人教版九年級物理《內(nèi)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(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(zhǔn)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2、熱機的廣泛使用已成為一個國家工業(yè)化程度的標(biāo)志，人類的現(xiàn)代生活已越來越離不開各種熱機，熱機從根本上改變著我們的世界。下列相關(guān)說法正確的是（）A．在四沖程汽油機工作的過程中，吸氣、做功、排氣這三個沖程是依靠飛輪慣性來完成的B．汽車排放的尾氣，是城市環(huán)境污染的重要來源，目前有些新型燃料汽車實現(xiàn)了“零排放”，它們的熱機效率達到了100%C．使用熱值大的燃料可提高熱機效率D．汽油機和柴油機均屬于內(nèi)燃機，工作時它們點火方式不同3、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(nèi)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4、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(nèi)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5、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?、2021年10月16日凌晨，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空的神舟十三號載入飛船將翟志剛、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．火箭使用液氫做燃料，主要是利用了液氫的密度小B．燃料燃燒充分，可以提高熱機效率C．燃料完全燃燒放出的熱量可以全部用來做功D．若太空中的溫度很低，“羲和號”衛(wèi)星的內(nèi)能可能為零7、如圖所示是內(nèi)燃機工作循環(huán)中的一個沖程，它是（）

A．壓縮沖程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B．壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C．做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能D．做功沖程，將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能8、如圖反映了一臺機器正常工作時能量流向情況，下列說法錯誤的是（）A．該圖說明了能量可以發(fā)生轉(zhuǎn)化B．該圖說明了能量可以發(fā)生轉(zhuǎn)移C．該機器遵循能量守恒定律D．該機器的效率為75%9、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．10、一臺單缸四沖程柴油機轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/min，則柴油機1s內(nèi)（）A．完成40個沖程，做功40次 B．完成80個沖程，做功80次C．完成80個沖程，做功20次 D．完成40個沖程，做功20次第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、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。2、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。3、汽車發(fā)動機一般是柴油機或汽油機，它把燃料燃燒放出的______能轉(zhuǎn)化為機械能；汽車發(fā)動機常用循環(huán)流動的水來幫助它散熱，主要是利用了水的______較大的特性。4、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。5、2020年6月23日搭載著北斗最后一顆衛(wèi)星的長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。如圖所示。火箭上升過程中與大氣摩擦產(chǎn)生大量的熱，使火箭的內(nèi)能增大，這是______能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?；鸺砸簯B(tài)氫做燃料主要原因是氫的______大。6、發(fā)動機是汽車的核心部件，發(fā)動機的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì)，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(nèi)燃機的汽缸，若某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動機內(nèi)有四個汽缸，其相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。汽車發(fā)動機數(shù)據(jù)表1min內(nèi)完成工作循環(huán)2500次93#汽油汽缸內(nèi)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(nèi)有用功______；（2）汽車內(nèi)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(nèi)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(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，氣缸內(nèi)混合氣體中汽油的質(zhì)量為______kg。1分鐘內(nèi)總共需要消耗的汽油質(zhì)量為______kg；（4）當(dāng)汽車以100km/h速度勻速運動時，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得汽車發(fā)動機的效率為______。7、一臺四沖程汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min，在1s內(nèi)汽油機對外做了______次功。如果汽油機在一段時間內(nèi)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）8、轉(zhuǎn)速為6000r/min的單缸四沖程內(nèi)燃機，10秒鐘經(jīng)過______個沖程，做功______次，轉(zhuǎn)______圈。9、如圖所示實驗，木塞沖出時，試管口出現(xiàn)白霧，說明水蒸氣內(nèi)能______，（選填“增大”“減小”或“不變”），此過程能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機______沖程相同。從開始加熱到木塞沖出，燃燒10g酒精，酒精燃燒放出的熱量是______J，若水蒸氣對木塞做功是3×104J，該裝置作為熱機的效率是______。（酒精的熱值是3.0×107J/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(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。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、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(rèn)為是21世紀(jì)最理想的能源，（；）。求：（1）質(zhì)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(zhì)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？2、在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用爐子將10kg的水從20℃加熱至沸騰（100℃），燃燒了0.5kg的焦炭，已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，若熱量有50%被吸收，求：（1）水吸收多少熱量？（2）求焦炭的熱值？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、在使用鍋爐燒水時，完全燃燒200g焦炭所放出的熱量使質(zhì)量為10kg的水溫度由10℃升高到95.7℃。[q焦炭=3.0×107J/kg，]（1）水吸收的熱量是多少？（2）鍋爐的效率是多少？5、一臺單缸四沖程柴油機活塞的橫截面積為500cm2，活塞的行程是150mm，做功沖程的平均壓強是4×105Pa，求：（1）一個做功沖程中氣體做的功。（2）若柴油機每分鐘完成600個工作循環(huán)，則柴油機的功率多大？-參考答案-一、單選題1、B【詳解】由圖可知，進氣門和排氣門均關(guān)閉，活塞向上運動，即為壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。2、D【詳解】A．