人教版九年级上册《第14章 内能的利用》2020年单元测试卷（Word+答案）

人教版九年级上册《第14章 内能的利用》2020年单元测试卷
一、选择题（每小题3分，共36分）
1．（3分）如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是（　　）
A．试管变热的过程
B．水变热的过程
C．水变成水蒸气的过程
D．水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
2．（3分）关于内燃机，下列说法正确的是（　　）
A．内燃机的实际工作效率可达100%
B．汽油机和柴油机使用同种燃料
C．汽油机和柴油机均属于内燃机
D．在做功冲程中，机械能转化为内能
3．（3分）2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影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
4．（3分）一种用于轻型低速飞机的活塞式航空发动机，它有多个气缸，气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排气四个过程，在这四个过程中，能为飞机提供动力的是（　　）
A．进气 B．压缩 C．膨胀 D．排气
5．（3分）实验装置如图所示，加热试管使水沸腾，对观察到的现象分析正确的是（　　）
A．玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气
B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D．小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能
6．（3分）如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图，下列说法正确的是（　　）
A．该冲程是做功冲程
B．该冲程机械能转化为内能
C．这种汽车对环境没有污染
D．此发动机的效率可达90%
7．（3分）将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（　　）
A．都不变
B．都变为原来的三分之二
C．热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二
D．热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变
8．（3分）西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是（　　）
A．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大
B．火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能
C．北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大
D．北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大
9．（3分）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（　　）
①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%
A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④
10．（3分）下列关于能量转化的说法，正确的是（　　）
A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
11．（3分）以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是（　　）
A．图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B．图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
12．（3分）如图所示，陨石在加速下落的过程中与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧。则在陨石下落过程中，其能量转化过程是（　　）
A．重力势能→动能→内能 B．动能→重力势能→内能
C．重力势能→内能→动能 D．内能→重力势能→动能
二、填空题（每空2分，共30分）
13．（4分）我国北方房屋中的“暖气”用水作为介质，是因为水的　 　大；火箭用液态氢作燃料，是因为液态氢的　 　大。
14．（4分）我国长征运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的　 　高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要　 　热，从而避免高速运行的火箭温度过高。
15．（4分）用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为　 　J．若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气，且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为　 　J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
16．（6分）目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过　 　的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为　 　能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为　 　能。
17．（6分）汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的　 　较大的缘故，汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是　 　J．目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，　 　带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。
18．（6分）建筑工地上有一台大型汽车吊，把100t建筑材料从地面吊到15m高处，汽车吊做的有用功为　 　J。在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg，则完全燃烧2.0kg柴油释放的内能为　 　J，该过程中汽车吊的效率为　 　%。（柴油的热值为q＝4.3×107J/kg，g取10N/kg）
三、实验探究题（每空2分，共18分）
19．（6分）如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。
（1）软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的　 　。
（2）此过程中，水蒸气减少的内能　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）软木塞增加的机械能，这与热机的　 　冲程相似。
20．（12分）某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）。
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
（1）在安装调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定　 　的位置，再调整固定　 　的位置。（填“A”或“B”）
（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的　 　。
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　 　。
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并利用记录的数据、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煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？　 　，为什么？　 　。
四、计算题（共16分）
21．（8分）利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1t垃圾中能提炼出140kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107J/kg，求：
