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、汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分，如圖所示是汽油機工作的四個沖程示意圖，其中表示做功沖程的是（）A． B． C． D．2、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、關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，試管內的水沸騰后，水蒸氣將軟木塞推出，汽油機吸氣沖程應用到此原理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5、油箱內的汽油燃燒掉一半后，剩余的汽油（）A．比熱容和熱值都變?yōu)樵瓉淼囊话隑．比熱容變?yōu)樵瓉淼囊话?，熱值不變C．比熱容沒有變化，熱值變?yōu)樵瓉淼囊话隓．比熱容和熱值都沒有變化6、下列關于熱值的說法正確的是（）A．2kg煤的熱值大于1kg煤的熱值B．燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多C．燃料燃燒不完全時熱值變小D．燃料的熱值是燃料本身的特性，與質量無關7、如圖所示，是我國載有“天問一號”的火箭發(fā)射升空時的情景，下列描述正確的是（）

A．燃氣做功使火箭上升，燃氣的內能增大B．火箭噴出燃氣后周圍空氣分子的熱運動減緩C．火箭點火升空過程中是由內能轉化為機械能D．火箭發(fā)射時出現(xiàn)的大量“白氣”是汽化現(xiàn)象8、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9、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10、關于熱機效率，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．通過技術改進，熱機效率可達100%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、柴油機經(jīng)過______個沖程，飛輪轉一周。某柴油機的轉速為，則在內這臺柴油機經(jīng)過______個工作循環(huán)，對外做功______次。2、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。3、已知木炭的熱值為3.4×107J/kg，一箱質量為20kg的木炭，若用掉一半，則剩下木炭的熱值為______J/kg。如圖所示是A、B兩種燃料完全燃燒釋放的熱量Q與其質量m的關系圖，從圖中可看出A燃料的熱值______（選填“大于”、“小于”或“等于”，下同）B燃料的熱值，若要放出相等的熱量，則需完全燃燒燃料A的質量______B的質量。4、（1）加熱質量為50kg的水，使其溫度升高10℃，水吸收的熱量為________________J；（2）完全燃燒________________m3的煤氣可以放出1.17×107J的熱量（c水＝4.2×103J/kg·℃），煤氣的熱值q＝3.9×107J/m3）5、一單缸四沖程汽油機，功率為60kW，飛輪的轉速為60r/s，在一個工作循環(huán)中燃氣做功為______J。6、一臺柴油機完全燃燒一定質量的柴油放出的熱量為，其中損失的熱量為，則柴油機獲得有用的機械能為______J，柴油機的效率為______。7、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。8、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。9、2017年5月，中國首次海域可燃冰試采成功，成為全球第一個實現(xiàn)在海域可燃冰試開釆中獲得連續(xù)穩(wěn)定產氣的國家?？扇急闹饕煞质羌淄?，燃燒后幾乎沒有污染，是一種綠色的新型能源。根據(jù)測算，1立方米可燃冰可以分解釋放出約160立方米的天然氣。不考慮熱量損失，100升可燃冰完全燃燒釋放的能量約______J，可以使約______kg的水溫度從20℃升高到100℃（q天然氣=3.36×107J/m3）10、有一箱木炭，它的質量為10kg，熱值為3.4×107J/kg，若用掉一半，剩下的木炭的熱值為______。半箱木炭燃燒最多能放出的熱量是______。城市綠化中要修建許多人工湖以降低“熱島效應”造成的高溫，這里利用了水______大的特性。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、小明用如圖所示的便攜式丁烷氣爐（內置一瓶新的燃氣瓶，相關參數(shù)見下表）燒水，測出本地水溫為20℃，氣壓為標準大氣壓，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），設丁烷氣體完全燃燒，求：氣爐熱效率η燃氣消耗量?氣瓶凈含量m丁烷熱值q40%210g/h500g9×107J/kg（1）燃氣瓶中丁烷完全燃燒可以放出的熱量；（2）氣爐持續(xù)燃燒8min，能夠燒開的水的質量；（3）若將氣爐熱效率提高10%，同樣燒開第（2）問中的水可節(jié)約的時間。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、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）

4、某物理興趣小組的同學，用煤爐給60kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6min內完全燃燒了1.2kg的煤。水的比熱容為，煤的熱值約為3×107J/kg。求：（1）煤完全燃燒產生的熱量；（2）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量；（3）煤爐燒水時的熱效率。5、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：]

