人教版九年級物理《內能的利用》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、關于熱值和熱機效率，下列說法正確的是（）A．使熱機做功越快，熱機的效率越高B．使燃料燃燒更充分，可以增大熱值C．使熱機做功越多，熱機的效率越高D．燃料燃燒充分與否，熱值不變2、我國大力發(fā)展火力發(fā)電，火電站進的是煤，出的是電，在這個過程中能量的轉化是（）A．機械能內能化學能電能B．化學能內能機械能電能C．化學能重力勢能動能電能D．內能化學能機械能電能3、下面關于汽油機和柴油機的說法中，錯誤的是（）A．汽油機和柴油機使用的燃料不同B．柴油機和汽油機做功沖程都是將內能轉化為機械能C．柴油機汽缸頂部有個噴油嘴，汽油機汽缸頂部有個火花塞D．汽油機和柴油機的效率沒有差別，完全相同4、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(fā)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5、如圖所示是家居裝修的一種空氣錘，它是利用壓縮空氣使活塞迅速推出，產生巨大壓力，能將鐵釘打入木板，甚至能將混凝土壓碎。下列關于空氣錘的使用，說法錯誤的是（）A．壓縮空氣對外做功時，自身的內能會減小B．空氣被壓縮時，密度增大，壓強增大C．木板可以被鐵釘打入，說明力可以改變物體的形狀D．反復捶打，鐵釘會發(fā)熱，這與內燃機的做功沖程能量轉化相同6、油箱內的汽油燃燒掉一半后，剩余的汽油（）A．比熱容和熱值都變?yōu)樵瓉淼囊话隑．比熱容變?yōu)樵瓉淼囊话?，熱值不變C．比熱容沒有變化，熱值變?yōu)樵瓉淼囊话隓．比熱容和熱值都沒有變化7、據澎湃新聞，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。該公司官網稱，這一技術名為“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．根據能量守恒定律，裝置可以一直轉動下去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8、如圖是汽油機的某個沖程，下列說法錯誤的是（）A．電火花塞點火是把電能轉化為內能B．活塞向下加速運動，是因為有氣體對活塞做功C．這個沖程的能量轉化與燒水時水蒸氣把壺蓋頂起來相同D．柴油機做功沖程不用點火是因為柴油不需要燃燒就可以放出熱量9、下列說法正確的是（）A．熱值大的燃料完全燃燒，放出的熱量一定多 B．一塊0℃的冰熔化成0℃的水，內能增大C．物體的內能增加，一定是從外界吸收了熱量 D．熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞10、下列關于如圖所示現象的說法，正確的是（）A．如圖抽去玻璃隔板后，兩瓶中的氣體逐漸混合，說明分子在不停地運動B．如圖緩慢向上提拉與水面接觸的玻璃板，彈簧測力計示數變大，說明分子間存在引力C．如圖顯示的是汽油機的做功沖程，在這個工作過程中氣體內能不斷增大D．如圖試管內的水沸騰后，軟木塞從試管口飛出時，其能量轉化與熱機的壓縮沖程相似第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、一輛使用汽油為燃料的小汽車，功率為2.3×104W，在水平路面上勻速行駛了300s，在這段時間內消耗了0.5kg汽油（q汽油＝4.6×107J/kg）。請問：（1）若汽油機飛輪的轉速為3600r/min，在1s內汽油機對外做了______次功。（2）若這些汽油完全燃燒，可放出熱量是多少？__()__（3）汽車發(fā)動機的效率是多少？__()__3、如圖所示，某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為S，一個沖程中活塞在氣缸中移動的距離是L。滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為p，t時間內曲軸轉動N圈、消耗汽油的體積為V，已知汽油的密度為ρ，汽油的熱值為q，不考慮大氣壓對計算的影響，不計摩擦損失。滿負荷工作時，這種汽油機t時間內做功的次數是_______，汽油機把內能轉化為機械能的效率是________%。4、火箭發(fā)射升空時燃料燃燒的______能轉化為內能，火箭加注的燃料是液態(tài)氫，這是因為液態(tài)氫的______大；如圖所示，向裝有少量水的燒瓶內打氣，當瓶塞跳起時，氣體內能______（選填“增加”、“減少”或“不變”）。5、2017年5月，中國首次海域可燃冰試采成功，成為全球第一個實現在海域可燃冰試開釆中獲得連續(xù)穩(wěn)定產氣的國家?？扇急闹饕煞质羌淄?，燃燒后幾乎沒有污染，是一種綠色的新型能源。根據測算，1立方米可燃冰可以分解釋放出約160立方米的天然氣。不考慮熱量損失，100升可燃冰完全燃燒釋放的能量約______J，可以使約______kg的水溫度從20℃升高到100℃（q天然氣=3.36×107J/m3）6、轉速為6000r/min的單缸四沖程內燃機，10秒鐘經過______個沖程，做功______次，轉______圈。