专题02 内能的利用（期中真题汇编，人教版2024专用）九年级物理上学期

专题02 内能的利用 3大高频考点概览 考点01 能量的转化与守恒 考点02 热机 考点03 热量相关计算 地 城 考点01 能量的转化与守恒 一、选择题 1．（24-25九上•湖南邵阳•期中）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 解： A、电烤炉取暖是利用电流的热效应工作的，是电能先转化为内能，内能通过热传递转移到人体，故A错误； B、古人钻木取火是通过做功方式将机械能转化为内能，故B错误； C、热水泡脚，是通过热传递的方式将水的内能转移到脚上，增大脚部的内能，故C正确； D．机械能和电能虽然可以相互转化，但能量转化具有方向性，故D错误。 答案：C。 2．（24-25九上•湖北孝感•期中）为了满足乡镇居民晚上的照明需要，应城很多乡镇在街道两旁装了风光互补型太阳能道路灯，查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置。如图，它是由小风扇、太阳能电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（　　） A．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 B．蓄电池在白天充电时，将化学能转化为电能 C．照明灯工作时，没有消耗电能 D．小风扇是风力发电机，工作时是将电能转化为机械能 解：A、太阳能电池板工作时，将光能转化为电能，故A符合题意； B、蓄电池在白天充电时，将电能转化为化学能，故B不符合题意； C、照明灯工作时，将电能转化为光能和内能，故C不符合题意； D、小风扇属于风力发电机在工作时，将机械能转化为电能，故D不符合题意。 答案：A。 3．（24-25九上•云南大理•期中）位于河北的丰宁抽水蓄能电站被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存，在用电高峰时放水发电。下列说法正确的是（　　） A．光伏发电是将光能转化为化学能 B．风力发电是将机械能转化为电能 C．电机抽水是将电能转化为化学能 D．放水发电时是将内能转化为电能 解： A、光伏发电是将光能转化为电能，故A错误； B、风力发电时，消耗了机械能，获得了电能，将机械能转化为电能，故B正确； C、电机抽水是将消耗电能，将水抽到上水库，使水的重力势能增大，将电能转化为水的机械能，故C错误； D、放水发电时是让水冲击水轮机转动，水轮机带动发电机发电，将水的机械能转化为电能，故D错误。 答案：B。 4．（24-25九上•河南平顶山•期中）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒 B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加 D．小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能 解：AD、由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，所以小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，小球的机械能没有消失，而是将机械能转化成了部分内能，但能量的总量是守恒的，故A正确，D错误； B、在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，所以小球的机械能总量会减小，故B错误； C、在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，做功改变物体的内能，故C错误。 答案：A。 5．（24-25九上•湖南常德•期中）有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．能量守恒定律只适用于能量转化过程 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，永动机是不存在的 解：A、能量守恒定律适用于所有形式的能量相互转化，故A错误； B、能量守恒定律不仅适用于能量转化的过程，也适用于能量的转移过程，故B错误； C、摩擦生热是机械能转化为内能，使物体内能增大，温度升高，而不是创造了热，这一过程同样符合能量守恒定律，故C错误； D、自然界中的能量是守恒，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性（如水只能从高处流向低处；热量只能从高温物体传向低温物体），所以永动机是不存在的，故D正确。 答案：D。 6．（24-25九上•安徽淮北•期中）第33届夏季奥林匹克运动会的主火炬的上部是一个高为30m、直径为22m的热气球。火炬手点燃火焰环后，热气球缓缓腾空，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．点燃火焰环后，燃料的内能转化为化学能 B．点燃火焰环后，热气球缓缓腾空，这个过程中内能转化为机械能 C．热气球缓缓腾空的过程中动能和重力势能的总和是不变的 D．热气球缓缓腾空的过程说明可以创造机械能 解： A、燃料燃烧时是将化学能转化为内能，故A错误； B、点燃火焰环后热气球缓缓腾空，属于利用内能做功，将内能转化为机械能，故B正确； C、热气球缓缓腾空的过程中动能和重力势能的总和是增加的，故C错误； D、热气球缓缓腾空的过程说明可以转化机械能，不可创造机械能，故D错误。 答案：B。 二、填空题 7．（24-25九上•山东枣庄•峄城区期中）电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将 　机械　 能转化为电能，再将电能转化为 　化学　 能储存在蓄电池里。 解：电动汽车安装的能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将机械能转化为电能，再将电能转化为化学能储存在蓄电池里。 答案：机械；化学。 8．（24-25九上•江西吉安•期中）中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水，下球中装有乙醚（极易汽化），汽化后气压增大将乙醚压入上球，重心上移“低头喝水”；上下球通过管连通，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。