第14章 《内能的利用》考点专项复习试卷（原卷版+解析版）-2023-2024学年九年级全一册物理阶段性考试考点复习与题型训练（人教版）

这是一份第14章 《内能的利用》考点专项复习试卷（原卷版+解析版）-2023-2024学年九年级全一册物理阶段性考试考点复习与题型训练（人教版），文件包含第14章《内能的利用》考点专项复习原卷版docx、第14章《内能的利用》考点专项复习解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共36页， 欢迎下载使用。

考点回顾
考点1：热机
1、热机：利用内能做功的机械叫热机。
（1）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
（2）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2、内燃机的工作原理：
（1）内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
（2）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程对做功冲程起辅助作用，靠飞轮的惯性完成。
（3）做功冲程把内能转化为机械能；压缩冲程把机械能转化为内能。
（4）一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。
3、汽油机和柴油机区别：
（1）构造区别：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
（2）燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。
（3）工作区别：
①吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；
②压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；
③做功冲程：汽油机用火花塞点火（点燃），柴油机用喷油嘴喷油（压燃）。
考点2：热机效率
1、热值：1kg（或1m3）某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
（1）热值单位：J/kg 或J/ m3
（2）公式：Q＝qm 或Q＝qv（q为热值）。
（3）热值是燃料本身的一种特性，它的大小只取决于燃料的种类，而与燃料的质量、放热多少无关。
2、热机效率：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
（1）公式：；
（2）提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减小各种热量损失；③机器零件
间保持良好的润滑、减小摩擦。
※在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
考点3：能量的转化与守恒
1、能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
（1）能量及其存在的不同形式（各种不同形式的能量）
（2）能量的转化和转移（不同形式间是能量转化，同种形式之间是能量转移）
2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
典例分析
【考点1 热机】
【典例1】（2023•镇江二模）下列表示四冲程汽油机处于做功冲程的是（ ）
A．​B．​C．​D．​
【典例2】（2023•南岗区校级开学）汽车的普及为我们出行带来了极大的方便，如图甲所示是一款以汽油为燃料的汽车。
（1）为汽车提供动力的是汽油机，提供动力的是冲程 ，此冲程发生的能量转化是 。
（2）该汽车仪表盘上有胎温显示功能，小明乘坐汽车发现汽车行驶一段时间后胎温明显升高了，而且高于环境温度，如图乙所示。是因为行驶时，
，所以温度升高了。
（3）汽车的轮胎都使用橡胶制作，请将如下优点补充完整。
①橡胶易发生 ，使乘坐时颠簸小，更舒适；
②同等条件下，橡胶与地面的摩擦大， 。
【典例3】（2023•平远县校级开学）下列各图为四冲程内燃机的示意图。参照甲图，在后三个图中画出进气门、排气门的开闭情况。
【考点2 热机的效率】
【典例4】（2023•长春）如图所示是我国《农书》中记录的槽碓（duì）。大木勺积水较多会下沉，使石锤上升；当大木勺内的水流出变轻后，石锤落下击打石臼内的谷物。该槽碓（ ）
A．机械效率可达100%B．是杠杆
C．机械效率可超过100%D．是热机
【典例5】（2022秋•增城区校级期末）（多选）关于图中表述正确的是（ ）
A．1kg酒精比热容比10kg的煤油大
B．10kg酒精比1kg煤油的热值大
C．1kg酒精完全燃烧放出热量是3×107J
D．单价一样时，用酒精的燃料更加经济
【典例6】（2023•绿园区校级开学）在北方的冬天，人们常利用“暖气”取暖，这是用 的方法改变内能。某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫热值，用符号 表示；热值只与燃料的种类有关，与燃料的形状、体积、质量 （选填“有关”或“无关”）；随着科学技术的创新，厨余垃圾也能变航空燃油，若此航空燃油的热值为4.0×107Jkg，完全燃烧15g这种航空燃油可以释放 J的热量。
【典例7】（2023•凤台县校级开学）小明想估测薯片的热值，进行了如下实验。
（1）将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向 端调节：测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲。
（2）如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2kg的水温度升高了5℃，则水吸收的热量Q吸＝ J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）根据Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的热值比实际值小得多。原因是：
。
【典例8】（2023•四平四模）一个简易的太阳能热水器，它的主要部分是一个敞口水箱，水箱内水深0.5m，水的质量为200kg。在阳光照射下，水的温度从20℃上升到35℃。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤的热值是3×107J/kg，求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少千克煤所放出的热量？
【考点3 能量的转化和守恒】
【典例9】（2022秋•禹会区校级期末）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ）
A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．在小球的运动中是通过做功的方式使内能增加
D．小球和地面之间发生撞击，所以小球的热量会增加
【典例10】（2023•大兴区一模）（多选）2022年11月12日10时03分搭载着“天舟五号”货运飞船的长征七号遥六运载火箭在我国文昌航天发射场准时点火发射，如图所示为火箭发射时的场景。“天舟五号”货运飞船顺利入轨后，成功对接于空间站“天和核心舱”的后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。下列说法中正确的是（ ）
A．火箭加速升空时，“天舟五号”飞船受平衡力作用
B．火箭加速升空时，“天舟五号”飞船的机械能增大
