人教版九年級物理《內(nèi)能的利用》定向測評考試時間：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(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、如圖是熱機四沖程工作原理的示意圖，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是（）A． B． C． D．2、用兩只相同的電加熱器，分別給相同體積的水和某種油加熱，在開始和加熱時各記錄一次溫度，如下表所示。已知kg/，c水=4.2103J/(kg)，油0.8103kg/m3，加熱的效率都為90%，油的末溫沒有達到它的沸點，下列說法正確的是（）加熱時間（min）03水的溫度（）1828油的溫度（）1843A．這種油的比熱容為1.68103J/（kg·）B．這種油的比熱容為2.1103J/（kg·）C．因為這種油的密度比水小，所以它的比熱容比水小D．加熱效率沒有達到100%，是因為電加熱器沒有把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能3、如圖所示是物理老師的自制火箭，他在礦泉水瓶的側(cè)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(nèi)酒精后，紙筒即刻飛出。關(guān)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(zhuǎn)化成了內(nèi)能C．燃氣推動紙筒飛出的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機的壓縮沖程D．紙筒飛出后瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減小，溫度降低4、下列關(guān)于內(nèi)燃機說法正確的是（）A．汽油機吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合物B．汽油機氣缸頂部有噴油嘴C．汽油機通過壓縮空氣直接點燃汽油D．內(nèi)燃機功率越大，效率越高5、如圖所示是內(nèi)燃機工作中的一個沖程，下列描述正確的是（）A．壓縮沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 B．壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．做功沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能6、某同學(xué)在研究“沙子和水誰的吸熱本領(lǐng)大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈用完全相同的方式分別質(zhì)量都是200g的沙子和水加熱。他繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象分別如圖a、圖b所示。已知酒精的熱值q＝3.0×107J/kg，加熱時酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精。已知水的比熱容，則下列說法正確的是（）A．沙子的吸熱能力大于水的吸熱能力B．加熱2min時間內(nèi)水吸收的熱量Q吸水為4.2×105JC．這2min時間內(nèi)酒精燈的加熱效率η為40%D．沙子的比熱容c沙約為7、我國大力發(fā)展火力發(fā)電，火電站進的是煤，出的是電，在這個過程中能量的轉(zhuǎn)化是（）A．機械能內(nèi)能化學(xué)能電能B．化學(xué)能內(nèi)能機械能電能C．化學(xué)能重力勢能動能電能D．內(nèi)能化學(xué)能機械能電能8、下列有關(guān)內(nèi)燃機和熱機效率的說法錯誤的是（）A．使用熱值大的燃料就可以提高熱機效率B．即使合理利用能源，也無法使內(nèi)燃機的效率達到100%C．汽油機定期更換潤滑油有助于提高熱機效率D．如圖所示裝置的能量轉(zhuǎn)化過程與柴油機工作時做功沖程的能量轉(zhuǎn)化過程相同9、甲、乙兩汽車，甲的汽油機效率比乙的汽油機效率高，這表明（）A．甲的功率比乙大B．消耗相同的汽油，乙做的功多C．甲消耗的汽油比乙少D．做相同的功，甲耗油比乙少10、提高熱機效率的有效途徑是（）A．采用優(yōu)質(zhì)的燃料 B．減少熱機的各種熱損失，保證良好的潤滑C．使熱機具有良好的散熱 D．避免使用熱機第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、一輛使用汽油為燃料的小汽車，功率為2.3×104W，在水平路面上勻速行駛了300s，在這段時間內(nèi)消耗了0.5kg汽油（q汽油＝4.6×107J/kg）。請問：（1）若汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為3600r/min，在1s內(nèi)汽油機對外做了______次功。（2）若這些汽油完全燃燒，可放出熱量是多少？__()__（3）汽車發(fā)動機的效率是多少？__()__2、天然氣熱水器將40kg的水由22℃加熱到42℃，水的內(nèi)能增加了_____J，水的內(nèi)能增加是通過_____方式實現(xiàn)的，若天然氣燃燒放出的熱量有84%被水吸收，需要消耗_____kg的天然氣。