考点解析-人教版九年级物理《内能的利用》单元测评试题（含答案解析版）

人教版九年级物理《内能的利用》单元测评考试时间：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、下面关于汽油机和柴油机的说法中，错误的是（）A．汽油机和柴油机使用的燃料不同B．柴油机和汽油机做功冲程都是将内能转化为机械能C．柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶部有个火花塞D．汽油机和柴油机的效率没有差别，完全相同2、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3、如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，我们会看到硝化棉燃烧；如图乙所示，试管内装有少量的水，用橡皮塞子塞紧，用酒精灯对试管加热，会观察到塞子跳起来。下列说法不正确的是（）A．图甲中，活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能B．图乙所示实验中能量转化和内燃机的做功冲程相同C．图乙中，当塞子跳起时可以观察到管口出现白雾D．甲乙两图都说明了做功可以改变物体的内能4、热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（）A．秋季的田野里瓜果飘香，说明分子间有引力B．完全燃烧1kg的煤和1kg的干木柴放出的热量不同C．热机通过压缩冲程将内能转化为机械能D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高5、如图是汽油机的某个冲程，下列说法错误的是（）A．电火花塞点火是把电能转化为内能B．活塞向下加速运动，是因为有气体对活塞做功C．这个冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来相同D．柴油机做功冲程不用点火是因为柴油不需要燃烧就可以放出热量6、如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法错误的是（）A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减小了B．实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能C．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的D．此实验展现了热机工作时的能量转化过程7、如图所示，是我国载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（）

A．燃气做功使火箭上升，燃气的内能增大B．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓C．火箭点火升空过程中是由内能转化为机械能D．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象8、下列与热有关的现象，解释正确的是（）A．冰箱内食物的温度为0℃时，其内能为0JB．马路上尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动C．内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能D．内燃机用水做冷却液利用了水比热容大的特性9、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10、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中错误的是（）A．酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，说明分子在不停地做无规则运动C．活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，此时内能转化为机械能D．玻璃筒内的空气被压缩是通过做功的方式使空气的内能增加第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、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。2、阅读短文，回答问题，由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包园之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。在“热岛效应”的作用下，呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。（1）保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性；（2）人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水______（填物态变化名称），有______（选填“吸热”或“放热”）的作用；（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：①四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是______；②在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过______的方式增加物体的内能；③某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为______J（已知：1L=1dm3，汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）。3、“西气东输”工程中，输送的燃料为天然气，这是利用了天然气________较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染。天然气热值为8.4×107J/m3，表示________。0.5m3天然气完全燃烧放的热量是___________J，天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值_________（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。4、有200g酒精，其中的一半完全燃烧，放出的热量是3×106J，则酒精的热值为______J/kg，余下一半酒精的热值是______J/kg；若完全燃烧1.4kg酒精放出的热量全部被水吸收，可使质量为250kg、初温为70℃的水温度升高______oC。[c水＝4.2×103J/（kg·oC），气压为一标准大气压]。5、2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢______的特点。装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是______J。发射台下方建有水池，通过水______（填物态变化名称）吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。（q氢=1.4×108J/kg）6、在第三届宜昌马拉松比赛中，一名选手跑完全程消耗的能量为1.05×107J，这些能量来自于食物的______能。