新人教版九年级物理内能的利用单元测试题

本卷旨在全面考察你对九年级物理“内能的利用”这一单元知识的掌握程度，包括燃料的热值、热机的工作原理、热机效率以及能量的转化与守恒等核心内容。请在答题过程中仔细审题，认真作答，充分展现你的理解与应用能力。考试时间：90分钟满分：100分注意事项：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。2.答题前，务必将自己的姓名、班级等信息填写清楚。3.请将答案写在答题卡或指定位置上，在本试卷上作答无效。4.注意书写工整，保持卷面清洁。---一、选择题(每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意)1.关于燃料的热值，下列说法正确的是()A.燃料燃烧时，质量越大，热值越大B.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小C.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关D.燃料燃烧放出的热量越多，其热值越大2.下列过程中，将内能转化为机械能的是()A.流星在大气层中穿行B.用热水泡脚，脚感觉暖和C.汽油机的压缩冲程D.水沸腾时，水蒸气顶起水壶盖3.如图所示为四冲程汽油机工作过程中的某个冲程，对此冲程下列说法正确的是()(此处应有图示：一个汽油机冲程示意图，例如火花塞点火，活塞向下运动，进气门和排气门均关闭)A.这是压缩冲程，机械能转化为内能B.这是做功冲程，内能转化为机械能C.这是吸气冲程，吸入的是空气D.这是排气冲程，排出的是废气4.提高热机效率是“节能减排”的一个重要途径。下列措施中，不能提高热机效率的是()A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量减少热机部件间的摩擦C.尽量减少废气带走的热量D.尽量增加热机的工作时间5.关于能量及其转化，下列说法中不正确的是()A.能量的转化和转移是有方向性的B.汽油机在做功冲程中，内能转化为机械能C.电动机在工作时，电能主要转化为机械能D.核电站是利用核聚变释放的能量来发电的6.质量相同的甲、乙两种燃料，完全燃烧放出的热量之比为3:2，则它们的热值之比为()A.3:2B.2:3C.1:1D.无法确定7.下列关于热机的说法中，错误的是()A.热机是将内能转化为机械能的机器B.蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机都是热机C.一切热机的工作过程都包括四个冲程D.热机的效率不可能达到100%8.某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃)，这段时间该热水器中的水吸收的热量是()A.8.4×10⁶JB.8.4×10⁵JC.2.1×10⁷JD.2.1×10⁶J9.下列生活实例中，通过做功改变物体内能的是()A.冬天人们常用双手互相摩擦取暖B.把冰块放在鲜榨的果汁里，喝时感觉很凉快C.利用太阳能热水器“烧水”D.摩托车发动机发动一段时间后，排气管热得发烫10.关于能量守恒定律，下列说法正确的是()A.能量可以凭空产生B.能量可以凭空消失C.能量在转化和转移过程中，总量保持不变D.以上说法都不正确---二、填空题(每空2分，共28分)11.燃料燃烧时，将_______能转化为_______能。我们把1kg某种燃料_______燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，其单位是_______。12.汽油机是由吸气、_______、_______和排气四个冲程不断循环来保证连续工作的。其中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程。13.热机的效率是指热机用来做_______的那部分能量与燃料_______燃烧放出的能量之比。对于热机而言，燃料释放的能量一部分用来做有用功，还有一部分能量会以_______等形式损失掉。14.汽车发动机常用水作为冷却剂，这是因为水的_______较大，在相同条件下能吸收较多的热量。一杯水倒掉一半后，剩下水的比热容将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。15.能量既不会凭空_______，也不会凭空_______，它只会从一种形式_______为其他形式，或者从一个物体_______到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。---三、实验与探究题(共16分)16.(8分)为了比较不同燃料的热值，小明同学设计了如图所示的实验装置。他分别在两个燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片，点燃后对质量和初温都相同的水加热。(此处应有图示：两个相同的烧杯，内装相同质量的水，分别用两个燃烧皿加热，燃烧皿中分别是酒精和碎纸片)(1)实验中，通过比较________________________(选填“加热时间”或“水升高的温度”)来间接比较酒精和碎纸片的热值大小。