专题02 内能的利用（期末真题汇编，山东专用）九年级物理上学期

专题02 内能的利用 4大高频考点概览 考点01 内燃机的构造与工作过程 考点02 热值的概念和计算 考点03 能量的转化和守恒 考点04 能量、热值、热效率的综合计算 地 城 考点01 内燃机的构造与工作过程 1．（24-25九上·山东德州天衢新区·期末）关于图所示的四个情景，下列说法错误的是（　　） A．图甲中的现象表明热的物体一定比冷的物体内能大 B．图乙中抽去玻璃板后，两瓶中的气体混合，这种现象表明气体分子是运动的 C．图丙是内燃机的做功冲程，内能转化为机械能 D．图丁，从加热到软木塞被推出，该过程的能量转化顺序为化学能一内能一机械能 【答案】A 【详解】A．物体内能的大小与温度、质量、状态等因素有关，只根据温度无法判定内能的大小，热的物体不一定比冷的物体内能大，故A错误，符合题意； B．图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是扩散现象，这表明组成物质的分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意； C．图中两气门关闭，活塞向下运动时，是内燃机的做功冲程，内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．图中酒精灯加热试管，化学能转化为内能，试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，即水蒸气对瓶塞做功，将水蒸气的内能转化机械能，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．（24-25九上·山东济南钢城·期末）如图所示，为某四冲程内燃机工作过程中的一个冲程，则下列说法中正确的是（　　） A．此时是将机械能转化为内能 B．该冲程为压缩冲程 C．该冲程为吸气冲程 D．该冲程为做功冲程 【答案】D 【详解】图中的两个气门关闭，火花塞点火，活塞下行，因此这是做功冲程。在做功冲程中，将燃气的内能转化为活塞的机械能。 故选D。 3．（24-25九上·山东泰安岱岳区·期末）如图所示为四冲程汽油机工作时其中两个冲程的示意图，以下关于这两个冲程说法正确的是（　　） A．图甲所示的冲程为压缩冲程 B．图乙冲程中汽缸内物质的内能增大，是通过热传递的方式实现的 C．图甲所示的冲程中能量转化方式为机械能转化为内能 D．在一个工作循环中两个冲程正确的工作顺序是先乙后甲 【答案】D 【详解】AC．图甲所示的冲程进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，将内能转化为机械能，故AC错误； B．图乙冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，汽缸内物质的内能增大，是通过做功的方式实现的，故B错误； D．在一个工作循环中内燃机的工作顺序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程，排气冲程，则两个冲程正确的工作顺序是先乙后甲，故D正确。 故选D。 4．（24-25九上·山东济宁鱼台&等2地·期末）下列说法正确的是（  ） A．南极的冰分子也在不停地做无规则运动 B．物体的内能增大，一定吸收了热量 C．压缩冲程中，热机将内能转化为机械能 D．晶体在熔化的过程中温度不变，内能也不变 【答案】A 【详解】A．分子在永不停息地做无规则运动，南极的冰分子温度很低，也在不停地做无规则运动，故A正确； B．物体的内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故B错误； C．压缩冲程中，活塞压缩气体做功，热机将机械能转化为内能，故C错误； D．晶体在熔化的过程中温度不变，但是要吸收热量，内能增大，故D错误。 故选A。 5．（24-25九上·山东济宁曲阜·期末）下列选项中，完全正确的一组是（　　） A． 物理知识 超导体 半导体 不同点 电阻为零 介于导体和绝缘体之间，性能特殊 相同点 都可以做新型电发热材料 B． 物理知识 电动机 发电机 不同点 将电能转化为机械能 将机械能转化为电能 相同点 都含有磁极和线圈等部件 C． 物理知识 蒸发 沸腾 不同点 只发生在液体表面 在液体内部和表面同时发生 相同点 都需要吸热，都可以发生在任何温度下 D． 物理知识 汽油机 柴油机 不同点 有火花塞，点燃式点火 有喷油嘴，压燃式点火 相同点 都有四个冲程，在吸气冲程中吸入的都是只有空气 【答案】B 【详解】A．超导体的电阻为零，根据焦耳定律，当电阻为零时，电流通过超导体不会产生热量，所以超导体不能用于制作电发热材料，超导体可应用于远距离大功率输电、磁悬浮列车等领域；半导体的电阻介于导体和绝缘体之间，其导电性可随温度、光照、杂质等因素的变化而发生显著变化，通常也不用于制作电发热材料，故A错误； B．电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，当电动机的线圈中通以电流时，线圈在磁场中会受到安培力的作用，从而产生转动，将电能转化为机械能；发电机是利用电磁感应原理工作的，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，将机械能转化为电能，无论发电机和电动机都含有磁极和线圈等部件，故B正确； C．