1、人教版九年级全一册物理第十四章 内能的利用 单元检测试卷 (45分钟100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1.(2018巴中中考)在内燃机的四个冲程中，如图所示的是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2.(2019临河区质检)“可燃冰”作为新型能源，在同等条件下，完全燃烧放出的热量能达到煤气的数十倍，这表示“可燃冰”的()A.热值很大B.温度很高C.热量很大D.比热容很大3.关于q=的理解，下列说法中正确的是()A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B.若燃料燃烧不充分，部分能源将浪费掉，热值将减小C.当燃料未燃烧时，其热值为零D.某种燃料的热值大小与是否
2、充分燃烧无关4.为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是 ()A.让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全B.在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦D.尽量增加热机的工作时间5.用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是()A.水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同D.软木塞的机械能守恒6.关于热机，下列说法正确的是()A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B.柴油机在吸气冲程中，将空气吸入汽缸C.汽油
3、机在做功冲程中，进气门关闭、排气门打开D.汽油机在做功冲程中，是把机械能转化为内能7.如图中有关能量转化说法正确的是()A.甲与丙都是内能转化为机械能B.乙是把机械能转化为内能，内能在减少C.甲与丁都是内能转化为机械能D.甲是把机械能转化为内能，内能在增加8.(2018成都中考)小李家使用的燃气热水器，将30 kg的水从20 加热到45 ，消耗了0.15 m3的天然气。已知水的比热容为4.2103J/(kg)，天然气的热值为4107 J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是 ()A.水吸收的热量与水的末温成正比B.水吸收的热量是3.15105 JC.热水器的能量转化效率是52.5%
4、D.热水器的能量转化效率与环境温度无关9.下列有关物体热量、内能、比热容、燃料热值的说法中，正确的是 ()A.热量传递可以发生在同一物体的不同部分之间B.物体的内能越大，温度越高C.比热容与质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少、状态变化都无关D.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多10.有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是()A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B.能量守恒定律只适用于能量转化过程C.“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律D.根据能量守恒定律，自然界中的能量总和不变二、填空题(本题共8小题，每空1分，共20分)11.(2019惠州质检)有一种新式的汽油
5、机，它在吸气冲程只吸入空气，而在火花塞点火前喷入汽油，喷入汽油量和吸入空气量由电子系统控制，这种汽油机又称电喷机，与传统的汽油机相比，燃烧更充分，从而使它的效率更，对大气污染更 。12.(2019沈阳沈河区质检)如图所示是小明用气球制作的“愤怒的小鸟”，吹气后用手捏住气球的吹气口，当把手松开时，气体就会从吹气口喷出，“小鸟”快速地飞向前方，这一过程是 能转化为机械能，该过程与四冲程内燃机的 冲程所发生的能量转化相同。13.如图所示为“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油燃烧过程中，其热值大小 (选填“增大”“减小”或“不变”)；燃气对火箭做功，燃气的内能会
6、(选填“增大”“减小”或“不变”)。14.(2018南充中考)某台汽油机飞轮的转速为1800 r/min，在1 s内，汽油机完成了 个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500 g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 J。(q汽油=4.6107 J/kg)15.如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。(1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 的方式改变水的内能。(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这个过程把内能转化为能。 16.科学家发明
7、了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度(选填“升高”“降低”或“不变”)，其内能(选填“增大”“减小”或“不变”)，这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是 冲程。17.如图是一款风光互补路灯的照片，它头顶的风力发电机能将风能转化为电能，其肩上太阳能电池板能将 转化为电能。在一定时间内，太阳光辐射在该太阳能电池板上的能量为1.68106 J，若这些能量全部被水吸收，在一个标准大气压下，能将 kg
8、水从20 加热到沸腾。c水=4.2103 J/(kg)18.(1)汽车发动机一般是汽油机，它把燃料燃烧放出的能转化为机械能，完全燃烧0.1 kg的汽油能够获得 J的能量。(汽油的热值为4.6107 J/kg) (2)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的较大的特点。图中是汽油机工作时的能量流向图，则其热机效率表示为=。三、简答题(本题共2小题，共12分)19.(6分)如图所示的网球掉到地上会跳起，但是越跳越低，试回答下面两个问题：(1)网球从高处下落、触地变形、恢复形状反弹的三个连续过程中，机械能分别是怎么转化的？(2)从能量转化角度分析网球为什么会越跳越低？20.(6分)南
9、昌地铁1号线已正式载客运营。地铁进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么？ 四、实验探究题(18分)21.(2019晋江期中)如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量也相同。 (1)实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是 (选填“自下而上”或“自上而下”)。(2)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 比较 比较两种燃料的热值大小。(3)比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，实验中不同物质吸收热量的多少是通过 来反映的。(4)小华在实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量，并
10、由记录的数据，利用公式 计算出了液体吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料1和燃料2的热值，你认为他的计算结果 (选填“可靠”或“不可靠”)理由是 。五、计算题(10分)22.(2019新乡期末)习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山。”为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500 kg温度从20 升高到100 的水，需要用煤20 kg，请计算回答：q煤=3107 J/kg，q天然气=3.6107 J/m3、c水=4.2103 J/(kg)求：(1)水吸收的热量。(2)锅炉的效率。(3)改造后，烧开同样的水
11、需要用多少m3天然气。(4)请你运用所学知识，举出一项燃煤的危害。参考答案1.C本题考查内燃机冲程的判断。由图知，内燃机的两个气阀均关闭，活塞向下运动，故是做功冲程。2.A本题考查热值相关应用。质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量能达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大，故A正确。3.D本题考查对热值的理解。热值在数值上等于质量为1 kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，与燃烧程度无关；热值的大小只与燃料的种类有关。4.D本题考查热机的效率问题。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。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。使燃料充分燃烧
12、、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。故A、B、C正确；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，故D错误。5.B本题考查热机的原理。软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减小，软木塞的机械能增加，这一过程与热机的做功冲程能量转化相同。6.B本题考查热机相关知识。A选项，汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，A错误；B选项，吸气冲程，柴油机只吸入空气，B正确；C选项，汽油机在做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，C错误；D选项，汽油机在做功冲程中，是内能转化为机械能，D错误。7
13、.A本题考查能量的转化。图甲：对试管内的水加热，温度升高，内能增大，当内能增大到一定程度，就把塞子推出去，内能转化成机械能；图乙：活塞压缩乙醚做功，使其内能增大，机械能转化成内能；图丙：做功冲程，压缩冲程末瞬间燃烧，产生高温高压燃气，燃气向下推动活塞做功，内能转化成机械能；图丁：压缩冲程，对气体做功，气体内能增加，将机械能转化为内能。8.C本题考查热量以及能量转化效率。A选项，由Q吸=cm(t-t0)可知，水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比，A错误；B选项，水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)30 kg(45 -20 )=3.15106 J，故B错误；C选项，
14、天然气放出的热量：Q放=V天然气q=0.15 m34107 J/m3=6106 J；热水器的能量转化效率：=100%= 100%=52.5%，故C正确；D选项，热水器的能量转化效率与环境温度有关，因为环境温度越低，加热的时间越长，其散失的热量越多，则热水器的能量转化效率越低，故D错误。9.A本题考查比热容、内能等相关知识。热传递的条件是存在温度差，故热量传递可以发生在同一物体的不同部分之间，故A正确；物体的内能与物体的质量和温度都有关系，内能大，温度不一定高，故B错误；比热容的大小与物质的状态有关，比如水和冰的比热容是不同的，故C错误；燃烧时放出的热量与燃料的热值、质量和燃烧情况有关，故D错误
15、。10.D本题考查能量的转化和守恒的相关知识。能量守恒定律适用于所有的能量转化和转移过程，在能量的转化和转移过程中，能量的总量保持不变。11.【解析】本题考查对汽油机的相关认识。新式的汽油机在吸气冲程只吸入空气，而在火花塞点火前喷入汽油，与传统的汽油机相比，燃烧更充分，将更多内能转化为机械能，热机效率提高，对大气污染更小。答案：高小 12.【解析】本题考查能量的转换。吹气后用手捏住气球的吹气口，当把手松开时，气球内的气体向外喷出，对外做功，气体的内能转化为气球的机械能，与四冲程内燃机的做功冲程所发生的能量转化相同。答案：内做功13.【解析】本题考查热值和内能的变化。热值是燃料的一种特性，只与燃
16、料的种类有关，故煤油燃烧过程中，其热值大小不变；燃气对火箭做功，燃气的内能会减小。答案：不变减小14.【解析】本题考查内燃机的工作特点和热值计算。汽油机的一个工作循环有四个冲程，飞轮转2圈；若飞轮的转速为1 800 r/min，则飞轮每秒钟转=30圈，完成15个工作循环；放出的热量为Q=mq汽油=0.5 kg4.6107 J/kg=2.3107 J。答案：152.310715.【解析】本题考查内能和能量的转化。(1)蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能，这是通过热传递的方式改变水的内能。(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，此过程中，蒸汽的内能转化为船的机械能。答案：
17、(1)热传递(2)机械16.【解析】本题考查内燃机的冲程。向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成水蒸气，内能增加温度升高，体积膨胀推动活塞做功，水蒸气的内能转化为机械能，内能减小，温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率；第六冲程是这个循环的最后一个冲程，是排气冲程。答案：降低减小效率排气17.【解析】本题考查能的转化及热量的计算。太阳能电池板的作用是将光能(太阳能)转化为电能；水的质量为m=5 kg。答案：光能(太阳能)518.【解析】本题考查热机的效率。(1)汽车发动机把燃料燃烧放出的内能转化为机械能；完全燃烧0.1 kg的汽油能够获得的能量：Q放=mq=0.1
18、kg4.6107 J/kg=4.6106 J。(2)因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机常用循环流动的水来帮助散热；由图可知，该内燃机的效率：=。答案：(1)内4.6106(2)比热容19.(1)网球从高处下落时，重力势能转化为动能；触地变形的过程，动能转化为弹性势能；恢复形状反弹的过程，弹性势能转化为动能。(2)网球在弹跳过程中，机械能不断转化为内能而逐渐损耗，所以网球会越跳越低，最后停止跳动。20. 解：本题考查能量的转化。动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度，质量越大
19、，高度越高，重力势能越大。在能量转化中是减小的能转化为增大的能。答：车进站时的部分动能转化为重力势能，减少因刹车损耗的机械能；车出站时储存的重力势能又转化为动能，起到节能作用21.【解析】本题考查探究燃料热值和物质的比热容。(1)为了顺利完成实验，安装实验器材应由下而上安装。(2)为了探究热值大小，要选用不同燃料，加热同一种液体而且质量相同，通过液体升高的温度(或温度计的示数变化)反映吸热多少，从而判断热值大小，故选甲和乙两图进行实验。(3)为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同燃料，加热不同的液体，而且液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间来反映物质吸热的多少，是物理学习中常用的转换法
20、，故选择甲和丙两图进行实验。(4)利用公式Q吸=cmt计算液体吸收热量实验中，燃料不可能完全燃烧、热量部分散失掉、部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以燃料燃烧放出的热量不可能完全被吸收，故计算结果不准确。答案：(1)自下而上 (2)甲和乙液体吸热升高的温度(或温度计的示数变化)(3)甲和丙加热的时间(4)Q吸=cmt不可靠燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收(或加热时存在热损失)22. 解：(1)水吸收的热量：Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103 J/(kg)500 kg(100 -20 )=1.68108 J。(2)20 kg煤完全燃烧放出的热量：Q放=m煤q煤=20 kg3107
21、J/kg=6108 J，则锅炉的效率：=100%=100%=28%(3)由于锅炉的热效率不变，水吸收的热量不变，所以燃料燃烧放出的热量不变，则天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Q放=6108 J，由Q=Vq得，烧开同样的水需要天然气的体积：V=16.7 m3(4)煤燃烧时除产生大量颗粒物(包括一次PM2.5)外，还会产生二氧化硫、氮氧化物、烃类等有害气体，这些气态污染物在大气中又会发生一系列化学反应生成二次PM2.5等，对环境危害很大。答：(1)水吸收的热量为1.68108 J。(2)锅炉的效率为28%。(3)改造后，烧开同样的水需要用16.7 m3天然气。(4)产生大量的粉尘和有害气体，污染环境等。第 15 页 共 15 页
