考点攻克人教版九年级物理《内能的利用》章节测试试题（含答案解析版）

人教版九年级物理《内能的利用》章节测试考试时间：90分钟；命题人：教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、关于热机，下列说法正确的是（）A．吸气冲程中，汽油机吸入的是空气B．做功冲程是把机械能转化为内能C．柴油机有喷油嘴而没有火花塞D．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的2、如图所示是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法正确的是（）

A．由于能量守恒，热机的效率可以达到100%B．排放的废气不会造成环境的污染C．该汽油机的热机效率为70%D．废气的排放所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段3、为减少大气污染，我国正逐步减少使用煤炭能源，判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（）A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度4、小聪在老师指导下，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（q酒精=3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2×103J/（kg·℃），则下列说法中正确的是（）

A．酒精燃烧的过程是内能转化为化学能B．c乙=2.4×103J/（kg·℃）C．0-8min乙吸收的热量为3.36×104JD．该酒精灯的加热效率为28%5、如图所示，甲、乙是两个演示实验示意图：丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，其中与做功冲程原理相同的演示实验图和表示汽油机将机械能转化为内能的冲程示意图分别是（）

A．乙、丙 B．甲、丙 C．甲、丁 D．乙、丁6、如图是热机四冲程工作原理的示意图，将内能转化为机械能的冲程是（）A． B． C． D．7、下列说法正确的是（）A．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率B．“钻木取火”是通过热传递的方式改变物体的内能C．日常生活中使燃料燃烧更充分，可以增大热值D．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的小得多8、小柯在科技馆看到许多奇思妙想一六冲程引擎。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的（）A． B． C． D．9、单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下面哪个说法是正确的（）A．完成一个工作循环，曲轴转动一周B．吸气冲程汽缸吸进的物质，在汽油机中是汽油，柴油机中的是柴油C．做功冲程中的点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式D．压缩冲程中，汽油机对燃气产生的压强最大，燃气升高的温度也比柴油机更大10、甲热机的效率比乙热机的高，以下说法正确的是（）A．甲热机做的有用功多B．甲热机做功更快C．甲热机消耗的燃料少D．甲热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比更大第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸，若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如表所示。汽车发动机数据表1min内完成工作循环2500次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.5kg/m3排气量2L热值4.5×107J/kg发动机最大功率75kW空燃比14：1（1）汽车以100km/h速度匀速运动时，发动机的输出功率最大，则1min内有用功______；（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是______（对甲、乙、丙、丁重新排序），______图所示的冲程，内燃机给汽车提供动力；（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比，根据表中数据可知，气缸内混合气体中汽油的质量为______kg。1分钟内总共需要消耗的汽油质量为______kg；（4）当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据可求得汽车发动机的效率为______。2、最早的热机是______，经过英国工程师______改进，完善，在18世纪得到广泛使用。3、现在的城市基本实现了天然气清洁能源的使用。用天然气灶具加热水时，完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是______J；如果这些热量的90%被水所吸收，可以使______kg的水温度从15°C升高到95°C。[天然气的热值为8×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]4、小明同学在燃烧皿中放入5g酒精，对300水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。此过程中，酒精完全燃烧放出的热量为___________J，酒精的利用效率为___________[c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3.0×107J/kg]5、卡车的发动机常用水作为降温的物质，这是利用了水的_____较大的作用。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中_____带走的热量最多，设法利用这部分的能量，是提高燃料利用率的重要措施。1kg的柴油完全燃烧放出的热量是_____J，柴油的热值是4.3×107J/kg。6、冬天，我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的___________较大的特性持续4~5小时放热；2021年1月29日，我国在酒泉卫星发射中心成功将遥感三十一号02组卫星发射升空，所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的___________（选填“热值”或“比热容”）。7、如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住。加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出去，这一过程与汽油机的______冲程的能量转化过程相同。酒精的热值是3.0×107J/kg，从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是______J，若水蒸气对木塞做功是3×103J，该装置作为热机的效率是______。8、图中单缸四冲程汽油机正处在_______冲程，若该汽油机转速为1800r/min，则它每秒钟完成________个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了_______方式改变内能，并且利用了水的_______较大的特性。9、如图所示的四幅图，甲、乙实验中与汽油机压缩冲程原理相同的是______图所示的演示的实验；一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功______次。