人教版九年級物理第十四章-內能的利用同步測試

考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組

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、班級填寫在試卷規定位置上

3、答案必須寫在試卷各個題目指定區域內相應的位置，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、如圖所示是物理老師的自制火箭，他在礦泉水瓶的側壁上鉆一個孔，把電火花發生器緊緊塞進孔

中，實驗時從瓶口噴入酒精并蓋上錐形紙筒，按動電火花發生器的按鈕，點燃瓶內酒精后，紙筒即刻

飛出。關于此實驗分析正確的是（）

電

火

花

發

生

器

A.酒精無法完全燃燒，所以熱值變小

B.酒精燃燒是電能轉化成了內能

C.燃氣推動紙筒飛出的過程相當于內燃機的壓縮沖程

D.紙筒飛出后瓶內氣體的內能減小，溫度降低

2、為減少大氣污染，我國正逐步減少使用煤炭能源，判斷煤炭品質的優劣，最科學的方法是檢驗煤炭

的（）

A.比熱容B.密度C.熱值D.溫度

3、如圖所示是探究能量轉化的裝置，下列相關說法錯誤的是（)

A.水蒸氣驅動葉輪轉動，水蒸氣的內能減小了

B.實驗過程中，燃料的化學能直接轉化為葉輪的機械能

C.對水加熱過程中是通過熱傳遞使水的內能增大的

D.此實驗展現了熱機工作時的能量轉化過程

4、如圖是汽車四沖程發動機的一個沖程示意圖，下列說法正確的是（）

A.該沖程是壓縮沖程

B.該沖程內能轉化為機械能

C.這種汽車對環境沒有污染

D.此發動機的效率可達90%

5、如圖是熱機四沖程工作原理的示意圖，將內能轉化為機械能的沖程是（)

6、一瓶酒精用掉一半，關于剩下的酒精，下列判斷正確的是（）

A.密度變為原來的一半B.比熱容不變

C.溫度變為原來的一半D.熱值變為原來的一半

7、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（）

內能輸出75J

機械能輸出25，＞

A.該圖說明了能量可以發生轉化

B.該圖說明了能量可以發生轉移

C.該機器遵循能量守恒定律

D.該機器的效率為75%

8、關于四沖程內燃機，下列說法正確的是（）

A.汽油機和柴油機都是內燃機，吸入汽缸的物質相同

B.在壓縮沖程末，汽油機比柴油機溫度更高，壓強更大

C.燃料在汽缸內猛烈燃燒，燃料熱值迅速減小

D.壓縮沖程主要是通過做功的方式增大缸內氣體的內能

9、關于物質的比熱容和熱值，下列說法中正確的是（）

A.熱值、比熱容是物質的一種屬性，只和物質的種類有關

B.煤炭完全燃燒時熱值大，不完全燃燒時熱值小

C.因為水的比熱容大，所以比較適合做冷卻劑

D.冰熔化成水，它的質量、比熱容都不變

10、甲、乙兩汽車，甲的汽油機效率比乙的汽油機效率高，這表明（）

A.甲的功率比乙大

B.消耗相同的汽油，乙做的功多

C.甲消耗的汽油比乙少

D.做相同的功，甲耗油比乙少

第n卷（非選擇題70分）

二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）

1、一臺四沖程汽油機，運行時轉速是3000r/min,各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占30%,廢氣

帶走的能量占30%,摩擦等能損耗占15%,則這臺汽油機正常運行時每秒鐘做功次，效率

約為。

2、人們常在小區里修建人工湖、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,要產生同樣的熱量至少需要焦炭

kgo（^=4.2?103J/（kg.℃）,小3.0X10，J/kg）

3、某單缸四沖程內燃機飛輪的轉速為1200r/min,該內燃機每秒鐘對外做功的次數為一次。若一

臺汽油機在一個工作循環中消耗了10g的汽油（熱值為4.6X10，J/kg）,若這臺汽油機的效率為30%,

則一個工作循環中輸出的有用機械能為_____Jo如題圖所示是（填“汽油機”或“柴油機”）

的構造示意圖。

4、小娟蕩秋千時，在從一側的最高點蕩到另一側的最高點這一過程中，小娟的重力勢能______(填變

化情況)，小娟蕩起的高度越來越低，最后會停下來，說明小娟的_____減少了，減少的那部分能量轉

化成了______能。

5、如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住。加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出去，這一過程

與汽油機的_____沖程的能量轉化過程相同。酒精的熱值是3.0X10」/kg,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3X103J,該裝置作為熱機的

