专题04 内能的利用-备战2023-2024学年九年级物理上学期期中真题分类汇编

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九年级物理上学期期中真题分类汇编

专题04 内能的利用

姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________

一、单选题

1．如图是四冲程汽油机工作示意图。其中使汽车获得动力的冲程是（　　）

2．汽车在我国早已进入寻常百姓家，关于汽车所涉及的物理知识，下列说法不正确的是（　　）

A．汽车爬坡时，司机减速行驶是为了增大牵引力

B．功率越大的汽车它的效率越高

C．汽车的水箱中用水做工作物质，是因为水的比热容大

D．在汽车的压缩冲程中将机械能转化为内能

3．对于图中所示的四幅图，下列说法正确的是（　　）

A． 软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加

B． 两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间只存在引力

C． 活塞向上运动是内燃机的排气冲程

D． 小朋友下滑时，内能转化为机械能

4．如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（　　）

A．太阳能是一种不可再生能源

B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能

C．太阳能汽车能将接收到的太阳能全部转化为机械能

D．如太阳能汽车行驶的速度为90km/h，则行驶40s通过的路程为1000m

5．关于热值公式，下列说法中，正确的是（　　）

A．热值和完全燃烧释放的热量成正比

B．物体的热值和它的质量成反比

C．物体的热值是物体的特性，与质量、热量无关

D．以上说法都不正确

6．小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，[q_酒精=3×10⁷J/kg，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]，则下列说法中不正确的是（    ）

A．c_乙=2.4×10³J/(kg·℃)

B．乙的吸热能力小于甲的吸热能力

C．0~8min乙吸收的热量为

D．该酒精灯的加热效率为35%

7．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）

A．刚从冰箱拿出来的冻肉温度低，没有内能

B．汽油机的做功冲程中燃气的内能减小

C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，物体所含热量越多

D．正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能不变

二、多选题

8．下列说法中正确的是（　　）

A．固体之间也可以发生扩散现象

B．液体在任何温度下都能蒸发

C．水和酒精升高相同的温度，水吸收的热量较多

D．内燃机消耗的燃料越多，其效率越高

9．下列说法正确的是（　　）

A．物体吸收了热量，它的内能一定增加，温度可能升高

B．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多

C．热机效率高的汽油机甲比热机效率低的汽油机乙消耗的汽油多

D．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加

三、填空题

10．在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是______冲程，其他三个冲程都是靠飞轮的______  来完成的。若一台单缸四冲程汽油机，它的转速是1200r/min，则其每秒做功______次。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将______（升高/不变/降低）。

11．某兴趣小组在探究“水的沸腾”实验时，完全燃烧了0.28 kg的酒精，若燃烧酒精放出的热量全部被水吸收，则可让______kg的水温度升高20 ℃[已知酒精热值q＝3.0×10⁷ J/kg，水的比热容c＝4.2×10³ J/(kg·℃)]。

12．如图所示是几种不同的燃料在燃烧，如表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。（1）酒精的热值是3.0×10⁷J/kg，表示的物理意义是______，完全燃烧4kg的酒精放出的热量相当于完全燃烧______kg的干木柴；

（2）图中食物也是一种“燃料”，提供人体细胞组织所需的能量。这种“燃烧”过程没有火焰，但同样可以将______ 转化为内能，使人体温保持恒温。

13．如图为麻省理工大学教授课堂演示情景，教授将一个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴，这是因为摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少，这一过程______（选填“符合”或“不符合”）能量的转化和守恒定律，若小球摆回来到达最高点时外力全部消失，摆球将______。

14．如图所示，发动机用循环流动的水进行冷却，是利用水______ 较大的特性。水箱中装有10kg的水，水温升高，吸收的热量为______J，。发动机工作时，______ 冲程将内能转化为机械能。

15．某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了______个工作循环；对外做功______次。若汽油用掉一半，剩余汽油的热值将______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

16．汽车是常见的交通工具，随着人们生活水平的提高，汽车也走进了寻常百姓家。

（1）如图甲，汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是______（对图甲中A、B、C、D重新排序）；

（2）已知一个工作循环中，活塞往复2次，曲轴和飞轮转动2周。有一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速是1800r/min，该汽油机每秒钟做功______次；

（3）图乙为某汽油机的能流示意图，若E＝1000J，E₁＝350J，E₃＝300J，E₄＝100J，则该汽油机的效率为η＝______；

（4）以前的汽车发动机经常会很热，人们经常会用水来给汽车的发动机降温，原因是水的______很大；

（5）汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和______ （选填“增大”、“不变”或“缩小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这表明能量的转移和转化具有______性。

