第十四章《内能的利用》测试卷 2021-2022学年人教版物理九年级（Word版含答案）

第十四章《内能的利用》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.烧开同样一壶水，若分别用干木柴和无烟煤做燃料且都完全燃烧，所需干木材与无烟煤的质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同的(　　)
A． 热量
B． 热值
C． 内能
D． 比热容
2.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
3.下列关于各种形式能的转化，说法错误的是(　　)
A． 水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能
B． 摩擦生热，化学能转化为内能
C． 燃料燃烧时发热，化学能转化为内能
D． 电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能
4.在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中，同学们发现分别使5 g的酒精和 5 g的碎纸片充分燃烧后，被它们加热的各 100 g、25 ℃ 的水的温度分别上升到80 ℃ 和 45 ℃ ，这说明(　　)
A． 酒精的热值比碎纸片的热值大
B． 酒精含有的热量比碎纸片大得多
C． 燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多
D． 酒精的内能比碎纸片内能大得多
5.冲击钻是一种打孔的工具．工作时，钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔(如图所示)．冲击钻在工作的过程中(　　)
A． 只有电能和内能的转化
B． 只有电能和机械能的转化
C． 有电能、机械能和内能的转化
D． 没有机械能和内能的转化
6.如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲程试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的(　　)
A． 吸气冲程
B． 压缩冲程
C． 做功冲程
D． 排气冲程
7.下列有关能量转化的实例中，说法不正确的是(　　)
A． 不计空气阻力和摩擦，滚摆上升的过程中，动能转化为重力势能
B． 汽油机在做功冲程中，机械能转化为内能
C． 干电池、蓄电池对外供电时，化学能转化为电能
D． 植物吸收太阳光进行光合作用时，光能转化为化学能
8.下列实例中，属于内能转化成机械能的是(　　)
A． 太阳能热水器
B． 用电风扇吹风
C． 陨石进入大气层成为流星
D． 暖瓶塞被热气弹开
9.近年以来，安宁河谷地区大力发展风力发电，风力发电的过程中涉及到的能量转化说法正确的是(　　)
A． 太阳能转化为电能
B． 电能转化为风能
C． 水能转化为电能
D． 风能转化为电能
10.已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法中正确的是(　　)
A． 甲种燃料含有的热量比乙种燃料多
B． 完全燃烧一定质量的甲种燃料，刚好烧开一壶水，那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开这壶水
C． 燃烧相同质量的两种燃料，甲种放出的热量多
D． 只要通风条件好，供氧充足，乙的热值可能大于甲的热值
11.内燃机安装飞轮的主要作用是(　　)
A． 使机器美观协调，增加稳定性
B． 利用飞轮惯性，完成三个辅助冲程
C． 增加机器重力
D． 以上都不对
12.从本质上来看，内燃机的工作能量来源于(　　)
A． 机械能
B． 热能
C． 化学能
D． 化学能和热能
13.某机器工作时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． 电热水器
D． 发电机
14.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能　②在做功冲程中，是内能转化为机械能　③只有做功冲程是燃气对外做功　④汽油机和柴油机的点火方式相同
以上说法中正确的是(　　)
A． 只有②③
B． 只有①②③
C． 只有②④
D． 只有①③
15.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
二、填空题(共3小题)
16.现在智能手机的屏幕做的越来越大，同时也带来了需要频繁充电的烦恼．于是，一种叫做“充电宝”的便携式充电设备应运而生，平时空闲时，可以通过家中的插座将其充满电，这样等到出门在外、手机没电时，就可以用它给手机充电．如图， “充电宝”正在给一台手机充电，其中主要涉及到能量转化过程为：_________能→电能→___________能．
17.燃烧300 g酒精放出的热量为4.2×107J，算出酒精的热值为________ J/kg，他查表得出酒精的热值为3.0×l07J/kg，发现两者偏差较大，你认为其中的原因可能是________________________________________________________________________(写出一条原因即可)．
18.在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是________冲程，如图所示的是汽油机的________冲程．四个冲程中利用飞轮惯性工作的冲程是________．
三、实验题(共3小题)
19.比较不同燃料的热值实验：
(1)为保证实验结论的可靠，小王同学在实验中应保持水的质量、________、以及两个烧杯等都应相同．
(2)实验数据记录如下表，根据表中数据，估算出燃料2的热值是________ J/kg.
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏________(大/小)，出现这样情况的主要原因是________________________________________________________________________．(写出一点)
20.某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿有小木棍的容器(内装有水)，B为下部开了许多通气孔的罩子．
(1)观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量___________间接测量蜡烛燃烧放出的热量；
(2)要完成本实验，除了图中的实验器材，还必需的测量工具是___________和__________；
(3)某次实验测得的数据如下表，则粗略测得这支蜡烛的热值q＝___________ J/kg.