10、如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_______冲程；为了降低汽油机内汽缸的温度，汽缸外有一个水箱将汽缸包围住，这是通过____________的方式减少汽缸的内能。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、某太阳能热水器中装有40kg的水，照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃，已知，求：（1）热水器中的水所吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用汽油来提供，需要完全燃烧多少的汽油？（汽油的热值，设汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收）2、太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一。小明家新安装了一台容积为200L的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃，则：（1）在这4h内水吸收了多少热量？（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭？[水的密度为ρ=1.0×103kg/m3、水比热容、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]3、在冬天的时候一家人聚在一起吃上一顿美美的火锅不是一种很让人舒心的事情吗？爱吃火锅的细心食客不难发现，现在市里一些火锅店、饭店、酒店等都选用了一种配备丁烷气罐的一种新型便携式的燃气炉。丁烷气罐外形小巧，火力也很大，最重要的是方便干净，适用于短时间内吃火锅的顾客，也适用于野外郊游野炊用。如图所示为亨味达牌便携式丁烷气炉。[q丁烷=5.0×107J/kg，c合金=0.8×103J/(kg·℃)]其参数如表耗气量发热量热效率产品净重产品毛重说明192g/h2.9kW65%1.5kg2.0kg250g猛火力燃烧80min某火锅店使用此燃气炉给顾客煮羊肉，盛肉的锅为1kg的合金锅，其内装有20℃、2kg的温水。计算结果保留小数点后两位（1）完全燃烧0.2kg的丁烷气体可释放出多少J的热量？（2）要使锅内的水烧开（当地为1标准大气压），水和锅一共需要吸收多少J的热量？（3）若燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧多少h？4、新冠病毒使2020年春的中国成为了一个没有硝烟的战场，负压救护车（如图所示）则是众多“逆行者”中的一员。所谓负压就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，车的医疗舱每小时可换气20次，能过滤分离病毒高达99.97%，既对车内人员起到防护的作用，也避免了感染车外更多的人。已知该车平均输出功率50kW，平均速度90km/h。（1）该车行驶百公里（100km）输出的机械功为多少？（2）若汽车的效率为25%，则该车百公里（100km）消耗多少升汽油？（结果保留一位小数，汽油的密度为0.70×103kg/m3，热值4.6×107J/kg）。5、教材中十四章第二节热机的效率中最后一段中提到“在热机的能量损失中，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。大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。这种既供热又供电的热电站，比起一般的火电站来，燃料的利用率大大提高”。已知某热电厂每日消耗的煤有100吨，为国家电网提供的电能，同时又为城镇居民的供热系统提供的能量。已知煤热值约为。求：（1）若煤完全燃烧，将放出多少热量；（2）该热电厂的燃料利用率为多少。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A．吸气冲程中，柴油机将空气吸入气缸，汽油机将空气和汽油的混合气体吸入气缸，故A错误；B．汽油机和柴油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故B错误；C．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故C正确；D．汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故D错误。故选C。2、D【详解】A．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率较低，不能达到100%，故A错误；B．汽车排放的废气是空气污染的主要原因之一，故B错误；C．该汽油机的热机效率为η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%故C错误；D．用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。由图示知，废气带走了大部分的能量，所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段，故D正确。故选D。3、C【详解】热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映了燃料燃烧放热的本领，因此判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的热值，故C符合题意。故选C。4、C【详解】A．酒精燃烧的过程是化学能转化为内能，故A错误；B．由图乙可知，甲的沸点为100℃，所以，甲液体为水；由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，由乙图可知，质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由c=QmΔt可知，乙的比热容为甲比热容的一半，即c乙=2.1×103J/（C．0-8min乙吸收的热量为与甲（水）吸收的热量相同为Q故C正确；D．乙从20℃加热至沸腾需要10min，吸收的热量Q4g酒精完全燃烧放出的热量为Q该酒精灯的加热效率为η故D错误。故选C。5、C【详解】甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，试管中水蒸气的内能增大、体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，是将机械能转化为内能的过程；丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能；丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。由以上分析可知看出与做功冲程原理相同的是甲图，表示汽油机利用将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是丁图。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。6、B【详解】内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。A．排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，故A不符合题意；B．两个气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，故B符合题意；C．进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程，故C不符合题意；D．两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故D不符合题意。故选B。7、A【详解】A．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高；使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，可以提高热机效率，故A正确；B．