完全燃燒，每次汽油燃燒放出的熱量是______J；排氣過程中，廢氣溫度______，內(nèi)能______；（2）汽油的熱值4.6×107J/kg含義：______；（3）汽油機的效率很低，主要原因之一是______帶走了大量的能量。10、天然氣是一種清潔能源，我市部分公交車和出租車開始使用天然氣代替柴油或汽油，天然氣燃燒時將______能轉(zhuǎn)化為______，已知天然氣的熱值為7.0×107J/m3，某出租車一天消耗8L天然氣所釋放的熱量為______（假定天然氣完全燃燒）。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6min內(nèi)完全燃燒了0.2kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值約為3×107J/kg。求：（1）這些煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；（2）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量；（3）煤爐燒水時的熱效率。2、小芳家的太陽能熱水器，水箱容積是200L．小芳進行了一次觀察活動：某天早上她用溫度計測得自來水的溫度為22℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為47℃．請你求解下列問題：（1）水箱中水的質(zhì)量是多少kg；（2）水箱中水吸收的熱量。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（3）如果水吸收的這些熱量由燃燒煤氣來提供，需要燃燒煤氣3m3，則煤氣灶的效率為多少？（煤氣的熱值為q煤氣＝1.8×107J/m3）3、太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的清潔設(shè)備，在我國得到廣泛應用。某型號太陽能熱水器每小時平均接收4.2×106J的太陽能，在5h的有效照射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水溫度升高到40℃。[水的比熱容]求：（1）熱水器中的水吸收的熱量Q吸；（2）熱水器的效率η。4、某家庭用燃氣熱水器將質(zhì)量為100kg、溫度為10℃的自來水加熱到60℃，消耗的天然氣體積為2m3（假設(shè)天然氣完全燃燒）。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），天然氣的熱值為3×107J/m3，求在此過程中：（1）自來水吸收的熱量；（2）該熱水器工作時的效率。5、某太陽能熱水器中裝有40kg的水，照射一段時間后，水溫從10℃升高到60℃，已知，求：（1）熱水器中的水所吸收的熱量；（2）如果水吸收的熱量用汽油來提供，需要完全燃燒多少的汽油？（汽油的熱值，設(shè)汽油完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）-參考答案-一、單選題1、C【詳解】A．熱機效率是有用功與燃料完全燃燒所放出的熱量的比，與燃料的熱值無關(guān)，故A錯誤；B．柴油機效率高，只表明有用功與總功的比值大，相同時間做功快指功率，效率與功率沒有必然聯(lián)系，故B錯誤；C．柴油機效率高，根據(jù)效率公式，當有用功一定時，效率越高，所需要總功更少，即燃燒同種燃料時，需要的燃料更少，故C正確；D．柴油機屬于熱機，在工作過程中不可避免會存在燃料燃燒不完全等因素導致能量損失，不可能達到100%，故D錯誤。故選C。2、A【詳解】AB．如圖該沖程兩氣門關(guān)閉，活塞向上運動，對體氣進行壓縮做功，將機械能轉(zhuǎn)為內(nèi)能，所以屬于壓縮沖程，故A正確，B錯誤；C．這種汽車屬于內(nèi)燃機，燃料為汽油，燃燒后尾氣排放的主要污染物為一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、鉛等，對環(huán)境有較大的污染，故C錯誤；D．汽油機的工作的過程中，機械摩擦、尾氣等會損失大量的能量，所以效率最高一般只有30~40%，故D錯誤。故選B。3、D【詳解】A．熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒的情況無關(guān)，所以酒精不完全燃燒時熱值是不變的，故A錯誤；B．燃料本身具有化學能，因此酒精燃燒時將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；C．燃氣推動紙筒飛出的過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，與內(nèi)燃機做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同，故C錯誤；D．紙筒飛出時，瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為紙筒的機械能，則瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減小，溫度降低，故D正確。故選D。