人教版九年級物理《內(nèi)能的利用》專項測試考試時間：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(wù)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(nèi)相應(yīng)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、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(nèi)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(shè)計與制造熱機時要不斷改進與創(chuàng)新，以減少能量的損夫2、如圖所示，對于圖片中所描述的物理過程，下列分析中正確的是（）A．圖甲，厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時，空氣的內(nèi)能減少B．圖乙，瓶子內(nèi)的空氣推動塞子跳起時，空氣的內(nèi)能增大C．圖丙，試管內(nèi)的水蒸氣推動了塞子沖出時，水蒸氣的內(nèi)能減少D．圖丁，汽缸內(nèi)的氣體推動活塞向下運動時，氣體的內(nèi)能增大3、下列對生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象所包含的物理知識說法正確的是（）A．雪花飛舞的美麗景象說明分子在不停地做無規(guī)則運動B．冰熔化成水時，溫度不變，但內(nèi)能增大，比熱容變大C．用手捏海綿，海綿的體積縮小了，說明分子間有空隙D．火箭用液態(tài)氫做燃料是因為氫含有的熱量較多的緣故4、如圖所示是四沖程內(nèi)燃機工作時各沖程的示意圖，其中表示做功沖程的示意圖是（）A． B．C． D．5、關(guān)于下圖所示的熱學實驗，敘述正確的是（）A．甲圖中，壓緊的兩鉛塊，下面懸掛鉤碼而不分開，這是由于大氣壓強的作用B．乙圖中，試管內(nèi)的水沸騰后，水蒸氣將軟木塞推出，汽油機吸氣沖程應(yīng)用到此原理C．丙圖中，抽去玻璃隔板后，兩瓶中的氣體逐漸混合，這說明上面瓶中的空氣密度較大D．丁圖中，金屬管裝有少量乙醚，迅速拉動纏在金屬管外的皮繩，可使橡皮塞從管口飛出6、濰柴集團于2020年正式發(fā)布全球首款熱機效率突破50%的商用柴油機，世界內(nèi)燃機發(fā)展出現(xiàn)歷史性新突破。關(guān)于對此柴油機的說法正確是（）A．它必須用熱值較高的燃油才能提高其熱機效率B．對比其他柴油機，相同時間內(nèi)對外做功更快C．對比其他柴油機，對外做同樣的功消耗的燃料減少D．隨著技術(shù)的進步，集團生產(chǎn)的內(nèi)燃機效率能達到100%7、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(nèi)燃機的壓縮沖程，此時內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D．玻璃筒內(nèi)的空氣被壓縮是通過做功的方式使空氣的內(nèi)能增加8、關(guān)于熱機效率，下列說法中正確的是（）A．熱機效率越高，即熱機做的有用功越多B．熱機單位時間內(nèi)耗費的燃料少，效率一定高C．要提高熱機效率，就要盡量減少各種能量損失，并且要保證良好的潤滑D．通過技術(shù)改進，熱機效率可達100%9、以下情景中，關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法正確的是（）A．鉆木取火的過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能B．電動機在通電轉(zhuǎn)動過程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．發(fā)電機工作過程中，電能轉(zhuǎn)化為機械能D．汽油機工作過程中，化學能最終轉(zhuǎn)化為機械能10、如圖所示是內(nèi)燃機工作循環(huán)中的一個沖程，以下說法正確的是（）A．它是柴油機的壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B．它是汽油機的做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能C．它是柴油機的做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能D．它是汽油機的壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能第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、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(nèi)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(nèi)能。2、完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50%被2kg、30℃的水吸收，則水溫可升高___________。