蒸发是在液体表面进行的缓慢汽化现象，在任何温度下都能发生，只是温度不同，蒸发的快慢不同；沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈汽化现象，需要在一定温度，即达到沸点才能发生，故C错误； D．汽油机和柴油机都有四个冲程，但在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气，故D错误。 故选B。 6．（24-25九上·山东烟台经开区·期末）（多选）如图甲是某仿真发动机小汽车，点燃发动机的酒精炉后，发动机会使车运动起来，从网上了解到甲、乙两款仿真发动机小汽车的能量数据如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．发动机工作过程将酒精的化学能最终转化为小汽车的机械能 B．酒精燃尽后，酒精所产生的能量消失了 C．要想提高发动机热效率，可以让发动机工作时间更长时间 D．由图乙的参数可知，应选择热效率更高的甲款仿真发动机小汽车 【答案】AD 【详解】A．仿真发动机工作过程中点燃酒精将化学能转化为内能，再通过热机将内能转化为机械能，故A正确； B．由能量守恒定律可知，酒精燃尽后，酒精所产生的能量转化为其他形成的能，不会消失，故B错误； C．热机效率表示有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，与热机的工作时间无关，故C错误； D．甲的有用功是W甲有=1000J，燃料放出的热量Q甲总=W甲有+W损1+W废1=1000J+500J+1500J=3000J，热机效率为，乙的有用功是W乙有=3000J，燃料放出的热量Q乙总=W乙有+W损2+W废2=3000J+5000J+4000J=12000J，热机效率为，甲的热机效率高，故性能更优，故D正确。 故选AD。 7．（24-25九上·山东青岛市北区·期末）（多选）在试管内装适量的水，用瓶塞塞住瓶口，用酒精灯加热一段时间后，瓶塞被推出，同时瓶口出现“白气”，如图甲所示。下列说法错误的是（　　） A．用酒精灯加热是通过做功的方式改变瓶内气体的内能 B．酒精灯燃烧越充分，酒精的热值越大 C．瓶塞被推出时，瓶内空气温度降低，内能减少 D．瓶塞被推出的过程与图乙汽油机所示冲程的能量转化相同 【答案】ABD 【详解】A．用酒精灯加热时，酒精灯放出热量，试管内物质吸收热量，所以是通过热传递的方式改试管内气体的内能，故A错误，符合题意； B．由于热值是燃料的性质，与是否完全燃烧无关，所以酒精的热值不变，故B错误，符合题意； C．瓶塞被推出时，瓶内气体对瓶塞做功，将内能转化为机械能，瓶内气体温度降低，内能减少，故C正确，不符合题意； D．瓶塞被推出的过程，是瓶内气体对瓶塞做功的过程，将内能转化为机械能；图乙中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能，所以瓶塞被推出的过程与图乙汽油机所示冲程的能量转化不相同，故D错误，符合题意。 故选ABD。 8．（24-25九上·山东济南·期末）（多选）我国古代劳动人民的生活生产中蕴含着丰富的物理知识，下列说法正确的是（    ） A．图甲：司南，勺柄指南，利用了地磁场对磁勺（天然磁石制成）的作用 B．图乙：铸釜，匠人将铁水倒入范（模具）中固结成型，凝固过程中要吸收热量 C．图丙：透火焙干，利用烤火的墙面使湿纸张快速变干，是因为液体温度越高蒸发越快 D．图丁：走马灯，利用蜡烛燃烧产生热气流推动叶轮转动，其原理与内燃机的做功冲程相同 【答案】ACD 【详解】A．地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，地球是一个大磁体，地磁的南极中地理的北极附近，地磁的北极中地理的南极附近，由磁极间的相互作用可知，静止时长柄指向南方，即指向地理南极，故A正确； B．匠人将铁水倒入范模具中固结成型，铁水由液态变成固态，属于凝固现象，凝固过程中要放出热量，故B错误； C．透火焙干时，水分的温度升高，蒸发加快，湿纸张能够快速变干，故C正确； D．走马灯利用蜡烛燃烧后产生的热气流推动叶轮转动，热空气的内能转化为叶轮的机械能，内燃机的做功冲程，内能转化为机械能，其原理与内燃机的做功冲程相同，故D正确。 故选ACD。 9．（24-25九上·山东滨州沾化区·期末）（多选）火药是中国四大发明之一，《天工开物》中有记载：“红夷炮铸铁为之，身长丈许，用以守城。中藏铁弹并火药数斗，飞激二里，膺其锋者为齑粉”。下列说法正确的是（　　） A．火药燃烧时可将火药的内能转化为化学能 B．燃气推动铁弹在炮膛中运动时将内能转化为机械能 C．燃气推动铁弹出膛的过程类似于内燃机的压缩冲程 D．铁弹发射后空气中弥漫着火药味属于扩散现象 【答案】BD 【详解】A．火药燃烧是将火药的化学能转化为内能，故A错误； B．火药燃烧产生的燃气推动铁弹在炮膛中运动是燃气的内能转为铁弹的机械能，故B正确； C．铁弹出膛的瞬间内能转化为机械能类似于内燃机的做功冲程，故C错误； D．发射后空气中弥漫火药味，属于扩散现象，是因为组成物质的分子在不停地做无规则运动，故D正确。 故选BD。 10．（24-25九上·山东威海文登·期末）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，则此汽油机每秒钟完成_______个冲程。汽车散热器常用水作为冷却剂，当散热器散热时，通过_______方式改变了水的内能。 