人教版九年级全一册物理知识点专项练习——专题：内能的利用（word含答案解析）

九年级物理知识点专项练习——专题二：内能的利用
【专题一：热机】
【例1】如图所示是四冲程汽油机工作过程的示意图，其中压缩冲程是
【沙场点兵】
1.如图是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列判断正确的是
A. 甲图为吸气冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能
B. 乙图为压缩冲程，活塞的机械能转化为燃气的内能
C. 甲图为做功冲程，活塞的机械能转化为燃气的内能
D. 乙图为排气冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能
2.单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是
A. 压缩冲程 B. 做功冲程
C. 吸气冲程 D. 排气冲程
【专题二：热值】
【例2】某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来“探究煤油和菜籽油的热值大小关系”．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)：
(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先调整固定______的位置，再调整固定______的位置．(均选填“A”或“B”)
(2)为了保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的____、________．
(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是__________．
【沙场点兵】
1.关于燃料的热值，以下说法正确是
A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B. 0.5g汽油和2kg汽油，它们热值是一样的
C. 煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干柴放出的热量多
D. 容易燃烧的燃料，热值一定大
2.干木柴的热值是1.2×107J/kg ，表示的物理含义是________.一捆干木柴用去 后，剩余部分的热值为________ J/kg? .
3.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢气的热值为14．4×107J／kg，完全燃烧0．5kg的氢气可放出_____ J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值_____ (选填“变大”、 “变小”或“不变”）)．
4.为了比较酒精和碎纸片的热值，江涛设计了如图乙所示实验，实验中除所用两个烧杯及水的初温相同外，还有控制相同的量有：________和________．实验通过比较________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少．
【专题三：热机的效率】
【例3】一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106 J，这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到．将这些干木材放在煤炉中用来烧水，可以使8kg的水温度升高50℃，已知水的比热容为4.2×l 03 J/（kg．℃）．求：
（1）干木材的热值．
（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量．
（3）此煤炉烧水时的效率．
【沙场点兵】
1.关于热机的效率，下列说法中正确的是
A. 热机做的有用功越多，效率就一定高
B. 热机的功率大，效率就一定高
C. 热机消耗的燃料越多，效率就越低
D. 以上说法都不正确
2.飞机的喷气发动机的热机效率可高达60%，则燃料完全燃烧产生3 000 J的热量，飞机可以获得________J的机械能．
3.近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭．
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是________（对图甲A，B，C，D重新排序）；
（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功________次，D图所示的汽油机冲程是通过________的方式改变燃气内能的．除此之外通过________也可改变物体内能；
（3）图乙所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表示为η=________；
（4）现在很多地方正在使用乙醇汽油．乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．使用乙醇汽油的好处是______？（写出一条即可）
4.某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号普通轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图，请你参与讨论有关问题．

（1）根据图中的能量流向，说出该轿车行驶时有哪几个方面的能量损耗．____
（2）若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”．由图中提供的数据可知得，该轿车的能量转化效率为________．（保留三位小数）
【专题四：能量的转化与守恒】
【例4】以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是( )
A. 图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B. 图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C. 图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D. 图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
【沙场点兵】
1.市场上有一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示，它在阳光的照射下，电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意．该装置的能量转化情况是
A. 太阳能→机械能→电能 B. 太阳能→电能→机械能
C. 机械能→太阳能→电 能 D. 电能→太阳能→机械能
2.下列关于能量转化、转移现象的说法，错误的是
A. 电池充电，电能转化为化学能 B. 暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能
C. 电动机工作电能转化为机械能 D. 用热水袋取暖，内能发生了转移
3.根据能量守恒定律，判断下列说法正确的是
A. 发电机可以产生电能
B. 电动机工作时消灭了电能
C. 发电机和电动机都是转化能量的机器
D. 自然界中各种能量在不断地相互转化，人类在不断地消耗各种能量，所以总能量在不断减少
4.如图所示试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的________能转化为塞子的机械能.四冲程汽油机工作过程中的________冲程与上述能量转化过程相同.
