第14章 《內(nèi)能的利用》考點(diǎn)專項(xiàng)復(fù)習(xí)試卷（原卷版+解析版）-2023-2024學(xué)年九年級(jí)全一冊(cè)物理階段性考試考點(diǎn)復(fù)習(xí)與題型訓(xùn)練（人教版）

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考點(diǎn)回顧
考點(diǎn)1：熱機(jī)
1、熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)械叫熱機(jī)。
（1）熱機(jī)的種類：分為蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
（2）內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。內(nèi)燃機(jī)根據(jù)其所使用的燃料分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩類。
2、內(nèi)燃機(jī)的工作原理：
（1）內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
（2）四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程對(duì)做功沖程起輔助作用，靠飛輪的慣性完成。
（3）做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；壓縮沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
（4）一個(gè)工作循環(huán)中對(duì)外做功1次，活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)2周，飛輪轉(zhuǎn)2圈。
3、汽油機(jī)和柴油機(jī)區(qū)別：
（1）構(gòu)造區(qū)別：汽油機(jī)汽缸頂部有火花塞，而柴油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴。
（2）燃料區(qū)別：汽油機(jī)燃料是汽油，而柴油機(jī)燃料是柴油。
（3）工作區(qū)別：
①吸氣沖程：汽油機(jī)吸進(jìn)的是汽油和空氣的混合物，柴油機(jī)吸進(jìn)的僅僅是空氣；
②壓縮沖程：汽油機(jī)壓縮的是汽油和空氣的混合物，汽油機(jī)壓縮的僅僅是空氣；
③做功沖程：汽油機(jī)用火花塞點(diǎn)火（點(diǎn)燃），柴油機(jī)用噴油嘴噴油（壓燃）。
考點(diǎn)2：熱機(jī)效率
1、熱值：1kg（或1m3）某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
（1）熱值單位：J/kg 或J/ m3
（2）公式：Q＝qm 或Q＝qv（q為熱值）。
（3）熱值是燃料本身的一種特性，它的大小只取決于燃料的種類，而與燃料的質(zhì)量、放熱多少無(wú)關(guān)。
2、熱機(jī)效率：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。
（1）公式：；
（2）提高熱機(jī)效率的途徑：①使燃料充分燃燒；②盡量減小各種熱量損失；③機(jī)器零件
間保持良好的潤(rùn)滑、減小摩擦。
※在熱機(jī)的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
考點(diǎn)3：能量的轉(zhuǎn)化與守恒
1、能量守恒定律：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。
（1）能量及其存在的不同形式（各種不同形式的能量）
（2）能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（不同形式間是能量轉(zhuǎn)化，同種形式之間是能量轉(zhuǎn)移）
2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無(wú)論是物理學(xué)問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵從能量守恒定律。
典例分析
【考點(diǎn)1 熱機(jī)】
【典例1】（2023?鎮(zhèn)江二模）下列表示四沖程汽油機(jī)處于做功沖程的是（ ）
A．?B．?C．?D．?
