考点攻克人教版九年级物理《内能的利用》同步测试试卷（含答案详解版）

人教版九年级物理《内能的利用》同步测试考试时间：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、如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图，下列说法正确的是（）

A．该冲程是压缩冲程B．该冲程内能转化为机械能C．这种汽车对环境没有污染D．此发动机的效率可达90%2、甲、乙两台汽油机，甲的功率比乙的大。则下列说法中正确的是（）A．甲做的功肯定比乙的多B．做相同的功，甲用的时间比乙的短C．1kg的汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值D．甲的机械效率肯定比乙的高3、如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（）

A．飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁B．四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙C．丙图中气缸内气体温度会上升D．飞轮转速3000r/min则该汽油机1s钟能做功25次4、关于物质的比热容和热值，下列说法中正确的是（）A．热值、比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关B．煤炭完全燃烧时热值大，不完全燃烧时热值小C．因为水的比热容大，所以比较适合做冷却剂D．冰熔化成水，它的质量、比热容都不变5、如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程6、2020年11月24日，我国搭载“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭成功发射升空，液氢是长征五号运载火箭的主要燃料之一，其热值q氢=1.4×108J/kg，下列说法正确的是（）A．用液氢作为燃料，是因为其热值大B．火箭升空过程中，液氢的热值不断减小C．燃烧5g液氢产生7×108J的热量D．液氢燃烧过程是内能向机械能转化7、一台单缸四冲程柴油机转速为2400转/min，则柴油机1s内（）A．完成40个冲程，做功40次 B．完成80个冲程，做功80次C．完成80个冲程，做功20次 D．完成40个冲程，做功20次8、关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（）A．汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同B．在压缩冲程末，汽油机比柴油机温度更高，压强更大C．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小D．压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能9、如图是“神州十三号”发射时的情境，关于飞船发射，下列说法正确的是（）

