初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 内能当堂达标检测题

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 内能当堂达标检测题，共31页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起，汽油机的四个冲程中，能量转化与之相同的是（ ）
A. B.
C. D.
2. 如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A. 图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B. 图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C. 图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D. 图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
3. 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（ ）
A. ①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B. ①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C. ①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
D. ①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
4. 下列过程中，能量转化情况相同的是（ ）
A. ①③B. ②③C. ②④D. ③④
5. 下列说法中正确的是（ ）
A. 把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容变小
B. 热传递中，温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C. 在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D. 燃料燃烧得很充分，它的热值也不变
二、多选题
6. 茶叶是传播中华文明的使者。茶叶的手工制作过程非常复杂：“采回的鲜茶叶，要及时、均匀地薄摊在洁净的竹匾上，晾在通风良好的地方……，要用木炭火加热，在锅内手工翻炒、烘焙”。下列说法中正确的是（ ）
A. 薄滩、通风、烘焙是为了加快鲜茶叶内的水分汽化
B. 木炭燃烧过程中，将化学能转化为内能
C. 烘焙时，茶叶的温度越高，所含的热量就越多
D. 翻炒时，主要通过做功的方式改变茶叶的内能
三、填空题
7. 已知某种汽油的热值是4.6×107J/kg，现有汽油0.02kg，完全燃烧其中的一半，汽油放出的热量是__________J；若上述放出的热量使2kg的水温度升高25℃（未沸腾），则水吸收的热量为__________J；剩余0.01kg的汽油热值是__________J/kg。（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。如图为某汽油机工作时能量转化图，该汽油机的效率是_____。
8. 小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度—时间的图像如图所示，由图可知，甲物质比热容______（选填“>”“T乙>T丙。
（1）比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比，有ca______cb（选填“>”、“=”或“”、“=”或“T乙>T丙，液体b没有沸腾，则ca______cb（选填“>”、“=”、“”“T乙>T丙。
（1）比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比，有ca______cb（选填“>”、“=”或“”、“=”或“T乙>T丙，液体b没有沸腾，则ca______cb（选填“>”、“=”、“ ⑤. < ⑥. 偏小 ⑦. 存在热量损失
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验。
[2]甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同，相同时间内燃料燃烧释放的热量相等，烧杯中的液体吸收的热量相等， 又知甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲>T丙，则t甲>t丙， 由可知caT乙，则t甲>t乙，由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由公式可知，Q甲>Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1>Q2，由于甲乙两实验所使用的燃料质量相同而种类不同，由Q=mq可知，q1>q2。
（3）[5]由题意知，在燃料燃烧完前，甲图中的液体a已处于沸腾状态，且燃料燃烧完时温度计读数为T甲>T乙>T丙，液体b没有沸腾，甲、丙所示实验所用燃料相同，则吸收相等的热量时，a液体升高的温度大于b液体升高的温度，a、b两液体质量相同，由公式可知，液体a的比热容小于液体b的比热容。
（4）[6][7]因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以测得的热值会偏小。
五、计算题
16. 用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为4.2103J/（kg·℃）；煤气的热值为4.2107J/kg。求：
（1）水吸收的热量；
（2）煤气放出的热量；
（3）燃气灶烧水的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）水吸收的热量为
（2）煤气放出的热量为
（3）燃气灶烧水的效率为
答：（1）水吸收的热量为；
（2）煤气放出的热量为；
（3）燃气灶烧水的效率为50%。
17. 小华家里用是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
【答案】（1）1.68×106J；（2）3.2×106J；（3）52.5%
【解析】
【详解】解：（1）水的质量
水吸收热量
（2）天然气放出的热量
（3）天然气灶的效率
答：（1）水吸收的热量为；
（2）天然气放出的热量为；
（3）天然气灶的效率。
一、单选题
（2023·广东广州·统考中考真题）
18. 某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（ ）

A. 甲是“电能”B. 乙是“太阳能”C. 丙是“电能”D. 丁是“机械能”
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能电池将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池中，晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能供应路灯工作，路灯工作时将电能转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（2023·四川成都·统考中考真题）
19. 小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（ ）