7、已知1kg無煙煤的熱值是，則2kg無煙煤不完全燃燒時的熱值是______。8、2021年5月10日，中國一汽紅旗首款自主研發(fā)的氫能發(fā)動機（圖甲）在中國自主品牌博出覽會亮相。它的工作原理與汽油機原理相同，并可實現“零碳排放、零污染排放”的“雙零排放”。圖乙是氫能發(fā)動機的做功沖程，發(fā)生的能量轉化是內能轉化為___________。完全燃燒10m3氫氣可以放出___________J的能量（氫氣的熱值為1.26×107J/m3）。9、汽車發(fā)動機工作時，會產生大量的熱量，為讓它正常工作，需要對它進行冷卻，“水冷”是冷卻方式之一，這是因為水的______較大，冷卻效果好；航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因為液態(tài)氫具有較大的______。10、柴油機經過______個沖程，飛輪轉一周。某柴油機的轉速為，則在內這臺柴油機經過______個工作循環(huán)，對外做功______次。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、亮亮家里新安裝了一臺煤氣灶，利用煤氣灶燒水，將20kg、20℃的水加熱到60℃作為生活用熱水，需燃燒0.16kg煤氣。已知煤氣的熱值q=4.2×107J/kg，求：（1）把20kg、20℃的水加熱到60℃需吸收的熱量是多少？（2）完全燃燒0.16kg煤氣放出的熱量是多少？（3）煤氣灶燒水的效率是多少？2、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）3、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）4、燃燒了0.5kg的焦炭，已知焦炭的熱值為3.0×107J/kg。求放出多少熱量？5、國家提倡節(jié)能減排，各地“煤改氣”正在積極進行，某同學已知他家天然氣燒水的熱效率為35%。若他將2kg的水倒入燒水壺中，并測出水溫為20℃，在一個標準大氣壓下，把水剛加熱到100℃時[已知水的比熱容，天然氣熱值約為]，請你幫他計算：（1）將這些水燒開，需吸收多少熱量；（2）他家天然氣灶燃燒的天然氣的體積。-參考答案-一、單選題1、D【詳解】A．熱機做功越快，功率越大，功率的大小與熱機的效率無關，故A錯誤；B．熱值是燃料的特性，與燃料燃燒情況無關，故B錯誤；C．熱機的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產生的能量之比，效率與做功的多少無關，故C錯誤；D．熱值是燃料的特性，與燃燒狀況無關，故D正確。故選D。2、B【詳解】火力發(fā)電是通過煤的燃燒，將燃料的化學能轉化為水的內能，水蒸氣膨脹做功轉化為渦輪的機械能，渦輪帶動發(fā)電機轉動將機械能轉化為電能，故整個過程的能量轉化是：化學能內能機械能電能，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。3、D【詳解】A．汽油機和柴油機使用的燃料不同，汽油機使用汽油，柴油機使用柴油，故A正確，不符合題意；B．柴油機和汽油機做功沖程都是將燃料燃燒釋放內能推動活塞運動，將內能轉化為機械能，故B正確，不符合題意；C．汽油機氣缸頂部有個火花塞，采用點燃式點火，柴油機氣缸頂部有個噴油嘴，采用壓燃式點火，故C正確，不符合題意；D．一般柴油機的壓縮比比汽油的大得多，且氣缸內柴油燃燒要比汽油燃燒更充分，所以柴油機的效率更高一些，故D錯誤，符合題意。故選D。4、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(fā)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。5、D【詳解】A．壓縮空氣對外做功時，內能轉化為機械能，自身的內能會減小，故A正確，不符合題意；B．根據可知，一定質量的空氣被壓縮時，體積減小，密度增大，壓強增大，故B正確，不符合題意；C．鐵釘被打入木板，木板的形狀發(fā)生改變，說明力可以改變物體的形狀，故C正確，不符合題意；D．反復敲打鐵釘會發(fā)熱，是將機械能轉化為內能的過程，內燃機的做功沖程是將內能轉化為機械能，故D錯誤，符合題意。故選D。6、D【詳解】物體所含物質的多少叫質量。汽油用掉一半后，質量變?yōu)樵瓉淼囊话搿６葻崛菔俏镔|的特性，決定于物質的種類和狀態(tài)；熱值是燃料的特性，決定于燃料的種類，油箱內的汽油燃燒掉一半后，比熱容、熱值都不變，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。7、B【詳解】A．能量守恒定律規(guī)定，能量既不可能憑空產生，也不會憑空消失，一切能量都是守恒的，發(fā)電技術沒有突破了能量守恒定律，故A錯誤；B．根據能量守恒定律，能量不可能憑空產生，如果沒有能量補充，裝置不可能憑空產生能量，裝置沒有能量，最終會停下，故B正確；C．根據能量守恒定律，沒有能量補充，裝置就不能轉動了，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。