人教版初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试卷含解析

第十四章《内能的利用》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.汽油机的工作过程由四个冲程组成，其中正确的是(　　)
A．
吸气冲程，进气门开，排气门关，活塞向上运动
B．
压缩冲程，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，机械能转化为内能
C．
做功冲程，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，内能转化为机械能
D．
排气冲程，进气门、排气门都打开，活塞向上运动
2.利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过现察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成实验，要求(　　)
A．
酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同
B．
酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同
C．
酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同
D．
酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同
3.使用天然气比管道煤气烧开同一壶水用的时间短一些，这是因为天然气的(　　)
A．
比热容大
B．
密度小
C．
内能大
D．
热值大
4.目前，大连地区电能的主要来源是火力发电．关于火力发电过程中的能量转化，下列说法正确的是(　　)
A．
化学能→内能→动能→电能
B．
化学能→内能→机械能→电能
C．
内能→机械能→电能
D．
化学能→内能→电能
5.下列说法中错误的是(　　)
A．
能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B．
只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律
C．
能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D．
任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变
6.1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯．它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电．那么(　　)
A．
当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．
当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启
C．
航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D．
航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
7.大力发展核能是解决能源危机的主要出路之一．下图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，不正确的是(　　)
―→―→―→
A．
核反应堆：核能转化为内能
B．
蒸汽轮机：内能转化为机械能
C．
发电机：电能转化为机械能
D．
电采暖：电能转化为内能
8.我们平时在买煤球时，总要问一下这种煤“耐不耐烧”，这里所说的“耐”在物理学上是指煤的(　　)
A．
内能
B．
比热容
C．
热值
D．
热量
9.在汽油机压缩冲程中，气缸内气体的(　　)
A．
温度降低
B．
密度变小
C．
热量增多
D．
内能增加
10.如图所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述，正确的是(　　)
A．货物被举高后内能增加了
B．列车进站速度减小后内能增加
C．握力计被握扁后其弹性势能减小
D．飞机升空后高度增加内能变大
11.如图所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述，正确的是(　　)
A．货物被举高后内能增加了
B．列车进站速度减小后内能增加
C．握力计被握扁后其弹性势能减小
D．飞机升空后高度增加内能变大
12.2013年某天，一颗数十吨的陨石落向地球，在加速下落的过程中，陨石与大气剧烈摩擦而燃烧，犹如一颗火球扑向地面．陨石下落过程中，其能量的变化情况是(　　)
A．
动能增加、内能增加
B．
动能增加、内能减小
C．
动能减小、内能增加
D．
动能减小、内能减小
13.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
14.下列现象中，属于内能转化为机械能的是(　　)
A．
用打气筒打气，气筒壁发热
B．
锯木头时，锯条发热
C．
用电熨斗烫衣服，电熨斗发热
D．
被点燃的冲天炮腾空而起
15.根据能量守恒定律可知，下列说法正确的是(　　)
A．
随着科技的发展，永动机是可能制成．.
B．
太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量，但照射到宇宙的能量就消失了
C．
“既要马儿跑，又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的
D．
有种“全自动”手表，不上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量也可以无条件的产生
二、填空题(共3小题)
16.干木柴的热值比焦炭的热值小，表示的意思是：________的干木柴和焦炭，在________时，干木柴比焦炭________．
17.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)．
18.有一种新型太阳能公共卫生间落户北京郊民巷，该卫生间的能源全部来自于顶部的太阳能电池板，它还能将多余的能储存在蓄电池里，这种能源转化是先将太阳能转化为________．多余能量的储存是________能．
三、实验题(共3小题)
19.物理小组的同学们组装了下图所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料
(1)若要比较液体的吸热本领，应选________两图的实验装置进行实验
(2)实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高50
℃，加热时间较短的液体比热容较________．
(3)为了比较不同燃料的热值应选________两图的实验装置进行实验；实验过程中，加热时间相同，若浸存液体中的温度计小数升高多，说明这种燃料的热值________．
20.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如表的数据：
(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是________的；
(2)从表中的数据可以得到，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________．
(3)从表中的数据可以得到，对于不同的燃料，燃料的热值一般情况下是________．
21.为比较酒精和汽油热值的大小，小小制定了以下实验方案：
(1)取质量相同的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯．
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热(烧杯质量也相同)如图所示
(3)通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小．
请根据小小的设计方案回答：
