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内能的利用 章末综合检闯关题 2025-2026学年
上学期初中物理人教版(2024)九年级全一册
一、单选题
1.端午节,小梅随爸爸妈妈开车先去加油,随后回老家看望爷爷奶奶。下列说法正确的是( )
A.刚一进门,粽香扑鼻而来,表明分子在不停地做无规则运动
B.水常作为汽车发动机冷却剂,是因为水的热值大
C.小汽车内燃机的压缩冲程,将内能转化为机械能
D.小汽车内燃机的曲轴转动一周,对外做功一次
2.有关汽油机和柴油机的异同,下列说法错误的是( )
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机一般用于大型、重型机械,汽油机一般用于轻型、小型机械
C.吸气冲程,汽油机吸入的只有空气,柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
D.柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高
3.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验,关于这两个实验,下列说法正确的是( )
A.研究对象都是容器中被加热的物体
B.乙图是通过温度计示数的变化来比较燃料燃烧放出热量的多少
C.甲乙两实验中都要控制燃料的质量相同、被加热物体的质量相同
D.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和秒表
4.下列关于热机和热值的说法正确的是( )
A.没有燃烧的燃料,热值为0 B.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
C.热机消耗的燃料越少,效率一定越高 D.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
5.用图装置给水壶的水加热一段时间后,燃料燃烧放出的热量为8.4×105J,水吸收的热量为6.0×105J,炉具内的液体燃料减少了0.02kg,若这0.02kg的燃料完全燃烧,可以释放的热量为9×105J,则该液体燃料的热值是( )
A.2.4×105J/kg B.2.4×107J/kg
C.4.5×107J/kg D.3×107J/kg
6.2023年11月9日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙型运载火箭,成功将中星6E卫星送入预定轨道,下列说法正确的是( )
A.火箭的发动机的效率最高可达到100%
B.使燃料燃烧更充分可以提高热机效率
C.使燃料燃烧更充分可以提高燃料的热值
D.火箭飞入太空后,太空温度很低,其内能为零
7.兰州市去年拔掉140户企事业单位的燃油小锅炉,并入热网集中供热,这种做法不可以( )
A.提高燃料的热值 B.减少大气污染,有利于环境保护
C.节约能源 D.使燃料尽可能的完全燃烧
8.下列关于“热机”的说法,正确的是
A.热机排出的尾气没有内能 B.热机的大量使用会造成环境污染
C.热机都是使用汽油作燃料 D.通过技术改进,热机效率可达100%
9.乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源,能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的性能,还减少有害气体的排放。乙醇汽油热值约,某汽车发动机的能量流向图如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该车发动机的效率为27%
B.0.1kg的乙醇汽油燃烧一定能够释放的能量
C.利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径
D.发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
10.某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了1h,消耗汽油5.6kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg,在此过程中,下列说法正确的是( )
①汽车通过的路程为72000m
②牵引力做功的功率为24000W
③汽油完全燃烧放出的热量为2.576×107J
④汽车发动机的效率为33.54%
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有①②④正确 D.只有②③正确
二、填空题
11.能量守恒定律的内容:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式 为其他形式,或者从一个物体 到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的 保不变。这就是能量守恒定律。
12.用两块铜片、热电偶、电动机(带风扇)组成一个电路,铜片1插在热水中,铜片2放在空气中,如图所示,半分钟左右风扇发生转动,这就是温差发电现象。温差发电的实质是 能转化为 能。温差发电 (选填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律。
13.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,其中获得动力的冲程是 ,一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是,则汽油机每秒钟完成 个冲程,对外做功 次。
14.宁夏的能源储备充足,煤炭、风能、太阳能等多种能源富集互补,是全国首个新能源综合示范区,新能源利用率超过95%,居西北第一,同时水和天然气价格也相对低廉。
(1)小峰家常用天然气烧水。水烧沸腾时,壶盖不断向上跳动,此过程中能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同;
(2)在标准大气压下用天然气把一壶2kg的水从25℃加热至刚沸腾时,水吸收了多少的热量;[]
(3)若燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,则烧开(2)中的那壶水至少需要燃烧多少天然气? (天然气热值为,设天然气完全燃烧)
15.在标准大气压下,使用煤气灶将2kg水从加热到沸腾,水吸收的热量是 J,该煤气灶烧水的效率是80%,此过程需要完全燃烧 kg的煤气。( ,)
16.内燃机是用燃料燃烧的内能来做功的。图甲中问号部分的能量是表示 热量。如图所示的设计是上面水箱里的水冲到叶轮上,带动水泵旋转把下面水箱的水又抽到上面水箱中,从而实现了能量的转化和守恒。这样的设计 实现(填“能”或“不能”)。
三、计算题
17.用天然气烧水,燃烧0.5m3的天然气使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容,天然气的热值,求:
(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(2)水吸收的热量Q吸;
(3)天然气灶的效率。
18.2024年11月17日,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想号”(如图所示)在广东广州正式入列。作为我国深海探测关键技术装备领域的重大突破,“梦想号”大洋钻探船承担着深海资源勘探、大洋科学钻探和深远海科学考察等多项使命。“梦想”号满载排水量为42600t,具备海域11000米的钻探能力,世界领先。(g取10N/kg)。请根据上述素材,回答下列问题:
燃料 热值/()
可燃冰
煤
(1)求“梦想”号满载时受到的浮力;
(2)求钻探系统的钻头在海域3000m深处受到海水的压强;(取)
(3)钻探船一次在某3000米深海域开采可燃冰,求这些可燃冰的质量。(取)
(4)若可燃冰的燃烧效率为90%,煤的燃烧效率为45%,那么这次开采的可燃冰相当于为我们国家节约了多少质量的煤?