“钻木取火”是将机械能转化为内能，因此是通过做功的方式改变物体的内能，故B错误；C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分等因素无关，故C错误；D．由可知，质量相同的水和沙石吸收或放出相同的热量，水的温度变化得小，是因为水的比热容比沙石的大得多，故D错误。故选A。8、C【详解】做功冲程是高温高压的燃气推动活塞对其做功，将内能转化为机械能；六冲程引擎中的第五冲程，是水变为水蒸气推动活塞做功，从而为汽车提供动力；A．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意；B．两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；C．两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；D．排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。故选C。9、C【详解】A．在汽油机和柴油机的一个工作循环中，完成四个冲程，曲轴、飞轮转两圈，活塞来回往复运动2次，对外做功1次，故A错误；B．在吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸入的只有空气，故B错误；C．做功冲程中点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，故C正确；D．柴油机压缩冲程末的温度远远高于汽油机压缩冲程末的温度，因此柴油机的压缩程度要比汽油机的压缩程度大，故D错误。故选C。10、D【详解】A．根据热机效率的概念，甲热机效率高于乙热机效率，但燃料完全燃烧放出的热量不知道，所以无法确定甲热机做的有用功多，故A错误；B．功率是描述做功快慢的物理量，热机效率与功率无关，故B错误；C．由于甲、乙热机做的有用功不确定，所以无法确定甲、乙热机消耗燃料的多少，故C错误；D．根据热机效率的概念，甲热机效率高，说明甲热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比更大，故D正确。故选D。二、填空题1、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【详解】（1）[1]由表格数据可知发动机输出最大功率P＝75kW＝75000W则1min内做的有用功为W＝Pt＝75000W×1×60s＝4.5×106J（2）[2]图甲中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，说明是压缩冲程；图乙中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，说明是进气冲程；图丙中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，说明是排气冲程；图丁中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，说明是做功冲程；由上述可知一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙、甲、丁、丙。[3]做功冲程内燃机给汽车提供动力，即丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力；（3）[4]根据ρ＝可得做一次功燃气的质量为m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg因为空燃比是14:1，所以气缸内混合气体中汽油的质量m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg[5]由表格数据可知1min完成的工作循环是2500次，即1min对外做2500次功，因此1分钟内总共需要消耗的汽油质量为m总＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg（4）[6]1min内汽油完全燃烧释放的热量Q放＝m总q＝0.5kg×4.5×107J/kg＝2.25×107J发动机的效率η＝＝＝20%2、蒸汽机瓦特【解析】【详解】[1][2]1695年，法国人巴本第一个发明蒸汽机，但操作不便，不安全。英国工程师瓦特改进了蒸汽机性能，在18世纪得到广泛使用，使人类进入了工业化时代。3、1.68×1064.5【解析】【详解】[1]由Q放＝Vq得完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是Q放＝Vq＝0.021m3×8×107J/m3＝1.68×106J[2]由题意分析知被水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝1.68×106J×90%＝1.512×106J由公式Q＝cm∆t得4、1.5×10542%【解析】【详解】[1]酒精完全燃烧产生的热量Q放=mq酒精=5×10﹣3kg×3×107J/kg=1.5×105J则水吸收的热量[2]酒精的利用效率5、比热容废气4.3×107【解析】【详解】[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以，汽车发动机常用水来做冷却剂。[2]热机的各种损失中，废气带走的能量最多。设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施。[3]柴油的热值是4.3×107J/kg，其物理意义是：质量为1kg的柴油完全燃烧放出的热量是4.3×107J。6、比热容热值【解析】【详解】[1]我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的比热容较大的特性，在温度改变量相同的情况下，可以释放更多的热量。[2]所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放更多的热量。7、做功3.0×1051%【解析】【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气的内能对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。[2]酒精燃烧放出的热量[3]热机的效率8、做功60热传递比热容【解析】【详解】[1]由图可见，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程。[2]汽油机完成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，则1s转30转，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。[3][4]水循环带走汽油机产生的热量，这是利用热传递的方式改变内能的，并且还利用了水的比热容较大的特性。9、乙40【解析】【详解】[1]甲图对试管中的水加热，使水汽化，水蒸气内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，机械能转化为内能，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧；汽油机压缩冲程是把机械能转化为内能的过程，故甲、乙实验中与汽油机压缩冲程原理相同的是乙图所示的演示的实验。[2]汽油机飞轮转速是4800r/min＝80r/s，所以此汽油机每秒钟转80圈，可完成40个工作循环，160个冲程，对外做40次功。10、压缩热传递【解析】【详解】[1]由图示可知，两气门都关闭，活塞向上运动，该冲程是压缩冲程。[2]为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水箱，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量使得汽缸温度降低。这是通过热传递的方式改变内能的。三、计算题1、（1）