“饮水鸟”　不是　 （选填“是”或“不是”）永动机，其能量转化 　遵循　 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 解：该装置工作时把空气的内能转化为机械能，在此过程中遵循能量守恒定律，故不是永动机；该装置动力大小受液体的蒸发速度影响。 答案：不是；遵循。 9．（24-25九上•河北衡水•冀州区期中）为了节能环保，“圆梦”小组想设计一种“自动发电的电动车”代替传统燃油车，将一小型发电机紧靠车轮处放置，转动的车轮可以带动发电机运转发电，发出的电又继续供给电动机，这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设计方案是 　不可行　 （选填“可行”或“不可行”）的，你判断的理由是 　违背了能量守恒定律　 。 解：根据能量守恒定律可知：能量的利用过程，本质是能量的转移或转化过程，在转移或转化过程中，总量是不变的；电动车运动过程中，必须克服摩擦阻力做功，消耗能量，所以该设想不能成功，最根本的原因是违背了能量守恒定律。 答案：不可行；违背了能量守恒定律。 10．（24-25九上•湖南邵阳•期中）2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1发洲际弹道导弹（东风31AG）。东风31AG采用三级固体火箭发动机，火箭发动机在工作时，先将燃料的化学能转换成 　内　 能，然后再将其转换成导弹的 　机械　 能。导弹在加速升空时，导弹弹头的机械能 　增加　 （填“增加”、“减少”或“不变”）。 解：火箭发动机在工作时燃烧燃料，燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为导弹的机械能。 导弹在加速升空时，导弹弹头的质量不变，速度变大，动能增加，高度变大，重力势能增加，故导弹弹头的机械能增加。 答案：内；机械；增加。 地 城 考点02 热机 一、选择题 11．（24-25九上•河南信阳•期中）科幻大片《流浪地球》中，为了让地球脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其中“点燃木星上的可燃气体将地球推开”的过程，相当于热机的做功冲程。人类最早发明的热机是（　　） A．蒸汽机 B．内燃机 C．喷气发动机 D．火箭发动机 解：根据热机的定义可知：热机是将内能转化为机械能的机械，而人类最早发明的热机是用蒸汽做功的蒸汽机。 答案：A。 12．（24-25九上•福建泉州•鲤城区期中）如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（　　） A． B． C． D． 解：A、图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，因此这是吸气冲程，故A不符合题意； B、图中的气门关闭，活塞上行，因此这是压缩冲程，故B符合题意； C、图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程，故C不符合题意； D、图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，因此这是排气冲程，故D不符合题意。 答案：B。 13．（24-25九上•北京朝阳区•期中）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。 答案：C。 14．（24-25九上•福建莆田•期中）下列关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　） A．柴油机汽缸顶部有个火花塞，汽油机汽缸顶部有个喷油嘴 B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 C．汽油机与柴油机使用的燃料不同 D．汽油机吸入汽缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入汽缸里的是空气 解： A、柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶部有个火花塞，故A说法不正确； B、柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，故B说法正确； C、汽油机与柴油机使用的燃料不同，故C说法正确； D、汽油机吸入汽缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入汽缸里的是空气，故D说法正确。 答案：A。 15．（24-25九上•湖北武汉•期中）“玉龙”，即涡轴9是中国自主研发的第一款大功率涡轴发动机，是中国直﹣10武装直升机的主要动力来源。其工作时有吸气、压缩、做功和排气四个阶段，大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力使直升机旋翼转动，最后气体从尾喷管排出。下列说法错误的是（　　） A．该发动机吸气阶段与柴油机吸气冲程一样，只吸入空气 B．空气被压气机压缩后，内能减小 C．做功阶段使直升机获得动力 D．排气阶段排出废气 解： A、由题意可知，该发动机吸气阶段吸入的是空气，与柴油机吸气冲程一样，故A正确； B、空气被压气机压缩后，内能增大，故B错误； C、做功阶段高温高压气体推动涡轮转动使直升机获得动力，故C正确； D、排气阶段排出废气，故D正确。 答案：B。 16．（24-25九上•河南驻马店•期中）上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么（　　） A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭 B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启 C．当海水下降时，类似于汽油机的做功冲程 D．当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程 解：由题知，海浪发电的工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电；由图分析可知： 海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室，类似于汽油机的吸气冲程，故AC错误； 海水上升时，气室的容积减小，其内部气体压强增大，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室，类似于汽油机的压缩冲程，故B错误，D正确。 