5.随着城市的污染严重，更多的市民增强了环保意识，借此，各大车上也纷纷推出各式各样的新能源汽车，包括纯电动、混合动力汽车等．目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种新型发动机对汽车提供动力时将________?能转化为________?能．这种车与汽油机相比的优点是________?．（说出一点即可）
6.用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁由鼻子位置开始沿弧线向另一侧的最高点运动，然后再往回运动．从能量的转化和守恒的角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子？并解释原因？
九年级物理知识点专项练习——专题二：内能的利用参考答案
【专题一：热机】
【例1】如图所示是四冲程汽油机工作过程的示意图，其中压缩冲程是
【答案】B
【解析】
压缩冲程：两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体，机械能转化为内能；
A图，进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程；
B图，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；
C图，两气门关闭，燃料燃烧释放的内能推动活塞向下运动，为做功冲程；
D图，两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程．
故选D．
【沙场点兵】
1.如图是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列判断正确的是
A. 甲图为吸气冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能
B. 乙图为压缩冲程，活塞的机械能转化为燃气的内能
C. 甲图为做功冲程，活塞的机械能转化为燃气的内能
D. 乙图为排气冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能
【答案】B
【解析】
由图甲知道，两气门都关闭，活塞下行，火花塞喷出电火花，所以是做功冲程，此过程将内能转化为机械能；由图乙知道，两气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程，此过程将机械能转化为内能，故只有B正确，故选B。
2.单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是
A. 压缩冲程 B. 做功冲程
C. 吸气冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
内燃机的工作过程：在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，只有在做功冲程中使机车获得动力，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，故选B．
【专题二：热值】
【例2】某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来“探究煤油和菜籽油的热值大小关系”．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)：
(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先调整固定______的位置，再调整固定______的位置．(均选填“A”或“B”)
(2)为了保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的____、________．
(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是__________．
【答案】 (1) B (2). A (3). 质量 (4). 初温 (5). 煤油
【解析】
（1）安装实验器材时需要先固定B的位置，使能够利外焰给烧杯充分加热；然后再调整A的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；
（2）为了保证实验的可靠性，实验时应控制两套装置中水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；
（3）由表格数据可知，甲杯水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大．
【沙场点兵】
1.关于燃料的热值，以下说法正确是
A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B. 0.5g汽油和2kg汽油，它们热值是一样的
C. 煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干柴放出的热量多
D. 容易燃烧的燃料，热值一定大
【答案】B
【解析】
AB、热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量无关，故A错误，B正确；
C、煤的热值比干木柴大，根据知，放出的热量与热值和燃料的质量有关，故C错误；
D、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故D错误．
故选B．
2.干木柴的热值是1.2×107J/kg ，表示的物理含义是________.一捆干木柴用去 后，剩余部分的热值为________ J/kg? .
【答案】 (1). 干木柴完全燃烧放出的热量为 (2).
【解析】
干木柴的热值是，表示质量是干木柴完全燃烧放出的热量为；热值是物质本身的属性，不随质量的变化而改变，所以用去一部分后，剩余部分的热值不变，仍为．
3.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢气的热值为14．4×107J／kg，完全燃烧0．5kg的氢气可放出_____ J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值_____ (选填“变大”、 “变小”或“不变”）)．
【答案】7.2×107不变
【解析】
氢气的热值为14．4×107J/kg，完全燃烧0．5kg的氢气可放出Q=qm=
14．4×107J/kg×0．5kg=7．2×107J的热量；热值是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧释放热量的能力．只与燃料的种类有关，与放出热量的多少、质量和燃料的燃烧情况无关．所以，若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值不变．
4.为了比较酒精和碎纸片的热值，江涛设计了如图乙所示实验，实验中除所用两个烧杯及水的初温相同外，还有控制相同的量有：________和________．实验通过比较________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少．
【答案】 (1). 烧杯中水的质量 (2). 酒精和碎纸片的质量相等 (3). 升高的温度
【解析】
因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水的温度发生变化，所以需要控制酒精和碎纸片的质量相等，两烧杯中水的质量和初温相同，通过水升高的温度来比较燃料热值的大小关系．
【专题三：热机的效率】
【例3】一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106 J，这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到．将这些干木材放在煤炉中用来烧水，可以使8kg的水温度升高50℃，已知水的比热容为4.2×l 03 J/（kg．℃）．求：
（1）干木材的热值．
（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量．
（3）此煤炉烧水时的效率．
【答案】（1）1.2×107J/kg；（2）1.68×106J；（3）20%
【解析】
(1)因为Q放＝mq，所以q＝＝1.2×107J/kg，
(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量Q吸＝cm△t＝4.2×l 03 J/(kg?℃)×8kg×50℃＝1.68×106J，
(3)煤炉烧水时的效率：η＝×100%＝20%
【沙场点兵】
1.关于热机的效率，下列说法中正确的是
A. 热机做的有用功越多，效率就一定高
B. 热机的功率大，效率就一定高
C. 热机消耗的燃料越多，效率就越低
D. 以上说法都不正确
【答案】D
【解析】
A. 热机的有用功多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多，故A错；B. 功率是物体做功快慢的物理量，与效率是两个完全不同的概念，故B错；C. 热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高．做功的多少不确定，热机效率的高低也不一定，故C错；D. 因为ABC都不正确，故D正确．故选D.
2.飞机的喷气发动机的热机效率可高达60%，则燃料完全燃烧产生3 000 J的热量，飞机可以获得________J的机械能．
【答案】1800
【解析】
由η＝×100%可得，飞机可以获得的机械能：W＝ηQ放＝60%×3000J＝1800J.
