第十四章 内能的利用 同步单元测试2021-2022学年人教版九年级物理全一册（word版有答案）

2021——2022学年度人教版九年级物理
第十四章
内能的利用
同步测试
一、选择题（16分）
1．中国古诗词是对自然现象和社会生活的反映，蕴含着许多科学道理。下列对古诗词中的相关科学解释不合理的是（　　）
A．道狭草木长，夕露沾我衣。——空气中的水蒸气遇冷凝结形成露珠，是液化现象
B．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。——温度升高，分子运动加快
C．煮豆燃豆萁，豆在釜中泣。——燃烧秸秆的过程，是热能转化成了化学能
D．儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢。——利用流体流速越大，压强越小
2．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，已知汽车的质量为2t，匀速行驶时所受阻力为车重的0.1倍，燃油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/Kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列计算结果错误的是（　　）
①汽车行驶速度是20m/s????????
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW???
④汽车发动机的效率是20%
A．①
B．③
C．①和④
D．②和④
3．下图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）
A．图甲是压缩冲程，内能转化为机械能
B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙
C．丁是做功冲程，把绝大部分的内能转化为机械能
D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
4．关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
5．为了探究某物质在固态和液态时的吸热升温情况，小明同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示，经测量阶段消耗热值为的酒精（假设酒精完全燃烧），通过查阅资料已知该物质液态时的比热容为。下列说法正确的是（　　）
A．该物质在点时的内能等于在点时的内能
B．该物质在段共吸收了的热量
C．该物质在固态时的比热容为
D．在阶段的加热效率为16%
6．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（　　）
A．比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图
B．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图
C．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图
D．比较不同燃料的热值，可以选择甲丙两图
7．如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能
D．做功冲程，将机械能转化为内能
8．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是（　　）
A．①做功冲程
②内能转化为机械能
③压缩冲程
④机械能转化为内能
B．①压缩冲程
②内能转化为机械能
③做功冲程
④机械能转化为内能
C．①做功冲程
②机械能转化为内能
③压缩冲程
④内能转化为机械能
D．①压缩冲程
②机械能转化为内能
③做功冲程
④内能转化为机械能
二、填空题（14分）
9．高速行驶的汽车突然刹车，车内的人由于________身体会向前倾，驾驶员通过踩刹车可以使行驶中的汽车突然停止，说明力可以改变汽车的_______。汽油机一个工作循环中有四个冲程，图是汽油机工作循环中的___________冲程。
10．全氮类物质燃料预估热值q氮类=
4.6×108J/kg，完全燃烧1kg全氮类物质燃料可放出___________J的热量。某火箭需4t全氮类物质作燃料，则该火箭若改用航空煤油作燃料，需要燃料__________t。（
q煤油=4.6×107
J/kg）
11．用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为______J，煤气完全燃烧放出的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______
12．第七届世界军人运动会开幕式上，主火矩塔的点燃采用“水火交融”的方式点燃，让现场观众无不惊叹！其实火矩燃烧的是天然气，天然气密度小，通过水这一介质把燃气托到水柱的上方进行燃烧，天然气燃烧时将燃料的______能转化为______能和光能。若水池中有质量为1t的20℃水，这个过程中水的温度升高30℃，则水吸收热量为______J。
13．某种国产汽车，当它在某平直公路上以速度m/s勾速行驶时，每百公里的油耗为L，当汽车行驶s，则汽车消耗的汽油是______L；假设汽车在匀速运动过程中受到的平均阻力是N，则汽油机的效率是______%。（已知汽油的热值是J/L）
14．小周驾驶一辆额定功率为21千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶30min至少需要________L汽油（汽油的热值为3.5×107J/L）；若该汽车受到的阻力为1.05×103N，则汽车行驶的速度为________km/h。
三、作图题（4分）
15．图甲为内燃机的吸气冲程的示意图，图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“T”表示阀门，画出做功冲程排气门的开闭情况，用“↑”或“↓”表示活塞运动方向，画出做功冲程活塞的运动情况。
（______）
16．请在图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象．
（____）
四、实验题（18分）
17．某小组做“探究水的沸腾”实验，实验装置如图所示
（1）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具是
；
（2）下表是加热过程中不同时刻水的温度记录，其中有一个记录错误的实验数据，请指出该错误的数据是
，这样判断的理论依据是
．
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
95
98
98
（3）若烧杯中水的质量为100g，则水温升高10℃吸收的热量是
J；若酒精完全燃烧释放的热量50%被水吸收，则至少要消耗
g酒精．［已知水的比热容为4．2×l03J/（kg?℃），酒精的热值为3．0×107J/kg］
18．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来“探究煤油和菜籽油的热值大小关系”。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录一次杯中水的温度（见下表）：
加热的时间/
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
31
33
35
37
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）；先调整固定___________的位置，再调整固定___________的位置；（以上两空均填“A”或“B”）
（2）为了保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的_______、______；
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________；
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并由记录的数据、利用公式计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？___________，为什么？_________。
19．如图为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气冲程．
(1)发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将____能转化为____能．
(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数．
①该发动机在1
s内做功________J，单缸排量V＝________L.
②在每个做功冲程里，发动机做功W＝____J.
(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝_____Pa.(1
L＝10－3
m3)
五、综合题（18分）
20．“让中原更加出彩”已经成为引领河南发展的时代最强音，如图所示是河南森源重工打造生产的国标12吨四节臂起重机，最高车速为90km/h，发动机采用玉柴中冷增压四缸发动机，发动机最大功率为125kW，柴油箱容积220L，最大提升高度为31.5m，整车质量16t。起重机的起升、运行等操作均由电动机来完成，车内带导航、手机蓝牙、USB充电等功能（ρ柴油=0.8×103kg/m3、q柴油=4.6×107J/kg、g=10N/kg）。
（1）起重机向上吊起物体时是将电能转化为______能；起重机使用之前应将支脚支在木板上或专用的垫板上是为了______，使起重机工作时更平稳；
（2）该起重机将重2t的物体匀速提升最大高度用了2.5min，则提升物体的拉力功率多少？（____）
（3）该起重机以92kW的功率在水平公路上匀速行驶半个小时，若发动机的效率为40%，
则消耗油箱中的油多少升？（____）
（4）细心观察，生活处处有物理。结合起重机的构造，请你写出某个构造用到的物理知识。（____）
21．阅读文，回答文后问题。
航速优化
化石燃料的广泛应用加快了人类文明的进程，但同时也污染了环境.因为大量燃烧化石燃料使大气中CO2浓度增加，引起温室效应而导致全球变暖。人们意识到环境保护的重要性，开始从各个方面着手减少碳排放．
船舶航行大多使用柴油发动机，航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小，从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。航速优化就是要找到适合的航速，使发动机做的总功减少，达到节能减排的目的。
（1）在柴油发动机的工作循环中，排出CO2等气体的冲程是______
；
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
（2）若船舶以速度匀速直线航行，航行时受到的阻力为f=kv2（k为常量），则理想情况下，推进功率和速度的关系为P推=______；
（3）某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示，则最省油的航速约为______m/s；
若题（3）中船舶的最大航速为10m/s，柴油发动机的效率为40%，柴油的热值为4.3×107J/kg。则航速从最大航速降低到最省油航速，每公里航程少消耗柴油______kg。
【参考答案】
1．C
2．B
3．D
4．C
5．D
6．A
7．B
8．D
9．惯性
运动状态
做功
10．4.6×108
40
11．2.1105
4.2105
50%
12．化学
内
1.26×108
13．
14．3.6
72
15．
16．
17．（1）秒表
（2）95
水沸腾时温度保持不变
（3）4．2×1030．28
18．B
A
质量
初温
煤油
不可靠
燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失
19．（1）内，机械；
（2）①1.2×105，0.5，②600；
（3）1.2×106；
20．机械能
减小压强
4200W
11.25
略
21．D
kv3
6
26.2