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然氣=4×107J/kg。3、水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，將2kg的水倒掉一部分，剩下的水的比熱容______（填“變大”、“變小”或“不變”）；水結(jié)冰后它的比熱容將______（填“改變”或“不變”）；如果使用木炭給水加熱，燃燒100g的木炭完全燃燒可以放出3.4×106J的熱量，則木炭的熱值為______J/kg。4、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。5、甲圖中，迅速向下壓活塞，能量的轉(zhuǎn)化情況是_____。乙圖內(nèi)燃機的工作過程中與甲圖能量轉(zhuǎn)化情況相同的是_____（選填圖中的代號），機械能轉(zhuǎn)化_____能。6、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。7、一臺柴油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min,則活塞每秒往復(fù)運動______次，每秒做功______次。8、現(xiàn)代生活中最重要的交通運輸工具——汽車，與我們的生活走得越來越近了。（1）某單缸汽油發(fā)動機氣缸的活塞面積是3000mm2，做功沖程中活塞移動的距離是750mm，氣體的平均壓強是5×105Pa汽油的熱值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，氣體一次膨脹對活塞做的功是______J；若每次做功過程中汽油的90%完全燃燒，每次汽油燃燒放出的熱量是______J；排氣過程中，廢氣溫度______，內(nèi)能______；（2）汽油的熱值4.6×107J/kg含義：______；（3）汽油機的效率很低，主要原因之一是______帶走了大量的能量。9、2021年10月16日長征二號運載火箭將神舟十三號載人飛船成功送入太空空間站，火箭發(fā)射時用液體氫作燃料，這是因為液態(tài)氫的______大，返回艙進入大氣層落回地面過程中溫度會升高，這主要是通過______方法使返回艙內(nèi)能增加。10、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。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、一輛汽車為50km長的新建大橋進行通車測試，如圖所示。汽車總質(zhì)量為1.5t，以100km/h的速度勻速通過大橋，受到的阻力是總重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油。g取10N/kg，求汽車通過大橋；（1）牽引力所做的功；（2）牽引力做功的功率；（3）汽油機的效率。（q汽油=4.6×107J/kg）2、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，）3、小寧用煤爐給10kg的水加熱，同時把加熱過程中對應(yīng)的時間測得的水溫繪制成右圖。若煤爐熱效率為42%，煤的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值約為3×107J/kg。加熱6min，求：（1）水所吸收的熱量；（2）煤完全燃燒時產(chǎn)生的熱量及煤的質(zhì)量。4、隨著人們生活水平的提高，小汽車已經(jīng)成為一種普遍的代步工具，小偉家新買了一輛小汽車。國慶節(jié)他和家人準備前往青青草原吃手抓羊肉，在出發(fā)前到加油站加了40L的汽油，假設(shè)他們一直以90km/h的速度勻速行駛，汽車受到的平均阻力為1150N，汽油的密度約為0.7×103kg/m3，汽油的熱值為4.6×107J/kg。（1）小汽車勻速行駛時，牽引力的功率是多少？（2）若這次旅游全程往返400km，所加的汽油也剛好用完（假設(shè)汽油能完全燃燒），求這輛小汽車發(fā)動機的熱機效率（結(jié)果保留1位小數(shù)）。5、水壺里裝有2kg、20℃的水，用天然氣爐具將其加熱至沸騰，燒開這壺水消耗的天然氣是0.021m3，已知天然氣的熱值為8×107J/m3，大氣壓強為1標準大氣壓。。求：（1）天然氣完全燃燒放出多少熱量？（2）燒開這壺水，水需要吸收的熱量。（3）天然氣爐具的效率。-參考答案-一、單選題1、B【詳解】內(nèi)燃機的四個沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是做功沖程。A．排氣門打開，活塞向上運動，為排氣沖程，故A不符合題意；B．兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，為做功沖程，故B符合題意；C．進氣門打開，活塞向下運動，為吸氣沖程，故C不符合題意；D．兩個氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，為壓縮沖程，故D不符合題意。故選B。2、B【詳解】AB．取兩種液體都加熱了3分鐘為研究對象，因為是用的兩個相同的電加熱器，且加熱效率都為90%，所以Q水=Q油，設(shè)它們的體積為V，則水的質(zhì)量m水=水V油的質(zhì)量因為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錯誤、B正確；C．