C．火箭加速升空时，火箭燃料的化学能全部转化为机械能
D．“天舟五号”和“天和核心舱”对接时，它们是相对静止的
【典例11】（2023•高安市二模）中国古代玩具饮水鸟（如图所示）被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。它的神奇之处在于：在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起来；可是直立一会儿它又会俯下身去，等到鸟嘴浸到了水，“喝”了一口，又会直立起来。饮水鸟这种“自动喝水”的现象 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律；饮水鸟“低头喝水”时整个身体绕着横杆旋转，我们可以将旋转的饮水鸟视为 模型。
【典例11】（2022秋•广州期末）（1）不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图1所示。以下事例中分别属于哪些能量转化（只需考虑最主要的能量转化），请将图1中能量转化对应的字母序号填写在相应的横线上。
例：电热水器工作时K。
①热机的压缩冲程 。
②给某锂电池充电时 。
③植物吸收太阳光进行光合作用 。
④电动机带动水泵把水送到高处 。
（2）如图2所示是某装置工作时的能量流向图，请根据图中信息判断，此装置可能是
（选填“热机”或“电灯”或“电风扇”），效率为 ，热量的损失应为 。
巩固训练
1．（2023•嘉禾县校级二模）汽车是我们生活中比较常用的交通工具，下列有关汽车的说法正确的是（ ）
A．汽车的观后镜为凹面镜
B．安全带的作用是防止汽车紧急刹车时由于惯性而被撞伤
C．汽车内燃机的做功冲程是机械能转化为内能
D．汽车的方向盘是一个轮轴，它的特点是费力省距离
2．（2023•泗水县三模）氮气弹簧是一种以密闭高压氮气为工作介质的弹性组件，具有体积小、弹力大、工作平稳、使用寿命长等优点。它在生活和工业中具有广泛的应用，其工作结构简图如图。当活塞顶部受到压力向下运动时，下列说法正确的是（ ）
A．缸体内氮气的密度变大
B．缸体内的气体被压紧后，氮气分子不再运动
C．缸体内的气体压强减小
D．该过程中能量的转化方式与汽油机的做功冲程相同
3．（2023•武汉开学）最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.6L，汽油机的效率为30%。在这段运动过程中，下列说法（ ）[ρ汽油＝0.75×103kg/m3；q汽油＝4.6×107J/kg]
①所消耗汽油的质量是1.2kg
②汽油完全燃烧所放出的热量是6.9×107J
③汽车发动机的功率是41400W
④汽车发动机的牵引力是575N
A．只有①②正确B．只有②③正确C．只有①③正确D．只有①④正确
4．（2023•城中区三模）如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率（η）等于（ ）
A．×100%
B．×100%
C．×100%
D．×100%
5．（2023•朝阳二模）下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
C．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
6．（2023•从江县校级开学）如图所示，小明在吹气球时，被吹饱满的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去。下列分析正确的是（ ）
A．喷气的嘴部很热，因为与空气摩擦导致内能增加
B．喷气的嘴部很冷，因为气球内气体放出时对外做功导致内能减少
C．喷气的嘴部温度不变，因为放气时气体没有做功过程
D．气球内的气体对气球不做功
7．（2023•佳木斯一模）如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面，将小球置于轨道的顶端A点，小球具有的机械能为100J．让小球从A点由静止开始滚动，到右侧所能达到的最高位置B点时，具有的机械能为80J，随即小球向左侧滚动，当滚动到左侧所能达到的最高位置时，此过程中小球克服摩擦做的功可能是（不计空气阻力）（ ）
A．10JB．20JC．60JD．70J
8．（2023•市中区校级开学）四冲程柴油机工作时，依靠飞轮惯性使活塞向下运动完成的冲程是 ，做功冲程时 能转换为 能。
9．（2023•南岗区校级开学）某型号的汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.05kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，则该型号汽车在此速度行驶的过程中，所消耗汽油完全燃烧放出的热量为 J，汽车受到的阻力是 N。（汽油的热值q汽油＝4.5×107J/kg）
10．（2023•凤台县校级开学）某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6L。当汽车行驶500s。假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N，则汽油机的效率是 %（已知汽油的热值是3.3×107J/L）。
11．（2023春•二道区校级期末）今年“五一”小长假，很多人去南湖公园烧烤。烤肉时，香气四溢属于 现象，表明分子在不停地做无规则运动；炭火烤肉是通过 的方式增大肉的内能（填“做功”或“热传递”）；木炭在燃烧过程中将化学能转化为 。
12．（2023•新建区校级开学）如图1所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（2）若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的实验仪器是 ，利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
（3）比较不同物质吸热升温的特点，应选择 两图进行实验，可以采用方法一：吸收相同热量，比较升高的温度；也可以用采用方法二：升高相同温度比较吸收热量的多少。比热容的概念是采用 （选填“方法一”或“方法二”）的方法来定义的。
（4）如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示，由图可以看出，液体 的吸热能力强。
13．（2023•兴宁区校级四模）新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款无人驾驶智能电动车。在某次测试中，以最高时速行驶4600m仅用时92s，此过汽车发动机的功率为90kW，效率为90%（q汽油＝4.6×107J/kg，g取10N/kg）。求：
（1）电动车的最高时速；
（2）电动车发动机所做的功；
（3）汽车匀速行驶4600m消耗的电能。
14．（2023•碑林区校级模拟）如图所示是某型号水车式增氧机，用于给鱼池（塘）增氧，它由电机、浮船和叶轮等部分组成，工作时，电机带动叶轮转动，搅拌水体使氧气溶入水中。其部分参数如表。求：（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）该增氧机漂浮在水面上时浮力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）重力，排开水的体积为 m3。
（2）依据表中有关数据，计算增氧机正常工作2h增加氧气的质量至少为多少？
（3）若采用柴油发电机提供电能，若柴油完全燃烧释放的内能转化为电能的效率为80%，增氧机正常工作2h消耗的柴油的质量为0.3kg，求柴油的热值。
总质量（kg）
额定功率（W）
增氧效率[kg/（kW•h）]
70
1500
≥1.5