根據熱力學第一定律，內能是一個狀態函數。同時，內能是一個廣延物理量，即是說兩個部分的總內能等于它們各自的內能之和。

　　初三物理內能的利用單元測試題

　　一、選擇題(每題4分，共36分)

　　1.(2013，福建漳州)在四沖程汽油機工作過程中，將內能轉化成機械能的沖程是(　　)

　　A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程

　　2.柴油機壓縮沖程中，汽缸中空氣的溫度、壓強、體積的變化情況是(　　)

　　A.溫度升高、壓強減小、體積增大

　　B.溫度降低、壓強減小、體積減小

　　C.溫度升高、壓強增大、體積減小

　　D.溫度降低、壓強減小、體積增大

　　3.(2013，湖南岳陽)用鋁壺在天然氣灶上燒水的過程中(　　)

　　A.水的溫度越高，水分子運動越劇烈

　　B.是通過做功的方式改變水的內能

　　C.鋁的比熱容比水小，鋁的吸熱能力比水強

　　D.天 然氣燃燒越充分，熱值越大

　　4.關于燃料燃燒時放出熱量多少，下列說法正確的是(　　)

　　A.只與燃料的種類有關

　　B.只與燃料的多少有關

　　C.只與燃料是 否完全燃燒有關

　　D.跟以上三種因素都有關

　　5. 下列提高爐子效率的措施中，不正確的是(　　)

　　A.把煤磨成粉，用空氣吹進爐膛

　　B.把煤粒在爐膛里吹起來燃燒

　　C.把爐子密封起來不與空氣接觸，盡量減小熱量損失

　　D.用各種方法加大受熱面

　　6.一臺柴油機，一定質量的柴油完全燃燒時，放出了7.5×108 J的熱量，其中有4.5×108J的能量以各種形式損失掉了，可知該柴油機的效率是(　　)

　　A.30% B.40% C.48% D.60%

　　7.(2012，濟南)如圖14-1所示的國產“和諧號”動車進站前的減速過程分兩個階段進行：第一階段采用“再生剎車”技術，這期間關閉動力，列車依靠慣性前行并帶動發電機發電，速度從250 km/h減至90 km/h;第二階段采用傳統的“機械剎車”，速度從90 km/h不斷減小直至停下來。國產“和諧號”動車在進 站前減速的整個過程中，發生的能量轉化情況主要是(　　)

　　圖14-1

　　A.第一階段：動能轉化為電能;第二階段：動能轉化為內能

　　B.第一階段：電能轉化為動能;第二階段：動能轉化為內能

　　C.第一階段：動能轉化為電能;第二階段：內能轉化為動能

　　D.第一階段：電能轉化為動能;第二階段：內能轉化為動能

　　8. 據報道，一種新型太陽能公共衛生間落戶北京，該衛生間的能源全部由位于頂部的太陽能電池板提供，它還能將多余的能量儲存在蓄電池里。這種能量轉化和儲存的方式是(　　)

　　A.太陽能轉化為內能，再轉化為電能

　　B.太陽能轉化為電能，再轉化為化學能

　　C.太陽能轉化為內能，再轉化為化學能

　　D.太陽能轉化為電能，再轉化為光能

　　9.電動機通電后電動機帶動其他機器運轉，一段時間后， 電動機的外殼就會變得燙手，則下列關于能的轉化和守恒的說法中正確的是( )

　　A.電能全部轉化為機械能，總的能量守恒

　　B.電能一部分轉化為機械能，另一部分轉化為內能，總的能量守恒

　　C.電能全部轉化為內能，內能守恒

　　D.電能轉化為機械能和內能，機械能守恒

　　二、填空題(每空3分，共24分)

　　10.火箭常用液態氫做燃料，是因為液態氫的熱值 ; 所需的液態氫的體積 ，便于儲存和運輸。

　　11.(2013，江蘇揚州)如圖14-2表示的是汽油機的 做功沖程;在壓縮沖程中，是通過 做功方式增加氣體內能的。

　　圖14-2

　　12.(2013，江蘇徐州)科學家設想把一種多酚乙烯聚合物涂料刷到屋頂上，在陽光照射下涂料正面溫度高背面溫度低，利用溫度差就可以發電。這種發電方式是將 太陽能轉化為 內能，再 轉化為電能。

　　13.汽油的熱值為4.6×107J/kg，現有汽油2 kg，選其中一半完全燃燒，放出的熱量是

　　4.6×107J，剩余汽油的熱值是 4.6×107J /kg。

　　三、實驗題(10分)

　　14. (2012，江蘇無錫)為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖14-3所示的裝置進行實驗：他將一定質量的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有質量相等的水的兩個相同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒。

　　(1)小明設計了一張記錄實驗數據的表格，其中①②兩項內容漏寫了，請你幫他補充完整。(2)實驗后小明根據實驗數據利用公式Q=cm t算出了水吸收的熱量，結合“10 g酒精”這一數據，算出了酒精的熱值，算出的酒精熱值是否可靠?說明理由 。

　　圖14-3

　　溫度

　　燃料 加熱前水溫/℃ ①

　　10 g酒精

　　② 10克碎紙片

　　四、計算題(每題15分，共30分)

　　15.(2013，遼寧營口)隨著生活條件的改善，小明家住上了新樓房，新樓使用的是天然氣。小明想：將一壺水燒開究竟需要多少天然氣呢?他通過實踐收集如下數據：水壺里放入

　　2 000 cm3、20℃的水，大火加熱直至沸騰。又在物理書中查到天然氣熱值為8×107 J/m3。[氣壓為1標準大氣壓;c水=4.2×103J/(kg•℃)]

　　(1)燒開這壺水，水需要吸收多少熱量?

　　(2)如果小明家天然氣爐具的效率是40%，燒開這壺水，需要燃燒多少m3的天然氣?

　　16.(2013，湖北宜昌 實際應用題)“五一”假期，小明一家駕車外出旅游。當汽車以108 km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時，汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為4O%。已知汽車整車質量為1 375 kg，油箱容積為50 L。(汽油熱值q=3.3×107J/L，g=10 N/kg)

　　(1)這時汽車牽引力做功的功率是多少?

　　(2)該車加滿一箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠的路程?

　　初三物理內能的利用單元測試題參考答案

　　1. C

　　2. C 點撥：在汽油機壓縮沖程中，汽油和空氣的總量不變，活塞上移壓縮汽油和空氣的混合物，體積減小、壓強增大，將機械能轉化為內能，使混合物的內能增加、溫度升高.

　　3. A 點撥：水的溫度越高，水分子運動越劇烈，故A正確;燒水的過程是通過熱傳遞的方式改變水的內能，故B錯誤;鋁的比熱容比水小，鋁的吸熱能力比水弱，故C錯誤;熱值由燃料本身決定， 與是否充分燃燒無關，故D錯誤;故選A。

　　4. D

　　5. C 點撥： 要提高爐子的效率，需要使燃料充分燃燒，并且盡量減少能量的損失。A和B都在爐子里鼓風，增加空氣供 給量可以增大可燃物與氧氣的接觸面積，可以促進可燃物的燃燒，使煤充分燃燒，所以A、B方法是正確的。把爐子密封起來不與空氣接觸，盡量減小熱量損失，這 樣會使煤不能燃燒，因此不能提高爐子的效率，所以C說法不正確 。增大受熱面可以減少能量的損失，以提高燃料的利用率，所以D說法正確。故選C。

　　6. B 點撥：柴油機有效利用的能量為：E有用=7.5×108J-4.5×108J=3.0×108J

　　該柴油機的效率為：

　　7. A 點撥：(1)第一階段減速過程中，由于速度變小，所以動能變小，由于繼續行駛并帶動發電機發電，故 將一階段動能轉化為電能.(2)列車在第二階段機械制動過程中，列車的質量不變，其速度減小，其動能減小，故其所具有的機械能減小，據摩擦生熱知，該過程中減小機械能轉化成了內能。故選A。

　　8. B 點撥： 太陽能電池把太陽能直接轉化為電能，再將電能用蓄電池儲存起來，即把電能再轉化為化學能，因此B項正確。

　　9. B

　　10. 大;小

　　11. 做功;做功 點撥：由題圖可知兩氣門都關閉，活塞向下運動，表示的是做功沖程;在壓縮沖程中，是通過做功的方式增加氣體內能的。

　　12.太陽;內

　　13. 4.6×107;4.6×107

　　點撥： 汽油完全燃燒放出的熱量為：Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，燃料的熱值是燃料本身的性質，不會隨著質量的改變而改變，故汽油質量變少后，剩余汽油的熱值不變，仍為4.6×107J/kg。

　　三、14. (1)①加熱后的水溫/℃;②10g碎紙片;(2)不可靠;酒精完全燃燒放出的熱量不能被水全部吸收。

　　方法規律(1)①需要記錄加熱前后水的溫度，用來計算水吸收的熱量;②根據控制變量法的思想，酒精和碎紙片的質量必須相等;(2)酒精完全燃燒放出的熱量不能被水全部吸收，故算出的酒精熱值要小于 其真實值。

　　四、15. 解：(1)m=ρV=1.0 g/cm3×2000 cm3=2 000 g=2 kg

　　水吸收的熱量：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：汽車的重力為：G=mg=1 375 kg×10 N/kg=13 750 N，

　　汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，即f=0.08 G=0.08×13 750 N=1 100 N，

　　汽車做勻速運動，則F=f=1100 N，

　　v=108 km/h=30 m/s，

　　汽車牽引力做功的功率為：

　　(2)汽油完全燃燒放出的熱量為：Q放=qv=3.3×107J/L×50 L=1.65×109J，

　　而汽車的效率為4O%，而W總=Q放=1.65×109J，

　　則牽引力做的有用功為：W有用=ηW總=40%×1.65×109J=6.6×108J