3.近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭．
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是________（对图甲A，B，C，D重新排序）；
（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功________次，D图所示的汽油机冲程是通过________的方式改变燃气内能的．除此之外通过________也可改变物体内能；
（3）图乙所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表示为η=________；
（4）现在很多地方正在使用乙醇汽油．乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．使用乙醇汽油的好处是______？（写出一条即可）
【答案】 (1). BADC (2). 900 (3). 做功 (4). 热传递 (5). E2/E×100% (6). 污染小
【解析】
（1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞运动向下，故B图符合；压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，故A图符合；做功冲程：进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，故D图符合；排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，故C图符合．
（2）由于内燃机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，1800r/min即每分钟完成900个工作循环，对外做功900次；
（3）D图是做功冲程，通过做功方式改变燃气内能，
（4）除此之外还可以通过热传递方式改变物体内能；
（5）根据图中能量的流向可知，做有用功的部分是E2，总功为E，所以根据机械效率公式有η==×100%．
（6）乙醇，俗称酒精，乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源．
4.某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号普通轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图，请你参与讨论有关问题．

（1）根据图中的能量流向，说出该轿车行驶时有哪几个方面的能量损耗．____
（2）若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”．由图中提供的数据可知得，该轿车的能量转化效率为________．（保留三位小数）
【答案】 (1). 四个方面：摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗 (2). 15.2%
【解析】
解：（1）从能量流程图上可以读出，有用功之外的能量损耗为：摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗；（2）轿车的能量转化效率为η＝×100%≈0.152＝15.2%.
【专题四：能量的转化与守恒】
【例4】以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是( )
A. 图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B. 图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C. 图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D. 图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
【答案】D
【解析】
A．过山车从高处向下运动时，高度减小，速度在增大，故重力势能转化为动能，A说法正确；
B．水电站的能量转化为水的机械能转化为电能，B说法正确；
C．骑自行车的运动员奋力蹬车，消耗人的化学能，获得动能故化学能转化为动能，C说法正确；
D．汽车在刹车过程中，速度减小，机械能减小，刹车片会发热温度升高，内能增加，故将机械能转化内能，D说法错误．
【沙场点兵】
1.市场上有一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示，它在阳光的照射下，电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意．该装置的能量转化情况是
A. 太阳能→机械能→电能 B. 太阳能→电能→机械能
C. 机械能→太阳能→电 能 D. 电能→太阳能→机械能
【答案】B
【解析】
帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作．小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能．故ACD错误，B正确．
2.下列关于能量转化、转移现象的说法，错误的是
A. 电池充电，电能转化为化学能 B. 暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能
C. 电动机工作电能转化为机械能 D. 用热水袋取暖，内能发生了转移
【答案】B
【解析】
解：A、电池充电，将电能转化为化学能，储存在电池中，故A正确；
B、暖瓶塞被热气弹开，气体对外做功，将内能转化为机械能，故B错误；
C、电动机工作电能转化为机械能，故C正确；
D、用热水袋取暖，内能发生了转移，是通过热传递改变物体的内能，故D正确．
故选B．
3.根据能量守恒定律，判断下列说法正确的是
A. 发电机可以产生电能
B. 电动机工作时消灭了电能
C. 发电机和电动机都是转化能量的机器
D. 自然界中各种能量在不断地相互转化，人类在不断地消耗各种能量，所以总能量在不断减少
【答案】C
【解析】
A. 发电机并非产生了电能，而是将其他形式的能转化成了电能，故说法错误；B. 电动机工作时将电能转化成了机械能，用来做功，不是消灭了电能，故说法错误；C. 根据AB的分析也可以看出，发电机和电动机都是转化能量的机器，故说法正确；D. 自然界中各种能量在不断地相互转化，但能的总量保持不变，故说法错误．故选C.
4.如图所示试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的________能转化为塞子的机械能.四冲程汽油机工作过程中的________冲程与上述能量转化过程相同.
【答案】 (1). 内 (2). 做功
【解析】
试管内水蒸气将塞子推出的过程中对塞子做功，水蒸气的内能减少转化为塞子的机械能，四冲程汽油机的四个冲成为：吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程；做功冲程中高温高压气体推动活塞运动，对活塞做功，内能转化为机械能，与上述能量转化过程相同．
5.随着城市的污染严重，更多的市民增强了环保意识，借此，各大车上也纷纷推出各式各样的新能源汽车，包括纯电动、混合动力汽车等．目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种新型发动机对汽车提供动力时将________?能转化为________?能．这种车与汽油机相比的优点是________?．（说出一点即可）
【答案】 (1). 内 (2). 机械 (3). 无污染，有利于环境保护
【解析】
热机就是利用内能来工作的机器；压缩空气做功，内能转化为机械能；
新能源汽车排放物与汽油机排放物比较可得出结论．
新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的内能转化为车的机械能；该车的排放物为空气，汽油机排放的废气中含有大量对环境不利的杂质，所以这种车与汽油机相比优点是无污染，有利于环境保护．
6.用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁由鼻子位置开始沿弧线向另一侧的最高点运动，然后再往回运动．从能量的转化和守恒的角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子？并解释原因？
【答案】不会碰到鼻子．因为铁锁由鼻子位置开始沿弧线向另一侧的最高点运动，然后再往回运动，在整个过程中，铁锁与空气摩擦，有一部分机械能转化为内能，机械能减小了，故不会碰到鼻子．
【解析】
不会碰到鼻子．因为铁锁由鼻子位置开始沿弧线向另一侧的最高点运动，然后再往回运动，在整个过程中，铁锁与空气摩擦，有一部分机械能转化为内能，机械能减小了，故不会碰到鼻子．