【典例2】（2023?南崗區(qū)校級(jí)開學(xué)）汽車的普及為我們出行帶來了極大的方便，如圖甲所示是一款以汽油為燃料的汽車。
（1）為汽車提供動(dòng)力的是汽油機(jī)，提供動(dòng)力的是沖程 ，此沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是 。
（2）該汽車儀表盤上有胎溫顯示功能，小明乘坐汽車發(fā)現(xiàn)汽車行駛一段時(shí)間后胎溫明顯升高了，而且高于環(huán)境溫度，如圖乙所示。是因?yàn)樾旭倳r(shí)，
，所以溫度升高了。
（3）汽車的輪胎都使用橡膠制作，請(qǐng)將如下優(yōu)點(diǎn)補(bǔ)充完整。
①橡膠易發(fā)生 ，使乘坐時(shí)顛簸小，更舒適；
②同等條件下，橡膠與地面的摩擦大， 。
【典例3】（2023?平遠(yuǎn)縣校級(jí)開學(xué)）下列各圖為四沖程內(nèi)燃機(jī)的示意圖。參照甲圖，在后三個(gè)圖中畫出進(jìn)氣門、排氣門的開閉情況。
【考點(diǎn)2 熱機(jī)的效率】
【典例4】（2023?長(zhǎng)春）如圖所示是我國(guó)《農(nóng)書》中記錄的槽碓（duì）。大木勺積水較多會(huì)下沉，使石錘上升；當(dāng)大木勺內(nèi)的水流出變輕后，石錘落下?lián)舸蚴蕛?nèi)的谷物。該槽碓（ ）
A．機(jī)械效率可達(dá)100%B．是杠桿
C．機(jī)械效率可超過100%D．是熱機(jī)
【典例5】（2022秋?增城區(qū)校級(jí)期末）（多選）關(guān)于圖中表述正確的是（ ）
A．1kg酒精比熱容比10kg的煤油大
B．10kg酒精比1kg煤油的熱值大
C．1kg酒精完全燃燒放出熱量是3×107J
D．單價(jià)一樣時(shí)，用酒精的燃料更加經(jīng)濟(jì)
【典例6】（2023?綠園區(qū)校級(jí)開學(xué)）在北方的冬天，人們常利用“暖氣”取暖，這是用 的方法改變內(nèi)能。某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比叫熱值，用符號(hào) 表示；熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形狀、體積、質(zhì)量 （選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，廚余垃圾也能變航空燃油，若此航空燃油的熱值為4.0×107Jkg，完全燃燒15g這種航空燃油可以釋放 J的熱量。
【典例7】（2023?鳳臺(tái)縣校級(jí)開學(xué)）小明想估測(cè)薯片的熱值，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
（1）將天平放在水平面上并將游碼歸零，發(fā)現(xiàn)指針偏左，則應(yīng)將平衡螺母向 端調(diào)節(jié)：測(cè)量質(zhì)量時(shí)，調(diào)節(jié)天平再次平衡，右盤中的砝碼和游碼位置如圖甲。
（2）如圖乙，將薯片放在燃燒皿中充分燃燒后，燒杯中0.2kg的水溫度升高了5℃，則水吸收的熱量Q吸＝ J。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（3）根據(jù)Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的熱值比實(shí)際值小得多。原因是：
。
【典例8】（2023?四平四模）一個(gè)簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能熱水器，它的主要部分是一個(gè)敞口水箱，水箱內(nèi)水深0.5m，水的質(zhì)量為200kg。在陽(yáng)光照射下，水的溫度從20℃上升到35℃。水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值是3×107J/kg，求：
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克煤所放出的熱量？
【考點(diǎn)3 能量的轉(zhuǎn)化和守恒】
【典例9】（2022秋?禹會(huì)區(qū)校級(jí)期末）如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是（ ）
A．小球彈起的高度越來越小，說明在此過程中能量不守恒
B．根據(jù)能量守恒定律，在此過程中小球的機(jī)械能總量是保持不變的
C．在小球的運(yùn)動(dòng)中是通過做功的方式使內(nèi)能增加
D．小球和地面之間發(fā)生撞擊，所以小球的熱量會(huì)增加
【典例10】（2023?大興區(qū)一模）（多選）2022年11月12日10時(shí)03分搭載著“天舟五號(hào)”貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙六運(yùn)載火箭在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射，如圖所示為火箭發(fā)射時(shí)的場(chǎng)景?！疤熘畚逄?hào)”貨運(yùn)飛船順利入軌后，成功對(duì)接于空間站“天和核心艙”的后向端口，中國(guó)航天員首次在空間站迎接貨運(yùn)飛船來訪。下列說法中正確的是（ ）
A．火箭加速升空時(shí)，“天舟五號(hào)”飛船受平衡力作用
B．火箭加速升空時(shí)，“天舟五號(hào)”飛船的機(jī)械能增大
C．火箭加速升空時(shí)，火箭燃料的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D．“天舟五號(hào)”和“天和核心艙”對(duì)接時(shí)，它們是相對(duì)靜止的