【答案】 80 热传递 【详解】[1]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每ls转40圈，完成20个工作循环，80个冲程，做功20次。 [2]散热时，发动机和水之发生了热传递，水吸收了热量、内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能的。 地 城 考点02 热值的概念和计算 11．（24-25九上·山东滨州沾化区·期末）关于燃料及其热值，下列说法正确的是（　　） A．热值指的是燃料燃烧放出的热量与其质量之比 B．燃料在完全燃烧时，它的热值最大 C．燃料燃烧时放出的热量一定比计算值小 D．燃料燃烧时的温度越高，放出的热量越多 【答案】C 【详解】A．根据热值的定值可知，热值指的是燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，故A错误； B．热值是燃料的特性，只与燃料种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误； C．在燃料燃烧的过程中，由于各种原因不能完全燃烧，所以放出的热量比计算值小，故C正确； D．燃料燃烧时放出的热量与它的热值、燃烧程度和燃烧的质量有关，与燃料燃烧时的温度高低无关，燃料燃烧时，产生的温度越高，放出的热量不一定越多，故D错误。 故选C。 12．（24-25九上·山东济宁梁山·期末）2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后，将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是（　　） A．火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的比热容 B．火箭上升时外壳温度升高，所含热量增多 C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似 D．火箭发射升空的过程中，燃料燃烧产生的内能一部分转化为了火箭的机械能 【答案】D 【详解】A．火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，故A错误； B．火箭上升时外壳因与空气摩擦生热而温度升高，内能增大。热量是一个过程量，不能表述为物体所含热量增多，故B错误； C．火箭升空时，向下喷气获得推力，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相似，故C错误； D．火箭发射升空的过程中，燃料燃烧产生的内能有一部分转化为了火箭的机械能，还有一部分散失到空气中，故D正确。 故选D。 13．（24-25九上·山东烟台龙口·期末）用如图1所示的同一个实验装置分别加热质量均为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的图像（如图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝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＝4.2×103J/(kg·℃)，则下列说法正确的是（　　） A．c乙＝2.4×103J/(kg·℃) B．乙液体是水 C．酒精完全燃烧放出的热量为1.2×108J D．0~8min乙吸收的热量为3.36×104J 【答案】D 【详解】AB．根据图1知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙的2倍，则甲的吸热能力大于乙。水的比热容较大，吸热能力强，则甲为水；根据可知，甲（水）的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为，故AB错误； C．酒精完全燃烧放出的热量为，故C错误； D．用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0~8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量，故D正确。 故选D。 14．（24-25九上·山东威海文登·期末）（多选）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失，燃料点燃直至完全燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图象如图丁所示。以下判断正确的是（　　） A．液体 b的比热容是液体a的两倍 B．燃料1的热值大于燃料2的热值 C．燃料燃完全尽时乙中液体a吸收的热量大于丙中液体b吸收的热量 D．0-t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等 【答案】AB 【详解】A．根据甲、丙图像可知，用相同的燃料加热，在相同时间内液体吸收的热量相同，a和b的质量相同，吸收相同的热量，根据图丁可知，a升高的温度是b升高温度的2倍，根据可知，液体b的比热容是液体a的两倍，故A正确； B．根据甲、乙两装置可知，用两种不同的燃料分别给质量和初温均相同的同种液体加热，当两种燃料燃尽时，甲杯中液体的温度升高得多，由Q=cmΔt可知，燃料1燃烧产生的热量多，由于两种燃料的质量相同，由可知，燃料1的热值大，故B正确； C．燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量为Qa=camΔta，丙中液体b吸收的热量为Qb=cbmΔtb；a和b的质量相同，液体b的比热容是液体a的两倍，b升高的温度要大于a升高温度的一半，则燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量，故C错误； D．由图乙可知，0~t1时间内甲丙装置中燃料相同，燃烧相同的时间放出的热量相同，则烧杯中两种液体吸收的热量相等，比较甲、乙装置，相同质量的同种液体吸热后升温快慢不同，甲升温快，乙升温慢，则甲、乙两烧杯中液体吸热不相等。故D错误。 故选AB。 15．（24-25九上·山东泰安宁阳·期末）2023年5月30日9时31分“神舟十六号”飞船发射的过程中，当火箭在大气层中飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会增大，这是通过___________的方式来改变火箭内能的；火箭用液态氢做燃料是因为液态氢的热值大，若液态氢的热值为1.4 ×108J/kg，则100kg液态氢完全燃烧放出的热量是___________J。 【答案】 做功 1.4×1010 【详解】[1]当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，火箭克服摩擦做功，温度升高，内能增大，这是通过做功的方式来改变火箭内能的。 [2]100kg液态氢完全燃烧放出的热量为Q放＝mq＝100kg×1.4 ×108J/kg＝1.4×1010J 16．（24-25九上·山东济宁曲阜·期末）2024 年10 月 30日，神舟十九号载人飞船在“长征二号·F”火箭的托举下进入太空，神舟十九号载人飞船入轨后，采用了自主快速交会对接模式，成功与空间站天和核心舱对接。“长征二号·F”火箭之所以使用新型高能燃料偏二甲肼（C2H8N2），是因为该燃料具有较大的___________；飞船能与空间站自主快速交会对接，是依靠___________ 传递信息的。 【答案】 热值 电磁波 【详解】[1]火箭使用偏二甲肼作为燃料，是因为偏二甲肼具有较大的热值，在燃烧相同质量的燃料时，偏二甲肼释放出的热量更多。 [2]由于真空不能传声，因此飞船能与空间站自主快速交会对接，是依靠电磁波传递信息的。 17．（24-25九上·山东泰安岱岳区·期末）小明家使用天然气热水器烧水，已知烧水前天然气表的示数为2365.95m3，烧水后变为2366.05m3，天然气的热值为，则这些天然气完全燃烧放出的热量为______ J。 【答案】 【详解】烧水所用天然气体积为 这些天然气完全燃烧产生的热量为 地 城 考点03 能量的转化和守恒 18．（24-25九上·山东青岛市北区·期末）关于能量的转化和转移，下列说法中正确的是（　　） A．电动汽车充电时，将化学能转化为电能 B．煤炭燃烧时，将化学能转化为内能 C．摩擦起电是把电能转化为机械能 D．电风扇工作时将机械能转化为电能 【答案】B 【详解】A．电动汽车充电时，将电能转化为化学能，故A错误； B．煤炭燃烧时，消耗化学能，将化学能转化为内能，故B正确； C．摩擦起电是把机械能转化为电能，故C错误； D．电风扇工作时是将电能转化为机械能，故D错误。 故选B。 19．（24-25九上·山东泰安宁阳·期末）物理与生活密切相关，下列现象与其物理知识对应正确的是（　　） ①用冰块给发热病人降温——冰块的内能为零   ②灶台下木柴燃烧——化学能转化为内能 ③水蒸气把锅盖顶起——内能转化为机械能     ④用热水袋取暖——利用热传递改变物体内能 A．只有①④正确 B．只有②③④正确 C．只有②③正确 D．①②③④都正确 【答案】B 【详解】①用冰块给发热病人降温，冰块吸收热量，冰块的内能增加，其内能不为零，故①错误； ②木柴燃烧的过程中，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，故②正确； ③水蒸气把锅盖顶起，水蒸气对外做功，将水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，故③正确； ④用热水袋取暖，人吸收热量，内能增加，这是利用热传递改变物体内能，故④正确。 故选B。 20．（24-25九上·山东济南·期末）下列现象中机械能转化为内能的是（    ） A．用电暖器取暖 B．晾晒棉被 C．用煤气灶烧水 D．钻木取火 【答案】D 【详解】A．电暖器是电热器，使用电暖器取暖，电能转化为内能，故A不符合题意； B．晾晒棉被，属于热传递改变内能，是内能的转移，故B不符合题意； C．用煤气灶烧水，属于热传递改变内能，是内能的转移，故C不符合题意； D．钻木取火，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故D正确。 故选D。 21．（24-25九上·山东德州陵城·期末）在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力。“水火箭”飞出后，瓶内气体内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），在整个过程中，能量总量是_____的。 【答案】 减小 不变 【详解】[1]“水火箭”飞出后，瓶内气体对外做功，将气体的内能转化为机械能，因此气体的内能会减小。 [2]由于整个自然界遵循能量守恒定律，因此在整个过程中，能量总量是不变的。 