A. 整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多
B. 前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为
C. 消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
D. 酒精灯加热的效率为28%
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意，由于甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，根据可知水沸腾前，两杯水吸收的热量相等，为
且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为
所以整个过程，乙杯中的水吸收的热量更多，故A错误；
B．由图可得，3分钟时乙杯中的水恰好沸腾，则吸收的热量为
故B正确；
C．整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
故C错误；
D．在整个过程中，燃烧4g酒精所释放的热量为
可得酒精灯加热的效率为
故D错误。
故选B。
（2021·四川成都·统考中考真题）
20. 小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热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图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（ ）
A.
B. 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C. 0~8min乙吸收的热量为
D. 该酒精灯的加热效率为28%
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．由图乙知，甲从20℃加热至沸腾用时8min，乙从20℃加热至沸腾用时10min。 升高相同温度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20℃升温至100℃，需要吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J
两种液体在相同时间吸收的热量相同，那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃，所需时间为4min，吸收的热量
那么乙的比热容
故AB错误，C正确；
D．乙从20℃加热至沸腾，所需时间为10min，吸收的热量
消耗的酒精放出的热量
Q放=m酒精q酒精=0.004kg×3×107J/kg=1.2×105J
那么酒精灯的加热效率
故D错误。
故选C。
（2022·四川自贡·统考中考真题）
21. 关于能量守恒定律，下列说法正确的是（ ）
A. 能量可以凭空消失
B. 能量可以凭空产生
C. 能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变
D. 热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．由能量守恒定律可知，能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时，总量保持不变，故AB错误，C正确；
D．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故D错误。
故选C。
二、多选题
（2023·四川宜宾·统考中考真题）
22. 关于内能及其利用，下列说法正确的是（ ）
A. 一切物体都具有内能
B. 足球运动越慢，它的内能越小
C. 冬天搓手取暖，是通过做功的方式改变内能
D. 热机的功率大，效率就一定高
【答案】AC
【解析】
【详解】A．自然界中一切物体都是由分子和原子构成的，内能为分子动能和分子势能之和，所以一切物体都具有内能，故A正确；
B．足球运动快慢，是机械能的大小变化，与内能大小无关，故B错误；
C．冬天搓手取暖，将机械能转化为内能，所以是通过做功的方式改变内能，故C正确；
D．热机的功率大，则做功快，与效率的高低无关，故D错误。
故选AC。
（2020·甘肃金昌·统考中考真题）
23. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A. 图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B. 图乙，瓶子内空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C. 图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D. 图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，活塞的机械能增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．图甲中，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，则空气的内能增大，故A错误；
B．图乙中，空气推动塞子跳起时，空气对塞子做功，空气的内能减少，故B错误；
C．图丙中，试管内的水蒸气推动塞子时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；
D．图丁中，汽缸内的气体推动活塞运动时，气体对活塞做功，将内能转化为机械能，所以活塞的机械能增大，故D正确。
故选CD。
三、填空题
（2022·四川南充·统考中考真题）
24. 用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为3.2×107J/m3的天然气0.125m3，放出热量________J；若该热水器的加热效率为84%，则能将40kg初始温度为20℃的水加热至________ ℃，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
【答案】 ①. 4.0×106 ②. 40
【解析】
【详解】[1]燃烧0.125m3的天然气放出的热量
Q放=qV=3.2×107J/m3×0.125m3=4.0×106J
[2]水吸收的热量
Q吸=Q放η=4.0×106J×84%=3.36×106J
水升高的温度
水的末温
t=t0+Δt=20℃+20℃=40℃
（2023·江苏泰州·统考中考真题）
25. 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，用力把活塞迅速压下，使硝化棉燃烧，该过程是通过 ___________的方式来改变筒内空气的内能，其能量转化情况与汽油机的 ___________冲程相同。

