第十四章内能的利用单元测试卷2021—2022学年人教版九年级物理全一册（Word版有答案）

第十四章 内能的利用 单元测试卷
一、单选题
目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项．下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机的是（）
A. 中国高铁交流异步牵引电动机 B. 052D型导弹驱逐舰燃气轮机
C. 歼20战机涡扇15煤油发动机 D. 长征五号火箭液氢液氧发动机
如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是
A. B. C. D.
下列说法中错误的是（　　）
A. 用声波能粉碎人体内的“石头”，说明声音具有能量
B. 光使周围变得明亮，变得温暖，说明光具有能量
C. 空气的流动形成风，可驱动风力发电机产生电能，说明运动的物体具有能量
D. 植物的光合作用是把光能转化为动能
下列说法正确的是：
A. 壶中的水沸腾，壶盖不断跳动，是水的势能转化为壶盖的动能
B. 用塑料梳子梳理干燥的头发时，头发和梳子会带上同种电荷
C. 能量可以从一种形式转化为另一种形式，但转化后能量的总量会减少
D. 汽车发动机用水来冷却效果比较好，是因为水的比热容较大
下列关于热现象的说法中正确的是（　　）
A. 火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多
B. 在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
C. 海边昼夜温差比内陆小，是因为水的比热容较大
D. 的水变成的冰，温度不变，内能不变
我国长征系列火箭成功地把多颗卫星发射到预定的轨道，火箭点火后，高温高压燃气迅速膨胀向外喷出，燃气的温度下降，火箭则获得推力高速上升，并达到一定速度，在这个过程中，下列哪一说法是正确的( )
A. 燃气的一部分内能转化为箭身的机械能
B. 燃气的全部内能转化为箭身的机械能
C. 燃气的一部分机械能转化为内能
D. 燃气的全部机械能转化为内能
下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是( )
A. 水轮机带动发电机发电电能转化为机械能
B. 燃料燃烧化学能转化为内能
C. 汽油机的做功冲程机械能转化为内能
D. 给蓄电池充电化学能转化为电能
使用天然气比管道煤气烧开同一壶水用的时间短一些，这是因为天然气的 （ ）
A. 比热容大 B. 密度小 C. 内能大 D. 热值大
小明在科技馆看到一种能发电的新型纤维，当人穿上这种纤维制成的衣服后，在身体运动过程中产生压折，就能够形成源源不断的电流，关于这种发电方式的能量转化，下列说法正确的是
A. 化学能转化为电能 B. 机械能转为电能
C. 电能转化为机械能 D. 内能转化为电能
荡秋千时，推几下后，若让秋千自由摆动，则每次上升的高度都会变小，在此过程中
A. 机械能守恒 B. 能量正在减小
C. 只有动能和势能的相互转化 D. 能量的总和保持不变
根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是( )
A. 汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴
B. 汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物
C. 吸气冲程是内能转化为机械能
D. 压缩冲程是内能转化为机械能
下列流程如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. 做功冲程，内能转化为机械能，压缩冲程，机械能转化为内能
B. 做功冲程，机械能转化为内能，压缩冲程，内能转化为机械能
C. 压缩冲程，内能转化为机械能，做功冲程，机械能转化为内能
D. 压缩冲程，机械能转化为内能，做功冲程，内能转化为机械能
汽油机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
如图所示为四冲程汽油机未按工作循环顺序排列的各冲程示意图，工作时，将大量机械能转化为内能的冲程是（　　）
A. B.
C. D.
甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是( )
A. 甲比乙做的有用功少
B. 甲比乙消耗的燃料多
C. 在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多
D. 在做相同有用功的条件下，甲损失的能量少
二、填空题
2020年5月18日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破。可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水。根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气。完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为______（天然气热值为3.2×107J/m3）。试写出可燃冰具备的两条优点______、______。
搓手时手心发热，是通过______ 方式改变内能的；炉火将水烧开，是通过______ 方式改变内能的．从能量转化的角度看，前者是能的______ 过程，后者是能的______ 过程．从分子动理论讲，“墙内开花墙外香”，属于______ 现象，这个现象说明了______ ．
2020年6月23日9时43分，我国在四川西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星，标志着北斗导航卫星全球组网成功，能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。火箭加速上升时，火箭的机械能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），此过程，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过______改变箭体的内能。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料，其热值是4.25×107J/kg，它表示______。
人类梦想的永动机是______(选填“可能”或“不可能”)被发明出来的，因为______。
2020年长征五号系列运载火箭共安排3次发射，将分别发射新一代载人飞船试验船、火星探测器和嫦娥五号探测器。运载火箭携带探测器升空的过程中，探测器相对于运载火箭是______的，燃料燃烧后产生的______能转化为火箭的______能。
摩托车发动机工作时把内能转化为机械能的是______冲程，当汽油在缸内燃烧不充分，造成冒黑烟现象，发动机的热机效率会______（填变大、变小或不变）。
武汉是汽车城，汽车的发动机是内燃机的一种．如图所示是一个内燃机的能流图，请根据图中的数据计算这个内燃机的效率是_ _．图中“？”的内容是________。
一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600转/分，该柴油机活塞1 s对外做功________次。若其效率为40%，消耗1 kg的柴油转化成的机械能是________J。(q柴油＝4.3×107 J/kg)
（1）热机是利用________做功的装置，以下机械不属于热机的是_____
A． 火车 B． 超音速汽车 C． 摩托车 D． 电饭锅
（2）汽油机的一个工作循环中，活塞经历____个冲程，工作时将机械能转化为内能的是______冲程，其中______冲程使汽油机获得动力．在_______冲程排出尾气。如下图正在进行的是________冲程，在活塞向____（上/下）运动的过程中，气缸内气体的内能_________（变大/不变/变小），温度______（升高/降低），密度______（变大/不变/变小）。
（3）现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。如果小芳每洗一次澡用热水50Kg，水从热水器中吸收热量6.3×106J,若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗_________m3的天然气。若效率提高到90%，则一个月（30天）可节约天然气________ m3（天然气的热值q=4×107J/ m3）
一台柴油机飞轮的转速为2400 r/min，则在1 s内，柴油机完成__________个冲程；对外做功___________次。
一台四冲程柴油机的 冲程活塞对外提供动力，此外的三个冲程要靠飞轮的惯性来完成，若飞轮转速为2400r/min,则每秒做功 次。
从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中， 冲程存在着化学能转化为内能的过程， 冲程存在着内能转化为机械能的过程， 冲程存在着机械能转化为内能的过程。
汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是______J，剩余汽油的热值是______J/kg．
三、实验探究题（本大题共1小题，共6.0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10g，烧杯内的液体质量也相同。
比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，实验时要观察______比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，实验通过______反映物体吸热的多少。
比较不同物质的比热容，选用如图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量______选填“大于”或“小于”液体b吸收的热量。
若甲图烧杯中为50ml的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了，
水吸收了______热量，若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是______，算出的热值比标准值______选填“偏大”“偏小”或“一样”
四、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功。
（3）若燃气对活塞的平均压强为 p，设活塞的面积为S，冲程长为l，如图所示，而V=Sl，请推导出一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=pV。
31.某学校小组想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给100g初温为20℃的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。已知：水的比热容为4.2×103J/（kg℃），酒精的热值为3×107J/kg．求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
（3）酒精灯烧水时的热效率。
参考答案
1.A
2.B
3.D
4.D
5.C
6.A
7.B
8.D
9.B
10.D
11.A
12.D
13.B
14.B
15.C
16.2.56×1010J ；热值大 ；污染小
17.做功；热传递；转化；转移；扩散；分子永不停息的做无规则运动
18.增大 做功 1 kg偏二甲肼完全燃烧放出的热量是4.25×107J
19.不可能；永动机违背了能量守恒定律
20.静止 内 机械
21.做功 变小
22. 40% 废气带走的能量
23.30 1.72×107
24.（1）内能 D
（2）四 压缩 做功 排气 做功 下 变小 降低 变小
（3）0.225 1.5
25.80 20
26.做功 20
27.做功 做功 压缩
28.4.6×107 4.6×107
29.（1）甲、乙；液体升高的温度；甲、丙；加热时间的长短；（2）小于；（3）4.2×103J；4.2×105J/kg；偏小
30.解：（1）∵p=9.0×105Pa，S=30cm2=30×10-4m2，
∴燃气对活塞的平均压力为：F=pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2700N。
（2）∵l=50mm=0.05m，
∴一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fl=2700N×0.05m=135J。
（3）∵p=，
∴活塞受到的压力：
F=pS，
∵在做功冲程，活塞移动的距离为l，发动机的单缸排量V=Sl，
∴燃气对活塞所做的功：
W=Fl=pSl=pV。
答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N。
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J。
（3）见解答。
31.解：
（1）100g=0.1kg，水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×60℃=2.52×104J；
（2）酒精完全燃烧产生的热量：
Q放=mq=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J；
（3）酒精灯烧水时的热效率：
η==×100%=20%。
答：
（1）水吸收的热量是2.52×104J；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量是1.26×105J；
（3）酒精灯烧水时的热效率是20%。