17．汽车给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展。请你解答：

（1）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率会______（选填“升高”、“降低”或“不变”）；

（2）汽车发动机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程，将四个冲程图重新排序：______，其中图______所示的冲程是给汽车提供动力的；

（3）汽车刹车的过程中，机械能转化为______能，内能散失到空气中，此过程中能量的总和______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；

（4）小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图所示的图表，请根据给出的信息计算：完全燃烧0.2kg的汽油能够获得的这能量能产生______J的有用功。（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

四、实验题

18．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的熟量”实验中；

（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须拉制酒精和碎纸片的______相等，实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于根据______确定水吸收热量的多少；

（2）小华组装好实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：

①先点燃酒精，再点燃碎纸片；

②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；

③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数；

小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。

五、计算题

19．某家庭燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m³的煤气，已知水的比热容为，煤气的热值为。求：

（1）煤气完全燃烧放出的热量；

（2）水吸收的热量；

（3）该热水器烧水的效率。

20．改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以80km/h的速度在平直公路上匀速行驶80km，消耗了汽油6L，汽车发动机功率为20kW，已知：汽油的热值为，汽油的密度为。求该汽车匀速行驶过程中：（1L=10^-3m³）

（1）消耗汽油的质量；

（2）发动机所做的功；

（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。

一、单选题

1．如图是研究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出热量”的实验装置，有关这个实验下列说法不正确的是（　　）

A．该实验要控制水的质量相等

B．该实验要控制燃料加热时间相等

C．该实验要控制燃料的质量相等

D．该实验只要用到天平和温度计两种测量工具

2．如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．水蒸气的温度升高

B．水蒸气对外做功，内能增加

C．试管口出现的“白雾”是气体

D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理

3．为了提高热机效率，可采取的措施（　　）

A．少使用热机

B．保证良好的润滑，减少摩擦

C．使用热值高的燃料

D．增大热机功率

4．下面是小强同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是

A．物体的内能增大，温度一定升高        B．0℃的冰没有内能

C．温度相同的两物体间能发生热传递     D．燃料的热值和燃料的质量没关系

二、多选题

5．小帆用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图象如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q=3×10⁷J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c_水=4.2×10³ J/(kg·℃)，则下列说法中正确的是（　　）

A．c_乙=2.4×10³ J/(kg·℃)

B．乙的吸热能力小于甲的吸热能力

C．0~8min乙吸收的热量为3.36×10⁵ J

D．该酒精灯的加热效率为35%

三、填空题

6．如图，酒精燃料燃烧过程，是将化学能转化为 ______，试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的______能转化为塞子的机械能。四冲程汽油机工作过程中的 ______冲程与上述能量转化过程相同；热机工作时，经常要用水给它降温，这是利用了水的______大的特性。

7．利用燃气热水器，将100kg的水从20℃加热到55℃。若燃气完全燃烧放出的热量的70%被水吸收，则需要消耗燃气 ______ m³。[，]

8．现代运载火箭一般用液态氢作为燃料，这主要是因为液态氢具有______的优点；火箭加速升空时，火箭的机械能______（填“增大”“减小”或“不变”）。

9．如图所示，这是我国某款自主品牌小汽车；

（1）小聪观察到小汽车转弯时，拨动方向盘左侧的横杆，小汽车左侧或右侧的指示灯发光，说明横杆相当于简单电路中的______（选填“电源”、“用电器”或“开关”）；给小汽车提供动力的是汽油机的______冲程；小汽车行驶一段时间后，油箱中剩余汽油的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（2）某次测试时，总质量为1.5t的小汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了5min，测试过程中小汽车受到的阻力为总重的；则小汽车在测试过程中发动机牵引力的功率是多少？（g取10N/kg）     