在四沖程汽油機工作的過程中，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，產(chǎn)生動力，吸氣、壓縮和排氣這三個沖程是依靠飛輪慣性來完成的，故A錯誤；B．熱機工作過程中不可避免地要克服機件間的摩擦而產(chǎn)生額外功，因此熱機效率不能達到100%，故B錯誤；C．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，與熱值等其他因素?zé)o關(guān)，故C錯誤；D．汽油機和柴油機均屬于內(nèi)燃機，汽油機的點火方式是點燃式，柴油機的點火方式是壓燃式，因此二者工作時點火方式不同，故D正確。故選D。3、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。4、C【詳解】A．在壓縮沖程中，進氣門和排氣門都關(guān)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(nèi)能將機械能，所以氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)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(nèi)的氣體，將機械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，則氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，分子的熱運動加快，故D錯誤。故選C。5、A【詳解】密度、比熱、燃料的熱值都是物質(zhì)的一種特性，它們的大小與物體的質(zhì)量和體積均無關(guān)系，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。6、B【詳解】A．火箭使用液氫做燃料，主要是利用了液氫的熱值大，故A錯誤；B．做同樣的有用功，燃料燃燒充分，使用的燃料的質(zhì)量減小，有用功占燃料完全燃燒放出的熱量的比值變大，熱機效率增大，故B正確；C．因為有熱量的散失和機械內(nèi)部的摩擦等，燃料完全燃燒放出的熱量不可能全部用來做功，故C錯誤；D．一切物體都有內(nèi)能，若太空中的溫度很低，“羲和號”衛(wèi)星的內(nèi)能也不會為零，故D錯誤。故選B。7、B【詳解】圖中的沖程兩氣門關(guān)閉，活塞上行，對氣缸內(nèi)氣體進行壓縮，活塞的機械能轉(zhuǎn)為氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能，內(nèi)能增加，溫度升高，該沖程為壓縮沖程，在壓縮沖程中，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。8、D【詳解】A．由圖可知，有一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為了機械能，這說明了能量可以發(fā)生轉(zhuǎn)化，故A正確，不符合題意；B．由圖可知，內(nèi)能輸入后，有內(nèi)能輸出，說明了能量可以發(fā)生轉(zhuǎn)移，故B正確，不符合題意；C．機器發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中，都要遵循能量守恒定律，故C正確，不符合題意；D．該機器是利用內(nèi)能來做功的，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，效率為故D錯誤，符合題意。故選：D。9、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。

10、C【詳解】單缸四沖程柴油機的飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min＝40r/s所以此柴油機每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)40圈，可完成20個工作循環(huán)，80個沖程，對外做20次功。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。二、填空題1、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。2、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。3、內(nèi)比熱容【解析】【詳解】[1]汽車發(fā)動機是熱機的一種，把燃料燃燒放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。[2]汽車發(fā)動機用水來循環(huán)散熱，主要是利用了水的比熱容較大的特點，在相同的條件下，可以吸收更多的熱。4、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。5、機械熱值【解析】【分析】【詳解】[1][2]火箭上升過程中與大氣摩擦產(chǎn)生大量的熱，在摩擦的過程中火箭的機械能轉(zhuǎn)化為火箭和大氣的內(nèi)能；火箭以液態(tài)氫做燃料是因為此種燃料的熱值大，等體積的相同燃料，液態(tài)氫燃燒時可以放出更多的熱量。6、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【詳解】（1）[1]由表格數(shù)據(jù)可知發(fā)動機輸出最大功率P＝75kW＝75000W則1min內(nèi)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(guān)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(guān)閉，活塞向下運動，說明是進氣沖程；圖丙中進氣門關(guān)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(guān)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(nèi)燃機給汽車提供動力，即丁圖所示的沖程內(nèi)燃機給汽車提供動力；（3）[4]根據(jù)ρ＝可得做一次功燃氣的質(zhì)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(nèi)混合氣體中汽油的質(zhì)量m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg[5]由表格數(shù)據(jù)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(nèi)總共需要消耗的汽油質(zhì)量為m總＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg（4）[6]1min內(nèi)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%7、152.3×108擴散【解析】【詳解】[1]汽油機飛輪1min轉(zhuǎn)1800轉(zhuǎn)，那么飛輪1s內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)汽油機飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)就是一個工作循環(huán)，所以1s內(nèi)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(nèi)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。8、20005001000【解析】【分析】【詳解】[1][2][3]已知轉(zhuǎn)速為6000r/min＝100r/s，即飛輪每秒轉(zhuǎn)100圈，所以內(nèi)燃機每秒鐘完成50個工作循環(huán)，經(jīng)過200個沖程，做功50次；則10秒鐘經(jīng)過2000個沖程，做功500次，轉(zhuǎn)1000圈。9、減小做功3.0×10510%【解析】【詳解】[1]木塞沖出時，水蒸氣膨脹對塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能，水蒸氣的內(nèi)能會減小，溫度降低，從而液化形成白霧。[2]內(nèi)燃機的做功沖程也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。[3]酒精燃燒放出的熱量[4]熱機的效率10、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。三、計算題1、（1）4.2×107J；（2）50℃；（3）50%【詳解】解：（1）0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量（2）水吸收的熱量Q吸=Q放=4.2×107J由得水升高溫度（3）7.2kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量公交車的功率由得，公交車所做的功公交車工作的效率答：（1）質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出4.2×107J熱量；（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg，溫度為15℃的水吸收，則水升高50℃；（3）公交