（2）内能的利用—九年级全一册物理人教版单元质检卷（B卷）（含解析）

（2）内能的利用—九年级全一册物理人教版单元质检卷（B卷）
一、单选题（共10小题，每小题4分，共40分）
1.汽油机和柴油机的构造和工作过程不同的是( )
①汽油机有进气门，而柴油机没有；
②汽油机有火花塞，而柴油机在同一位置则是喷油嘴；
③汽油机一个工作循环有四个冲程，而柴油机则只需两个冲程；
④汽油机吸气冲程中要吸入汽油，而柴油机吸气冲程则不吸入柴油。
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
2.如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图，下列说法正确的是( )
A.该冲程是做功冲程 B.该冲程机械能转化为内能
C.这种汽车对环境没有污染 D.此发动机的效率可达90%
3.图为四冲程汽油机工作原理示意图，其中压缩冲程是( )
A. B.
C. D.
4.下列关于热机的说法中，错误的是( )
A.热机是把内能转化为机械能的装置
B.热机是把机械能转化为内能的装置
C.即使对内燃机不断革新，也不能把气体的内能全部转化为机械能
D.即使没有漏气，也没有摩擦导致的能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能
5.酒精的热值为，比热容为以下说法正确的是( )
A.燃烧越充分，酒精的热值越大
B.质量越大，酒精的热值越大
C.温度升得越高，酒精的比热容越大
D.1kg酒精的温度升高1℃需要吸收的热量
6.如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比，甲的( )
A.有用机械能较大 B.损失能量较小
C.燃料的化学能较大 D.热机效率较低
7.学习了能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时根据生活经验，交流了以下想法，你认为正确的是( )
A.各种形式的能在一定条件下都可以相互转化
B.一个单摆摆动多次后最终停了下来，说明能量的总量逐渐减小
C.空调既可以制热也可以制冷，说明能量的转化和转移没有方向性
D.给电动车充电的过程是电能的转移
8.热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少各种热损失
C.尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量
D.想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功
9.下列有关能量转化的说法错误的是( )
A.为蓄电池充电：电能转化为化学能
B.暖水瓶瓶塞跳起：机械能转化为内能
C.热机工作：化学能转化为内能，内能转化为机械能
D.电动机工作：电能转化为机械能
10.根据能量守恒定律，下列情形中可能发生的是( )
A.出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B.不考虑空气阻力时，小球从光滑的U形槽斜面由静止滚下后，会永不停息地在两侧来回运动
C.电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
二、填空题（共30分）
11.火药在子弹壳里燃烧生成高温、高压的气体，这个过程中气体温度_____（选填“升高”“降低”或“不变”），这是_____转化为_____（选填“内能”“化学能”或“机械能”，下同）。气体将弹头推出时，气体的一部分内能转化为弹头的_____。
12.2024年1月17日，长征七号运载火箭在文昌航天发射场托举天舟七号货运飞船点火升空，随后将飞船精准送入预定轨道，中国载人航天工程2024年发射任务首战告捷。火箭加速上升的过程中，燃料燃烧产生的内能一部分转化为火箭的______能。火箭主要采用液氢作为燃料是因为液氢的______大，当1t液态氢完全燃烧时，可放出______J的热量（）。
13.汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图所示是________冲程，它是把________能转化为________能。
第13题图 第14题图
14.如图所示，这是甲、乙两热机某次做功的参数。甲、乙相比，_________热机效率较低。（选填“甲”或“乙”）
15.如图所示，是四冲程汽油机工作过程中的某一冲程示意图，该图表示的是_______冲程，在该冲程中_______能转化为__________能。
16.“东风快递，使命必达”，如图所示的是国庆阅兵式上我国首次亮相的高超音速导弹DF﹣17，该导弹的最快速度可达10马赫（1马赫=1倍音速）。DF﹣17采用火箭动力助推火箭发动机___________（选填“属于”“不属于”）内燃机。DF﹣17的表面层由耐高温材料制成，这是因为DF﹣17弹头从太空返回地面过程中与大气发生摩擦，将机械能转化为___________能，导致温度升高。
