_人教版 物理九年级全一册第十四章《内能的利用》单元测试卷(word版 带答案)

第十四章《内能的利用》单元测试卷
一、单选题(共12小题)
1.汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是(　　)
A．
温度降低，内能增大
B．
温度不变，内能不变
C．
温度升高，内能增大
D．
温度降低，内能减小
2.某机器工作时的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是(　　)
A．
热机
B．
电动机
C．
电热水器
D．
发电机
3.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是(　　)
A．
尽量使燃料充分燃烧
B．
尽量减少热机部件间的摩擦
C．
尽量减少废气带走的热量
D．
尽量增加热机的工作时间
4.如图是内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为(　　)
A．η＝×100%
B．η＝×100%
C．η＝×100%
D．η＝×100%
5.下列实例中能量发生了转化的是(　　)
A．
壶中的水吸热升温
B．
电饭锅通电发热
C．
抱着热水袋取暖
D．
人在阳光照射下感到热
6.下列关于各种形式能的转化，说法错误的是(　　)
A．
水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能
B．
摩擦生热，化学能转化为内能
C．
燃料燃烧时发热，化学能转化为内能
D．
电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能
7.在内燃机的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是(　　)
A．
吸气冲程和压缩冲程
B．
压缩冲程和做功冲程
C．
做功冲程和排气冲程
D．
排气冲程和吸气冲程
8.下列四种能量的传递和转化过程中，只有热传递方式的是(　　)
A．
植物吸收太阳光进行光合作用
B．
水蒸气把壶盖顶起
C．
冬天用手摸户外的金属时感到冷
D．
闭合开关，电灯发光
9.为了提高热机效率，下列措施可行的是(　　)
A．
采用热值高的燃料
B．
降低热机功率
C．
保证良好的润滑减少摩擦
D．
加快热机运行的速度
10.内燃机工作过程中，关于能量转化的下列说法中错误的是(　　)
A．
燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能
B．
在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能
C．
在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
D．
在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
11.下列图形中，属于内能转化为机械能的是(　　)
A．滑下滑梯
B．弯折铁丝
C．做功冲程
D．压缩空气点火
12.关于能量的转移和转化，下列判断正确的是()
A．
热量可以从低温物体转移到高温物体
C．
电取暧器辐射到房间里的热量可以再利用
B．
能量转移和转化没有方向性
D．
汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车
二、填空题(共3小题)
13.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给
10
kg的水加热，同时绘了如下图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了
0.2
kg的煤，煤的热值为3×107J/kg.6min内煤完全燃烧产生的热量________
J；在烧水过程中，热效率最高(选填“0～2
min”、“2～4
min”或“4～6
min”)．(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
14.把1
kg初温为35
℃的水加热到85
℃，消耗了10
g的煤气，此过程水吸收的热量为________
J，加热装置的效率为________(煤气的热值q煤气＝4.2×107J/Kg)．
15.现在家庭厨房越来越多使用天然气，既方便生活又减少环境污染．每年从塔里木盆地的轮南油气田输送到东部地区的天然气可达1.2×1010m3，若这些天然气完全燃烧放出的热量是________
J．(天然气的热值是4×107J/
m3)
三、实验题(共1小题)
16.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量和烧杯内液体的质量也相同．
(1)比较不同燃料的热值，则应选________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验．
(2)有同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关．要研究物体温度升高吸收热量的多少与质量的关系，需要选取质量________(选填“相同”或“不同”)的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究．
(3)若要研究物体温度升高吸收热量的多少与物质种类的关系，需要选用质量相同的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究，这种研究物理问题的方法叫________________________________________．
四、计算题(共3小题)
17.阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上
装有个塑料袋，通过导管收集牛体内排放出的气体，从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21
kg甲烷．若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使多少质量的水从20
℃升高到70
℃？
[q甲烷＝5.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
18.10升天然气完全燃烧放出的热量是多少？
(天然气的热值q为7.5×107J/m3)
19.小明同学用如图所示装置测量酒精热值，他在烧杯中加入质量为
300
g，温度
20
℃的水，调好装置后，加热使水温升高到
70
℃，整个过程中消耗了6
g酒精，若酒精燃烧放出的热量完全被水吸收，则：[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(1)水需要吸收的热量为多少焦？
(2)测得酒精热值为多少？
(3)小明查表得到q酒精＝3.0×107J/kg，发现和测量值偏差较大，你认为其中的原因可能是什么？
答案解析
1.【答案】D
【解析】汽油机在做功冲程中，汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低．
2.【答案】B
【解析】如图该机器将一部分电能转化成了机械能，还有一部分电能转化成了内能，
A项，热机工作时将内能转化为机械能，故A不符合题意；B项，电动机是将大部分的电能转化为了机械能，还将一少部分电能转化为了内能，故B符合题意；C项，发电机工作时将其它形式的能转化为电能，故C不符合题意；D项，电热水器工作时将电能转化为内能，不产生机械能，故D不符合题意.
3.【答案】D
【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．提高热机的效率要从减少热量的损失及让燃料充分燃烧等方法．所以题中使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率．
4.【答案】B
【解析】由内燃机的能流图可以得到：
燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2,
所以内燃机的效率可表示为η＝×100%.
