20202021学年九年级物理全册单元检测卷内能及其利用pdf新版新人教版解析版

2020-2021学年初三物理全册单元检测卷：内能及其利用说明：本试卷满分100分，考试时间90分钟一、选择题（12个小题，每小题3分，共36分）1．小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为4×107J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（）A．水吸收的热量与水的末温成正比B．水吸收的热量是3.15×105JC．热水器的能量转化效率是52.5%D．热水器的能量转化效率与环境温度无关【答案】C【解析】A．由Q吸=cm（t﹣t0）知，水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比，故A错误；B．将30kg的水从20℃加热到45℃，水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×30kg×（45℃﹣20℃）=3.15×106J，故B错误；C．天然气完全燃烧放出热量：Q放=V天然气q=0.15m3×4×107J/m3=6×106J，热水器的能量转化效率：η=Q吸/Q放×100%=52.5%，故C正确；D．热水器的能量转化效率与环境温度有关，因为环境温度越低，加热的时间越长，其散失的热量越多，则热水器的能量转化效率越低，故D错误。2．下列数据中，最接近生活实际的是（）A．一标准大气压下，冰的熔点为37℃B．人步行的速度约为1.1m/sC．正常人1min的脉搏数约为200次D．小汽车内的汽油机效率可以达到95%【答案】B．【解析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．A．一标准大气压下，冰的熔点为0℃，故A错误；B．人正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右．故B正确；C．人的脉搏在每分钟60次多一点，与每分钟70次接近，故C错误；D．汽油机的效率在30%左右，绝达不到95%，因为克服摩擦、尾气带走许多内能，故D错误．3．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（）①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%A．只有①和②B．只有②和③C．只有①和④D．只有②和④【答案】D【解析】（1）已知汽车行驶的时间和路程，利用速度公式即可求解；（2）根据Q放=mq可求热量；（3）根据车受到的阻力为车重的0.1倍求得车受到的阻力，因为匀速行驶，所以牵引力等于阻力，利用W=Fs可求得该汽车牵引力所做的功，再利用P=求功率；（4）根据燃油密度和体积求得其质量，利用Q=mq可求得消耗的总能量，再利用效率公式求出该汽车的效率。①汽车的行驶速度：v===72km/h，故①错误；（2）消耗的燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，故②正确；（3）因为匀速行驶，所以汽车受到的牵引力：F=f=2×103N，该汽车牵引力所做的功：W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J，该汽车牵引力所做功的功率：P===40000W=40kW，故③错误；（4）汽车消耗燃油的产生的热量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，该汽车的效率：η==×100%=20%，故④正确。4．2018年4月2日，天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号，在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中，天宫一号的部分机械能（）A．通过热传递转化为大气的内能B．通过重力做功转化为大气的内能C．通过摩擦做功转化为大气的内能D．通过重力做功转化为残骸的内能【答案】D【解析】改变内能的方法有两个：做功和热传递，据此分析。天宫一号在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层时，高度减小，重力势能减小，克服与大气的摩擦做功，机械能转化为内能。故D正确。5．随着人们生活水平的不断提高，汽车作为常用的交通工具逐步进入寻常百姓家，下列说法中正确的是（）A．车轮的表面刻有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦B．安全带可以减小紧急刹车时汽车的惯性C．普通遥控车钥匙是利用紫外线来传递相关信息的D．四冲程汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能【答案】A．【解析】（1）根据增大摩擦的方法分析此选项．（2）司机系安全带其目的是防止惯性带来的伤害．（3）遥控器是利用红外线进行遥控的．（4）四冲程汽油机工作时，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，有两个冲程存在能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能．．A．车轮的表面刻有凹凸不平的花纹，这是在压力不变的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故本选项正确．B．安全带可以防止紧急刹车时由于惯性造成的伤害，不能减小紧急刹车时汽车的惯性，故本选项错误．C．普通遥控车钥匙的遥控器是利用红外线进行遥控的，故本选项错误．D．汽油机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程通过燃气膨胀做功把内能转化为机械能，故本选项错误．6.四冲程柴油机工作过程中，以下说法错误的是（）A.压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化B.做功冲程使汽车获得动力C.排气冲程排出了汽车的尾气D.吸气冲程吸入气缸的是柴油【答案】D【解析】（1）压缩冲程：活塞的机械能转化为燃料混合物的内能；做功冲程：燃料燃烧，化学能转化为内能，产生高温高压气体，推动活塞做功，内能在转化为机械能。（2）做功冲程使汽车获得动力。（3）排气冲程排出汽车的尾气。（4）吸气冲程吸入气缸的只有空气。7.如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A．压缩冲程，将化学能转化成内能B．压缩冲程，将机械能转化成内能C．做功冲程，将内能转化成机械能D．