第十四章 内能的利用 物理单元测试（含答案）2024-2025学年度 人教版 九年级全册

人教版2024-2025学年度九年级上册物理单元测试卷
第十四章 内能的利用
（本试卷6个大题，24个小题。满分100分，考试时间90分钟。）
姓名 班级 学号 成绩
一、选择题（本题共10个小题，每小题3分，共30分。第1~8题为单项选择题；第9、10题为多项选择题，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分）
1．下列关于能量转化，说法中正确的是（　 　）
A．热机将内能转化为电能 B．发电机发电时，将内能转化为电能
C．手机电池给手机供电时，将电能转化为化学能 D．电动机工作时，电能转化为机械能
2．以下关于热机的知识正确的是（　 　）
A．图甲对应的是压缩冲程
B．图乙涉及的能量转化是机械能转化为内能
C．汽油机在吸气冲程中，将汽油和空气的混合物吸入汽缸
D．一般来说，汽油机的效率比柴油机高
3．放在密闭房间里的电冰箱接上电源工作一段时间后，房间的温度将（ ）
A．降低 B．不变 C．升高 D．由冰箱工作消耗的电的多少而定
4．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（　 　）
A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
B．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程的能量转化方式一样
C．试管口出现的“白气”是水汽化而成的水蒸气
D．试管中水蒸气的内能减少是通过热传递实现的
5．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图所示两套完全相同装置进行实验，下列说法正确的是（　 　）
A．通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
B．实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
C．将两套装置中两个烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D．如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
6．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　 　）
A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．在小球的运动中是通过做功的方式使内能增加
D．小球和地面之间发生撞击，所以小球的热量会增加
7．有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（ ）
A．15：8 B．5：6 C．6：5 D．1：1
8．如图所示，用完全相同的装置利用燃料加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式等均相同，不计热量损失，将燃料点燃直至燃尽，甲、乙、丙三套装置的烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，则下列说法错误的是（　 　）

A．选择甲、乙两图可比较不同燃料的热值 B．选择甲、丙两图可比较不同液体的比热容
C．实验过程中，液体的比热容不变，燃料的热值不变 D．由丁得，燃料1和燃料2的热值之比为3：4
9．（多选）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（　 　）
A．热机在做功冲程中内能转化为机械能
B．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
C．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
D．改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
10．（多选）关于如图所示的四个实验情景，下列分析正确的是（　 　）
A．图甲：水蒸气推出橡胶塞时的能量转化与汽油机压缩冲程的能量转化是相同的
B．图乙：抽掉玻璃板一段时间后，两瓶内气体混合在一起颜色变得均匀，说明气体分子在不停地做无规则运动
C．图丙：两个底面削平的铅柱紧压在一起后能吊住重物，说明固体分子间只存在引力
D．图丁：在热水、冷水中同时各滴入一滴蓝墨水，静置片刻后杯中的情况，说明液体分子运动的剧烈程度与温度有关
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共14分。）
11．天然气的热值是，它的含义是 。如果这些天然气没有完全燃烧，它的热值 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
12．汽车在高速行驶的过程中轮胎会发烫，这是通过 的方式增加了物体内能。在汽车的汽油机的四个冲程中，将内能转化为机械能的是 冲程。
13．10月31日，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射。如图所示，是发射时的情景，燃料燃烧产生大量高温高压燃气，燃气对火箭做功，燃气内能转化为火箭 能。
14．氢能源具有来源广，热值高，无污染等优点.氢气的热值为1.4X108J/kg，完全燃烧 的氢气即可放出7X107J的热量;若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分。）
15．请在如图坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
15题图 16题图 17题图
16．如图所示，为汽油机的吸气冲程，试在图中作出压缩冲程示意图。
17．如图所示，图（甲）中画出了吸气冲程中进气门、排气门的开闭情况（用“T”表示气门），请在图（乙）压缩冲程的气门情况。
四、实验探究题（本题共3个小题，第18题8分，第19题10分，第20题10分；共28分。）
18．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同。
（1）在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量 （选填“必须”或“无需”）相等；
温度 20 30 40 50
加热时间 液体a 0 40 82 126
液体b 0 18 40 64
（2）若要比较不同燃料的热值大小，则应选择甲图和 图进行实验；实验中，用 （选填“加热时间”或“升高温度”）来表示液体吸收热量的多少；
（3）某同学选用甲、丙两图进行实验，所得数据如下表所示，分析表中数据，你认为a、b两种液体中，比热容较大的是 （选填“a”或“b”）液体。
19．如图所示甲、乙、丙三个装置完全相同。
（1）要比较“不同燃料的放热能力”，应选择 两图进行实验；该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较 （选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）来判断的；
（2）要比较不同物质吸热能力，应选择 两个图进行实验；
（3）若甲装置中消耗的燃料的质量为m1，使质量为m2的水温度升高了Δt（水未沸腾），则燃料1的热值q为 （用m1、m2、c水、Δt表示），该方法测出的热值会比真实值 。