【答案】 ①. 做功 ②. 压缩
【解析】
【详解】[1][2]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，这是因为压缩筒内空气做功，将机械能转化为内能，使筒内空气的内能增加，温度升高，达到棉絮的着火点，棉絮就燃烧起来了；该实验中，压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
（2022·江苏南京·统考中考真题）
26. 使用天然气有助于碳中和目标的实现，天然气燃烧过程中，将化学能转化为______能，用天然气灶将质量为2.2kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是______J；若烧水的效率为42%，此过程中完全燃烧天然气______kg。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）；天然气热值为4.4×107J/kg]
【答案】 ①. 内 ②. 4.62×105 ③. 0.025
【解析】
【详解】[1]天然气燃烧过程中，将化学能转化为内能。
[2]由知道，水吸收的热量是
[3]由知道，天然气完全燃烧放出的热量为
由知道，此过程中完全燃烧天然气
（2023·福建·统考中考真题）
27. 蒸米时，木桶中米内能的增加是通过________方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出________J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg）
【答案】 ①. 热传递 ②. 1.2×108
【解析】
【详解】[1]蒸米时，米吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式增加内能的。
[2]由Q=mq可得，完全燃烧10kg的干木柴释放的热量为
Q=mq=10kg×1.2×107J/kg=1.2×108J
（2023·四川广元·统考中考真题）
28. 某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水。盖上锅盖，完全燃烧了1kg干木柴使水温从升高到，水吸收的热量为___________J，该柴火灶的热效率为___________。[水的比热容是），这种干木柴的热值是]
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]5kg水温度从升高到吸收的热量为
[2]1kg的干木柴完全燃烧放出的热量为
该柴火灶的效率
（2023·四川南充·统考中考真题）
29. 某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功_______次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油________kg（q汽油=4.6×107J/kg）。
【答案】 ①. 25 ②. 0.9
【解析】
【详解】[1]飞轮每转动两转，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮每秒的转速
每秒对外做功25次。
[2]工作1h时，飞轮对外做功
消耗汽油放出的热量
消耗汽油的质量
（2023·四川泸州·统考中考真题）
30. 塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通过 _______方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这一过程与内燃机 _______冲程的能量转化情况相同；瓶盖飞出的同时，瓶口冒“白雾”，其物态变化是 _______。

【答案】 ①. 做功 ②. 做功 ③. 液化
【解析】
【详解】[1]小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气，把机械能转化为内能，使瓶内气压增加，气体内能增大，这是做功的发生改变瓶内气体的内能。
[2]当气压达到一定程度时，瓶盖飞出，这是瓶内气体对瓶盖做功，把气体的内能转化为瓶盖的机械能，内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能，所以这一过程与内燃机的中国冲程的能量转化情况相同。
[3]瓶盖飞出的同时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶口的水蒸气遇冷液化成小水珠。
（2022·山东威海·统考中考真题）
31. 为了定量研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小明利用图所示装置进行实验。重物A在下落的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片与水摩擦生热，使容器中的水温度升高了，则水的内能增加___________J；经过多次实验，发现重物A的机械能减少量总是稍大于水的内能增加量，为了使此装置的机械能更多的转化为水的内能，你建议小明采取的措施是___________。[重物A的质量及每次下落高度保持不变，]
【答案】 ①. 420 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1]的水温度升高了，根据知，水的内能增加
[2]重物A的机械能减少量，一部分机械能使滑轮克服摩擦做功，一部分转化为水的内能，同时水在吸热的同时，也在放热，所以可采取措施减小热量散失、保温、减小滑轮轮轴的摩擦 、用轻质量的绳子等。
四、计算题
（2023·四川广安·统考中考真题）
32. 小红一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了100g木炭。已知：水的比热容，木炭的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该火炉烧水的热效率。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）水吸收的热量为
（2）燃烧100g木炭放出的热量为
该火炉烧水的热效率
答：（1）水吸收的热量为；
（2）该火炉烧水的热效率为。
（2022·广西梧州·统考中考真题）
33. 氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】
【详解】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交车做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交车的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
答：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）水升高的温度是40℃；
（3）该氢能源公交车的效率是50%。