2021-2022学年基础强化人教版物理九年级全册第十四章内能的利用综合测试练习题（有解析）

人教版物理九年级全册第十四章内能的利用综合测试
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、生活中的热现象随处可见，下列说法不正确的是（　　）
A．端午节米棕飘香，说明分子不停做热运动
B．夏天洒水降温，是利用水蒸发吸热
C．柴油机在压缩冲程完成后，利用火花塞产生电火花点燃燃料
D．海边昼夜温差小，是因为海水的比热容大
2、据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（　　）
A．发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒
B．如果没有能量补充，装置最终会停下
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置可以实现
3、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．把零下10oC的冰块放在0oC的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加
4、为减少大气污染，我国正逐步减少使用煤炭能源，判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（　　）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
5、如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图，下列说法正确的是（　　）
A．该冲程是压缩冲程
B．该冲程内能转化为机械能
C．这种汽车对环境没有污染
D．此发动机的效率可达90%
6、下列事例中属于内能转化为机械能的是（ ）
A．古代人的钻木取火 B．锯铁管时锯条发热
C．运载火箭点火升空 D．汽油机的压缩冲程
7、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
8、下列关于热机说法正确的是（ ）
A．热机是利用热量做功的机械 B．吊车上使用的滑轮组是一种热机
C．热机是将内能转化为机械能的机械 D．随着技术的进步，热机的效率能达到100%
9、关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（　　）
A．汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能
B．沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大
C．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
D．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
10、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b所示。已知酒精的热值q＝3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。已知水的比热容 ，则下列说法正确的是（　　）
A．沙子的吸热能力大于水的吸热能力
B．加热2min时间内水吸收的热量Q吸水为4.2×105J
C．这2min时间内酒精灯的加热效率η为40%
D．沙子的比热容c沙约为
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题6分，共计30分）
1、如图所示实验，木塞冲出时，试管口出现白雾，说明水蒸气内能______，（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程能量转化情况与内燃机______冲程相同。从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是______J，若水蒸气对木塞做功是3×104J，该装置作为热机的效率是______。（酒精的热值是3.0×107J/kg）
2、图为天问一号火星探测器的火箭发射的场景。火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大；天问一号火星探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化；由近火点向远火点运动时，探测器的动能______，机械能______（选填变大、变小或不变）。
3、中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量能达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的______很大。近年来，越来越多的南方家庭在家装时安装地暖，用水作为采暖介质。这是利用水的______较大的特性（两空均选填“热值”或“比热容”）。
4、如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。木塞被推出后水蒸气的内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。水蒸气将木塞推出的过程与内燃机______程的原理相同。
5、汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的______能转化为机械能；汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的______较大的特性。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、一辆汽车对50km长的新建大桥进行通车测试。汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油，g取10N/kg，求汽车通过大桥时，汽油机的效率。（q汽油＝4.6×107J/kg）
2、用燃气灶烧水时，把100kg初温为20℃的水加热到70℃，共燃烧了0.5m3天然气（天然气完全燃烧），天然气热值为q＝7.0×107J/m3，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg ℃），在此过程中，试计算：
（1）水吸收的热量；
（2）0.5m3天然气燃烧放出的热量；
（3）燃气灶烧水的效率。
3、2021年北京世园会园区主要场馆之一的“中国馆”房顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为绿色新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容积为120L。热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上，每平方米得到的太阳辐射功率约为P0=1400W，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，求：
（1）一整箱水的质量是多少千克？
（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是多少？
（3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：]
4、天然气是一种清洁、高效能源，在1个标准大气压下，小宇用效率为40%的燃气灶给一锅初温为20℃的水加热至沸腾，完全燃烧了0.06m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（ kg·℃），天然气的热值为4.2×107J/m3.求：
（1）水吸收的热量；
（2）这锅水的质量。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．端午粽子飘香，说明粽子的香味分子在做永不停息的无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，故B正确，不符合题意；
C．柴油机压缩冲程结束时，喷油嘴喷出雾状柴油遇到高温的空气发生剧烈的燃烧，化学能转化为内能，故C错误，符合题意；
D．沿海地区和内陆地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小，故D正确，不符合题意。
故选C。
2、B
【详解】
A．能量守恒定律规定，能量既不可能凭空产生，也不会凭空消失，一切能量都是守恒的，发电技术没有突破了能量守恒定律，故A错误；
B．根据能量守恒定律，能量不可能凭空产生，如果没有能量补充，装置不可能凭空产生能量，装置没有能量，最终会停下，故B正确；
