初三物理内能的利用单元测试题
根据热力学第一定律，内能是一个状态函数。同时，内能是一个广延物理量，即是说两个部分的总内能等于它们各自的内能之和。
初三物理内能的利用单元测试题
一、选择题(每题4分，共36分)
1.(2013，福建漳州)在四冲程汽油机工作过程中，将内能转化成机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
2.柴油机压缩冲程中，汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是( )
A.温度升高、压强减小、体积增大
B.温度降低、压强减小、体积减小
C.温度升高、压强增大、体积减小
D.温度降低、压强减小、体积增大
3.(2013，湖南岳阳)用铝壶在天然气灶上烧水的过程中( )
A.水的温度越高，水分子运动越剧烈
B.是通过做功的方式改变水的内能
C.铝的比热容比水小，铝的吸热能力比水强
D.天 然气燃烧越充分，热值越大
4.关于燃料燃烧时放出热量多少，下列说法正确的是( )
A.只与燃料的种类有关
B.只与燃料的多少有关
C.只与燃料是 否完全燃烧有关
D.跟以上三种因素都有关
5. 下列提高炉子效率的措施中，不正确的是( )
A.把煤磨成粉，用空气吹进炉膛
B.把煤粒在炉膛里吹起来燃烧
C.把炉子密封起来不与空气接触，尽量减小热量损失
D.用各种方法加大受热面
6.一台柴油机，一定质量的柴油完全燃烧时，放出了7.5×108 J的热量，其中有4.5×108J的能量以各种形式损失掉了，可知该柴油机的效率是( )
A.30% B.40% C.48% D.60%
7.(2012，济南)如图14-1所示的国产“和谐号”动车进站前的减速过程分两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，这期间关闭动力，列车依靠惯性前行并带动发电机发电，速度从250 km/h减至90 km/h;第二阶段采用传统的“机械刹车”，速度从90 km/h不断减小直至停下来。国产“和谐号”动车在进 站前减速的整个过程中，发生的能量转化情况主要是( )
图14-1
A.第一阶段：动能转化为电能;第二阶段：动能转化为内能
B.第一阶段：电能转化为动能;第二阶段：动能转化为内能
C.第一阶段：动能转化为电能;第二阶段：内能转化为动能
D.第一阶段：电能转化为动能;第二阶段：内能转化为动能
8. 据报道，一种新型太阳能公共卫生间落户北京，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量转化和储存的方式是( )
A.太阳能转化为内能，再转化为电能
B.太阳能转化为电能，再转化为化学能
C.太阳能转化为内能，再转化为化学能
D.太阳能转化为电能，再转化为光能
9.电动机通电后电动机带动其他机器运转，一段时间后， 电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是( )
A.电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B.电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒
C.电能全部转化为内能，内能守恒
D.电能转化为机械能和内能，机械能守恒
二、填空题(每空3分，共24分)
10.火箭常用液态氢做燃料，是因为液态氢的热值 ; 所需的液态氢的体积 ，便于储存和运输。
11.(2013，江苏扬州)如图14-2表示的是汽油机的 做功冲程;在压缩冲程中，是通过 做功方式增加气体内能的。
图14-2
12.(2013，江苏徐州)科学家设想把一种多酚乙烯聚合物涂料刷到屋顶上，在阳光照射下涂料正面温度高背面温度低，利用温度差就可以发电。这种发电方式是将 太阳能转化为 内能，再 转化为电能。
13.汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2 kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是
4.6×107J，剩余汽油的热值是 4.6×107J /kg。
三、实验题(10分)
14. (2012，江苏无锡)为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图14-3所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。
(1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整。(2)实验后小明根据实验数据利用公式Q=cm t算出了水吸收的热量，结合“10 g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠?说明理由 。
图14-3
温度
燃料 加热前水温/℃ ①
10 g酒精
② 10克碎纸片
四、计算题(每题15分，共30分)
15.(2013，辽宁营口)随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据：水壶里放入
2 000 cm3、20℃的水，大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×107 J/m3。[气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)烧开这壶水，水需要吸收多少热量?
(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气?
16.(2013，湖北宜昌 实际应用题)“五一”假期，小明一家驾车外出旅游。当汽车以108 km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为4O%。已知汽车整车质量为1 375 kg，油箱容积为50 L。(汽油热值q=3.3×107J/L，g=10 N/kg)
(1)这时汽车牵引力做功的功率是多少?
(2)该车加满一箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程?
初三物理内能的利用单元测试题参考答案
1. C
2. C 点拨：在汽油机压缩冲程中，汽油和空气的总量不变，活塞上移压缩汽油和空气的混合物，体积减小、压强增大，将机械能转化为内能，使混合物的内能增加、温度升高.
3. A 点拨：水的温度越高，水分子运动越剧烈，故A正确;烧水的过程是通过热传递的方式改变水的内能，故B错误;铝的比热容比水小，铝的吸热能力比水弱，故C错误;热值由燃料本身决定， 与是否充分燃烧无关，故D错误;故选A。
4. D
5. C 点拨： 要提高炉子的效率，需要使燃料充分燃烧，并且尽量减少能量的损失。A和B都在炉子里鼓风，增加空气供 给量可以增大可燃物与氧气的接触面积，可以促进可燃物的燃烧，使煤充分燃烧，所以A、B方法是正确的。把炉子密封起来不与空气接触，尽量减小热量损失，这 样会使煤不能燃烧，因此不能提高炉子的效率，所以C说法不正确 。增大受热面可以减少能量的损失，以提高燃料的利用率，所以D说法正确。故选C。
6. B 点拨：柴油机有效利用的能量为：E有用=7.5×108J-4.5×108J=3.0×108J
该柴油机的效率为：
7. A 点拨：(1)第一阶段减速过程中，由于速度变小，所以动能变小，由于继续行驶并带动发电机发电，故 将一阶段动能转化为电能.(2)列车在第二阶段机械制动过程中，列车的质量不变，其速度减小，其动能减小，故其所具有的机械能减小，据摩擦生热知，该过程中减小机械能转化成了内能。故选A。
8. B 点拨： 太阳能电池把太阳能直接转化为电能，再将电能用蓄电池储存起来，即把电能再转化为化学能，因此B项正确。
9. B
10. 大;小
11. 做功;做功 点拨：由题图可知两气门都关闭，活塞向下运动，表示的是做功冲程;在压缩冲程中，是通过做功的方式增加气体内能的。
12.太阳;内
13. 4.6×107;4.6×107
点拨： 汽油完全燃烧放出的热量为：Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，燃料的热值是燃料本身的性质，不会随着质量的改变而改变，故汽油质量变少后，剩余汽油的热值不变，仍为4.6×107J/kg。
三、14. (1)①加热后的水温/℃;②10g碎纸片;(2)不可靠;酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收。
方法规律(1)①需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量;②根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等;(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收，故算出的酒精热值要小于 其真实值。
四、15. 解：(1)m=ρV=1.0 g/cm3×2000 cm3=2 000 g=2 kg
水吸收的热量：Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2 kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
( 2)
由Q放=qV，得
16. 解：汽车的重力为：G=mg=1 375 kg×10 N/kg=13 750 N，
汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，即f=0.08 G=0.08×13 750 N=1 100 N，
汽车做匀速运动，则F=f=1100 N，
v=108 km/h=30 m/s，
汽车牵引力做功的功率为：
(2)汽油完全燃烧放出的热量为：Q放=qv=3.3×107J/L×50 L=1.65×109J，
而汽车的效率为4O%，而W总=Q放=1.65×109J，
则牵引力做的有用功为：W有用=ηW总=40%×1.65×109J=6.6×108J