2021-2022学年人教版物理九年级单元达标测试 第十四章 内能的利用 附答案

第十四章
内能的利用
一、单项选择题（共8小题；共32分）
1.
目前，市区里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，不断地冲击墙壁打出圆孔，如图，冲击钻在工作过程中，关于其能量转化正确的是
?
A.
内能转化为机械能
B.
内能转化为电能
C.
只有机械能和内能的转化
D.
有电能、机械能和内能的转化
2.
根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是
?
A.
孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
B.
电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C.
出膛的子弹射穿木板，运动速度不变
D.
两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，维继续冲上右斜面
3.
已知
无烟煤的热值是
，则
无烟煤不完全燃烧时的热值是
?
A.
等于
B.
大于
且小于
C.
等于
D.
小于
4.
柴油机的压缩冲程中，活塞刚开始向上运动时，汽缸内被压缩的是
?
A.
空气
B.
雾状柴油
C.
空气和柴油的混合物
D.
空气和汽油的混合物
5.
如图所示是我国自主研制、世界上最大的水陆两栖飞机“鲲龙
”。下列说法正确的是
?
A.
飞机加速起飞时，它的动能不变
B.
飞机的发动机工作时，将内能转化为机械能
C.
机身采用密度小的锂铝合金制作，是为了增大飞机质量
D.
飞机是利用流体流速大的位置压强大来获得升力的
6.
年
月
日，我国“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，开始在火星表面巡视探测，举世瞩目，如图所示。关于“祝融号”火星车，下列描述正确的是
?
A.
到达火星的“祝融号”火星车质量变小了
B.
车轮做得比较宽大，是为了增大对火星表面的压强
C.
通过电磁波向地球发回探测信息的速度是
D.
所用的太阳能电池板是将可再生能源太阳能转化为电能
7.
小明通过阅读说明书了解到某型号汽油机运行时废气带走的能量占
，则它的热机效率可能为
?
A.
B.
C.
D.
8.
如图，是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.
酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B.
酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C.
试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D.
橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
二、填空题（共5小题；每空2分，共22分）
9.
世界上最早的热机是
世纪发明的
?，它的出现导致了第一次工业革命。
世纪人们又发明了一种热机叫
?，它的工作特点是燃料在汽缸内直接燃烧，产生高温高压的燃气推动活塞做功。
10.
如图所示，将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起，闭合开关后两电动机一起转动，小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是
?（选填“甲”或“乙”）电动机。该过程中能量转化是电能
?
能
电能，最终转化为内能和光能。
11.
传说我国著名的工匠鲁班发明了一只木鸢，这种木鸢可以载人飞行到很远的地方，即使是现在，如果没有电池、燃油等动力，这也令人难以置信。小张在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去。你认为这个设计方案
?（选填“可行”或“不可行”），理由是
?。
12.
当前治理环境污染，迫在眉睫。充分利用燃料，减少尾气排放，有利于提高空气质量，燃料燃烧充分时，
?（选填“能”或“不能”）增大燃料的热值；在热机损失的能量中，
?所占的比例最大；增加热机的工作时间
?（选填“能”或“不能”）提高热机的效率。
13.
人们利用内能的主要途径是加热和做功。日常生活中生火做饭是通过
?的方式来利用内能的，而内燃机是通过
?来利用内能的。
三、简答题（共3小题；14，15题各8分，16题10分，共26分）
14.
世界上最早的永动机概念是法国人亨内考在十三世纪提出来的，如图所示，亨内考认为，右边的球要比左边的离轴更远，这样右边产生的力就会更大，这样一来该装置就会不停的沿着顺时针转动。他的想法能实现吗?并说明你判断的依据。
15.
生活中有时通过加强热传递直接利用内能，有时又通过阻碍热传递防止内能转移。请你各举两个实例。
16.
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。
（）请你根据调査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。
（）要减少空气带走的热量，可以采用什么办法?
四、计算题（共2小题；17题12分，18题8分，共20分）
17.
