08-初中物理人教版九年级全一册答案第十四章课时检测卷

初中物理·人教版·九年级全一册——第十四章内能的利用
第1节热机
一、选择题
1.答案D火箭发动机、柴油机、蒸汽机都是把内能转化成机械能的装置,属于热机,故A、B、C不合题意。

洗衣机是利用电动机工作的,将电能转化为机械能,不属于热机,故D符合题意。

2.答案C四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

其中压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,故C正确。

3.答案C将内能转化为机械能的机器叫热机,蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都是将内能转化为机械能的机器,都属于热机,其中内燃机分为汽油机和柴油机;汽油机是汽油在汽缸内燃烧,生成高温高压的燃气推动活塞运动,将燃气的内能转化为活塞的机械能的机器,故A、B正确。

在内燃机的做功冲程中,燃料燃烧的同时就对外做功,故C错误,D正确。

4.答案D由图可见,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;在压缩过程中,汽缸内气体质量不变、体积减小,由ρ= 可知,汽缸内气体的密度增大,气压升高,故A、B错误。

活塞的机械能转化成汽缸内气体的内能,因此汽缸内气体的内能增加、温度升高,分子热运动加快,故C错误,D正确。

5.答案B汽油机的压缩冲程中,压缩汽油和空气的混合物做功,使汽油和空气的混合物的温度升高、内能增大,把机械能转化为内能,故B正确。

6.答案C汽油机和柴油机在构造上的区别是汽油机顶部有个火花塞,柴油机顶部有个喷油嘴,故选C。

7.答案D甲图中两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,故A不符合题意;乙图中进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程,故B不符合题意;丙图中排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程,故C不符合题意;丁图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,故D符合题意。

8.答案D汽油机四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,将内能转化为机械能,在压缩冲程中将机械能转化为内能,故①②③正确;汽油机中有火花塞,采用的是点燃式点火,而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火,故④错误。

故选D。

9.答案D汽油机的一个工作循环要经历四个冲程、活塞往复运动两次,故A错误;汽油机的四个冲程依次为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,故B错误;在做功冲程中,进气门、排气门都关闭,活塞向下运动,将内能转化为机械能,故C错误;汽油机在吸气冲程中,进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,吸入汽缸的是汽油和空气的混合物,故D正确。

10.答案D当试管内的水被酒精灯加热后,蒸发加快,试管内的水蒸气越来越多,压强越来越大,最后会把塞子顶出去,水蒸气的内能转化为了塞子的机械能;汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为了活塞的机械能;A项中进气门打开,活塞由上向下运动,是吸气冲程,故A不符合题意;B项中进气门关闭,排气门打开,活塞由下向上运动,是排气冲程,故B不符合题意;C项中进气门、排气门关闭,活塞由下向上运动,是压缩冲程,故C不符合题意;D项中进气门、排气门关闭,活塞由上向下运动,是做功冲程,故D符合题意。

故选D。

二、填空题
11.答案压缩冲程做功冲程
解析汽油机的一个工作循环由四个冲程完成,分别是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

12.答案机械内
解析由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞向上运动,可以判断是压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能。

13.答案(1)汽油和空气的混合物空气(2)柴油(3)火花塞喷油嘴
解析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,将机械能转化为内能,内能增大,温度升高,汽油机汽缸顶端有个火花塞,此时火花塞产生电火花,点燃汽油,产生高温高压的燃气推动活塞做功。

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,温度升高达到柴油的着火点,柴油机汽缸顶端有个喷油嘴,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来,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。

14.答案做功15
解析
由图可知,进气门和排气门都是关闭的,火花塞点火,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能
转化为机械能;若飞轮转速是1800r/min=30r/s,每秒飞轮转动30圈,要经过60个冲程,对外做功15次。

15.答案(1)减小
(2)喷油嘴
(3)机械能
(4)比热容大
汽油和空气的混合物
解析
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小;(2)柴油机和汽油机在构造上的主要
区别是:汽油机的顶部是火花塞,柴油机顶部是喷油嘴;(3)汽油机工作过程中,燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为机械能。

(4)汽油机常用水冷却发动机是利用水的比热容大的特性。

汽油机完成吸气冲程时,吸入汽缸里的物质是汽油和空气的混合物。

第2节
热机的效率
一、选择题
1.答案D 可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。

“火要虚”的目的是增大可燃物与空气的接触面积,燃烧更旺,更充分,提高可燃物的利用率,故D 正确,A、B、C 错误。

2.答案
C
热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关,故A 错误;比热容是物质本身的
一种属性,与温度无关,故B 错误;物体温度升高,分子热运动加剧,内能增大,故C 正确;水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D 错误。