效率是______o

三、計算題(5小題，每小題10分，共計50分)

1、某太陽能熱水器中裝有40kg的水，照射一段時間后，水溫從10℃升高到60C,已知

c^=4.2xlO3J/(kg--C),求：

(1)熱水器中的水所吸收的熱量;

（2）如果水吸收的熱量用汽油來提供，需要完全燃燒多少的汽油？（汽油的熱值4=4.2x107J/kg,設汽

油完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）

2、按照規定，我國載貨車輛的輪胎對地面的壓強應控制在7X105pa以內。某型號貨車部分參數如表所

示。司機師傅在執行一次運輸任務時，開著裝沙子的貨車在一段平直的公路上勻速行駛8km,行車時間

是8min（取爐10N/kg）。

自重5X10%

車輪個數10

每個輪胎觸地面

3X10V

積

車廂容積10m3

（1）通過計算該貨車最多能裝的沙子質量是多少？

（2）貨車滿載在這段公路上行駛時所受阻力為車總重的0.02倍，這段時間內貨車牽引力所做的功是

多少？

（3）如果貨車發動機的機械效率是40%,此時貨車在公路上勻速行駛8km時發動機的功率是多大？

（貨車發動機做的功只有部分用來使貨車向前行駛）

3、汽車在行駛中由于路況和車速的不同，發動機（汽車的發動機實際上是一個熱機）的實際功率也不

同，通常情況下實際功率要小于它的最大功率。如表是某型號轎車的相關數據：

發動機最大功率30kW

百公里油耗（100km/h勻速行駛）6L（某標號汽油）

最大車速170km/h

（某標號汽油的密度約為0.8X10,kg/m3,熱值約為4.5Xl（）7j/kg）

若該轎車以100km/h的速度勻速行駛，問：

（1）該轎車行駛lh消耗的汽油是多少千克?

（2）該轎車行駛lh消耗的汽油完全燃燒放出的熱量是多少焦耳？

（3）該轎車發動機的效率是30%,發動機的實際功率是多少瓦？

4、小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L,小星進行了一次觀察活動：某天早上，他用溫度計測得

自來水的溫度為20℃,然后給熱水器水箱送滿水，中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃,

請你求解下列問題。

（1）水吸收的熱量；（c水=4.2x103j/（kg.?）

（2）如果水吸收的這些熱量，由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為40%,求至少需要燃燒多少千克