A．火箭在发射升空的过程中，机械能守恒B．发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的密度小C．返回舱返回时，返回舱与大气层摩擦做功将外壳烧黑D．燃料燃烧过程中，将燃料的化学能直接转化成机械能10、下列关于内燃机说法正确的是（）A．汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物B．汽油机气缸顶部有喷油嘴C．汽油机通过压缩空气直接点燃汽油D．内燃机功率越大，效率越高第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、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。2、如图所示，用老式煤妒将质量为500kg的水从80℃加热到100℃，需要完全燃烧5kg的煤，在这个过程中这些水吸收的热量是______J，燃烧这些煤所放出的热量是______J，此煤炉的效率是______[q煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)]。3、如图所示，2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星。运载火箭的发动机属于热机的一种，燃料燃烧后通过______（选填“做功”或“热传递”），把内能转化为______能。4、一柴油机的转速是2400r/min，它1秒钟对外做功______次，完成______个冲程，它完成吸气冲程时，吸入汽缸里的物质是______。5、中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量能达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的______很大。近年来，越来越多的南方家庭在家装时安装地暖，用水作为采暖介质。这是利用水的______较大的特性（两空均选填“热值”或“比热容”）。6、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]7、如图所示是汽油机的_____冲程，在压缩冲程中，是通过_____的方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3000转1分钟，则1秒内汽油机对外做功_____次。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水_____的性质。8、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”）。9、水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，将2kg的水倒掉一部分，剩下的水的比热容______（填“变大”、“变小”或“不变”）；水结冰后它的比热容将______（填“改变”或“不变”）；如果使用木炭给水加热，燃烧100g的木炭完全燃烧可以放出3.4×106J的热量，则木炭的热值为______J/kg。10、小明爸爸最近买了辆新车手册上标明发动机为直立四缸四冲程汽油机，发动机转速在磨合期应该在20004000转/分，清明期间，若小明爸爸使汽车发动机以3000转/分的速度在高速公路上匀速行驶，则发动机某一缸每秒对外做功________次，每秒完成_______冲程。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要10min，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.2×107J/m3。求：（1）水吸收的热量？（2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？2、如图是某太阳能热水器，向其中注入100L水，阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃。水的比热容是。试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是5.6×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若水吸收的热量用天然气燃烧来提供，且用天然气加热的效率为50%，则需完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值约为3.5×107J/m3）3、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家，一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为46kW，若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。4、在1个标准大气压下，将一壶质量为2kg、初温为20℃的水烧开天然气放出1.68×106J的热量。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：（1）水吸收的热量？（2）此次烧水的效率η？5、一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油。g取10N/kg，求汽车通过大桥；（1）牵引力所做的功；（2）牵引力做功的功率；（3）汽油机的效率。（q汽油=4.6×107J/kg）-参考答案-一、单选题1、A【详解】AB．如图该冲程两气门关闭，活塞向上运动，对体气进行压缩做功，将机械能转为内能，所以属于压缩冲程，故A正确，B错误；C．这种汽车属于内燃机，燃料为汽油，燃烧后尾气排放的主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等，对环境有较大的污染，故C错误；D．汽油机的工作的过程中，机械摩擦、尾气等会损失大量的能量，所以效率最高一般只有30~40%，故D错误。故选B。2、B【详解】A．甲的功率比乙的大说明甲做功快、不一定做功多，故A错误；B．甲的功率比乙的大说明甲做功快，即做相同的功，甲用的时间比乙的短，故B正确；C．汽油的热值是1kg汽油完全燃烧时放出的热量，故C错误；D．甲的功率比乙的大说明甲做功快，甲的机械效率不一定高，因为机械效率是有用功和总功的比值，故D错误。故选B。3、D【详解】AB．甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁；故AB错误；C．丙图是排气冲程，汽缸内的气体向外传递热量，内能减小，温度降低，故C错误；D．四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故D正确。故选D。4、C【详解】A．热值、比热容是物质的一种特性，与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系，比热容与物质的种类、状态有关，故A错误；B．因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误；C．水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同温度，可以吸收更多的热量，所以比较适合做冷却剂，故C正确；D．比热容与物质的种类、状态有关，种类不同，状态不同，比热容一般不同，冰熔化成水，它的质量不变、比热容变大，故D错误。故选C。5、B【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6、A【详解】A．用液氢作为燃料，是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，燃烧相同质量的液氢放出的热量更多，故A正确；B．燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故可知火箭升空过程中，液氢的热值不变，故B错误；C．由题意可知，燃烧5g液氢产生的热量为Q=mq=0.005kg×1.4×108J/kg=7×105J故C错误；D．液氢燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，故D错误。故选A。7、C【详解】单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min＝40r/s所以此柴油机每秒钟飞轮转40圈，可完成20个工作循环，80个冲程，对外做20次功。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。8、D【详解】A．柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误；B．汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是通过压燃式点火的，所以柴油机比汽油机温度更高，压强更大，故B错误；C．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值保持不变，故C错误；D．压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，气体的内能变大，故D正确。故选D。9、C【详解】A．火箭在发射升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，所以机械能增加，故A错误；B．发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢可以释放更多的热量，故B错误；C．返回舱返回时，由于空气阻力，返回舱与大气层摩擦做功，外壳内能增大，外壳被烧黑，故C正确；D．燃料燃烧过程中，将燃料的化学能先转化为内能，内能再转化成机械能，故D错误。故选C。10、A【详解】AB．汽油机气缸顶端有个火花塞，没有喷油嘴，汽油是通过在吸气冲程中和空气一起吸入的，所以汽油机的吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故A正确，B错误；C．压缩冲程结束时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功，故C错误；D．内燃机的效率是有用功与燃料燃烧产生的总功的比，和功率无关，故D错误。故选A。二、填空题1、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。2、4.2×1071.5×10828%【解析】【详解】[1]水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-80℃)=4.2×107J[2]5kg的煤完全燃烧产生的热量Q放=m′q煤=5kg×3×107J/kg=1.5×108J[3]煤炉烧水时的热效率3、做功机械【解析】【详解】[1][2]火箭利用燃料燃烧，燃料的化学能先转化为内能，然后通过做功的方式把内能转化为火箭的机械能。4、2080空气【解析】【详解】[1]在柴油内燃机的一个工作循环中，飞轮转动2转，完成4次冲程运动，对外做功1次；由题意可知，飞轮转速是每秒飞轮转动40转、完成80个冲程、对外做功20次。[2]柴油机完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是空气。5、热值比热容【解析】【详解】[1]同等条件下，隐含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量与质量之比即为热值，热值能达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值大。[2]利用水的比热容比较大，与其他物质相比，每降低1℃水放出的热量比较多。6、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7、做功做功25比热容大【解析】【详解】[1]观察图可知，此时两个气门都关闭，缸内气体对活塞做功，推动活塞由上向下运动，气缸内气体膨胀，故该冲程是做功冲程。[2]压缩冲程中活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加气体内能的。[3]汽油机转速为3000r/min＝50r/s，说明每秒钟飞轮转过50转，完成25个工作循环，每个循环做功一次，所以1秒钟对外做功25次。[4]与其它液体相比较，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量更多，制冷效果更好，所以汽油机用水作为冷却剂。8、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。9、不变改变3.4×107【解析】【详解】[1][2]比热容是物质的一种特性，只与这种物质的种类及存在的状态有关，而与物质的质量无关，所以将2kg的水倒掉一半，比热容不变，仍为4.2×103J/(kg•℃)，水结冰后，状态改变，比热容将改变。[3]木炭的热值10、25100【解析】【详解】[1][2]汽车发动机飞轮的转速是3000r/min=50r/s，表示每秒飞轮转动50圈。由于飞轮每转动2圈，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，所以，气缸每秒对外做功25次，完成100个冲程。三、计算题1、（1）1.008×106J；（2）0.04m3【详解】解：（1）一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温水吸收的热量（2）由可得，天然气完全燃烧放出的热量由得，需要天然气的体积答：（1）水吸收的热量为1.008×106J；（2）烧开这壶水需要0.04m3的天然气。2、（1）1.68×107J；（2）30%；（3）0.96m3【详解】解：（1）由可得，水的质量为则水吸收的热量为（2）热水器的效率为（3）天然气完全燃烧放出的热量为由可得，天然气的体积为答：（1）