22．（24-25九上·山东济南·期末）小明为了比较新能源电动汽车和传统燃油汽车的动力来源，总结了如图所示的思维导图。请将思维导图中①②部分的内容填写到相应位置。 ①______；②______。 【答案】 通电导体 化学能 【详解】[1]电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用。 [2]燃料燃烧是一种化学变化，是将化学能转化为内能的过程。 地 城 考点04 能量、热值、热效率的综合计算 23．（24-25九上·山东聊城阳谷四校联考·期末）济南市现有垃圾焚烧发电厂共5座，据有关资料，济南全市日均产生生活垃圾近7000吨，将这7000吨垃圾完全燃烧后可产生约的热量，将产生的热量用于发电，日均发电量可达210万度，基本实现原生垃圾“零填埋”。求：生活垃圾的平均热值？ 【答案】 【详解】由得生活垃圾的平均热值 【点睛】 24．（24-25九上·山东烟台经开区·期末）在某热学实验中，小明在烧杯中放入100g的碎冰，试管中放入20g的碎冰，实验过程中。A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示，其中实线部分为A温度计随时间变化的图像，假设烧杯和试管中的冰（或水）在整个实验过程中质量不变且每分钟吸收的热量恒定不变c水=4.2×103J/（kg•℃），冰的比热容为c冰=2.1×103J/（kg•℃），酒精的热值为q酒精=3.0×107J/kg，求： (1)烧杯中的冰0~4min过程中吸收的热量； (2)烧杯中的水在第14min时的温度； (3)如果在2min﹣4min过程中消耗0.08g的酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量有10%间接地被试管中的冰吸收，则试管中的冰在熔化过程中吸收的热量。 【答案】(1)2.1×103J； (2)5℃； (3)480J 【详解】（1）烧杯中的冰质量为100g。由图像可知，烧杯中冰0~4min过程中的初温为-10℃、末温为0℃，则烧杯内冰吸收的热量 （2）由题知，烧杯和试管中的冰（或水）在整个实验过程中质量不变，且每分钟吸收的热量恒定不变，根据烧杯中冰0~4min过程中吸收的热量可知：烧杯内冰化成的水在10~14min过程中的相同时间内吸收的热量相等，为2.1×103J。由题意可知图乙中实线是烧杯内冰的温度随时间变化图像。烧杯内冰化成的水在10min时从0℃开始升高温度，升高的温度为 烧杯中的水在第14min时的温度为 （3）在2min~4min过程消耗的酒精完全燃烧放出的热量 1min试管中的冰吸收的热量 由图像可知，试管中的冰在10min~14min的时间内处于熔化过程，则吸收的热量为4min吸收的热量，即 25．（24-25九上·山东聊城阳谷四校联考·期末）小华尝试估测家中所使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40kg，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是，热水器输出热水的温度为，注水前天然气表的示数是，注水后变为，天然气的热值为。求： (1)将40L自来水加热至输出温度需要的热量Q； (2)该热水器的热效率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）水的体积为 由可得水的质量 水加热到输出温度吸收的热量为 （2）由题知，使用天然气的体积为 天然气完全燃烧放出热量为 热水器的热效率为。 26．（24-25九上·山东潍坊·期末）某种晶体在熔化时变成同温度的液体所吸收的热量与其质量的比值叫作这种晶体的熔化热，用字母λ表示。现将质量为1kg初温为-20℃的冰块用天然气灶加热，其温度随加热时间变化的关系图线如图所示。已知CD段加热时间是AB段的两倍，相同时间内冰和水吸收热量相同，水的比热容为，天然气的热值为。若BC段消耗的天然气体积为21dm3，天然气灶效率为40%，求： (1)CD段水吸收的热量； (2)冰的比热容； (3)冰的熔化热。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图象知，在CD段水升高的温度，CD段水吸收的热量为 （2）因CD段加热时间是AB段的两倍，相同时间内冰和水吸收的热量相同，则在AB段冰吸收的热量 冰的比热容为 （3）体积为21dm3的天然气完全燃烧放出的热量 由可知，BC段冰吸收的热量 冰的熔化热 27．（24-25九上·山东临沂兰山·期末）2024年，国产新能源汽车强势崛起，以技术先进、功能丰富、性价比高等优点备受消费者青睐。小乐家借国家“汽车以旧换新补贴政策”的东风，换购了一辆“可油、可电”的新能源汽车，图甲是该车的主要部件结构图； (1)该车具有动能回收功能，在刹车或减速时，利用车身动能带动线圈切割磁感线发电，并把电能储存到蓄电池里，从而起到节能的作用。该过程中：发电原理是_______；蓄电池在电路中相当于________（选填“电源”或“用电器”）。在某段行程中，通过该系统回收了4.6kW·h的电能，若这些能量由汽油发动机燃烧汽油来提供，则至少需要燃烧热值为4.6×107J/kg的汽油________kg； (2)图乙所示是新能源汽车充电的场景，图中显示充电线很粗，这是为了_________（选填“增大”或“减小”）导线电阻。