2023秋人教九上物理第一次月考专题训练6
第十四章《内能的利用》单元检测
一、单选题（共24分）
1．（本题3分）如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（ ）
A．管口出现的“白气”是水蒸气
B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C．水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的
D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的
2．（本题3分）在学校科技节活动中，小明用饮料瓶自制了火箭模型，如图所示，他在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器，按下按钮会产生电火花。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，纸筒立即飞出，关于此过程分析正确的是（ ）
A．纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低 B．能闻到酒精的气味是因为分子间存在斥力
C．酒精不完全燃烧时热值变小 D．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
3．（本题3分）下列是对一些日常现象的分析，其中正确的是（ ）
A．沿海地区的气温变化小，与水的比热容较大有关
B．刚烧开的水非常热，是因为水中含有大量的热量
C．吸盘能贴在光滑的墙面上，说明分子间存在引力
D．柴油机比汽油机的效率高，可以消耗更少的燃料
4．（本题3分）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（ ）
A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多
B．高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能
C．烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大
D．在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小
5．（本题3分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
6．（本题3分）关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是（ ）
A．5月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，说明分子在不停地做热运动
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了100%
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小
D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
7．（本题3分）如图甲、乙、丙、丁是单缸内燃机一个工作循环有四个冲程，该内燃机工作时以下说法正确的是（ ）
A．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙
B．如图丁是压缩冲程，机械能转化为内能
C．汽油机和柴油机的吸气冲程吸入的都只是空气
D．汽油机和柴油机的构造相似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
8．（本题3分）汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ）
A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气
B．汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
D．一般情况下，汽油机的压缩比柴油机的大，其功率也更大
二、填空题（共13分）
9．（本题2分）汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化过程是有一定 性的，但在能量的转化和转移过程中，能的总量 （选填“不断减少”、“保持不变”或“不断增加”）。
10．（本题2分）某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功 次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 kg（q汽油=4.6×107J/kg）。
11．（本题3分）一台汽油机飞轮的转速为3600 r/min， 在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了 0.5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 J。汽油机用水作冷却液，是利用水的 大的特点。（q汽油=4.6×107J/kg）
12．（本题2分）搭载“嫦娥五号”探测器的运载火箭顺利升空，火箭发射器 （选填“属于”或“不属于”）热机，升空过程中主要是内能转化为 能。
13．（本题4分）内燃机的一个工作循环有 个冲程，每个工作循环活塞对外做功 次，曲轴转动 周。如图所示是某内燃机的构造示意图，则该内燃机为 （填“汽油机”或“柴油机”）。
三、实验题（共15分）
14．（本题7分）木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：
燃料的质量/g 100 200 300 400
燃料完全燃烧放出的热量 Q木柴/J 1.3×106 2.6×106 3.9×106 5.2×106
Q焦炭/J 3.0×106 6.0×106 9.0×106 12.0×106
Q木炭/J 3.4×106 6.8×106 10.2×106 13.6×106
（1）从表中的数据可以看出，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是 的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越 ；
（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料， 和 的比值是不变的，这个不变的比值反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称为 ，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量；