【典例11】（2023?高安市二模）中國(guó)古代玩具飲水鳥（如圖所示）被譽(yù)為“愛因斯坦也吃驚的玩具”。它的神奇之處在于：在鳥的面前放上一杯水，鳥就會(huì)俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起來；可是直立一會(huì)兒它又會(huì)俯下身去，等到鳥嘴浸到了水，“喝”了一口，又會(huì)直立起來。飲水鳥這種“自動(dòng)喝水”的現(xiàn)象 （選填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律；飲水鳥“低頭喝水”時(shí)整個(gè)身體繞著橫桿旋轉(zhuǎn)，我們可以將旋轉(zhuǎn)的飲水鳥視為 模型。
【典例11】（2022秋?廣州期末）（1）不同形式的能量可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，如圖1所示。以下事例中分別屬于哪些能量轉(zhuǎn)化（只需考慮最主要的能量轉(zhuǎn)化），請(qǐng)將圖1中能量轉(zhuǎn)化對(duì)應(yīng)的字母序號(hào)填寫在相應(yīng)的橫線上。
例：電熱水器工作時(shí)K。
①熱機(jī)的壓縮沖程 。
②給某鋰電池充電時(shí) 。
③植物吸收太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用 。
④電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把水送到高處 。
（2）如圖2所示是某裝置工作時(shí)的能量流向圖，請(qǐng)根據(jù)圖中信息判斷，此裝置可能是
（選填“熱機(jī)”或“電燈”或“電風(fēng)扇”），效率為 ，熱量的損失應(yīng)為 。
鞏固訓(xùn)練
1．（2023?嘉禾縣校級(jí)二模）汽車是我們生活中比較常用的交通工具，下列有關(guān)汽車的說法正確的是（ ）
A．汽車的觀后鏡為凹面鏡
B．安全帶的作用是防止汽車緊急剎車時(shí)由于慣性而被撞傷
C．汽車內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．汽車的方向盤是一個(gè)輪軸，它的特點(diǎn)是費(fèi)力省距離
2．（2023?泗水縣三模）氮?dú)鈴椈墒且环N以密閉高壓氮?dú)鉃楣ぷ鹘橘|(zhì)的彈性組件，具有體積小、彈力大、工作平穩(wěn)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它在生活和工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，其工作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖。當(dāng)活塞頂部受到壓力向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（ ）
A．缸體內(nèi)氮?dú)獾拿芏茸兇?br>B．缸體內(nèi)的氣體被壓緊后，氮?dú)夥肿硬辉龠\(yùn)動(dòng)
C．缸體內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小
D．該過程中能量的轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的做功沖程相同
3．（2023?武漢開學(xué)）最新一款無(wú)人駕駛汽車，自動(dòng)駕駛時(shí)使用傳感器和激光測(cè)距儀來了解周圍的交通狀況。該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km，消耗汽油1.6L，汽油機(jī)的效率為30%。在這段運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法（ ）[ρ汽油＝0.75×103kg/m3；q汽油＝4.6×107J/kg]
①所消耗汽油的質(zhì)量是1.2kg
②汽油完全燃燒所放出的熱量是6.9×107J
③汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是41400W
④汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是575N
A．只有①②正確B．只有②③正確C．只有①③正確D．只有①④正確
4．（2023?城中區(qū)三模）如圖所示是內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖，則熱機(jī)效率（η）等于（ ）
A．×100%
B．×100%
C．×100%
D．×100%
5．（2023?朝陽(yáng)二模）下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的描述，正確的是（ ）
A．使燃料燃燒更充分，可以增大熱值
B．燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大
C．熱值和熱機(jī)效率都是定值，與外界條件無(wú)關(guān)
D．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)效率
6．（2023?從江縣校級(jí)開學(xué)）如圖所示，小明在吹氣球時(shí)，被吹飽滿的氣球沒能用手握住，呼嘯著飛了出去。下列分析正確的是（ ）
A．噴氣的嘴部很熱，因?yàn)榕c空氣摩擦導(dǎo)致內(nèi)能增加
B．噴氣的嘴部很冷，因?yàn)闅馇騼?nèi)氣體放出時(shí)對(duì)外做功導(dǎo)致內(nèi)能減少
C．噴氣的嘴部溫度不變，因?yàn)榉艢鈺r(shí)氣體沒有做功過程
D．氣球內(nèi)的氣體對(duì)氣球不做功