答案：D。 二、填空题 17．（24-25九上•广东深圳•盐田区期中） 2024年9月25日，中国人民解放军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹（如图所示），飞越约1.2万公里，准确落入预定海域。该洲际弹道导弹的发动机是　热机　（选填“电动机”或“热机”），工作时将　化学　能转化为内能再转化为 　机械　能。 解：该洲际弹道导弹的发动机工作时将燃料的化学能转化为内能，再将内能再转化为机械能，属于热机。 答案：热机；化学；机械。 18．（24-25九上•辽宁大连•期中）在四冲程内燃机的一个工作循环中，高温高压的燃气推动活塞运动的是 　做功　 冲程（选填“压缩”“做功”或“排气”）；在汽缸顶部有火花塞的内燃机是 　汽油　 机（选填“汽油”或“柴油”）。 解： ①四个冲程内燃机，一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气冲程，在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动而做功，将内能转化为机械，能给机器提供动力； ②柴油机和汽油机在构造上的不同：汽油机的汽缸顶部是火花塞，柴油机的汽缸顶部是一个喷油嘴。 答案：做功；汽油。 19．（24-25九上•河南郑州•期中）如图所示是四冲程汽油机工作时的　压缩　冲程，此过程中通过　做功　方式使气缸内燃料混合物的内能　增大　（选填“增大”或“减小”），若其工作时，曲轴转速为1200r/min，此汽油机1s内完成　10　个排气冲程。 解：（1）图中两气门关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程；在这一冲程中，活塞压缩燃料混合物，对其做功，使燃料混合物的内能增大、温度升高，是通过做功的方式改变内能的。 （2）四冲程汽油机曲轴转速是1200 r/min，一个工作循环中曲轴转两周，所以1min完成了600个工作循环；则此汽油机每秒钟完成＝10个工作循环，每秒钟完成了10个排气冲程。 答案：压缩；做功；增大；10。 20．（24-25九上•陕西宝鸡•期中）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度 　降低　 （填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的 　效率　 。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是 　排气　 冲程。 解：（1）在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率； （2）为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程。 答案：降低；效率；排气。 地 城 考点03 热量相关计算 一、选择题 21．（24-25九上•江苏徐州•期中）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（　　） A．热量 B．热值 C．比热容 D．内能 解：巧克力的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，是指每100g能量2361kJ，据此可得每100克饼干提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值类似。 答案：B。 22．（24-25九上•河北保定•曲阳县期中）有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗汽油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（　　） A．15：8 B．8：15 C．6：5 D．5：6 解：根据Q＝mq求出燃料完全燃烧放出的热量，则它们的效率之比为 答案：D。 23．（24-25九上•湖北黄石•铁山区期中）小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油30L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为34.5kW，则该汽车发动机的效率为（　　） A．25.7% B．28.8% C．36.5% D．38% 解：汽车行驶的速度v＝60km/h， 由可得，汽车行驶时间： 发动机对汽车做的功：W＝Pt＝34.5×103W×7200s＝2.484×108J， 汽油完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝ρVq＝0.7×103kg/m3×30×10﹣3 m3×4.6×107J/kg＝9.66×108J； 汽车发动机的效率： 答案：A。 24．（24-25九上•陕西商洛•洛南县期中）在标准大气压下，利用一燃气热水器对质量为10kg、初温为20℃的水进行加热，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%，关于上述过程，下列说法正确的是（　　） ①煤气完全燃烧放出的热量是4.2×106J ②水吸收的热量是4.2×106J ③水温升高了50℃ ④加热过程中水的比热容变大 A．只有①④ B．只有①③ C．只有②③ D．只有②④ 解：①煤气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝0.105m3×4×107J/m3＝4.2×106J，故①正确； ②由求知，水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝50%×4.2×106J＝2.1×106J，故②错误； ③由Q吸＝cmΔt知，水升高的温度，故③正确； ④比热容是物质的一种特性，与温度无关，加热过程中水的比热容不变，故④错误。 答案：B。 二、填空题 25．（24-25九上•黑龙江齐齐哈尔•期中）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出 　1.05×107　 J的热量；若这些热量完全被质量为100kg，初温为20℃的水吸收，可使水温升高到 　45　 ℃[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 解：秸秆煤完全燃烧释放的热量：Q放＝m秸秆煤q＝0.5kg×2.1×107J/kg＝1.05×107J。 