2026-2027学年人教版物理九年级上学期期中专项练习二 内能的利用

期中专项练习二 内能的利用 目录 知识点1：能量的转移与转化 1 知识点2：汽油机与采油机的构造及其工作过程 2 知识点3：热值的概念及其计算 3 知识点4：比较不同燃料的热值（实验题） 5 知识点5：加热效率（计算题） 6 知识点6：热机效率（计算题） 7 知识点1：能量的转移与转化 1．下列过程主要发生能量转移的是（     ） A．双手摩擦生热 B．泡热水取暖 C．利用核电站发电 D．用电灯照明 2．下列事例中，把机械能转化成物体内能的是（     ） A．用酒精灯加热烧杯里的水 B．用电饭锅做饭 C．点燃的爆竹升到空中 D．用打气筒打气，筒壁会发热 3．下列关于能量转化的说法中正确的是（     ） A．洗衣机工作时，机械能主要转化为电能 B．手机电池充电时主要是将电能转化为化学能 C．绿色植物的光合作用将光能转化为内能 D．太阳能电池板工作时将太阳能转化为化学能 4．有人设想了一种永动机，它通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作（如图所示），下列说法正确的是（     ） A．水从高处流下冲击叶片转动，水的动能转化为叶片的重力势能 B．使用此装置用抽水机抽到高处的水量多于从高处流下的水量 C．整个装置由于摩擦产生内能，机械能会减少 D．随着科技的进步和发展，设想的永动机是可以制造出来的 知识点2：汽油机与采油机的构造及其工作过程 5．下图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是（     ） A．四个冲程的顺序应该是乙→甲→丁→丙 B．乙冲程吸进来的是空气 C．丁冲程将内能转化为机械能 D．甲冲程将内能转化为机械能 6．关于汽油机与柴油机，下列说法正确的是（     ） A．汽油机的火花塞可以用柴油机的喷油嘴代替 B．柴油机和汽油机在吸气冲程中，吸入气缸的都是空气 C．在做功冲程中，发生的能量转化为机械能转化为内能 D．汽油机和柴油机在一个工作循环中都是对外做功1次 7．如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图。 (1)这种内燃机是________（选填“汽油机”或“柴油机”）。 (2)它在吸气冲程吸入的物质是________。 (3)该内燃机的飞轮转速为，则其1s内对外做功________次。 8．某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设置，即可实现24小时无人值守自动作业。该插秧机使用单缸四冲程内燃机，如果该内燃机工作时飞轮的转速是30r/s，则内燃机1min对外做功_______________次。若该插秧机的发动机在吸气冲程只吸入空气，则该插秧机的发动机是_________________（选填“汽油”或“柴油”）机。 9．2024年4月，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了内燃机热效率的世界纪录。若某单缸柴油机在1s内做功20次，则1s内完成___________个冲程，飞轮的转速为___________r/min。 10． 一柴油机的转速是，它1分钟对外做功________________________次，完成________________________次吸气冲程，它完成吸气冲程时，吸入汽缸里的物质是________________________。飞轮只有在做功冲程中是由于做功而转动，其他冲程靠飞轮的________________________来完成。 知识点3：热值的概念及其计算 11．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（     ） A．燃料的热值与质量和燃烧状态无关 B．燃料完全燃烧时，它的热值最大 C．没有燃烧的燃料，热值等于零 D．一瓶煤油用去一半，剩余煤油热值将减小 12．关于下表中一些燃料的热值，下列说法正确的是（     ） 燃料 热值 燃料 热值 焦炭 柴油 酒精 汽油 A．不同燃料的热值一定不同 B．2kg的焦炭的热值是 C．柴油燃烧越充分，柴油的热值就越大 D．酒精完全燃烧放出的热量可能小于汽油完全燃烧放出的热量 13．如图是甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像，则下列分析正确的是（     ） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多 C．完全燃烧甲、乙两种燃料，在加热效率相同的情况下，加热同一锅水至沸腾，所需乙燃料的质量更小 D．使用甲燃料的热机效率一定高，但是热机效率肯定小于100% 14．酒精的热值是，200g酒精完全燃烧放出的热量是________；一瓶酒精用去一半，剩下一半的热值是________。 15．在探究热机工作原理的课堂上，同学们用酒精作为燃料制作了一个简易的热机模型。该模型工作了一段时间后，共消耗了10g的酒精。假设这些酒精完全燃烧，能释放出______J的热量。