在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有
、质量为
的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精
。【水的比热容为
，酒精的热值为
】求：
（1）水吸收的热量是多少。
（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。
（3）科学研究表明：
的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收
的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了
，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
18.
英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源。攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内有
的水，在阳光照射下，水的温度升高了
，已知
，
求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全烧多少煤气放出的热量。（）
答案
1.
D
【解析】当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。
2.
D
【解析】机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会默默地走了几十年，A错；在电水壶的使用过程中，消耗了电能，转化为内能，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，B错；子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，在射穿木板的过程中由于摩擦生热会使子弹动能减小，它的速度减慢，C错；两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，将动能转化为重力势能，D正确。
3.
C
【解析】热值是燃料的一种特性，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃料是否燃烧、是否完全燃烧无关，则
无烟煤不完全燃烧时的热值还是
，A、B、D错误，C
正确。故选C。
4.
A
5.
B
6.
D
7.
D
【解析】内燃机运行时会有各种能量损耗，如汽缸散热损失，废气带走的能量，摩擦等机械损耗，由于题目中只有废气带走的能量占
，其他能量损耗未知，所以用来做有用功的那部分能量远小于
，而热机效率为用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，因此它的热机效率应小于
。
8.
C
【解析】燃料的热值仅与燃料的种类有关，燃料的质量无关，故A错误；
酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分，被试管吸收一部分，所以酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收，故B错误；
加热过程中，通过热传递的方式增加水的内能，故C正确。
塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故D错误。
9.
蒸汽机；内燃机
10.
甲；机械
【解析】闭合开关，电源与乙电动机接通，电流通过乙电动机，乙电动机转动，将电能转化为机械能，其原理是通电导体在磁场中受力而运动；乙电动机带动甲电动机一起转动，甲电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时甲电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象。整个过程中能量转化是电能
机械能
电能，最终转化为小灯泡的内能和光能。
11.
不可行；违背了能量守恒定律
【解析】题中设想的能量转化过程是这样的：电能
机械能
电能
机械能，根据能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，所以上述能量转化中均应是守恒的，在转化的过程中，由于有能量的散失，所以水的机械能不可能完全转化为电能，电能也不可能完全转化为水的机械能，所以不能循环下去。
12.
不能；废气带走的热量；不能
【解析】燃料充分燃烧可以提高利用率，但是不能增大热值；减少废气带走的热量是提高燃料利用率的最好办法，因为废气带走的热量在热机损失的能量中占比最大；热机工作时间长，消耗的燃料会较多，但是不能提高热机的效率。
13.
加热；做功
14.
不能实现。因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移过程中，能量的总量保持不变，而该永动机违反了能量守恒定律，故不能实现。
15.
煮好的鸡蛋要迅速凉下来，可以把鸡蛋直接放入冷水中浸泡，加快热传递，使鸡蛋的内能减小，温度降低。冬天，用热水袋暖手时，可以用手直接捂住热水袋，加快热传递，使手的内能增加，温度升高。
把金属汤勺放在热汤中，一会儿后用手摸勺柄会感到烫手。所以汤勺的勺柄通常是用橡胶、木头或陶瓷做成的，阻碍热传递，防止内能转移。保温杯的杯壁是双层的，不利于传热，可以阻碍热传递，防止内能转移。冬天穿的羽绒服，不利于传热，可以阻碍身体的热向外传递，防止内能转移。
16.
（）锅炉效率低的原因：锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全；锅炉周围的温度很高说明向周围散失的热量太多。改进措施：加大送风量，将煤块磨成煤粉，使煤在炉堂内尽可能燃烧完全。
（）在锅炉的外围包裹一层不易散热的材料，减少热量散失。
17.
（1）
【解析】一个标准大气压下水的沸点为
，即需将水加热至
，水吸收的热量
。
??????（2）
【解析】
酒精完全燃烧释放的热量
；酒精灯烧水的热效率
。
??????（3）
【解析】
的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收
的热量，则
的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量
。
18.
（1）
??????（2）
第1页（共7
页）