专题02 内能的利用（10大题型）（原卷版）-备战2024-2025学年九年级物理上学期期中真题分类汇编（人教版）

这是一份专题02 内能的利用（10大题型）（原卷版）-备战2024-2025学年九年级物理上学期期中真题分类汇编（人教版），共15页。试卷主要包含了内燃机的工作过程及能量转化，汽油机和柴油机的区别，内燃机工作循环的数量关系，热值的概念，热值的计算，提高热机效率的方法，热机效率的计算，实验等内容，欢迎下载使用。

考点一 内燃机的工作过程及能量转化
1．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）如图是单缸四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．这四个冲程的正确顺序是丁→甲→乙→丙
B．丙冲程的能量转化过程与烧开水时壶盖向上跳动相同
C．此单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，曲轴转过180°
D．甲、乙、丙冲程是靠惯性完成的，也叫辅助冲程
2．（23-24九年级上·山东日照·期中）如图所示，小明将矿泉水瓶瓶盖拧紧后，将瓶身下半部向一个方向扭转，并用手指轻旋瓶盖，只听“嘭”的一声，瓶盖应声而出，瓶中出现浓浓的“雾气”。“瓶盖应声而出”这一过程中，能量转化方式与以下图示汽油机的对应冲程类似的是（ ）
A． B． C．D．
3．（23-24九年级上·四川成都·期中）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，瓶内空气的内能减少，内能转化为机械能
B．图乙，瓶子内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小，与汽油机的压缩冲程原理相同
C．图丁，汽缸内气体推动活塞向下运动时，气体的内能减小，这个过程依靠飞轮的惯性完成
D．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，塞子的机械能增加
4．（多选）（23-24九年级上·江西新余·期中）如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．甲冲程把机械能转化为内能
B．乙冲程是排气冲程
C．丙冲程把机械能转化为内能
D．丁冲程是吸气冲程
考点二 汽油机和柴油机的区别
5．（23-24九年级上·河北邢台·期中）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（ ）
A．吸气冲程中，汽缸吸入的是汽油
B．压缩冲程中，汽缸的进气门和排气门都关闭
C．做功冲程中，将机械能转化为内能，汽缸内气体内能增加
D．排气冲程中，废气带走了一小部分燃料燃烧释放的能量
6．（23-24九年级上·河南许昌·期中）关于汽油机与柴油机，下列说法中正确的是（ ）
A．汽油机的顶部是喷油嘴，柴油机顶部是火花塞
B．汽油机和柴油机在吸气冲程中，吸入汽缸的都是空气
C．进气门和排气门都关闭的冲程，是吸气冲程和做功冲程
D．汽油机和柴油机在压缩冲程中都是将机械能转化为内能
7．（23-24九年级上·广东揭阳·期中）关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入气缸
C．汽油机和柴油机在做功冲程中，都是把内能转化为机械能
D．汽油机在压缩冲程燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠惯性运动的
8．（23-24九年级上·河南洛阳·期中）对比法是学习物理的一种方法，有些容易混淆的知识可采用对比法，找出相同点和不同点加以区别、分析、归纳、理解、记忆。如热机中的柴油机的构造和汽油机相似，但两者的区别是：①柴油机和汽油机相比是通过 （选填“点燃”或“压燃”）式点燃柴油的；②柴油机和汽油机相比是气缸顶部是 （选填“火花塞”或“喷油嘴”）。
考点三 内燃机工作循环的数量关系
9．（23-24九年级上·山东聊城·期中）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了 个工作循环，对外做功 次。
10．（23-24九年级上·广东惠州·期中）一个四冲程热机飞轮的转速是2400r/min，它1s完成了 冲程，对外做功 次。除做功冲程外的其它三个冲程靠飞轮的 来完成。
11．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）一辆汽车以恒定的输出功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图像如图所示，在第10s时速度达到15m/s，通过的路程为80m。若在行驶过程中所受阻力不变，大小为4000N，则汽车匀速行驶时的功率为 kW；在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功为 J。若该汽车的汽油机每秒钟对外做功15次，则飞轮转速为 r/min。
考点四 热值的概念
12．（23-24九年级上·广东东莞·期中）关于热值，下列说法中正确的是（ ）
A．燃料燃烧得越充分，其热值越大
B．燃料的热值越大，完全燃烧相同的质量放出的热量越多
C．容易燃烧的燃料热值一定大
D．一杯酒精倒出一半之后，剩余的酒精热值减半
13．（23-24九年级上·河北邯郸·期中）下列有关热机效率、燃料热值、物体内能、比热容的说法中，正确的是（ ）
A．热机所用燃料的热值越大，效率越高
B．质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容大的物质温度变化较大
C．汽油的热值大于柴油的热值，所以汽油燃烧放出的热量多
D．热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率不一定越高
14．（23-24九年级上·广东中山·期中）烟煤的热值比木炭的小，这表示（ ）
A．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少
B．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多
C．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少