煤氣？（煤氣的熱值為q=4.2xlO，J/kg）

5、某太陽能熱水器中裝有40kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到60℃,已知

3

czK=4.2xl0J/（kg.r）o求：

（1）熱水器中的水所吸收的熱量；

（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少立方米的天然氣？（天然氣的熱值為

8.4XlO’J/m',天然氣完全燃燒放出熱量的50%被水吸收）

---------參考答案-----------

一、單選題

1、D

【詳解】

A.熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃燒的情況無關，所以酒精不完全燃燒時熱值是

不變的，故A錯誤；

B.燃料本身具有化學能，因此酒精燃燒時將化學能轉化為內能，故B錯誤；

C.燃氣推動紙筒飛出的過程中，內能轉化為機械能，與內燃機做功沖程的能量轉化相同，故C錯誤；

D.紙筒飛出時，瓶內氣體的內能轉化為紙筒的機械能，則瓶內氣體的內能減小，溫度降低，故D正

確。

故選D。

2、C

【詳解】

熱值是指單位質量的某種燃料完全燃燒放出的熱量，反映了燃料燃燒放熱的本領，因此判斷煤炭品質

的優劣，最科學的方法是檢驗煤炭的熱值，故C符合題意。

故選Co

3、B

【詳解】

ABC.燃料燃燒將化學能轉化為內能，水吸收熱量沸騰汽化為水蒸氣，高溫的水蒸氣可以驅動葉輪轉

動，水的內能轉化成了葉輪的機械能，水蒸氣自身的溫度會降低，內能會減少，故AC正確，不符合題

意，B錯誤，符合題意；

D.熱機工作時，將內能轉化為機械能，因此此實驗展現了熱機工作時能量轉化過程，故D正確，不符

合題意。

故選Bo

4、A

【詳解】

AB.如圖該沖程兩氣門關閉，活塞向上運動，對體氣進行壓縮做功，將機械能轉為內能，所以屬于壓

縮沖程，故A正確，B錯誤；

C.這種汽車屬于內燃機，燃料為汽油，燃燒后尾氣排放的主要污染物為一氧化碳、碳氫化合物、氮氧

化物、鉛等，對環境有較大的污染，故C錯誤；

D.汽油機的工作的過程中，機械摩擦、尾氣等會損失大量的能量，所以效率最高一般只有30~40%,故

D錯誤。

故選Bo

5、B

【詳解】

內燃機的四個沖程中，將內能轉化為機械能的沖程是做功沖程。

A.排氣門打開，活塞向上運動，為排氣沖程，故A不符合題意；

B.兩個氣門都關閉，活塞向下運動，為做功沖程，故B符合題意；

C.進氣門打開，活塞向下運動，為吸氣沖程，故C不符合題意；

D.兩個氣門都關閉，活塞向上運動，為壓縮沖程，故D不符合題意。

故選Bo

6、B

【詳解】

一瓶酒精用掉一半，剩下酒精的質量變小了，體積變小了，溫度沒有發生變化；密度、比熱容、熱值

是物質的特性，其大小都與質量無關，所以密度、比熱容、熱值都不變；故B正確，ACD錯誤。

故選B。

7、D

【詳解】

A.由圖可知，有一部分內能轉化為了機械能，這說明了能量可以發生轉化，故A正確，不符合題意；

B.由圖可知，內能輸入后，有內能輸出，說明了能量可以發生轉移，故B正確，不符合題意；

C.機器發生了能量的轉化和轉移，在能量的轉化和轉移中，都要遵循能量守恒定律，故C正確，不符

合題意；

D.該機器是利用內能來做功的，內能轉化為機械能，效率為

W25J

n=——x|00%=—?100%=25%

。放I0J

故D錯誤，符合題意。

故選：Do

8、D

【詳解】

A.柴油機和汽油機都屬于內燃機，工作過程中，汽油機吸入的是空氣和汽油的混合物，柴油機吸入的

是空氣，故A錯誤；

B.汽油機是通過火花塞點火的，而柴油機是通過壓燃式點火的，所以柴油機比汽油機溫度更高，壓強

更大，故B錯誤；

C.燃料在汽缸內猛烈燃燒，燃料熱值保持不變，故C錯誤；

D.壓縮沖程中，活塞壓縮氣體，對氣體做功，氣體的內能變大，故D正確。

故選D。

9、C

【詳解】

A.熱值、比熱容是物質的一種特性，與物體質量、溫度高低、吸放熱多少都沒有關系，比熱容與物質

的種類、狀態有關，故A錯誤；

B.因為熱值是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種類有關，與燃料是否完全燃燒無關，故B錯誤；

C.水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同溫度，可以吸收更多的熱量，所以比較適

合做冷卻劑，故C正確；

D.比熱容與物質的種類、狀態有關，種類不同，狀態不同，比熱容一般不同，冰熔化成水，它的質量

不變、比熱容變大，故D錯誤。

故選C。

10,D

【詳解】

A.功率是指做功快慢的物理量，熱機效率是能量的利用率，與功率大小無關，故A不符合題意；

B.已知甲汽油機的效率高于乙汽油機的效率，因此消耗相同的汽油，甲做的功多，故B不符合題意；

C.機器做功多少未知，因此不能確定甲消耗的汽油比乙少，故不符合題意；

D.已知甲汽油機的效率高于乙汽油機的效率，因此做相同的功，甲消耗的汽油比乙少，故D符合題

意。

故選D。

二、填空題

1、2525%

【解析】

【詳解】

[1]汽油機完成1個工作循環，飛輪轉2轉，對外做功1次，若飛輪的轉速為

3000r/min=50r/s

即每秒完成25個工作循環，對外做功25次。

[2]各種能量損耗的總和是

30%+30%+15%=75%

所以它的機械效率為

；?=100%-75%=25%

2^3.36?107J1.12kg

【解析】

【詳解】

[1]若噴水池內裝有4t水，水溫升高2c所吸收的熱量是

Q=C=42?10%(kg-℃)?4000k6如才3.36?7

[2]要產生同樣的熱量至少需要焦炭

2=注粵=1J2kg

m=

q3.0?l(J/kg

3、101.38X10$柴油機

【解析】

【詳解】

[1]單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是1200r/min=20r/s,即1s飛輪轉20r,因為內燃機的一個工作循環

