人教版九年級物理《內能的利用》專項測評考試時間：90分鐘；命題人：教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、如圖所示，對于圖片中所描述的物理過程，下列分析中錯誤的是（）A．酒精燈中酒精用掉一半后，剩余酒精的熱值、比熱容、密度均不變B．抽出玻璃板，上方瓶中的空氣逐漸變紅，說明分子在不停地做無規(guī)則運動C．活塞向上運動時，是內燃機的壓縮沖程，此時內能轉化為機械能D．玻璃筒內的空氣被壓縮是通過做功的方式使空氣的內能增加2、將一瓶酒精用去，則剩余部分酒精的密度、比熱容和熱值（）A．都不變B．密度、比熱容不變，熱值變?yōu)樵瓉淼腃．都變?yōu)樵瓉淼腄．熱值不變，密度、比熱容變?yōu)樵瓉淼?、下列有關能量的轉化和守恒的說法正確的是（）A．洗衣機工作時是將動能轉化為電能B．水沸騰時，水蒸氣將壺蓋頂起，是機械能轉化為內能C．能量無論是轉化還是轉移，能量總和會逐漸減少D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一4、對于的理解，下列說法正確的是（）A．熱值與燃料完全燃燒放出的熱量成正比B．燃料燃燒不充分時，部分能量將被浪費掉，熱值將減小C．燃料燃燒時，放出的熱量越多，燃料的熱值越大D．某種燃料的熱值大小與是否充分燃燒無關5、下列措施可以提高熱機效率的是（）A．燃燒更多的燃料 B．使燃料燃燒更充分C．使用熱值更大的燃料 D．使用比熱容更大的燃料6、下列說法正確的是（）A．溫度高的物體一定比溫度低的物體放出的熱量多B．物質的比熱容與物體的質量、吸收的熱量及溫度變化有關C．物體對外做功，其內能可能減少D．熱值大的燃料完全燃燒放出的熱量一定多7、如圖所示是物理老師的自制火箭，他在礦泉水瓶的側壁上鉆一個孔，把電火花發(fā)生器緊緊塞進孔中，實驗時從瓶口噴入酒精并蓋上錐形紙筒，按動電火花發(fā)生器的按鈕，點燃瓶內酒精后，紙筒即刻飛出。關于此實驗分析正確的是（）A．酒精無法完全燃燒，所以熱值變小B．酒精燃燒是電能轉化成了內能C．燃氣推動紙筒飛出的過程相當于內燃機的壓縮沖程D．紙筒飛出后瓶內氣體的內能減小，溫度降低8、甲、乙兩臺汽油機，甲的功率比乙的大。則下列說法中正確的是（）A．甲做的功肯定比乙的多B．做相同的功，甲用的時間比乙的短C．1kg的汽油在氣缸內燃燒放出的熱量，就是汽油的熱值D．甲的機械效率肯定比乙的高9、下列措施不能提高熱機效率的是（）A．將熱機全部換為電動機B．盡量減少熱機內部各部件間的摩擦C．讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全D．在設計與制造熱機時要不斷改進與創(chuàng)新，以減少能量的損夫10、航天工業(yè)的火箭常用液態(tài)氫作為燃料，這是因為液態(tài)氫具有較大的（）A．熱值 B．密度 C．熱量 D．比熱容第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（10小題，每小題4分，共計40分）1、天然氣是一種清潔能源，我市部分公交車和出租車開始使用天然氣代替柴油或汽油，天然氣燃燒時將______能轉化為______，已知天然氣的熱值為7.0×107J/m3，某出租車一天消耗8L天然氣所釋放的熱量為______（假定天然氣完全燃燒）。2、汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)分為風冷型和水冷型兩種。風冷型發(fā)動機以空氣為冷卻介質，當風高速吹過發(fā)動機時，利用______的方式改變的發(fā)動機的內能；水冷型發(fā)動機則是利用水的______較大的特性。某水冷四沖程柴油發(fā)動機工作時轉速表如圖甲所示，則該發(fā)動機12s內經歷壓縮沖程______次，若該柴油機每完全燃燒柴油1kg，輸出機械能1.376×107J，則該柴油機的效率為______。如圖乙______是某水冷四沖程汽油機中的做功沖程示意圖。（q煤油＝4.3×107J/kg）。3、小明同學在燃燒皿中放入5g酒精，對300水加熱，待酒精燃盡后水溫升高了50℃。此過程中，酒精完全燃燒放出的熱量為___________J，酒精的利用效率為___________[c水=4.2×103J/（kg?℃），q酒精=3.0×107J/kg]4、汽車發(fā)動機工作時，會產生大量的熱量，為讓它正常工作，需要對它進行冷卻，“水冷”是冷卻方式之一，這是因為水的______較大，冷卻效果好；航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因為液態(tài)氫具有較大的______。