由题意可知，水吸收的热量为：Q吸＝Q放＝1.05×107J， 由Q吸＝c水mΔt可得，水升高的温度：， 则水的末温：t＝t0+Δt＝20℃+25℃＝45℃。 答案：1.05×107；45。 26．（24-25九上•黑龙江绥化•期中）某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107J/kg，现完全燃烧了4kg的焦炭，放出的热量为 　1.2×108　 J，这些热量将100kg的水从20℃加热到100℃。这种方法烧水的效率为 　28%　 。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 解：4kg焦炭完全燃烧放出的热量：Q放＝m1q＝4kg×3×107J/kg＝1.2×108J； 水吸收的热量：Q吸＝c水m2（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×107J； 烧水的效率：； 答案：1.2×108；28%。 27．（24-25九上•广东茂名•高州市期中）中国探索火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。火箭发射探测器时带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是 　4.2×1012　 J，可以将 　1.25×107　 kg初温为20℃的水加热至沸腾。使用液态氢做燃料的原因是氢的 　热值　 大。[q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压，不计热量损失]。 解：（1）3×104kg氢完全燃烧放出的热量： Q放＝m氢q氢＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J； （2）由Q放＝Q吸＝cmΔt可知，水的质量为： （3）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燃料时，液态氢可以释放出更多的热量。 答案：4.2×1012：1.25×107；热值。 28．（24-25九上•江苏无锡•期中）一辆载货汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，匀速行驶6km消耗1.4kg汽油，汽车受到的阻力为4200N（汽油的热值为4.5×107J/kg）。完全燃烧1.4kg汽油放出热量为 　6.3×107　 J；汽车匀速行驶的功率为 　1.05×105　 W；汽车匀速行驶过程中发动机的效率为 　40%　 。 解：完全燃烧1.4kg汽油放出热量为：Q放＝mq＝1.4kg×4.5×107J/kg＝6.3×107J； 汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力大小为F＝f＝4200N， 根据可知，汽车匀速行驶的功率为：； 发动机做的机械功为：W＝Fs＝4200N×6×103m＝2.52×107J， 汽车匀速行驶过程中发动机的效率为：。 答案：6.3×107；1.05×105；40%。 三、实验探究题 29．（24-25九上•安徽合肥•期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择 　甲、乙　 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 　温度计示数　 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的； （2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择 　甲、丙　 两图进行实验，a、b两种物质的热量的多少是通过 　加热时间　 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的； （3）使用第（2）题选择的两图装置进行实验，液体温度与时间的关系如图所示，若已知a、b两种常见液体中有一种是水，则另一种液体比热容为 　2.1×103　 J/（kg•℃）。（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 解： （1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验； （2）为了比较不同物质吸热升温的特点，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，故应选择甲和丙两图进行实验； 本实验中物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的； （3）由图丁可知，加热相同的时间，此时两种物质吸收的热量相同，b的温度变化的慢，则b的吸热能力强，b是水。都加热5min时，b的温度变化量Δtb＝30℃﹣10℃＝20℃， 物质a温度的变化量Δta＝50℃﹣10℃＝40℃， 两种物质的质量相同，由可知， 则。 答案：（1）甲、乙；温度计示数；（2）甲、丙；加热时间；（3）2.1×103。 30．（24-25九上•江西宜春•期中）在探究比热容和热值大小的实验中，如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯中两种液体的密度不同。 （1）在烧杯中分别装入 　质量　 相等的两种液体（选填“质量”或“体积”）； （2）若要比较不同物质的吸热本领： ①应选择 　甲、丙　 两图进行实验； ②该实验是通过比较 　加热时间　 来间接反映液体吸收热量的多少（选填“升高的温度”或“加热时间”）； ③冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质（使用过程中温度不容易降低），由图丁可知，应选择 　B　 （A或者B），若该种液体为水，则另一种液体的比热容是 　2.1×103　 J/（kg•℃）。