人教版九年级物理全一册 第十四章 内能的利用 单元测试题有答案.docx

人教版九年级物理全一册 第十四章 内能的利用 单元测试题有答案.docx

《人教版九年级物理全一册 第十四章 内能的利用 单元测试题有答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版九年级物理全一册 第十四章 内能的利用 单元测试题有答案.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教版九年级物理全一册第十四章内能的利用单元测试题有答案

人教版九年级物理全一册第十四章内能的利用单元测试题

（时间：

90分钟满分：

100分）

一、单选题（共12小题，每小题2分,共24分）

1.人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械－热机，下面这些机械中不属于热机的是（　　）

A．电动机B．柴油机C．汽油机D．蒸汽机

2.图中是汽油机上作的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（　　）

A．

B．

C．

D．

3.汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是（　　）

A．柴油B．汽油和空气C．汽油D．空气

4.单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，曲轴转过（　　）

A．720°B．180°C．150°D．90°

5.据中央电视台新闻联播报道，2016年7月，我国将发射全球首颗量子通信卫星．发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的（　　）

A．热值大B．比热容大C．密度大D．以上说法都不正确

6.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

7.四口之家分别单独使用不同种类的燃料时平均月消耗为：

木柴约200kg，烟煤约80kg，液化石油气约30kg，煤气约60kg，这四种燃料中哪一种燃料的热值最高（　　）

A．液化石油气B．煤气C．烟煤D．木柴

8.关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）

A．蒸汽机的效率通常高于喷气发动机

B．热机效率一定小于100%

C．汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源．目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，它们的效率达到100%

D．在完全无摩擦的道路上，汽车发动机可达到100%

9.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

10.生活中能量转化的实例很多．下列描述中，错误的是（　　）

A．摩擦生热是把机械能转化为内能

B．摩擦起电是把电能转化为机械能

C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能

D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能

11.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

B．能量转移和转化没有方向性

C．电取暧器辐射到房间里的热量可以再利用

D．汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车

12.如图是某科技馆的一台“永动机”．由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原．关于该“永动机”的说法正确的是（　　）

A．科技发展制造出了永动机B．转动会使水温升得更高

C．记忆合金是一种新型化合物D．水的内能转化为转轮的机械能

二、填空题（共14小题，共32分）

13.常见汽车的动力机械是内燃机．从能量转化的角度来看，内燃机是把________能转化为________能的机器．内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以________能的形式耗散掉．

14.如图所示，该汽油机的工作过程是________冲程，此冲程将_____转化为________能．

15.汽油机吸进汽缸的是________柴油机吸引汽缸的只有________，因此柴油机的压缩比较汽油机的压缩比例________，因而柴油机比汽油的效率________．

16.一台四冲程汽油机的转速为3000r/min，则4s内活塞往复________次，曲轴转动________周，对外做功________次，完成________个冲程．

17.氢的热值是1.4×108J/m3,5m3的氢完全燃烧一半，剩下一半的热值是________J/m3.火箭常采用氢作燃料是因为氢的________，在完全燃烧一样多的燃料时，可以获得更多的能量．

18.人在运动时就像热机一样，也需要消耗能量，例如小刚在某次骑行中身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量需要完全燃烧_________kg的干木柴才能得到（干木柴的热值为1.2×107J/kg）．

19.在一个标准大气压下做“探究水的沸腾”实验时，把初温为20℃质量为100g的水加热到沸腾，水至少需要吸收________J的热量．如果酒精完全燃烧所放出的热量有40%被水吸收，则需要________g酒精．（c水＝4.2×103J/（kg·℃），q酒＝3.0×107J/kg）

20.一位同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请你根据给出的信息，计算该内燃机的效率为________至________．

21.用管道天然气烧水时，将2kg水从20℃加热至100℃，用去燃气0.0336m3，已知家用燃气灶的效率为50%[c水＝1.2×103J/（kg·℃）]，则天然气的热值为________J/m3.

