专题02内能的利用（期中真题汇编，北京专用）九年级物理上学期

专题02 内能的利用 地 城 考点01 热机 1．(24-25九上·北京第八十中学·期中)关于如图所示的四个热学实验，下列说法正确的是（　　） A．将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做功，使其内能增大，温度升高，硝化棉燃烧 B．试管中的水加热沸腾后，塞子被水蒸气推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能 C．抽去玻璃隔板后，两瓶气体混合颜色变均匀，说明分子在永不停息地做无规则运动 D．往瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾，这是由于瓶内水蒸气内能增大而形成的 2．(23-24九上·北京海淀区·期中)四冲程汽油机工作循环中的某一个冲程如图所示，下列说法正确的是（    ） A．该冲程是压缩冲程，能量转化主要是内能转化为机械能 B．该冲程是做功冲程，能量转化主要是内能转化为机械能 C．该冲程是压缩冲程，能量转化主要是机械能转化为内能 D．该冲程是做功冲程，能量转化主要是机械能转化为内能 3．(22-23九上·山东济南章丘区·期末)如图所示，四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图，它是（　　） A．压缩冲程，将内能转化为机械能 B．压缩冲程，将机械能转化为内能 C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．做功冲程，将机械能转化为内能 4．(22-23九上·北京朝阳外国语学校·期中)如图所示，这是内燃机工作中的一个冲程，下列描述正确的是（　　）    A．吸气冲程，内能转化为机械能 B．压缩冲程，机械能转化为内能 C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，机械能转化为内能 地 城 考点02 燃料的热值 5．(24-25九上·北京第二十中学·期中)如图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”，图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水，有助于减慢油的蒸发，达到省油的目的。比热容c陶瓷>c铜，下列说法正确的是（　　） A．从相同大小的火焰，吸收相同热量，陶瓷比铜温度变化小 B．夹层中冷水吸收热量，水的内能减小 C．在燃烧过程中，油的比热容不变 D．在燃烧过程中，油的热值变小 6．(24-25九上·北京第三十五中学·期中)下列说法正确的是（    ） A．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大 B．燃料燃烧时，用的燃料越多，燃料的热值越大 C．柴油机的效率一般高于汽油机的效率 D．热机效率高，将内能转化为机械能的比例就大 7．(24-25九上·北京第二十中学·期中)关于内能、热量和热值，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为零 B．物体的内能增加，一定是吸收了热量 C．热值大的燃料燃烧时放出的热量不一定多 D．水的内能，一定比冰的内能大 8．(24-25九上·北京第八十中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 B．热值越大的燃料，完全燃烧放出的热量越多 C．汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能 D．温度越高的物体含有的热量越多 地 城 考点03 热机的效率 9．(24-25九上·北京第十五中学·期中)用煤气烧水的锅炉， 如果将2t，20°C的水加热至100°C，需要完全燃烧40m3的煤气， 求该煤气锅炉的热机效率。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg⋅°C），煤气的热值为4×107J/m3） 10．(23-24九上·北京三十五中·期中)小帆一家十一长假开车外出旅游，在某段行程中汽车消耗了10kg的汽油。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）求： （1）这些汽油完全燃烧放出多少热量？ （2）若小帆家汽车热机效率是30%，在这段行程中汽油机做了多少有用功？ 11．(24-25九上·北京第十三中学·期中)在2022年举办的北京冬奥会和冬残奥会期间，所有冬奥场馆全部使用的是“绿电”（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小），活动期间可以节约1.28×108kg标准煤。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为多少焦耳?（q的准约为2.9×107J/kg） 12．(24-25九上·北京第八十中学·期中)请阅读《北京冬奥火炬的科技“外衣”》并回答题。 北京冬奥火炬的科技“外衣” 2022年2月4日，第24届冬奥会在北京隆重开幕，奥运火炬再次在“鸟巢”点燃，北京成为世界上首个“双奥之城”。如图所示，是北京冬奥会火炬“飞扬”，它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约，激情飞扬，照亮冰雪，温暖世界”。 火炬“飞扬”不仅造型优美叙选，它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料—碳纤维复合材料制造的，这堪称世界首创。由于碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一，但强度却是钢的7至9倍，这使得火炬不仅手感轻，而且还很坚固。 另外，为了使火炬“飞扬”不仅环保，还能在极寒天气中使用，“飞扬”采用氢作燃料，但氢的燃烧温度能达到800℃，一般的复合材料都经不住500℃的考验。于是中国研发团队利用一种耐高温树脂材料—聚硅氮烷树脂，经过测试与工艺调整，这种新材料可以经受1200℃的高温。它作为第三代树脂材料，兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身，达到了奥运火炬的设计要求。