17.阅读短文，回答文后的问题。
高速公路上开车窗还是开空调更省油呢？
很多人都觉得在高速公路上行驶，由于车速比较快，所以吹进车内的风也比较大，就会关掉空调，打开车窗吹风，觉得这样会更加省油，而且能吹到新鲜的空气，不会觉得车内很闷，这种说法正确吗？实际上打开车窗还是开空调省油呢？
车子在高速公路上行驶，车速越大风阻就越大，车子的油耗主要就是用于克服风阻，很多车子为了降低油耗，会把车子的风阻系数尽量做得低一点，比如把车身弄低、车身的流线型弄得更好。只有当汽车的窗户都关闭时，车子的风阻系数才是最低的，汽车在做流线型设计时会做风洞试验，此时的汽车车窗也是全部关起来的，如果打开了车窗就会破坏车型的完整性，导致汽车的风阻系数变大，从而降低燃油经济性。当车速低于60 km/h时开窗户比开空调油耗低，在车速达到80 km/h时，打开车窗和开空调的油耗是相差不大的，如果在该车速行驶时，觉得车内闷的话，可以适当打开车窗透气。当车速达到120 km/h以上时，打开窗户比打开空调的油耗要高很多，所以在高速行驶时最好不要打开车窗。
还有一点就是打开车窗的话，风噪就更大了，汽车车窗的设计就是有降低外界噪声的作用的，如果打开车窗高速行驶，耳朵就会因为这些风噪声变得非常不舒服，非常影响乘坐体验。要是路段的沙尘特别多，开着窗也容易使沙尘飞进车内，导致司机眼睛进沙尘，那也是相当危险的。
（1）汽车行驶时会克服空气阻力做功，把汽车的______能转化为______能。
（2）汽车在高速公路上匀速行驶，打开窗户后汽车发动机的功率会______（选填“变大”或“变小”），汽车燃油的利用率______（选填“升高”“降低”或“不变”）。
（3）小轿车和越野车相比较，轿车的风阻系数______（选填“大”或“小”），原因是__________________。
三、计算题（共30分）
18.（10分）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km，所用时间为1 h，消耗汽油10 kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380 N（汽油的热值）。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）牵引力的功率；
（3）汽车发动机的效率。
19.在标准大气压下，一质量为2 kg的金属块被加热到500 ℃，立即投入质量为1 kg、温度为20 ℃的冷水中，不计热量损失，最终使水的温度升高到80 ℃，。求：
（1）水吸收的热量；
（2）金属块的比热容；
（3）取出金属块后，给80 ℃的水继续加热，水又吸收了的热量，水温升高到多少摄氏度。
20.太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8 h的太阳能，可以使质量为100 kg的水温度升高50 ℃。已知水的比热容，天然气的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少的天然气。
答案以及解析
1.答案：D
解析：汽油机和柴油机都有进气门和排气门，故①错误；柴油机汽缸顶端有个喷油嘴，汽油机顶端是火花塞，故②正确；汽油机和柴油机一个工作循环都有四个冲程，故③错误；汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，柴油机在吸气冲程中吸入空气，故④正确。选D。
2.答案：A
解析：图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故A正确、B错误。该汽车的燃料是汽油，排放的尾气会污染空气，故C错误。汽油机的效率在30%左右，不可能达到90%，故D错误。
3.答案：B
解析：压缩冲程中，进气阀和排气阀同时关闭，活塞上行压缩缸内气体，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4.答案：B
解析：热机是把内能转化为机械能的装置，故A正确，B错误；机械工作时肯定有摩擦，所以能量在转化的过程中肯定有损失，不可能全部转化，即使机器不断革新，也不能全部转化，故C、D正确。
5.答案：D
解析：AB.热值的大小与燃料的燃烧情况、燃料的质量无关，故AB错误；
C.比热容的大小与温度无关，故C错误；
D.酒精的比热容为，它表示1kg酒精的温度升高1℃需要吸收2.4×103J的热量，故D正确。
故选D。
6.答案：B
解析：A.如图所示，甲的有用机械能为2000J，乙的有用机械能为4000J，所以甲的有用机械能小，故A不符合题意；
B.如图所示，甲损失能量为500J，乙损失能量为5000J，所以甲损失能量小，故B符合题意；