3.答案D 热机的效率等于用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,根据能量的流向图可得热机效率η= 2
×100%=
2
1+ 2+ 3+ 4
×100%。

4.答案
D
质量是指物体所含物质的多少,汽油用去一半后,其质量将减半;汽油的密度、比热容和热值,都
是汽油的特性,是从不同的角度来描述汽油的特性,汽油用去一半,剩下的汽油的密度、比热容和热值不变。

故A、B、C 错误,D 正确。

5.答案
D
1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,根据q=
可知,燃烧燃料越多,放出的
热量越多,热值不一定大,故A 错误;燃料的热值是燃料本身的一种特性,与质量无关,因此2kg 煤的热值和1kg 煤的热值一样大,故B 错误;由于不确定燃料是否完全燃烧,不能计算煤的热值,故C 错误;热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同,故D 正确。

故选D。

6.答案
C
由题意可知,在燃烧了质量相等的酒精、煤油和汽油,加热三个烧杯中质量相等的水时,甲图中水
的温度升高得较低,即酒精燃烧产生的热量较少,所以酒精的热值较小,乙和丙两图中水升高的温度相同,且高于甲图中水升高的温度,说明煤油和汽油的热值相同,且大于酒精的热值。

故选C。

7.答案
B
热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比,热机工作过程中存在着各种形式
的能量损失,热机的效率不可能达到100%,故A 错误;以相同的速度行驶相同的路程,由t=
可知,两车所用时间相等,又因为两车型号相同,故功率相同,由公式W=Pt 可知,所做的有用功相同,从而可知,耗油量小的那辆车效率高,故B 正确;热机的效率与燃料的热值无必然的联系,提高燃料的利用率是提高热机效率的关键,故C 错误;热机做功越快,表示热机的功率越大,与效率无关,故D 错误。

故选B。

8.答案
C
水吸收的热量Q 水=c 水m 水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(90℃-20℃)=8.82×105J;铁锅
吸收的热量Q 铁=c 铁m 铁Δt=0.46×103
J/(kg·℃)×5kg×(90℃-20℃)=1.61×105
J;水和铁锅吸收的热量为Q 吸=Q 水+Q 铁=8.82×105
J+1.61×105
J=1.043×106
J;如果煤炭放出的热量全部被水和铁锅吸收,则Q 放=Q 吸,
根据Q 放=qm 可知,需要煤炭的质量m= 放 =1.043×106J
3.4×107J /
kg =0.03068kg=30.68g,故C 正确。

9.答案
D
用热值大的燃料,燃烧相同质量的燃料可以放出更多的热量,但用来做有用功的能量不一定多,用
来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大,热机效率不一定高,故A 不正确;热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,与燃料的化学能转化成的内能的多少无关,故B 不正确;物体的内能与物体的质量和温度都有关系,物体的内能越大,温度不一定越高,故C 不正确;摩擦生热,克服摩擦力做功,机械能转化成内能,属于做功改变物体内能,故D 正确。

故选D。

10.答案A 甲、乙两台汽油机的效率分别是25%,30%,则二者效率之比为5∶6;由热机效率公式η= 有用 总
,可
得Q 总甲=
有用甲 甲
,Q 总乙=
有用乙 乙
,则 总甲
总乙
=
有用甲
甲
∶ 有用乙 乙
=1.51×6
5=9∶5,又因为Q=mq,则甲、乙两汽油机消耗的汽油质
量之比是9∶5,故选A。

二、填空题
11.答案热值
吸
解析
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液态氢时,
可以释放出更多的热量;为保证火箭安全,箭体上涂有一层特殊物质,在高温下先熔化,再汽化,因为熔化、汽化时要吸收大量的热,这样箭体的温度就不会太高。

12.答案化学
内
热值
解析
燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程;热值是燃料的一种特性,燃料燃烧的热值越大,充分燃烧
时放出的热量越多,所以评价燃料的优劣的物理量是热值。

13.答案 1.5×10
7
3.0×107
J/kg
解析
由q=
可知0.5kg 酒精完全燃烧放出的热量Q=qm=3.0×107
J/kg×0.5kg=1.5×107
J;剩余的酒精质
量减少,体积减小,由于热值是燃料本身的一种特性,与质量大小、放出热量多少无关,所以剩下酒精的热值不变,仍然为3.0×107J/kg。