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （3）若要比较不同燃料的热值： 应选择 　甲、乙　 两图进行实验；为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较 　温度计示数的变化量　 来得出结论（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）。 解： （1）根据控制变量法可知，为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间判断两种比热容的大小关系；因此在烧杯中分别装入质量相等的两种液体； （2）①为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，因此选择甲和丙两图进行实验； ②该实验是通过比较加热时间来间接反映液体吸收热量的多少，相同时间内，两种液体吸收的热量相同，这是转换法的应用； ③因质量相等、初温相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，B加热时间长，吸热多，B的吸热能力强，比热容大，根据Q＝cmΔt，质量相同的A、B液体降低相同的温度，B放热多，效果好，故选B； 由于水的比热容较大，所以B为水，根据，在质量和升高温度相同的情况下，吸收的热量与比热容成正比，由图丁可知，升高相同的温度（从10℃升高到80℃），A的加热时间是10min，B的加热时间是20min，B吸收的热量是A吸收热量的两倍，则A的比热容为水的比热容的一半，即A液体的比热容为：； （3）为了比较不同燃料的热值大小，根据控制变量法，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，因此选择甲和乙两图进行实验； 根据分析可知，为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较温度计示数的变化量来得出结论。 答案：（1）质量；（2）甲、丙；加热时间；B；2.1×103；（3）甲、乙；温度计示数的变化量。 四、计算题 31．（24-25九上•江苏盐城•东台市期中）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2kg初温为30℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），丁烷的热值为4.8×107J/kg）。求： （1）水吸收的热量； （2）卡式炉的加热效率。 解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣30℃）＝5.88×105J； （2）燃料放出的热量：Q放＝mq＝0.025kg×4.8×107J/kg＝1.2×106J； 卡式炉的加热效率：。 答：（1）水吸收的热量是5.88×105J； （2）卡式炉的加热效率是49%。 32．（24-25九上•福建莆田•期中）如图所示的雾炮车，既可喷洒药液消毒，也可喷洒水雾对街道进行除尘，在一次作业中，雾炮车沿水平地面10min内匀速行驶3km到达作业区域，消耗燃油0.5kg，行驶过程中受到的牵引力恒为2000N，若燃油的热值为3×107J/kg，求雾炮车在该过程中： （1）行驶的速度； （2）牵引力做的功； （3）0.5kg的燃油完全燃烧放出的热量； （4）发动机的热机效率。 解：（1）雾炮车沿水平地面匀速行驶3km所用的时间，则炮雾车行驶的速度 （2）炮雾车行驶过程中受到的牵引力F＝2000N，在力的作用下形式的路程s＝3km＝3000m，则牵引力做的功W＝Fs＝2000N×3000m＝6×106J； （3）0.5kg的燃油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝0.5kg×3×107J/kg＝1.5×107J； （4）发动机的热机效率 答：（1）行驶的速度为18km/h； （2）牵引力做的功为6×106J； （3）0.5kg的燃油完全燃烧放出的热量为1.5×107J； （4）发动机的热机效率为40%。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 内能的利用 3大高频考点概览 考点01 能量的转化与守恒 考点02 热机 考点03 热量相关计算 地 城 考点01 能量的转化与守恒 一、选择题 1．（24-25九上•湖南邵阳•期中）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 2．（24-25九上•湖北孝感•期中）为了满足乡镇居民晚上的照明需要，应城很多乡镇在街道两旁装了风光互补型太阳能道路灯，查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置。如图，它是由小风扇、太阳能电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（　　） A．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 B．蓄电池在白天充电时，将化学能转化为电能 C．照明灯工作时，没有消耗电能 D．小风扇是风力发电机，工作时是将电能转化为机械能 3．（24-25九上•云南大理•期中）位于河北的丰宁抽水蓄能电站被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存，在用电高峰时放水发电。下列说法正确的是（　　） A．光伏发电是将光能转化为化学能 B．风力发电是将机械能转化为电能 C．电机抽水是将电能转化为化学能 D．放水发电时是将内能转化为电能 4．（24-25九上•河南平顶山•期中）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒 B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加 D．小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能 5．（24-25九上•湖南常德•期中）有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．能量守恒定律只适用于能量转化过程 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，永动机是不存在的 6．（24-25九上•安徽淮北•期中）第33届夏季奥林匹克运动会的主火炬的上部是一个高为30m、直径为22m的热气球。