这些能量可以使______kg的水温度升高50℃。[]7、小娟荡秋千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小娟的重力势能______（填变化情况），小娟荡起的高度越来越低，最后会停下来，说明小娟的______减少了，减少的那部分能量转化成了______能。8、2021年10月16日，搭裁神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉精准点火发射，如图为火箭发射的场景。火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的________大。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将________能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的________能。随着燃料的燃烧，其热值大小________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。9、已知1kg无烟煤的热值是，则2kg无烟煤不完全燃烧时的热值是______。10、在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是_____冲程。如图所示汽油机正在进行的是_____冲程，若某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成_____个工作循环。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、一水壶中装有体积为2L的水，在液化石油气炉上从20℃加热到100℃，在这过程中，共燃烧了液化石油气42g（壶吸收的热量忽略不计），[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，q气=4.0×107J/kg]求：（1）水共吸收了多少热量？（2）这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？（3）炉子的效率。2、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N，汽油的热值q=4.6×107J/kg。问：（1）汽车牵引力做的功；（2）假设燃料完全燃烧，则放出的总热量是多少？（3）内燃机的效率；（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少？3、刘颖家新买来一台容积为80L的天然气热水器。刘颖学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，她把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为38℃后，开始加热，当水温达到38℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是19℃，加热前天然气表的示数为135.73m3，停止加热后变为135.84m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，1L=10﹣3m3。求：（1）水箱中水的质量；（2）水箱中水吸收的热量；（3）该热水器的热效率？4、按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时，开着装沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km，行车时间是8min（取g=10N/kg）。自重5×104N车轮个数10每个轮胎触地面积3×10-2m2车厢容积10m3（1）通过计算该货车最多能装的沙子质量是多少？（2）货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？（3）如果货车发动机的机械效率是40%，此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是多大？（货车发动机做的功只有部分用来使货车向前行驶）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、D【详解】A．汽油机和柴油机使用的燃料不同，汽油机使用汽油，柴油机使用柴油，故A正确，不符合题意；B．柴油机和汽油机做功冲程都是将燃料燃烧释放内能推动活塞运动，将内能转化为机械能，故B正确，不符合题意；C．汽油机气缸顶部有个火花塞，采用点燃式点火，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，采用压燃式点火，故C正确，不符合题意；D．一般柴油机的压缩比比汽油的大得多，且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以柴油机的效率更高一些，故D错误，符合题意。故选D。2、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。3、A【详解】A．下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加，空气的内能通过热传递的方式传递到硝化棉，故A错误，A符合题意；B．木塞冲出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，能量转化情况与内燃机做功冲程相同，故B正确，B不符合题意；C．图乙中，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低，发生液化现象，变成小水滴，出现“白雾”，故C正确，C不符合题意；D．甲图说明对物体做功，机械能转化为内能，乙图说明物体对外做功，内能转化为机械能，总之做功可以改变物体的内能，故D正确，D不符合题意。故选A。4、B【详解】A．秋季的田野里瓜果飘香，是瓜果的芳香分子无规则运动的结果，故A错误；B．由于不同燃料的热值不同，所以，完全燃烧1kg的干木材和煤，放出的热量不同，故B正确；C．在热机（内燃机）的压缩冲程中，将机械能转化为内能，故C错误；D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，故D错误。故选B。5、D【详解】A．由图可知，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，电火花塞点火是把电能转化为内能，故A正确，不符合题意；B．做功冲程中，气体推动活塞向下加速运动，对活塞做功，故B正确，不符合题意；C．烧水时水蒸气把壶盖顶起来，是内能转化为机械能，做功冲程中能量的转化是内能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D．柴油机的点火方式是压燃式，柴油需要燃烧才可以放出热量，故D错误，符合题意。故选D。6、B【详解】ABC．燃料燃烧将化学能转化为内能，水吸收热量沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水的内能转化成了叶轮的机械能，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，故AC正确，不符合题意，B错误，符合题意；D．热机工作时，将内能转化为机械能，因此此实验展现了热机工作时能量转化过程，故D正确，不符合题意。故选B。7、C【详解】A．