人教版九年級物理《內能的利用》定向測試考試時間：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、2021年10月16日，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空的神舟十三號載人飛船將翟志剛、王亞平、葉光富三名航天員送入太空，發(fā)射取得圓滿成功，下列說法正確的是（）A．火箭點火加速升空時，將機械能轉化為內能B．火箭選用液態(tài)氫作燃料是因為氫的熱值大C．燃料的質量越大，熱值越大D．火箭發(fā)動機的效率可以達到100%2、有一個轉速為3600r/min的四沖程汽油機，如圖所示為該汽油機某沖程的示意圖，則下列說法不正確的是（）A．汽油機的效率越高，做功越快 B．這是汽油機的壓縮沖程，機械能轉化為內能C．汽油機的該沖程是靠飛輪慣性完成的 D．汽油機正常工作時1s對外做功30次3、據(jù)澎湃新聞，近日，廣西南寧隆生達發(fā)電力科技有限公司（簡稱“隆生達發(fā)”）聲稱研發(fā)出一款“突破能量守恒定律”的電機組，引發(fā)爭議。該公司官網(wǎng)稱，這一技術名為“一種電容補償式自循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”，下列分析正確的是（）

A．發(fā)電技術突破了能量守恒定律，證明能量可以不守恒B．如果沒有能量補充，裝置最終會停下C．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉動下去D．不靠任何能量補充，1度電可變?yōu)?0度電的裝置可以實現(xiàn)4、隨著人們生活水平的提高，小汽車逐步進入家庭。汽車使用的能源主要是汽油，那么，一桶汽油和一滴汽油相比，它們具有不同的（）A．密度 B．比熱容 C．熱值 D．質量5、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，厚玻璃內的空氣被壓縮時，空氣的內能減少B．圖乙，瓶子內的空氣推動塞子跳起時，空氣的內能增大C．圖丙，試管內的水蒸氣推動了塞子沖出時，水蒸氣的內能減少D．圖丁，汽缸內的氣體推動活塞向下運動時，氣體的內能增大6、圖a所示為汽油機的兩個沖程，關于圖b所示的四個熱學實驗，下列說法正確的是（）

A．實驗A與汽油機的甲沖程能量轉化一致，內能轉化為機械能B．實驗B與汽油機的甲沖程能量轉化一致，機械能轉化為內能C．實驗C所示裝置中，一瓶裝有空氣，另一瓶裝有二氧化氮氣體（密度比空氣的大），為說明兩種氣體混合均勻是由于分子熱運動造成的，應將裝二氧化氮氣體的瓶子放在下面D．實驗D是將兩個鉛塊的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓一起，兩鉛塊就會結合起來，甚至下面吊一個鉤碼都不能把它們拉開，這說明固體也能發(fā)生擴散現(xiàn)象7、如圖，甲、乙、丙三圖的裝置完全相同，燃料的質量相同，燒杯內液體的初溫與質量也相同，不考慮熱量損失，下列說法不正確的是（）A．對比甲、乙兩圖，如果燃料2的熱值較高，燃盡后圖乙液體內能較大B．對比乙、丙兩圖里液體最終升高的溫度，可以比較兩種液體的比熱容C．對比乙、丙兩圖，即便液體b最終升溫較高，也不能說明燃料1的熱值大D．對比甲、丙兩圖，如果液體b比液體a的比熱容大，那么要升高相同溫度，圖甲裝置需要加熱時間較短8、如圖是某地區(qū)使用的“風光互補”景觀照明燈。它“頭頂”小風扇，“肩扛”光電池板，“腰挎”照明燈，“腳踩”蓄電池。下列解釋合理的是（）A．光電池板是將太陽能轉化為化學能B．照明燈工作時，LED燈是將內能轉化為電能C．利用風力發(fā)電時，“小風扇”將機械能轉化為電能D．蓄電池夜晚放電時，蓄電池將化學能轉化為光能9、小宇學習了熱學知識后，下列對于相關概念理解正確的是（）A．內能與溫度的關系：溫度高的物體，內能一定多B．熱傳遞：熱量可能從內能少的物體傳給內能多的物體C．熱值：當質量相等的兩種燃料燃燒時，熱值大的燃料放出熱量一定多D．比熱容：比熱容是物質的一種性質，其大小只與物質的種類有關10、2022年北京冬奧會和冬殘奧會即將開幕，在比賽期間所有冬奧場館將全部使用“綠電”，（“綠電”是指在發(fā)電過程中，二氧化碳排放量為零或趨近于零，比火力發(fā)電等其他方式對環(huán)境的影響大幅度減?。?。這將是奧運史上首次實現(xiàn)全部場館綠色電能供應，預計消耗“綠電”約，可以節(jié)約標準煤，減排二氧化碳。若所節(jié)約的標準煤完全燃燒，則放出的熱量約為（媒約為）。（）A． B． C． D．