22.长春是汽车城，汽车的发动机是内燃机的一种．如图所示是一个内燃机的能流图，请根据图中的数据计算这个内燃机的效率是________．

23.山东沂蒙抽水蓄能电站已于2015年7月19日在我市境内开工建设．抽水蓄能电站原理示意图如图所示，它通过上下两个水库将水循环利用，不仅能像常规水电站一样发电，还能像水泵站那样抽水蓄能．抽水蓄能电站实现了________能和________能之间的相互转化．

24.汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和________（选填“增大”、“不变”或“缩小”）．散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车，这是因为能量的转移和转化具有________性．

25.永动机是________制造成功的（“可能”“不可能”），因为它违反了________定律．能量的转化和转移是有________的．

26.普通白炽灯正常工作时消耗的电能约有10%的转化为光能，其余90%因发热转化为________能．发光二极管（LED）的发光原理是电能直接转化为光能，几乎不发热，从而减小了电能损失，提高了电能转化为________能的效率，成为科技创新的重要领域之一．

三、实验题（共3小题，共13分）

27.在比较不同燃料热值的实验中，小明利用图示两套完全相同的实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片，同时点燃后对质量和初温相等的水加热，记录燃烧相同时间水升高的温度Δt.

（1）小明设计的方案存在明显的缺陷，请你帮他指出来．答：

________，理由是：

________.

（2）小华针对小明方案中的缺陷进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．答：

________.

（3）小华按正确方法进行实验，发现用酒精作为燃料的水升高的温度Δt1是用纸作为燃料水升高的温度Δt2的2倍．由此，她能否得出“酒精的热值是碎纸片的2倍”的结论．答：

________（能/不能）；简要说明理由________________．

28.如表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg.

为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，某同学设计了一个探究方案如下：

（1）实验时所选用燃料种类应________，质量应________．（选填“相同”或“不同”）

（2）若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了盛水容器相同，水的质量要相等外，你认为还应保持________相同．

（3）通过比较________，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．

29.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________．

四、计算题（共2小题，共23分）

30.（10分）一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为9.84×105Pa，若飞轮的转速是600r/min，效率为30%，求汽油机在一小时内要消耗多少汽油？

（汽油的燃烧值为4.6×107J/kg）

31.（13分）一辆小汽车以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶了6.9min，已知汽车的质量是1400kg，汽车受到的阻力是汽车重力的0.05倍，汽车在这段时间内消耗了0.63kg汽油，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，g取10N/kg，试求汽车发动机的：

（1）牵引力；

（2）功率；（3）效率．

五、阅读理解题（共1小题，共8分）

32.阅读短文，回答文后的问题．

发动机是汽车得动力源．汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程．汽油机的性能和汽缸排量有关．汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）．实际汽车往往采用多缸发动机．如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上．各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程．

（1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为________能．

（2）若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为________（用字母表示）．

（3）四缸发动机中2号汽缸在做功冲程时，3号汽缸所处的冲程是（　　）

A．吸B．压缩

C．做功D．排气

（4）写出一个四缸发动机的优点：

___________________________________________.

答案解析

1.【答案】A

【解析】蒸汽机、汽油机、柴油机都是利用热机工作的，工作过程中都是将内能转化为机械能．而电动机是利用电能转化成机械能的．

2.【答案】C

【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．A项，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意；B项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，符合题意；D项，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意．

3.【答案】B

【解析】四冲程汽油机的吸气冲程中，吸入的气缸的气体是汽油和空气的混合物．

4.【答案】A

【解析】汽油机，完成一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，所以转动720°.