中，完成4個沖程，飛輪轉2r,對外做功1次，所以，該內燃機1s飛輪轉20r,對外做功10次。

[2]汽油的質量

〃尸10g=0.01kg

汽油完全燃燒放出的熱量

Q=qm=4.6X107J/kgX0.01kg=4.6X105J

由"=號、10。％得，一個工作循環中輸出的有用機械能

?存=〃0=30%X4.6X104=1.38X10]

[3]題圖中裝置的頂部是噴油嘴，是柴油機的構造示意圖。

4、先減小后增大機械內

【解析】

【詳解】

[1]小娟在蕩秋千的過程中質量不變，到達最高點時，高度最高，速度為零，重力勢能最大，動能最

小。小娟在最低點，速度最大，高度最小，重力勢能最小，動能最大。整個過程動能先增大后減小，

重力勢能先減小后增大。

[2][3]小娟蕩起的高度越來越低，最后后停下來，即動能變小，同時重力勢能也變小，故機械能變

小；由于秋千克服摩擦阻力做功，有部分機械能轉化為內能，即減小的機械能轉化成了內能。

5、做功3.0X1051%

【解析】

【詳解】

[1]木塞沖出時，水蒸氣的內能對塞子做功，將水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能，水蒸氣的內能會減

小，溫度降低，內燃機的做功沖程也是將內能轉化為機械能的過程。

[2]酒精燃燒放出的熱量

Q放=mq=0.01kgx3.0xl07J/kg=3.OxlO5J

[3]熱機的效率

n=——xl(X)%=--^-xl00%=l%

5

Q!A3X10J

三、計算題

1、(1)8.4X107(2)0.2kg

【詳解】

解：(1)熱水器中的水所吸收的熱量

Q畋=c水/水(/一編=4.2x^^(kg?℃)x40kgx(60℃-10＜，C)=8.4x106J

(2)汽油完全燃燒放出的熱量全部被水吸收

。放=%=8.4X1()6J

由。放=，的可知，需要完全燃燒汽油的質量

fe

=Q欣=8.4xioj

m-0.2kg

汽油一7

q4.2xlOJ/kg

答：(1)熱水器中的水所吸收的熱量為8.4X10°J；

(2)如果水吸收的熱量用汽油來提供，需要完全燃燒汽油的質量為0.2kg。

2、(1)1.6X10'kg；(2)3.36X107J；(3)1.75X105W

【詳解】

解：(1)貨車與地面的受力面積為

^10X3X10W=0.3m2

貨車的最大重力等于貨車對地面的最大壓力，由公式可得，貨車的最大重力為

G蚌必斗X105PaX0.3m\2.1X105N

沙子的最大重力為

G沙=G總-G車=2.1X10^-5X10^=1.6X105N

沙子的最大質量為

A=1.6X10-N=16X104

沙gION/kg

（2）貨車勻速運動，則貨車受到的牽引力為

尸牽=￡BI=0.02G總=0.02X2.IX105N=4.2X103N

牽引力做的功為

“牽=尸牽F4.2X10%X8X10m=3.36X107J

（3）由公式片》xlOO%可得，發動機做的總功為

^=3.36X1Q-J=84X1O7J

總rj40%

發動機的功率為

P工絲g.75xlO5W

t8x60s

答：（1）通過計算該貨車最多能裝的沙子質量是L6X10'kg；

（2）貨車滿載在這段公路上行駛時所受阻力為車總重的0.02倍，這段時間內貨車牽引力所做的功是

3.36X10）；

（3）如果貨車發動機的機械效率是40%,此時貨車在公路上勻速行駛8km時發動機的功率是

1.75X10%。

3、（1）4.8kg；（2）2.16X108J；（3）1.8X101W

【詳解】

解：(1)百公里消耗汽油的體積

V=6L=6xlO_3m1

由。=￡知道，該轎車行駛lh消耗的汽油質量

m=pV=0.8x10'kg/m'x6xl03m,=4.8kg

(2)汽車運行lh汽油完全燃燒放出的熱量

Q=mq=4.8kgx4.5x107J/kg=2.16xlOsJ

(3)由知道，有用功

1V總

嗎廣叱30%x2.16xl()8j=&.48xl()7j

由a=9知道，發動機的實際功率

p』二648xlO，J=L8xio」w

t3600s

答：⑴該轎車行駛lh消耗的汽油是4.8kg；

(2)該轎車行駛lh消耗的汽油完全燃燒放出的熱量是2.16X108J；

(3)發動機的實際功率是1.8xlO4W。

4、(1)2.1X107J;(2)1.25千克

【詳解】

解：(1)水的體積

J^200L=200X103m=0.2m3