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、人們常在小區(qū)里修建人工湖、噴水池（如圖所示），主要利用水的比熱容較大的原因來調節(jié)氣溫，若噴水池內裝有4t水，水溫升高2℃所吸收的熱量是_________J，要產(chǎn)生同樣的熱量至少需要焦炭_________kg。（，q焦=3.0×107J/kg）2、如圖1這個設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是內燃機的能流圖，請你填出圖中“？”的內容：______。3、汽油機和柴油機在構造上的主要區(qū)別是：汽油機氣缸頂部有火花塞，而柴油機氣缸頂部是______，在吸氣沖程中的不同是：汽油機吸入氣缸里的是汽油和空氣的混合物，而柴油機吸入氣缸里的是______。4、一臺四沖程汽油機飛輪的轉速為1800r/min，在1s內汽油機對外做了______次功。如果汽油機在一段時間內消耗了5kg汽油，若這些汽油完全燃燒，可放出熱量______J。在往油箱中注油時周圍可以聞到汽油味，這是______現(xiàn)象。（q汽油=4.6×107J/kg）5、在燃料燃燒的過程中，燃料的______能轉化為______能。6、在第三屆宜昌馬拉松比賽中，一名選手跑完全程消耗的能量為1.05×107J，這些能量來自于食物的______能。這些能量可以使______kg的水溫度升高50℃。[]7、如圖所示的四幅圖，甲、乙實驗中與汽油機壓縮沖程原理相同的是______圖所示的演示的實驗；一臺單缸四沖程汽油機，飛輪轉速是4800r/min，該汽油機每秒對外做功______次。8、中國南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量能達到煤氣的數(shù)十倍，說明“可燃冰”的______很大。近年來，越來越多的南方家庭在家裝時安裝地暖，用水作為采暖介質。這是利用水的______較大的特性（兩空均選填“熱值”或“比熱容”）。9、如圖為火箭發(fā)射的場景?；鸺娜剂鲜褂昧艘簯B(tài)氫，主要是因為它的______大，火箭發(fā)射升空時燃料的化學能轉化為______能，再轉化為火箭的機械能。10、一臺柴油機飛輪的轉速為2400r/min,則活塞每秒往復運動______次，每秒做功______次。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、小明家的太陽能熱水器內裝有60kg、25℃的水，經(jīng)過一天照射后，溫度升高到75℃，假設用天然氣燒水，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。2、劉穎家新買來一臺容積為80L的天然氣熱水器。劉穎學習了熱效率的知識后，嘗試估測該熱水器的熱效率，她把“進水量”設置為40L，“出水溫度”設置為38℃后，開始加熱，當水溫達到38℃時，自動停止加熱。已知當時自來水的溫度是19℃，加熱前天然氣表的示數(shù)為135.73m3，停止加熱后變?yōu)?35.84m3，天然氣的熱值q天然氣=4.2×107J/m3，水的比熱容c水=4.2×103J/（kg?℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，1L=10﹣3m3。求：（1）水箱中水的質量；（2）水箱中水吸收的熱量；（3）該熱水器的熱效率？3、“運20”是我國自主研發(fā)的大型運輸機，它的發(fā)動機是一種熱機，通過航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動機獲得向前的推力，若“運20”在高空中飛行時，在恒定的水平推力1.5×105N作用下，沿水平方向勻速航行了360km，用時0.5h，需要燃燒航空煤油2250kg，已知航空煤油的熱值為q=4.0×107J/kg。在這一次航行中，求：（1）運輸機航行的速度；（2）航空煤油完全燃燒放出的熱量；（3）運輸機發(fā)動機的熱機效率。4、2021年北京世園會園區(qū)主要場館之一的“中國館”房頂采用了非晶硅薄膜發(fā)電技術，屋頂安裝了1056塊光伏玻璃，將園區(qū)打造為綠色新理念的典范。太陽能發(fā)電已成為實現(xiàn)節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。如圖所示的太陽能熱水器，它的水箱容積為120L。熱水器上的集熱器對太陽能的利用效率為40%，在與陽光垂直的地球表面上，每平方米得到的太陽輻射功率約為P0=1400W，如果將整箱水的溫度從20℃加熱到70℃，需要陽光照射5h，求：（1）一整箱水的質量是多少千克？（2）一整箱水溫度從20℃加熱到70℃需要吸收的熱量是多少？（3）熱水器上集熱器的面積至少要多大？[水的比熱容是：]

