人教版 初中物理九年级全册 第十四章水平测试习题课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
第十四章水平测试
（时间:80分钟 满分:100分）
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）
1. 人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械——热机，下面这些机械中不属于热机的是（　　）
电动公交车 B. 普通的家用轿车
C. 喷气式战斗机 D. “神舟”火箭
C
2. 如图14－1甲所示，网上曾热销一
种“55度杯”，称“能很快将开水变
成适饮的温水，而后又能将凉水变成
适饮的温水”。 为破解此中秘密，随
州某中学物理小组设计了如图14－1乙
所示的模型。设此杯内胆中被封存着
300 g 20 ℃的水，现向杯中倒入200 g、
100 ℃开水，摇一摇，杯内水温迅速降至t1，饮用后迅速将200 g 20 ℃的矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，若忽略内胆及空间的热能消耗，则t1 、 t2分别大约为（　　）
A. 50 ℃，50 ℃ B. 52 ℃，39.2 ℃
C. 40 ℃，60 ℃ D.55 ℃，55 ℃
B
3. 随州某学校物理小组设计实
验，探究“酒精、煤油和汽油
的热值”（如图14－2）。 甲、
乙、丙装置完全相同，水的质
量、初温及待测燃料的质量也
相同。通过测量全部燃料充分
燃烧后水的末温（均未达到沸
点）t甲＜t乙＝t丙，可以粗略知道它们的热值q大小关系为（　　）
A. q甲＞q乙＞q丙 B. q甲＞q乙＝q丙
C. q甲＜q乙＝q丙 D. q甲＜q乙＜q丙
C
4. 航天工业中的火箭常用液态氢作为燃料，这是因为液态氢与其他气体燃料相比较，液态氢（　　）
易燃性更好
B. 热膨胀较大
C. 不易散失热量
D. 热值较大
D
5. 小李家使用的燃气热水器，将30 kg的水从20 ℃加热到
45 ℃，消耗了0.15 m3的天然气。 已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值为4×107 J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（　　）
水吸收的热量与水的末温成正比
B. 水吸收的热量是3.15×105 J
C. 热水器的能量转化效率是52.5%
D. 热水器的能量转化效率与环境温度无关
C
6. 下列说法正确的是（　　）
A. 物体吸收热量，温度一定升高
B. 热机的大量使用有利于环境的保护
C. 燃料的热值与燃料的质量没有关系
D. 热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程
C
7. 1964年，人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯，它的气室示意图如图14－3所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电，那么（　　）
A. 当海水下降时，阀门S1开启，阀门S2关闭
B. 当海水上升时，阀门S1关闭，阀门S2开启
C. 航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D. 航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
D
二、填空题（本大题7小题，每小题3分，共21分）
8. 如图14－4所示的是火箭发射时的壮观情景，
火箭发射升空时，燃料通过燃烧将______能转
化为燃气的______能，燃气对火箭做功，又将
______能转化为火箭的______能。
化学
内
内
机械
9. 在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是_______冲程，汽油机产生2.3×107 J的热量需要完全燃烧_______kg的汽油。（汽油的热值为4.6×107 J/kg）
10. 饮料放进冰箱后温度降低，是通过___________的方式减少饮料的内能；在汽油机的压缩冲程中，气缸内燃料混合物的内能会_______（填“增大”“不变”或“减小”）。
压缩
0.5
热传递
增大
11. 如图14－5所示，小明在燃烧皿中放入
10 g酒精，点燃后对质量为200 g的水加热，
充分燃烧后，水温升高30 ℃，已知水的比
热容为4.2×103 J/（kg·℃），此过程中水吸
收的热量为______________ J，水的内能_________（填“增大”或“减小”）。
2.52×104
增大
12. 随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化。 煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭。 液化气与煤相比，热学方面突出的优点是______________；环保方面突出的优点是_____________。 若要将2.5 kg、初温为20 ℃的水加热到80 ℃，则至少需要燃烧______________m3的液化气。（液化气的热值是5×107 J/m3）
热值较大
污染较少
0.012 6
13. 在太空中，把要合成的各种固态材料放进特制的太空炉，对材料加热使其内能______________（填“增大”或“减小”）而熔化，再降温使其变成新的固态材料，然后随着卫星或飞船返回地球，这样加工的材料叫太空材料。 当一块加工好的太空材料从太空返回地球时，其质量______________（填“变大”“变小”或“不变”）。 重力______________（填“变大”“变小”或“不变”）
增大
不变
不变
14. 某汽油机飞轮的转速是1 200 r/min，该汽油机每10 s钟做功______________次。 若该汽油机的效率是25%，在汽油机内完全燃烧2 kg汽油时，这些热量通过汽油机的转化，能对外做______________ J的有用功。（汽油的热值为5×107 J/kg）
100
2.5×107
三、作图题（共7分）
15. （1）（4分）如图14-6所示，画出内燃机做功冲程活塞运动的箭头方向和吸气冲程气缸门的开闭情况。
如答图14-1所示。
（2）（3分）请在图14-7坐标中画出酒精的热值q与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
如答图14-2所示。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
16. （6分）比较酒精和碎纸
片这两种材料的热值，小明用
如图14-8甲所示的装置进行实
验，图中燃烧皿，烧杯a、b，
温度计均完全相同，烧杯中盛
有相同质量的水。实验时，分
别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和碎纸片，通过石棉网给烧杯加热，直至酒精和碎纸片烧尽。
图14-8
（1） 小明设计了一个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。
加热后水温T2/℃
燃料 加热前水温T1/℃ ①______________
10 g酒精
②_____________
10 g 碎纸片
（2） 在实验时，小明发现两支温度计的示数变化不明显，请你分析导致这种现象的可能原因 ________________________________________________
______________________________________ （写一条）。
为了使两支温度计示数变化明显，请提出你的建议：__________________________________________ __________________________________________ 。
酒精和碎纸片的质量太小（或烧杯中的水太多
或水的比热容较大，其他合理答案均可）
增加酒精和碎纸片的质量，（或换用比热容较小的液体代替水或减少烧杯中水的质量，其他合理答案均可）