密度和比熱容都是物質(zhì)的一種屬性，二者的大小之間沒有必然的聯(lián)系，故C錯誤；D．加熱效率沒有達到100%，主要是因為電加熱器產(chǎn)生的熱量沒有全部被液體吸收，而是存在一定的損失，而不是因為電加熱器沒有把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。故選B。3、D【詳解】A．熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒的情況無關(guān)，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(xué)能，因此酒精燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；C．燃氣推動紙筒飛出的過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，與內(nèi)燃機做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同，故C錯誤；D．紙筒飛出時，瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為紙筒的機械能，則瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減小，溫度降低，故D正確。故選D。4、A【詳解】AB．汽油機氣缸頂端有個火花塞，沒有噴油嘴，汽油是通過在吸氣沖程中和空氣一起吸入的，所以汽油機的吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合物，故A正確，B錯誤；C．壓縮沖程結(jié)束時火花塞噴出電火花，點燃汽油，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣推動活塞做功，故C錯誤；D．內(nèi)燃機的效率是有用功與燃料燃燒產(chǎn)生的總功的比，和功率無關(guān)，故D錯誤。故選A。5、D【詳解】如圖所示，內(nèi)燃機的進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向下帶動曲軸運動，氣缸上方有電火花，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故ABC錯誤，D正確。故選D。6、D【詳解】A．由圖像知加熱相同的時間水和沙子吸收的熱量相同，沙子的溫度升高的多，根據(jù)可知，水的比熱容大，水的吸熱能力大于沙子的吸熱能力，故A錯誤；B．由圖b可知，加熱2min水溫度升高則加熱2min時間內(nèi)水吸收的熱量故B錯誤；C．因為酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精，加熱2min時間內(nèi)消耗酒精的質(zhì)量則酒精完全燃燒放出的熱量酒精燈的加熱效率故C錯誤；D．因為兩酒精燈完全相同、加熱方式也相同，所以相同時間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量，則在2min的時間內(nèi)，沙子吸收的熱量由圖a可知加熱2min，沙子的溫度從20上升到250，即沙子的質(zhì)量由可得，沙子的比熱容故D正確。故選D。7、B【詳解】火力發(fā)電是通過煤的燃燒，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水蒸氣膨脹做功轉(zhuǎn)化為渦輪的機械能，渦輪帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故整個過程的能量轉(zhuǎn)化是：化學(xué)能內(nèi)能機械能電能，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。8、A【詳解】A．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，與熱值大小等因素?zé)o關(guān)，故A錯誤，符合題意；B．內(nèi)燃機工作過程中不可避免地要克服機件間的摩擦而做額外功，因此即使合理利用能源，也無法使內(nèi)燃機的效率達到100%，故B正確，不符合題意；C．汽油機定期更換潤滑油可以減少機件間的摩擦，從而減少因克服摩擦而產(chǎn)生的額外功，便可提高熱機效率，故C正確，不符合題意；D．由圖所示，該裝置的能量轉(zhuǎn)化過程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，而柴油機的做功沖程也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，因此二者能量轉(zhuǎn)化過程相同，故D正確，不符合題意。故選A。9、D【詳解】A．功率是指做功快慢的物理量，熱機效率是能量的利用率，與功率大小無關(guān)，故A不符合題意；B．已知甲汽油機的效率高于乙汽油機的效率，因此消耗相同的汽油，甲做的功多，故B不符合題意；C．機器做功多少未知，因此不能確定甲消耗的汽油比乙少，故不符合題意；D．已知甲汽油機的效率高于乙汽油機的效率，因此做相同的功，甲消耗的汽油比乙少，故D符合題意。故選D。10、B【詳解】BC．