7．（2023?佳木斯一模）如圖所示，材質(zhì)均勻的弧形軌道固定在豎直平面，將小球置于軌道的頂端A點(diǎn)，小球具有的機(jī)械能為100J．讓小球從A點(diǎn)由靜止開始滾動(dòng)，到右側(cè)所能達(dá)到的最高位置B點(diǎn)時(shí)，具有的機(jī)械能為80J，隨即小球向左側(cè)滾動(dòng)，當(dāng)滾動(dòng)到左側(cè)所能達(dá)到的最高位置時(shí)，此過程中小球克服摩擦做的功可能是（不計(jì)空氣阻力）（ ）
A．10JB．20JC．60JD．70J
8．（2023?市中區(qū)校級(jí)開學(xué)）四沖程柴油機(jī)工作時(shí)，依靠飛輪慣性使活塞向下運(yùn)動(dòng)完成的沖程是 ，做功沖程時(shí) 能轉(zhuǎn)換為 能。
9．（2023?南崗區(qū)校級(jí)開學(xué)）某型號(hào)的汽車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上以80km/h的速度勻速行駛了6km，消耗汽油1.05kg，假設(shè)汽油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為40%，則該型號(hào)汽車在此速度行駛的過程中，所消耗汽油完全燃燒放出的熱量為 J，汽車受到的阻力是 N。（汽油的熱值q汽油＝4.5×107J/kg）
10．（2023?鳳臺(tái)縣校級(jí)開學(xué)）某種國(guó)產(chǎn)汽車，當(dāng)它在某平直公路上以20m/s速度勻速行駛時(shí)，每百公里的油耗為6L。當(dāng)汽車行駛500s。假設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中受到的平均阻力是495N，則汽油機(jī)的效率是 %（已知汽油的熱值是3.3×107J/L）。
11．（2023春?二道區(qū)校級(jí)期末）今年“五一”小長(zhǎng)假，很多人去南湖公園燒烤。烤肉時(shí)，香氣四溢屬于 現(xiàn)象，表明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；炭火烤肉是通過 的方式增大肉的內(nèi)能（填“做功”或“熱傳遞”）；木炭在燃燒過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 。
12．（2023?新建區(qū)校級(jí)開學(xué)）如圖1所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量相等，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。
（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇 兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，燃料完全燃燒放出的熱量的多少是通過 來反映的（選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）。
（2）若想利用上述裝置估測(cè)燃料的熱值，那么還需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器是 ，利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值 （選填“偏大”或“偏小”）。
（3）比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點(diǎn)，應(yīng)選擇 兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以采用方法一：吸收相同熱量，比較升高的溫度；也可以用采用方法二：升高相同溫度比較吸收熱量的多少。比熱容的概念是采用 （選填“方法一”或“方法二”）的方法來定義的。
（4）如果質(zhì)量和初始溫度均相同的a、b兩種液體，吸熱后它們的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示，由圖可以看出，液體 的吸熱能力強(qiáng)。
13．（2023?興寧區(qū)校級(jí)四模）新能源汽車正逐步取代傳統(tǒng)燃油車。如圖是一款無(wú)人駕駛智能電動(dòng)車。在某次測(cè)試中，以最高時(shí)速行駛4600m僅用時(shí)92s，此過汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為90kW，效率為90%（q汽油＝4.6×107J/kg，g取10N/kg）。求：
（1）電動(dòng)車的最高時(shí)速；
（2）電動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）汽車勻速行駛4600m消耗的電能。
14．（2023?碑林區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示是某型號(hào)水車式增氧機(jī)，用于給魚池（塘）增氧，它由電機(jī)、浮船和葉輪等部分組成，工作時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌水體使氧氣溶入水中。其部分參數(shù)如表。求：（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）該增氧機(jī)漂浮在水面上時(shí)浮力 （選填“大于”、“小于”或“等于”）重力，排開水的體積為 m3。
（2）依據(jù)表中有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算增氧機(jī)正常工作2h增加氧氣的質(zhì)量至少為多少？
（3）若采用柴油發(fā)電機(jī)提供電能，若柴油完全燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為80%，增氧機(jī)正常工作2h消耗的柴油的質(zhì)量為0.3kg，求柴油的熱值。
總質(zhì)量（kg）
額定功率（W）
增氧效率[kg/（kW?h）]
70
1500
≥1.5