4、A【詳解】密度、比熱、燃料的熱值都是物質(zhì)的一種特性，它們的大小與物體的質(zhì)量和體積均無關(guān)系，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。5、C【詳解】熱值是指單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量，反映了燃料燃燒放熱的本領(lǐng)，因此判斷煤炭品質(zhì)的優(yōu)劣，最科學的方法是檢驗煤炭的熱值，故C符合題意。故選C。6、B【詳解】A．能量守恒定律規(guī)定，能量既不可能憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，一切能量都是守恒的，發(fā)電技術(shù)沒有突破了能量守恒定律，故A錯誤；B．根據(jù)能量守恒定律，能量不可能憑空產(chǎn)生，如果沒有能量補充，裝置不可能憑空產(chǎn)生能量，裝置沒有能量，最終會停下，故B正確；C．根據(jù)能量守恒定律，沒有能量補充，裝置就不能轉(zhuǎn)動了，故C錯誤；D．不靠任何能量補充，1度電的能量不可能會憑空增加，1度電不可變?yōu)?0度電的裝置，故D錯誤。故選B。7、D【詳解】AB．甲圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程；乙圖中進氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；丙圖中排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；丁圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，所以正確的排序是乙、丁、甲、丙；內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)有四個沖程，只有在做功沖程中使機車獲得動力，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，其它三個沖程均為輔助沖程，依靠慣性完成，即依靠飛輪慣性完成沖程的是乙、丙、丁；故AB錯誤；C．丙圖是排氣沖程，汽缸內(nèi)的氣體向外傳遞熱量，內(nèi)能減小，溫度降低，故C錯誤；D．四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，則該飛輪1s轉(zhuǎn)50圈，因為一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個工作沖程，做功1次，所以1s飛輪轉(zhuǎn)50圈，共25個工作循環(huán)，共100個沖程，共做功25次，故D正確。故選D。8、D【詳解】A．燃料的熱值僅與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量無關(guān)，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(zhì)量并且完全燃燒的情況下，放出的熱量才越多，質(zhì)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(guān)，只與燃料的種類有關(guān)，故C錯誤；D．熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關(guān)，與其他因素無關(guān)，故D正確。故選D。9、D【詳解】A．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，功和熱量雖然是不同的物理量，但單位相同，都是焦耳，故A錯誤；B．燃料的熱值越大，質(zhì)量未知，完全燃燒放出的熱量不一定越多，故B錯誤；C．燒開同一壺水需要吸收的熱量是相同的，夏天環(huán)境溫度較高，向外散失的熱量就會少一些，這樣需要燃燒燃氣放出的熱量就會少一些，根據(jù)可知，夏天的效率會高一些，故C錯誤；D．汽油機和噴氣式發(fā)動機都是內(nèi)燃機，由熱機的特點可知，汽油機的效率低于噴氣式發(fā)動機的效率，由于蒸汽機的燃料是在機器的外部燃燒，熱損失最多，效率最低，則有η1＜η2＜η3故D正確。故選D。10、C【詳解】A．古代人的鉆木取火是通過克服摩擦做功來改變內(nèi)能的，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A不符合題意；B．鋸鐵管時鋸條發(fā)熱，是通過克服摩擦做功來改變內(nèi)能的，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B不符合題意；C．運載火箭點火時，燃料燃燒化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能，故C符合題意；D．汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮工作物質(zhì)，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不符合題意。故選C。