（1）这些燃料油完全燃烧时释放出的热量；
（2）这些热量可以使多少kg的水温度升高50℃？[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
22．（8分）截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开通31条航线。从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为9.2×104N，经过的路程为1000m，求：
（1）牵引力所做的功；
（2）若飞机发动机的效率为25%，在此过程中，消耗的汽油为多少kg？
（3）这些汽油的体积为多少m3？（取汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.6×107J/kg）
人教版九年级上册《第14章 内能的利用》2020年单元测试卷
试题解析
一、选择题（每小题3分，共36分）
1．解：
A、试管变热，内能增加，故A错；
B、水变热、内能增大，故B错；
C、水吸热，汽化成水蒸气，故C错；
D、水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。
故选：D。
2．解：A、据课本知识可知，一定有能量的损失，故A错误；
B、汽油机燃料是汽油，故B错误；
C、利用内能做功的机器称为内燃机，故C正确；
D、内燃机工作时，内能转化为机械能；
故选：C。
3．解：影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，其中“点燃木星”将地球推开，相当于内燃机的做功冲程。
故选：C。
4．解：内燃机工作时，提供动力的冲程是做功冲程、压缩、排气四个过程中的膨胀过程。
故选：C。
5．解：
A、玻璃管口冒出的“白气”，故A错误；
B、加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能；
C、永动机违反了能量守恒定律，故C错误；
D、燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，水沸腾汽化为水蒸气，水蒸气自身的温度会降低，转化成了叶轮的机械能。
故选：D。
6．解：
AB、图中两个气门都关闭，活塞向下运动，其能量转化是内能转化为机械能，B错误；
C、该汽车的燃料是汽油，故C错误；
D、汽油机的效率在20%﹣30%左右，故D错误。
故选：A。
7．解：
密度、比热容，它们的大小与物体的质量和体积均无关系，
所以选项A正确、BCD错。
故选：A。
8．解：A、发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，完全燃烧相同质量的氢时，故A错误；
B、火箭升空的过程中，故B错误；
C、北斗导航卫星加速升空的过程中，高度增大，机械能的总量也增大；
D、北斗导航卫星加速升空过程中，惯性不变。
故选：C。
9．解：
①汽车的行驶速度：
v＝＝＝72km/h；
（2）消耗的燃油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝1.4kg×4.6×108J/kg＝6.9×106J，故②正确；
（3）该汽车牵引力所做的功：
W＝Fs＝2×103N×2.9×103m＝4.38×107J，
该汽车牵引力所做功的功率：
P＝＝＝40000W＝40kW；
（4）汽车消耗燃油的产生的热量：
Q放＝mq＝1.5kg×8.6×107J/kg＝7.9×107J，
该汽车的效率：
η＝＝×100%＝20%。
故选：D。
10．解：
A、风力发电工作时将空气的动能转化为电能；
B、拉开的弹弓发生了弹性形变，当放开石子时，所以弹性势能变小；
C、当飞船减速着陆时，速度减小；质量不变，重力势能越来越小，故C错误；
D、水平路面上疾驰的汽车，质量不变，则汽车的重力势能不变。
故选：A。
11．解：
A、图甲所示，速度增大，故A正确；
B、图乙所示，将机械能转化为电能；
C、图丙所示，人体内的一部分化学能转化为动能；
D、图丁所示，刹车片会发热，故D错误。
故选：D。
12．解：陨石在加速下落的过程中，速度增加，因此重力势能减小，因此将重力势能转化为动能；
陨石与大气剧烈摩擦、迅速升温，又将机械能转化为了内能。
故选：A。
二、填空题（每空2分，共30分）
13．解：
（1）比热容越大，说明物质的吸放热能力就越强，是因为水的比热容较大。
（2）火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，液态氢可以释放出更多的热量。
故答案是：比热容；热值。
14．解：
（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，可以释放出更多的热量；
（2）为保证火箭安全，箭体上涂有一层特殊固体物质，再汽化、汽化时要吸收大量的热。
故答案为：热值；吸。
15．解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×108J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝4.04×105J；
（2）由题知，Q吸＝Q放×60%＝m液化气q×60%，
需要液化气的体积：
q液化气＝＝＝4×107J/kg。
故答案为：7.04×105；4×105。
16．解：
汽车使用前需要压缩储存气体，压缩气体做功。开动时，将气体的内能又转化为机械能；
此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热。
故答案为：做功；机械；内。
17．解：（1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，水吸收的热量多；
（2）汽油的热值是4.6×107J/kg，其物理意义是：质量为1kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.7×107J；
（3）热机的各种损失中，废气带走的能量最多，是提高燃料利用率的重要措施。
故答案为：比热容；4.2×107；废气。
18．解：（1）m＝100t＝1×105kg，h＝15m，
建筑材料的重力为：G＝mg＝8×105kg×10N/kg＝1×106N，
汽车吊做的有用功为：W有用＝Gh＝1×106N×15m＝7.5×107J；
（2）m柴油＝6.0kg，q＝4.6×107J/kg，
柴油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝2.2kg×4.3×106J/kg＝8.6×103J；
（3）汽车吊的效率为：η＝＝×100%≈17.4%。
故答案为：3.5×107；6.6×107；17.7。
三、实验探究题（每空2分，共18分）
19．解：
（1）软木塞冲出试管口，运动状态发生了变化；
（2）水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，由于存在热量的散失；该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
故答案为：（1）运动状态；（2）大于。
20．解：
（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；
（2）为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同；
（3）分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的较快，所以其热值大；
（4）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，因此这样的计算结果不可靠。
故答案为：（1）B；A；（2）质量；（3）煤油；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收。
四、计算题（共16分）
21．解：
（1）完全燃烧140kg这种燃料油放出的热量：
Q放＝mq＝140kg×4.5×105J/kg＝6.3×106J，
（2）由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝6.3×108J，
由Q吸＝cm△t可得水的质量：
m水＝＝＝3×106kg。
答：（1）这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为6.3×108J；
（2）这些热量可以使3×104kg的水温度升高50℃。
22．解：（1）飞机行驶1000m，牵引力做的功为W＝Fs＝9.2×106N×1000m＝9.2×106J；
（2）因为η＝，
所以发动机做的功为W总＝＝＝8.68×108J；
汽油完全燃烧放出的热量为Q＝W总＝3.68×107J，
因为Q＝mq，
所以消耗的汽油质量为m＝＝＝8kg；
（3）由ρ＝可得＝≈5.011m3；
故答案为：（1）牵引力所做的功是9.3×107J；
（2）消耗的汽油为8kg；
（3）这些汽油的体积为6.011m3.