（已知酒精的热值为） 知识点4：比较不同燃料的热值（实验题） 16．扬扬同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，他组装了如图所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如表： 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 花生油 25 34 (1)为了保证结论可靠，实验中还应控制煤油和花生油的________相同； (2)实验过程中，应让燃料_______________（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”），燃料燃烧过程中，把燃料的________能转化为内能； (3)通过比较___________________（选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来判断两种燃料放出热量的多少； (4)分析可知：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是_____________； (5)扬扬实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中油的质量，计算出水吸收的热量并以此计算出煤油和花生油的热值，他的计算结果___________。（选填“偏大”“准确”或“偏小”） 17．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，烧杯内的液体质量也相同。 (1)对比甲和丙两个装置图，若加热相同时间，说明吸收热量相同。这种实验方法叫做________________________。 (2)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________________________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来得出结论。 (3)根据实验测得的数据，分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图丁所示，若加热过程中无热量损失，则a、b两种液体的比热容之比________________________。 知识点5：加热效率（计算题） 18．若可燃冰的热值为，完全燃烧的可燃冰可放出的热量是___________J，这些热量有60%被水吸收，可把___________的水从20℃加热到80℃。水的比热容为 19．将质量为1 kg、初始温度为45℃的一壶水加热到95℃，需要吸收________J的热量，加热过程需要燃烧0.01 m3的天然气，则天然气的加热效率为________%。[天然气的热值取4.2×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）]。 20．用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。已知水的比热容是，煤气的热值为，求： (1)水吸收的热量； (2)煤气完全燃烧放出的热量； (3)煤气灶烧水的效率。 21．如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。锅内水的质量为，水的初温为，当水刚好烧开时（标准大气压），共消耗了的天然气。已知水的比热容为，天然气的热值为，求： (1)0.06 m3天然气完全燃烧放出的热量； (2)锅内水吸收的热量； (3)该燃气灶烧水的热效率。 知识点6：热机效率（计算题） 22．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，该柴油机1s对外做功________次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是________J。 23．某汽车发动机的效率为30%，完全燃烧4kg汽油（汽油的热值为J/kg），能输出有用功___J；若汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为N，这些有用功能使汽车行驶___m。 24．2020年2月17日，两张“运-20机票”在微信朋友圈刷屏，“运-20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞，若运-20在高空中飞行时在恒定的推力F的作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求： (1)4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量； (2)该飞机发动机的效率。 25．