5、某學校為學生供應開水，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？-參考答案-一、單選題1、B【詳解】A．火箭點火加速升空時，燃料燃燒產(chǎn)生大量高溫高壓的氣體，推動火箭向上運動，是內能轉化為機械能，故A錯誤；B．氫在常見燃料中熱值較大，等質量的氫完全燃燒所放出的熱比其它燃料要多得多，所以火箭選用液態(tài)氫作燃料是因為氫的熱值大，故B正確；C．燃料的熱值只與燃料的種類有關，與質量、是否完全燃燒等無關，故C錯誤；D．火箭發(fā)動機屬于內燃機，使用過程中一定存在燃料無法完全燃燒、廢氣帶走一部分熱量等能量損失，效率不可能達到100%。故D錯誤。故選B。2、A【詳解】A．熱機的效率越高說明用來做有用功的能量占燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比越大，做功越快是指功率大，功率和效率沒有關系，故A錯誤，符合題意；B．由圖可知，兩個氣門都是關閉的，活塞向上運動，是壓縮沖程，機械能轉化為內能，故B正確，不符合題意；C．依靠飛輪慣性完成的沖程有：吸氣、壓縮和排氣三個沖程，故C正確，不符合題意；D．轉速為3600r/min的四沖程內燃機，則每秒轉60圈，兩圈做一次功，共做30次功，故D正確，不符合題意。故選A。3、B【詳解】A．能量守恒定律規(guī)定，能量既不可能憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，一切能量都是守恒的，發(fā)電技術沒有突破了能量守恒定律，故A錯誤；B．根據(jù)能量守恒定律，能量不可能憑空產(chǎn)生，如果沒有能量補充，裝置不可能憑空產(chǎn)生能量，裝置沒有能量，最終會停下，故B正確；C．根據(jù)能量守恒定律，沒有能量補充，裝置就不能轉動了，故C錯誤；D．不靠任何能量補充，1度電的能量不可能會憑空增加，1度電不可變?yōu)?0度電的裝置，故D錯誤。故選B。4、D【詳解】因比熱容、熱值和密度均是物質的一種特性，這些量對于同種物質不隨質量、體積的改變而改變，故一桶汽油和一滴汽油相比，它們的比熱容、熱值、密度均相同；而質量是指物體所含物質的多少，一桶汽油和一滴汽油相比，所含汽油的多少發(fā)生了變化，故質量不相同。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。5、C【詳解】A．圖甲，厚玻璃內的空氣被壓縮時，活塞對空氣做功，瓶內空氣溫度升高，空氣的內能增加，故A錯誤；B．圖乙，瓶子內的空氣推動塞子跳起時，空氣對活塞做功，空氣的內能減小，故B錯誤；C．圖丙，試管內的水蒸氣推動了塞子沖出時，水蒸氣對塞子做功，水蒸氣的內能減少，故C正確；D．圖丁，汽缸內的氣體推動活塞向下運動時（即做功沖程），內能轉化為機械能，氣缸內氣體的內能減少，故D錯誤。故選C。6、C【詳解】A．圖甲中排氣門打開，為排氣沖程，沒有能量轉化，故A錯誤；B．實驗B中活塞對氣體做功，將機械能轉化為內能，甲沖程是排氣沖程，沒有能量的轉化，故B錯誤；C．二氧化氮氣體的顏色是紅棕色的，而且比空氣的密度大，因此必須放在下面的瓶子中。將兩個瓶口對在一起，二氧化氮氣體分子會向空氣中運動，所以下面瓶內的氣體顏色會變淡，上瓶內的氣體顏色會變紅，故C正確；D．將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓一起，兩鉛塊就會結合起來，甚至下面吊一個鉤碼都不能把它們拉開，說明分子間存在引力，故D錯誤。故選C。7、B【詳解】A．對比甲、乙兩圖，液體的初溫與質量相同，且燃料的質量相同，若燃料2的熱值較高，最終燃料2放出的熱量多，則乙圖液體吸收的熱量多，液體的末溫更高，所以圖乙液體內能更大，故A正確，不符合題意；

B．比較兩種液體的比熱容大小，要控制熱源（加熱器）相同，即燃料應相同，而乙、丙兩圖中燃料不同，放出的熱量不相等，不能比較比熱容大小，故B錯誤，符合題意；C．對比乙、丙兩圖，燃料不同、液體的種類不同（比熱容不同），不能判斷液體a、b吸收熱量的多少，則不能判斷燃料1、2放出熱量的多少，所以不能判斷熱值大小，故C正確，不符合題意；D．對比甲、丙兩圖，燃料相同，相同時間內放出的熱量相同；若液體b比熱容比液體a大，則液體b升溫慢、液體a升溫快，那么要升高相同溫度，甲圖裝置需要時間較短，故D正確，不符合題意。故選B。8、C【詳解】A．光電池板是將太陽能轉化為電能，而不是化學能，故A錯誤，不符合題意；B．照明燈工作時，將電能轉化為光能，故B錯誤，不符合題意；C．利用風力發(fā)電時，“小風扇”將機械能轉化為電能，故C正確，符合題意；D．蓄電池夜晚放電，將化學能轉化為電能，而不是將化學能轉化為光能，故D錯誤，不符合題意。故選C。9、B【詳解】A．因為內能的大小跟質量、溫度、狀態(tài)有關，所以溫度高的物體內能不一定大，故A錯誤；B．熱量是從溫度高的物體傳向溫度低的物體，內能的大小跟質量、溫度、狀態(tài)有關，內能少的物體可能溫度高，所以熱量可能從內能少的物體傳給內能多的物體，故B正確；

C．質量相等的兩種燃料完全燃燒，熱值大的燃料放出的熱量多，如果熱值大的燃料不完全燃燒，放出的熱量不一定多，故C錯誤；D．比熱容是物質本身的一種特性，與物質的物質種類和狀態(tài)有關，故D錯誤。故選B。10、A【詳解】若所節(jié)約的標準煤完全燃燒，則放出的熱量故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。二、填空題1、1.12kg【解析】【詳解】[1]若噴水池內裝有4t水，水溫升高2℃所吸收的熱量是[2]要產(chǎn)生同樣的熱量至少需要焦炭2、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“？”的內容表示散熱損失。3、噴油嘴空氣【解析】【詳解】[1]汽油機和柴油機在構造上沒有完全相同，主要區(qū)別是：汽油機氣缸頂部有火花塞，而柴油機氣缸頂部是噴油嘴。[2]在吸氣沖程里，汽油機吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，而柴油機只吸入空氣。4、152.3×108擴散【解析】【詳解】[1]汽油機飛輪1min轉1800轉，那么飛輪1s內的轉數(shù)汽油機飛輪轉2轉就是一個工作循環(huán)，所以1s內的工作循環(huán)數(shù)為15次；汽油機一個工作循環(huán)有4個沖程，但只有1次對外做功，所以1s內對外做功數(shù)為15次。[2]汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq汽油=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J[3]加油時能聞到汽油的氣味，是因為汽油分子在不停地做無規(guī)則運動，這是擴散現(xiàn)象。5、化學內【解析】【詳解】[1][2]燃料的燃燒是一種化學變化，燃料通過燃燒將化學能轉化為內能。6、化學50【解析】【詳解】[1]選手跑步是所消耗的能量最終是由食物的化學能轉化來的。[2]由可知，水的質量為即這些能量可以使50kg的水溫度升高50℃。7、乙40【解析】【詳解】[1]甲圖對試管中的水加熱，使水汽化，水蒸氣內能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內能轉化為塞子的機械能；乙圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，機械能轉化為內能，空氣的內能增大，溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒；汽油機壓縮沖程是把機械能轉化為內能的過程，故甲、乙實驗中與汽油機壓縮沖程原理相同的是乙圖所示的演示的實驗。[2]汽油機飛輪轉速是4800r/min＝80r/s，所以此汽油機每秒鐘轉80圈，可完成40個工作循環(huán)，160個沖程，對外做40次功。8、熱值比熱容【解析】【詳解】[1]同等條件下，隱含質量相同，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量與質量之比即為熱值，熱值能達到煤氣的數(shù)十倍，說明“可燃冰”的熱值大。[2]利用水的比熱容比較大，與其他物質相比，每降低1℃水放出的熱量比較多。9、熱值內【解析】【詳解】[1]火箭的燃料使用了液態(tài)氫，主要是因為它的熱值大，相同質量的氫氣和其它燃料相比，完全燃燒放出更多的熱量，進而可以提供更多的機械能。[2]氫氣燃燒放出熱量，故將燃料的化學能轉化為內能。10、4020【解析】【詳解】[1][2]柴油機飛輪的轉速為則飛輪每秒轉動40r，每秒活塞往復運動40次，因為每兩轉對外做功一次，所以每秒做功20次。三、計算題1、（1）1.26×107J；（2）0.28m3【詳解】解：（1）根據(jù)題意，水吸收的熱量為Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×60kg×（75℃-25℃）＝1.26×107J（2）由可得由Q=Vq可得，燒水時至少需要燃燒天然氣的體積答：（1）熱水器中水吸收的熱量為1.26×107J；（2）燒水時至少需要燃燒天然氣的體積為0.28m3。2、（1）40kg；（2）3.192×106J；（3）69.1%【詳解】解：（1）把“進水量”設置為40L，則水箱中水的體積水箱中水的質量（2）由題意可得，水吸收的熱量（3）使用天然氣的體積天然氣完全燃燒釋放的熱量該熱水器的熱效率答：（1）水箱中水的質量為40kg；（2