5.【答案】A

【解析】发射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，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A正确．

6.【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．

7.【答案】A

【解析】四口之家使用燃料放出的热量是一定的，放出热量相同的条件下，根据公式：

q＝

可知，燃烧的质量越少，热值越大．由题意知，需要的液化石油气30kg，是最少的，故液化石油气的热值最大．

8.【答案】B

【解析】用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；A项，蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低；故A错误；B项，热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不会达到100%；故B正确；C项，目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，减少了污染，提高了效率，但效率不会达到100%；故C错误；D项，在完全无摩擦的道路上，汽车发动机的效率可以提高，但不可能达到100%；故D错误．

9.【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．

10.【答案】B

【解析】A项，摩擦生热是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A正确；B项，摩擦起电是电子的转移，可以把机械能转化为电能，故B错误；C项，电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；D项，燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能转化为内能，故D正确．

11.【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．

12.【答案】D

【解析】自然界中的能量是守恒，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性（如水只能从高处流向低处；热量只能从高温物体传向低温物体），所以无法制造“永动机”．由于能量的转化或转移具有方向性，如果不给它提供热水，消耗热能（或者如果热水变成了冷水），它也就不转了，因此永动机违背了能量守恒定律．

13.【答案】内　机械　内

【解析】内燃机是把内能转化为机械能的机器；热机效率较低，能量大部分以内能的形式散失掉了．

14.【答案】做功　内、机械

【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．

如图汽油机气缸中活塞向下运动，两个气阀都关闭，火花塞喷出电火花，是做功冲程；此冲程，燃气膨胀推动活塞做功，将内能转化成机械能．

15.【答案】汽油和空气的混合物　空气　大　高

【解析】

（1）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功．

（2）柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大；柴油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，点燃方式是压燃式．燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机的压缩比例更大、温度更高、做功更多，效率更高．

16.【答案】200　200　100　400

【解析】热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周．若飞轮转速是3000r/min＝50r/s，表示每秒飞轮转动50圈，故4s转动200圈，飞轮每转动1圈，活塞往复1次，故4s内活塞往复100次；曲轴转动200周；且飞轮每转动1圈，就完成两个冲程，故共做了200×2＝400个冲程，每四个冲程做功1次，故做功的次数是：

＝100，故做功100次．

17.【答案】1.4×108　热值大

【解析】氢的热值是1.4×108J/m3,5m3的氢完全燃烧一半，剩下一半的热值不变，仍为1.4×108J/m3；

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，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量．

18.【答案】0.55

【解析】因为干木柴完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，可以利用公式m＝

求质量．

干木柴的质量：

1．2×107J/kg.

19.【答案】3.36×104J　2.8

【解析】

（1）水吸收的热量

Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×0.1kg×（100℃－20℃）＝3.36×104J

（2）需要酒精的质量为：

∵Q吸＝Q放η

∴Q放＝

＝

＝8.4×104J

根据公式Q放＝mq得：

m＝

＝

＝0.0028kg＝2.8g

20.【答案】24%　30%

【解析】当损失的各种能量在总能量中占的百分比最大时，该内燃机的效率最低．即为：

100%－35%－32%－9%＝24%.

当损失的各种能量在总能量中占的百分比最小时，该内燃机的效率最高．即为：

100%－33%－30%－7%＝30%.

21.【答案】4×107J/m3

【解析】水吸收的热量：

Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃－20℃）＝6.72×105J；

根据η＝

可得：

ηQ放＝Q吸

即ηqv＝Q吸

50%×q×0.0336m3＝6.72×105J

q＝4×107J/m3.

22.【答案】40%

【解析】由图可知，汽油机转变为有用功的能量：

W有用＝1.2×105J,

燃料完全燃烧所释放的能量：

W总＝3×105J,

该汽油机的效率：

η＝

×100%＝

×100%＝40%.

23.【答案】机械　电

【解析】由图可知，把山顶水库的水放下来推动水轮机发电，即将水的机械能转化为电能；

同时，电动水泵还可以将山下水库的水抽到山顶水库，即消耗电能，将电能转化为水的机械能．故抽水蓄能电站实现了机械能和电能之间的相互转化．

24.【答案】不变　方向

【解析】据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车，这是因为能量的转移和转化具有方向性．

25.【答案】不可能　能量守恒　方向性

【解析】根据能量守恒定律可知，能量不会凭空产生，也不会凭空消灭，只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一物体，但是能在转化的过程中要有一定的消耗，故永动机是不可能制造成功的，因为它违反了能量守恒定律．能量的转化和转移是有方向性的．

