第十四章 内能的利用单元测试题2021－2022学年人教版九年级全册（Word版有答案）

《第十四章 内能的利用》单元测试题
一. 选择题（本大题共15小题，共30分）
1. 下列事例中，属于内能转化为机械能的是（　　）
A. 充电宝对外放电过程 B. 风力发电机发电过程
C. 柴油卡车的发动机工作过程 D. 电动车的电动机工作过程
2. 下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　 ）
A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B. 柴油机的热机效率通常为100%
C. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 D. 燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
3. 如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
4. 有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　）
A. 装置所具有的机械能始终不变
B. 如果没有能量补充，装置最终会停下来
C. 根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D. 装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
5. 小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（　　）
A. 汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B. 汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C. 汽油机的点火方式是压燃式 D. 汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
6. 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中哪个冲程不是靠惯性完成（　 　）
A. B. C. D.
7.如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（　　）
A. 这个过程与内燃机的做功冲程类似
B. 试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C. 酒精燃烧时是内能转化为化学能
D. 管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
8.做同样多的功,甲柴油机工作3 h,消耗2 kg柴油;乙柴油机工作2 h,消耗3 kg柴油.下列说法正确的是(　　)
A.甲柴油机的功率大,效率高
B.甲柴油机的功率大,效率低
C.乙柴油机的功率大,效率高
D.乙柴油机的功率大,效率低
9.一台四冲程内燃机的飞轮转速为3 600 r/min,以下说法正确的是 (　　)
A.工作过程中能量转化顺序是内能→化学能→机械能
B.它在1 s内完成了120个冲程
C.完成一个工作循环所花的时间为 s
D.每个做功冲程对活塞做功1 500 J,则它的平均功率为10 kW
10.现代火箭常用液态氢做燃料，氢的热值是1.4×108J/m3，在完全燃烧一样多的燃料时，可以获得更多的能量。因为液态氢具有（　　）
A．较小的密度 B．较低的沸点
C．较大的比热容 D．较高的热值
11.人们是在能的转移和转化过程中利用能量的，图中的各种现象与对应的能的转化不正确的是（　　）
A．用电照明：电能转化为光能
B．篝火燃烧：化学能转化为内能和光能
C．原子弹爆炸：核能转化为机械能和内能
D．汽艇在海上行驶：化学能转化为光能
12.小明家买的新车有6只汽缸，但工作原理还是四冲程的内燃机，下列有关四冲程的内燃机工作过程，下列说法正确的是（　　）
①压缩冲程，汽缸内气体被压缩，机械能转化为内能
②做功冲程中，内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功，所以其他3个冲程可有可无
④该汽油机转速3000转/分，则每秒钟做功25次
A．只有①② B．只有②④ C．只有①②④ D．①②③④
13.一台效率为40%的柴油机，当输出3.44×107 J有用功时，消耗的柴油质量是（ ）。（柴油的热值是4.3×107 J/kg）
A．0.8kg B．2kg C．0.32kg D．2.8kg
14.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%
15.小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　）
A.
B. 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C. 0~8min乙吸收的热量为
D. 该酒精灯的加热效率为28%
二、填空题（每空1分，共10分）
16. 1m3甲烷完全燃烧能产生______J热量。若甲烷用掉一半之后，剩余的甲烷热值将______（选填“变大”“变小”“不变”）。[甲烷的热值q甲烷＝4.2×107J/m3]
17.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，该汽油机每秒钟内完成______个工作循环,对外做功_______次。
18.2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的________能转化为燃气的内能，卫星的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
19.在汽油机的四个冲程中,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,则完全燃烧100 g汽油放出的热量为　　　　　　J.