二、填空題1、2040【解析】【詳解】[1][2]此內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為40r/s，即每秒飛輪轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)，每秒可完成20個工作循環(huán)，對外做功20次，完成80個沖程，活塞完成40次往復運動。2、熱傳遞比熱容15032%B【解析】【詳解】[1]改變物體內(nèi)能方法是做功和熱傳遞。風冷型發(fā)動機以空氣為冷卻介質(zhì)，當風高速吹過發(fā)動機時，利用熱傳遞的方式改變的發(fā)動機的內(nèi)能。[2]水冷型發(fā)動機則是利用水的比熱容比較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度時，水可以吸收更多的熱量。[3]水冷四沖程柴油發(fā)動機工作時轉(zhuǎn)速表如圖所示，轉(zhuǎn)速為15×100r/min=1500r/min表示1min轉(zhuǎn)1500r，即1秒轉(zhuǎn)25r，因飛輪轉(zhuǎn)2r，經(jīng)歷4個沖程，做功一次，壓縮沖程一次，所以飛輪轉(zhuǎn)25r，經(jīng)歷壓縮沖程50次，12s內(nèi)經(jīng)歷沖程為（次）[4]柴油完全燃燒能放出的熱量Q放＝mq煤油＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J則柴油機的效率[5]如圖乙中B圖，進氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞下行，火花塞打火，可以判斷是做功沖程。3、4020【解析】【詳解】[1][2]柴油機飛輪的轉(zhuǎn)速為則飛輪每秒轉(zhuǎn)動40r，每秒活塞往復運動40次，因為每兩轉(zhuǎn)對外做功一次，所以每秒做功20次。4、2525%【解析】【詳解】[1]汽油機完成1個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對外做功1次，若飛輪的轉(zhuǎn)速為3000r/min=50r/s即每秒完成25個工作循環(huán)，對外做功25次。[2]各種能量損耗的總和是30%+30%+15%=75%所以它的機械效率為η=100%-75%=25%5、不變改變3.4×107【解析】【詳解】[1][2]比熱容是物質(zhì)的一種特性，只與這種物質(zhì)的種類及存在的狀態(tài)有關(guān)，而與物質(zhì)的質(zhì)量無關(guān)，所以將2kg的水倒掉一半，比熱容不變，仍為4.2×103J/(kg?℃)，水結(jié)冰后，狀態(tài)改變，比熱容將改變。[3]木炭的熱值6、4.6×1074.6×107【解析】【詳解】[1]現(xiàn)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(zhì)量無關(guān)，因此剩下汽油的熱值為。7、減小做功3.0×10510%【解析】【詳解】[1]木塞沖出時，水蒸氣膨脹對塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能，水蒸氣的內(nèi)能會減小，溫度降低，從而液化形成白霧。[2]內(nèi)燃機的做功沖程也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。[3]酒精燃燒放出的熱量[4]熱機的效率8、噴油嘴壓燃空氣液態(tài)氧【解析】【詳解】[1][2][3]汽油機與柴油機的結(jié)構(gòu)上不同：汽油機頂部是個火花塞，柴油機的頂部是噴油嘴；汽油機采用點燃式點火，柴油機采用壓燃式點火；汽油機吸入氣缸的是空氣和汽油的混合物，柴油機吸入氣缸的是空氣。[4]運載火箭自身攜帶的助燃劑是液態(tài)氧，燃料可以在大氣層外燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動火箭做功。9、11258280降低減少1kg汽油完全燃燒放出的熱量為4.6×107J尾氣【解析】【詳解】（1）[1]由可得，氣體膨脹對活塞產(chǎn)生的壓力氣體一次膨脹對活塞做的功[2]由題知，每次做功過程中汽油的90%完全燃燒，每次做功耗油0.2g，則每次汽油燃燒放出的熱量[3][4]在排氣過程中，排氣門打開，排出廢氣，將廢氣排入大氣中，廢氣溫度降低，內(nèi)能減少。（2）[5]汽油的熱值是4.6×107J/kg的含義：1kg汽油完全燃燒放出的熱量是4.6×107J。（3）[6]汽油機工作時，由于廢氣帶走了大量的能量，散失到空中，所以汽油機的效率很低。10、化學能內(nèi)能5.6104J【解析】【詳解】[1][2]天然氣燃燒是化學反應，將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[3]天然氣的熱值為7.0×107J/m3，消耗8L天然氣所釋放的熱量三、計算題1、（1）6×106J；（2）2.52×106J；（3）42%【詳解】解：（1）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q放＝mq＝0.2kg×3×107J/kg＝6×106J（2）由圖知道，經(jīng)過6min時間加熱后水溫由20℃達到80℃，則水吸收的熱量Q吸＝cm'（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×10k