火炬手点燃火焰环后，热气球缓缓腾空，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．点燃火焰环后，燃料的内能转化为化学能 B．点燃火焰环后，热气球缓缓腾空，这个过程中内能转化为机械能 C．热气球缓缓腾空的过程中动能和重力势能的总和是不变的 D．热气球缓缓腾空的过程说明可以创造机械能 二、填空题 7．（24-25九上•山东枣庄•峄城区期中）电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将　 　能转化为电能，再将电能转化为　 　能储存在蓄电池里。 8．（24-25九上•江西吉安•期中）中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水，下球中装有乙醚（极易汽化），汽化后气压增大将乙醚压入上球，重心上移“低头喝水”；上下球通过管连通，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。“饮水鸟”　 　（选填“是”或“不是”）永动机，其能量转化　 　（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 9．（24-25九上•河北衡水•冀州区期中）为了节能环保，“圆梦”小组想设计一种“自动发电的电动车”代替传统燃油车，将一小型发电机紧靠车轮处放置，转动的车轮可以带动发电机运转发电，发出的电又继续供给电动机，这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设计方案是　 　 （选填“可行”或“不可行”）的，你判断的理由是　 　。 10．（24-25九上•湖南邵阳•期中）2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1发洲际弹道导弹（东风31AG）。东风31AG采用三级固体火箭发动机，火箭发动机在工作时，先将燃料的化学能转换成　 　能，然后再将其转换成导弹的　 　能。导弹在加速升空时，导弹弹头的机械能　 　（填“增加”、“减少”或“不变”）。 地 城 考点02 热机 一、选择题 11．（24-25九上•河南信阳•期中）科幻大片《流浪地球》中，为了让地球脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其中“点燃木星上的可燃气体将地球推开”的过程，相当于热机的做功冲程。人类最早发明的热机是（　　） A．蒸汽机 B．内燃机 C．喷气发动机 D．火箭发动机 12．（24-25九上•福建泉州•鲤城区期中）如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（　　） A． B． C． D． 13．（24-25九上•北京朝阳区•期中）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 14．（24-25九上•福建莆田•期中）下列关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　） A．柴油机汽缸顶部有个火花塞，汽油机汽缸顶部有个喷油嘴 B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 C．汽油机与柴油机使用的燃料不同 D．汽油机吸入汽缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入汽缸里的是空气 15．（24-25九上•湖北武汉•期中）“玉龙”，即涡轴9是中国自主研发的第一款大功率涡轴发动机，是中国直﹣10武装直升机的主要动力来源。其工作时有吸气、压缩、做功和排气四个阶段，大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力使直升机旋翼转动，最后气体从尾喷管排出。下列说法错误的是（　　） A．该发动机吸气阶段与柴油机吸气冲程一样，只吸入空气 B．空气被压气机压缩后，内能减小 C．做功阶段使直升机获得动力 D．排气阶段排出废气 16．（24-25九上•河南驻马店•期中）上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么（　　） A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭 B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启 C．当海水下降时，类似于汽油机的做功冲程 D．当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程 二、填空题 17．（24-25九上•广东深圳•盐田区期中） 2024年9月25日，中国人民解放军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹（如图所示），飞越约1.2万公里，准确落入预定海域。该洲际弹道导弹的发动机是　 　（选填“电动机”或“热机”），工作时将　 　能转化为内能再转化为　 　能。 18．（24-25九上•辽宁大连•期中）在四冲程内燃机的一个工作循环中，高温高压的燃气推动活塞运动的是 　 　冲程（选填“压缩”“做功”或“排气”）；在汽缸顶部有火花塞的内燃机是　 　机（选填“汽油”或“柴油”）。 19．（24-25九上•河南郑州•期中）如图所示是四冲程汽油机工作时的　 　冲程，此过程中通过　 　 方式使气缸内燃料混合物的内能　 　（选填“增大”或“减小”），若其工作时，曲轴转速为1200r/min，此汽油机1s内完成　 　个排气冲程。 20．（24-25九上•陕西宝鸡•期中）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度　 　（填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的　 　。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是　 　冲程。 地 城 考点03 热量相关计算 一、选择题 21．（24-25九上•江苏徐州•期中）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（　　） A．热量 B．热值 C．比热容 D．内能 22．