考点攻克人教版九年级物理《内能的利用》单元测试试题（含解析）

人教版九年级物理《内能的利用》单元测试考试时间：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、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．2、下列对生产生活中的现象所包含的物理知识说法正确的是（）A．雪花飞舞的美丽景象说明分子在不停地做无规则运动B．冰熔化成水时，温度不变，但内能增大，比热容变大C．用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明分子间有空隙D．火箭用液态氢做燃料是因为氢含有的热量较多的缘故3、图是单缸内燃机工作过程中气门与活塞位置关系图，在下列排列顺序中，符合四冲程内燃机工作循环顺序的是：（）

A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙C．乙、丁、甲、丙 D．丙、丁、乙、甲4、2021年10月16日凌晨，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载入飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（）A．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的密度小B．燃料燃烧充分，可以提高热机效率C．燃料完全燃烧放出的热量可以全部用来做功D．若太空中的温度很低，“羲和号”卫星的内能可能为零5、关于热值，下列说法正确的是（）A．燃料燃烧放出的热量越多，热值越大B．燃料燃烧时，质量越大，热值越大C．燃料不完全燃烧时比完全燃烧时热值小D．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧情况无关6、下列有关热现象的说法中，正确的是（）A．做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同B．燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多C．用燃气灶烧开同一壶水时，夏天与冬天的效率是相等的D．蒸汽机、汽油机和喷气发动机的热机效率分别是η1、η2和η3，则有η1＜η2＜η37、汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图，其中表示做功冲程的是（）A． B． C． D．8、下列关于如图所示现象的说法，正确的是（）A．如图抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地运动B．如图缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力C．如图显示的是汽油机的做功冲程，在这个工作过程中气体内能不断增大D．如图试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时，其能量转化与热机的压缩冲程相似9、关于下图所示的热学实验，叙述正确的是（）A．甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，汽油机吸气冲程应用到此原理C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大D．丁图中，金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出10、提高热机效率的有效途径是（）A．采用优质的燃料 B．减少热机的各种热损失，保证良好的润滑C．使热机具有良好的散热 D．避免使用热机第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、如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的______示意图。C图是______冲程，与它原理相同的是______图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是______图。（后两空选填字母）2、2020年6月23日搭载着北斗最后一颗卫星的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射。如图所示。火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，使火箭的内能增大，这是______能转化为内能。火箭以液态氢做燃料主要原因是氢的______大。3、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。4、2021年10月16日0时23分长征2F火箭托举神舟13号飞船成功发射。火箭中用氢气做燃料主要的优点是它的______高，火箭中的燃料燃烧时，将燃料______能转化为燃气的______能。5、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”）。6、如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，D图是______冲程，与它原理相同的是______图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是______图（后两空选填字母）。7、火箭发射升空时燃料燃烧的______能转化为内能，火箭加注的燃料是液态氢，这是因为液态氢的______大；如图所示，向装有少量水的烧瓶内打气，当瓶塞跳起时，气体内能______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。8、如图a快速将活塞下压，使活塞对______做功，最终使玻璃桶底部棉花燃烧，下压过程类似于图b中汽油机的______（选填“甲”或“乙”）能量转化情景，该冲程称为______冲程。9、一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则活塞每秒往复运动______次，每秒做功______次。10、“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将200kg的水从20℃加热到70℃，需要吸收的热量是_______J。若改用煤气热水器，如果煤气在完全燃烧时放出的热量有60%被水吸收，加热同样的水达到同样的温度，需燃烧_______m3煤气。[水的比热容为，煤气的热值]三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若运20飞机在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油5000kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求在这1h内：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？（2）发动机推力所做的功是多少？（3）发动机获得的水平推力F是多大？（4）该飞机发动机的热机效率是多大？2、中国科学家已经在南海试采可燃冰取得圆满成功。实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按10倍计算（天然气的热值为7×107J/m3），求：（1）体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？（2）若这些热量的80%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？（保留一位小数）3、可燃冰是一种新型能源，它分解后可以释放出天然气，我国开采可燃冰的技术处于世界领先地位。用燃气热水器烧水时，把40kg的水从25℃加热到45℃，共燃烧了0.12m3的天然气。经测定，若某次开采到的可燃冰的热值是同体积天然气的120倍。求：（1）水吸收了多少热量？［c水=4.2×103J/（kg·℃）］（2）燃气热水器烧水时的效率是多少？（q天然气=3.5×107J/m3）（3）若换用该可燃冰作燃料，加热相同情况的水要燃烧多少立方米的可燃冰？4、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5h的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg•℃)]求：（1）热水器中的水吸收的热量Q；（2）热水器5h内接收到的太阳能E；（3）热水器的效率η；（4）若改用热效率为30%的煤炉来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值q＝4.2×107J/kg，保留两位小数）5、小明家的太阳能热水器内装有60kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高到75℃，假设用天然气烧水，水吸收热量的效率为60%且已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是7.5×107J/m3。请你计算：（1）热水器中水吸收的热量；（2）烧水时至少需要燃烧天然气的体积。-参考答案-一、单选题1、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。2、B【详解】A．雪花是宏观物体，雪花飞舞是机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；B．冰是晶体，冰熔化成水，需要吸收热量，内能增加，但温度不变；冰的比热容是2100J/(kg·°C)，水的比热容是4200J/(kg·°C)，因此比热容变大，故B正确；C．用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力可以改变物体的形状，故C错误；D．由Q放=qm可知，相同质量的氢和其他燃料相比，氢的热值较大，完全燃烧放出的热量较多，火箭用液态氢做燃料是因为氢的热值大，热量是过程量，不能用含有来描述，故D错误。故选B。3、C【详解】四冲程内燃机工作循环顺序的是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，对应图中的乙、丁、甲、丙，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4、B【详解】A．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的热值大，故A错误；B．做同样的有用功，燃料燃烧充分，使用的燃料的质量减小，有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比值变大，热机效率增大，故B正确；C．因为有热量的散失和机械内部的摩擦等，燃料完全燃烧放出的热量不可能全部用来做功，故C错误；D．一切物体都有内能，若太空中的温度很低，“羲和号”卫星的内能也不会为零，故D错误。故选B。5、D【详解】热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故ABC错误，D正确。

故选D。

6、D【详解】A．做功和热传递都可以改变物体的内能，功和热量虽然是不同的物理量，但单位相同，都是焦耳，故A错误；B．燃料的热值越大，质量未知，完全燃烧放出的热量不一定越多，故B错误；C．烧开同一壶水需要吸收的热量是相同的，夏天环境温度较高，向外散失的热量就会少一些，这样需要燃烧燃气放出的热量就会少一些，根据可知，夏天的效率会高一些，故C错误；D．汽油机和喷气式发动机都是内燃机，由热机的特点可知，汽油机的效率低于喷气式发动机的效率，由于蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，则有η1＜η2＜η3故D正确。故选D。7、D【详解】A．进气门开启，活塞下行，燃料和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；B．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故B不符合题意；C．排气门开启，活塞上行，废气被排出汽缸，是排气冲程，故C不符合题意；D．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故D符合题意。故选D。8、B【详解】A．抽去玻璃隔板后，因为二氧化氮气体的密度比空气大，由于重力作用，两瓶中的气体会逐渐混合，不能说明分子在不停地运动，故A错误；B．分子间存在相互作用的引力和斥力，缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力，故B正确；C．两气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能不断减少，故C错误；D．试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时，发生的能量转化为内能转化为机械能，与热机的做功冲程相似，故D错误。故选B。9、D【详解】A．铅块被压紧，下面悬挂钩码而不分开，是因为铅分子之间有相互作用的引力，故A错误；B．水蒸气将软木塞推出，水蒸气对软木塞做了功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，和汽油机的做功冲程原理相同，故B错误；C．抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合，是因为空气分子二氧化氮分子不停运动发生了扩散，空气的密度小于二氧化氮的密度，故C错误；D．迅速拉动金属管外面的皮绳，皮绳克服金属管的摩擦做功，机械能转化为内能，金属管及乙醚温度升高，乙醚汽化产生大量乙醚蒸汽，内部压强增大，乙醚蒸汽对橡皮塞做功，把橡皮塞顶出，故D正确。故选D。10、B【详解】BC．热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，减少热量的损失可以提高热机的效率；使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故B符合题意，C不符合题意；AD．采用优质燃料、使热机具有良好的散热不能提高热机效率，不使用热机更不现实，故AD不符合题意。故选B。二、填空题1、原理做功FB【解析】【详解】[1][2][3][4]A图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；B图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；D图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；E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，即是将机械能转化为内能的过程；F图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能。故图E、F是演示实验的原理示意图，C图是做功冲程，与做功冲程原理相同的是F图所示的演示实验。2、机械热值【解析】【分析】【详解】[1][2]火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，在摩擦的过程中火箭的机械能转化为火箭和大气的内能；火箭以液态氢做燃料是因为此种燃料的热值大，等体积的相同燃料，液态氢燃烧时可以放出更多的热量。3、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。4、热值化学内【解析】【详解】[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。[2][3]燃料燃烧是一种化学变化，将化学能转化为燃气的内能。5、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。6、做功FC【解析】【详解】[1]D图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞发出电火花，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。[2]E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，即是将机械能转化为内能的过程；F图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，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；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是F实验。[3]C图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能。7、化学热值减少【解析】【详解】[1]火箭发射升空时，发动机中的燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能。[2]火箭中用液态氢作为燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比，氢放出的热量多。[3]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少。8、空气甲压缩【解析】【详解】[1]由图a可知，将活塞下压时，活塞压缩筒内空气，对空气做功，气体内能增大，将机械能转化为内能。[2][3]图甲中进气门与排气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；图乙中进气门与排气门均关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；故可知下压过程类似于图b中汽油机的甲能量转化情景，该冲程称为压缩冲程。9、4020【解析】【详解】[1][2]柴油机飞轮的转速为则飞轮每秒转动40r，每秒活塞往复运动40次，因为每两转对外做功一次，所以每秒做功20次。10、4.21071.67【解析】【详解】[1]水吸收的热量[2]由题知则煤气完全燃烧放出的热量由可得，需要煤气的体积三、计算题1、（1）2×1011J；（2）1.08×1011J；（3）1.5×105N；（4）54%【详解】解：（1）5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝5000kg×4×107J/kg＝2×1011J（2）发动机推力所做的功W＝Pt＝3×107W×1×3600s＝1.08×1011J（3）飞机的速度是720km/h，飞机飞行1h，所通过的距离s＝vt＝720km/h×1h＝720km＝7.2×105m发动机获得的水平推力（4）飞机发动机的热机效率答：（1）5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量是2×1011J；（2）发动机推力所做的功是1.08×1011J；（3）发动机获得的水平推力是1.5×105N；（4）飞机发动机的热机效率是54%。2、（1）7×106J；（2）13.3℃【详解】解：（1）