8、D【詳解】A．由圖可知，兩個氣門關閉，活塞向下運動，為做功沖程，電火花塞點火是把電能轉化為內能，故A正確，不符合題意；B．做功沖程中，氣體推動活塞向下加速運動，對活塞做功，故B正確，不符合題意；C．燒水時水蒸氣把壺蓋頂起來，是內能轉化為機械能，做功沖程中能量的轉化是內能轉化為機械能，故C正確，不符合題意；D．柴油機的點火方式是壓燃式，柴油需要燃燒才可以放出熱量，故D錯誤，符合題意。故選D。9、B【詳解】A．相同質量的不同燃料完全燃燒時，放出熱量越多的熱值越大；因題中燃料的質量未知、燃燒的情況未知，所以不能比較放出熱量的多少，故A錯誤；B．一塊0℃的冰熔化成0℃的水，雖然溫度不變，但是熔化過程中要吸收熱量，所以內能增大，故B正確；C．物體的內能增加，可能是從外界吸收了熱量，也可能外界對物體做了功，故C錯誤；D．據熱傳遞的定義可知，熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體轉移，故D錯誤。故選B。10、B【詳解】A．抽去玻璃隔板后，因為二氧化氮氣體的密度比空氣大，由于重力作用，兩瓶中的氣體會逐漸混合，不能說明分子在不停地運動，故A錯誤；B．分子間存在相互作用的引力和斥力，緩慢向上提拉與水面接觸的玻璃板，彈簧測力計示數變大，說明分子間存在引力，故B正確；C．兩氣門關閉，活塞向下運動，是汽油機的做功沖程，內能轉化為機械能，氣體內能不斷減少，故C錯誤；D．試管內的水沸騰后，軟木塞從試管口飛出時，發(fā)生的能量轉化為內能轉化為機械能，與熱機的做功沖程相似，故D錯誤。故選B。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、302.3×l07J30%【解析】【詳解】[1]汽油機飛輪轉動2圈為4個沖程，對外做1次功，現在飛輪的轉速是3600r/min，每一秒飛輪轉動圈數為則一分鐘內對外做功次數[2]0.5kg汽油完全燃燒放出熱量[3]由得3、【解析】【詳解】[1]每一個工作循環(huán)，四個沖程，飛輪轉兩圈，對外做功一次，此時在t時間曲軸轉動N圈，在t時間做功的次數。[2]滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓力為pS，某單缸四沖程汽油機一次做的功為t時間內汽油機做的有用功為汽油機燃料燃燒釋放的熱量為汽油機把內能轉化為機械能的效率是4、化學熱值減少【解析】【詳解】[1]火箭發(fā)射升空時，發(fā)動機中的燃料通過燃燒將化學能轉化為燃氣的內能。[2]火箭中用液態(tài)氫作為燃料是因為氫的熱值大，完全燃燒相同質量的液態(tài)氫與其它燃料相比，氫放出的熱量多。[3]用氣筒向裝有少量水的燒瓶里打氣，瓶內氣壓增大，當氣壓把瓶塞從瓶口推出時，瓶內氣體對瓶塞做功，使氣體自身的內能減少。5、5.376×1081600【解析】【詳解】[1]由題意可知，1m3可燃冰可以分解釋放出約160m3的天然氣故100L的可燃冰可以分解釋放出的天然氣的體積為16m3的天然氣完全燃燒放出的熱量為即100L可燃冰完全燃燒釋放的能量為5.376×108J。[2]不考慮熱量損失，水吸收的熱量為由可得加熱的水的質量為6、20005001000【解析】【分析】【詳解】[1][2][3]已知轉速為6000r/min＝100r/s，即飛輪每秒轉100圈，所以內燃機每秒鐘完成50個工作循環(huán)，經過200個沖程，做功50次；則10秒鐘經過2000個沖程，做功500次，轉1000圈。7、【解析】【詳解】熱值是某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，其大小只與燃料的種類有關，與質量的大小、與燃燒程度無關，每種燃料的熱值是固定不變的。8、機械能1.26×108J【解析】【詳解】[1]內燃機做功沖程中，活塞向下運動，將內能轉化為機械能。[2]由題意可知，完全燃燒10m3氫氣釋放的熱量為Q=qV=1.26×107J/m3×10m3=1.26×108J9、比熱容熱值【解析】【詳解】[1]汽車的發(fā)動機用水做冷卻劑，是因為水的比熱容較大，升高相同的溫度時，水吸收的熱量多，冷卻效果好。[2]火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)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。10、2900900【解析】【詳解】[1]柴油機一個工作循環(huán)，飛輪轉一周，經過2個沖程，活塞上下運動一次。[2][3]已知飛輪轉速為，因為一個工作循環(huán)活塞往復2次，曲軸轉動2周，做功1次，所以該柴油機內完成900個工作循環(huán)，對外做功900次。三、計算題1、（1）3.36×106J；（2）6.72×106J；（3）50%【詳解】解：（1）水吸收的熱量Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃-20℃)=3.36×106J（2）0.16kg煤氣完全燃燒放出的熱量Q放=m煤q=0.16kg×4.2×107J/kg=6.72×106J（3