C．根据能量守恒定律，没有能量补充，装置就不能转动了，故C错误；
D．不靠任何能量补充，1度电的能量不可能会凭空增加，1度电不可变为10度电的装置，故D错误。
故选B。
3、D
【详解】
A．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能用“含有”来描述，故A错误；
B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，机械能转化为内能，故B错误；
C．用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C错误；
D．将-10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，冰块温度低于保鲜室内温度，冰块吸收热量，内能增加，故D正确。
故选D。
4、C
【详解】
热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映了燃料燃烧放热的本领，因此判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的热值，故C符合题意。
故选C。
5、A
【详解】
AB．如图该冲程两气门关闭，活塞向上运动，对体气进行压缩做功，将机械能转为内能，所以属于压缩冲程，故A正确，B错误；
C．这种汽车属于内燃机，燃料为汽油，燃烧后尾气排放的主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等，对环境有较大的污染，故C错误；
D．汽油机的工作的过程中，机械摩擦、尾气等会损失大量的能量，所以效率最高一般只有30~40%，故D错误。
故选B。
6、C
【详解】
A．古代人的钻木取火是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．锯铁管时锯条发热，是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．运载火箭点火时，燃料燃烧化学能转化为内能，内能转化为火箭的机械能，故C符合题意；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩工作物质，机械能转化为内能，故D不符合题意。
故选C。
7、B
【详解】
图中的冲程两气门关闭，活塞上行，对气缸内气体进行压缩，活塞的机械能转为气缸内气体的内能，内能增加，温度升高，该冲程为压缩冲程，在压缩冲程中，能量转化关系是机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8、C
【详解】
AC．热机是将内能转化为机械能的机械，故A错误，C正确；
B．滑轮组是一种为了省力而使用的简单机械，并不需要使用内能，所以滑轮组不是热机，故B错误；
D．使用任何机械都不可避免的产生额外功，所以使用任何机械的效率都不能达到100%，故D错误。
故选C。
9、B
【详解】
A．汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能，故A错误；
B．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故B正确；
C．一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故C错误；
D．发生热传递的条件是有温度差，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，故D错误。
故选B。
10、D
【详解】
A．由图像知加热相同的时间水和沙子吸收的热量相同，沙子的温度升高的多，根据 可知，水的比热容大，水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故A错误；
B．由图b可知，加热2min水温度升高
则加热2min时间内水吸收的热量
故B错误；
C．因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，加热2min时间内消耗酒精的质量
则酒精完全燃烧放出的热量
酒精灯的加热效率
故C错误；
D．因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min的时间内，沙子吸收的热量
由图a可知加热2min，沙子的温度从20上升到250，即
沙子的质量
由可得，沙子的比热容
故D正确。
故选D。
二、填空题
1、减小做功3.0×10510%
【解析】
【详解】
[1]木塞冲出时，水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，从而液化形成白雾。
[2]内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。
[3]酒精燃烧放出的热量
[4]热机的效率
2、热值变小不变
【解析】
【详解】
[1]热值是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧放热的能力，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的热值大，与其它燃料相比，燃烧相同质量的液态氢放出的热量更多。
[2]由近火点向远火点运动时，探测器的质量不变，而速度减小，因此探测器的动能变小。
[3]由题意可知探测器运动时，不受空气阻力，只有动能和势能相互转化，即机械能守恒，因此机械能不变。
3、热值比热容
【解析】
【详解】
[1]同等条件下，隐含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量与质量之比即为热值，热值能达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值大。
[2]利用水的比热容比较大，与其他物质相比，每降低1℃水放出的热量比较多。
4、减小做功
【解析】
【详解】
[1]软木塞被推出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能减小。
[2]四冲程内燃机在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，与木塞被推出过程中能量的转化相同，所以内燃机的做功冲程与这个原理相同。
5、内比热容
【解析】
【详解】
[1]汽车发动机是热机的一种，把燃料燃烧放出的内能转化为机械能。
[2]汽车发动机用水来循环散热，主要是利用了水的比热容较大的特点，在相同的条件下，可以吸收更多的热。
三、计算题
1、32.6%
【详解】
解：汽车总质量
m＝1.5t＝1.5×103kg
汽车的总重力
G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N
汽车受到的阻力是总重的0.08倍，即
f＝0.08G＝0.08×1.5×104N＝1.2×103N
因为匀速通过大桥，所以牵引力
F＝f＝1.2×103N
牵引力所做的功
W＝Fs＝1.2×103N×5×104m＝6×107J
汽油完全燃烧放出的热量
Q＝mq＝4kg×4.6×107J/kg＝1.84×108J
汽油机的效率
答：汽油机的效率为32.6%。
2、（1）2.1×107J；（2）3.5×107J；（3）60%
【详解】
（1）水吸收的热量
（2）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝Vq＝0.5m3×7.0×107J/m3＝3.5×107J
（3）燃气灶烧水的效率
答：（1）水吸收的热量为2.1×107J；
（2）0.5m3天然气燃烧放出的热量为3.5×107J；
（3）燃气灶烧水的效率为60%。
3、（1）120kg；（2）；（3）2.5m2
【详解】
解：（1）整箱水的体积
120L=120dm3=0.12m3
由可得，一整箱水的质量为
（2）由可得，一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量为
（3）这台太阳能热水器获得的辐射功率为
P=P0S=1400W/m2×S
太阳照射5h所得到的太阳能为
由，可得
解得：S=2.5m2，即热水器上集热器的面积至少要2.5m2。
答：（1）一整箱水的质量是120kg；
（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是；
（3）热水器上集热器的面积至少要2.5m2。
4、（1）1.008×106J；（2）3kg
【详解】
（1）天然气完全燃烧放出热量
Q放=qV=4.2×107J/m3×0.06m3=2.52×106J
水吸收热量
Q吸=40%Q放=40%×2.52×106J=1.008×106J
（2）由知道
答：（1）水吸收的热量1.008×106J；
（2）这锅水的质量3kg。