(2)实验中，需要控制酒精和碎纸片的_______相同。(3)若实验测得酒精燃烧后使水升高的温度比碎纸片的高，则说明_______(选填“酒精”或“碎纸片”)的热值较大。(4)该实验存在一些不足之处，请你指出一点：____________________________________。17.(8分)某小组同学利用如图所示的装置探究“做功能改变物体的内能”。他们将内能的改变通过玻璃管中液柱的移动来反映。(此处应有图示：一个带有活塞的厚玻璃筒，筒内有一小团蘸有乙醚的棉花，活塞可以上下移动，玻璃筒上可能连接有显示液柱变化的装置，或直接观察棉花燃烧)(1)实验中，他们用力将活塞迅速向下压，观察到的现象是________________________。(2)这个实验说明：对物体_______，物体的内能会增加。(3)此过程中，_______能转化为_______能。(4)若将活塞缓慢下压，_______(选填“能”或“不能”)看到相同的现象，原因是____________________________________。---四、计算题(共26分)18.(12分)质量为5kg的某种燃料完全燃烧放出的热量是1.5×10⁸J，求这种燃料的热值。若这些热量的40%被质量为100kg、初温为20℃的水吸收，可使水的温度升高到多少℃？[c水=4.2×10³J/(kg·℃)]19.(14分)一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶，发动机的输出功率为80kW。求：(1)汽车行驶10min牵引力所做的功；(2)汽车受到的阻力；(3)若发动机的效率为25%，则行驶10min消耗多少kg的汽油？(q汽油=4.6×10⁷J/kg，结果保留一位小数)---参考答案与解析一、选择题1.C解析：热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧是否充分等均无关。2.D解析：A项是机械能转化为内能；B项是热传递，内能从水转移到脚；C项是机械能转化为内能；D项是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。3.B解析：图示中火花塞点火，活塞向下运动，进气门和排气门均关闭，这是做功冲程，将内能转化为机械能。4.D解析：增加热机的工作时间，并不能减少能量损失或提高有用功的比例，因此不能提高热机效率。5.D解析：核电站是利用核裂变释放的能量来发电的。6.A解析：由Q=mq可知，当m相同时，Q与q成正比，所以热值之比等于放出热量之比，即3:2。7.C解析：并非所有热机都有四个冲程，例如蒸汽机的冲程就与内燃机不同。8.A解析：Q吸=cmΔt=4.2×10³J/(kg·℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×10⁶J。9.A解析：A项是通过做功（摩擦）改变内能；B、C、D项都是通过热传递改变内能。10.C解析：能量守恒定律的内容是：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。二、填空题11.化学；内；完全；焦每千克(J/kg)12.压缩；做功；压缩；做功13.有用功；完全；废气（或散热、克服摩擦等）14.比热容；不变15.产生；消失；转化；转移三、实验与探究题16.(1)水升高的温度(2)质量(3)酒精(4)例如：燃料不可能完全燃烧；热量会有损失（烧杯吸热、向周围环境散热等）17.(1)棉花燃烧起来(2)做功(3)机械；内(4)不能；缓慢下压时，筒内气体与外界发生热传递，内能增加不明显，温度达不到乙醚的着火点四、计算题18.解：(1)由Q放=mq可得，燃料的热值：q=Q放/m=1.5×10⁸J/5kg=3×10⁷J/kg(2)水吸收的热量：Q吸=ηQ放=40%×1.5×10⁸J=6×10⁷J由Q吸=cmΔt可得，水升高的温度：Δt=Q吸/(c水m水)=6×10⁷J/(4.2×10³J/(kg·℃)×100kg)≈142.9℃水的末温：t=t₀+Δt=20℃+142.9℃=162.9℃（注：实际情况中，在标准大气压下水的沸点是100℃，若考虑此因素，水温只能升高到100℃。但题目未提及，按计算结果作答。）答：这种燃料的热值是3×10⁷J/kg；可使水的温度升高到约162.9℃。19.解：(1)汽车行驶时间t=10min=600s发动机输出功率P=80kW=8×10⁴W牵引力所做的功W=Pt=8×10⁴W×600s=4.8×10⁷J(2)汽车行驶速度v=72km/h=20m/s由P=Fv可得，牵引力F=P/v=8×10⁴W/20m/s=4×10³N因为汽车匀速行驶，所以阻力f=F=4×10³N(3)由η=W/Q放可得，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=W/η=4.8×10⁷J/25%=1.92×10⁸J消耗汽油的质量m=Q放/q汽油=1.92×10⁸J/4.6×10⁷J/kg≈4.2kg答：(1)汽车行驶10min牵引力所做的功为4.8×10⁷J；(2)汽车受到的阻力为4×10³N；(3)行驶10min消耗约4.2kg的汽油。---测试反思与总结：本单元的核心在于理解内能的利用方式，特别