第十四章 内能的利用 B卷 能力提升_2021-2022学年人教版九年级物理全一册单元测试AB卷（含答案）

第十四章
内能的利用
B卷
能力提升—2021-2022学年人教版九年级物理单元测试AB卷
1.小轿车已进入千家万户，以下关于小轿车的说法中正确的是(
)
A.四冲程汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
B.用水作为冷却剂是利用了水的比热容小的特性
C.汽油机和柴油机除了燃料不同，构造及工作过程均相同
D.汽油机的四个冲程中，只有做功冲程为汽车提供动力
2.科幻影片《流浪地球》中，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，将地球推开，这一情景中涉及的能量转化与下列内燃机的哪个冲程中的相同(
)
A.
B.
C.
D.
3.某内燃机用来做有用功的那部分能量是损失的能量的四分之一，则此内燃机的效率是(
)
A.25%
B.20%
C.75%
D.30%
4.如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中，哪一个冲程的能量转化过程是相同的(
)
A.
B.
C.
D.
5.生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是(
)
A.一瓶酒精燃烧一半前后——酒精热值不变
B.冰熔化成水——比热容不变
C.给铁块加热前后——内能不变
D.同一滑轮组提升不同的重物时——机械效率不变
6.双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，下列说法正确的是(
)
A.天然气的热值约为，说明燃烧天然气所放出的热量是
B.汽车发动机用水作冷却物质，是因为水的比热容较小
C.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
D.汽油的热值大小与其是否充分燃烧无关
7.如图所示，一场暴风雪过后，麻省理工学院的工程师Kouttron操作着装有电源的吹雪机上路清雪，吹雪机把道路上的雪吸进“肚子里”，再把雪吹向路边。吹雪机前面的两只“大眼睛”车灯可以用以照明，还可以单独闪烁用于表示转弯。下列说法正确的是(
)
A.水结冰凝固过程中温度不变，内能不变
B.吹雪机碾压部分的雪，内能不变
C.吹雪机车灯是将化学能转化为光能
D.吹雪机前面的两只“大眼睛”车灯是并联的
8.（多选）2021年1月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将天通一号03星发射升空.卫星顺利进入预定轨道，任务圆满成功，中国航天发射迎来2021年开门红.下列说法正确的是(
)
A.燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B.卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为内能
C.火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为其密度小、热值大
D.火箭升空时动能转化为重力势能
二、填空题（本题共4小题，每小题4分，共16分）
9.导弹拦截系统是各国在军事领域着重研究的对象，拦截弹在云端过程中，是做曲线运动，燃料助推拦截弹，燃料的_______转化为内能，内能再转化为拦截弹的机械能。拦截弹在整个运动过程中，会受到空气的摩擦力，一部分机械能转化为_______消失了，但能量的总量是_______的（选填“变小”“不变”或“变大”）。
10.如图所示是四冲程汽油机工作过程中两个冲程的示意图，其中_______图是将机械能转化为内能，若单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000
r/min，则1
s对外做功_______次，完成了_______个冲程。
11.的天然气完全燃烧放出的热量是_________J（），用掉一部分天然气后，剩余天然气的热值_________.（选填“变大”“变小”或“不变”）
12.如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作.这种永动机_________（选填“能”或“不能”）一直工作下去，你判断的依据是__________________.
三、实验题（本题共2小题，共28分）
13.（14分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10
g，烧杯内的液体质量、初温均相同.
（1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，在此实验中，通过______（选填“加热时间的长短”或“液体升高的温度”）来体现液体吸收热量的多少，并进一步反映燃料燃烧放出热量的多少.
（2）若在比较不同燃料的热值时，质量为200
g的水为被加热液体，记录的数据如表所示.
燃料
加热前水的温度/℃
燃料燃尽时水的温度/℃
燃料1
15
35
燃料2
15
25
根据表中数据计算：燃料1加热的水吸收的热量为_______J，燃料1的热值是_______J/kg.查阅资料可知燃料1的热值实际为，通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小，你认为出现这种情况的主要原因是______________.
14.（14分）近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是　
　（对图甲A、B、C、D重新排序）；
（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功　
　次，D图所示的汽油机冲程是通过　
　的方式改变燃气内能的。除此之外通过　
　也可改变物体内能；
（3）图乙所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表示为η=　
　；
（4）现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．使用乙醇汽油的好处是　
　？（写出一条即可）
四、计算题（本题共2小题，共32分）
15.（16分）如图所示，某新型SUV汽车在一平直公路上进行驾驶测试，以某一速度做匀速直线运动。在这段行驶中汽车共消耗汽油10
L，发动机的效率为30%，，，，求：
（1）10
L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）若发动机用于做有用功的那部分能量全部被水吸收，可使质量为250
kg、初温20
℃的水温度升高到多少摄氏度？（气压为1个标准大气压）
（3）请你说出一种提高热机效率的方法。
16.（16分）2020年2月17日，两张“运-20机票”在微信朋友圈刷屏，“运-20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞.若运-20在高空中飞行时在恒定的水平推力F的作用下，以720
km/h的速度沿水平方向匀速航行1
h，需要完全燃烧航空煤油4800
kg.已知飞机发动机的机械功率是，航空煤油的热值为.试求：
（1）4800
kg航空煤油完全燃烧放出的热量；
（2）发动机获得的水平推力F；
（3）该飞机发动机的效率.
答案以及解析
1.答案：D
解析：四冲程汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，故A错误；用水作为冷却剂是利用了水的比热容大的特性，故B错误；汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上也不相同，故C错误；汽油机的四个冲程中，只有做功冲程为汽车提供动力，故D正确。
2.答案：C
3.答案：B
解析：由题意知，，并且，则内燃机的效率。故选B。
4.答案：C
解析：本题考查内燃机的四个冲程。水蒸气膨胀做功，把橡皮塞冲出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程；题图A中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，A不符合题意；题图B中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，B不符合题意；题图C中，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，C符合题意；题图D中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，D不符合题意。
5.答案：A
解析：热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、温度和体积无关，所以一瓶酒精用去一半，剩下酒精的热值不变，故A正确；冰熔化成水，由于水和冰的状态不同，则它们的比热容也不同，故B错误；物体的内能与温度有关，铁块的温度升高，其内能增加，故C错误；使用同一滑轮组提升不同的重物时，物体越重，所做的有用功越大，额外功不变，则有用功在总功中所占的比例越大，即滑轮组的机械效率越高，故D错误。
6.答案：D
解析：天然气的热值是，说明完全燃烧天然气所放出的热量是，故A错误；汽车发动机用水作冷却物质，是因为水的比热容较大，升高相同的温度能吸收较多的热量，故B错误；由可知，燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关，另外还与燃料燃烧程度有关，故C错误.
7.答案：D
解析：水结冰凝固过程中，需要放出热量，内能减小，故A错误；吹雪机对雪做功，吹雪机碾压部分的雪，内能会增大，故B错误；吹雪机车灯是将电能转化为光能，故C错误；吹雪机前面的两只“大眼睛”车灯可以用以照明，还可以单独闪烁用于表示转弯，在一个不工作时，另一个仍然可以工作，互不影响，所以是并联的，故D正确。
8.答案：AC
解析：
选项
分析
正误
A
燃料燃烧时，将化学能转化为内能
√
B
卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为电能
×
C
火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为液态氢的密度小且热值大，与其他燃料相比，在同样情况下，可以释放更多的热量
√
D
火箭发射升空时，发动机内燃料燃烧，将燃料的化学能转化为火箭的机械能
×
9.答案：化学能；内能；不变
解析：燃料具有化学能，在燃烧的过程中化学能转化为内能，然后内能转化为机械能，从而助推拦截弹；拦截弹在整个运动过程中，会受到空气的摩擦力，一部分机械能转化为内能，所以它的机械能是变小的；根据能量守恒定律可知，能量的总量是保持不变的。
10.答案：甲；25；100
解析：甲图两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能；乙图两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，将内能转化为机械能；若汽油机飞轮转速是3000
r/min，即此汽油机飞轮每秒钟转50圈，可完成100个冲程，对外做25次功。
11.答案：；不变
解析：完全燃烧的天然气放出的热量；热值是燃料的一种特性，与燃料的质量大小无关，故用掉一部分天然气后，剩余天然气的热值不变.
12.答案：不能；违反了能量守恒定律
解析：设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有一部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律可知，抽水器最后会停止工作.
13.答案：（1）甲、乙；液体升高的温度
（2）；存在热散失，燃料完全燃烧放出的热量没有全部被水吸收（合理即可）
解析：（2）水吸收的热量为，燃料1的热值.
14.答案：（1）乙甲丁丙；（2）900；做功；热传递；（3）；（4）污染小。
解析：（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；
乙中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；
丙中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；
丁中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；
故先后顺序为：乙甲丁丙。
（2）若飞轮转速是1800r/min，表示每分钟飞轮转动1800圈，900个工作循环，对外做功900次，则1min做功900次，此过程中燃气对外做功，则其内能减小即通过做功的方法改变物体的内能，除此之外通过热传递也可改变物体内能。
（3）由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2，所以内燃机的效率可表示为。
（4）使用乙醇汽油的好处是：污染小。
故答案为：（1）乙甲丁丙；（2）900；做功；热传递；（3）；（4）污染小。
15.答案：（1）
（2）100
℃
（3）使燃料充分燃烧
解析：（1）由可得，汽油的质量；
10
L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）由可得，；
由可得，水升高的温度，
，
因为是在一个标准大气压下，水的沸点是100
℃，所以水温升高到100
℃。
（3）要提高热机效率，可以釆取的方法有使燃料充分燃烧、涂润滑油减小摩擦等。
16.答案：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量
（2）运-20沿水平方向匀速航行的速度
由得，发动机获得的水平推力
（3）该飞机沿水平方向匀速航行1
h，则发动机做的有用功
发动机的效率