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)火炬“飞扬”的燃料是氢，当氢燃烧时， 能转化为内能；已知氢的热值为，若完全燃烧20g的氢，所放出的热量为 J。 (2)第三代树脂材料—聚硅氮烷树脂具备哪些优势，达到了奥运火炬的设计要求 。（请至少写出两条） (3)请运用所学过的热学知识解释为什么冬奥会火炬“飞扬”采用热值很大的氢作为燃料 ？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 内能的利用 地 城 考点01 热机 1．(24-25九上·北京第八十中学·期中)关于如图所示的四个热学实验，下列说法正确的是（　　） A．将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做功，使其内能增大，温度升高，硝化棉燃烧 B．试管中的水加热沸腾后，塞子被水蒸气推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能 C．抽去玻璃隔板后，两瓶气体混合颜色变均匀，说明分子在永不停息地做无规则运动 D．往瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾，这是由于瓶内水蒸气内能增大而形成的 【答案】ABC 【详解】A．将活塞迅速下压，活塞压缩筒内的空气，对筒内空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，空气内能增大，温度升高，到达硝化棉的燃点而燃烧，故A正确； B．试管中的水沸腾后，水蒸气将塞子崩出，消耗了水蒸气的内能，使塞子获得了机械能，故水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B正确； C．抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象，故C正确； D．当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化变成小水珠，形成白雾。故D错误。 故选ABC。 2．(23-24九上·北京海淀区·期中)四冲程汽油机工作循环中的某一个冲程如图所示，下列说法正确的是（    ） A．该冲程是压缩冲程，能量转化主要是内能转化为机械能 B．该冲程是做功冲程，能量转化主要是内能转化为机械能 C．该冲程是压缩冲程，能量转化主要是机械能转化为内能 D．该冲程是做功冲程，能量转化主要是机械能转化为内能 【答案】B 【详解】由图可知，汽油机两气门关闭，火花塞点火，汽缸内气体燃烧，产生高温高压燃气，推动活塞做功并向下运动，将内能转化为机械能，这是汽油机工作循环中的做功冲程。故B正确，ACD错误。 故选B。 3．(22-23九上·山东济南章丘区·期末)如图所示，四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图，它是（　　） A．压缩冲程，将内能转化为机械能 B．压缩冲程，将机械能转化为内能 C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．做功冲程，将机械能转化为内能 【答案】C 【详解】图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程，在做功冲程中，将内能转化机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．(22-23九上·北京朝阳外国语学校·期中)如图所示，这是内燃机工作中的一个冲程，下列描述正确的是（　　）    A．吸气冲程，内能转化为机械能 B．压缩冲程，机械能转化为内能 C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，机械能转化为内能 【答案】C 【详解】根据题图冲程中火花塞点火和活塞向下运动的特点，可以判断该冲程为做功冲程，此冲程是将内能转化为机械能。故C正确，ABD错误。 故选C。 地 城 考点02 燃料的热值 5．(24-25九上·北京第二十中学·期中)如图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”，图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水，有助于减慢油的蒸发，达到省油的目的。比热容c陶瓷>c铜，下列说法正确的是（　　） A．从相同大小的火焰，吸收相同热量，陶瓷比铜温度变化小 B．夹层中冷水吸收热量，水的内能减小 C．在燃烧过程中，油的比热容不变 D．在燃烧过程中，油的热值变小 【答案】C 【详解】A．由题意知，陶瓷的比热容比铜大，质量相同的陶瓷和铜，从相同大小的火焰吸收相同的热量，根据Q=cmΔt可知，陶瓷升温比铜慢，故A错误； B．用冷水降低油的温度，是水从油中吸收了热量，内能增大，故B错误； CD．比热容是物质的一种属性，与物质的种类和状态有关，热值是燃料的一种属性，与燃料的种类有关，因此在燃烧过程中，油的温度升高，体积变大，密度变小，但热值和比热容都不变，故C正确，D错误。 故选C。 6．(24-25九上·北京第三十五中学·期中)下列说法正确的是（    ） A．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大 B．燃料燃烧时，用的燃料越多，燃料的热值越大 C．柴油机的效率一般高于汽油机的效率 D．热机效率高，将内能转化为机械能的比例就大 【答案】ACD 【详解】A．由知，相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出的热量越多，热值越大，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、燃烧放出的热量、燃烧情况等无关；所以燃料燃烧时，用的燃料越多，燃料的热值不一定大，故B错误； C．汽油机的效率为20%~30%，柴油机的效率为30%~45%，可知柴油机的效率一般高于汽油机的效率，故C正确； D．热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧放出的热量之比；热机效率越大，表示将燃料燃烧放出热量转化成有用的机械能的比例越大，内能转化为机械能的比例也越大，故D正确。 故选ACD。 7．(24-25九上·北京第二十中学·期中)关于内能、热量和热值，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为零 B．