D．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多
考点五 热值的计算
15．（23-24九年级上·安徽淮南·期中）垃圾分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值。实现变废为宝，高温燃烧生活垃圾放出的热量还可用于发电。若完全燃烧2t生活垃圾释放出的热量为1.4×1010J，则该生活垃圾的热值为 J/kg。
16．（23-24九年级上·福建福州·期中）已知天然气的热值是，若某家庭一个月用的天然气，则这些天然气完全燃烧时放出的热量是 ；拧开天然气灶的开关，电火花点燃天然气，这种点燃方式与 （选填一种内燃机的名称）点火方式相同。
17．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧杯中水的初温为23℃，质量为200g，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程中水吸收的热量为 J。他想利用Q吸=Q放计算酒精的热值，还需进行的实验操作是测量 的质量，实验所测酒精的热值与真实值相比会偏 。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
考点六 提高热机效率的方法
18．（23-24九年级上·广西贺州·期中）为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（ ）
A．尽量增加热机的工作时间B．尽量减少热机部件间的摩擦
C．尽量使燃料充分燃烧D．尽量减少废气带走的热量
19．（23-24九年级上·山东菏泽·期中）为减少能源消耗，保护环境，必须合理利用能源，下列方法中对提升热机效率有用的是（ ）
A．尽量使燃料充分燃烧B．用导热性更好的材料做内燃机汽缸
C．增加燃料的质量D．让燃料放出的热量全部用来做有用功
20．（23-24九年级上·河南焦作·期中）下列关于热值和热机效率，下列说法正确的是（ ）
A．汽油的热值为4.6×107J/kg表示每燃烧1kg的汽油可以放出4.6×107的热量
B．燃料燃烧的越充分，其热值越大
C．目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率可达到100%
D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
考点七 热机效率的计算
21．（23-24九年级上·广东清远·期中）小红观察到家里的迷你磁炉外包装上印有“体积小方便携带、高火力效率高”等字样，她内心产生了疑问：“该款磁炉的效率到底有多高？”于是她准备实际测试一下炉子的效率，她测量了2kg的水倒入锅中，测得初温为20℃，当水温加热到100℃时停止加热，测得燃烧了32g的丁烷气体，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），这种丁烷气体的热值是3.5×107J/kg。试求：
（1）32g丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）炉子烧水的效率是多少？
22．（21-22九年级上·四川内江·期中）科学家正在研制一种用水作燃料的“零排放汽车”，其工作原理是：水和硼反应产生氢，氢再进入内燃机燃烧或装入燃料电池发电；后续反应产生的水又被收集，唯一副产品“氧化硼”还可以再转变成硼并循环利用。据科学家计算，一辆汽车一次装载18kg硼和45L水，反应放出的能量与30kg汽油相当（汽油的热值为4.6×107J/kg）,如果该车以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶，反应放出的能量转化为机械能的效率为80%，该车的质量是1.6t，车受到的阻力是车重的10%．则：
（1）30kg汽油完全燃烧放出的能量是多少焦？
（2）则该车发动机的牵引力是多大？
（3）加一次硼和水可以供车行驶多少千米？
23．（23-24九年级上·重庆江津·期中）暑假，小明一家驱车外出旅游。当汽车以20m/s的速度匀速行驶600s，消耗的清洁乙醇汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F＝1.2×103N，乙醇汽油的热值q＝4.8×107J/kg。求：
（1）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）该汽车的效率是多少？
24．（23-24九年级上·山西大同·期中）山西人杰地灵，温泉遍布。大同阳高某温泉出水温度为63℃，日出水量可达600立方米，水质中含有钠、钙、氯、氟、重碳酸根、偏硅酸以及偏硼酸等多种对人体有益的物质成分和微量元素，泡温泉已成为人们养生休闲的新方式。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），煤的热值q煤=3×107J/kg，求：
（1）1t的温泉水温度降至43℃释放出的热量；
（2）若通过燃煤锅炉使温泉水的温度从43℃升高至63℃，则这口温泉每天需要多少千克的煤？（锅炉的热利用率为60%）
考点八 实验：比较不同燃料热值大小
25．（23-24九年级上·广东东莞·期中）为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。
（1）小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整① 、② ；
（2）实验后小明根据实验数据利用公式Q= 算出来水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据算出来酒精的热值，算出的结果比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），请说明理由： ；
（3）小明发现分别使10g酒精和10g的碎纸片充分燃烧后，被它们加热的各200g，25℃的水的温度分别上升80℃和45℃，这最终证明___ ___（填字母）。
A．燃烧酒精比燃烧碎纸片放出的热量多
B．酒精含有的热量比碎纸片大得多
C．酒精的内能比碎纸片的内能大得多
D．酒精的热值比碎纸片的热值大
