第十四章内能的利用章末测试卷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 章末测试卷
一、单选题
如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，属于做功冲程的是（　　）
A. B. C. D.
下列说法正确的是( )
A. 热机消耗的燃料越多，效率就越低
B. 热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C. 同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多
D. 人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害
2020年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（）
A. 较小的密度 B. 较大的比热容
C. 较低的沸点 D. 较高的热值
如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　）
A. 在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙
B. 飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁
C. 飞轮转速，则该汽油机能做功次
D. 丁图冲程能量转化：内能转化为机械能
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. 汽油机的汽缸顶部有一个喷油嘴
C. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率越高
D. 汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式不同
下列关于能量的说法中，正确的是（　　）
A. 洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B. 电水壶工作时是将内能转化为电能
C. 用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D. 能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（）
A. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B. 在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D. 尽量增加热机的工作时间
内燃机工作的四个冲程，机械能转化为内能的冲程是（　　）
A. 做功冲程 B. 压缩冲程 C. 吸气冲程 D. 排气冲程
热机工作时的下列说法中正确的是：（　　）
A. 汽油机工作时的工作物质是汽油
B. 柴油机的机械效率可达
C. 压缩冲程的能量转化是内能转化为机械能
D. 某汽油机飞轮的转速是转分，它每秒对外做功次
下列有关热值、热量和质量的说法中，正确的是（）
A. 燃料的质量越大，完全燃烧放出的热量越多
B. 燃料完全燃烧放出的热量越多，燃料的热值越大
C. 燃料不充分燃烧时，其热值会变小
D. 燃料的热值跟燃料燃烧放出的热量、质量均无关
如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水冲击叶片，叶片转动对外做功．同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作．下面关于这款永动机的分析正确的是（）
A. 这一设想不符合能量守恒定律
B. 这款永动机可以在现实中推广
C. 这款永动机利用内能对外做功
D. 高处水下落冲击叶片的过程中机械能守恒
两台汽油机，若甲汽油机的效率高于乙汽油机，则（）
A. 甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
B. 甲汽油机的功率大于乙汽油机的功率
C. 在功率相同的情况下，甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
D. 在输出功相同的情况下，甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，此汽油机在每秒钟内（　　）
A. 完成个冲程，对外做功次 B. 完成个冲程，对外做功次
C. 完成个冲程，对外做功次 D. 完成个冲程，对外做功次
二、填空题
用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同；若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，在标准大气压下把5 kg的水从20℃加热至沸腾，需完全燃烧 m3天然气．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3]
自然界中各种不同形式的能量都可以相互转化，电动机可以把 能转化为 能；太阳能电池把 能转化为 能；植物的光合作用可以把 能转化为 能；燃料燃烧时发热，将 能转化为 能．
2019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______、______。
一台四冲程汽油机，其中______冲程将机械能转化为内能；已知所用汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧2g汽油所释放的内能是______J，若热机效率为40%，燃烧2g汽油转化的机械能是______J。
在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空，火箭使用的燃料主要是液态氧，这是利用了氢燃料______的特性，火箭加速上升过程中机械能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
在学习了热机后一物理兴趣小组成员根据古希腊数学家希罗发明的“汽转球”装置组装实验，将一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起，如图所示。在锅底加热使水沸腾，产生的水蒸气由管子进入球中，从球两旁喷出并使球体快速转动，这个过程与汽油机的______冲程发生的能量转化相同。
目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车．汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过________的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为________能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为________能．
昆明冬天的早晨，会看到嘴里呼出的“白气”，这是 现象．“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中．1卡是这样规定的：在一个标准大气压下，1克水温度升高1℃吸收的热量．那么l卡＝ J．一辆汽车发动机的效率是35%，那么该车完全燃烧1 kg汽油做的有用功是 J．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q汽油＝4.6×107 J/kg]
如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同。
随着物质生活水平的提高，小轿车已经走进了我们普通的家庭.小明家最近也购买了一辆轿车.请根据下列提供的信息回答相关问题.
小明通过上网查阅得到这款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示；小明又通过父亲了解到，当车速是100km/h时，发动机转速是2000r/min，平均油耗为9L/100km.分析上述信息可知：当这辆汽车以100km/h匀速行驶时，1小时发动机所做的有用功为______ J，消耗汽油产生的内能______ J，此时发动机的效率约为______ .（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3）
三、实验探究题
为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。
（1）小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整。
温度燃料 加热前水温/℃ ①______
10 g酒精
②______
（2）实验后小明根据实验数据利用公式Q＝cmΔt算出了水吸收的热量，结合“10 g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，小杰认为他的计算结果不可靠，理由是__________________，如果按照小明的计算方法算出的热值比实际值偏______。
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,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量,是通过______来反映的(选“温度计上升示数”或“加热时间”)；
(2)比较不同物质吸热升温的特点：
①应选择______两图进行实验；需要的测量器材如图所示：还需秒表和______
②不同物质吸热的多少是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)；
③若液体B的比热容是4.0×103J/(kg ℃),液体A的比热容是______J/(kg ℃)
四、计算题
冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[c水＝4.2×103J/（kg ℃），煤的热值为3×107J/kg]，则：
（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？
（2）此锅炉的效率是多少？
（3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？
在冬天的时候一家人聚在一起吃上一顿美美的火锅不是一种很让人舒心的事情吗？，爱吃火锅的细心食客不难发现，现在市里一些火锅店、饭店、酒店等都选用了一种配备丁烷气罐的一种新型便携式的燃气炉。丁烷气罐外形小巧，火力也很大，最重要的是方便干净，适用于短时间内吃火锅的顾客，也是用于野外郊游野炊用。
如图所示为享味达牌便携式丁烷气炉
其参数如下表
耗气量 发热量 热效率 产品净重 产品毛重 说明
192g/h 2.9kW 65% 1.5kg 2.0kg 250g猛火力燃烧80min
某火锅店使用此燃气炉给顾客煮羊肉，盛肉的锅为1kg的合金锅，其内装有20℃2kg的温水。（计算结果保留小数点后两位）
（1）完全燃烧0.2kg的丁烷气体可释放出多少J的热量
（2）要使锅内的水烧开（当地为1标准大气压），需要吸收多少J的热量
（3）若燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧多少h？
参考答案
1.C
2.D
3.D
4.C
5.D
6.C
7.D
8.B
9.D
10.D
11.A
12.D
13.B
14.做功；0.084 ;
15.电；机械；太阳；电；光；化学；化学；内；
16.2.56×1010J ；热值大 ；污染小
17.压缩 9.2×104 3.68×104
18.热值大 增大
19.做功
20.做功；机械；内
21.液化 4.2 1.61×107
22.做功
23.1.08×108 3.312×108 32.6%
24.（1）①加热后的水温/℃；②10g碎纸片；
（2）酒精燃烧放出的热量不能被水完全吸收；小
25.（1）甲、乙；温度计上升示数；（2）①甲、丙，天平；②加热时间；③2.0×103
26.解：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×300kg×（100℃-20℃）=1.008×108J；
（2）煤完全燃烧放出的热量：Q放=qm煤=3×107J/kg×11.2kg=3.36×108J；
此锅炉的效率：η=×100%=×100%=30%。
（3）不计热损失，Q吸=Q放，
即：cm1（t-t01）=cm2（t02-t），
即：4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（t-20℃）=4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（100℃-t）
解得：t=50℃。
答：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是1.008×108J；
（2）此锅炉的效率是30%；
（3）混合后温水的温度为50℃。
27.解：（1）由Q=q丁烷m=5.0107]/kg0.2kg=1.0107J；
（2）由 Q=cmt得，=+m合金t合金=4.2J/(kg℃)2kg(100℃-20℃)+0.8103]/(kg℃)1kg(100℃-20℃)=7.36105J
（3）由、可得，
，由题意可得，，解得，.
答：（1）完全燃烧0.2kg的丁烷气体可释放出1.0107J的热量；
（2）要使锅内的水烧开（当地为1标准大气压），需要吸收7.36105J的热量；
（3）若燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧0.12h。