人教版初中物理九年级第十四章章末检测（含答案）

第十四章章末检测
[测试范围：第十四章　时间：30分钟　分值：100分]
一、选择题(每题5分，共40分)
1．家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是(　　)
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
2．如图Z－2－1所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来。内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同(　　)
图Z－2－1
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
3．向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较(　　)
A．变大 B．不变
C．变小 D．无法确定
4．下列说法中错误的是(　　)
A．热机是把内能转化为机械能的机器
B．汽油机排出的废气没有做功的本领
C．两台热机相比，效率比较高的机器对燃料的利用率比较高
D．两台热机相比，功率比较大的机器能量转化的过程比较快
5．如图Z－2－2所示是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是(　　)
图Z－2－2
A．25% B．40% C．75% D．35%
6．下列有关内能利用的说法正确的是(　　)
A．燃料的热值越大，其燃烧时放出的热量越多
B．通过技术改进，热机效率可达100%
C．各种形式的能量都可以相互转化
D．热机的工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
7．下列有关热和能的说法中正确的是(　　)
A．内能可以从高温物体转移到低温物体
B．汽油机工作时压缩冲程中内能最大
C．物体内能增大，一定从外界吸收了热量
D．燃料的热值越大，内燃机效率越高
8．如图Z－2－3所示是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是(　　)
图Z－2－3
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
二、填空题(每空2分，共28分)
9．内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将机械能转化为内能的是______冲程。发动机运行前一般会加润滑油，是为了______。某品牌汽车运行100 km消耗汽油8 kg，这些汽油完全燃烧要放出________J的热量。(汽油的热值q＝4.6×107 J/kg)
10．双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们的青睐。已知天然气的热值是7.5×107 J/m3，则汽缸内完全燃烧0.1 m3天然气，释放出________J热量。
11．春节期间，因儿童燃放鞭炮引爆下水井内沼气，致使下水井盖及部分路面被炸飞，因被飞起的井盖击中身体而受伤的事件屡有发生。在这类事故中，下水井管道中残留的易燃、易爆气体，遇明火后爆炸，井盖受到压力冲出，可燃气体的内能转化为井盖的________能。此过程中的能量转化情况与四冲程汽油机的________冲程相似。若沼气的热值取1.9×107 J/m3，则完全燃烧2 m3沼气放出的热量是________J。
12．木炭的热值是3.4×107 J/kg，完全燃烧500 g木炭，能放出________J的热量。柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q，将质量为m的柴油完全燃烧，放出的热量Q＝________，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W＝________。
13．汽车的诞生改变了人类的生活方式。事实上，人类很早就在探寻着更好的代步工具，法国人居纽于1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮车。现在你看到的这幅漫画，据说是牛顿所设计的蒸汽汽车原理图，试就该原理图回答下列问题：
图Z－2－4
(1)蒸汽三轮车的工作原理是什么？
答：________________________________________________________________________。
(2)原理图中，蒸汽三轮车在工作过程中能量如何转化？
答：________________________________________________________________________。
(3)针对蒸汽三轮车的运动过程请提出一个有关力学方面的问题并回答。
问题：_________________________________________________________________?
回答：_______________________________________________________________。
三、实验探究题(10分)
14．比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，小明用如图Z－2－5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Z－2－5
(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。
燃料
加热前水温T1/℃
①
10 g酒精
②
(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：__________________________。
(3)实验时，小明记下了各个时刻a、b烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，若热损失相同，则可初步判断________的热值较大。
四、计算题(共22分)
15．(10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。
16．(12分)如图Z－2－6所示是某款无人驾驶汽车。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。
图Z－2－6

详解详析
1．C
2．C　[解析] 软木塞跳起来，机械能增大，这是由于暖水瓶内气体膨胀做功造成的，是水蒸气的内能转化成软木塞的机械能，这与内燃机的做功冲程能量转化相同。
3．B
4．B　[解析] 一切物体在任何温度下都有内能，所以汽油机排放的废气也有内能，即有做功的本领，故B错误。
5．D　[解析] 热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，即做有用功的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比，所以该内燃机的热机效率η＝1－25%－40%＝35%。
6．D　[解析] 燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关，因此在不确定质量多少的情况下，热值大的燃料放出的热量不一定多，故A错误。无论科技如何发展，热机的效率可以提高，但由于总会存在摩擦，要做额外功，故效率一定不会达到100%，故B错误。只有在一定条件下各种不同形式的能量间才可以相互转化，即要有前提条件，故C错误。热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，故D正确。
7．A
8．A　[解析] 这种新能源的路灯，“肩扛”的太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，所以A正确。小风扇的作用是把风能转化为电能，不是用来散热的，所以B错误。小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用，所以C错误。蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，所以D错误。
9．压缩　减小摩擦　3.68×108
[解析] 内燃机的四个冲程中，实现将机械能转化成内能的是压缩冲程；实现将内能转化为机械能的是做功冲程。发动机运行前一般会加润滑油，这是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦。8 kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q＝qm＝4.6×107 J/kg×8 kg＝3.68×108 J。
10．7.5×106
11．机械　做功　3.8×107
[解析] 下水井管道中的易燃、易爆气体遇明火爆炸，产生的燃气膨胀会对井盖做功，将燃气的内能转化为井盖的机械能；此过程的能量转化情况与汽油机的做功冲程相似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为机械能。沼气完全燃烧放出的热量：Q放＝qV＝1.9×107 J/m3×2 m3＝3.8×107 J。
12．1.7×107　qm　ηqm
13．(1)水蒸气膨胀，对外做功
(2)内能转化为机械能
(3)略
14．(1)①加热后水温T2/℃
②10 g 碎纸片
(2)酒精和碎纸片的质量太小(气温太低、烧杯口未加盖等，其他合理答案均可)　换用比热容较小的液体代替水(增加酒精和碎纸片的质量、烧杯口加盖等，其他合理答案均可)
(3)酒精
15．(1)水吸收的热量：
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(98 ℃－18 ℃)＝1.68×106 J。
(2)由η＝得：
Q放＝＝＝1.68×107 J，
由Q放＝qm得：
需要的木炭：m炭＝＝≈0.5 kg。
16．(1)由ρ＝得消耗汽油的质量：
m＝ρV＝0.7×103 kg/m3×1.5×10－3 m3＝1.05 kg，
汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝qm＝4.6×107 J/kg×1.05 kg＝4.83×107 J，
由η＝得，汽油机做的有用功：
W有用＝ηQ放＝30%×4.83×107 J＝1.449×107 J。
(2)由v＝得汽车运动的时间：
t＝＝＝ h＝400 s，
汽车的输出功率：
P＝＝＝3.6225×104 W。