做功冲程，将机械能转化成内能【答案】C【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能。8．如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（）ABCD【答案】C．【解析】解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功．”进行分析．A．进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意；B．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意；C．两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意；D．排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意．9.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（）①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%A．只有①和②B．只有②和③C．只有①和④D．只有②和④【答案】D【解析】已知汽车行驶的时间和路程，利用速度公式即可求解；根据Q放=mq可求热量；根据车受到的阻力为车重的0.1倍求得车受到的阻力，因为匀速行驶，所以牵引力等于阻力，利用W=Fs可求得该汽车牵引力所做的功，再利用P=求功率；根据燃油密度和体积求得其质量，利用Q=mq可求得消耗的总能量，再利用效率公式求出该汽车的效率。（1）汽车的行驶速度：v===72km/h，故①错误；（2）消耗的燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，故②正确；（3）因为匀速行驶，所以汽车受到的牵引力：F=f=2×103N，该汽车牵引力所做的功：W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J，该汽车牵引力所做功的功率：P===40000W=40kW，故③错误；（4）汽车消耗燃油的产生的热量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，该汽车的效率：η==×100%=20%，故④正确。10.根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（）A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动【答案】B【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误；B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确；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错误；D.子弹射穿木板的情景，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D错误。11.生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（）A．摩擦生热是把内能转化为机械能B．燃料燃烧放热是把内能转化为化学能C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D．摩擦起电是把电能转化为机械能【答案】C【解析】A.摩擦生热是克服摩擦做功，摩擦过程中，消耗了机械能，内能增大，把机械能转化为内能，故A错误；B.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能，故B错误；C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；D.摩擦起电是消耗了机械能，获得了电能，故是把机械能转化为电能，故D错误。12.能量的转化是自然界普遍的现象．下列关于能量转化的观点错误的是（）水果电池光合作用钻木取火电磁感应A.水果电池是化学能转化为电能B.光合作用是光能转化为化学能C.钻木取火是机械能转化为内能D.电磁感应现象是电能转化为机械能【答案】D【解析】A.水果电池是化学能转化为电能B.光合作用是光能转化为化学能C.钻木取火是机械能转化为内能D.电磁感应现象是机械能转化为电能二、填空题（10个小题，每空1分，共25分）13．用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的冲程的能量转化相同；若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾，需完全燃烧m3天然气。（c水=4.2×103J/（kg•℃），q天然气=4×107J/m3）【答案】做功；0.084。【解析】（1）水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能；（2）在标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量为：Q吸=c水m水△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×106J。由η==50%得天然气完全燃烧放出的热量：Q放===3.36×106J，由Q放=Vq得天然气的体积：V气===0.084m3。14．如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲岀试管口。（1）软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的。（2）此过程中，水蒸气减少的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）软木塞增加的机械能，这与热机的冲程相似。【答案】（1）运动状态；（2）大于；做功。【解析】（1）软木塞冲出试管口，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态；（2）水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，由于存在热量的散失，故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能；该过程与热机的做功冲程能量转化相同。15．我国在南海进行的可燃冰试采获得成功．可燃冰是一种固态晶体，在常温压下会迅速（填物态变化）为气态．它的热值约为1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃烧后可放出J的热量，