熱機效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，所以，減少熱量的損失可以提高熱機的效率；使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率，故B符合題意，C不符合題意；AD．采用優(yōu)質(zhì)燃料、使熱機具有良好的散熱不能提高熱機效率，不使用熱機更不現(xiàn)實，故AD不符合題意。故選B。二、填空題1、302.3×l07J30%【解析】【詳解】[1]汽油機飛輪轉(zhuǎn)動2圈為4個沖程，對外做1次功，現(xiàn)在飛輪的轉(zhuǎn)速是3600r/min，每一秒飛輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)為則一分鐘內(nèi)對外做功次數(shù)[2]0.5kg汽油完全燃燒放出熱量[3]由得2、3.36×106熱傳遞0.1【解析】【詳解】[1]水吸收的熱量為Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(42℃-22℃)=3.36×106J[2]水從火吸收熱量，內(nèi)能增加、溫度升高，是利用熱傳遞改變水的內(nèi)能。[3]由得，天然氣完全燃燒放出的熱量為由Q放=mq得，需要天然氣的質(zhì)量為3、不變改變3.4×107【解析】【詳解】[1][2]比熱容是物質(zhì)的一種特性，只與這種物質(zhì)的種類及存在的狀態(tài)有關(guān)，而與物質(zhì)的質(zhì)量無關(guān)，所以將2kg的水倒掉一半，比熱容不變，仍為4.2×103J/(kg?℃)，水結(jié)冰后，狀態(tài)改變，比熱容將改變。[3]木炭的熱值4、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。5、機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B內(nèi)【解析】【詳解】[1]由圖甲中可知，迅速向下壓活塞，活塞壓縮筒內(nèi)空氣做功，活塞的機械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能。[2]A．進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，是吸氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化，故A不符合題意；B．兩個氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B符合題意；C．兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C不符合題意；D．排氣門打開，進氣門關(guān)閉，活塞向上運動，是排氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化，故D不符合題意。故選B。[3]內(nèi)燃機的壓縮沖程中，將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。6、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。7、4020【解析】【詳解】[1][2]柴油機飛輪的轉(zhuǎn)速為則飛輪每秒轉(zhuǎn)動40r，每秒活塞往復(fù)運動40次，因為每兩轉(zhuǎn)對外做功一次，所以每秒做功20次。8、11258280降低減少1kg汽油完全燃燒放出的熱量為4.6×107J尾氣【解析】【詳解】（1）[1]由可得，氣體膨脹對活塞產(chǎn)生的壓力氣體一次膨脹對活塞做的功[2]由題知，每次做功過程中汽油的90%完全燃燒，每次做功耗油0.2g，則每次汽油燃燒放出的熱量[3][4]在排氣過程中，排氣門打開，排出廢氣，將廢氣排入大氣中，廢氣溫度降低，內(nèi)能減少。（2）[5]汽油的熱值是4.6×107J/kg的含義：1kg汽油完全燃燒放出的熱量是4.6×107J。（3）[6]汽油機工作時，由于廢氣帶走了大量的能量，散失到空中，所以汽油機的效率很低。9、熱值做功【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(zhì)量的氫時，可以釋放出更多的熱量。[2]返回艙的外殼被燒焦，這是因為返回艙進入大氣層時克服空氣摩擦，這是通過的做功的方式增大了火箭的內(nèi)能，溫度升高，像火球一樣把外殼燒焦了。10、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。三、計算題1、（1）6×107J；（2）3.3×104W；（3）32.6%【詳解】解：（1）因汽車勻速通過大橋時受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，所以，汽車的牽引力F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1.5×103kg×10N/kg=1.2×103N則牽引力所做的功W=Fs=1.2×103N×50×103m=6×107J（2）由可得，汽車勻速通過大橋時所用的時間則汽車牽引力做功的功率（3）汽油完全燃燒放出的熱量Q放=m汽油q汽油=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108