（3）在（2）中小汽车测试过程中消耗了汽油0.8kg，则小汽车汽油机的热机效率是多少？（汽油的热值取4.5×10⁷J/kg）______

四、实验题

10．如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成实验。

实验一：探究不同物质吸热升温的现象。

实验二：比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。

三种供选择的液体分别用a、b、c表示，三种燃料分别用1、2、3表示。

（1）为了完成实验一，应选用 ______两套装置，还需要添加一种测量仪器是______，实验时通过比较 ______反映液体吸热多少；

（2）为了能完成两个实验，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的是______

A．将甲图中的燃料换成3        B．将乙图中的液体换成a

C．将乙图中的液体换成c         D．将丙图中的燃料换成3

（3）完成两个实验的过程中，设计了三个实验方案：

方案①：加热烧杯内液体，每隔相等的时间，记录液体温度；

方案②：将烧杯内初温相同的液体加热至相同温度，记录加热时间；

方案③：加热烧杯内的液体，分别记录液体初温和 ______液体温度；

方案 ______ （用方案序号填写）都是完成实验一。

11．某实验小组用如图所示的装置粗略测量蜡的热值q，图中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子。

（1）要完成本实验，还需要的测量工具是 ______和 ______；

（2）罩子B的主要作用是______；

（3）实验收集的数据为：A桶中水的质量为m_水，水的初温为t₁，末温为t₂，蜡烛燃烧前的质量为m₁，燃烧后的质量为m_2。则蜡的热值q=______ [不计热损失，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]；

（4）实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是 ______（至少有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。

A．蜡烛没有完全燃烧

B．桶A中水的质量太多

C．桶A吸收了部分热量

D．蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中

五、计算题

12．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。[水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×10⁷J/kg]计算：

（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J？

（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J？

（3）锅炉加热的效率是多少？（结果保留整数）

13．图中是某太阳能热水器，向其中注入100kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃。水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）。试求：

（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？

（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×10⁷J，则这段时间该热水器的效率是多少？

（3）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少千克的天然气。（天然气的热值为8.4×10⁷J/kg，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）

14．某学校九年级物理兴趣小组的同学在家里研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的锅和两只完全相同的天然气灶分别给质量都是1kg的沙子和水加热，他们绘制出的沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知天然气的热值是³，加热时平均每分钟消耗1.5g天然气，则：[水的比热容，天然气的密度]

（1）加热满2min时，水吸收了多少热量？

（2）给沙子加热的2min内，如果天然气完全燃烧，将放出多少热量？

（3）加热沙子的热效率为多大？

15．有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，沸水冲泡，这是山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热至100℃（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，，q_酒精＝3.0×10⁷J/kg。求：

（1）此过程中水吸收的热量是多少？

（2）42g酒精完全燃烧放出的热量？

（3）酒精炉烧水的效率是多少？

六、综合题

16．阅读材料，回答问题。

汽车动能回收系统

为节约能源，某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中，同时蓄电池又能将部分能量通过电动机向车轮输送。表中所示是该型号汽车的部分技术参数，其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能并储存在蓄电池的效率。耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的质量。测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭发电机两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能E_k，作出动能E_k随路程s变化的图像，如图所示。

（1）汽车发动机是用水作冷却剂的，这是利用了水的   ______大的性质；汽车转弯时，同侧前后两个转向灯会同时闪亮，若其中一只灯坏了，另一只灯仍会闪亮，则该两个转向灯是______（选填：“串联”或“并联”）的。

（2）汽车消耗燃油正常行驶10km，完全燃烧这些燃油产生的热量为2.94×10⁷J，则燃油的热值为            J/kg，若燃油没有完全燃烧，则燃油的热值 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；在1标准大气压下，这些热量能将100kg初始温度为40℃的水加热至 ______ ℃【水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）】。

（3）发电机发电过程中，动能除了转化为电能外，由于发电机的线圈会发热导致温度升高，因此还有部分能量转化为 ______ 能。由图像可知，表示开启发电机进行测试的图线是 ______（填“①”或“②”），判断的依据是：开启发电机后，有一部分动能转化为电能；而关闭发电机后，动能全部用于转化为内能。

（4）若满载的汽车正常行驶时的动能为E_k0=3.75×10⁵J，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作直至汽车停下来，最终有 ______J的动能转化为内能；汽车重新启动加速后，汽车采用纯电动模式在平直公路上匀速行驶时，若汽车蓄电池的电能转化为汽车机械能的效率为80%，汽车匀速行驶时受到阻力为车总重的0.1倍，则汽车可利用刚刚回收的动能（E_k0=3.75×10⁵J）前进 ______m。

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参考答案

1． A

【详解】A．两气门都关闭，活塞下行，火花塞点火，汽缸容积变大，是做功冲程，使汽车获得动力，故A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，不能使汽车获得动力，故B不符合题意；

C．排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，不能使汽车获得动力，故C不符合题意；

D．进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，不能使汽车获得动力，故D不符合题意。

故选A。

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