人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 内能课后测评

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 内能课后测评，共9页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，简答题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．【新考法•跨学科综合】释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2400kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（ ）
A．内能B．热量C．比热容D．热值
2．如图1所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出。则（ ）
A．管内水蒸气的内能不变
B．管内水蒸气对橡胶塞做了功
C．水所含的热量增加
D．灯中剩余酒精的热值变小
3．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的能量，共计损失了4.8×107J能量，下列说法正确的是（ ）
A．用来做有用功的能量为3.2×107J
B．该柴油机的效率为60%
C．热机所用燃料的热值越大，效率越高
D．通过科技进步，未来可以实现能量零损失
4．如图2所示为某品牌汽车发动机及其四冲程内燃机解剖图。关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．内燃机是利用电能做功的机械 B．内燃机的效率可能达到100%
C．一个工作循环对外做功一次 D．内燃机效率越高，所做的有用功就越多
5．如图3为汽油机的四个冲程示意图，但顺序不对。下列相关说法正确的是（ ）
A．在甲图冲程中，只吸入了空气
B．在一个工作循环内，正确的顺序是甲→丙→乙→丁
C．在乙图冲程中，存在着机械能转化为内能的过程
D．若它的曲轴转速是1800r/min，则每1s钟对外做功30次
6．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图4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．图甲是做功冲程
B．由图乙可知该汽油机的效率是28%
C．该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小
D．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，提高了燃料的热值
7．如图5所示为甲、乙、丙三台使用不同燃料的热机完全燃烧1kg燃料所释放的内能和热机输出机械能的二维柱状图。三台热机的转速和效率始终保持不变。根据图中的信息，下列选项正确的是（ ）
A．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低
B．在燃料完全燃烧放出相同热量时，乙输出机械能比甲少
C．在输出的机械能相同时，丙比乙消耗更多燃料
D．三台热机中，甲使用的燃料热值最大，效率最高
8．【新考法•新科技成就】2023年12月21日21时35分，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务（图6）。由于在阳照区时，太阳翼在阳光照射下会产生电流，将影响航天员作业安全。因此，航天员需要在阴影区时对核心舱太阳翼进行维修作业，太阳翼在阳光照射下能产生电流是（ ）
A．电能转化成机械能B．电能转化成光能
C．机械能转化成电能D．光能转化成电能

9．如图7所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法不正确的是（ ）
A．序号⑩的实例可以是汽油机的做功冲程
B．序号④的实例可以是给充电宝充电
C．圆圈内B的能量形式是电能
D．各种形式的能量在一定条件下可以相互转化，且转化过程都遵守能量守恒定律
10．【跨学科实践•物理学与工程实践】人类文明，一脉相传。从远古的高转筒车，到今天的水电站，都是人类对水能的开发与利用。图8甲是高转筒车，下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中；图乙是水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．图甲是一台“永动机”
B．图甲中竹筒将水从河里输送到上方农田中，增加了水的内能
C．高转筒车和水电站在工作过程中，能量的总量保持不变
D．图乙中流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能
二、填空题（每空2分，共26分）
11．某汽油机工作示意图如图9所示，此时正在进行的是 冲程。若汽油机的效率是25%，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧 g汽油可以得到9.2×105J的有用功。

12．燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为 能。500g酒精完全燃烧放出的热量Q＝ J。（酒精的热值q＝3.0×107J•kg﹣1）
13．【新考法•物理学史】柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是由德国发明家鲁道夫·狄塞尔(Rudlf Diesel)于1892年发明的。柴油机在 冲程结束时，汽缸内空气超过了柴油的 点，此时喷油嘴喷出的雾状柴油便立刻燃烧起来，然后通过做功冲程把高温高压气体的 转化为机械能。
