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类型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 (含答案解析).docx

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    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

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