中考物理《內能的利用》單元考試達標檢測試題

專題14.5《內能的利用》單元考試達標檢測試題

一、選擇題（7小題，每小題3分，共21分）

1.如圖所示描述的物理過程，下列分析正確的是（）

A.圖甲：厚玻璃筒內的空氣被壓縮時，空氣的溫度升高，內能不變

B.圖乙：瓶子內的空氣推動塞子做功后，瓶子內空氣的內能增大

C.圖丙：試管內的水蒸氣推動塞子沖出時，水蒸氣的內能增加

D.圖?。浩變鹊臍怏w推動活塞向下運動，內能轉化為機械能，氣體內能減少

【答案】D

【解析】A.厚玻璃筒內的空氣被壓縮時，對氣體做功，內能增加，空氣的溫度升高，故A項錯誤；

B.瓶子內的空氣推動塞子做功，內能轉化為機械能，所以瓶子內空氣的內能減小，故B項錯誤；

C.試管內的水蒸氣推動塞子沖出時，水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能，水蒸氣的內能減小，故C項錯誤;

D.做功沖程中，汽缸內的氣體推動活塞向下運動，內能轉化為機械能，氣體內能減少，故D項正確。

2.如圖所示是四沖程汽油機的剖面圖，關于其四個沖程的描述正確的是（）

A.吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進入汽缸

B.壓縮沖程中，通過做功的方式使汽缸內氣體的內能減小

C.做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉化為機械能

D.排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分

【答案】A

【解析】四沖程汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣，其中只有做功沖程對

外做功，將內能轉化為機械能；另外還有壓縮沖程有能量轉化，將機械能轉化為內能；根據氣門的狀態(tài)、

活塞運動的方向確定沖程的種類。

A.汽油機在吸氣沖程中，進氣門打開、排氣門關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入汽缸，故A

正確；

B.在壓縮沖程中，進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，氣體的內能變大，此過程

是機械能轉化為內能的過程，故B錯誤；

C.在做功沖程中，燃料燃燒釋放的內能大部分需要克服摩擦、發(fā)生熱傳遞而散失，只有一少部分轉化為機

械能，故C錯誤；

D.在排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的大部分，故D錯誤。故選：Ao

3.某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km,用時5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽車的牽

引力是2000N,燃油的熱值為4.6X107J/kg,假設燃油完全燃燒。通過計算可知，下列結果正確的是（）

①汽車行駛速度是20km/h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9X107J

③汽車牽引力做功的功率是30kW④汽車發(fā)動機的效率是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）已知汽車行駛的時間和路程，利用速度公式即可求解；

（2）根據Q放=mq可求熱量;

