综合解析人教版九年级物理《内能的利用》单元测试试题（解析版）

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、关于热机的效率，下列说法正确的是（）A．总功一定，额外功越少，效率就越高B．热机做的有用功越多，效率就越高C．热机消耗的燃料越多，效率就越低D．热机的功率越大，效率就越高2、下列有关热和能的说法中，正确的是（）A．燃料的热值越大，燃烧过程放出的热量越多B．物体的温度不变，内能一定不变C．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多D．发生热传递时，能量从一个物体转移到另一个物体3、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%4、用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热时各记录一次温度，如下表所示。已知kg/，c水=4.2103J/(kg)，油0.8103kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正确的是（）加热时间（min）03水的温度（）1828油的温度（）1843A．这种油的比热容为1.68103J/（kg·）B．这种油的比热容为2.1103J/（kg·）C．因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小D．加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能5、航天工业的火箭常用液态氢作为燃料，这是因为液态氢具有较大的（）A．热值 B．密度 C．热量 D．比热容6、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7、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8、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9、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10、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．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、汽车发动机常用水做冷却剂，主要是因为水的___________大；火箭发射升空用液态氢做燃料，这是因为氢___________大。2、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______。3、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）4、如图所示，快速下压活塞时，可以看到筒内的棉花燃烧，这是因为活塞对______做功，使温度达到了棉花的着火点，汽油机的______冲程能量转化与这个实验相同。5、（1）加热质量为50kg的水，使其温度升高10℃，水吸收的热量为________________J；（2）完全燃烧________________m3的煤气可以放出1.17×107J的热量（c水＝4.2×103J/kg·℃），煤气的热值q＝3.9×107J/m3）6、如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。木塞被推出后水蒸气的内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。水蒸气将木塞推出的过程与内燃机______程的原理相同。7、某汽油机飞轮的转速是2400r/min，该汽油机每10秒完成______个冲程，对外做功______次。8、一台四冲程汽油机，运行时转速是3000r/min，各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占30%，废气带走的能量占30%，摩擦等能损耗占15%，则这台汽油机正常运行时每秒钟做功___________次，效率约为___________。9、现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，在______冲程中将机械能转化为内能，此冲程是通过______方式改变了缸内气体的内能。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸内能的。而利用水作为冷却剂，是因为水______较大。10、如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于___________冲程。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功________次，飞轮转过________圈。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、小东家新安装了一台太阳能热水器。热水器的水箱容积是200L。（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到45℃时吸收了多少热量？（2）若将它换成燃气热水器，通过燃烧天然气加热同样多的水，使其温度仍从20℃升高到45℃时，只有30%的热量被水吸收，需要燃烧多少m3天然气？[ρ水=1.0×l03kg/m3，q=4.0×107J/m3]2、一辆汽车对50km长的新建大桥进行通车测试。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，求汽车通过大桥时，汽油机的效率。（q汽油＝4.6×107J/kg）3、一台单缸四冲程柴油机活塞的横截面积为500cm2，活塞的行程是150mm，做功冲程的平均压强是4×105Pa，求：（1）一个做功冲程中气体做的功。（2）若柴油机每分钟完成600个工作循环，则柴油机的功率多大？4、如图是我国自行研制的大型运输机“运20”将首次参加珠海航展。“运20”的部分参数如表：机长/m47最大飞行速度/km/h720高/m15最大飞行速度的平均阻力/N500000最高载重量/t66燃料航空燃油着地支撑轮子个数/个6发动机效率η40%最大起飞重量/t225翼展长/m45最长航程/km4000每个轮着地面积/m20.25若“运20”从某基地起飞以最大飞行速度飞到珠海，飞行时间为2.5h，求：（1）基地到珠海的航程是多大？（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是多大？（3）“运20”在此飞行过程中做了多少功？（4）若航空燃料的热值是4.5×107J/kg，则飞机在起飞前至少要装载多少kg的航空燃料？5、一个容器中装有40kg温度是10℃的冷水，若用某一热水器把它加热到温度为60℃时，共用了0.6m3的天然气，已知天然气的热值为2.8×108J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求：（1）这次加热过程中，水吸收的热量是多少？（2）该热水器的实际效率是多少？-参考答案-一、单选题1、A【详解】A．效率是有用功与总功的比值乘以100%，总功一定，额外功越少，有用功就越多，有用功与总功的比值就越大，即效率就越高，故A正确；B．热机做的有用功越多，但总功不知道，有用功与总功的比值就不确定，因此效率不一定高，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，当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；做功的多少不确定，热机效率的高低也不一定，故C错误；D．热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，热机做的有用功多，但不知道燃料完全燃烧放出的热量，无法确定效率一定高，故D错误。故选A。2、D【详解】A．由可知，燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关，故A错误；B．物体的温度不变，但内能可能改变，比如一块0℃的冰熔化成0℃的水，吸收热量，温度不变，内能增大，故B错误；C．热量不是状态量，是一个过程量，不能说含有或者具有热量，故C错误；D．热传递的实质是能量从高温物体传向低温物体，或从一个物体的高温部分传向低温部分，故D正确。故选D。3、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。4、B【详解】AB．取两种液体都加热了3分钟为研究对象，因为是用的两个相同的电加热器，且加热效率都为90%，所以Q水=Q油，设它们的体积为V，则水的质量m水=水V油的质量因为Q水=c水m水（t水-t0），Q油=c油油（t油-t0）所以c水水V（t水-t0）=c油油V（t油-t0）4.2103J/(kg)1.0103kg/m3(28-18)=c油0.8103kg/m3(43-18)解得c油=2.1103J/（kg·）故A错误、B正确；C．密度和比热容都是物质的一种属性，二者的大小之间没有必然的联系，故C错误；D．加热效率没有达到100%，主要是因为电加热器产生的热量没有全部被液体吸收，而是存在一定的损失，而不是因为电加热器没有把电能全部转化为内能，故D错误。故选B。5、A【详解】航天工业的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液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6、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。7、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。8、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。9、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。10、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。二、填空题1、比热容热值【解析】【详解】[1]用水做冷却剂是因为水的比热容较大，在相同质量的情况下，升高相同的温度是，水能吸收更多的热量。[2]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、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。3、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。4、空气压缩【解析】【详解】[1]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，筒内气体的温度升高，当温度达到了棉花的着火点而燃烧。[2]空气压缩引火仪实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，内燃机的压缩冲程能量转化情况也是机械能转内能，与这个实验相同。5、【解析】【详解】[1]水吸收的热量为[2]根据得，需要完全燃烧的煤气的体积为6、减小做功【解析】【详解】[1]软木塞被推出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能减小。[2]四冲程内燃机在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，与木塞被推出过程中能量的转化相同，所以内燃机的做功冲程与这个原理相同。7、800200【解析】【详解】[1][2]某汽油机飞轮的转速是2400r/min，该汽油机每秒飞轮转的圈数为根据每一个工作循环，飞轮转2圈，四个冲程，对外做功一次，故该汽油每1s飞轮转40圈，完成80个冲程，对外工作的次数为20次，故该汽油机10s完成800个冲程，对外做功的次数为200次。8、2525%【解析】【详解】[1]汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次，若飞轮的转速为3000r/min=50r/s即每秒完成25个工作循环，对外做功25次。[2]各种能量损耗的总和是30%+30%+15%=75%所以它的机械效率为η=100%-75%=25%9、压缩做功热传递比热容【解析】【详解】[1][2]在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩混合气体做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变缸内气体的内能。[3]内燃机汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，水从汽缸吸收热量，使汽缸的温度降低，这是通过热传递的方式改变汽缸的内能。[4]对于相同质量的水和其他液体相比较时，在升高相同温度的情况下，由于水的比热容最大，即其所吸收的热量最多，冷却效果会最好。10、做功1020【解析】【详解】[1]由图可知，四冲程汽油机进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。[2]热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转动20周。三、计算题1、（1）；（2）1.75m3【详解】解：（1）200L水的质量为水温从20℃加热到45℃时吸收的热量为（2）由可知天然气放出的热量为天然气的体积为答：（1）水温从20℃加热到45℃时吸收的热量为；（2）需要燃烧1.75m3天然气。2、32.6%【详解】解：汽车总质量m＝1.5t＝1.5×103kg汽车的总重力G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N汽车受到的阻力是总重的0.08倍，即f＝0.08G＝0.08×1.5×104N＝1.2×103N