14．【跨学科实践•物理学与社会发展】新疆的达坂城号称“百里风区”，当地的民谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风刮歪树，大风飞石头。”这首民谣通俗地表达了风具有 能。如图10所示，为了实现中国2030年前“碳达峰”；新疆的风力发电站可以将风能转化为 能从而减少CO2的排放。在转化过程中，能的总量
（选填“变大”“变小”或“不变”）。
15.【跨学科实践•物理学与日常生活】“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱（图11）。它里面的发热包在将0.5kg水从20℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为 J。如果用酒精灯给0.5kg水加热升高同样温度，需要 kg酒精。【假设酒精完全燃烧有50%的热量被水吸收c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3×107J/kg】
16．如图12所示是厨房用的蒸蛋器，在使用的过程中蒸蛋器会通过上方的小孔喷出蒸汽，小华将自制的风车放在蒸蛋器上方成功的让风车转了起来，水蒸气推动风车的能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同。在此冲程完成过程中燃气的内能 （选填“增加”、“减小”或“不变”）。某单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min，该汽油机工作时缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离是0.5m，则汽油机的功率是 。
三、简答题（4分）
17．如图13所示是利用扇形统计图表示两台不同型号内燃机工作过程中各部分能量的占比情况，若内燃机燃烧相同燃料，请从图中的数据判断哪台内燃机的热机效率高？对于另一台内燃机可以采取哪些措施能提高热机效率。（至少写出两条）
四、实验探究题（第18题7分，第19题7分，第20题7分，共21分）
18．【探究名称】比较燃料热值的大小
【问题】小明发现，生活中的燃料有很多种，比如常见的煤气、天然气、煤油.汽油等，那么这些燃料的热值是一样的吗？
【证据】实验装置如图14甲、乙所示。
（1）组装实验器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序。
（2）如图甲、乙所示，选用相同的两套实验装置，并在烧杯中装入 和初温都相同的水，并且在酒精灯中分别装入质量 （选填“相同”或“不同”）的煤油和酒精。
（3）本实验中，应该在燃料燃烧 （选填“相同时间”或“完毕”）后，通过比较 （选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来得出结论。
（4）根据实验中记录的数据绘制的水温与时间的关系图像如图丙所示。
【解释】分析图像可知，煤油和酒精两种燃料中热值较大的是 。
【交流】小组的同学们想用这个装置准确测量出燃料的热值，计算出水吸收的热量，根据q＝＝吸算出燃料的热值，则他们计算出的热值与真实值相比 。
19．为了比较两种燃料的热值，小金采用如图15甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少。
（3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。
20.如图16所示，这是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等，
释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，
从而导致热量计中水的温度上升，实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下：
小配重重力G小＝100N，大配重重力G大＝520N，每升降一次配重各自移动的距离h＝1m，热量计中水的质量m＝500g，升降次数与水温变化的关系：
（1）请计算配重升降一次对动叶轮做功是 J。
（2）水温度升高0.2℃相当于吸收了 J的热量。
（3）在该实验中 转化为 能，根据第一组数据减小的机械能
（选填“大于”“小于”或“等于”）增加的内能。
（4）本实验中的误差来源于 （写出一条即可）。
（5）焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了 定律。
五、计算题（第21题9分，第22题10分，共19分）
21．一个体重为600N的人，从大厦的1楼步行至第11楼共升高了30m，用时2min。那么：
（1）他克服重力做了多少焦耳的功？
（2）完成以下计算可以帮助我们认识汽油的热值的大小：汽油的热值约为4.5×107J/kg。如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和上述功相等，需要汽油的质量是多少？
22．【跨学科实践•物理学与社会发展】四川省广元市是全国首批46个生活垃圾分类试点城市之一。垃圾分类是生态环保的需求，也是人类活动不断趋于文明的标志。广元垃圾焚烧发电厂年处理垃圾25万吨，年发电量达9000万kW•h（即Q有用＝3.24×1014J）。生活垃圾的平均热值为6.3×106J/kg。
（1）生活垃圾发电的效率是多少?
（2）若用燃烧生活垃圾来烧暖气再通过管道送进千家万户，上述生活垃圾所释放的热量的50%水吸收，则可以使多少千克的水从20℃升高至70℃？【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】
（3）该市建设垃圾焚烧发电厂的好处和待改进之处分别是（各写一条即可）
23．【学科素养•科学论证】某液态氢生产基地宣传称其所生产的液态氢的热值约为1.4×108J/kg。测试人员驾驶以该基地生产的液态氢为燃料的大巴车进行测试，测试时大巴车以 150 kW 的恒定功率沿水平方向匀速直线行驶 20 min，消耗氢燃料3.4 kg，已知该车发动机的效率为 37.5%.