20. 小李家使用的燃气热水器烧水如果消耗了0.15m3的天然气，天然气完全燃烧放出的热量为______J；热水器的能量转化效率是52.5%，0.15 m3天然气燃烧释放的热量能将______ kg的水从20℃加热到45℃。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg.℃））天然气的热值为4×107 J/m3）
三、实验题（每空1分，共14分）
21. 现代热机已广泛应用于我们的生活，那么，热机到底是怎样将内能转化为我们所需要的能量呢 往往生活中的一些小实验给我们很大的启示。如图所示，在试管内装入适量的水，用软木塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，软木塞被推出，管口出现大量的“白气”。请你结合所学知识，回答下列问题。
(1)管口处的大量“白气”是怎样形成的 ______；
(2)试管内的水内能增加是通过什么方式改变的 ______；
(3)请列举二例热机在生活中的应用： ______；
22.如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气合，用火柴点然气体。发生爆炸，纸杯被崩起，请回答下问题：
（1)爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同？______；
（2)请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度来越小？______；
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热值的大小关系.他们组装了如图1和2所示的装置进行实验,记录的结果如表所示:
　　　　　图1　　　　　　　　　　图2　　
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 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　　　　.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.
①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的,所以实验中两杯水的初温可以不同.
②小明认为因为探究过程中他们采用了　　　　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　　　　就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水最终吸收的热量少、水温变化小的情况,所以实验时必须控制水的初温相同.
③你认为　　　　(填“小明”或“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,热值较大的是　　　　.
(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
Q吸=cm(t-t0)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　　　　(填“可靠”或“不可靠”)的,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　 　.
四、计算题（本题共两个大题，共16分）
24. 菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：
（1）菜油吸收的热量[取]；
（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为）
25. 如图所示，某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，气缸容积为150mL；满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800r/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油10g，汽油的热值为4.5×107J/kg，求：
（1）满负荷工作时，做功冲程燃气对活塞的平均压力F；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功W；
（3）燃气对活塞做功的功率P；
（4）该汽油机的效率。
《第十四章 内能的利用》单元测试题参考答案
一. 选择题（本大题共15小题，共30分）
1. 下列事例中，属于内能转化为机械能的是（　　）
A. 充电宝对外放电过程 B. 风力发电机发电过程
C. 柴油卡车的发动机工作过程 D. 电动车的电动机工作过程
【答案】C
2. 下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　 ）
A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B. 柴油机的热机效率通常为100%
C. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 D. 燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
【答案】C
3. 如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】B
4. 有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　）
A. 装置所具有的机械能始终不变
B. 如果没有能量补充，装置最终会停下来
C. 根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D. 装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
【答案】B
5. 小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（　　）
A. 汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B. 汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C. 汽油机的点火方式是压燃式 D. 汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【答案】D
6. 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中哪个冲程不是靠惯性完成（　 　）
A. B. C. D.
【答案】C
7.如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（　　）
A. 这个过程与内燃机的做功冲程类似
B. 试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C. 酒精燃烧时是内能转化为化学能
D. 管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
【答案】A
8.做同样多的功,甲柴油机工作3 h,消耗2 kg柴油;乙柴油机工作2 h,消耗3 kg柴油.下列说法正确的是(　　)
A.甲柴油机的功率大,效率高
B.甲柴油机的功率大,效率低
C.乙柴油机的功率大,效率高
D.乙柴油机的功率大,效率低
【答案】D　
9.一台四冲程内燃机的飞轮转速为3 600 r/min,以下说法正确的是 (　　)
A.工作过程中能量转化顺序是内能→化学能→机械能
B.它在1 s内完成了120个冲程
C.完成一个工作循环所花的时间为 s
D.每个做功冲程对活塞做功1 500 J,则它的平均功率为10 kW
【答案】B　
10.现代火箭常用液态氢做燃料，氢的热值是1.4×108J/m3，在完全燃烧一样多的燃料时，可以获得更多的能量。因为液态氢具有（　　）
A．较小的密度 B．较低的沸点
C．较大的比热容 D．较高的热值
【答案】D。
11.人们是在能的转移和转化过程中利用能量的，图中的各种现象与对应的能的转化不正确的是（　　）
A．用电照明：电能转化为光能
B．篝火燃烧：化学能转化为内能和光能
C．原子弹爆炸：核能转化为机械能和内能
D．汽艇在海上行驶：化学能转化为光能
【答案】D。
12.小明家买的新车有6只汽缸，但工作原理还是四冲程的内燃机，下列有关四冲程的内燃机工作过程，下列说法正确的是（　　）
①压缩冲程，汽缸内气体被压缩，机械能转化为内能
②做功冲程中，内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功，所以其他3个冲程可有可无
④该汽油机转速3000转/分，则每秒钟做功25次
A．只有①② B．只有②④ C．只有①②④ D．①②③④
【答案】A。
13.一台效率为40%的柴油机，当输出3.44×107 J有用功时，消耗的柴油质量是（ ）。（柴油的热值是4.3×107 J/kg）
A．0.8kg B．2kg C．0.32kg D．2.8kg
【答案】B。
14.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%
【答案】B
15.小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　）
A.