（3） 实验时，小明记下了各个时刻a、b烧杯中的水温，绘制了如图14-8乙所示的图象，若热损失相同，则可初步判断______________的热值较大。
酒精
图14-8
17. （5分）物理小组的同学们组装了图14－9所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。
图14-9
（1） 若要比较液体的吸热本领，应选___________两图的实验装置进行实验。
①实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高50 ℃，加热时间较短的液体比热容较_______。
②若加热相同时间，温度升高较多的液体比热容较_______。
（2） 为了比较不同燃料的热值应选________两图的实验装置进行实验；实验过程中，加热时间相同，若浸在液体中的温度计示数升高多，说明这种燃料的热值________。
甲、丙
小
小
甲、乙
大
18. （8分）小明同学学习了燃料的
热值后，考虑到燃料燃烧放出的热
量会被水吸收，而水的比热容已知。
（注：燃料完全燃烧放热用Q放＝mq
计算，某燃料的热值用q表示；其质
量用m表示）。 自己设计一个实验来
探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。 他组装了如图14－10所示的装置进行实验，记录结果见表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
煤油 25 100
菜籽油 20 100
（1） 为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中除了要控制甲、乙两烧杯内水的质量相等外，还要控制煤油和菜籽油的______________相同。
（2） 实验中测的数据如表格（无读数错误）：根据数据______________（填“能”或“不能”）得出煤油热值与菜籽油热值的关系。
（3） 实验中不足之处可能是______________造成的。
质量
不能
燃油太多
（4） 小明同学纠正实验中不足之后，通天平测量质量并计算得到的煤油和菜籽油的热值与实际相比是偏________（填“大”或“小”）的，你认为出现这种情况的主要原因是
__________________________________________________
_______________。
小
燃油不可能完全燃烧，同时燃油燃烧放出的热量没有全部
被水吸收
五、计算题（本大题2小题，共12分）
19. （6分）王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。 铁锅内装有5 kg水，把水从18 ℃加热至98 ℃，已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）。 如果木炭的热值为3.4×107 J/kg，它燃烧放出的热量有10%被水吸收。 求：
（1）在这个过程中水吸收的热量。
（2）在这个过程中用掉多少木炭。（结果保留两位小数）
答案：（1）1.68×106 J
（2）0.49 kg
20. （6分）某款无人驾驶汽车。 汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。 该款车以72 km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8 km时，消耗汽油1.5 L。 假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（已知：汽油的密度为0.7×103 kg/m3，汽油的热值为4.6×107 J/kg）
（1）该汽车发动机做的有用功。
（2）该汽车的输出功率。
答案：（1）1.449×107 J
（2）3.622 5×104 W
五、综合能力题（本大题3小题，共20分）
21. （6分）上海世博会上出现了一种新型环保汽车，该车型采用“清洁燃料”和“汽油”双重燃料系统，使尾气有害气体的成分降低了80%。 这种燃料是气态碳氢化合物，在微加压的情况下即变为液体而储存于钢瓶中，加到汽车供油系统，当向发动机供“油”时，该燃料在钢瓶中逐渐汽化，然后进入汽缸被点燃，从而产生动力。
（1）根据表中数据可知，最适合作为清洁燃料的物质是______________。
（2）该燃料在汽化时会从周围______________（填“吸收”或“放出”）热量。
C4H10
化学式 CH4 C2H6 C4H10 C6H14
沸点/℃ -64 -89 -0.5 69
吸收
（3） 在该汽车的四冲程工作循环中，下图中能实现内能转化为机械能的是______________（填字母）。
C
（4） 在压缩冲程中，关于汽缸内气体，下列说法错误的是______________（填字母）。
密度增大
B. 分子热运动加快
C. 内能减少
D. 温度升高
C
22. （8分）阅读下列短文，回答问题。
热机小史
生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用，后来许多人对它不断改进，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了很多。早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便，这就使生产高速的大型飞机成为可能。喷气式发动机中自带燃料和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
（1）为了纪念英国科学家______________在改进蒸汽机工作中所做出的杰出贡献，人们把他的名字作为功率的单位。
（2）内燃机工作过程中，将机械能转化为内能的是______________冲程。
（3）相对于内燃机，喷气式发动机的优点是___________。
（4）除了飞机、汽车、摩托车之外，你认为用到热机的工具还有______________。
瓦特
压缩
更轻便
轮船
23. （6分）阅读下列短文，回答问题。
空气能热水器图14-11空气能
热水器（如图14-11甲）是吸收空
气的热能来制造热水的装置，其
耗能约为电热水器的四分之一。
空气能属于可再生的新能源，拥
有节能环保的先天优势。 图14-1
1乙是空气能热水器的工作原理
示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。 制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：
A. 液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能。
B. 制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。
C. 在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化。
制冷剂依次不断循环流动，使水的温度不断上升。 空气能热水器有一个很重要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热能（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值。 能效比越高，说明热水器的制热效果越好。
（1）制冷剂在______________中汽化，在_____________中液化。
（2） 制冷剂在工作循环过程中，将______________中的热能不断地“搬运”至______________中。
蒸发器
压缩机
空气
水
（3） 某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下：
从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1 h可产生的热水的体积为______________L。 ［水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）；水的密度为1.0×103 kg/m3］
68
电源电压/V 额定输入功率/kW 进水温度/℃ 出水温度/℃ 能效比
220 0.84 20 56 3.4