第十四章 内能的利用 测试卷2021-2022学年人教版初中物理九年级全一册（word版 含答案）

第十四章
内能的利用
测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列有关能量转化的实例中，说法不正确的是(　　)
A．
不计空气阻力和摩擦，滚摆上升的过程中，动能转化为重力势能
B．
汽油机在做功冲程中，机械能转化为内能
C．
干电池、蓄电池对外供电时，化学能转化为电能
D．
植物吸收太阳光进行光合作用时，光能转化为化学能
2.关于热机的效率，下列说法正确的是(　　)
A．
蒸汽机的效率通常高于喷气发动机
B．
热机效率一定小于100%
C．
汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源．目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，它们的效率达到100%
D．
在完全无摩擦的道路上，汽车发动机可达到100%
3.下列图形中，属于内能转化为机械能的是(　　)
A．滑下滑梯
B．弯折铁丝
C．做功冲程
D．压缩空气点火
4.冲击钻是一种打孔的工具．工作时，钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔(如图所示)．冲击钻在工作的过程中(　　)
A．
只有电能和内能的转化
B．
只有电能和机械能的转化
C．
有电能、机械能和内能的转化
D．
没有机械能和内能的转化
5.把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加．下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是(　　)
A．
是由水的内能转化来的
B．
是由水的重力势能转化来的
C．
是由乒乓球的内能转化来的
D．
是由乒乓球的化学能转化来的
6.下列说法中错误的是(　　)
A．
能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B．
只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律
C．
能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D．
任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变
7.煤油的热值大于酒精的热值，下列说法中正确的是(　　)
A．
煤油比酒精含有的热量多
B．
燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些
C．
完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水(效率相同条件下)
D．
通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大
8.热机工作时，能量的转化过程是(　　)
A．
内能→化学能→机械能
B．
化学能→内能→机械能
C．
化学能→机械能→内能
D．
内能→机械能→化学能
9.人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械－热机，下面这些机械中不属于热机的是(　　)
A．
电动机
B．
柴油机
C．
汽油机
D．
蒸汽机
10.从本质上看，内燃机的工作能量来源于(　　)
A．机械能
B．化学能
C．内能
D．化学能和内能
11.学习了“能量的转化和守恒”的知识后，同学们提出了下面的一些关于利用和开发能源的建议，其中不可行的是(　　)
A．
我国煤炭资源丰富，应研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施
B．
电力部门应加快进行将内能直接转化为电能的研究，以减少内能在多次转化过程中的损失
C．
我国应进一步开发利用江河水利资源
D．
随着资源的不断消耗，应研究出一种既可以不消耗或少消耗能量，又能不断对外多做功的机器
12.以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是(　　)
A．
图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B．
图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．
图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．
图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
13.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是(　　)
A．
烧水时，水蒸气顶起壶盖
B．
闭合开关后，灯泡发光
C．
冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷
D．
给电动自行车的蓄电池充电
14.在汽油机的四个冲程中，都发生能量转化的一组冲程是(　　)
A．
吸气冲程和压缩冲程
B．
压缩冲程和做功冲程
C．
做功冲程和排气冲程
D．
排气冲程和吸气冲程
15.汽油机在压缩冲程中，汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是(　　)
A．
温度升高，内能增加，体积减小
B．
温度升高，内能增加，体积增大
C．
温度降低，内能减少，体积减小
D．
温度降低，内能减少，体积增大
二、填空题(共3小题)
16.酒精的热值是3×107J/kg，它的物理含是：________.完全燃烧10斤的酒精能放出________
J的热量．
17.现在智能手机的屏幕做的越来越大，同时也带来了需要频繁充电的烦恼．于是，一种叫做“充电宝”的便携式充电设备应运而生，平时空闲时，可以通过家中的插座将其充满电，这样等到出门在外、手机没电时，就可以用它给手机充电．如图，
“充电宝”正在给一台手机充电，其中主要涉及到能量转化过程为：_________能→电能→___________能．
18.被誉为“中国第一座农民城”的温州龙港在2010年春节前用上了管道天然气，天然气与煤相比，从热学角度分析，它突出的优点是________；从环保角度分析，它突出的优点是________；(天然气、煤的热值分别为1.14×108J/kg、3×107J/kg)
三、实验题(共3小题)
19.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同．
(1)比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_________两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须________(选填“相等”或“不同)．
(2)在比较不同物质的比热容时，记录数据如下表：
①
在此实验中，用________来表示两种液体吸收热量的多少．(选填“加热时间”或“升高温度”)．
②
你认为两种液体中，比热容较大的是液体______．(选填“a”或“b”)
20.比较不同燃料的热值实验：
(1)为保证实验结论的可靠，小王同学在实验中应保持水的质量、________、以及两个烧杯等都应相同．
(2)实验数据记录如下表，根据表中数据，估算出燃料2的热值是________
J/kg.
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏________(大/小)，出现这样情况的主要原因是________________________________________________________________________．(写出一点)
21.小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和酒精的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
(1)为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还需控制______相同、________相同．
(2)分析表中数据，煤油和酒精两种燃料中热值较大的是__________．
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是否可行：_________.
四、计算题(共3小题)
22.用某锅炉把50
kg的水从20
℃加热到100
℃.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)．试求：
(1)水吸收的热量是多少？
(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克酒精放出的热量？(酒精的热值是3.0×107J/kg)
23.阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上
装有个塑料袋，通过导管收集牛体内排放出的气体，从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21
kg甲烷．若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使多少质量的水从20
℃升高到70
℃？
[q甲烷＝5.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
24.一辆汽车以72
km/h的速度匀速行驶10
min，消耗的汽油为1.2
Kg.汽车匀速行驶时受到的牵引力F＝1.2×103N，汽油的热值q＝4.6×107J/Kg.问：
(1)这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少？
(3)该汽车的效率是多少？
答案解析
1.【答案】B
【解析】A项，滚摆在上升的过程中，不计空气阻力和摩擦，机械能守恒，动能转化为重力势能，叙述正确，不符合题意；B项，汽油机在做功冲程中，内能转化为机械能，叙述错误，符合题意；C项，干电池、蓄电池对外供电时，将化学能转化为电能，叙述正确，不符合题意；D项，植物吸收太阳光进行光合作用时，将光能转化为化学能贮存在体内，叙述正确，不符合题意．
2.【答案】B
【解析】用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；A项，蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低；故A错误；B项，热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不会达到100%；故B正确；C项，目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，减少了污染，提高了效率，但效率不会达到100%；故C错误；D项，在完全无摩擦的道路上，汽车发动机的效率可以提高，但不可能达到100%；故D错误．
3.【答案】C
【解析】A项，滑下滑梯时，与滑梯发生摩擦做功，将机械能转化为内能，不合题意；B项，弯折铁丝时，是通过做功将机械能转化为内能，不合题意；C项，在内燃机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，符合题意；D项，压缩点火，属压缩气体做功，将机械能转化为内能，不合题意．
4.【答案】C
【解析】(1)当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；
(2)钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化．
5.【答案】B
【解析】松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加．
6.【答案】A
【解析】A项，能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化，这句话是错误的，因为该定律适用于任何能量的变化．B项，只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律，正确．C项，能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器，正确，我们可以利用它为人类服务．D项，任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变．正确，它是能的专化和守恒定律的体现．
7.【答案】C
【解析】A项，热值是单位质量的燃料完全燃烧时所释放出的热量，说法错误；B项，煤油的热值比酒精大，在完全燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些，题目中没有完全燃烧，说法错误；C项，煤油的热值比酒精大，所以完全燃烧相同质量的两种燃料时，煤油释放的热量多，符合题意；D项，因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，不符合题意；
8.【答案】B
【解析】热机工作时需要燃料，即通过燃料燃烧将化学能转化为内能，而后通过内能做功，即将内能转化为机械能．
9.【答案】A
【解析】蒸汽机、汽油机、柴油机都是利用热机工作的，工作过程中都是将内能转化为机械能．而电动机是利用电能转化成机械能的．
10.【答案】B
【解析】内燃机工作时，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能．所以说从本质上来看，内燃机的工作能量来源于燃料的化学能．
11.【答案】D
【解析】A项，煤炭在燃烧的过程中，由于燃烧不够充分，导致散失的热量较多，故研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施是必要的，此项说法正确；B项，现在我国的发电主要是火力发电，故研究内能直接转化为电能，以减少内能在多次转化过程中的损失，也是非常必要的．此项说法正确；C项，根据我国地利特点，进一步的开发潮汐能，也是可行的．此项说法正确；D项，能量既不会消灭，也不会产生，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变；此项说法错误．
12.【答案】D
【解析】A项，图甲所示，过山车向下运动时高度减小，速度增大，是重力势能转化为动能，故A正确；B项，图乙所示，水力发电，将机械能转化为电能，故B正确；C项，图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能，故C正确；D项，图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将动能转化为内能，故D错误．
13.【答案】C
【解析】A项，烧水时，水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意；B项，闭合开关后，灯泡发光，是通过电流做功改变物体的内能，是能量的转化过程，不符合题意；C项，冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是通过热传递改变了手的内能，是能量的转移过程，符合题意；D项，给电动自行车的蓄电池充电，是电能转化为化学能储存起来，是能量的转化过程，不符合题意．
14.【答案】B
【解析】内燃机的四个冲程中吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能．
15.【答案】A
【解析】在压缩冲程中，活塞由下向上运动，压缩汽缸内的混合气体，使其体积减小，活塞对汽缸中的混合气体做功，使混合气体的内能增大，温度升高．
16.【答案】1
kg酒精完全燃烧时放出的热量是3.0×107J　1.5×108
【解析】酒精热值是3.0×107J/kg，表示的物理意义是1
kg酒精完全燃烧时放出的热量是3.0×107J；
完全燃烧10斤＝5
kg酒精能够放出的热量Q＝mq＝5
kg×3.0×107J/kg＝1.5×108J.
17.【答案】化学　化学
【解析】“充电宝”给手机充电的时候，先是将储存的化学能转化为电能，手机再将电能转化为化学能储存在手机中.
18.【答案】热值大　污染小
【解析】(1)从热学角度分析，天然气的热值大，相等质量的物质，热值大的放热就多．(2)从环保角度分析，天然气燃烧污染小，而煤燃烧不仅放出二氧化碳，还要放出别的废气．
19.【答案】(1)甲乙　甲丙　相等　(2)加热时间　b
【解析】(1)为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；
为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验；
在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须相等；
(2)①不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；②质量相同的两个物体，升高相同温②度，加热时间越长，吸收的热量越多，则比热容越大，因此b的比热容大．
20.【答案】(1)燃料的质量　(2)1.2×
107　(3)小　燃料燃烧放出的热不能被水全部吸收
【解析】(1)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；
(2)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20
℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10
℃，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×107J/kg；
(3)因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小．
21.【答案】(1)水的质量、燃料的质量　(2)煤油　(3)不可行
【解析】(1)因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等；由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等．
(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大．
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是不可行的，要控制质量相等，需要用天平来测量煤油和酒精的质量．
22.【答案】解：
(1)水吸收的热量为：
Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×50
kg×(100
℃－20
℃)＝1.68×107J.
(2)∵Q放＝mq，q＝3.0×107J/kg，
∴需要燃烧酒精的质量：
m＝＝＝0.56
kg.
答：(1)水吸收的热量是1.68×107J；(2)这些热量相当于完全燃烧0.56千克酒精放出的热量．
【解析】(1)知道水的质量、比热容、初温和末温，根据公式Q吸＝cm(t－t0)可求出水吸收的热量；(2)根据Q放＝mq可求出酒精的质量．
23.【答案】解：甲烷完全燃烧放出的热量：
Q放＝m1q＝0.21
kg×5.6×107J/kg＝1.176×107J,
由题意可知，
Q吸＝Q放＝1.176×107J,
根据Q吸＝cm(t﹣t0)可得，
m＝＝＝56
kg.
答：若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使56kg的水从20
℃升高到70
℃.
【解析】(1)已知甲烷的热值和质量，根据Q＝mq求出完全燃烧0.21
kg的甲烷能放出的热量；(2)水吸收的热量和甲烷放出的热量相等，根据Q吸＝cm(t－t0)的变形式求出水的质量．
24.【答案】解：(1)汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝qm＝4.6×107J/kg×1.2
kg＝5.52×107J；
(2)汽车的速度v＝72
km/h＝20
m/s,
汽车牵引力做功的功率：
P有＝Fv＝1.2×103N×20
m/s＝2.4×104W,
(3)在测试时间内汽车的有用功：
W有用＝P有t＝2.4×104W×600
s＝1.44×107J；
在测试时间内该汽车的效率：
η＝×100%＝×100%≈26%.
答：(1)汽油完全燃烧放出的热量是5.52×107J；
(2)汽车牵引力做功的功率是2.4×104W；
(3)汽车的效率是26%.
【解析】(1)根据燃料燃烧放出热量公式Q＝mq可计算汽油完全燃烧释放的热量．
(2)由P＝Fv可以求出汽车牵引力的功率．
(3)求出有用功，利用效率公式求汽油机的机械效率