四、实验题
19.小王学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 (选填“由下而上”或“由上而下”);
(2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应保持 ;
(3)实验数据记录如下表:
燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值。J·kg-1
酒精 15 35 2.4×106
碎纸片 15 25 ?
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是 J/kg;
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 (选填“大”或“小”),这是因为 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B D C B A B C C
1.A
【详解】A.能闻到粽香,是分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中被闻到,故A正确;
B.水作冷却剂是因为水的比热容大,不是热值大,故B错误;
C.内燃机压缩冲程是机械能转化为内能,故C错误;
D.内燃机一个工作循环曲轴转两周,对外做功一次,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】A.柴油机和汽油机都属于内燃机,汽油机与柴油机使用的燃料不同,柴油机使用柴油,汽油机使用汽油,故A正确,不符合题意;
BD.柴油机属于压燃式,压缩冲程末的温度比汽油机高,燃料燃烧更完全,效率比汽油机高,所以柴油机一般用于大型、重型机械,汽油机一般用于轻型、小型机械,故BD正确,不符合题意;
C.工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气,故C错误,符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.甲图中研究对象是水和沙子,乙图中研究对象是酒精和碎纸片,故A错误;
B.甲图是比较水和沙子的吸热能力,通过加热时间来反映物体吸收热量的多少;乙图是比较酒精和碎纸片热值的大小,通过温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少,故B正确;
C.甲图中实验需要燃烧相同的燃料,但质量不用相同,加热物体的质量相同,乙图中实验相同质量的不同燃料,让水的质量相同,故C错误;
D.乙图中实验不需要秒表,让燃料燃烧干净,比较水升高的温度,故D错误。
故选B。
4.D
【详解】AB.热值是燃料的属性,与燃料是否燃烧,是否完全燃烧、质量等因素无关,所以没有燃烧的燃料,热值不为0,使燃料燃烧更充分,燃料的热值不变,故AB错误;
C.效率指的是用于做有用功的能量占燃料燃烧放出热量的百分比,热机消耗的燃料越少,效率不一定越高,故C错误;
D.使燃料燃烧更充分,燃料的利用率变高,热机效率变高,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】由Q放=mq可知该液体燃料的热值
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】A.火箭的发动机属于热机的一种,其工作时存在热量损失,热机的效率不可能达到100%,故A错误;
B.使燃料燃烧更充分可放出更多热量,则有更多的能量用来做有用功,因此可以提高热机效率,故B正确;
C.热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧程度等无关,故C错误;
D.一切物体都具有内能,火箭飞入太空后,太空温度很低,但是其内能不为零,故D错误。
故选B。
7.A
【详解】关掉燃油小锅炉、集中供热,可以使燃料尽可能的完全燃烧、节约能源,减少大气污染、有利于环境保护;但这样做不会提高燃料的热值,因为热值是燃料的一种性质,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、是否充分燃烧无关,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.B
【详解】A. 一切物体在任何温度下都有内能,所以热机排放的尾气也有内能.A说法不正确;B. 热机工作时,燃料燃烧放出的废气会造成环境污染,所以热机的大量使用会造成环境污染.B说法正确;C. 热机中煤炭、汽油、柴油、天然气、氢气等燃料都可使用.C说法不正确;D. 热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量,所以热机的效率很低,不能达到100%.D说法不正确.故选B.
