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（有答案）

第十四章内能的利用 单元测试卷
一、选择题(每题3分，共36分)　　　
1．汽车的正常运行除了要加油外，还需要加水，水作为冷却剂有其重要的意义，这是因为水具有(　　)
A. 较低的凝固点 B．较大的比热容
C．较小的密度 D. 较高的沸点
2．关于燃料的热值，下列说法正确的是(　　)
A．燃料热值与燃料燃烧情况无关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
3．下列关于燃料燃烧放热的说法正确的是(　　)
A．燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C．燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大
D．燃料的热值与燃料的质量无关
4．下列说法正确的是(　　)
A．内燃机是利用电能做功的机械
B．内燃机在做功冲程把内能转化为机械能
C．内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能
D．随着技术的进步，内燃机的效率能达到100%
5．下列关于热机效率的说法中正确的是(　　)
A．蒸汽机的效率比内燃机高
B．热机的功率越大，它的效率也一定越高
C．用来做有用功的那部分能量跟燃料燃烧放出的能量之比叫热机效率
D．用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比叫热机效率
6．如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
B．煤气燃烧越充分，它的热值越大
C．水的温度越高，水分子运动越剧烈
D．烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
7．下列关于热学知识的说法正确的是(　　)
A．烧开水是通过做功的方式增加水的内能
B．冰在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加
C．柴油机的效率可以达到100%
D．端午节粽子飘香，说明分子间存在引力
(第6题)　 (第8题)　
8．如图所示的是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是(　　)
A．该冲程是压缩冲程
B．该冲程中活塞向上运动
C．该冲程是内能转化为机械能的过程
D．该冲程是机械能转化为内能的过程
9．有一种叫“压电陶瓷”的电子元件。当对它挤压和拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象叫压电效应。有一种打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的，只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷就会产生10 kV～20 kV的高压，形成火花放电，从而点燃气体。其中压电陶瓷完成的能量转化是(　　)
A．内能转化为电能
B．化学能转化为电能
C．机械能转化为内能
D．机械能转化为电能
10．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是(　　)
A．太阳能→电能→机械能 B．太阳能→机械能→电能
C．电能→太阳能→机械能 D．机械能→太阳能→电能
(第10题) 　　　　 (第11题)
11．某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是(　　)
A．热机 B．电动机 C．发电机 D．电热水器
12．如图所示，哪种机器是不可能制造出来的(　　)
二、填空题(每空1分，共18分)
13．把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些乙醚，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外缠绕并迅速地来回拉绳子，将看到如图甲所示的现象。关于这一过程中能量的转化或者转移有图乙所示关系图，请完成填空。
14．在古代，我国就发明了如图所示的这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同。如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将____________(填 “向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛旋转”)，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动，这种走马灯工作时将______能转化为__________能。
(第14题) 　　　　　　 (第15题)
15．如图所示的是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的________能增加，再转化为汽车的________能，使汽车前进。
16．北京奥运会祥云火炬使用的燃料为丙烷，常温下呈气态的丙烷是通过加压液化后储存在较小的罐内的，气体容易压缩是由于气体分子间作用力________(填“很大”“很小”或“为零”)。 火炬表面有很多花纹，其主要目的是______________。若丙烷的热值为8.0×107 J/kg，罐内装有的450 g丙烷完全燃烧可以放出的热量是______________J。
17．植物通过光合作用将________能转化为________能。资料显示，在地球上阳光充足的地方，1 m2的面积每年获得的太阳能可达4.2×109 J。这些能量相当于______kg焦炭完全燃烧放出的热量。(焦炭的热值为3.0×107 J/kg)
18．汽油机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是________冲程。已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，2 kg汽油完全燃烧时释放的热量为____________J。已知汽车防冻液的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，防冻液从90 ℃冷却到20 ℃的过程中，放出的热量为2.94×106 J，则汽车防冻液的质量为________kg。
三、实验题(每题10分，共20分)
19．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 min记录了杯中水的温度(见下表)。
加热的时间/min 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。(均填“A”或“B”)。
(2)为保证实验结论的可靠性，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，并记录数据、利用公式Q吸＝cm(t－t0)计算出水吸收的热量，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？______________________________。
(第19题) 　　　　　 (第20题)
20．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲)，以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具，目的是_______________________。
(2)加热10 min，水吸收的热量______(填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，由图象可知，水的沸点是________℃，煤油的比热容是____________J/(kg·℃)。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)若本次实验共消耗酒精20 g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是__________J。(q酒精＝3.0×107 J/kg)
四、综合计算题(21、22题各8分，23题10分，共26分)
21．天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，完全燃烧0.035 m3的天然气放出多少焦的热量？若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高50 ℃？[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值取q＝4×107 J/m3]
22．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v t图象如图所示，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m。求：
(1)在0～10 s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N，那么在0～10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少？
(3)若发动机的转化效率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功？(已知汽油的热值大约为5×107 J/kg)
23．某汽车在平直路面上以75 km/h的速度匀速行驶1 h的过程中，消耗了5 kg汽油，汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取q＝5×107 J/kg，设汽油在汽缸内完全燃烧。
(1)图示时刻，四冲程汽油机处于________冲程；若该汽油机每分钟完成7 200个冲程，则它每秒钟完成________个工作循环。
(2)若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f。
(3)研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能？这些电能可供车内总功率为1 000 W的用电器持续工作多长时间？(提示：用t＝计算用电器能工作的时间)
答案
一、1．B　2．A　3．D　4．B　5．D　6．C　7．B
8．C　点拨：本题采用解题。根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽缸容积增大，因此是做功冲程。在做功冲程中将内能转化为机械能，故C正确，A、B、D错误。
9．D
10．A　点拨：太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能。
11．A　点拨：热机消耗内能，目的是获得机械能，但排放的气体仍然带走很多的热量，与图示能量转化相同。
12．B
二、13．机械；内；做功；机械
14．向上运动；内；机械(或动)
15．内；机械　点拨：对水加热时，是通过热传递增加水的内能。而热机工作时，内能转化为机械能。
16．很小；增大摩擦；3.6×107　
17．太阳；化学；140
18．压缩；9.2×107；10　点拨：在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，使其内能增大、温度升高，机械能转化为内能；完全燃烧2 kg汽油放出的热量：Q＝m汽油q汽油＝2 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×107 J；
由Q放＝cmΔt得汽车防冻液的质量：
m液＝＝＝10 kg。
三、19．(1)B；A　(2)质量；初温　(3)煤油　
(4)不可靠；因为燃料不可能完全燃烧，且燃烧放出的热量不可能全部被水
吸收
20．(1)取相同质量的水和煤油　(2)等于
(3)98；2.1×103　(4)6×105
四、21．解：天然气放出的热量Q＝Vq＝0.035 m3×4×107 J/m3＝1.4×106 J。
水的质量m＝＝≈6.67 kg。
22．解：(1)v＝＝＝12 m/s。
(2)10 s以后，汽车做匀速直线运动，则P＝Fv＝fv＝4 000 N×20 m/s＝8×104 W。汽车以恒定功率行驶，则0～10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W＝Pt＝8×104 W×10 s＝8×105 J。
(3)m＝＝＝0.02 kg。
23．解：(1)压缩；30
(2)汽油完全燃烧释放的热量：Q放＝mq＝5 kg×5×107 J/kg＝2.5×108 J；
有用功：W有＝ηQ放＝30%×2.5×108 J＝7.5×107 J；
汽车在平直路面上以75 km/h的速度匀速行驶1 h的过程中，通过的路程：s＝vt＝75 km/h×1 h＝75 km＝75 000 m，汽车匀速直线行驶所受阻力：f＝F＝＝＝103 N。
(3)通过热电转换装置的能量Q′＝Q放η1＝2.5×108 J×40%＝1×108 J，
转换的电能：W′＝Q′η2＝1×108 J×15%＝1.5×107 J；
这些电能可供车内总功率为1 000 W的用电器持续工作的时间：t＝＝＝1.5×104 s。