（24-25九上•河北保定•曲阳县期中）有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗汽油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（　　） A．15：8 B．8：15 C．6：5 D．5：6 23．（24-25九上•湖北黄石•铁山区期中）小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油30L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为34.5kW，则该汽车发动机的效率为（　　） A．25.7% B．28.8% C．36.5% D．38% 24．（24-25九上•陕西商洛•洛南县期中）在标准大气压下，利用一燃气热水器对质量为10kg、初温为20℃的水进行加热，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%，关于上述过程，下列说法正确的是（　　） ①煤气完全燃烧放出的热量是4.2×106J ②水吸收的热量是4.2×106J ③水温升高了50℃ ④加热过程中水的比热容变大 A．只有①④ B．只有①③ C．只有②③ D．只有②④ 二、填空题 25．（24-25九上•黑龙江齐齐哈尔•期中）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出　 　J的热量；若这些热量完全被质量为100kg，初温为20℃的水吸收，可使水温升高到　 　℃[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 26．（24-25九上•黑龙江绥化•期中）某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107J/kg，现完全燃烧了4kg的焦炭，放出的热量为　 　J，这些热量将100kg的水从20℃加热到100℃。这种方法烧水的效率为　 　。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 27．（24-25九上•广东茂名•高州市期中）中国探索火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。火箭发射探测器时带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是　 　J，可以将　 　kg初温为20℃的水加热至沸腾。使用液态氢做燃料的原因是氢的　 　大。[q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压，不计热量损失]。 28．（24-25九上•江苏无锡•期中）一辆载货汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，匀速行驶6km消耗1.4kg汽油，汽车受到的阻力为4200N（汽油的热值为4.5×107J/kg）。完全燃烧1.4kg汽油放出热量为　 　J；汽车匀速行驶的功率为　 　W；汽车匀速行驶过程中发动机的效率为　 　。 三、实验探究题 29．（24-25九上•安徽合肥•期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择　 　两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 　 　（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的； （2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择　 　两图进行实验，a、b两种物质的热量的多少是通过　 　（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的； （3）使用第（2）题选择的两图装置进行实验，液体温度与时间的关系如图所示，若已知a、b两种常见液体中有一种是水，则另一种液体比热容为　 　J/（kg•℃）。（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 30．（24-25九上•江西宜春•期中）在探究比热容和热值大小的实验中，如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯中两种液体的密度不同。 （1）在烧杯中分别装入　 　相等的两种液体（选填“质量”或“体积”）； （2）若要比较不同物质的吸热本领： ①应选择　 　两图进行实验； ②该实验是通过比较　 　来间接反映液体吸收热量的多少（选填“升高的温度”或“加热时间”）； ③冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质（使用过程中温度不容易降低），由图丁可知，应选择　 　（A或者B），若该种液体为水，则另一种液体的比热容是　 　J/（kg•℃）。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （3）若要比较不同燃料的热值： 应选择　 　两图进行实验；为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较　 　来得出结论（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）。 四、计算题 31．（24-25九上•江苏盐城•东台市期中）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2kg初温为30℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），丁烷的热值为4.8×107J/kg）。求： （1）水吸收的热量； （2）卡式炉的加热效率。 32．（24-25九上•福建莆田•期中）如图所示的雾炮车，既可喷洒药液消毒，也可喷洒水雾对街道进行除尘，在一次作业中，雾炮车沿水平地面10min内匀速行驶3km到达作业区域，消耗燃油0.5kg，行驶过程中受到的牵引力恒为2000N，若燃油的热值为3×107J/kg，求雾炮车在该过程中： （1）行驶的速度； （2）牵引力做的功； （3）0.5kg的燃油完全燃烧放出的热量； （4）发动机的热机效率。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $