人教版九年級物理《內能的利用》單元測試考試時間：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、如圖為汽油機的做功和壓縮沖程，下列說法正確的是（）

A．壓縮沖程進氣門打開 B．做功沖程氣體內能增大C．做功沖程活塞向下運動 D．壓縮沖程氣體分子熱運動減慢2、下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)及涉及到的主要能量轉化情況。關于對圖中①②③④的補充正確地是（）A．①做功沖程②內能轉化為機械能③壓縮沖程④機械能轉化為內能B．①壓縮沖程②內能轉化為機械能③做功沖程④機械能轉化為內能C．①做功沖程②機械能轉化為內能③壓縮沖程④內能轉化為機械能D．①壓縮沖程②機械能轉化為內能③做功沖程④內能轉化為機械能3、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4、關于熱機的效率，下列說法正確的是（）A．總功一定，額外功越少，效率就越高B．熱機做的有用功越多，效率就越高C．熱機消耗的燃料越多，效率就越低D．熱機的功率越大，效率就越高5、關于內能，有以下四個觀點，你認為正確的是（）A．汽油機在做功沖程中將機械能轉化為內能B．沿海地區(qū)晝夜溫差較小，主要原因是水的比熱容較大C．物體溫度越低，內能越小，所以0℃的物體沒有內能D．兩物體相互接觸時，熱量總是從內能大的物體轉移到內能小的物體6、如圖所示是某四沖程汽油機工作循環(huán)中的一個沖程，它是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程7、關于熱機的效率，下列說法正確的是（）A．熱機的有用功多，效率就一定高B．熱機的功率大，效率就一定高C．熱機工作的時間長，效率就一定高D．熱機的有用功占燃料完全燃燒放出的能量的比例大效率就高8、關于熱值，下列說法正確的是（）A．燃料燃燒放出的熱量越多，熱值越大B．燃料燃燒時，質量越大，熱值越大C．燃料不完全燃燒時比完全燃燒時熱值小D．燃料的熱值與燃料的種類有關，與燃料的質量和燃燒情況無關9、如圖所示是家居裝修的一種空氣錘，它是利用壓縮空氣使活塞迅速推出，產生巨大壓力，能將鐵釘打入木板，甚至能將混凝土壓碎。下列關于空氣錘的使用，說法錯誤的是（）A．壓縮空氣對外做功時，自身的內能會減小B．空氣被壓縮時，密度增大，壓強增大C．木板可以被鐵釘打入，說明力可以改變物體的形狀D．反復捶打，鐵釘會發(fā)熱，這與內燃機的做功沖程能量轉化相同10、甲熱機的效率比乙熱機的高，以下說法正確的是（）A．甲熱機做的有用功多B．甲熱機做功更快C．甲熱機消耗的燃料少D．甲熱機做的有用功占燃料完全燃燒放出熱量的比更大第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、某四沖程內燃機正常工作時轉速為40r/s（即每秒飛輪轉40轉），那么，它正常工作時，每秒鐘對外做功______次，活塞完成______次往復運動。2、現(xiàn)代社會中汽車是一種重要的交通工具，很多汽車使用的發(fā)動機是四沖程汽油機，在它工作的過程中，在______沖程中將機械能轉化為內能，此沖程是通過______方式改變了缸內氣體的內能。為了降低汽缸體的溫度，汽缸外有一個水箱體，使汽缸被水包圍著，這是通過______的方式減少汽缸內能的。而利用水作為冷卻劑，是因為水______較大。3、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：______。4、卡車的發(fā)動機常用水作為降溫的物質，這是利用了水的_____較大的作用。目前熱機的效率還比較低，在熱機的能量損失中_____帶走的熱量最多，設法利用這部分的能量，是提高燃料利用率的重要措施。1kg的柴油完全燃燒放出的熱量是_____J，柴油的熱值是4.3×107J/kg。5、如圖所示，快速下壓活塞時，可以看到筒內的棉花燃燒，這是因為活塞對______做功，使溫度達到了棉花的著火點，汽油機的______沖程能量轉化與這個實驗相同。6、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]7、陽光將太陽能傳至地球上，水吸收太陽能，這是通過______（選填“傳導”、“輻射”或“對流”）方式改變了物體的內能，用鉆頭在金屬塊上鉆孔時，鉆頭和金屬會發(fā)熱，這是通過______方式改變了物體的內能。500g的汽油完全燃燒時，可以放出______J的熱量（汽油的熱值為4.6×107J/kg）。8、2020年5月5日，我國長征五號B運載火箭成功發(fā)射。火箭使用的燃料是液態(tài)氫，這是利用了液態(tài)氫______的特點。裝載的2t的液態(tài)氫完全燃燒放出的熱量是______J。發(fā)射臺下方建有水池，通過水______（填物態(tài)變化名稱）吸收熱量，使發(fā)射時發(fā)射臺不至于溫度過高被燒壞。（q氫=1.4×108J/kg）9、發(fā)動機是汽車的核心部件，發(fā)動機的質量決定了整車的性能和品質，現(xiàn)代汽車主要分汽油和柴油兩類發(fā)動機，其中汽油發(fā)動機提供動力的是內燃機的汽缸，若某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動機內有四個汽缸，其相關數(shù)據如表所示。汽車發(fā)動機數(shù)據表1min內完成工作循環(huán)2500次93#汽油汽缸內汽油和空氣的混合密度1.5kg/m3排氣量2L熱值4.5×107J/kg發(fā)動機最大功率75kW空燃比14：1（1）汽車以100km/h速度勻速運動時，發(fā)動機的輸出功率最大，則1min內有用功______；（2）汽車內燃機一個工作循環(huán)包括四個沖程，一個汽缸正常工作四個沖程的順序是______（對甲、乙、丙、丁重新排序），______圖所示的沖程，內燃機給汽車提供動力；（3）汽車排氣量是指發(fā)動機氣缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大，空燃比是指汽缸內空氣和燃油的質量比，根據表中數(shù)據可知，氣缸內混合氣體中汽油的質量為______kg。1分鐘內總共需要消耗的汽油質量為______kg；（4）當汽車以100km/h速度勻速運動時，根據表中數(shù)據可求得汽車發(fā)動機的效率為______。10、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）三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、如圖甲所示為某款即熱式飲水機，飲水機中儲存有1.5L、20的蒸餾水。機器的頂部有一個出水旋鈕，如圖乙所示，可將出水溫度進行常溫、55、70、85、95和100設定。將旋鈕旋至所需溫度擋位后長按2秒，即可出對應溫度500mL的水。已知水的比熱容為。（1）將旋鈕旋至70擋位后，長按2秒，則出水所吸收的熱量是多少？（2）若這些出水改用煤氣來加熱，需要完全燃燒多少千克煤氣？（煤氣的熱值q氣＝4.2×107J/kg，假設煤氣完全燃燒放出的熱量70%被水吸收）

2、用燃氣灶燒水，燃燒0.5kg的煤氣，使初溫為20℃質量為50kg的水溫度升高50℃。已知煤氣的熱值為4.2×107J/kg。求：（1）0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量。（2）水吸收的熱量。（3）燃氣灶燒水的效率。3、小明家買了新車，廠家提供的部分參數(shù)如下表。周末爸爸帶著全家開車到海邊游玩，車上的速度表如圖所示，在高速公路上儀表盤顯示百公里平均油耗12.5L。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，水的密度為1.0×103kg/m3，92#汽油熱值為4.5×107J/kg、密度為0.8×103kg/m3]。求：品牌：一汽——紅旗整車型號：FA6500發(fā)動機輸出功率：kW乘坐人數(shù)：5人推薦使用燃油92#油整車質量（kg）：1875水箱容積（L）：10制造年月：2021年10月（1）在冷卻發(fā)動機過程中，水的溫度升高50℃，求水吸收的熱量是多少?（2）若勻速行駛1h，轎車發(fā)動機的效率是20%，則發(fā)動機的輸出功率是多少W?4、隨著科技的發(fā)展，氫燃料新能源公交車慢慢在投放使用，氫燃料具有清潔無污染、效率高等優(yōu)點，被認為是21世紀最理想的能源，（；）。求：（1）質量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量；（2）若這些熱量全部被質量為200kg，溫度為15℃的水吸收，求水升高的溫度；（3）若某次該氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛了1h，共消耗了7.2kg的氫燃料，則該公交車此次工作的效率是多少？5、在1個標準大氣壓下，將一壺質量為2kg、初溫為20℃的水燒開天然氣放出1.68×106J的熱量。已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。求：（1）水吸收的熱量？（2）此次燒水的效率η？-參考答案-一、單選題1、C【詳解】A．在壓縮沖程中，進氣門和排氣門都關閉，故A錯誤；BC．做功沖程，高溫高壓氣體對活塞做功，推動活塞向下運動，將內能將機械能，所以氣缸內的氣體內能減小，故B錯誤，C正確；D．壓縮沖程，活塞向上運動，壓縮氣缸內的氣體，將機械能轉化為氣體的內能，則氣體的內能增大，溫度升高，分子的熱運動加快，故D錯誤。故選C。2、A【詳解】根據內燃機的工作過程可知，第二個沖程是壓縮沖程，在此過程中活塞壓縮氣缸內的氣體，將機械能轉化為內能，氣缸內的氣體溫度升高。第三個沖程是做功沖程，此時燃料燃燒生成的高溫高壓的燃氣推動活塞對外做功，將內能轉化為機械能。綜上所述A正確，BCD錯誤。故選A。3、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。4、A【詳解】A．效率是有用功與總功的比值乘以100%，總功一定，額外功越少，有用功就越多，有用功與總功的比值就越大，即效率就越高，故A正確；B．熱機做的有用功越多，但總功不知道，有用功與總功的比值就不確定，因此效率不一定高，故B錯誤；C．熱機的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產生的能量之比，當熱機做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；做功的多少不確定，熱機效率的高低也不一定，故C錯誤；D．熱機效率是有用功與燃料完全燃燒放出熱量的比值，熱機做的有用功多，但不知道燃料完全燃燒放出的熱量，無法確定效率一定高，故D錯誤。故選A。5、B【詳解】A．汽油機在做功沖程中將內能轉化為機械能，故A錯誤；B．沿海地區(qū)水多，內陸地區(qū)水少、沙石多，因為水的比熱容較大，白天，相同質量的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小，故B正確；C．一切物體在任何溫度下都具有內能，所以0℃的物體仍具有內能，故C錯誤；D．發(fā)生熱傳遞的條件是有溫度差，熱量總是從溫度高的物體轉移到溫度低的物體，故D錯誤。故選B。6、B【詳解】由圖可知，進氣門和排氣門均關閉，活塞向上運動，即為壓縮沖程，機械能轉化為內能，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。7、D【詳解】熱機的效率是指：熱機做的有用功與燃料完全燃燒放出的能量之比。A．熱機做的有用功多，與燃料完全燃燒放出的能量之比不一定多，效率不一定大，故A錯誤；B．功率是物體做功快慢的物理量，與效率是兩個完全不同的概念，熱機的功率大，效率不一定高，故B錯誤；C．熱機工作的效率與工作時間無關，故C錯誤；D．熱機所做有用功占燃料完全燃燒放出的能量的比例越大熱機的效率越高，故D正確。故選D。8、D【詳解】熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度等均無關，故ABC錯誤，D正確。

故選D。

9、D【詳解】A．壓縮空氣對外做功時，內能轉化為機械能，自身的內能會減小，故A正確，不符合題意；B．根據可知，一定質量的空氣被壓縮時，體積減小，密度增大，壓強增大，故B正確，不符合題意；C．鐵釘被打入木板，木板的形狀發(fā)生改變，說明力可以改變物體的形狀，故C正確，不符合題意；D．反復敲打鐵釘會發(fā)熱，是將機械能轉化為內能的過程，內燃機的做功沖程是將內能轉化為機械能，故D錯誤，符合題意。故選D。10、D【詳解】A．根據熱機效率的概念，甲熱機效率高于乙熱機效率，但燃料完全燃燒放出的熱量不知道，所以無法確定甲熱機做的有用功多，故A錯誤；B．功率是描述做功快慢的物理量，熱機效率與功率無關，故B錯誤；C．由于甲、乙熱機做的有用功不確定，所以無法確定甲、乙熱機消耗燃料的多少，故C錯誤；D．根據熱機效率的概念，甲熱機效率高，說明甲熱機做的有用功占燃料完全燃燒放出熱量的比更大，故D正確。故選D。二、填空題1、2040【解析】【詳解】[1][2]此內燃機轉速為40r/s，即每秒飛輪轉40轉，每秒可完成20個工作循環(huán)，對外做功20次，完成80個沖程，活塞完成40次往復運動。2、壓縮做功熱傳遞比熱容【解析】【詳解】[1][2]在汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮混合氣體做功，機械能轉化為內能，是通過做功的方式改變缸內氣體的內能。[3]內燃機汽缸外有一個水套，讓汽缸被水包圍著，水從汽缸吸收熱量，使汽缸的溫度降低，這是通過熱傳遞的方式改變汽缸的內能。[4]對于相同質量的水和其他液體相比較時，在升高相同溫度的情況下，由于水的比熱容最大，即其所吸收的熱量最多，冷卻效果會最好。3、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。4、比熱容廢氣4.3×107【解析】【詳解】[1]因為水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以，汽車發(fā)動機常用水來做冷卻劑。[2]熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多。設法利用這些能量，是提高燃料利用率的重要措施。[3]柴油的熱值是4.3×107J/kg，其物理意義是：質量為1kg的柴油完全燃燒放出的熱量是4.3×107J。5、空氣壓縮【解析】【詳解】[1]在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉花，用力將活塞迅速向下壓，棉花燃燒起來；說明壓縮筒內空氣做功，使空氣的內能增加，筒內氣體的溫度升高，當溫度達到了棉花的著火點而燃燒。[2]空氣壓縮引火儀實驗中，活塞的機械能轉化為筒內空氣的內能，內燃機的壓縮沖程能量轉化情況也是機械能轉內能，與這個實驗相同。6、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℃7、輻射做功2.3×107【解析】【詳解】[1]太陽和地球之間是真空，太陽的熱量通過熱輻射的方式傳至地球上，被地球上的物體吸收，從而改變物體的內能。[2]用鉆頭在金屬塊上鉆孔時，鉆頭和金屬會發(fā)熱，是克服摩擦做功將機械能轉化為內能，所以是通過做功改變物體內能的。[3]汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J8、熱值大2.8×1011汽化【解析】【詳解】[1]火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫，這是利用了氫燃料的熱值大的特點，在完全燃燒相同質量的液態(tài)氫和其它燃料時，液態(tài)氫放出的熱量較大。[2]2t液態(tài)氫完全燃燒放出的熱量Q放=mq氫=2×103kg×1.4×108J/kg=2.8×1011J[3]發(fā)射臺下方建有水池，則水在汽化吸收熱量，使發(fā)射時發(fā)射臺不至于溫度過高被燒壞。9、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【詳解】（1）[1]由表格數(shù)據可知發(fā)動機輸出最大功率P＝75kW＝75000W則1min內做的有用功為W＝Pt＝75000W×1×60s＝4.5×106J（2）[2]圖甲中進氣門和排氣門關閉，活塞向上運動，說明是壓縮沖程；圖乙中進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，說明是進氣沖程；圖丙中進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，說明是排氣沖程；圖丁中進氣門和排氣門關閉，活塞向下運動，說明是做功沖程；由上述可知一個汽缸正常工作四個沖程的順序是乙、甲、丁、丙。[3]做功沖程內燃機給汽車提供動力，即丁圖所示的沖程內燃機給汽車提供動力；（3）[4]根據ρ＝可得做一次功燃氣的質量為m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg因為空燃比是14:1，所以氣缸內混合氣體中汽油的質量m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg[5]由表格數(shù)據可知1min完成的工作循環(huán)是2500次，即1min對外做2500次功，因此1分鐘內總共需要消耗的汽油質量為m總＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg（4）[6]1min內汽油完全燃燒釋放的熱量Q放＝m總q＝0.5kg×4.5×107J/kg＝2.25×107J發(fā)動機的效率η＝＝＝20%10、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。三、計算題1、（1）1.05×105J；（2）【詳解】解：（1）已知由可得，水的質量這些水吸收的熱量為（2）假設煤氣完全燃燒放出的熱量70