26．（23-24九年级上·河南信阳·期中）为比较两种液体的吸热能力，小军用图甲中两个相同的实验装置做实验。
（1）除了图甲中实验装置，还需要的测量器材有 和 ，收集的实验数据记录如下表所示；
（2）实验中，用 间接反映液体吸收热量的多少；
（3）通过分析表中的数据可知， （选填“液体1”或“液体2”）的吸热能力较强。物理上用 这个物理量来描述物质的吸热能力；
（4）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只相同规格的烧杯装相同质量的水，取质量 （选填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中。点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，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热值的大小。
27．（23-24九年级上·四川泸州·期中）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。
（1）实验中应控制燃料燃烧的 （选填“时间”或“质量”）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大；
（3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为 。
28．（23-24九年级上·广西柳州·期中）小明学习了燃料的热值后，自己设计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甲、乙两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量相等、初温都是的25℃的水，燃料燃尽时，甲装置的水温为44℃，乙装置的水温度为34℃：
（1）小明在实验中应控制煤油和花生油的 相同；
（2）由实验分析得出：这两种燃料中，热值较大的是 ；
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值，应该还要测出水和燃料的 ，那么还需增加的实验仪器是 ；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”），原因是 。
考点九 能量的转移和转化
29．（23-24九年级上·河北邯郸·期中）下列关于能量及其转化的说法正确的是（ ）
A．电风扇吹风——机械能→电能
B．电热毯取暖——化学能→内能
C．钻木取火——内能→机械能
D．内燃机工作——化学能→内能→机械能
30．（多选）（23-24九年级上·北京·期中）关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（ ）
A．内燃机工作时可以将内能全部转化为机械能
B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C．电风扇可以将电能转化为机械能
D．行驶的汽车遇到紧急情况刹车并停住，这个过程中能量逐渐消失
31．（23-24九年级上·河北石家庄·期中）常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是 能转化为内能；后者是把 能转化为内能。不同能量之间可以相互转化，在转化过程中，能量的总量 。
32．（23-24九年级上·广东江门·期中）如图所示的是火箭发射时的壮观情景，火箭发射升空时，燃料通过燃烧将 能转化为燃气的 能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的 能。
考点十 能量守恒定律及其应用
33．（23-24九年级上·广东佛山·期中）如题图所示的实例中，关于能量的说法正确的是（ ）
A．甲图中水电站发电源源不断地获得电能，说明能量可以凭空产生
B．乙图中自由运动的滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明能量正在消灭
C．丙图中向密闭瓶中打气，在瓶塞跳起前瓶中气体内能不变
D．丁图中弹簧被人拉开，是不同形式能量之间的转化
34．（23-24九年级上·广东广州·期中）文艺复兴时期，意大利的达·芬奇设计了如图所示的“永动机”装置。他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不平衡的力作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
C．如果没有能量补充，装置最终会停下来
D．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
35．（多选）（23-24九年级上·河南洛阳·期中）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，某汽油机的能量流向如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．由图可知，该汽油机的效率是30%
B．由图可知，能量在转化过程中不遵循能量守恒定律
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分
D．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率
36．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示是汽油机工作时的四个冲程，下列说法错误的是（ ）
A．一个工作循环中四个冲程的排列顺序是甲、丙、丁、乙
B．丙冲程中，机械能转化为内能
C．丁冲程中，内能转化为机械能
D．甲、乙、丁冲程靠飞轮惯性完成
37．（多选）（23-24九年级上·贵州贵阳·期中）如图1所示为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒内达到起飞速度，如图2所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断正确的是（ ）
A．图1中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似
