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、单选题
1．2021年4月29日，长征5号B运载火箭搭载着中国空间站天和核心舱一飞冲天。长征5号B运载火箭使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的（　　）
A．热值大 B．沸点低 C．密度小 D．凝固点低
2．煤炭是一种重要能源。区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量（　　）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
3．关于 的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．若燃料燃烧不充分时，部分能源将被浪费掉，热值将减小
C．当燃料未燃烧时，其热值为零
D．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
4．甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙的高，这表示：做相同的有用功（　　）
A．甲用的时间少 B．乙用的时间少 C．甲耗汽油少 D．乙消耗汽油少
5．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大
B．能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同
C．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
D．软木塞的机械能转化为水蒸气的内能
6．内燃机在压缩冲程末，气缸内的（　　）
A．内能增大，温度升高 B．内能不变，温度升高
C．内能减小，温度升高 D．内能减小，温度降低
7．如图所示为汽油机工作过程的示意图，按照吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的顺序排列，正确的是（　　）
A．丙丁甲乙 B．丁丙甲乙 C．乙甲丙丁 D．甲丁乙丙
8．以下关于热机效率，说法正确的是（　　）
A．热机做的有用功越多，效率就越高 B．热机的功率大，效率就越高
C．热机消耗的燃料越多，效率就越低 D．热机效率是描述热机性能的重要指标
9．两台汽油机，甲的功率是乙的3倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为（　　）
A．6∶5 B．5∶6 C．4∶15 D．15∶4
10．小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（　　）
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
11．如图所示，甲、乙两图中的装置是研究不同物质的热值实验、下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两装置实验时，需要保持加热时间相同
B．甲、乙两装置中液体升高的温度越高，燃料的热值越大
C．甲、乙两装置实验时，不需要保持液体质量相同
D．甲、乙两装置实验时，不需要保持燃料质量相同
12．下列关于热值和热机效率的说法中正确的是（　　）
A．使燃料充分燃烧，可以增大热值
B．设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施，热机效率就越高。
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．效率越高的热机，消耗的燃料越少，从而节约能源，减少污染
13．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的，当甲物质升高的温度是乙物质的时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的，则两加热器利用热能的效率之比是（　　）
A．3:4 B．1:1 C．3:2 D．2:1
二、填空题
14．食物也是一种燃料，淀粉在人体内燃烧的热值为1.75×107J/kg，同样情况下，脂肪的热值为4×107J/kg，假设小华摄入了脂肪1.5克，她已摄入了______J的热量，小华的质量为50千克，若他获得的全的能量全部用于克服重力做功，则她需要爬______层楼才能消耗掉（假设每层楼高3m）。一盒标有“能量：380kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟______（选填“内能”、“密度”、“热值”“比热容”）相似。（g取10N/kg）
15．家用轿车常用汽油机驱动，四冲程汽油机在__________冲程将一部分内能转化为机械能，其余的内能会使轿车发动机周围温度急剧升高，影响发动机正常工作。汽车中常利用水来散热，因为水的___________较大，这是利用____________的方式降低发动机的温度。
16．如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，用力迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧，这个过程中的能量转化与热机的________冲程相似，用手去触摸透明筒外壁，感觉到手发烫，这是通过________的方式改变手的内能。
17．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______
18．如图所示是一台单缸四冲程汽油机的________冲程，若飞轮（曲轴）转速为2400r/min．那么，每秒钟燃气推动活塞做功的次数为________次。用水给发动机冷却，是因为水的__________较大。
19．用煤炉给 10L 水加热，加热过程中水温随时间变化的图像如图所示。燃烧的过程中煤的化学能转化为______能。加热 6min，水所吸收的热量为______J。若煤炉烧水时的热效率为 60%，则需要燃烧______kg 的煤。[c 水=4.2×103J/（kg·℃），q 煤=3×107J/kg]
20．以下是某同学收集的“厨房中的物理”。
（1）煎鱼时，闻到鱼的香味是___________现象，鱼的内能是通过___________的方式增大的；
（2）水开时，锅盖跳起，___________能转化为锅盖的机械能，这与热机___________冲程的工作原理相同。
21．如图所示是一台单缸四冲程汽油机的______冲程；若飞轮（曲轴）转速为2400r/min。每秒钟燃气推动活塞做功的次数为_______次。完全燃烧0.1kg汽油，放出的热量被质量为100kg、初温为20℃的水完全吸收，可以使水的温度升高到______℃。[设q汽油＝4.62×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
22．可燃冰是一种固态晶体，在常温常压下会迅速升华为气态。它的热值约为1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃烧后可放出___________J的热量，若这些热量60%被水吸收，可以将___________kg的水从0℃加热到100℃。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、实验题
23．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料前后温度 煤油 菜籽油
加热前的水温 25 25
燃料燃尽后水温 44 34
(1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相同。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
小辉认为实验中是直接用______来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
小明认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，所以只有燃料的______不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化小的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
你认为______小明小辉的想法更合理。
(2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是______。
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式计算出了水吸收的热量。小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是______的可靠不可靠。
24．探究“燃料燃烧放热的多少与燃料的种类有关”，小明设计了如图的实验装置．
（1）实验中，通过水温变化的多少来比较________．
（2）拟订实验步骤如下：在两个相同的烧杯中分别装上________的水，记下温度计的示数；用天平分别测出________的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；同时点燃酒精和碎纸屑，直至________，记下两支温度计的示数．
（3）实验中某一时刻水温如图，为________．通过实验可得到“不同燃料具有不同的热值”的结论，但无法测算出酒精和碎纸屑的实际热值，其原因是________（写出一点）．
四、计算题
25．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在内完全燃烧了的煤，水的比热容为，煤的热值约为。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）煤炉烧水时的热效率。
26．为了使材料硬度增大，部分金属工件需要进行淬火处理，即将工件升温到较高温度保持一段时间后再快速冷却，某厂用天然气处理炉对质量为80kg的钢工件进行淬火处理，耗用2m3天然气将工件从20℃加热到720℃，然后投入装有适量水的淬火池中迅速冷却，已知天然气热值q=4.0×107J/m3，钢的比热容c钢=0.46×103J/（kg·℃），求：
（1）所耗用天然气完全燃烧放出的热量；
（2）工件升温吸收的热量；
（3）天然气热处理炉的热效率。
27．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭，一辆小轿车以20m/s速度在平直路面上匀速行驶105m，消耗汽油10kg。若这些汽油完全燃烧放出的热量有20%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg。求：
（1）这些汽油完全燃烧放出的热量；
（2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力；
（3）汽车的功率。
参考答案
1．A
2．C
3．D
4．C
5．C
6．A
7．A
8．D
9．D
10．B
11．B
12．B
13．B
14．6×104 40 热值
15．做功 比热容 热传递
16．压缩 热传递
17．2.1105 4.2105 50%
18．做功 20 比热容
19．内 2.52×106 0.14
20．扩散 热传递 内 做功
21．压缩 20 31
22．2.8×1010 4×104
23．水的温度变化量 种类 小明 煤油 不可靠
24．燃料热值的大小关系 等质量 等质量 两者燃尽为止 燃烧放出的热会散失到空气中（或被烧杯等实验装置吸了热等）
25．（1）；（2）
26．（1）；（2）；（3）
27．（1）4.6×108J；（2）920N；（3）1.84×104W