[c水=4.2×103J/(kg?℃)、q焦炭=3.0×107J/kg、此時外界為1個標準大氣壓]3、我國航空航天科技，達世界領(lǐng)先水平，其中自行研制的長征系列運載火箭，發(fā)射成功率達到95.17%，高出美國火箭發(fā)射成功率4個百分點。部分長征系列運載火箭所用燃料為液態(tài)的氫，是因為氫的______大。常溫下氫是氣態(tài)的，科技人員是采用______的方法使其液化后裝入火箭的。4、汽車在行駛時，發(fā)動機的溫度會升得很高。為了確保安全，可用循環(huán)水進行冷卻，用水來冷卻是因為水的______較大，這是通過______的方式來改變發(fā)動機的內(nèi)能，某品牌汽車行駛100km耗油8kg，這些汽油完全燃燒要放出的______J的熱量。（汽油的熱值q=4.6×107J/kg）5、除了燃料使用柴油以外，柴油機與汽油機的不同之處還在于：柴油機在結(jié)構(gòu)上它有______（選填“火花塞”或“噴油嘴”），采用的是______式點火方式，在吸氣沖程中，______（選填“空氣”或“汽油和空氣”）通過進氣閥進入氣缸等?；鸺龂姎獍l(fā)動機除了帶有燃料之外，還帶有助燃劑如______（選填“液態(tài)氧”或“酒精”），因此它可以在地球大氣層外工作。6、在汽油機的四個沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是_____沖程。如圖所示汽油機正在進行的是_____沖程，若某臺汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min，在1s內(nèi)，汽油機完成_____個工作循環(huán)。7、汽車發(fā)動機常用水做冷卻劑，主要是因為水的___________大；火箭發(fā)射升空用液態(tài)氫做燃料，這是因為氫___________大。8、如圖1這個設(shè)想曾得到不少人的贊許，并把這個裝置譽為“永動機”。（1）請運用你掌握的知識，說明這個裝置是否真能“永動”：______（填“能”、“不能”）；（2）如圖2是內(nèi)燃機的能流圖，請你填出圖中“？”的內(nèi)容：______。9、如圖所示，用酒精燈對試管里的水進行加熱，水沸騰后，水蒸氣推動軟木塞使其迅速沖出管口，在軟木塞被推出的過程中，能量轉(zhuǎn)化情況與四沖程汽油機的______沖程相同，管口出現(xiàn)了白霧，這是______（填物態(tài)變化名稱）現(xiàn)象。10、最早的熱機是______，經(jīng)過英國工程師______改進，完善，在18世紀得到廣泛使用。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、某同學在實驗室用酒精燈把0.1kg的水從20℃加熱到100℃.求：（1）水吸收的熱量；（2）如果這些熱量由酒精燃燒提供，至少要完全燃燒多少千克酒精？[水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg·℃）；酒精的熱值q酒精＝3.0×107J/kg]2、一臺大型推土機的推力約為3×104N，勻速推土總行程達10km，消耗柴油約30.3kg；（1）求推土機做的功；（2）消耗柴油放出的熱量是多少？（2）求推土機柴油機的熱機效率（q煤油＝4.3×107J/kg）3、小明家的太陽能熱水器內(nèi)裝有60kg、25℃的水，經(jīng)過一天照射后，溫度升高到75℃，假設(shè)用天然氣燒水，水吸收熱量的效率為60%且已知水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值是7.5×107J/m3。請你計算：（1）熱水器中水吸收的熱量；（2）燒水時至少需要燃燒天然氣的體積。4、某學校為學生供應(yīng)開水，用鍋爐將340kg的水從60℃加熱到100℃，燃燒了4.2kg的無煙煤。[已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃)，無煙煤的熱值是3.4×107J/kg]。試求：（1）鍋爐內(nèi)340kg的水吸收的熱量是多少？（2）4.2kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？（3）此鍋爐的效率是多少？5、在一標準大氣壓下，100g的酒精完全燃燒放出的熱量有40%被5kg、50℃的水吸收，那么水溫度升高了多少℃？（水未燒干，）-參考答案-一、單選題1、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(nèi)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。2、C【詳解】A．圖甲，厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時，活塞對空氣做功，瓶內(nèi)空氣溫度升高，空氣的內(nèi)能增加，故A錯誤；B．圖乙，瓶子內(nèi)的空氣推動塞子跳起時，空氣對活塞做功，空氣的內(nèi)能減小，故B錯誤；C．圖丙，試管內(nèi)的水蒸氣推動了塞子沖出時，水蒸氣對塞子做功，水蒸氣的內(nèi)能減少，故C正確；D．