C.如图所示，甲燃料的化学能为
乙燃料的化学能为
所以甲燃料的化学能较小，故C不符合题意；
D.根据题意，甲热机效率为
乙热机效率为
所以甲的热机效率较高。故D不符合题意。
故选B。
7.答案：A
解析：A.自然界中存在各种不同形式的能量，各种不同形式的能量在一定条件下可以相互转化，故A正确；
B.一个单摆摆动多次后最终停了下来是因为存在摩擦阻力，机械能转化为内能，即机械能减少了，但能量的总量保持不变，故B错误；
C.能量的转化和转移有方向性，例如热传递时，热量总是从高温物体传递到低温物体，故C错误；
D.电动车电瓶属于蓄电池，充电过程是将电能转化为化学能，属于能量的转化，故D错误。
故选A。
8.答案：D
解析：在现有条件下，热机工作过程中燃料不可能完全燃烧，机械摩擦和散热要消耗能量、废气带走较大部分能量，所以燃料燃烧释放出的热量不可能全部做有用功。而A、B、C均有可能提高热机的效率。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9.答案：B
解析：蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能，故A说法正确；暖水瓶瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能，故B说法错误；热机工作时，将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，故C说法正确；电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能，故D说法正确。
10.答案：B
解析：A.子弹射穿木板，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A不符合题意；
B.不考虑空气阻力的影响，小球在光滑的U形槽斜面中由静止滚下，机械能守恒，小球会在两侧来回运动，不会停止，故B符合题意；
C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C不符合题意；
D.机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会一直默默地走下去，故D不符合题意。
故选B。
11.答案：升高；化学能；内能；机械能
解析：火药在子弹壳里燃烧生成高温、高压的气体燃料的化学能转化为内能，使气体内能增大，温度升高；气体将弹头推出，气体的一部分内能转化为弹头的机械能。
12.答案：机械；热值；
解析：火箭加速上升，动能增大，重力势能增大，机械能增大，燃料燃烧产生的内能一部分转化为火箭的机械能。
液氢热值大，燃烧相同质量的燃料，液氢放出的热量多。
液态氢完全燃烧放出的热量
13.答案：做功；内；机械
解析：如图所示，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程，此过程将内能转化为机械能。
14.答案：乙
解析：甲热机效率为
乙热机效率为
则乙热机效率较低。
15.答案：做功；内能；机械
解析：由图可知，火花塞正在打火，所以是做功冲程，在该冲程中的能量转化关系是气体的内能转化为活塞的机械能。
16.答案：不属于；内
解析：喷气发动机工作时它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力，不是燃料在气缸内部燃烧，不属于内燃机。
DF﹣17弹头从太空返回地面过程中与大气发生摩擦，弹头克服摩擦做功，将机械能转化成内能，导致温度升高。
17.答案：（1）机械；内
（2）变大；降低
（3）小；轿车车身低、车身的流线型更好
解析：（1）汽车行驶时会克服空气阻力做功，把汽车的机械能转化为内能；
（2）汽车在高速公路上匀速行驶，打开窗户会破坏车型的完整性，导致汽车的风阻系数变大，汽车发动机的功率会变大，从而使汽车燃油的利用率降低；
（3）轿车和越野车相比较，轿车车身低、车身的流线型更好，所以轿车的风阻系数小。
18.答案：（1）108 km/h
（2）41400 W
（3）32.4%
解析：（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡条件可知，牵引力，
牵引力做的功：，牵引力的功率为；
（3）消耗的汽油完全燃烧放出的热量，汽车发动机的效率。
19.答案：（1）
（2）
（3）见解析
解析：（1）水吸收的热量：；
（2）不计热量损失，金属块放出的热量与水吸收的热量相等，即，金属块的比热容：；
（3）由可得，水升高的温度：，，在标准大气压下水的沸点为100 ℃，所以水的末温为100 ℃。
20.答案：（1）
（2）37.5%
（3）
解析：（1）水吸收的热量；
（2）热水器8 h获得的太阳能，则太阳能热水器的效率；
（3）天然气完全燃烧放出的热量，由可知，需要完全燃烧天然气的体积。