(4)本实验测出的热值会比真实值更__________，造成这一偏差的原因是_________________________________(写一条即可)．
21.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)比较不同物质吸热升温的特点，应选择___________两图进行实验．如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，_________液体的温度升高得较慢，_________液体的比热容较大．
(2)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”)．
若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的测量仪器是__________，利用此实验方法计算出的热值将比真实值___________ .
四、计算题(共3小题)
22.小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60 ℃的热水100 kg.她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器．
(1)若这台热水器夏天平均每天可将100 kg的水从20 ℃加热到60 ℃，这些水吸收的热量为多少？
(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？(液化石油气的热值为8.0×107J/kg)
(3)请你说出使用太阳能热水器的优点．(至少说出一点)
23.小明同学用如图所示装置测量酒精热值，他在烧杯中加入质量为 300 g，温度 20 ℃的水，调好装置后，加热使水温升高到 70 ℃，整个过程中消耗了6 g酒精，若酒精燃烧放出的热量完全被水吸收，则：[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(1)水需要吸收的热量为多少焦？
(2)测得酒精热值为多少？
(3)小明查表得到q酒精＝3.0×107J/kg，发现和测量值偏差较大，你认为其中的原因可能是什么？
24.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10 kg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6 min内完全燃烧了0.2 kg的煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg.求：
(1)煤完全燃烧产生的热量；
(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率．
答案解析
1.【答案】B
【解析】热值指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比．热值与物质的种类有关．
烧开同样一壶水，说明水吸收的热量相同，即燃料完全燃烧放出的热量相同，又因为完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，说明完全燃烧相同质量的干木材和无烟煤放出的热量不同，即热值不同．
2.【答案】D
【解析】因为天然气的热值大于煤气的热值，所以燃烧相同质量的天然气和煤气，天然气放热多，也就是放出相等的热量，燃烧天然气要少一些．
3.【答案】B
【解析】A项，水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能，故A正确；不符合题意；B项，摩擦生热，机械能转化为内能，故B错误；符合题意；C项，燃料燃烧时发热，化学能转化为内能，故C正确；不符合题意；D项，电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能，故D正确；不符合题意．
4.【答案】A
【解析】相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出的热量越多，则这种燃料的热值越大.5 g的酒精和5 g的碎纸片充分燃烧后，产生的热量被相同质量、相同初温的水吸收，酒精加热的水温上升的高，反映了酒精产生的热较多；说明酒精的热值比碎纸片的热值大，故A正确；热量是过程量，含有热量的说法是错误的，故B错误；在质量不确定的情况下，无法确定物体燃烧放出的热量，故C错误；内能是与物质种类、质量、温度等因素相关的物理量，与燃烧放热无关，故D错误．
5.【答案】C
【解析】(1)当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；
(2)钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化．
6.【答案】C
【解析】水蒸气把橡皮塞冲出；这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程．
7.【答案】B
【解析】A项，滚摆在上升的过程中，不计空气阻力和摩擦，机械能守恒，动能转化为重力势能，叙述正确，不符合题意；B项，汽油机在做功冲程中，内能转化为机械能，叙述错误，符合题意；C项，干电池、蓄电池对外供电时，将化学能转化为电能，叙述正确，不符合题意；D项，植物吸收太阳光进行光合作用时，将光能转化为化学能贮存在体内，叙述正确，不符合题意．
8.【答案】D
【解析】A项，太阳能热水器是将太阳能转化为水的内能，A不合题意；B项，用电风扇吹风，是将电能转化为机械能，B不合题意；C项，陨石进入大气层成为流星，是陨石与空气摩擦，将机械能转化为内能，C不合题意；D项，暖瓶塞被热气弹开，是气体膨胀对外做功，将内能转化为机械能，D符合题意.
9.【答案】D
【解析】风力发电的过程中，消耗了风能，产生了电能，因此该过程将风能转化为了电能．
10.【答案】B
【解析】A项，热值是1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，热量只存在于热传递的过程之中，不能说含有热量，故A错误；B项，由于甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，所以完全燃烧一定质量的甲种燃料放出的热量，比完全燃烧相同质量的乙种燃料放出的热量要多，故B正确；C项，甲的热值虽然大，但如果燃烧不充分，它放出的热量也未必多，故C错误；D项，热值与燃料的种类有关，跟通风条件和供氧情况无关，故D错误．
11.【答案】B
【解析】汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力．其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．
12.【答案】C
【解析】内燃机工作时，将燃料的化学能通过燃烧燃烧转化为内能，燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能．所以说从本质上来看，内燃机的工作能量来源于燃料的化学能．
13.【答案】B
【解析】如图该机器将一部分电能转化成了机械能，还有一部分电能转化成了内能， A项，热机工作时将内能转化为机械能，故A不符合题意；B项，电动机是将大部分的电能转化为了机械能，还将一少部分电能转化为了内能，故B符合题意；C项，发电机工作时将其它形式的能转化为电能，故C不符合题意；D项，电热水器工作时将电能转化为内能，不产生机械能，故D不符合题意.