（3）在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入 来描述，我们总是希望它的值越 越好。
15．（本题8分）为了比较水和食用油的吸热能力，以及比较不同燃料的热值，实验室有如下装置供选择，则比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验。
（1）在‘研究物质吸热能力’的实验中，小明用相同规格的加热器对水和食用油加热，得到了如下数据：
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
则加热六分钟时水吸收的热量 食用油吸收的热量；加热两分钟时水和食用油内能改变量分别为W1和W2，则W1 W2；若温度升高10摄氏度时水和煤油吸收热量分别为Q1和Q2，则Q1 Q2。（以上三空均选填“大于”“等于”或者“小于”）通过对上表中的数据分析可以知道 吸热能力更强；
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中不必要的器材是 ；
A温度计 B砝码 C秒表
（3）若实验中通过用煤油作为燃料给水加热，最后发现所计算出的燃料热值相比实际值偏小的原因可能是：
四、计算题（共18分）
16．（本题9分）2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J/kg，g取10N/kg）
（1）行驶的平均速度为多少km/h；
（2）牵引力做的功；
（3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
17．（本题9分）图表是某品牌小轿车的些技术参数。其中排气量是指发动机汽缸的工作容积（也就是汽缸内混合体的体积），一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大。空燃比是指汽缸内吸入的空气和燃油的质量比。汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为，当该发动机以最大功率工作时，汽缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3，1min内高温高压的燃气推动活塞做功3200次。请你计算发动机在最大功率工作时，求：
（1）1min内做的有用功；
（2）一个工作循环里汽油完全燃烧所释放的热量；
（3）发动机的效率（结果保留两位有效数字）。
车型 某品牌轿车
排气量 2.4L
最大功率 120kW
空燃比 14：1
汽油的热值 4.5×107J/kg
参考答案：
1．D
【详解】A．管口出现的“白气”是水蒸气液化成的小水滴，故A错误；
BD．水蒸气推出橡胶塞，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气内能减小，故B错误，D正确；
C．水被火焰加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的，故C错误。
故选D。
2．A
【详解】A．气体对纸筒做功，纸筒飞出，瓶内气体内能减小，温度降低，气体内能转化为纸筒的机械能，故A正确；
B．能闻到酒精的气味说明酒精分子在永不停息地做无规则运动，故B错误；
C．热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以酒精不全燃烧时热值不变，故C错误；
D．燃气推动纸筒飞出去，将内能转化为机械能，而内燃机的做功冲程也将内能转化机械能，因此燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，故D错误。
故选A。
3．A
【详解】A．砂石和水相比，水的比热容较大，相同质量的水和砂石相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小；沿海地区的气温变化小，与水的比热容较大有关，故A正确；
B．刚烧开的水非常热，是因为水的内能较大，但不能说含有热量，故B错误；
C．吸盘能贴在光滑的墙面上，是受到大气压的作用，故C错误；
D．柴油机比汽油机的效率高，是指柴油机做功时的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比大，未明确所做有用功的多少，不能判断消耗燃料的多少关系，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】A．热量是一个过程量，只能说吸收（或者放出）了多少热量，不能说某物体含有多少热量，故A错误；
B．高温烧制时，砖吸收热量，内能增加，即通过热传递的方法增加砖块的内能，故B正确；
C．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故C错误；
D．若在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的质量变小，体积也减小，由于组成砖的材料没有发生变化，则砖的密度不会变化，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确；
B．由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误；
CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的热值，故CD错误。
故选A。
6．D
【详解】A．杨花飞絮随风舞，杨花飞絮不是分子，故其运动也不是分子运动，故A错误；
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率不可能达到了100%，因为必然有克服摩擦力的做功而损失的内能，故B错误；
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的热值大，相同质量的燃烧，氢燃烧放出的热量多，故C错误；
D．内燃机的压缩冲程，对气体做功，气体的内能增大，机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】A．甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图是进气门打开，排气门关闭，此时活塞向下运动，是吸气冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，此时活塞向上运动，是排气冲程；丁图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程；所以该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故A错误；