圖丁，汽缸內(nèi)的氣體推動活塞向下運動時（即做功沖程），內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減少，故D錯誤。故選C。3、B【詳解】A．雪花是宏觀物體，雪花飛舞是機械運動，不能說明分子在不停地做無規(guī)則運動，故A錯誤；B．冰是晶體，冰熔化成水，需要吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度不變；冰的比熱容是2100J/(kg·°C)，水的比熱容是4200J/(kg·°C)，因此比熱容變大，故B正確；C．用手捏海綿，海綿的體積縮小了，說明力可以改變物體的形狀，故C錯誤；D．由Q放=qm可知，相同質(zhì)量的氫和其他燃料相比，氫的熱值較大，完全燃燒放出的熱量較多，火箭用液態(tài)氫做燃料是因為氫的熱值大，熱量是過程量，不能用含有來描述，故D錯誤。故選B。4、D【詳解】A．由圖知，進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞下行，是吸氣沖程，故A不符合題意；B．兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，故B不符合題意；C．進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞上行，是排氣沖程，故C不符合題意；D．兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，故D符合題意。故選D。

5、D【詳解】A．鉛塊被壓緊，下面懸掛鉤碼而不分開，是因為鉛分子之間有相互作用的引力，故A錯誤；B．水蒸氣將軟木塞推出，水蒸氣對軟木塞做了功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機械能，和汽油機的做功沖程原理相同，故B錯誤；C．抽去玻璃隔板，兩瓶氣體逐漸混合，是因為空氣分子二氧化氮分子不停運動發(fā)生了擴散，空氣的密度小于二氧化氮的密度，故C錯誤；D．迅速拉動金屬管外面的皮繩，皮繩克服金屬管的摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，金屬管及乙醚溫度升高，乙醚汽化產(chǎn)生大量乙醚蒸汽，內(nèi)部壓強增大，乙醚蒸汽對橡皮塞做功，把橡皮塞頂出，故D正確。故選D。6、C【詳解】A．熱機效率是有用功與燃料完全燃燒所放出的熱量的比，與燃料的熱值無關(guān)，故A錯誤；B．柴油機效率高，只表明有用功與總功的比值大，相同時間做功快指功率，效率與功率沒有必然聯(lián)系，故B錯誤；C．柴油機效率高，根據(jù)效率公式，當有用功一定時，效率越高，所需要總功更少，即燃燒同種燃料時，需要的燃料更少，故C正確；D．柴油機屬于熱機，在工作過程中不可避免會存在燃料燃燒不完全等因素導致能量損失，不可能達到100%，故D錯誤。故選C。7、C【詳解】A．熱值是燃料的一種特性，密度、比熱容都是物質(zhì)的特性，都與物質(zhì)的質(zhì)量、體積無關(guān)，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(guān)閉，活塞向上運動時，是內(nèi)燃機的壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以C錯誤，故C符合題意；D．圖中玻璃筒內(nèi)的空氣被壓縮時，活塞對空氣做功，瓶內(nèi)空氣溫度升高，空氣的內(nèi)能增加，所以D正確，故D不符合題意。故選C。8、C【詳解】A．熱機的效率可知，熱機的效率由兩個因素決定，即消耗相同的燃料，熱機效率越高的，熱機做的有用功多，故A錯誤；B．熱機單位時間內(nèi)耗費的燃料少，如果做的有用功也非常少，那么熱機效率也不一定高，故B錯誤；C．要提高熱機效率，就要盡量減少各種能量損失，并且要保證良好的潤滑，故C正確；D．由于燃料燃燒釋放的熱量不能全部轉(zhuǎn)化為機器的有用功，總有能量損耗，所以熱機效率總小于100%，故D錯誤。故選C。9、D【詳解】A．鉆木取火的過程中，是克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B．電動機在通電轉(zhuǎn)動過程中，消耗電能，主要獲得機械能，故B錯誤；C．發(fā)電機工作過程中，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；D．汽油機工作過程中，燃料的化學能先通過燃料燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過對外做功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故D正確。故選D。10、B【詳解】AC．由圖可知，汽缸頂部有個火花塞，火花塞點火，是汽油機，故AC錯誤；BD．圖中的進、排氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，因此這是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B正確，D錯誤。