考点攻克人教版九年级物理《内能的利用》章节测评试卷（附答案详解）

人教版九年级物理《内能的利用》章节测评考试时间：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、关于热值和热机效率，下列说法正确的是（）A．使热机做功越快，热机的效率越高B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值C．使热机做功越多，热机的效率越高D．燃料燃烧充分与否，热值不变2、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．3、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4、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5、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b所示。已知酒精的热值q＝3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。已知水的比热容，则下列说法正确的是（）A．沙子的吸热能力大于水的吸热能力B．加热2min时间内水吸收的热量Q吸水为4.2×105JC．这2min时间内酒精灯的加热效率η为40%D．沙子的比热容c沙约为6、我国大力发展火力发电，火电站进的是煤，出的是电，在这个过程中能量的转化是（）A．机械能内能化学能电能B．化学能内能机械能电能C．化学能重力势能动能电能D．内能化学能机械能电能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、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9、如果一瓶酒精用掉一部分后，对剩下的酒精而言，不变的物理量是（）A．质量、体积、密度 B．密度、比热容、热值C．质量、体积、比热容 D．质量、体积、热值10、热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是（）A．在四冲程汽油机工作的过程中，吸气、做功、排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的B．汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源，目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率达到了100%C．使用热值大的燃料可提高热机效率D．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火方式不同第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、柴油机经过______个冲程，飞轮转一周。某柴油机的转速为，则在内这台柴油机经过______个工作循环，对外做功______次。2、汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用循环水进行冷却，用水来冷却是因为水的______较大，这是通过______的方式来改变发动机的内能，某品牌汽车行驶100km耗油8kg，这些汽油完全燃烧要放出的______J的热量。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）3、如图所示，此时是汽油机的___________冲程。汽油机的汽油使用一半后，剩下的一半汽油的比热容将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）4、小华在燃烧皿中放入14g酒精，对200g水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg）。此过程中，酒精燃烧放出的热量为______J，水吸收的热量为______J，酒精烧水时的热效率______%。5、如图断示，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，在软木塞被推出的过程中，是把______能转化为机械能，在这个能量转化的过程中______（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律，该过程中的能量转化和如图中四冲程汽油机工作中的______冲程相一致（选填“甲“或“乙“）。6、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•℃）]7、在燃料燃烧的过程中，燃料的______能转化为______能。8、某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了100km，共消耗汽油的质量为6kg，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为______J，若此时汽油机曲轴转速为3600r/min，则汽油机每秒内对外做功______次。在刹车的过程中，伴随着能量从机械能转化为内能散失到空气中，此过程能量的总和______（填“增大”、“不变”或“缩小”）。9、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）10、一台单缸四冲程汽油机，将内能转化为机械能的是______冲程；以汽油为燃料的某品牌小汽车行驶100km，发动机牵引力所做的功为1.15×108J，消耗汽油10kg，小汽车发动机的效率为______（q汽油＝4.6×107J/kg）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、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、充分利用温泉既可以节约能源，又保护环境。我县内某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤炉燃烧煤供暖，后改用温泉水供暖，多次试用后发现每小时用70的温泉水0.5t流过散热器后变成了50，达到以燃煤供热的效果。已知煤的热值q＝3×107J/kg，求：（1）温泉水向实验室每小时提供的热量是多少？（2）若煤炉的效率为75%，该科研单位一个冬季（按100天计算）可以节约燃煤多少？4、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：（1）这些煤完全燃烧产生的热量；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。5、随着人们生活水平的提高，小汽车已经成为一种普遍的代步工具，小伟家新买了一辆小汽车。国庆节他和家人准备前往青青草原吃手抓羊肉，在出发前到加油站加了40L的汽油，假设他们一直以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的平均阻力为1150N，汽油的密度约为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg。（1）小汽车匀速行驶时，牵引力的功率是多少？（2）若这次旅游全程往返400km，所加的汽油也刚好用完（假设汽油能完全燃烧），求这辆小汽车发动机的热机效率（结果保留1位小数）。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A．热机做功越快，功率越大，功率的大小与热机的效率无关，故A错误；B．热值是燃料的特性，与燃料燃烧情况无关，故B错误；C．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，效率与做功的多少无关，故C错误；D．热值是燃料的特性，与燃烧状况无关，故D正确。故选D。2、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。3、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。4、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。5、D【详解】A．由图像知加热相同的时间水和沙子吸收的热量相同，沙子的温度升高的多，根据可知，水的比热容大，水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故A错误；B．由图b可知，加热2min水温度升高则加热2min时间内水吸收的热量故B错误；C．因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，加热2min时间内消耗酒精的质量则酒精完全燃烧放出的热量酒精灯的加热效率故C错误；D．因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min的时间内，沙子吸收的热量由图a可知加热2min，沙子的温度从20上升到250，即沙子的质量由可得，沙子的比热容故D正确。故选D。6、B【详解】火力发电是通过煤的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为涡轮的机械能，涡轮带动发电机转动将机械能转化为电能，故整个过程的能量转化是：化学能内能机械能电能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。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、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。9、B【详解】一瓶酒精用掉一部分后，所含物质总量减少，所以质量减少；所占空间体积减小；密度、比热容和热值都表示物质的特性，是从不同的角度来描述物质的特性，只与物质的种类和状态有关。所以一瓶酒精用去一部分，则剩下的酒精密度、比热容和热值都不变。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。10、D【详解】A．在四冲程汽油机工作的过程中，做功冲程将内能转化为机械能，产生动力，吸气、压缩和排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的，故A错误；B．热机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而产生额外功，因此热机效率不能达到100%，故B错误；C．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，与热值等其他因素无关，故C错误；D．汽油机和柴油机均属于内燃机，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，因此二者工作时点火方式不同，故D正确。故选D。二、填空题1、2900900【解析】【详解】[1]柴油机一个工作循环，飞轮转一周，经过2个冲程，活塞上下运动一次。[2][3]已知飞轮转速为，因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以该柴油机内完成900个工作循环，对外做功900次。2、比热容热传递3.68×108【解析】【详解】[1][2]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，所以汽车发动机用水来冷却；这是通过热传递的方式来降低发动机的温度，从而改变发动机的内能。[3]由题意可知，汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.6×107J/kg×8kg=3.68×108J3、做功不变【解析】【详解】[1]由图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞下行，且火花塞点燃，因此为做功冲程。[2]比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量等因素无关，所以剩下的一半汽油的比热容将不变。4、4.2×1054.2×10410【解析】【详解】[1][2]水吸收的热量为酒精燃烧放出的热量为[3]酒精烧水时的热效率5、内遵循乙【解析】【详解】[1][2]水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，在软木塞被推出的过程中，是把内能转化为机械能。在这个能量转化的过程中遵循能量守恒定律，因为能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化都遵循这个定律。[3]由图示知，甲乙两冲程的进气门及排气门都关闭，甲的活塞向上运动，是压缩冲程，乙的活塞向下运动，是做功冲程。由于内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，所以该过程中的能量转化和如图中四冲程汽油机工作中的乙冲程相一致。6、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7、化学内【解析】【详解】[1][2]燃料的燃烧是一种化学变化，燃料通过燃烧将化学能转化为内能。8、2.76×10830不变【解析】【详解】[1]汽油完全燃烧产生的热量[2]四冲程汽油机的飞轮转速是也就是1s飞轮转动60r，因为完成一个工作循环，要经过四个冲程，燃气对外做功一次，飞轮转动两周，所以该汽油机每秒内完成120个冲程，对外做功30次。[3]据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的。9、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。10、做功25%【解析】【详解】[1]内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程。[2]10kg汽油完全燃烧放出的热量是发动机的效率三、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1.68×106J；（3）炉子的效率是40%。2、（1）1.68×107J；（2）2.8kg【详解】解：（1）水的体积为V水=V容=200L=200dm3=0.2m3由可得水的质量m水=ρV水=1.0×103kg/m3