26.【答案】内　光

【解析】因为白炽灯工作时，是将电能转化为光能和内能，因此普通白炽灯正常工作时消耗的电能约有10%的转化为光能，其余90%因发热转化为了内能．

发光二极管（LED）的发光原理是电能直接转化为光能，由于发光二极管（LED）几乎不发热，从而减小了电能损失，提高了电能转化为光能的效率，成为科技创新的重要领域之一．

27.【答案】

（1）不应比较相同时间内水升高的温度；不同燃料燃烧速度不一定相同，相同时间内消耗燃料质量不一定相等　

（2）比较燃料完全燃尽后水升高的温度　（3）不能　两种燃料释放的热量不可能完全被水吸收

【解析】

（1）实验应燃烧相等质量的酒精与纸，比较水升高的温度，然后比较酒精与纸的热值大小，而不是用酒精与纸对水加热，比较相同时间内水升高的温度比较酒精与纸的热值大小；

（2）由

（1）可知，实验时应：

比较相同质量的酒精与纸完全燃尽后水升高的温度，根据水升高的温度比较酒精与纸的热值大小；

（3）用酒精与纸对水加热时，两种燃料释放的热量不可能完全被水吸收，不能根据水升高的温度直接得出酒精的热值是纸的热值的两倍的结论．

28.【答案】

（1）不同　相同　

（2）燃料的燃烧装置　（3）水升高的温度

【解析】探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，应当选用不同的物质，实验中应用控制变量法，保证物质的质量相同．由Q＝qm公式可判断，哪种物质放出的热量多，升高的温度高的热值就大．

（1）探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，就应该选择种类不同，质量相同；

（2）若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等外，还应使燃料在同一装置内燃烧．

（3）通过比较水温升高的多少，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．

29.【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．

30.【答案】解：

发动机做功一次所做的功：

W＝Fs＝pSL＝9.84×105Pa×5×10－3m2×0.25m＝1230J,

汽油机在一小时内做的总功：

W总＝60×300×1230J＝2.214×107J,

发动机做功的平均功率：

p＝

＝

＝6150W；

∵η＝

∴汽油完全燃烧放出的总能量：

Q＝

＝

＝7.38×107J,

∵Q＝mq

∴完全燃烧汽油的质量：

m＝

＝

≈1.60kg.

答：

汽油机在一小时内要消耗1.60kg的汽油．

【解析】飞轮的转速是600r/min，意思是飞轮1min转600r，对外做功300次；

根据W＝Fs和p＝

可得出W＝Fs＝pSL求出发动机做的功，再求出1min做的总功，根据p＝

求出功率；

求出汽油机工作一小时做的功，根据η＝求出燃烧汽油放出的热量，根据Q＝mq求出汽油的质量．

31.【答案】解：

（1）汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的阻力：

f＝0.05G＝0.05mg＝0.05×1400kg×10N/kg＝700N,

因汽车匀速行驶时阻力和牵引力是一对平衡力，

所以，发动机的牵引力：

F＝f＝700N；

（2）汽车行驶的速度：

v＝108km/h＝30m/s,

汽车发动机的功率：

P＝Fv＝700N×30m/s＝21000W＝21kW；

（3）由p＝

可得，发动机做的功：

W＝Pt＝21000W×6.9×60s＝8.694×106J,

汽油完全燃烧释放的热量：

Q放＝m′q＝0.63kg×4.6×107J/kg＝2.898×107J,

汽车发动机的效率：

η＝

×100%＝

×100%＝30%.

答：

（1）汽车发动机的牵引力为700N；

（2）汽车发动机的功率为21kW；

（3）汽车发动机的效率为30%.

【解析】

（1）根据f＝0.05G求出汽车受到的阻力，汽车匀速行驶时阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等；

（2）知道汽车牵引力的大小和行驶的速度，根据p＝

＝

＝Fv求出汽车发动机的功率；

（3）根据W＝Pt求出发动机做的功，根据Q放＝mq求出燃料完全燃烧释放的热量，利用η＝