B．图丁是做功冲程，在做功冲程中，内能转化为机械能，故B错误；
C．在吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的只是空气，故C错误；
D．汽油机和柴油机的构造相似，在压缩冲程末，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，柴油机汽缸内的温度比汽油机的高，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】A．汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误；
B．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的汽缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故B错误；
C．在压缩冲程末，柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，柴油机汽缸内的温度比汽油机的更高，柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高，故C正确；
D．因为柴油机的压缩冲程压缩程度大，汽缸内部压强更大，所以柴油机的效率比汽油机高，但功率不一定大，故D错误。
故选C。
9． 方向 保持不变
【详解】[1]汽车在刹车过程中，机械能可以自发地转化为地面和轮胎的内能，但这些内能将无法自发地转化为汽车的机械能，这说明自发的能量转化过程是有一定方向性的。
[2]由能量守恒定律可知，在能量的转化和转移过程中，能的总量保持不变。
10． 25 0.9
【详解】[1]飞轮每转动两转，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮每秒的转速
每秒对外做功25次。
[2]工作1h时，飞轮对外做功
消耗汽油放出的热量
消耗汽油的质量
11． 30 比热容
【详解】[1]四冲程汽油机的飞轮转速为
3600r/min=60r/s
即在1s内飞轮转60r，汽油机完成了120个冲程，对外做功30次。
[2]这些汽油完全燃烧，可放出热量
[3] 水比热容大，其他条件相同的情况下，可吸收更多的热量，冷却效果更好。
12． 属于 机械
【详解】[1][2]火箭喷气式发动机靠燃烧燃料获得内能，将燃料燃烧的内能转化为火箭运动的机械能，属于热机；火箭加速升空过程中，燃料燃烧释放的内能转化为机械能。
13． 4 1 2 柴油机
【详解】[1][2][3]内燃机的四个冲程为吸气、压缩、做功、排气，一个工作循环中，曲轴转动两周；对外做一次功。
[4]由图可知，该内燃机有喷油嘴，该内燃机为柴油机。
14． 不同 多 完全燃烧放出的热量 燃料的质量 热值 热效率 高
【详解】（1）[1][2]由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木柴、焦炭、木炭放出的热量不同；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多。
（2）[3][4][5]由表中数据可知，对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即燃料完全燃烧放出热量与质量的比值不变，说明不同燃料完全燃烧时，释放热量能力大小，物理学中用热值表示燃料的这一特性。
（3）[6][7]物理学中，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，引入的是热效率的概念，把有效利用的热量在总热量中所占比例叫做热效率，能量损失越少，热效率越高，便能节约能源，我们总是希望它的值越大越好。
15． 甲丙 甲乙
等于 等于
大于 水
C 见解析
【详解】[1][2]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多 少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验； 为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸 热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验。
（1）[3]用相同规格的加热器对水和食用油加热，加热时间相同，是电加热器放出的热量相等，因此两种物质吸收热量相等，然后通过比较升高的温度来研究两种物质吸热能力的差异。
[4]由表中数据可得， 加热时间相同，吸收热量相等，因此内能改变量相等。
[5][6]如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间。 因为选用相同的燃料加热，所以加热时间长的吸收的热量多；即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。说明水吸收热能力比食用油大，即水的比热容大。
（2）[7]比较不同燃料的热值，应选择甲、乙装置进行实验，实验中，液体的质量相同，根据液体温度的变化反映燃料放出热量的多少，完全燃烧相同质量的不同燃料，所以没必要的器材是秒表。
（3）[8]燃料不能完全燃烧，燃料燃烧放出的热量没有完全被水全部吸收，存在热损失。
16．（1）56km/h；（2）2.8×107J；（3）50%
【详解】解：（1）氢燃料电池车0.5h内行驶了28km的路程，根据可得，车行驶的平均速度为
（2）氢燃料电池车总质量为5×103kg，受到的重力为
G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，所以车受到的牵引力为
F=f=0.02G=0.02×5×104N=103N
牵引力做的功为
W=Fs=103N×28×103m=2.8×107J
（3）消耗0.4kg的氢能源，放出的热量为
Q放=qm=0.4kg×1.4×108J/kg=5.6×107J
氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率为
17．（1）7.2×106；（2）9720；（3）23%
【详解】解：（1）1min内做的有用功
（2）混合物的质量为
由空燃比得燃油的质量
所以一个工作循环里汽油完全燃烧所释放的热量
（3）1min汽油完全燃烧所释放的热量
所以效率为
答：（1）1min内做的有用功；
（2）一个工作循环里汽油完全燃烧所释放的热量；
（3）发动机的效率。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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