-參考答案-一、單選題1、D【詳解】A．進氣門開啟，活塞下行，燃料和空氣的混合物進入汽缸，是吸氣沖程，故A不符合題意；B．兩氣門都關閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，故B不符合題意；C．排氣門開啟，活塞上行，廢氣被排出汽缸，是排氣沖程，故C不符合題意；D．兩氣門都關閉，活塞下行，汽缸容積變大，火花塞噴出電火花，是做功沖程，故D符合題意。故選D。2、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。3、B【詳解】A．能量守恒定律規(guī)定，能量既不可能憑空產生，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，能量不可能憑空產生，如果沒有能量補充，裝置不可能憑空產生能量，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】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，水蒸氣的內能轉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，機械能轉化為內能，金屬管及乙醚溫度升高，乙醚汽化產生大量乙醚蒸汽，內部壓強增大，乙醚蒸汽對橡皮塞做功，把橡皮塞頂出，故D正確。故選D。5、D【詳解】物體所含物質的多少叫質量。汽油用掉一半后，質量變?yōu)樵瓉淼囊话?。而比熱容是物質的特性，決定于物質的種類和狀態(tài)；熱值是燃料的特性，決定于燃料的種類，油箱內的汽油燃燒掉一半后，比熱容、熱值都不變，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。6、D【詳解】A．燃料的熱值僅與燃料的種類有關，與燃料的質量無關，所以2kg煤和1kg煤的熱值一樣大，故A錯誤；B．燃料的熱值越大，只有在相同質量并且完全燃燒的情況下，放出的熱量才越多，質量少、燃燒不完全放出的熱量不一定多，故B錯誤；C．熱值的大小與燃料是否完全燃燒無關，只與燃料的種類有關，故C錯誤；D．熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關，與其他因素無關，故D正確。故選D。7、C【詳解】A．燃氣對外做功，溫度降低，內能減小，故A錯誤；B．燃氣溫度高，周圍低溫的空氣吸熱，內能增大，溫度升高，溫度越高分子運動越劇烈，故B錯誤；C．火箭升空消耗燃料產生高溫高壓的氣體，推動火箭向上加速運動，內能轉化為機械能，故C正確；D．白氣是小水滴，是由水池里的水先吸熱汽化再上升后遇冷液化形成的，故D錯誤。故選C。8、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。9、A【詳解】根據(jù)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。10、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。二、填空題1、2900900【解析】【詳解】[1]柴油機一個工作循環(huán)，飛輪轉一周，經(jīng)過2個沖程，活塞上下運動一次。[2][3]已知飛輪轉速為，因為一個工作循環(huán)活塞往復2次，曲軸轉動2周，做功1次，所以該柴油機內完成900個工作循環(huán)，對外做功900次。2、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。3、3.4×107大于小于【解析】【詳解】[1]燃料的熱值是燃料本身的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、放出熱量的多少以及是否完全燃燒無關，所有木炭用掉一半后，它的熱值不變，還是3.4×107J/kg。[2]由圖可知，當燃燒相同質量的燃料A和燃料B時，燃料A放出的熱量更多，根據(jù)可得，燃料A的熱值更大。[3]分析圖像可知，過縱坐標作一條平行于橫坐標的直線，直線上的點對應的縱坐標表示熱量，大小相等；直線與OA、OB相交的點對應的橫坐標表示燃料的質量，由圖可知，直線與OB相交的點對應的橫坐標的值更大，表示燃料B的質量更大，則需完全燃燒燃料A的質量小于B的質量。如下圖4、【解析】【詳解】[1]水吸收的熱量為[2]根據(jù)得，需要完全燃燒的煤氣的體積為5、2000【解析】【詳解】飛輪轉速60r/s，即每秒飛輪轉動60周，內燃機經(jīng)過30個工作循環(huán)，燃氣對活塞做功30次；內燃機每秒做功單缸內燃機一個工作循環(huán)（活塞每次）燃氣做功6、4.0×10840%【解析】【詳解】[1]根據(jù)題意，柴油機有效利用的能量為[2]該柴油機的效率為7、不變改變3.4×107【解析】【詳解】[1][2]比熱容是物質的一種特性，只與這種物質的種類及存在的狀態(tài)有關，而與物質的質量無關，所以將2kg的水倒掉一半，比熱容不變，仍為4.2×103J/(kg?℃)，水結冰后，狀態(tài)改變，比熱容將改變。[3]木炭的熱值8、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。9、5.376×1081600【解析】【詳解】[1]由題意可知，1m3可燃冰可以分解釋放出約160m3的天然氣故100L的可燃冰可以分解釋放出的天然氣的體積為16m3的天然氣完全燃燒放出的熱量為即100L可燃冰完全燃燒釋放的能量為5.376×108J。[2]不考慮熱量損失，水吸收的熱量為由可得加熱的水的質量為10、3.4×107J/kg1.7×108J比熱容【解析】【詳解】[1]熱值是燃料的特性，不隨質量改變而改變，因此用掉一半，剩下木炭的熱值仍然是3.4×107J/kg。[2]半箱木炭燃燒最多放出熱量[3]水的比熱容比較大，根據(jù)比熱容的特點，相同質量的水在升高相同溫度時比其他的物質吸收熱量多，人工湖能夠多吸收一些熱量，以降低“熱島效應”。三、計算題1、（1）4.5×107J；（2）3kg；（3）1.6min【詳解】解：（1）由題意可知，燃氣瓶中丁烷完全燃燒可以放出的熱量為（2）由表中數(shù)據(jù)可知，燃燒消耗燃氣的質量為故該燃氣完全燃燒放出的熱量為由表中數(shù)據(jù)可知，水吸收的熱量為故由可得，燒開水的質量為（3）由題意可知，氣爐熱效率提高10%，變?yōu)?0%，則此時燃氣完全燃燒放出的熱量為由可得，燃氣的質量為由題意可知，燃燒22.4g燃氣需要的時間為故節(jié)約的時間為答：（1）燃氣瓶中丁烷完全燃燒可以放出的熱量為4.5×107J；（