B. 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C. 0~8min乙吸收的热量为
D. 该酒精灯的加热效率为28%
【答案】C
二、填空题（每空1分，共10分）
16. 1m3甲烷完全燃烧能产生______J热量。若甲烷用掉一半之后，剩余的甲烷热值将______（选填“变大”“变小”“不变”）。[甲烷的热值q甲烷＝4.2×107J/m3]
【答案】 ①. 4.2×107 ②. 不变
17.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，该汽油机每秒钟内完成______个工作循环,对外做功_______次。
【答案】900；900。
18.2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的________能转化为燃气的内能，卫星的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 化学；增大
19.在汽油机的四个冲程中,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,则完全燃烧100 g汽油放出的热量为　　　　　　J.
【答案】　压缩　 4.6×106
20. 小李家使用的燃气热水器烧水如果消耗了0.15m3的天然气，天然气完全燃烧放出的热量为______J；热水器的能量转化效率是52.5%，0.15 m3天然气燃烧释放的热量能将______ kg的水从20℃加热到45℃。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg.℃））天然气的热值为4×107 J/m3）
【答案】 ①. 6×106 ②. 30
三、实验题（每空1分，共14分）
21. 现代热机已广泛应用于我们的生活，那么，热机到底是怎样将内能转化为我们所需要的能量呢 往往生活中的一些小实验给我们很大的启示。如图所示，在试管内装入适量的水，用软木塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，软木塞被推出，管口出现大量的“白气”。请你结合所学知识，回答下列问题。
(1)管口处的大量“白气”是怎样形成的 ______；
(2)试管内的水内能增加是通过什么方式改变的 ______；
(3)请列举二例热机在生活中的应用： ______；
【答案】 ①. 水蒸气遇冷后液化成的小水滴 ②. 热传递 ③. 蒸汽机、内燃机
22.如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气合，用火柴点然气体。发生爆炸，纸杯被崩起，请回答下问题：
（1)爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同？______；
（2)请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度来越小？______；
【答案】（1）汽油机做功冲程
（2）蹦起的纸杯为什么能继续上升：
①纸杯具有惯性②纸杯具有动能③纸杯的动能转化为重力势能
运动速度越来越小：
①力改变了物体的运动状态
②物体受到了重力的作用
③物体在上升时动能转化为重力势能。
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热值的大小关系.他们组装了如图1和2所示的装置进行实验,记录的结果如表所示:
　　　　　图1　　　　　　　　　　图2　　
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 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　　　　.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.
①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的,所以实验中两杯水的初温可以不同.
②小明认为因为探究过程中他们采用了　　　　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　　　　就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水最终吸收的热量少、水温变化小的情况,所以实验时必须控制水的初温相同.
③你认为　　　　(填“小明”或“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,热值较大的是　　　　.
(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
Q吸=cm(t-t0)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　　　　(填“可靠”或“不可靠”)的,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　 　.
【答案】　(1)相同　①温度计示数的变化　②控制变量　种类　散热　③小明　(2)煤油　(3)不可靠　燃料不可能完全燃烧(或燃料燃烧放出的热量不可能完全被水吸收)
四、计算题（本题共两个大题，共16分）
24. 菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：
（1）菜油吸收的热量[取]；
（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为）
【答案】（1）；（2）
25. 如图所示，某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，气缸容积为150mL；满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800r/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油10g，汽油的热值为4.5×107J/kg，求：
（1）满负荷工作时，做功冲程燃气对活塞的平均压力F；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功W；
（3）燃气对活塞做功的功率P；
（4）该汽油机的效率。
【答案】（1）2700N；（2）135J；（3）2025W；（4）27%