（3）根據車受到的阻力為車重的0.1倍求得車受到的阻力，因為勻速行駛，所以牽引力等于阻力，利用W=Fs

可求得該汽車牽引力所做的功，再利用P=2求功率；

t

（4）根據燃油密度和體積求得其質量，利用Q=mq可求得消耗的總能量，再利用效率公式求出該汽車的效

率。

①汽車的行駛速度：

丫=旦=-------區(qū)駟_——=72km/h,故①錯誤；

t（5X60+45）X—h

3600

（2）消耗的燃油完全燃燒放出的熱量：

Q?=mq=l.5kgX4.6X107J/kg=6.9X107J,故②正確；

（3）因為勻速行駛，所以汽車受到的牽引力：F=f=2X103N,

該汽車牽引力所做的功：

W=Fs=2X103NX6.9X103m=l.38X107J,

該汽車牽引力所做功的功率：

7

p=_W=l.38X10J^4000QW=40kW,故③錯誤；

t5X60+45s

（4）汽車消耗燃油的產生的熱量：

Q放=mq=l.5kgX4.6X107J/kg=6.9X107J,

該汽車的效率：

n=JL=L38*10工*ioo%=2O%,故④正確。

Q放6.9X107J

4.生活中能量轉化的實例很多，下列描述中正確的是（）

A.摩擦生熱是把內能轉化為機械能

B.燃料燃燒放熱是把內能轉化為化學能

C.電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉化為機械能

D.摩擦起電是把電能轉化為機械能

【答案】C

【解析】A.摩擦生熱是克服摩擦做功，摩擦過程中，消耗了機械能，內能增大，把機械能轉化為內能，故A

錯誤；

B.燃料燃燒放熱是把化學能轉化為內能，故B錯誤；

C.電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉化為機械能，故C正確；

D.摩擦起電是消耗了機械能，獲得了電能，故是把機械能轉化為電能，故D錯誤。

5.下列關于能量轉化的說法，正確的是（）

ABCD

A.圖中，風力發(fā)電將空氣的動能轉化為電能

B.圖中，拉開的彈弓將石子彈出的過程，彈性勢能增大

C.圖中，“神舟五號”載人飛船成功返航，返回艙在減速著陸過程中機械能守恒

D.圖中，水平路面上疾馳的汽車，將重力勢能轉化為動能

【答案】A

【解析】A.風力發(fā)電是將機械能轉化為電能，故A正確；

B.拉開的彈弓發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能，當放開石子時，彈弓的彈性形變程度變小，所以彈性勢能

變小，故B錯誤；

C.當飛船減速著陸時，飛船的質量不變，速度減小，動能減?。毁|量不變，高度越來越小，重力勢能越來

越小，機械能減小，故C錯誤；

D.汽車在水平路面上勻速行駛的過程中，質量不變，速度和高度也不變，則汽車的動能和重力勢能都不變,

故D錯誤。

6.如圖，弧形軌道ab段光滑，be段粗糙，小球從a點經最低點b運動至c點。下列分析正確的是（）

b

A.從a到b的過程中，小球動能轉化為重力勢能

B.經過b點時，小球動能最大

C.從b到c的過程中，小球動能增大

D.從a到c的過程中，小球機械能守恒

【答案】B

【解析】A.從a到b的過程中，小球的高度減小，重力勢能減小；因為表面光滑，所以沒有摩擦力，那么重

力勢能會全部轉化為動能，故A錯誤；

B.因為b點是整個運動過程的最低點，所以這點的重力勢能最小，而動能最大，即小球的速度最大，故B

正確；

C.從b到c的過程中，小球的高度增加，重力勢能增大，因此它的動能會逐漸減小，故C錯誤；

D.由于be段粗糙，所以這段過程中機械能會轉化為內能，故D錯誤。

7.下列關于能量的說法中，正確的是（）

A.洗衣機工作時是將機械能轉化為電能

B.電水壺工作時是將內能轉化為電能

C.用熱水泡腳，身體會感覺暖和，說明內能可以轉移

D.能量無論是轉化還是轉移，能量總和會逐漸減少

【答案】C

【解析】A.洗衣機工作時，消耗電能，產生機械能，故是將電能轉化為機械能的過程，故A錯誤；

B.電水壺工作時消耗電能，產生內能，故是將電能轉化為內能的過程，故B錯誤；

C.用熱水泡腳，內能從熱水傳遞到腳，身體的內能會增加，會感覺暖和，說明內能可以轉移，故C正確；

D.根據能量守恒知，能量在轉化和轉移的過程中，能量的總量會保持不變，故D錯誤。

二、填空題（每空2分，共30分）

1.如圖是某四沖程汽油機的沖程，在此沖程中內能轉化為能。

【答案】做功機械

【解析】內燃機的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，判斷沖程名稱可用口訣：“先

看氣門開關情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關上壓縮關下功”進行分析；在汽油機的四個沖程中，