故選B。二、填空題1、壓縮熱傳遞【解析】【詳解】[1]由圖示可知，兩氣門都關(guān)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(shè)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(nèi)能的。2、70℃【解析】【詳解】完全燃燒42g焦炭放出的熱量Q放=m焦炭q焦炭=42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J由題意可知，水吸收的熱量Q吸=Q放η=1.26×106J×50%=6.3×105J由Q放=cm?t知，水溫度升高值那么水的末溫t=t0+?t=30℃+75℃=105℃而在一標準大氣壓下水的沸點為100℃，所以水溫的末溫為100℃，水升高的溫度?t′=100℃-30℃=70℃3、熱值壓縮體積【解析】【詳解】[1]因為氫的熱值大，完全燃燒相同質(zhì)量的氫和其它燃料相比，氫放出的熱量多，可以轉(zhuǎn)化為更多的機械能，所以運載火箭用液態(tài)氫為燃料。[2]液化有兩種途徑，壓縮體積和降低溫度，氫、氧在常溫下是氣態(tài)，科技人員是在常溫下采用壓縮體積的方式使它們液化后裝入火箭的。4、比熱容熱傳遞3.68×108【解析】【詳解】[1][2]因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車發(fā)動機用水來冷卻；這是通過熱傳遞的方式來降低發(fā)動機的溫度，從而改變發(fā)動機的內(nèi)能。[3]由題意可知，汽油完全燃燒放出的熱量為Q放=qm=4.6×107J/kg×8kg=3.68×108J5、噴油嘴壓燃空氣液態(tài)氧【解析】【詳解】[1][2][3]汽油機與柴油機的結(jié)構(gòu)上不同：汽油機頂部是個火花塞，柴油機的頂部是噴油嘴；汽油機采用點燃式點火，柴油機采用壓燃式點火；汽油機吸入氣缸的是空氣和汽油的混合物，柴油機吸入氣缸的是空氣。[4]運載火箭自身攜帶的助燃劑是液態(tài)氧，燃料可以在大氣層外燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動火箭做功。6、壓縮做功20【解析】【詳解】[1]汽油機工作時，在壓縮沖程中，活塞的機械能轉(zhuǎn)化為汽油和空氣混合物的內(nèi)能。[2]由圖可知，該沖程中，進氣門和排氣門關(guān)閉，火花塞點火，燃氣推動活塞向下運動，即該沖程為做功沖程。[3]某汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min=40r/s即在1s內(nèi)，該汽油機的飛輪轉(zhuǎn)動40周，因為汽油機在一個工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，所以在1s內(nèi)，該汽油機完成的工作循環(huán)數(shù)為20個。7、比熱容熱值【解析】【詳解】[1]用水做冷卻劑是因為水的比熱容較大，在相同質(zhì)量的情況下，升高相同的溫度是，水能吸收更多的熱量。[2]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(zhì)量的氫時，可以釋放出更多的熱量。8、不能散熱損失【解析】【詳解】（1）[1]不能。由于從上面流到下面水池過程中，用來打磨物體消耗能量，還有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為掉入水池中的水的動能，故流下來的水不能全部被抽送到上面的水池中。即流下來的水要比抽上去的水多，隨著時間的推移，上面水池中的水越來越少，一段時間后便不再有水從上面流下來，所以這個裝置不能夠“永動”。（2）[2]因為熱機的大量能量會通過散熱的方式損耗，因此圖中“？”的內(nèi)容表示散熱損失。9、做功液化【解析】【詳解】[1]當瓶內(nèi)水蒸氣把瓶塞沖出時，瓶內(nèi)水蒸氣對瓶塞做功，使得瓶內(nèi)氣體其內(nèi)能減小，溫度降低，即該過程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程，此過程與汽油機的做功沖程相同，在做功沖程中是燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能。[2]管口處的白霧是液體，是水蒸氣遇冷發(fā)生液化現(xiàn)象形成的。10、蒸汽機瓦特【解析】【詳解】[1][2]1695年，法國人巴本第一個發(fā)明蒸汽機，但操作不便，不安全。英國工程師瓦特改進了蒸汽機性能，在18世紀得到廣泛使用，使人類進入了工業(yè)化時代。三、計算題1、（1）3.36×104J；（2）1.12×10-3kg【詳解】解：（1）水吸收的熱量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃-20℃）=3.36×104J（2）由于酒精完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收時需要酒精的質(zhì)量最少，所以，由Q放=mq知道，需要完全燃燒