5、“西氣東輸”工程中，輸送的燃料為天然氣，這是利用了天然氣________較大的特性，而且使用天然氣時對環(huán)境無污染。天然氣熱值為8.4×107J/m3，表示________。0.5m3天然氣完全燃燒放的熱量是___________J，天然氣用掉一部分后，剩余天然氣的熱值_________（選填“變大”、“變小”或者“不變”）。6、如圖斷示，水沸騰后，水蒸氣推動橡皮塞沖出試管口，在軟木塞被推出的過程中，是把______能轉化為機械能，在這個能量轉化的過程中______（選填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律，該過程中的能量轉化和如圖中四沖程汽油機工作中的______沖程相一致（選填“甲“或“乙“）。7、2021年10月16日0時23分長征2F火箭托舉神舟13號飛船成功發(fā)射?；鸺杏脷錃庾鋈剂现饕膬?yōu)點是它的______高，火箭中的燃料燃燒時，將燃料______能轉化為燃氣的______能。8、如圖所示，此時是汽油機的___________沖程。汽油機的汽油使用一半后，剩下的一半汽油的比熱容將___________（選填“變大”“不變”或“變小”）9、我國于2019年5月17日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功發(fā)射一顆北斗導航衛(wèi)星。火箭發(fā)射時用液態(tài)氫作燃料，因為液態(tài)氫的______大，完全燃燒20g液態(tài)氫釋放的熱量______J。（q氫＝1.4×108J/kg）10、如圖所示的是四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時它正處在_______沖程；為了降低汽油機內汽缸的溫度，汽缸外有一個水箱將汽缸包圍住，這是通過____________的方式減少汽缸的內能。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、為保護環(huán)境，我國多個城市采用了氫燃料新能源公交車代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油公交車。若某氫能源公交車以150kW的恒定功率勻速行駛50min消耗了5kg的氫燃料。（q氫=1.4×108J/kg）求：（1）完全燃燒5kg的氫燃料放出的熱量；（2）公交車行駛50min所做的功；（3）公交車的熱機效率。2、按照規(guī)定，我國載貨車輛的輪胎對地面的壓強應控制在7×105Pa以內。某型號貨車部分參數(shù)如表所示。司機師傅在執(zhí)行一次運輸任務時，開著裝沙子的貨車在一段平直的公路上勻速行駛8km，行車時間是8min（取g=10N/kg）。自重5×104N車輪個數(shù)10每個輪胎觸地面積3×10-2m2車廂容積10m3（1）通過計算該貨車最多能裝的沙子質量是多少？（2）貨車滿載在這段公路上行駛時所受阻力為車總重的0.02倍，這段時間內貨車牽引力所做的功是多少？（3）如果貨車發(fā)動機的機械效率是40%，此時貨車在公路上勻速行駛8km時發(fā)動機的功率是多大？（貨車發(fā)動機做的功只有部分用來使貨車向前行駛）3、國家提倡節(jié)能減排，各地“煤改氣”正在積極進行，某同學已知他家天然氣燒水的熱效率為35%。若他將2kg的水倒入燒水壺中，并測出水溫為20℃，在一個標準大氣壓下，把水剛加熱到100℃時[已知水的比熱容，天然氣熱值約為]，請你幫他計算：（1）將這些水燒開，需吸收多少熱量；（2）他家天然氣灶燃燒的天然氣的體積。4、提高熱機效率是“節(jié)能減排”的一個重要途徑．如果汽油機的效率從η1=20%提高到η2=30%，那么一輛轎車在汽油機效率為20%時，消耗一定質量汽油，能夠在平直道路上勻速行駛10km；當效率變?yōu)?0%后，在相同道路情況下，以相同速度勻速行駛，并消耗相同質量汽油的情況下，能夠行駛多少千米？5、某輛小轎車油箱內裝有32kg汽油，司機小李駕車沿高速公路到某地旅游，路程為300km。假設轎車是勻速行駛，且受到的阻力為920N。已知汽油完全燃燒產生的內能有30%轉化為機械能，汽油的熱值為4.6×107J/kg。求：（1）汽車到達目的地牽引力所做的功；（2）汽車在行駛途中需要消耗多少kg汽油？（3）需要加油嗎？-參考答案-一、單選題1、C【詳解】A．熱值是燃料的一種特性，密度、比熱容都是物質的特性，都與物質的質量、體積無關，所以，酒精燈中酒精用掉一半后，剩余酒精的熱值、比熱容、密度均不變，所以A正確，故A不符合題意；B．