機械能轉化為內能的是壓縮沖程，內能轉化為機械能的是做功沖程。

由圖可知，兩個氣門都關閉，火花塞點火，活塞向下運動，因此是做功沖程；汽油機的做功沖程把燃料燃

燒產生的內能轉化為機械能。

2.除了飛機、汽車、摩托車之外，用到熱機的交通運輸工具還有、、。（寫出三個即可），

你列舉的這些交通運輸工具中，用到的熱機屬于內燃機（寫出一個即可）

【答案】輪船、拖拉機、小型農業(yè)機械、火車等都用到了熱機，這些熱機也都是內燃機。

【解析】熱機原理是將燃料的化學能轉化成內能再轉化成機械能的機器動力機械的一類。如蒸汽機、汽輪

機、燃氣輪機、內燃機、噴氣發(fā)動機、外燃機等。熱機通常以氣體作為工質（傳遞能量的媒介物質叫工質），

利用氣體受熱膨脹對外做功.熱能的來源主要有燃料燃燒產生的熱能、原子能、太陽能和地熱等。

除了飛機，汽車，摩托車之外，還有貨車，輪船，一切燒油的機器都是內燃機。內燃機是一種動力機械，它

是通過使燃料在機器內部燃燒,并將其放出的熱能直接轉換為動力的熱力發(fā)動機。

3.柴油機壓縮沖程中，隨著活塞的運動，氣缸內空氣密度不斷—（選填：“增大”“減小”或“不變”），

這時活塞的機械能轉化為被壓縮空氣的—能，使其溫度更高、壓強更大。

【答案】增大；內。

【解析】柴油機壓縮沖程中，隨著活塞的運動，外界對氣缸內氣體做功，氣缸內空氣體積減小，密度不斷

增大，這時活塞的機械能轉化為被壓縮空氣的內能，使其溫度更高、壓強更大。

4.汽油機作為汽車的“心臟”，在壓縮沖程結束時，火花塞產生電火花，使燃料猛烈地燃燒，將—能轉

化成能，一輛汽車一年行駛三萬公里，消耗汽油23這些汽油完全燃燒放出J的熱量.6汽油=4.6

X107J/kg）

【答案】化學;內；9.2X1O10.

【解析】（1）內燃機的一個工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，壓縮沖程結束時，火花塞產

生電火花，使燃料猛烈地燃燒是化學能轉化為內能，其中壓縮沖程將機械能轉化成內能；

（2）2t汽油完全燃燒要放出的熱量：Qjs=mq=2X103kgX4.6X107J/kg=9.2X1010J.

5.用天然氣燒水，水燒開后，壺蓋不斷向上跳動，此過程中能量轉化與四沖程汽油機的—沖程的能量轉

化相同；若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，在標準大氣壓下把5kg的水從20℃加熱至沸騰，

需完全燃燒n?天然氣。(c水=4.2X1O'J/(kg?℃),q天然氣=4X10)/1113)

【答案】做功；0.084o

【解析】(1)水燒開以后，水蒸氣膨脹對壺蓋做功，把壺蓋頂起來，將水蒸氣的內能轉化為壺蓋的機械能。

這與汽油機的做功沖程的能量轉化相同，在汽油機的做功沖程中，是將燃氣的內能轉化為活塞的機械能；

(2)在標準大氣壓下水的沸點為100℃,即水的末溫為100℃,

水吸收的熱量為：

6

Q吸=(:水皿水△t=4.2義10打/(kg-C)X5kgX(100℃-20℃)=1.68X10Jo

由。=7Q二吸=50%得天然氣完全燃燒放出的熱量：

Q放

Qffi=Qjjg.=1,68Xl0gj.=3.36X10),

50%50%

由Q*Vq得天然氣的體積:

V十%-衛(wèi)亞轉卜).084磯

9天然氣4X107J/ni3

6.川人愛吃辣，色香味俱佳的紅油辣子是川人家常必備。紅油辣子制作關鍵是對油溫的控制，用菜油制作

紅油辣子的最佳溫度為150℃。用沼氣將0.1kg菜油從室溫17℃加熱到制作紅油辣子的最佳溫度，則菜油吸

收了J的熱量，燃燒了nP的沼氣。已知沼氣燃燒釋放的熱量有50%被菜油吸收，沼氣熱值

取1.9x107J/nP,取c菜油=2.0x103](kg.℃)L

【答案】2.66x1042.8X10-3

【解析】

山采油吸收的熱量為

34

Q=cm(t-t0)=Q.(DxlOJ/(kg?C)xkgx(l5O℃-17℃)=2.66xl0J

⑵燃燒沼氣需要釋放的熱量為

Q=2.66x104J+50%=5.32x104J

需要燃熱的沼氣體積為

5.32X104J

V=—=2.8x10-3m3

q1.9xlO7J/m3

三、實驗探究題(8分)

1.小明想估測薯片的熱值，進行了如下實驗。

口

?5g

012345g

tr_■

甲乙

(1)將天平放在水平面上并將游碼歸零，發(fā)現(xiàn)指針偏左，則應將平衡螺母向端遇節(jié)；測量質量時，調

節(jié)天平再次平衡，右盤中的祛碼和游碼位置如圖甲，其質量為go

(2)如圖乙,將薯片放在燃燒皿中充分燃燒后，燒杯中0.2kg的水溫度升高了5℃,則水吸收的熱量Q吸=J

3

O[C*=4.2X10J/(kg?]