5.【答案】B
【解析】A项，壶中的水吸热升温，是热量发生了传递，属能量的转移，不合题意；B项，电饭锅通电发热，是电流做功，将电能转化为内能，是能量的转化，符合题意；C项，抱着热水袋取暖，是热量发生了传递，属能量的转移，不合题意；D项，人在阳光照射下感到热，是通过热传递使内能增加，属能量的转移，不合题意．
6.【答案】B
【解析】A项，水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能，故A正确；不符合题意；B项，摩擦生热，机械能转化为内能，故B错误；符合题意；C项，燃料燃烧时发热，化学能转化为内能，故C正确；不符合题意；D项，电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能，故D正确；不符合题意．
7.【答案】B
【解析】内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能；吸气和排气冲程不发生能量转化．
8.【答案】C
【解析】A项，植物进行光合作用，是光能转化为化学能，不符合题意；B项，水蒸气顶起壶盖，是水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为机械能，不符合题意；C项，冬天手摸户外的金属时感到冷，手的温度高，而金属的温度低，手接触金属，把热量传递给金属，是热传递，属于能量的转移，符合题意；D项，闭合开关，灯泡发光，是电能转化为光能，不符合题意．
9.【答案】C
【解析】热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，要提高热机的效率，就要提高燃料的利用率，减少热损失．A项，采取热值高的燃料，其利用率不一定高，所以不一定能提高热机的效率，故A错误；B项，降低热机的功率，减少热机在单位时间内做的功，其效率不一定提高，故B错误；C项，保证良好的润滑，减小摩擦，可以减少因摩擦损失的能量，所以可以提高热机的效率，故C正确；D项，加快热机运行的速度，即增加热机在单位时间内做的功，其效率不一定提高，故D错误．
10.【答案】D
【解析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程．A项，燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能，说法正确；B、D项，在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能，故B说法正确，D说法错误；C项，在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能，说法正确．
11.【答案】C
【解析】A项，滑下滑梯时，与滑梯发生摩擦做功，将机械能转化为内能，不合题意；B项，弯折铁丝时，是通过做功将机械能转化为内能，不合题意；C项，在内燃机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，符合题意；D项，压缩点火，属压缩气体做功，将机械能转化为内能，不合题意．
12.【答案】A
【解析】A项，热量不可以自发的从低温物体转移到高温物体，在外界的影响下，热量可以从低温物体转移到高温物体，例如电冰箱在压缩机消耗电能的情况下，热量可以从低温物体转移到高温物体，故A正确．B项，能量转移和转化有方向性，故B错误；C项，电取暧器辐射到房间里的热量被人和房间吸收，不可以再利用，故C错误；D项，汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的内能，这些能量会散发到周围的环境中，无法再回收利用，因此不能驱动汽车，故D错误．
13.【答案】6×106　0～2
min
【解析】已知煤的质量和热值，利用Q＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；由于每段时间内煤燃烧放出的热量相同，由图知，0－2
min时间加热，水升高的温度最高可知其热效率最高．
(1)煤完全燃烧产生的热量Q放＝mq＝0.2
kg×3×107J/kg＝6×106J；
(2)图中所示在0～2
min时间内，水的温度升高最快，所以该时间段热效率最高．
14.【答案】4.2×105　50%
【解析】水吸收的热量为Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1
kg×(85
℃－35
℃)＝2.1×105J,
煤气完全燃烧放出的热量为Q放＝m煤气q＝1×10－2kg×4.2×107J/kg＝4.2×105J,
加热装置的效率为η＝×100%＝×100%＝50%.
15.【答案】4.8×1017J
【解析】已知年输送天然气的体积，根据燃料完全燃烧放出热量公式Q放＝Vq计算完全燃烧所放出的热量．
天然气完全燃烧所放出的热量：
Q放＝Vq＝1.2×1010m3×4×107J/m3＝4.8×1017J.
16.【答案】(1)甲、乙　甲、丙　(2)不同，同种　(3)不同种，控制变量法．
【解析】(1)为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验；
为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验．
(2)猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关．要研究物体温度升高吸收热量的多少与质量的关系，需要选取质量不同的同种物质进行研究．
(3)若要研究物体温度升高吸收热量的多少与物质种类的关系，需要选用质量相同的不同种物质进行研究，这种研究物理问题的方法叫控制变量法．
17.【答案】解：甲烷完全燃烧放出的热量：
Q放＝m1q＝0.21
kg×5.6×107J/kg＝1.176×107J,
由题意可知，
Q吸＝Q放＝1.176×107J,
根据Q吸＝cm(t﹣t0)可得，
m＝＝＝56
kg.
答：若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使56kg的水从20
℃升高到70
℃.
【解析】(1)已知甲烷的热值和质量，根据Q＝mq求出完全燃烧0.21
kg的甲烷能放出的热量；(2)水吸收的热量和甲烷放出的热量相等，根据Q吸＝cm(t－t0)的变形式求出水的质量．
18.【答案】解：天然气的体积：
V＝10L＝10×10－3m3，
天然气完全燃烧放出的热量：
Q＝Vq＝
10×10－3m3×7.5×107J/m3＝7.5×105J.
答：10升天然气完全燃烧放出7.5×105J的热量．
【解析】已知天然气的体积和热值，可利用公式Q＝Vq计算热量．
19.【答案】解：(1)水的质量m＝300
g＝0.3
kg,
水吸收的热量：
Q吸＝cm水Δt
＝4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×50
℃
＝6.3×104J.
(2)酒精的质量m酒精＝6
g＝0.006
kg，
由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，则Q放＝Q吸＝6.3×104J；
所以酒精热值：
Q酒精＝＝＝1.05×107J/kg.
(3)与酒精的实际热值q酒精＝3.0×107J/kg小得多，原因是：酒精燃烧时不一定完全燃烧，酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收等．
【解析】(1)已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；(2)知道酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，根据Q放＝mq求出酒精热值；(3)酒精燃烧时不一定完全燃烧和酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收都会造成酒精完全燃烧释放的热量大于水吸收的热量．