抽出玻璃板，上方瓶中的空氣逐漸變紅，但是二氧化氮的密度大于空氣，說明分子在不停地做無規(guī)則運動，所以B正確，故B不符合題意；C．兩個氣門關閉，活塞向上運動時，是內燃機的壓縮沖程，機械能轉化為內能，所以C錯誤，故C符合題意；D．圖中玻璃筒內的空氣被壓縮時，活塞對空氣做功，瓶內空氣溫度升高，空氣的內能增加，所以D正確，故D不符合題意。故選C。2、A【詳解】密度、比熱、燃料的熱值都是物質的一種特性，它們的大小與物體的質量和體積均無關系，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。3、D【詳解】A．洗衣機工作時是將電能轉化為機械能，故A錯誤；B．水沸騰時，水蒸氣將壺蓋頂起，是內能轉化為機械能，故B錯誤；C．根據(jù)能量守恒定律，能量無論是轉化還是轉移，能量總和不會改變，故C錯誤；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轉移和轉化都遵循這一規(guī)律，故D正確。故選D。4、D【詳解】A．熱值是質量為1kg的燃料完全燃燒時所釋放出的熱量，熱值是燃料本身的特性，與熱量無關，故A錯誤；B．熱值的大小只與燃料的種類有關，與燃燒程度無關，故B錯誤；C．熱值是燃料的一種特性，與放出的熱量無關，故C錯誤；D．熱值是由燃料本身特性決定的，與燃料是否充分燃燒無關，故D正確。故選D。5、B【詳解】熱機效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，與燃燒燃料的多少、燃料的熱值或比熱容等因素無關；使燃料燃燒更充分，可以在同等情況下燃料放出更多的熱量，可以有效提高燃料的利用率，可以提高熱機效率，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。6、C【詳解】A．放出熱量的多少與溫度的變化量有關，與溫度高低無關，故A錯誤；B．比熱容是物體本身的一種特性，大小與吸收的熱量、物體的質量及溫度的變化等無關，與物質的種類有關，故B錯誤；C．物體對外做功，則自身內能減少，溫度降低，故C正確；D．由Q放＝mq可知，質量未知，熱值大的燃料完全燃燒放出的熱量不一定多，故D錯誤。故選C。7、D【詳解】A．熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃燒的情況無關，所以酒精不完全燃燒時熱值是不變的，故A錯誤；B．燃料本身具有化學能，因此酒精燃燒時將化學能轉化為內能，故B錯誤；C．燃氣推動紙筒飛出的過程中，內能轉化為機械能，與內燃機做功沖程的能量轉化相同，故C錯誤；D．紙筒飛出時，瓶內氣體的內能轉化為紙筒的機械能，則瓶內氣體的內能減小，溫度降低，故D正確。故選D。8、B【詳解】A．甲的功率比乙的大說明甲做功快、不一定做功多，故A錯誤；B．甲的功率比乙的大說明甲做功快，即做相同的功，甲用的時間比乙的短，故B正確；C．汽油的熱值是1kg汽油完全燃燒時放出的熱量，故C錯誤；D．甲的功率比乙的大說明甲做功快，甲的機械效率不一定高，因為機械效率是有用功和總功的比值，故D錯誤。故選B。9、A【詳解】熱機效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，比值越大，效率越高，因此減少熱機內部各部件間的摩擦、使燃料充分燃燒和減少能量的損失都可以提高燃料的利用率，提高熱機效率，將熱機全部換為電動機不能提高熱機效率。故選A。10、A【詳解】航天工業(yè)的火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質量的液態(tài)氫和其它燃料相比，液態(tài)氫可以釋放出更多的熱量。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。二、填空題1、化學能內能5.6104J【解析】【詳解】[1][2]天然氣燃燒是化學反應，將化學能轉化為內能。[3]天然氣的熱值為7.0×107J/m3，消耗8L天然氣所釋放的熱量2、熱傳遞比熱容15032%B【解析】【詳解】[1]改變物體內能方法是做功和熱傳遞。風冷型發(fā)動機以空氣為冷卻介質，當風高速吹過發(fā)動機時，利用熱傳遞的方式改變的發(fā)動機的內能。[2]水冷型發(fā)動機則是利用水的比熱容比較大，相同質量的水和其它物質相比，升高相同的溫度時，水可以吸收更多的熱量。