我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表： 速度v/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力f/N 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为。求： (1)飞机发动机完全燃烧10t燃油放出的热量； (2)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少km? (3)当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少W? 26．一辆燃油汽车以的速度匀速行驶时发动机的输出功率为，若其行驶了，消耗燃油，已知燃油密度为，热值为。求 (1)汽车的牵引力为多少N？ (2)发动机的效率多少？ 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．B 【详解】能量转移的判断依据为能量种类不发生改变，能量转化的判断依据为能量种类发生改变。 A．双手摩擦生热，机械能转化为内能，能量种类改变，属于能量转化，故A不符合题意； B．泡热水取暖，内能从热水转移到人体，能量种类不变，属于能量转移，故B符合题意； C．核电站发电，核能最终转化为电能，能量种类改变，属于能量转化，故C不符合题意； D．电灯照明，电能转化为光能和内能，能量种类改变，属于能量转化，故D不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】A．用酒精灯加热水，是通过热传递的方式将火焰的内能转移到水中，不存在机械能向内能的转化，故A不符合题意； B．电饭锅做饭时消耗电能，得到内能，是电能转化为内能，故B不符合题意； C．爆竹升空时，火药燃烧释放的内能推动爆竹运动，是内能转化为爆竹的机械能，故C不符合题意； D．用打气筒打气时，人推动活塞压缩筒内空气，同时活塞和筒壁摩擦，消耗了人的机械能，最终使筒壁温度升高、内能增大，属于机械能转化为内能，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．洗衣机为用电器，工作时消耗电能，主要获得机械能，是电能转化为机械能，故A错误； B．手机电池充电时，消耗电能，将能量以化学能形式储存，主要是电能转化为化学能，故B正确； C．绿色植物光合作用将光能转化为化学能储存在有机物中，不是内能，故C错误； D．太阳能电池板工作时将太阳能直接转化为电能，不是化学能，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．水从高处流下冲击叶片转动，水的重力势能转化为动能，再转化为叶片的动能，故A错误； B．根据能量守恒定律，装置运转过程中由于摩擦产生内能，机械能减少，抽到高处的水量少于从高处流下的水量，故B错误； C．整个装置由于摩擦产生内能，机械能转化为内能，机械能会减少，故C正确； D．永动机违背能量守恒定律，不可能制造出来，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．甲图两气门关闭、火花塞点火、活塞下行，为做功冲程；乙图进气门打开、活塞下行，为吸气冲程；丙图排气门打开、活塞上行，为排气冲程；丁图两气门关闭、活塞上行，为压缩冲程。正确顺序为乙→丁→甲→丙，故A错误； B．汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故B错误； C．丁为压缩冲程，将机械能转化为内能，故C错误； D．甲为做功冲程，将内能转化为机械能，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．汽油机为点燃式，依靠火花塞产生电火花引燃燃料，柴油机为压燃式，喷油嘴仅用于喷入柴油，二者功能不同不可替代，故A错误； B．汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油与空气的混合物，仅柴油机吸气冲程吸入空气，故B错误； C．做功冲程中的能量转化为内能转化为机械能，故C错误； D．四冲程汽油机与柴油机的一个工作循环均包含四个冲程，仅做功冲程对外做功1次，故D正确。 故选D。 7．(1)柴油机 (2)空气 (3)30 【详解】（1）图中内燃机气缸顶部标注有喷油嘴，因此属于柴油机。 （2）柴油机在吸气冲程中只吸入空气，在后续压缩冲程末才通过喷油嘴向气缸内喷入柴油。 （3）四冲程内燃机的飞轮转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次。已知内燃机的飞轮转速为3600r/min，即60r/s，说明该内燃机的飞轮1s转60圈，则1s内对外做功30次。 8． 900 柴油 【详解】1min内飞轮转动的总转数为 因单缸四冲程内燃机每2转对外做功1次，故1min对外做功 汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物，柴油机吸气冲程仅吸入空气，故该发动机为柴油机。 9． 80 2400/ 【详解】由四冲程柴油机工作规律可知，每对外做功1次，完成4个冲程，飞轮转动2周。