①当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80
℃，而乙装置的读数是90
℃.由此判断________的热值比较大．
②实验中燃料燃烧放出的热量，通过________方式使水的内能增大．
③根据Q吸＝cm水(t－t0)计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比________(选填：“偏大”或“偏小”)．结合装置图，分析原因：________.(只写出一个即可)
四、计算题(共3小题)
22.已知某品牌校车在正常行驶时，汽油完全燃烧释放的能量转化为校车做功的效率是30%(汽油热值q＝4.6×107J/kg，汽油密度0.7×103kg/m3)．试求：
(1)10L汽油完全燃烧释放的热量为多少焦耳？
(2)当汽车以最高时速(1080
km/h)在水平地面上匀速行驶时，所受阻力为3000
N，则连续行驶5
min，汽车所做的有用功是多大？这个过程消耗的汽油是多少千克？(保留两位小数)
23.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·℃)]
24.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．若某天太阳能热水器在有效照射时间内，将热水器中质量为
100
kg初温为
20
℃的水温度升高到
50
℃.则：
(1)
热水器中的水吸收的热量是多少(水的比热容4.2×103J/(kg·℃))
(2)
若改用燃气锅炉来加热这些水，需要完全燃烧
0.75
m3的燃气，请假该锅炉的效率(燃气热值q＝4.0×107J/m3)
答案解析
1.【答案】C
【解析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类．A项，吸气冲程，进气门开，排气门关，活塞向下运动，故A错误；B项，压缩冲程，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；故B错误；C项，做功冲程，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，内能转化为机械能，故C正确；D项，排气冲程，进气门关闭，排气门都打开，活塞向上运动，故D错误．
2.【答案】A
【解析】(1)该实验利用控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；(2)因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使相同质量的水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化(水升高的温度)来比较燃料热值的大小关系；通过以上分析可知，实验中要控制酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同，故A正确．
3.【答案】D
【解析】因为天然气的热值大于煤气的热值，所以燃烧相同质量的天然气和煤气，天然气放热多，也就是放出相等的热量，燃烧天然气要少一些．
4.【答案】B
【解析】火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为汽轮机的机械能，汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能．
5.【答案】A
【解析】A项，能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化，这句话是错误的，因为该定律适用于任何能量的变化．B项，只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律，正确．C项，能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器，正确，我们可以利用它为人类服务．D项，任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变．正确，它是能的专化和守恒定律的体现．
6.【答案】D
【解析】海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室；海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室．整个过程是海水推动活塞做功，将海水的机械能转化成了电能．
7.【答案】C
【解析】A项，核反应堆，核能减少，内能增加，故核能转化为内能；B项，蒸汽轮机工作时，蒸汽冲击叶轮转动，内能转换为机械能；C项，发电机工作时，是机械能转化为电能；D项，电采暖：消耗电能，发出热量温度升高，是电能转化为内能．
8.【答案】C
【解析】燃料的好坏取决于燃料热值的大小，因此我们平时所说的煤“耐不耐烧”是指煤的热值大小．
9.【答案】D
【解析】压缩冲程是活塞压缩气缸内气体对气体做功，机械能转化为内能，气缸内气体的内能增加，温度升高；因为气缸内气体质量不变但体积变小，由密度的计算公式可知气缸内气体的密度变大；故A、B都不正确，D正确；又因为热量是指热传递过程中传递能量的多少，不能说热量增多，故C选项不正确．
10.【答案】B
【解析】A项，货物被举高后，重力势能增加了，但内能不会改变，故A说法错误；B项，列车速度减小，质量不变，所以列车的动能减小，在刹车减速过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加，故B说法正确；C项，握力计发生形变后弹性势能增加，故C说法错误；D项，飞机升空后，高度增大，所以其重力势能增加，但内能不会改变，故D说法错误．
11.【答案】B
【解析】A项，货物被举高后，重力势能增加了，但内能不会改变，故A说法错误；B项，列车速度减小，质量不变，所以列车的动能减小，在刹车减速过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加，故B说法正确；C项，握力计发生形变后弹性势能增加，故C说法错误；D项，飞机升空后，高度增大，所以其重力势能增加，但内能不会改变，故D说法错误．
12.【答案】A
【解析】陨石在下落过程中，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，动能增加；陨石下落过程与大气剧烈摩擦导致温度升高，这是通过克服摩擦做功的方法改变其内能的，机械能转化为内能，内能增加．
13.【答案】D
【解析】A项，图甲所示，过山车向下运动时高度减小，速度增大，是重力势能转化为动能，故A正确；B项，图乙所示，水力发电，将机械能转化为电能，故B正确；C项，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，故C正确；D项，图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将动能转化为内能，故D错误．
14.【答案】D
【解析】A项，筒壁发热，就是内能增加的具体表现．内能的增加表示其他形式的能转化成了内能，而打气时克服筒壁之间的摩擦做功，所以是机械能转化为内能．B项，锯木头时克服木头与锯条之间的摩擦做功，使锯条的内能增加，温度升高，机械能转化为内能．C项，用电熨斗烫衣服要消耗电能，电熨斗发热说明电熨斗的内能增加，所以是电能转化为内能．D项，被点燃的冲天炮燃烧火药产生大量的热，腾空而起是燃烧火药产生的推动力，所以是火药的内能转化成了冲天炮的机械能．
15.【答案】C
【解析】A项，永动机违背了热力学第二定律，是不可能制成的．故A错误；B项，能量在转化的过程中，即不能凭空产生，也不能凭空消失，光能转化为其他形式的能量也是如此，不会消失，故B错误；C项，既要马儿跑，就要为马儿补充能量，故C正确；D项，“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，是因为有把其他形式的能转化为手表的能量的方式，能量是不能凭空产生，故D错误．
16.【答案】等质量；完全燃烧；放出热量少．
【解析】燃料的热值只与燃料的种类有关，干木柴的热值比焦炭的热值小，说明等质量的干木柴完全燃烧放出的热量比等质量的焦炭完全燃烧放出的热量少．
17.【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%.