[3]水冷四沖程柴油發(fā)動機工作時轉速表如圖所示，轉速為15×100r/min=1500r/min表示1min轉1500r，即1秒轉25r，因飛輪轉2r，經歷4個沖程，做功一次，壓縮沖程一次，所以飛輪轉25r，經歷壓縮沖程50次，12s內經歷沖程為（次）[4]柴油完全燃燒能放出的熱量Q放＝mq煤油＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J則柴油機的效率[5]如圖乙中B圖，進氣門和排氣門都是關閉的，活塞下行，火花塞打火，可以判斷是做功沖程。3、1.5×10542%【解析】【詳解】[1]酒精完全燃燒產生的熱量Q放=mq酒精=5×10﹣3kg×3×107J/kg=1.5×105J則水吸收的熱量[2]酒精的利用效率4、比熱容熱值【解析】【詳解】[1]汽車的發(fā)動機用水做冷卻劑，是因為水的比熱容較大，升高相同的溫度時，水吸收的熱量多，冷卻效果好。[2]火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質量的氫時，可以釋放出更多的熱量。5、熱值1m3的天然氣完全燃燒時所釋放出的熱量是8.4×107J4.2×107不變【解析】【詳解】[1]天然氣與其它燃料相比較，天然氣的熱值大，燃燒時產生廢氣污染小，所以選擇使用天然氣。[2]天然氣的熱值為q=8.4×107J/m3，它表示的物理意義是1m3的天然氣完全燃燒時所釋放出的熱量是8.4×107J。[3]完全燃燒0.5m3天然氣放出熱量Q=Vq=0.5m3×8.4×107J/m3=4.2×107J[4]熱值是燃料的一種特性，與質量的大小和燃燒的程度無關。當天然氣用掉一部分后，剩余天然氣的熱值不變。6、內遵循乙【解析】【詳解】[1][2]水沸騰后，水蒸氣推動橡皮塞沖出試管口，在軟木塞被推出的過程中，是把內能轉化為機械能。在這個能量轉化的過程中遵循能量守恒定律，因為能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量轉化都遵循這個定律。[3]由圖示知，甲乙兩沖程的進氣門及排氣門都關閉，甲的活塞向上運動，是壓縮沖程，乙的活塞向下運動，是做功沖程。由于內燃機的做功沖程是將內能轉化為機械能，所以該過程中的能量轉化和如圖中四沖程汽油機工作中的乙沖程相一致。7、熱值化學內【解析】【詳解】[1]運載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質量的氫時，可以釋放出更多的熱量。[2][3]燃料燃燒是一種化學變化，將化學能轉化為燃氣的內能。8、做功不變【解析】【詳解】[1]由圖可知，汽油機兩個氣門都關閉，活塞下行，且火花塞點燃，因此為做功沖程。[2]比熱容是物質的一種特性，只與物質的種類和狀態(tài)有關，與質量等因素無關，所以剩下的一半汽油的比熱容將不變。9、熱值2.8×106【解析】【詳解】[1]火箭采用液態(tài)氫作為燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質量的液態(tài)氫和其它燃料相比，液態(tài)氫可以釋放出更多的熱量。[2]完全燃燒釋放出的熱量Q放=mq=0.02kg×1.4×108J/kg=2.8×106J10、壓縮熱傳遞【解析】【詳解】[1]由圖示可知，兩氣門都關閉，活塞向上運動，該沖程是壓縮沖程。[2]為了避免汽油機在工作時溫度升得太高，在設計制造時，汽缸外有一個水箱，讓汽缸被水包圍著，即通過水吸收熱量使得汽缸溫度降低。這是通過熱傳遞的方式改變內能的。三、計算題1、（1）7×108J；（2）4.5×108J；（3）64.3%【詳解】解：（1）由題意可知，完全燃燒5kg的氫燃料放出的熱量為Q放=q氫m=1.4×108J/kg×5kg=7×108J（2）由題意可知，公交車的功率為P=150kW=1.5×105W行駛時間為t=50min=3000s則公交車行駛50min所做的功為W=Pt=1.5×105W×3000s=4.5×108J（3）由（1）（2）中可知，公交車的熱機效率為答：（1）完全燃燒5kg的氫燃料放出的熱量為7×108J；（2）公交車行駛50min所做的功為4.5×108J；（3）公交車的熱機效率為64.3%。2、（1）1.6×104kg；（2）3.36×107J；（3）1.75×105W【詳解】解：（1）貨車與地面的受力面積為S=10×3×10-2m2=0.3m2貨車的最大重力等于貨車對地面的最大壓力，由公式可得，貨車的最大重力為G總=F=pS=7×105Pa×0.3m2=2.1×105N沙子的最大重力為G沙=G總-G車=2.1×105N-5×104N=1.6×105N沙子的最大質量為（2）貨車勻速運動，則貨車受到的牽引力為F牽=F阻=0.02G總=0.02×2.1×105N=4.2×103N牽引力做的功為W牽=F牽s=4.2×1