(3)根據Q放=Q吸和Q放=mq,算出薯片的熱值比實際值小得多，原因是：0

【答案】右6.24.2X103J薯片燃燒放出的熱量沒有完全被水吸收

【解析】(1)天平放在水平面上并將游碼歸零，發(fā)現(xiàn)指針偏左說明天平左側較重，應將平衡螺母向右調。

由圖甲可知，薯片的質量為m=5g+L2g=6.2g

(2)水吸收的熱量為

Q=cm&=4.2x103j/(kg?℃)x0.2kgx5℃=4.2xlO3J

(3)薯片燃燒放出的熱量沒有完全被水吸收。

四、計算題(共21分)

1.(6分)全球汽車保有量在迅速增長，截至2011年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量己突破10億輛。每

輛汽車每年耗油1.8t,汽車內燃機的效率平均值取30%。如果能把內燃機效率提高1%,全球每年可以節(jié)

約多少燃油？

【答案】5.8X1010kg

【解析】設每輛車每年耗油的質量為m,內燃機效率提高后每輛車每年耗油的質量為,

則mqx30%=m'qx31%

得m'=1.742X103kg

每輛車每年節(jié)約燃油的質量：

m=1.8t=1.8X103kg

m,=1.742X103kg

Am=m-m,=58kg

全球每年節(jié)約燃油的質量大約為:

AmX10=5.8X1010kg

2.(6分)我國自主研發(fā)的某品牌汽車進行技術測試，己知該車在某段長1.2km的水平路面做勻速直線運動,

用時40s,汽車在行駛過程中受到的阻力為400N,汽車在此過程中發(fā)動機熱機效率為48%,汽油的熱值q=

4.6X107J/kgo在該段測試過程中：

(1)汽車的功率為多少？

(2)燃燒了多少汽油？(計算結果保留兩位小數(shù))

【答案】(1)汽車的功率為1.2X10%

(2)燃燒了0.02kg汽油。

【解析】(1)因汽車勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，

所以，此過程中汽車牽引力做的功：

W=Fs=fs=400NXL2X103nl=4.8X10Y,

汽車牽引力做的功率：

p=&=4.8X105j=].2X104W；

t40s

(2)由n=/一xioo%可得，消耗汽油完全燃燒釋放的熱量：

Q的

T\48%

由、放=0?1可得，消耗汽油的質量：

『酶=lx/j-Ogg,

q4.6X107J/kg

3.(9分)某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫

隨時間變化的圖線。若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2X10打/(kg?°C),煤的熱值為

7

3X10J/kgo

求：(1)煤完全燃燒產生的熱量；

(2)經過6min時間加熱，水所吸收的熱量;

（3）煤爐燒水時的熱效率。

【答案】（1）6X10」；（2）2.52X10%（3）4.2%。

【解析】（1）燃料完全燃燒產生的熱量，直接利用Q.a=mq,這個公式熱值為J/kg,m是燃料的質量，單位

77

是kg。Qa=m?q=2kgX3X10J/kg=6X10J

（2）從圖像分析知道經過6min時間加熱，水的溫度從20℃升高到80℃.水的質量10kg,

水的比熱容為4.2X103J/（kg?℃）根據吸收熱量公式得到

Q妒cm水（t-to）=4.2X10廳/（kg?℃）X10kgX60℃=2.52X106J

（3）爐具的效率公式為n=Q吸/Q總，所以

n=Q?/Q?=（2.52X106J/6X107J）X100%=4.2%

五、簡答題（共20分）

L（6分）寧夏中衛(wèi)地區(qū)氣候干燥，晝夜溫差很大，當?shù)靥禺a壓砂瓜，被稱為“石頭縫里長出的西瓜”，如

圖所示。每到種植季節(jié)，瓜農們把發(fā)了芽的西瓜種子種到覆蓋了砂石的