20．小阳同学学习了燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）除了需要温度计以外，还需要的测量工具为 ；
（2）为保证实验结论的可靠，小阳使用了两个相同的烧杯，并在其内装了质量、初温都相同的水。你认为该实验中酒精和碎纸片的质量是否也应该相同？
答： （选填“应该相同”或“可以不相同”）；
（3）小阳实验时每隔1分钟记录了烧杯中水的温度（如下表）：
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲图中烧杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38
乙图中烧杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31
通过表中记录的数据，发现酒精和碎纸片这两种燃料中，热值较大的是 ；
（4）小阳实验前用天平分别测出了烧杯中水和两种燃科的质量，并利用记录的数据及公式Q吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出精和碎纸片的热值。他的计算结果与实际值相比偏 （填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原是： 。
五、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分。）
21．如图所示是某研究小组精心设计的一种机械，高处的水通过左侧的管道向下流动，水流冲击叶片，叶片的转动带动砂轮转动，就可以打磨需要的工件，同时带动右侧的抽水器将水从低处抽到高处，继续向下流动，从而永不停歇．你认为这种机械是否能够一直工作下去，请说明原因．
22．某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率．他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。
（1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。
（2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？
六、综合应用题（本题共2个小题，第23小题8分，第24小题8分；共16分。）
23．（8分）如图，太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下图是某品牌太阳能热水器，水箱内可容纳100kg的水。它的吸热板面积为2.5m2，若在有效日照情况下1m2吸热板1h内接收的太阳能约为2.1×106J。每日有效日照时间为4h，[c水=4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）若水箱装满水，在有效日照时间内水的温度从22℃升高到32℃，求水吸收的热量；（2分）
（2）请仿照吸热公式，计算一下每日有效日照时间内该吸热板吸收的太阳能；（注意：吸热指数用“k”表示，面积用“S”表示，时间用“t”表示）（3分）
（3）求热水器的效率。（3分）
24．（8分）十天建成的武汉火神山医院正式交付使用，勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。在建造的过程中，需要用混凝土搅拌运输车（如图所示）运送混凝土到火神山医院建设工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表（g取10N/kg，柴油的热值q=4.3×107J/kg）。求：
（1）当搅拌车满载并静止在水平地面时，车轮与地面的总接触面积为0.8m2，它对地面的压强为多大？（2分）
（2）搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍，当它以最高时速匀速行驶时，此搅拌车发动机的输出功率为多少？（3分）
（3）搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg，搅拌车发动机的效率为多少？（计算结果精确到0.1%）（3分）
混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量 14t
最高时速 90km/h
燃油类型 柴油
试卷第1页，共3页
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参考答案：
一、选择题（本题共10个小题，每小题3分，共30分。第1~8题为单项选择题；第9、10题为多项选择题，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分）
1．D 2．C 3．C 4．A 5．C
6．C 7．B 8．D 9．AD 10．BD
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共14分。）
11． 1m3天然气完全燃烧放出来的热量为4×107J 不变
12． 做功 做功
13．机械
14． 0.5kg 不变
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分。）
15． 16． 17．
18． 必须 乙 升高温度 b
19． 甲丙 温度计升高的示数 甲乙 小
20． 秒表 应该相同 甲 小 因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小
五、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分。）
21．不能一直工作下去，根据能量守恒定律，因摩擦等原因有部分机械能化为其他形式的能
22．见解析
【详解】（1）锅炉效率低的原因：①锅炉冒出大量的黑烟，说明煤燃烧不完全；②锅炉周围的温度很高，说明锅炉向周围散失的热量太多。
（2）改进措施：尽量使燃料燃烧充分；利用烟气携带的热量对其他的水进行预加热，综合利用内能。
六、综合应用题（本题共2个小题，第23小题8分，第24小题8分；共16分。）
23．（1）4.2×106J；（2）2.1×107J；（3）20%
【详解】解：（1）水吸收的热量为
（2）由题意知
（3）热水器的效率为
24．（1）1.75×105Pa；（2）1.05×105W；（3）32.6%
【详解】解：（1）当搅拌车满载并静止在水平地面时，地面受到的压力为
F=G=mg=14×103kg×10N/kg=1.4×105N
它对地面的压强为
（2）搅拌车满载，在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为
f=0.03G=0.03×1.4×105N=4200N
搅拌车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力等于阻力为4200N，搅拌车行驶的速度为
v=90km/h=25m/s
则此搅拌车发动机的输出功率为
（3）搅拌车以最高时速匀速行驶10km时，牵引力做的功为
W=F牵s=4200N×10×103m=4.2×107J
消耗的燃油完全燃烧释放的热量为
Q放=m′q=3kg×4.3×107J/kg=1.29×108J
则搅拌车发动机的效率为
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