小乐家的汽车有两种充电模式可供选择，相关信息如下表所示，现需要把蓄电池电量从30%充电到80%，从节省充电时间的角度考虑，应选择模式_________（选填“一”或“二”），在该模式下，所需充电时间为_________h； 蓄电池容量 38kW·h 充电模式 适用范围 充电电压 充电电流 一 公共充电桩 380V 100A 二 家用充电桩 220V 30A (3)如图乙所示，该车后视镜内部镶嵌了电热丝，使镜片具有防雾、除霜的功能。这是利用了电流的_________效应，并通过__________（选填“做功”或“热传递”）的方式来增大镜片内能、升高镜片温度，使水蒸气遇到镜片后不能__________（选填“吸收”或“放出”）热量，也就无法起雾或结霜，以保障行车安全。若通过电热丝的电流为0.5A，电热丝阻值为24Ω，则1min内电流在该电热丝上产生的热量是____________J。 【答案】(1) 电磁感应 用电器 0.36 (2) 减小 一 0.5 (3) 热 热传递 放出 360 【详解】（1）[1]在刹车或减速时，利用车身动能带动线圈切割磁感线发电，并把电能储存到蓄电池里，从而起到节能的作用。发电原理是电磁感应原理。 [2]蓄电池在电路中把电能转化为化学能，相当于用电器。 [3]在某段行程中，通过该系统回收了4.6kW·h的电能，若这些能量由汽油发动机燃烧汽油来提供，则至少需要燃烧热值为4.6×107J/kg的汽油的质量为 （2）[1]图乙所示是新能源汽车充电的场景，图中显示充电线很粗，这是为了增大导线的横截面积，从而减小导线电阻。 [2]根据可知，要把蓄电池电量从30%充电到80%，即W相同的情况下，电压更高，电流更大的充电模式，所用的时间更短，所以从节省充电时间的角度考虑，应选择模式一。 [3]在模式一下充电，所需充电时间为 （3）[1]该车后视镜内部镶嵌了电热丝，使镜片具有防雾、除霜的功能。这是利用了电流的热效应，即电流通过导体时会产生热量。 [2]电热丝产生的热量通过热传递的方式传递给低温的镜片，镜片吸收热量后内能增大，温度升高，镜片变暖。 [3]当水蒸气遇到温度较高的镜片时，就不能放出热量进行液化或凝华，因此也就无法起雾或结霜，从而保障了行车安全。 [4]则1min内电流在该电热丝上产生的热量是 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 内能的利用 4大高频考点概览 考点01 内燃机的构造与工作过程 考点02 热值的概念和计算 考点03 能量的转化和守恒 考点04 能量、热值、热效率的综合计算 地 城 考点01 内燃机的构造与工作过程 1．（24-25九上·山东德州天衢新区·期末）关于图所示的四个情景，下列说法错误的是（　　） A．图甲中的现象表明热的物体一定比冷的物体内能大 B．图乙中抽去玻璃板后，两瓶中的气体混合，这种现象表明气体分子是运动的 C．图丙是内燃机的做功冲程，内能转化为机械能 D．图丁，从加热到软木塞被推出，该过程的能量转化顺序为化学能一内能一机械能 2．（24-25九上·山东济南钢城·期末）如图所示，为某四冲程内燃机工作过程中的一个冲程，则下列说法中正确的是（　　） A．此时是将机械能转化为内能 B．该冲程为压缩冲程 C．该冲程为吸气冲程 D．该冲程为做功冲程 3．（24-25九上·山东泰安岱岳区·期末）如图所示为四冲程汽油机工作时其中两个冲程的示意图，以下关于这两个冲程说法正确的是（　　） A．图甲所示的冲程为压缩冲程 B．图乙冲程中汽缸内物质的内能增大，是通过热传递的方式实现的 C．图甲所示的冲程中能量转化方式为机械能转化为内能 D．在一个工作循环中两个冲程正确的工作顺序是先乙后甲 4．（24-25九上·山东济宁鱼台&等2地·期末）下列说法正确的是（  ） A．南极的冰分子也在不停地做无规则运动 B．物体的内能增大，一定吸收了热量 C．压缩冲程中，热机将内能转化为机械能 D．晶体在熔化的过程中温度不变，内能也不变 5．（24-25九上·山东济宁曲阜·期末）下列选项中，完全正确的一组是（　　） A． 物理知识 超导体 半导体 不同点 电阻为零 介于导体和绝缘体之间，性能特殊 相同点 都可以做新型电发热材料 B． 物理知识 电动机 发电机 不同点 将电能转化为机械能 将机械能转化为电能 相同点 都含有磁极和线圈等部件 C． 物理知识 蒸发 沸腾 不同点 只发生在液体表面 在液体内部和表面同时发生 相同点 都需要吸热，都可以发生在任何温度下 D． 物理知识 汽油机 柴油机 不同点 有火花塞，点燃式点火 有喷油嘴，压燃式点火 相同点 都有四个冲程，在吸气冲程中吸入的都是只有空气 6．（24-25九上·山东烟台经开区·期末）（多选）如图甲是某仿真发动机小汽车，点燃发动机的酒精炉后，发动机会使车运动起来，从网上了解到甲、乙两款仿真发动机小汽车的能量数据如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．发动机工作过程将酒精的化学能最终转化为小汽车的机械能 B．酒精燃尽后，酒精所产生的能量消失了 C．要想提高发动机热效率，可以让发动机工作时间更长时间 D．由图乙的参数可知，应选择热效率更高的甲款仿真发动机小汽车 7．（24-25九上·山东青岛市北区·期末）（多选）在试管内装适量的水，用瓶塞塞住瓶口，用酒精灯加热一段时间后，瓶塞被推出，同时瓶口出现“白气”，如图甲所示。下列说法错误的是（　　） A．用酒精灯加热是通过做功的方式改变瓶内气体的内能 B．酒精灯燃烧越充分，酒精的热值越大 C．