1s内完成的冲程数为 飞轮的转速为 10． 1500 1500 空气 惯性 【详解】因四冲程柴油机一个工作循环飞轮转动2圈，对外做功1次，完成1次吸气冲程，故1分钟对外做功次数为次，完成吸气冲程次数也为1500次； 柴油机吸气冲程吸入汽缸的物质为空气，除做功冲程外其余冲程依靠飞轮的惯性完成。 11．A 【详解】热值是燃料的固有特性，仅与燃料种类有关，与燃料的质量、燃烧状态、是否燃烧均无关。故选A。 12．D 【详解】A．由表格可知焦炭和酒精热值相同，不同燃料热值可能相同，故A错误； B．热值是燃料固有特性，与质量无关，2kg焦炭热值仍为，故B错误； C．热值仅与燃料种类有关，与燃烧充分程度无关，故C错误； D．燃料完全燃烧放热公式为，当酒精质量远小于汽油质量时，酒精完全燃烧放出的热量小于汽油完全燃烧放出的热量，该情况可能存在，故D正确。 故选D。 13．B 【详解】AB．由图像可知，相同质量的燃料完全燃烧，甲放出的热量 大于乙放出的热量 ，由 可知 ，故A错误，B正确； C．加热同一锅水至沸腾，水吸收的热量 相同，若热效率相同，燃料完全燃烧放出的热量 相同，由 且 可知，所需乙燃料的质量更大，故C错误； D．热机效率 ，与燃料热值无关，使用甲燃料的热机效率不一定高，故D错误。 故选 B。 14． 【详解】酒精完全燃烧放出的热量为 因热值是燃料的固有属性，与燃料质量无关，故剩余酒精的热值不变。 15． 【详解】由燃料完全燃烧放热公式可得，酒精完全燃烧释放的热量为 16．(1)质量 (2) 全部燃烧 化学 (3)温度计上升的示数 (4)煤油 (5)偏小 【详解】（1）本实验目的是比较煤油和花生油的热值，根据，要比较不同燃料的热值，需要控制两种燃料的质量相等，只改变燃料种类，同时还要控制烧杯内水的质量、初温相同。 （2）实验中应让燃料全部燃烧，这样才能保证参与放热的燃料质量一致，方便后续根据水升温情况比较放热多少，如果只燃烧相同时间，无法保证两种燃料烧掉的质量相同；燃料储存着化学能，燃烧过程是将燃料的化学能转化为内能。 （3）两个烧杯中水的质量、初温都相同，水吸收热量越多，温度升高量就越大。燃料放出的热量越多，水吸热越多，温度计示数上升越多，因此通过温度计上升的示数来反映燃料放出热量多少。 （4）由表格数据可知，煤油加热水，水温从升高到，水温升高 花生油加热水，水温从升高到，水温升高 水质量相同，由可知，煤油加热时水吸收热量更多，说明相同质量的煤油和花生油，煤油完全燃烧放出热量更多，因此煤油的热值更大。 （5）燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中，或被烧杯吸收，水吸收的热量小于燃料燃烧实际放出的热量。用代替计算热值，根据可知，计算得到的结果会偏小。 17．(1)转换法 (2)温度计示数 (3)2:1 【详解】（1）甲和丙装置的加热燃料完全相同，相同时间内放出的热量相等，实验将不易直接测量的液体吸收热量的多少，转换为容易观测的加热时长来判断，这种将抽象、不易观测的物理量转化为直观易测物理量的实验方法叫做转换法。 （2）比较两种燃料的热值时，需要控制烧杯内的液体种类、质量完全相同，让质量相等的不同燃料完全燃烧，燃料释放的热量越多，烧杯内相同液体升温就越明显，因此通过比较温度计的示数变化，就能对比燃料的热值大小。 （3）由图丁可知，初始温度都为，加热5min后（无热量损失，说明a、b吸收的热量相等），a的末温为，温度变化量 b的末温为，温度变化量 根据，已知两种液体质量相等、吸收热量相等，因此比热容之比 18． 【详解】可燃冰完全燃烧放出的热量为 水吸收的热量为 加热水的质量为 19． 50 【详解】水吸收的热量为 天然气完全燃烧放出的热量为 天然气的加热效率为 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量 （2）煤气质量 煤气完全燃烧放出的热量 （3）煤气灶烧水效率 21．(1) (2) (3) 【详解】（1）的天然气完全燃烧放出的热量为 （2）标准大气压下，水的沸点为，锅内水吸收的热量为 （3）该燃气灶烧水的热效率为 22． 30 【详解】1s内飞轮转数 因四冲程柴油机每2转对外做功1次，故1s对外做功次数为次。 柴油完全燃烧释放的总热量 转化得到的机械能 23． 4000/ 【详解】汽油完全燃烧放出的总热量为 输出的有用功为 因汽车匀速行驶，故牵引力 由可知，汽车行驶的距离为 24．(1) (2)60% 【详解】（1）航空煤油完全燃烧放出的热量 （2）时间 发动机做的有用功 该飞机发动机的效率 25．(1) (2) (3) 【详解】（1）燃油完全燃烧放出热量 （2）发动机转化得到的有用机械能 查表得速度为500m/s时，飞机受到的阻力；飞机匀速巡航时牵引力与阻力二力平衡，即 根据功的公式得，航程 （3）查表得速度为400m/s时，阻力，匀速巡航时牵引力 发动机输出功率 26．(1) (2) 【详解】（1）发动机输出功率 行驶速度 根据 可知汽车的牵引力 （2）行驶时间 有用功 燃油体积 燃油质量 燃油完全燃烧放出的总热量 发动机的效率 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $