综合解析人教版九年级物理《内能的利用》单元测试试题（详解）

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、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2、下列说法正确的是（）A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用3、下列说法正确的是（）A．温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多B．物质的比热容与物体的质量、吸收的热量及温度变化有关C．物体对外做功，其内能可能减少D．热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多4、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5、下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（）A． B． C． D．6、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7、下列有关能量的转化和守恒的说法正确的是（）A．洗衣机工作时是将动能转化为电能B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是机械能转化为内能C．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一8、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＜η39、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%10、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、转速为6000r/min的单缸四冲程内燃机，10秒钟经过______个冲程，做功______次，转______圈。2、在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气自身的温度______（选填“降低”或“升高”），内能______（选填“增加”或“减少”）。而在压缩冲程中，活塞向上运动压缩混合气做功，混合气的温度升高，内能______（选填“增加”或“减少”）。3、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______。4、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。5、如图所示实验，木塞冲出时，试管口出现白雾，说明水蒸气内能______，（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程能量转化情况与内燃机______冲程相同。从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是______J，若水蒸气对木塞做功是3×104J，该装置作为热机的效率是______。（酒精的热值是3.0×107J/kg）6、卡车的发动机常用水作为降温的物质，这是利用了水的_____较大的作用。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中_____带走的热量最多，设法利用这部分的能量，是提高燃料利用率的重要措施。1kg的柴油完全燃烧放出的热量是_____J，柴油的热值是4.3×107J/kg。7、我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的______大，完全燃烧20g液态氢释放的热量______J。（q氢＝1.4×108J/kg）8、（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）9、如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_______冲程；为了降低汽油机内汽缸的温度，汽缸外有一个水箱将汽缸包围住，这是通过____________的方式减少汽缸的内能。10、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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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）2、新冠病毒使2020年春的中国成为了一个没有硝烟的战场，负压救护车（如图所示）则是众多“逆行者”中的一员。所谓负压就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，车的医疗舱每小时可换气20次，能过滤分离病毒高达99.97%，既对车内人员起到防护的作用，也避免了感染车外更多的人。已知该车平均输出功率50kW，平均速度90km/h。（1）该车行驶百公里（100km）输出的机械功为多少？（2）若汽车的效率为25%，则该车百公里（100km）消耗多少升汽油？（结果保留一位小数，汽油的密度为0.70×103kg/m3，热值4.6×107J/kg）。3、太阳能热水器是一种利用太阳能的装置，具有节能环保的功能。在物理实践活动中，小闽同学观察到，在晴天时，太阳能热水器工作12h能把贮水箱中质量为100kg、初温为20℃的水加热到90℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)，q天然气=4.2×107J/m3]求：（1）贮水箱中的水吸收的热量；（2）若用加热效率为70%的天然气灶加热这些水升高相同的温度，需完全燃烧的天然气的体积。4、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？5、燃烧了0.5kg的焦炭，已知焦炭的热值为3.0×107J/kg。求放出多少热量？-参考答案-一、单选题1、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。2、B【详解】A．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，故A错误；B．在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；C．能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，故C错误；D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。故选B。3、C【详解】A．放出热量的多少与温度的变化量有关，与温度高低无关，故A错误；B．比热容是物体本身的一种特性，大小与吸收的热量、物体的质量及温度的变化等无关，与物质的种类有关，故B错误；C．物体对外做功，则自身内能减少，温度降低，故C正确；D．由Q放＝mq可知，质量未知，热值大的燃料完全燃烧放出的热量不一定多，故D错误。故选C。4、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。5、B【详解】A．进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，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，将机械能转化为内能。故B符合题意；C．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能。故C不符合题意；D．排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程。故D不符合题意。故选B。6、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。7、D【详解】A．洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误；B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是内能转化为机械能，故B错误；C．根据能量守恒定律，能量无论是转化还是转移，能量总和不会改变，故C错误；D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，一切能量的转移和转化都遵循这一规律，故D正确。故选D。8、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。9、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。10、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。二、填空题1、20005001000【解析】【分析】【详解】[1][2][3]已知转速为6000r/min＝100r/s，即飞轮每秒转100圈，所以内燃机每秒钟完成50个工作循环，经过200个冲程，做功50次；则10秒钟经过2000个冲程，做功500次，转1000圈。2、降低减少增加【解析】【详解】[1][2]在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，则燃气自身的内能减少，温度降低。[3]在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气体做功，活塞的机械能转化为混合气体的内能，则混合气体的温度升高，内能增加。3、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。4、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。5、减小做功3.0×10510%【解析】【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，从而液化形成白雾。[2]内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。[3]酒精燃烧放出的热量[4]热机的效率6、比热容废气4.3×107【解析】【详解】[1]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，汽车发动机常用水来做冷却剂。[2]热机的各种损失中，废气带走的能量最多。设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施。[3]柴油的热值是4.3×107J/kg，其物理意义是：质量为1kg的柴油完全燃烧放出的热量是4.3×107J。7、热值2.8×106【解析】【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，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。[2]完全燃烧释放出的热量Q放=mq=0.02kg×1.4×108J/kg=2.8×106J8、【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9、压缩热传递【解析】【详解】[1]由图示可知，两气门都关闭，活塞向上运动，该冲程是压缩冲程。[2]为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水箱，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量使得汽缸温度降低。这是通过热传递的方式改变内能的。10、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