（1）求此过程大巴车克服阻力做的功；
（2）液态氢需要利用严格密封的液氢储罐运输，若在封储过程中由于密封不严而混入空气，则会导致其热值显著下降。请通过计算说明，该生产基地的液氢储罐是否存在密封不严的情况。
第十四章 内能的利用 自我评估
一、单项选择题
1．D 2．B 3．A 4．C 5．B 6．B 7．C 8．D 9．A 10．C
二、填空题
11．做功；80
12．内；1.5×107
13．压缩；着火；内能
14．动；电；不变
15．1.68×105；0.0112
解析：标准大气压下水沸腾时的温度为100℃，则水吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J；由η＝可知需要酒精完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝3.36×105J，由Q放＝q酒精m酒精可知需要酒精的质量为：m酒精＝＝＝0.0112kg。
16.做功；减小；2.5×104W
解析：高温的水蒸气推动风车转动，将水蒸气的内能转化成了风车的机械能；汽油机的做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减小。四冲程汽油机飞轮转速3000r/min=50r/s,即汽油机飞轮每秒转50圈，由于四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以1s内该汽油机对外做功25次。汽缸内燃气推动活塞一次所做的功：W=Fs=2000N×0.5m=1000J，由于1s内该汽油机对外做功25次，则做功一次所用的时间t＝s，汽油机的功率：P＝＝＝2.5×104W。
三、简答题
17．答：乙内燃机对外做功能量大于甲内燃机，并且尾气带走能量、散热损失能量、摩擦损失能量都比甲内燃机少，所以乙内燃机热机效率高；要提高甲内燃机的效率就要让燃料充分燃烧，减少热量的损失，即减少机械摩擦损失、减少机械散热和废气带走热量。
四、实验探究题
18．（1）自下而上 （2）质量；相同 （3）完毕；温度计示数变化 （4）煤油；偏小
19．（1）偏大 （2）温度计上升的示数 （3）b （4）8：3
20.（1）420 （2）420 （3）机械能；内；等于 （4）克服摩擦做功 （5）能量守恒
五、计算题
21．解：（1）他克服重力做功：W＝Gh＝600N×30m＝18000J；
（2）汽油完全燃烧获得热量Q放＝W＝18000J，
需要燃烧汽油的质量：m＝＝＝4×10﹣4kg。
22．解：（1）生活垃圾放出的热量
Q放＝mq＝2.5×108kg×6.3×106J/kg＝1.575×1015J
生活垃圾发电的效率η＝ EQ \F(Q有用,Q放)＝ EQ \F(3.24×1014J,1.575×1015J
)＝20.1%
（2）水吸收的热量Q吸＝Q放×40%＝1.575×1015J×40%＝6.3×1014J
由Q吸＝cmΔt得
m＝ EQ \F(Q吸,c△t) ＝ EQ \F(6.3×1014J,4.2×103J/（kg•℃）×（70℃－20℃）) ＝3×109kg＝3×106t
（3）减小固体污染物（或充分利用能源物质）；生活垃圾发电的效率偏低
23．解：（1）由P＝ EQ \F(W,t)得该大巴车匀速直线行驶20min牵引力做的功
W＝Pt＝150×103W×20×60s＝1.8×108J
即大巴车克服阻力做的功为1.8×108J
（2）由η＝ EQ \F(W,Q放)液态氢放出的热量
Q放＝ EQ \F(W,η)＝ EQ \F(1.8×108J,37.5%)＝4.8×108J
氢燃料的热值为
q＝ EQ \F(Q放,m)＝ EQ \F(4.8×108J,3.4kg)＝1.4×108J/kg
该生产基地的液氢储罐是否存在密封不严的情况。
升降次数
1
2
3
4
5
6
温度变化/℃
0.2
0.39
0.59
0.78
0.98
1.18