瓶塞被推出时，瓶内空气温度降低，内能减少 D．瓶塞被推出的过程与图乙汽油机所示冲程的能量转化相同 8．（24-25九上·山东济南·期末）（多选）我国古代劳动人民的生活生产中蕴含着丰富的物理知识，下列说法正确的是（    ） A．图甲：司南，勺柄指南，利用了地磁场对磁勺（天然磁石制成）的作用 B．图乙：铸釜，匠人将铁水倒入范（模具）中固结成型，凝固过程中要吸收热量 C．图丙：透火焙干，利用烤火的墙面使湿纸张快速变干，是因为液体温度越高蒸发越快 D．图丁：走马灯，利用蜡烛燃烧产生热气流推动叶轮转动，其原理与内燃机的做功冲程相同 9．（24-25九上·山东滨州沾化区·期末）（多选）火药是中国四大发明之一，《天工开物》中有记载：“红夷炮铸铁为之，身长丈许，用以守城。中藏铁弹并火药数斗，飞激二里，膺其锋者为齑粉”。下列说法正确的是（　　） A．火药燃烧时可将火药的内能转化为化学能 B．燃气推动铁弹在炮膛中运动时将内能转化为机械能 C．燃气推动铁弹出膛的过程类似于内燃机的压缩冲程 D．铁弹发射后空气中弥漫着火药味属于扩散现象 10．（24-25九上·山东威海文登·期末）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，则此汽油机每秒钟完成_______个冲程。汽车散热器常用水作为冷却剂，当散热器散热时，通过_______方式改变了水的内能。 地 城 考点02 热值的概念和计算 11．（24-25九上·山东滨州沾化区·期末）关于燃料及其热值，下列说法正确的是（　　） A．热值指的是燃料燃烧放出的热量与其质量之比 B．燃料在完全燃烧时，它的热值最大 C．燃料燃烧时放出的热量一定比计算值小 D．燃料燃烧时的温度越高，放出的热量越多 12．（24-25九上·山东济宁梁山·期末）2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后，将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是（　　） A．火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的比热容 B．火箭上升时外壳温度升高，所含热量增多 C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似 D．火箭发射升空的过程中，燃料燃烧产生的内能一部分转化为了火箭的机械能 13．（24-25九上·山东烟台龙口·期末）用如图1所示的同一个实验装置分别加热质量均为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的图像（如图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝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＝4.2×103J/(kg·℃)，则下列说法正确的是（　　） A．c乙＝2.4×103J/(kg·℃) B．乙液体是水 C．酒精完全燃烧放出的热量为1.2×108J D．0~8min乙吸收的热量为3.36×104J 14．（24-25九上·山东威海文登·期末）（多选）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失，燃料点燃直至完全燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图象如图丁所示。以下判断正确的是（　　） A．液体 b的比热容是液体a的两倍 B．燃料1的热值大于燃料2的热值 C．燃料燃完全尽时乙中液体a吸收的热量大于丙中液体b吸收的热量 D．0-t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等 15．（24-25九上·山东泰安宁阳·期末）2023年5月30日9时31分“神舟十六号”飞船发射的过程中，当火箭在大气层中飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会增大，这是通过___________的方式来改变火箭内能的；火箭用液态氢做燃料是因为液态氢的热值大，若液态氢的热值为1.4 ×108J/kg，则100kg液态氢完全燃烧放出的热量是___________J。 16．（24-25九上·山东济宁曲阜·期末）2024 年10 月 30日，神舟十九号载人飞船在“长征二号·F”火箭的托举下进入太空，神舟十九号载人飞船入轨后，采用了自主快速交会对接模式，成功与空间站天和核心舱对接。“长征二号·F”火箭之所以使用新型高能燃料偏二甲肼（C2H8N2），是因为该燃料具有较大的___________；飞船能与空间站自主快速交会对接，是依靠___________ 传递信息的。 17．（24-25九上·山东泰安岱岳区·期末）小明家使用天然气热水器烧水，已知烧水前天然气表的示数为2365.95m3，烧水后变为2366.05m3，天然气的热值为，则这些天然气完全燃烧放出的热量为______ J。 地 城 考点03 能量的转化和守恒 18．（24-25九上·山东青岛市北区·期末）关于能量的转化和转移，下列说法中正确的是（　　） A．电动汽车充电时，将化学能转化为电能 B．煤炭燃烧时，将化学能转化为内能 C．摩擦起电是把电能转化为机械能 D．电风扇工作时将机械能转化为电能 19．