燃气对外做功，温度降低，内能减小，故A错误；B．燃气温度高，周围低温的空气吸热，内能增大，温度升高，温度越高分子运动越剧烈，故B错误；C．火箭升空消耗燃料产生高温高压的气体，推动火箭向上加速运动，内能转化为机械能，故C正确；D．白气是小水滴，是由水池里的水先吸热汽化再上升后遇冷液化形成的，故D错误。故选C。8、D【详解】A．任何温度的物体都有内能，内能不可能为零，故A错误；B．尘土看得见，属细小颗粒物，尘土飞扬是机械运动，故B错误；C．内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故C错误；D．内燃机用水做冷却液利用了水比热容大的特性，与其他液体相比，相同情况下，吸收的热量更多，故D正确。故选D。9、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。10、C【详解】A．热值是燃料的一种特性，密度、比热容都是物质的特性，都与物质的质量、体积无关，所以，酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变，所以A正确，故A不符合题意；B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，但是二氧化氮的密度大于空气，说明分子在不停地做无规则运动，所以B正确，故B不符合题意；C．两个气门关闭，活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能，所以C错误，故C符合题意；D．图中玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，所以D正确，故D不符合题意。故选C。二、填空题1、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。2、比热容大汽化吸热压缩冲程做功2.7×108【解析】【详解】（1）[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质（沙石、土壤等）比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，可以大大减弱该城市的“热岛效应”。（2）[2][3]采用喷雾系统是利用了水汽化能够从周围物体中吸收热量，能起到降温的作用。（3）[4]在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。[5]刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变物体内能。[6]由得，汽油的质量汽油完全燃烧放出的能量3、热值1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量是8.4×107J4.2×107不变【解析】【详解】[1]天然气与其它燃料相比较，天然气的热值大，燃烧时产生废气污染小，所以选择使用天然气。[2]天然气的热值为q=8.4×107J/m3，它表示的物理意义是1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量是8.4×107J。[3]完全燃烧0.5m3天然气放出热量Q=Vq=0.5m3×8.4×107J/m3=4.2×107J[4]热值是燃料的一种特性，与质量的大小和燃烧的程度无关。当天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值不变。4、3×1073×10730【解析】【详解】[1]200g酒精，其中的一半完全燃烧，放出的热量是3×106J，则酒精的热值为[2]热值的大小只与燃料的种类有关，与质量无关，所以余下一半酒精的热值仍为3×107J/kg。[3]1.4kg酒精完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝1.4kg×3.0×107J/kg＝4.2×107J水吸收的热量Q吸＝Q放＝4.2×107J根据，水升高的温度因为一个标准大气压下水的沸点为100℃，70℃的水升高30℃时已经达到沸点，且沸腾是吸热过程，温度不再升高，所以水的温度只能升高30℃。5、热值大2.8×1011汽化【解析】【详解】[1]火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点，在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，液态氢放出的热量较大。[2]2t液态氢完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=2×103kg×1.4×108J/kg=2.8×1011J[3]发射台下方建有水池，则水在汽化吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。6、化学50【解析】【详解】[1]选手跑步是所消耗的能量最终是由食物的化学能转化来的。[2]由可知，水的质量为即这些能量可以使50kg的水温度升高50℃。7、先减小后增大机械内【解析】【详解】[1]小娟在荡秋千的过程中质量不变，到达最高点时，高度最高，速度为零，重力势能最大，动能最小。小娟在最低点，速度最大，高度最小，重力势能最小，动能最大。整个过程动能先增大后减小，重力势能先减小后增大。[2][3]小娟荡起的高度越来越低，最后后停下来，即动能变小，同时重力势能也变小，故机械能变小；由于秋千克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，即减小的机械能转化成了内能。8、热值化学机械不变【解析】【详解】[1]由于液态氢的热值较大，因此运载火箭中，采用液态氢作燃料。[2][3][4]燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能；燃料的热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以随着燃料的燃烧，其热值大小不变。9、【解析】【详解】热值是某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，其大小只与燃料的种类有关，与质量的大小、与燃烧程度无关，每种燃料的热值是固定不变的。10、压缩做功20【解析】【详解】[1]汽油机工作时，在压缩冲程中，活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能。[2]由图可知，该冲程中，进气门和排气门关闭，火花塞点火，燃气推动活塞向下运动，即该冲程为做功冲程。[3]某汽油机的飞轮转速为2400r/min=40r/s即在1s内，该汽油机的飞轮转动40周，因为汽油机在一个工作循环中，飞轮转动两周，所以在1s内，该汽油机完成的工作循环数为20个。三、计算题1、（1）6.72×105J；（2）1.68×106J；（3）40%【详解】解：（1）根据题意知道，水壶中水的体积2L=2000ml=2000cm3水的质量为m=ρV=1g/cm3×2000cm3=2000g=2kg水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J（2）燃烧的液化石油的质量m气=42g=0.042kg这些液化石油气完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.042kg×4×107J/kg=1.68×106J（3）炉子的效率答：（1）水共吸收热量6.72×105J；（2）这些液化石油气完全燃烧共放出的热量是1