物体的内能增加，一定是吸收了热量 C．热值大的燃料燃烧时放出的热量不一定多 D．水的内能，一定比冰的内能大 【答案】C 【详解】A．一切物体，不论温度高低，都有内能，故A错误； B．做功和热传递都可以改变物体的内能，物体的内能增加，不一定是吸收了热量，还有可能是外界对它做了功，故B错误； C．热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧后放出的热量，热值大的燃料若没有完全燃烧，或者质量小，放出的热量不一定多，故C正确； D．物体的内能跟物体的质量和温度有关，水和冰的质量和温度都不确定，故不能判断内能的大小，故D错误。 故选C。 8．(24-25九上·北京第八十中学·期中)下列说法正确的是（　　） A．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 B．热值越大的燃料，完全燃烧放出的热量越多 C．汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能 D．温度越高的物体含有的热量越多 【答案】C 【详解】A．冰是晶体，晶体熔化时，物体吸收热量，温度不变，其内能变大， 故A错误； B．燃料完全燃烧放出的热量多少跟燃料的热值和燃料的质量大小有关，完全燃烧同种燃料的质量越大，放出的热量越多，故B错误； C．汽油机的做功冲程主要是高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确； D．热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有或具有多少热量，故D错误。 故选C。 地 城 考点03 热机的效率 9．(24-25九上·北京第十五中学·期中)用煤气烧水的锅炉， 如果将2t，20°C的水加热至100°C，需要完全燃烧40m3的煤气， 求该煤气锅炉的热机效率。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg⋅°C），煤气的热值为4×107J/m3） 【答案】42% 【详解】解：根据吸热公式Q吸=cmΔt，可得 Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/（kg⋅°C）×2000kg×(100℃−20℃)=6.72×108J 根据放热公式Q放=Vq可得，煤气完全燃烧放出的热量 Q放=Vq=40m3×4×107J/m3=1.6×109J 该煤气锅炉的热机效率 答：该煤气锅炉的热机效率42%。 10．(23-24九上·北京三十五中·期中)小帆一家十一长假开车外出旅游，在某段行程中汽车消耗了10kg的汽油。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）求： （1）这些汽油完全燃烧放出多少热量？ （2）若小帆家汽车热机效率是30%，在这段行程中汽油机做了多少有用功？ 【答案】（1）4.6×108J；（2）1.38×108J 【详解】解：（1）消耗了10kg的汽油，油完全燃烧放出热量为 （2）根据得汽油机做的有用功为    答：（1）这些汽油完全燃烧放出4.6×108J热量； （2）在这段行程中汽油机做了1.38×108J有用功。 11．(24-25九上·北京第十三中学·期中)在2022年举办的北京冬奥会和冬残奥会期间，所有冬奥场馆全部使用的是“绿电”（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小），活动期间可以节约1.28×108kg标准煤。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为多少焦耳?（q的准约为2.9×107J/kg） 【答案】 【详解】若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为 12．(24-25九上·北京第八十中学·期中)请阅读《北京冬奥火炬的科技“外衣”》并回答题。 北京冬奥火炬的科技“外衣” 2022年2月4日，第24届冬奥会在北京隆重开幕，奥运火炬再次在“鸟巢”点燃，北京成为世界上首个“双奥之城”。如图所示，是北京冬奥会火炬“飞扬”，它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约，激情飞扬，照亮冰雪，温暖世界”。 火炬“飞扬”不仅造型优美叙选，它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料—碳纤维复合材料制造的，这堪称世界首创。由于碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一，但强度却是钢的7至9倍，这使得火炬不仅手感轻，而且还很坚固。 另外，为了使火炬“飞扬”不仅环保，还能在极寒天气中使用，“飞扬”采用氢作燃料，但氢的燃烧温度能达到800℃，一般的复合材料都经不住500℃的考验。于是中国研发团队利用一种耐高温树脂材料—聚硅氮烷树脂，经过测试与工艺调整，这种新材料可以经受1200℃的高温。它作为第三代树脂材料，兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身，达到了奥运火炬的设计要求。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)火炬“飞扬”的燃料是氢，当氢燃烧时， 能转化为内能；已知氢的热值为，若完全燃烧20g的氢，所放出的热量为 J。 (2)第三代树脂材料—聚硅氮烷树脂具备哪些优势，达到了奥运火炬的设计要求 。（请至少写出两条） (3)请运用所学过的热学知识解释为什么冬奥会火炬“飞扬”采用热值很大的氢作为燃料 ？ 【答案】(1) 化学 (2)超强附着力与耐高温 (3)质量相同的情况下，氢完全燃烧放出的热量多。 【详解】（1）[1]氢燃烧时，将内部储存的化学能转化为内能。 [2]已知氢的热值为，若完全燃烧20g的氢，所放出的热量为 （2）它作为第三代树脂材料，兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身，达到了奥运火炬的设计要求。 （3）质量相同的情况下，氢完全燃烧放出的热量多。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $