九年级物理全册第十四章内能的利用综合测试题（附答案新人教版）

1 第十四章综合测试题 时间：45 分钟　　满分：100 分 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、单项选择题(每小题 3 分，共 30 分) 1．(2018·淄博)关于热和能，正确的说法是(B) A．热传递过程中，内能大的物体放出热量 B．热机做功冲程中，内能转化为机械能 C．物体内能减少，温度一定降低 D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 2．如图所示为汽油机工作过程的示意图，按照吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气 冲程的顺序排列，正确的是(D) A．甲乙丁丙 B．甲丁乙丙 C．甲丙丁乙 D．甲丁丙乙 3．(2018·兰州)下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是(C) A．热机效率越高，所做的有用功就越多 B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气 C．一个工作循环对外做功一次 D．压缩冲程中将内能转化为机械能 4．如图所示，用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(C) 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 5．下列热现象的说法中正确的是(C) A．沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容小 B．汽油机压缩冲程把内能转化为机械能 C．火箭用氢作燃料主要是因为氢的热值高 D．冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能 6．关于热机，下列说法错误的是(C) A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率 B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量，可以大大提高热机效率 C．通过技术改进，热机效率可达 100% D．火箭发动机属于热机 7．小军同学发现爸爸有一个燃气打火机，只要用大拇指压一下打火机上的按钮，就会2 形成火花放电，从而点燃可燃气体。为什么手一压就会产生电火花呢？小军同学查了一下资 料，知道了这是一种叫做压电陶瓷的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一 定的电压，这种现象称为压电效应。手压打火机按钮时会产生 10 kV～20 kV 的高电压。在上 述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是(A) A．机械能转化为电能 B．内能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．化学能转化为电能 8．下列有关能量转化和守恒的说法正确的是(D) A．用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能 B．氢氧化钠与盐酸反应是放热反应，该反应将内能转化为化学能 C．植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生 D．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律 9．某四冲程内燃机的飞轮转速为 3600 r/min，则在每秒钟内(C) A．曲轴转 120 转 B．对外做功 60 次 C．完成 120 个冲程 D．完成 60 个工作循环 10．有甲、乙两台汽油机，甲的效率与乙的效率之比是 5∶4，相同时间内甲做的有用 功是乙做的有用功的 2 倍，则在相同的时间内，甲、乙两台汽油机消耗的汽油质量之比为(C) A．5∶2 B．2∶5 C．8∶5 D．5∶8 二、填空题(每空 1 分，共 19 分) 11．3.0×107 J/kg、2.4×103 J/(kg·℃)是表示酒精特征的两个物理量，它们依次表 示的是酒精的热值和比热容。 12．如图所示是道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”)，该机械利用压缩气体推 动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将内能转化为机械能。若其机械效率是 40%，则 完全燃烧 50 kg 柴油对外做的有用功是 8.6×108J(柴油的热值是 4.3×107 J/kg)。 ,第 12 题图)　　　　 ,第 13 题图)　　　　 ,第 17 题图) 13．如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空， 这是为了减少散热。注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。这一过程中 瓶内气体的内能转化为软木塞的机械能。汽油机的做功冲程也发生同样的能量转化。 14．走近加油站，会闻到一股汽油味，这是因为汽油分子在不停地做无规则运动；完全 燃烧 10 kg 汽油可以放出 4.6×108J 的热量(汽油的热值为 4.6×107 J/kg)；汽油机是把内能 转化为机械能的动力设备。 15．随着人们物质生活水平的逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化。沼气灶和液 化气灶等灶具已走进家庭，液化气与煤相比，热学方面突出的优点是热效率高；环保方面突 出的优点是污染少。若要将 2.5 kg、初温为 20 ℃的水加热到 80 ℃，至少需要燃烧 0.0126m3 液化气。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q 液化气＝5.0×107 J/m3]3 16．(2018·连云港)天然气热水器将 40 kg 的水由 22 ℃加热到 42 ℃，水的内能增加了 3.36×106J，水的内能增加是通过热传递方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有 84%被水 吸收，需要消耗 0.1kg 的天然气。[已知 c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q 天然气＝4×107 J/kg] 17．如图所示，是 A、B 两种燃料完全燃烧释放的热量 Q 与其质量 m 的关系图，从图中 可看出 A 燃料的热值小于(选填“大于”“小于”或“等于”)B 燃料的热值。在一个标准大 气压下，若一定质量的 B 燃料完全燃烧释放的热量为 4.9×106 J，其中有 60%的热量被质量 为 10 kg、初始温度为 38 ℃的水吸收，则水的温度将升高62℃。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 三、简答题(7 分) 18．唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，表明我国的水资源丰富。 水能的利用，在我国得到了很好的发展。三峡水电站是我国利用水能的最大工程项目。下面 是利用水能来发电的水电站示意图，请简要回答有关水电站的下列问题。 (1)从能量转化的角度说明水电站的工作原理。 (2)建设水电站选址时，从能量利用角度来看，将选择图甲所示 A 址还是选择图乙所示 B 址？请说明理由。 解：(1)水的机械能转化为电能 (2)选择图乙中 B 址，因为水的质量一定时，高度差越大，贮存的重力势能越大，能量 转化较多，发电量较大 四、实验探究题(第 19 题 6 分，第 20 题 14 分，共 20 分) 19．某物理小组的同学在社会实践活动中， 通过实际调查和网上查询， 绘制了一辆某 种普通型号轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图， 请你参与讨论有关问题。 (1)根据图中的能量流向，说明该轿车行驶时有哪几方面能量损耗：克服摩擦做功、散 热损耗、 排放废气损耗、 燃料损耗。 (2)若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”， 由图中提供的数据可得， 该轿车的能量转化效率为 12.7%。(精确至 0.1%) (3)为减少汽车行驶中的能量损耗， 写出一条建议。(不作解释) 参考建议：给机器加润滑油，改进油箱的密闭性；对排放的尾气进行收集再利用等。 20．为了探究燃料燃烧时放出的热量的多少是否与燃料的种类有关，小华同学设计了一 个探究的方案。4 (1)你认为小华同学在实验时所选用的燃料种类应该不同，质量应该相同。(均选填“相 同”或“不同”) (2)若燃料放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等以外，你认为还应该 控制不变的因素是水的初温。 (3)通过比较燃料燃烧完毕时两支温度计的示数可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的 种类有关。 (4)为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图甲、乙所示的装置进行实验： 他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水 的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。 　 　　　温度 燃料　　　 加热前 水温/℃ a.加热后 　水温/℃ 10 g 酒精 b.10 g 碎纸片 ①小明设计了一张记录实验数据的表格，其中 a、b 两项内容漏写了，请你帮他补充完 整。 ②实验后小明根据实验数据利用公式 Q＝cmΔt 算出了水吸收的热量，结合“10 g 酒精” 这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠，请说明理由：不可靠，酒精完全 燃烧放出的热量不能完全被水吸收。 五、计算题(每小题 12 分，共 24 分) 21．燃气灶烧水时，把质量为 2 kg、初温为 20 ℃的水加热到 100 ℃，共燃烧了 0.02 m3 天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为 4.2×103 J/( kg·℃)，天然气的热值为 8.4×107 J/m3。求： (1)水吸收的热量。 (2)天然气完全燃烧放出的热量。 (3)燃气灶烧水时的效率。 解：(1)水吸收的热量 Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×10 3 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6.72×105 J (2)天然气完全燃烧放出的热量 Q 吸＝qV＝8.4×107 J/m3×2×10－2 m3＝1.68×106 J (3)燃气灶烧水时的效率η＝ Q吸 Q放×100%＝ 6.72 × 105 J 1.68 × 106 J×100%＝40% 22．(2018·十堰)小天爸爸新买了一辆厢式小货车。为了了解车辆的性能，小天收集了 一些数据填在下表中。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶 100km，货车受到的阻 力是车重的 1 10。那么在此过程中：(g 取 10 N/kg) (1)该货车牵引力是多少？牵引力所做的功是多少？ (2)燃油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)该货车发动机的效率是多少？ 品牌型号 ×× 外型尺寸 5×1.9×2.3 (m3) 变速箱 A85 空车质量 1.5 t 最高车速 120 km/h 满载时载货量 2.5 t 空载百公里油耗 12 L 燃油密度 0.8×103 kg/m35 满载百公里油耗 20 L 燃油热值 5×107 J/kg 解：(1)满载货物的货车的总质量 m＝m 车＋m 货＝1.5 t＋2.5 t＝4 t＝4×103 kg，货车 的总重力 G＝mg＝4×103 kg×10 N/kg＝4×104 N，货车受到的阻力 f＝ 1 10G＝ 1 10×4×104 N＝ 4×103 N，因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶，所以，根据二力平衡条件可知， 该货车的牵引力 F＝f＝4×103 N，牵引力所做的功 W＝Fs＝4×103 N×100×103 m＝4×108 J (2)由表格数据可知，货车满载百公里油耗为 20 L，由ρ＝ m V得，消耗燃油的质量 m 燃油＝ ρ 燃油 V 燃油＝0.8×103 kg/m3×2×10－2 m3＝16 kg，燃油完全燃烧放出的热量 Q 放＝m 燃油 q 燃 油＝16 kg×5×107 J/kg＝8×108 J (3)该货车发动机的效率η＝ W Q放×100%＝ 4 × 108 J 8 × 108 J×100%＝50%