（24-25九上·山东泰安宁阳·期末）物理与生活密切相关，下列现象与其物理知识对应正确的是（　　） ①用冰块给发热病人降温——冰块的内能为零   ②灶台下木柴燃烧——化学能转化为内能 ③水蒸气把锅盖顶起——内能转化为机械能     ④用热水袋取暖——利用热传递改变物体内能 A．只有①④正确 B．只有②③④正确 C．只有②③正确 D．①②③④都正确 20．（24-25九上·山东济南·期末）下列现象中机械能转化为内能的是（    ） A．用电暖器取暖 B．晾晒棉被 C．用煤气灶烧水 D．钻木取火 21．（24-25九上·山东德州陵城·期末）在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力。“水火箭”飞出后，瓶内气体内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），在整个过程中，能量总量是_____的。 22．（24-25九上·山东济南·期末）小明为了比较新能源电动汽车和传统燃油汽车的动力来源，总结了如图所示的思维导图。请将思维导图中①②部分的内容填写到相应位置。 ①______；②______。 地 城 考点04 能量、热值、热效率的综合计算 23．（24-25九上·山东聊城阳谷四校联考·期末）济南市现有垃圾焚烧发电厂共5座，据有关资料，济南全市日均产生生活垃圾近7000吨，将这7000吨垃圾完全燃烧后可产生约的热量，将产生的热量用于发电，日均发电量可达210万度，基本实现原生垃圾“零填埋”。求：生活垃圾的平均热值？ 24．（24-25九上·山东烟台经开区·期末）在某热学实验中，小明在烧杯中放入100g的碎冰，试管中放入20g的碎冰，实验过程中。A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示，其中实线部分为A温度计随时间变化的图像，假设烧杯和试管中的冰（或水）在整个实验过程中质量不变且每分钟吸收的热量恒定不变c水=4.2×103J/（kg•℃），冰的比热容为c冰=2.1×103J/（kg•℃），酒精的热值为q酒精=3.0×107J/kg，求： (1)烧杯中的冰0~4min过程中吸收的热量； (2)烧杯中的水在第14min时的温度； (3)如果在2min﹣4min过程中消耗0.08g的酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量有10%间接地被试管中的冰吸收，则试管中的冰在熔化过程中吸收的热量。 25．（24-25九上·山东聊城阳谷四校联考·期末）小华尝试估测家中所使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40kg，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是，热水器输出热水的温度为，注水前天然气表的示数是，注水后变为，天然气的热值为。求： (1)将40L自来水加热至输出温度需要的热量Q； (2)该热水器的热效率。 26．（24-25九上·山东潍坊·期末）某种晶体在熔化时变成同温度的液体所吸收的热量与其质量的比值叫作这种晶体的熔化热，用字母λ表示。现将质量为1kg初温为-20℃的冰块用天然气灶加热，其温度随加热时间变化的关系图线如图所示。已知CD段加热时间是AB段的两倍，相同时间内冰和水吸收热量相同，水的比热容为，天然气的热值为。若BC段消耗的天然气体积为21dm3，天然气灶效率为40%，求： (1)CD段水吸收的热量； (2)冰的比热容； (3)冰的熔化热。 27．（24-25九上·山东临沂兰山·期末）2024年，国产新能源汽车强势崛起，以技术先进、功能丰富、性价比高等优点备受消费者青睐。小乐家借国家“汽车以旧换新补贴政策”的东风，换购了一辆“可油、可电”的新能源汽车，图甲是该车的主要部件结构图； (1)该车具有动能回收功能，在刹车或减速时，利用车身动能带动线圈切割磁感线发电，并把电能储存到蓄电池里，从而起到节能的作用。该过程中：发电原理是_______；蓄电池在电路中相当于________（选填“电源”或“用电器”）。在某段行程中，通过该系统回收了4.6kW·h的电能，若这些能量由汽油发动机燃烧汽油来提供，则至少需要燃烧热值为4.6×107J/kg的汽油________kg； (2)图乙所示是新能源汽车充电的场景，图中显示充电线很粗，这是为了_________（选填“增大”或“减小”）导线电阻。小乐家的汽车有两种充电模式可供选择，相关信息如下表所示，现需要把蓄电池电量从30%充电到80%，从节省充电时间的角度考虑，应选择模式_________（选填“一”或“二”），在该模式下，所需充电时间为_________h； 蓄电池容量 38kW·h 充电模式 适用范围 充电电压 充电电流 一 公共充电桩 380V 100A 二 家用充电桩 220V 30A (3)如图乙所示，该车后视镜内部镶嵌了电热丝，使镜片具有防雾、除霜的功能。这是利用了电流的_________效应，并通过__________（选填“做功”或“热传递”）的方式来增大镜片内能、升高镜片温度，使水蒸气遇到镜片后不能__________（选填“吸收”或“放出”）热量，也就无法起雾或结霜，以保障行车安全。若通过电热丝的电流为0.5A，电热丝阻值为24Ω，则1min内电流在该电热丝上产生的热量是____________J。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $