第十四章 内能的利用 期末总复习测试卷 2021-2022学年人教版物理 九年级（含解析）

2021-2022学年九年级物理（全）（人教版）
第十四章 内能的利用 期末总复习测试卷
一、单选题
1．关于热机下列说法错误的是（　　）
A．热机是利用内能做功的机械，工作时将机械能转化为内能
B．四冲程汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
C．四冲程汽油机的做功冲程，燃料燃烧将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能
D．一般情况下柴油机的效率大于汽油机的效率，汽油机的效率大于蒸汽机的效率
2．根据能量守恒定律，下列说法中仅发生能量转移的一组是（　　）
A．试管中的冷水放入热水中变热 B．煤气炉将冷水烧热
C．用打气筒打气，筒壁变热 D．小灯泡通电发光
3．一桶汽油用掉了一半，发生变化的物理量是（　　）
A．比热容 B．热值 C．密度 D．质量
4．温度、内能、热量和效率，下列说法正确的是（　　）
A．把零下10°C的冰块放在0°C的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块熔化
B．可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是因为锯条克服摩擦力做功机械能转化为内能
D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
5．如图所示，中国传统玩具“走马灯”在工作时，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，热机的四个冲程与这个过程能量转化相同的是（　　）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
6．生活中能量转化的实例很多.下列描述中，错误的是（　　）
A．摩擦生热是把机械能转化为内能
B．植物的光合作用是将光能转化为化学能
C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D．给蓄电池充电时，化学能转化为电能
7．关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（　　）
A．汽油机和柴油机都是内燃机，吸气冲程都相同
B．古人“钻木取火”，与内燃机的做功冲程原理相同
C．若汽油机飞轮的转速为3000r/min，该汽油机每秒对外做功25次
D．热机的效率越高，说明热机做功越快
8．如图甲所示是小聪同学“探究的熔化过程“的实验装置图，图乙是他绘制的温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　）
A．烧杯内的水温度升高，含有的热量也随之增多
B．B、C两点的温度相同，具有的内能也相同
C．物质液态的比热容与固态时的比热容之比为2：1
D．随着酒精灯中酒精量的减少，酒精的热值也在减小
9．下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是（　　）
A．热机所用燃料的热值越大，效率越高
B．摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能
C．物体的内能越大，温度越高
D．热机所用燃料的化学能转化成内能越多，效率越高
10．如图所示，是用注射器对密闭容器内空气做功的示意图，注射器初始状态如图甲所示，小韩在第一次实验中缓慢下压活塞，注射器末状态如图乙所示；小韩在第二次实验中迅速下压活塞，注射器末状态如图丙所示。已知两次实验中，活塞均对注射器筒内空气做功，筒内气体均未有液化现象，则以下判断正确的是（　　）
A．从甲图到乙图的过程中，活塞没有对空气做功
B．从甲图到乙图的过程中，只有做功的方式改变筒内气体的内能
C．从甲图到丙图的过程中，筒内气体一定从外界吸收了 热量
D．从甲图到丙图的过程中，能量转化与汽油机的压缩冲程相同
11．关于如图所示的热学现象中，叙述正确的是（　　）
A．甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用
B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能的转化为它的机械能
C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大
D．丁图中，气缸中的气体推动活塞做功，气体的内能减小，机械获得动力
12．表格中是检测某型号汽油的数据，下列选项中说法正确的是（　　）
样品质量 样品密度 比热容 热值 马达法辛烷值 H/C 铅含量mg/L
100g 0.74g/mL 2.2×103J/(kg·℃） 4.4×107J/kg 91.5 1.93 1
A．完全燃烧100g此型号汽油，放出的热量为4.4×109J
B．1kg此型号汽油温度升高1℃所吸收的热量为2.2×103J
C．100g此型号汽油，每下降1℃可放出2.2×103J的热量
D．完全燃烧1kg此型号汽油可以放出2.2×103J的热量
二、填空题
13．如图所示，是汽油机的某一冲程示意图，由图可知，它表示的是_______冲程，这个冲程中能量转化是___________ 转化为________ ，该机械有3600r/min字样，表示正常工作时1s对外做功_______ 次。
14．某燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的水加热到50℃，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）；水吸收的热量是______J；假设天然气完全燃烧，消耗的天然气体积为1m3，天然气的热值是3.6×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量是______J，该热水器工作时的效率是______%。
15．某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为3600r/min，若每次做功冲程对外所做的有用功为150J，若1min汽油机燃烧汽油0.03L，则汽油机的效率是_______。（某标号汽油的热值为4.5×107J/kg，密度为0.8×103 kg/m3）
16．北方冬季通常采用水供暖，家中安装由多个相同规格的单片组成的一组暖气片。客厅的组水流量为0.6m3/h的暖气片中水流进户的温度是70℃，回水温度是50℃．采暖时热量利用率为60%，q燃＝3.6×107J/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg ℃)。请解答下列问题：
（1）“暖气”用水作为介质，是因为水的______大，这是通过______的方式使室内温度升高，内能增加；
（2）供暖5h，客厅暖气片内的热水在循环过程中释放的有效热量为多少？完全燃烧多少千克的无烟煤放出的热量可供该组暖气片供暖一天？
（3）既要金山银山，也要绿水青山。据了解，某市热力总公司现对传统的燃煤锅炉进行改造，请你站在环保的角度为热力公司提出一条建议。______
17．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）为了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的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”），利用此实验方法计算出的热值将比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）；
（2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择______两图进行实验。
三、实验题
18．如图是小明和小华“探究不同物质吸热情况”和“比较不同燃料燃烧时的放热能力”的甲、乙两组实验装置。
（1）甲、乙两组实验中，杯中物质的质量应______（“相等”或“不相等”）；______（“甲”或“乙”）组实验中燃料的质量应相等；
（2）甲组实验中，当温度计示数相同时，可以根据______来比较吸收热量的多少；乙组实验中，当燃料燃尽时，可以根据______来比较燃料放出热的多少；
（3）甲、乙两组实验中均用到的实验方法有______。
19．某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”。他们的实验装置如图所示，实验中收集和记录的数据如下表所示。
燃烧前水的温度t1/°C 燃烧后水的温度t2/°C
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）实验中除需要装置相同甲、乙两杯水的初温和质量相同之外，还应保持相同的物理量有___________ 。
（2）根据实验数据，煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是___________ 。
（3）该同学在加热前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中煤油和菜籽油的质量，根据Q吸=Q放，利用实验中测得的数据，算出了煤油和菜籽油的热值，和燃料热值表中的数值相比较发现偏小了很多，可能的原因是（____）。
A．煤油和菜籽油没有完全燃烧
B．烧杯吸收了部分热量
C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小
D．煤油和菜籽油燃烧放出热量的散失到空气中一部分
（4）另一组同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较___________，来反映这两种燃料热值的大小关系。
四、计算题
20．小阳同学家的太阳能热水器，水箱容量为200kg。小阳进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为50%，求至少需要燃烧煤气的质量是多少？[c水=4.2×103J/（kg ℃），煤气的热值为q=4.2×107J/kg]
21．每到周末，小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时，燃烧了1kg的木材，刚好把初温为20℃，质量为5kg的水烧开（假设木材能够完全燃烧）。已知当地气压为1标准大气压，木材的热值为q=1.2×107J/kg，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃)。求：
（1）完全燃烧1kg木材能放出多少焦耳的热量？
（2）5kg的水被烧开吸收了多少热量？
小晶烧水的效率是多少？
22．节能牌燃气热水器，铭牌上标有，即开始加热后每分钟有的热水流出。若流进热水器水的初温为，流出热水的温度为，热水器的效率为，已知水的密度为，水的比热容为4.2×103 J/（kg ℃），天然气热值为求：
（1）热水器内的水每分钟吸收的热量。
（2）天然气完全燃烧时，每分钟放出的热量。
（3）热水器工作需要燃烧多少天然气（保留小数点后两位）。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．A
【解析】A．热机是利用内能做功的机械，工作时将内能转化成机械能，故A错误，符合题意；
B．四冲程汽油机的压缩冲程，是活塞压缩气缸内的混合气体，是活塞对混合气体做功，混合气体的内能增加，温度升高，所以四冲程汽油机的压缩冲程是活塞的机械能转化为混合气体的内能，故B正确，不符合题意；
C．四冲程汽油机的做功冲程，是在压缩冲程末，火花塞点火，混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的气体，冲动活塞对外做功，因此四冲程汽油机做功冲程，是燃料燃烧将燃料的化学能转化成内能，再将内能转化成机械能，故C正确，不符合题意；
D．柴油机的效率大约是34%～45%，汽油机的效率大约是26%～40%，蒸汽机的效率大约是4%～8%，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．A
【解析】A．试管中的冷水放入热水中吸收热量，内能增大，温度升高，仅发生了能量的转移，故A符合题意；
B．煤气炉将冷水烧热，煤气燃烧将化学能转化为内能，是能量的转化；冷水吸热，内能增大，属于热传递，是能量的转移，故B不符合题意；
C．用打气筒打气，活塞压缩空气做功，空气内能增大，是能量的转化；筒壁吸收热量，内能增大，属于热传递，是能量的转移，故C不符合题意；
D．小灯泡通电发光，将电能转化为光能和内能，是能量的转化，故D不符合题意。
故选A。
3．D
【解析】A．单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性，同种物质比热容是一定的，比热容与物体的质量、升高的温度、吸收的热量都无关，故A不符合题意；
B．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。由热值定义可知，热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关，同种燃料热值是一定的，故B不符合题意；
C．某种物质单位体积的质量叫做密度。由密度定义可知，密度是物体的质量与体积的比值，同种物质，质量与体积成正比。所以密度与物体的质量和体积是无关的，即使物体的质量、体积发生了变化，但它们的比值是不变的，故C不符合题意；
D．物体内所含物质的多少叫做质量。一桶煤油用去一半，则剩余的煤油是原来的一半，因此煤油的质量发生了变化，故D符合题意。
故选D。
4．C
【解析】A．把零下10°C的冰块放在0°C的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰箱保鲜室里的冰会逐渐升温到0°C，但此时的冰与周围环境温度一致，无法继续吸收热量，所以冰不会熔化，故A错误；
B．热机效率是热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，跟功率没有关系，故B错误；
C．用锯条锯木板，锯条克服摩擦力做功，机械能转化为内能，锯条的内能增加温度升高，故C正确；
D．热量是过程量，表示内能的交换量的多少，不能表述为物体含有多少热量。我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤的温度高，故D错误。
故选C。
5．C
【解析】点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转动，运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该冲程和四冲程热机的做功冲程的能量转化相同；
由图可知，A中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；B中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；C中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程；D中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程；故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．D
【解析】A．摩擦生热是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A正确，不符合题意；
B．植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故B正确，不符合题意；
C．电动机带动水泵把水送到高处，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能，故C正确，不符合题意；
D．给蓄电池充电时把电能转化为化学能，故D错误，符合题意。
故选D。
7．C
【解析】A．柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误；
B．钻木取火是对物体做功，内能增大，将机械能转化为内能，内燃机在做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误；
C．四冲程汽油机的飞轮转速为
3000r/min＝50r/s
则该飞轮每秒钟转50圈，因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以飞轮转50圈，对外做功25次，故C正确；
D．热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故D错误；
故选C。
8．C
【解析】A．烧杯内的水温度升高，其内能增大；热量是热传递过程中传递的内能多少，不能用“含有”来修饰，故A错误；
B．图中的BC段表示晶体的熔化过程，不断吸收热量，温度不变，但内能增大，所以该物质在B点的内能小于在C点的内能，故B错误；
C．当吸收的热量和质量都相同时，△t越小比热容就越大；由图像知道，此物质固态时在相同时间内温度升高10℃，而液态时温度升高5℃，由知道，物质液态的比热容与固态时的比热容之比为
故C正确；
D．热值是燃料的一种特性，酒精灯中酒精燃烧的过程中，酒精的热值不变，故D错误。
故选C。
9．B
【解析】A．用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定得到提高，故A错误；
B．摩擦生热，该过程中消耗机械能，产生内能，故属于能量的转化，故是做功改变物体内能，故B正确；
C．物体的内能与物体的质量和温度都有关系，物体的质量越大，温度越高，内能越大，故C错误；
D．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，所用燃料的化学能转化成热机的机械能越多，效率越高，故D错误。
故选B。
10．D
【解析】AB．从甲图到乙图的过程中，质量不变、温度不变，但是气体体积变小，分子势能发生改变，内能变大，应该是在做功的同时，发生了热传递，所以温度不变，故AB错误；
C．不知道外界的气温，无法判断筒内气体是否从外界吸收热量，故C错误；
D．从甲图到丙图的过程中，对气体做功，筒内气体分子热运动加剧，温度升高，故能量转化与汽油机的压缩冲程相同，故D正确。
故选D。
11．D
【解析】A．甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开，这个实验说明分子之间存在相互作用的引力，故A错误；
B．在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故B错误；
C．抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，空气的密度小于二氧化氮的密度，故C错误；
D．丁图表示做功冲程，进气口和排气口关闭，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，气缸中的气体推动活塞做功，气体的内能减小，机械获得动力，故D正确。
故选D。
12．B
【解析】A．汽油完全燃烧产生的热量
Q放1=m1q汽油=0.1kg×4.4×107J/kg=4.4×106J
故A错误；
B．1kg此型号汽油温度升高1℃所吸收的热量为
Q吸=c汽油m2Δt1=2.2×103J/(kg·℃)×1kg×1℃=2.2×103J
故B正确；
C．100g此型号汽油，每下降1℃可放出的热量为
Q放2=c汽油m3Δt2=2.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×1℃=2.2×102J
故C错误；
D．完全燃烧1kg此型号汽油可以放出热量
Q放3=m4q汽油=1kg×4.4×107J/kg=4.4×107J
故D错误。
故选B。
13．压缩 机械能 内能 30
【解析】[1]由图中可知，进气门与排气门均关闭，活塞向上运动，故可知它表示的是压缩冲程。
[2][3]压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内气体对其做功，将机械能转化为气体的内能。
[4]曲轴转一圈可以完成2个冲程，一个工作循环完成四个冲程，曲轴转2圈，对外做功1次，四冲程汽油机曲轴转速是3600r/min，即60r/s，故正常工作时1s对外做功30次。
14．1.26×107 3.6×107 35
【解析】[1]水吸收的热量
Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(50℃﹣20℃)＝1.26×107J
[2]天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝Vq＝1m3×3.6×107J/m3＝3.6×107J
[3]该热水器工作时的效率
15．25%
【解析】1min汽车对外做的有用功为
1min汽油机燃烧汽油0.03L，汽油完全燃烧释放的热量为
汽油机的效率是
汽油机的效率是。
16．比热容 热传递 1.512×108J 33.6kg 见解析
【解析】解：（1）[1][2]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，所以暖气装置中用水来供热；供热时，在暖气片和空气之间发生了热传递，使室内的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式改变的；
（2）[3][4]供暖5h，客厅的一组暖气片进入热水的体积
由得，水的质量
热水放出的热量
采暖时有效利用的热量
供暖一天需要的热量
需要完全燃烧无烟煤的质量
（3）[5]从环保角度考虑，要使用更加清洁的燃料，或对废气进行处理之后再进行排放，充分利用余热等。
17．甲、乙 温度计示数 偏小 甲、丙
【解析】（1）[1]为了比较不同燃料的热值，应控制被加热液体相同而燃料不同，应选择甲、乙两图进行实验。
[2]燃料燃烧放出的热量被液体吸收，燃料完全燃烧放出热量的多少，可以通过液体升高的温度来反映。
[3]由于燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收，则通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小。
（2）[4]若比较不同物质的吸热本领，应控制燃料相同而被加热的液体不同，应选择甲、丙两图进行实验。
18．相等 乙 加热时间 温度计示数的变化 控制变量法和转换法
【解析】（1）[1]甲装置是比较不同物质吸热升温的现象，则需要相同的热源（确保相同时间放出的热量相同），对质量和初温相同的不同液体加热，比较吸收相同热量时温度的变化量，这用到了控制变量法。
[2]乙装置是为了比较不同燃料燃烧时的放热能力，需要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同一种液体，比较同种液体升高的温度。
（2）[3][4]根据转换法，当温度计示数相同时，甲组实验是通过加热时间来比较不同物质吸收热量的多少，乙组是利用燃料燃烧产生的热量来加热液体，通过液体温度的变化来比较不同燃料放出热量的多少。
（3）[5]综合（1）（2）知甲、乙两组实验中均用到的实验方法有控制变量法和转换法。
19．煤油和菜籽油的质量相同 煤油 ABD 消耗燃料的质量
【解析】（1）[1]比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”时，采用的是控制变量法，实验中需要控制燃料的质量相同。
（2）[2]质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后，水升高的温度越高，则水吸收的热量越多，表明燃料放出的热量越多，燃料的热值越大。根据表格中的数据可知，煤油烧水时水的温度上升的多，则煤油的热值大。
（3）[3]实验过程中，燃料没有完全燃烧或燃料燃烧产生的热量有部分散失到空气中，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，加热装置也会吸收一部分热量，导致水吸收的热量比燃料燃烧放出的热量要小，因此利用水吸收的热量当作燃料燃烧放出的热量计算出来的热值比真实值偏小，故选ABD。
（4）[4]将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，水吸收的热量相同，由q=可得，加热所需燃料的质量越小，则燃料的热值越大，所以可以比较消耗燃料的质量来反映这两种燃料热值的大小关系。
20．（1）2.1×107J；（2）1kg。
【解析】解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(45℃﹣20℃)=2.1×107J
（2）所需煤气完全燃烧释放的热量
由Q放=mq可得，需要煤气的质量
答：（1）水吸收的热量是2.1×107J；
（2）至少需要燃烧煤气的质量为1kg。
21．（1）1.2×107J；（2）1.68×106J；（3）14%
【解析】解：（1）完全燃烧1kg木材能放出热量
（2）水被烧开的温度变化为
5kg的水被烧开吸收热量
（3）小晶烧水的效率是
答：（1）完全燃烧1kg木材能放出1.2×107J的热量；
（2）5kg的水被烧开吸收了1.68×106J热量；
（3）小晶烧水的效率是14%。
22．（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）每分钟水可以有的热水流出，由，可得热水器每分钟加热的水的质量为
热水器的水每分钟吸收的热量为
（2）热水器的效率为40%，根据可得，天然气完全燃烧时，每分钟放出的热量为
（3）一分钟天然气燃烧放出的热量为，五分钟需要燃烧天然气放出的热量
由可得，五分钟需要燃烧天然气
答：（1）热水器内的水每分钟吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧时，每分钟放出的热量为；
（3）热水器工作需要燃烧的天然气。答案第1页，共2页
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