14.【答案】B
【解析】(1)汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故①②③正确；
(2)汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故④错误．
15.【答案】A
【解析】热机：将内能转化为机械能；电动机：将电能转化为机械能；发电机：将机械能转化为电能；电热水器：将电能转化为内能．由流程图可以看出：该机器将一部分内能转化成了机械能，还有一大部分内能散失掉了，所以该机器是热机．
16.【答案】化学　化学
【解析】“充电宝”给手机充电的时候，先是将储存的化学能转化为电能，手机再将电能转化为化学能储存在手机中.
17.【答案】1.4×108J/kg　存在热损失(酒精未完全燃烧)
18.【答案】压缩　做功　吸气冲程、压缩冲程和排气冲程
【解析】在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程；
根据图示可知，进气门和排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程．四个冲程中，对外提供内能的冲程只有做功冲程，其它三个冲程都是依靠惯性完成的，因此利用飞轮惯性工作的冲程有：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程.
19.【答案】(1)燃料的质量　(2)1.2× 107　(3)小　燃料燃烧放出的热不能被水全部吸收
【解析】(1)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；
(2)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20 ℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10 ℃，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×107J/kg；
(3)因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小．
20.【答案】(1)水吸收的热量　 (2)天平　 温度计
(3)1.575×107　 (4)小　 蜡烛燃烧产生的热量中，有部分散失于空气中
【解析】(1)由实验装置可知，蜡烛燃烧给水加热，通过测量A容器中水升高的温度和水的质量可以间接测量蜡烛燃烧放出的热量；
(2)要完成本实验，需要测量水的温度与水和蜡烛的质量，因此还需要温度计与天平；
(3)这支蜡烛的热值：
q＝＝＝
＝＝1.575×107J/kg.
(4)实验过程中蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此实验测出的热值比真实值小
21.【答案】(1)甲、丙　b　b　(2)甲、乙　温度计示数　天平　小
【解析】(1)在比较不同物质吸热升温的特点时，我们应控制燃料相同而吸热物质不同，因此应选择甲、丙两图来进行实验；如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，观察图丁可以看出，b液体的温度升高得较慢，b液体的比热容较大；
(2)要比较不同燃料的热值，我们应选择甲乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出热量的多少，可以通过温度计示数的变化量来反应；估测燃料的热值，还需要补充的实验仪器是天平；由于燃烧放出的热会有一部分散失到空气中去、烧杯等实验器材也会吸收一部分热量，从而使Q放大于Q吸，因此，利用此实验方法计算出燃料的热值比实际要偏小些．
22.【答案】解：(1)水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100 kg×(60 ℃－20 ℃)＝1.68×107J；
(2)∵Q吸＝Q放×70%,
∴Q放＝＝＝2.4×107J,
又∵Q放＝m气q气，
∴m气＝＝＝0.3 kg.
(3)太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染．
答：(1)水吸收的热量为1.68×107J；(2)平均每天可节约液化石油气0.3千克；(3)对环境无污染．
【解析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；
(2)由题知，液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，即Q吸＝Q放×70%，再利用Q放＝mq求需要完全燃烧的液化石油气的质量，即每天节约的液化石油气质量；
(3)从环保、节约能源(省钱)、取之不尽等方面列举太阳能热水器的优点．
23.【答案】解：(1)水的质量m＝300 g＝0.3 kg,
水吸收的热量：
Q吸＝cm水Δt
＝4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×50 ℃
＝6.3×104J.
(2)酒精的质量m酒精＝6 g＝0.006 kg，
由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，则Q放＝Q吸＝6.3×104J；
所以酒精热值：
Q酒精＝＝＝1.05×107J/kg.
(3)与酒精的实际热值q酒精＝3.0×107J/kg小得多，原因是：酒精燃烧时不一定完全燃烧，酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收等．
【解析】(1)已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；(2)知道酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，根据Q放＝mq求出酒精热值；(3)酒精燃烧时不一定完全燃烧和酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收都会造成酒精完全燃烧释放的热量大于水吸收的热量．
24.【答案】解：(1)煤完全燃烧产生的热量：
Q放＝mq＝0.2 kg×3×107J/kg＝6×106J，
(2)由图可知，经过6 min时间加热后水温由20 ℃达到80 ℃，
则水吸收的热量：
Q吸＝cm(t﹣t0)
＝4.2×103J/(kg·℃)×10 kg×(80 ℃﹣20 ℃)
＝2.52×106J；
(3)煤炉烧水时的热效率：
η＝×100%＝×100%＝42%；
答：(1)煤完全燃烧产生的热量为6×106J；
(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；
(3)煤炉烧水时的热效率为42%.
【解析】(1)已知煤的质量和热值，利用Q放＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；
(2)由图象可知，经过6 min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；
(3)利用η＝×100%计算煤炉的热效率．