【点睛】(1)一切物体在任何温度下都有内能.(2)热机工作时,燃料燃烧放出的废气会对环境造成很大的危害.(3)热机中可用煤炭、汽油、柴油、天然气、氢气等各种燃料.(4)热机工作时废气带走大部分能量、克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失等,所以热机的效率较低.
9.C
【详解】A.该车发动机的效率为
故A错误;
B.0.1kg的乙醇汽油完全燃烧时释放的能量为
若不能完全燃烧,放出的热量比少,故B错误;
C.废气的温度很高,废气的排放会带走很多热量,摩擦生热也会使能量损耗,利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径,故C正确;
D.发动机压缩冲程把机械能转化为内能,故D错误。
故选C。
10.C
【详解】①汽车的速度为
v=72km/h=20m/s
根据可知,汽车通过的路程为
s=vt=20m/s×3600s=72000m
故①正确;
②汽车在水平面上做匀速直线运动,受到的牵引力好摩擦力是一对平衡力,则
F=f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N
牵引力做功的功率为
故②正确;
③则消耗的燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=4.6×107J/kg×5.6kg=2.576×108J
故③错误;
④汽车牵引力做的功为
W=Fs=1200N×72000m=8.64×107J
汽车发动机的效率为
故④正确。
故选C。
11. 转化 转移 总量
【详解】[1][2][3]能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保不变,这就是能量守恒定律。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,它揭示了各种形式能量之间的联系。
12. 内 电 遵守
【详解】[1][2]温差发电的实质是消耗内能,产生电能,故温差发电的实质是将内能转化为电能。
[3]在自然界中,能量不会无故消失,也不会凭空产生,仅仅是从内能转化为电能,遵守能量守恒定律。
13. 做功冲程 40 10
【详解】[1]在汽油机一个工作循环的四个冲程中,获得动力的冲程是做功冲程,将高温高压的燃料点燃,燃烧形成高温高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能。
[2][3]汽油机完成1个工作循环,完成四个冲程,飞轮转2转,对外做功1次
1200r/min=20r/s
即每秒完成10个工作循环,完成40个冲程,对外做功10次。
14. 做功 0.0375m3
【详解】(1)[1]水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,这与汽油机的做功冲程的能量转化相同,在汽油机的做功冲程中,是将燃气的内能转化为活塞的机械能。
(2)[2]在标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,水吸收的热量
(3)[3]由可得,天然气完全燃烧放出的热量
由可得,需要天然气的体积
15. 6.72×10 0.02
【详解】[1]水吸收的热量
[2]该煤气灶烧水的效率是80%,根据可得需要完全燃烧煤气放出的热量
所以需要完全燃烧煤气的质量
16. 高温废气带走的 不能
【详解】[1]内燃机在工作过程中,有很大一部分能量以热量的形式散发到空气中,用来做有用功的能量只占总能量的一部分,故图中燃料的内能为总能量,有用机械能是有用能量,所以问号部分的能量表示散发热量。
[2]图乙中的设计不消耗能量的机器对外做功违背了能量的转化和守恒定律,而且任何机械都要损耗一部分能量,故这样的设计不能实现。
17.(1)3.5×107J
(2)2.1×107J
(3)60%
【详解】(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量为
(2)水吸收的热量为
(3)天然气灶的效率为
18.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)“梦想”号满载时受到的浮力
(2)钻头受到海水的压强为
(3)这些可燃冰的质量为
(4)可燃冰完全燃烧放出的热量为
实际利用的热量
煤的质量为
19. 由下而上 相同 小 存在热损失或者燃料没有完全燃烧
【详解】(1)[1]在安装实验装置的时候,为了便于调节,应该由下往上安装。
(2)[2]为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少,必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同。
(3)[3]相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高
35℃-15℃=20℃
碎纸片燃烧放出的热量可以使相同质量的水的温度升高
25℃-15℃=10℃
水吸收热量分别是酒精和纸片燃烧释放的,由可知燃烧相同质量的酒精和纸片,酒精放出的热量是纸片的两倍,再由可知酒精的热值是碎纸片的2倍,所以碎纸片的热值为1.2×106J/kg。
(4)[4][5]因为烧杯、空气也吸收热量,并且燃料不可能完全燃烧,导致水吸收的热量比燃烧完全燃烧释放的能量少,即测得的Q放偏小,根据所以测得的热值会偏小。
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