第十四章 内能的利用单元测试卷2022—2023学年人教版九年级物理全一册(含答案)

第十四章 内能的利用 单元测试卷
一、单选题
1．电影《流浪地球》讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
2．下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　）
A．柴油机与汽油机都是利用内能做功的机械
B．一般来说汽油机输出功率比柴油机更高
C．汽油机与柴油机在吸气冲程中吸进去的气体不同
D．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
3．近年来，我国民用汽油发动机技术取得了长足进步，接近国际先进汽油发动机的水平。某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速是1800r/min，若做功冲程每次做功6000J，则下列有关该汽车发动机的说法正确的是（　　）
A．每秒飞轮转60圈
B．一分钟完成900个冲程
C．每秒对外做功60次
D．发动机的输出功率是90kW
4．汽油机的一个工作循环，关于其四个冲程的描述不正确的是（　　）
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，排出废气
5．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A．效率就是功率，热机的效率越高说明做功越快
B．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
C．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
6．热机从发明之日到目前为止，也有几百年的历史了，但热机效率还没能达到100%，如柴油机的效率通常在30%至45%之间，下列原因中错误的是（　　）
A．尾气会带走能量
B．燃料不能完全燃烧
C．内能不能全部转化成机械能
D．技术还不够成熟
7．甲、乙两台四冲程汽油机，甲汽油机比乙汽油机效率高。下列说法正确的是（　　）
A．甲汽油机比乙汽油工作时间更长
B．甲汽油机的功率一定比乙汽油机大
C．做相同有用功，甲汽油机损失的能量比乙汽油机少
D．做相同有用功，甲汽油机比乙汽油机使用的燃料更多
8．下列措施可以提高热机效率的是（　　）
A．燃烧更多的燃料 B．使用热值更大的燃料
C．使燃料燃烧更充分 D．提高热机的功率
9．关于燃料的热值，以下说法正确的是（　　）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D．0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的
10．下列过程中，能量转化情况相同的是（　　）
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
11．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
12．图甲是某四冲程汽油机工作时的能量流向图，图乙是其中一个冲程的示意图，则下列说法正确的是（　　）
A．该汽油机的效率是60%
B．汽油机的效率越高说明做功越快
C．该冲程是压缩冲程
D．该冲程是内能转化为机械能的过程
二、填空题
13．2021年10月16日凌晨，神舟十三号载人飞船成功发射，主动力燃料为液态氢，因为其______大，从能量的角度看，就是用燃料燃烧时释放的______能转化为火箭的______能。
14．如图实验中，玻璃管口冲出的水蒸气推动叶轮转动过程中能量转化是______，这与热机的______冲程能量转化相同。
15．随着经济的发展，汽车已进入普通家庭，在挑选汽车时，有经验的汽车司机通过用手测试汽车尾气的温度就可以粗略判定汽车性能的优劣。在输出功率相同时，尾气温度越低，汽车发动机（汽油机）效率就越___________，原因是___________。
16．“东风快递，使命必达”，如图所示的是国庆阅兵式上我国首次亮相的高超音速导弹DF﹣17，该导弹的最快速度可达10马赫（1马赫=1倍音速）。DF﹣17采用火箭动力助推火箭发动机___________（选填“属于”“不属于”）内燃机。DF﹣17的表面层由耐高温材料制成，这是因为DF﹣17弹头从太空返回地面过程中与大气发生摩擦，将机械能转化为___________能，导致温度升高。
17．如图为汽车的四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。在上述四个冲程中，使汽车获得动力的是_____冲程。发动机在对外做功时将_____能转化为_____能。若在图示状态中，气缸1正在做功，气缸2正在压缩，则气缸3正在_____，气缸4正在_____。飞轮转动半周后，正在做功的是气缸_____。
18．如图，这是班里的“智多星”小明同学制作的一款由形状记忆合金、5根轻杆、转轮、转轴、热水设计而成的装置，他设想轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动；离开热水，叶片形状迅速恢复。由此转轮便可以永不停息地自主转动下去。你认为这个设想______（选填“能”或“不能”）实现，理由是______。
19．小军家今年暑假新房装修，他看到木工师傅使用如上图所示的空气压缩机，又叫气泵。这个压缩机原理就是用电动机把空气压缩在钢瓶内留待使用，用气枪打钉子，速度很快，提高了工作效率。一天下班时木工师傅把空气压缩机中多余的气体放掉，气嘴对着地板放气时地板上出现的一堆冰晶，它是空气中的水蒸气_______（填物态变化的名称）形成，因为气体膨胀对外做功，气体的内能转化为_______能，气体内能降低，温度降低。这与四冲程汽油机的_______冲程的能量转化相同。某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，则汽油机1s内完成_______个冲程。
20．某内燃机运行时各种能量损耗大致为：机械自身消耗能量25%，废气带走的能量占40%，则它的效率为___________；已知某型号柴油机的效率30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热___________J，这些热量通过该柴油机的转化，能对外做有用功___________J。（柴油的热值为4.3×107J/kg）
21．我国自主研制的某型新一代战斗机，该飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：
速度v/（m/s） 100 200 300 400 500
阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
已知飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg，则飞机发动机完全燃烧104kg燃油放出的热量为______，某次执行任务时，驾驶员发现飞机的油量还有5.4×103kg，若以600m/s的速度巡航，还可以飞行750km，则飞机发动机的效率是______。
三、实验题
22．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）组装实验装置时，应该按___________（选填“自下而上”或“自上而下”）组装；
（2）比较不同燃料的热值应选择___________两个装置，比较不同物质的吸热能力应选择___________两个装置（两空均选填装置序号甲、乙、丙）；
（3）燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的；
（4）若甲图烧杯中为500g的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），此过程中水的内能增加了_______J，利用该实验计算得到的酒精热值_________（选填“偏大”或“偏小”），分析原因___________。
四、计算题
23．“铁板牛肉”是一道经典美食，其做法为先将牛肉炒至九成熟，再将牛肉盛放在烧得发烫的铁板上，从而通过铁板放热将牛肉烧熟。科学研究发现，质量为3kg、初温为590oC的铁块，当温度降到30oC时放出了7.56×105J的热量。某餐馆利用这种铁块制成了2kg的铁板烧制“铁板牛肉”将铁板加热到130oC，再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上，等铁板温度降到70oC时，牛肉片已十成熟了。已知铁板烧牛肉时的热效率为70%，求：
（1）铁的比热容；
（2）铁板烧制牛肉时放出的热量；
（3）牛肉从铁板处吸收的热量。
24．一辆小汽车牵引力功率为20kW。若某次在高速公路上以25m/s的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了6.4kg汽油（完全燃烧），已知汽油热值（q汽油=4.5×107J/kg），汽车做功效率的定义：汽车行驶过程中所做的有用功与汽油完全燃烧释放的热量之比。求：
（1）汽车牵引力做的功；
（2）该汽车行驶过程中所受到的阻力f；
（3）该汽车在此过程中的做功效率η。
参考答案
1．C
2．B
3．D
4．C
5．C
6．D
7．C
8．C
9．D
10．A
11．B
12．D
13．热值 内 机械
14．内能转化为机械能 做功
15．高 尾气温度较低，散热较少，效率较高
16．不属于 内
17．做功 内 机械 排气 吸气 2
18．不能 永动机违背了能量守恒定律
19．凝华 机械 做功 80
20．35% 8.6×107 2.58×107
21．5×1011 30%
22．自上而下 甲乙 甲丙 温度计示数 4.2×104 偏小 热量损失
23．（1）；（2）5.4×104J；（3）3.78×104J
24．（1）7.2×107J；（2）800N；（3）25%