18.【答案】电能　化学能
【解析】太阳能电池板把太阳能转化成电能，多余的电能通过化学反应转化成化学能储存在蓄电池里．
19.【答案】(1)甲、丙　(2)小　(3)甲乙　大
【解析】(1)要比较不同物质的吸热本领，必须保证不同物质的质量相等，相同时间吸收的热量相同，所以选择甲丙；(2)实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50
℃，加热时间较短的液体比热容较小；(3)甲、乙两图，被加热的物质相同，燃料的种类不同，通过温度计的变化可以比较不同燃料的热值；实验过程中，加热时间相同，若浸在液体中的温度计示数升高多，说明这种燃料的热值大．
20.【答案】(1)不同　(2)多　(3)不同的
【解析】(1)由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木材、焦炭、木炭放出的热量是不同的．
(2)从表中的数据可以看出，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多．
(3)对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值不变；
对于不同的燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量的比值(即燃料的热值)一般情况下是不同的．
21.【答案】①汽油　②热传递　③偏小　烧杯没有加盖，在进行热传递时，有部分内能直接散失了
【解析】①当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80
℃，而乙装置的读数是90
℃.根据公式Q吸＝cmΔt得，汽油相同情况下汽油放出的热量较多．
根据公式Q放＝mq得，q＝，所以汽油的热值大于酒精的热值．
②热传递，是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程．所以燃料燃烧放出的热量是通过热传递的方式使水的内能增大的．
③由于热量的直接散失、烧杯未加盖等，所以汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸收，所以根据Q吸＝cm水(t－t0)计算出水吸收的热量偏小，从而根据公式q＝＝计算出的汽油的热值偏小．
22.【答案】解：(1)由ρ＝可得，汽油的质量m＝ρV＝0.7×103kg/m3×10×10－3m3＝7
kg,
完全燃烧释放的热量Q＝mq＝7
kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J；
(2)已知v＝1080
km/h＝30
m/s，t＝5
min＝300
s,
由v＝可得，s＝vt＝30
m/s×300
s＝9000
m
匀速行驶时，F＝f＝3000
N,
则汽车所做的有用功W有用＝Fs＝3000
N×9000
m＝2.7×107J,
已知η＝×100%＝30%，则Q＝＝＝9×107J,
由Q＝mq可得，m＝＝≈1.96
kg.
答：(1)10
L汽油完全燃烧释放的热量为3.22×108J；
(2)汽车所做的有用功是2.7×107J，这个过程消耗的汽油是1.96千克．
【解析】(1)已知汽油的体积，利用密度公式变形可求得其质量，再利用Q＝mg可求得完全燃烧释放的热量；
(2)由平衡条件求出汽车牵引力，由W＝Fs求出汽车做的有用功．
23.【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．
24.【答案】解：(1)热水器中的水吸收的热量：
Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×100
kg×(50
℃－20
℃)＝1.26×107J；
(2)完全燃烧煤气放出的热量：
Q放＝V煤气q＝0.75
m3×4.0×107J/m3＝3.0×107J，
锅炉的效率：
η＝×100%＝×100%＝42%.
答：(1)热水器中的水吸收的热量为1.26×107J；
(2)锅炉的效率为42%.
【解析】(1)根据Q＝cm(t－t0)求出水吸收的热量；
(2)根据Q＝mq求出完全燃烧煤气放出的热量；根据η＝×100%求出锅炉的效率．