D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD
38．（多选）（23-24九年级上·河北石家庄·期中）下列从能量转化的角度说明的各个效率意义的说法中，正确的有（ ）
A．某太阳能电池的效率是16%，表示太阳能电池把接收的太阳能的16%转化为电能
B．某电动机工作时的效率是83%，表示电动机把其消耗的电能的83%转化为机械能
C．某柴油机工作效率是35%，表示柴油机把柴油燃烧时释放能量的35%转化为化学能
D．某电热水器工作效率是87%，表示电热水器把其消耗电能的87%转化成了水的内能
39．（23-24九年级上·广东东莞·期中）在今年的杭州亚运会射击男子10米气步枪赛场，盛李豪以253.3环的优异成绩夺金（如题图所示）。射击时，枪膛内高压气体的 能转化为弹丸的机械能；子弹出膛后在飞行的过程中速度减小，机械能 。子弹击中靶心后停下，内能会 。（后两空均填“变大”“变小”或“不变”）
40．（22-23九年级上·河北唐山·期中）一台单缸四冲程汽油机，汽缸横截面积S为，活塞冲程长L为0.3m，做功冲程燃气的平均压强p是，飞轮转速是2400r/min。则该汽油机对活塞的平均推力F大小为 N，将活塞从缸顶推到缸底需做功 J，1s的时间飞轮转 转、对外做功 次。
41．（23-24九年级上·广东佛山·期中）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与空间站成功对接，在加速升空过程中，飞船的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”），同时火箭的外壳会与空气摩擦发热，这是通过 的方式改变外壳内能的。整个过程中，能量的总量 。（选填“增加”“减少”或“不变”）
42．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）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，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，可以选择 两个装置；然后通过观察 （选填“加热时间”或“物质升高的温度”）来比较两种燃料热值大小；
（2）为了研究不同物质的吸热能力，利用 两个装置进行实验，不同物质吸收热量的多少是通过 （选填“加热时间”或“物质升高的温度”）来反映的。根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图丁所示：
①由图可以看出， 液体的比热容较大；
②如果已知b液体的比热容是，则a液体的比热容是 ；
（3）我们知道固体熔化时虽然温度保持不变，但仍需吸热。通过查阅资料知道：人们把单位质量的某种物质，在熔点时从固态完全变为液态需要的热量，叫做该物质的熔解热，用字母表示。已知质量5kg冰由-10℃全部熔化成0℃的水所需的热量是，则冰的熔解热为 J/kg【其中冰的比热容】。
43．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）某混合能源轿车发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4.5×107J/kg。某司机驾驶该型轿车沿平直公路行驶，设燃料在气缸内均完全燃烧，轿车匀速行驶中所受阻力为900N恒定不变，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶。
（1）轿车从甲地出发，使用汽油为燃料匀速行驶300km到达乙地，共消耗汽油20kg。求：
①20kg汽油完全燃烧放出的热量；
②使用汽油时发动机的效率；
（2）原路返程时改用氢气为燃料匀速行驶，若已知发动机的效率为50%，每加注1kg汽油所需的费用为12元，每加注1kg氢燃料所需的费用为30元，求：
①需要消耗氢气多少kg？
②可比使用汽油节约多少元？
44．（23-24九年级上·陕西西安·期中）我国自主研制的新一代战斗机，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。已知在同一高度飞行时，飞机航行所受阻力的大小与速度的平方成正比（f=kv2，其中k是定量常数），在某次飞行测试中飞机传感器显示以500m/s速度水平飞行时，所受阻力是75000N。飞机发动机燃油完全燃烧后的能量流向图如图所示，飞机使用的航空燃油的热值为q油=4.2×107J/kg，求
（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦；
（2）10t燃油完全燃烧放出的热量可以为飞机提供的机械能（即有用功）是多少？
（3）在某次飞行中以400m/s的速度匀速巡航恰好消耗了10t燃油，求飞机飞行的路程是多少？
45．（23-24九年级上·广东东莞·期中）太阳能是人类能源的宝库。太阳能热水器是直接利用太阳能的一种装置，它可以利用太阳能把水加热，太阳能热水器主要由集热板和贮水器两部分组成。
（1）太阳能热水器是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式改变水内能；
（2）贮水器总比集热板的位置高，是因为水在集热板中被加热后，温度升高，热水上升，冷水下降，形成 （选填“对流”、“传导”或“辐射”），保持集热板中水温较 （选填“高”或“低”），利于对水继续加热；
（3）小花家的太阳能热水器，最大装水质量为200kg。周末小花进行了一次观察活动：她用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱装满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃，水箱中的水吸收的热量 J。如果这些水吸收的热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，至少需要燃烧 kg煤气。（c水=4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为q=4.2×107J/kg）
燃料
加热前水温/℃
①
10g酒精
②
物理量物质
质量/g
初始温度/°C
加热时间/min
最终温度/°C
液体1
50
20
5
45
液体2
50
20
5
68