14.答案热机用来做有用功
25% 1.65×10
7
解析
热机效率等于有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比;一台柴油机的热机效率为25%,表示的意思是热
机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比为25%;完全燃烧2kg 的柴油放出的热量Q 放=mq=2kg×3.3×107J/kg=6.6×107J,由η=
有用 总
得W 有=ηQ 放=25%×6.6×107J=1.65×107J。

三、实验探究题
15.答案(1)甲、乙
(2)甲、丙(3)1kg 水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103
J
(4)3.0×105
(5)控制变量法和转换法
解析
(1)为了比较不同燃料的热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,通过温度计的示数高
低得出吸热多少,进而判断热值的大小,故应选择甲和乙两图进行实验;(2)为了比较不同物质的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,且让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种物质比热容的大小关系,故应选择甲和丙两图进行实验;(3)水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃),它的物理含义是1kg 水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103
J;(4)完全燃烧10g 酒精放出的热量为Q
放
=mq=10×10-3kg×3.0×107J/kg=3×105J;(5)由(1)(2)可知,实验中用到了控制变量法;通过加热时间来反
映物质吸收热量的多少,用到了转换法。

四、计算题
16.答案9.2×107
J
200g
解析
2kg 汽油完全燃烧释放的热量Q 放=m 汽油q 汽油=2kg×4.6×107
J/kg=9.2×107
J;要放出6.0×106
J 的
热量,需完全燃烧酒精的质量:m 酒精=
酒精=6.0×106J
3.0×107
J /kg
=0.2kg=200g。

第3节
能量的转化和守恒
一、选择题
1.答案
A
甲:对试管内的水加热,使其温度升高,试管内水蒸气增多,且内能增大,当增大到一定程度,就把
塞子推出来,是内能转化成机械能。

乙:活塞压缩空气做功,使空气内能增大,机械能转化成内能。

丙:燃料瞬间燃烧,产生高温高压燃气,燃气推动活塞做功,内能转化成机械能。

丁:对气体做功,气体内能增加,将机械能转化为内能。

故B、C、D 错误,A 正确。

故选A。

2.答案A发电机工作时机械能转化为电能,故A错误;给蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,故B正确;植物接受阳光,通过光合作用,把太阳能转化为化学能,故C正确;内燃机工作时,燃料的化学能转化为内能,内能转化为机械能,故D正确。

故选A。

3.答案B能量与物体的运动形式有关,从宏观到微观,物质运动形式的多样性(如机械运动、分子运动、电磁运动等),决定了能量形式的多样性,即物质运动的多样性与能量形式的多样性之间有关系,故A正确,B错误;由能量守恒定律可知,不同形式的能量之间可以互相转化,故C正确;由能量守恒定律可知,能量可以从一个地方转移到另一个地方,故D正确。

故选B。

4.答案D由题意,当对“压电陶瓷”的电子元件挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,根据能量转化的关系可知,在挤压或拉伸的过程中,要消耗机械能对它做功,同时产生电能,所以该能量转化的过程为机械能转化为电能,故D正确。

5.答案B植物的光合作用是将光能转化为化学能,故A不合题意;从高处流下来的水撞击水轮机叶轮,是水的机械能变成叶轮的机械能,能量的形式本质没有发生改变,故B符合题意;行驶中的电动自行车将电能转化为机械能,故C不合题意;风车发电的过程中,将风能转化为电能,故D不合题意。

故选B。

6.答案A高压输电的目的是减小电能的损失,故A正确;电铃发声是电能转化为机械能,故电铃发声有能量间的转化,故B错误;两个斜面相对接,小球从左斜面自由滚下后,继续冲上右斜面,由于摩擦力的存在会有能量损失,故最后上升的高度不可能比左斜面还高,故C错误;子弹射穿木板的情景中,子弹高速运动,说明子弹具有动能,由于摩擦生热会使动能减小,它的速度减慢,故D错误。

故选A。

7.答案C各种用电器在工作时利用电流做功,把电能转化成各种形式的能量,故A错误;发生化学反应时放热,该过程是化学能转化为内能,故B错误;光电池板是把光能转化为电能,故C正确;植物进行光合作用时把光能转变为化学能,不能说明能量是可以创生的,故D错误。

故选C。

8.答案A因小球在弹跳的过程中克服摩擦做功,一部分机械能转化为了内能,机械能逐渐减小,所以越跳越低,故A正确;子弹射穿木板的情景,子弹高速运动,说明子弹具有动能,由于摩擦生热会使动能减小,故子弹的速度减慢,故B错误;在电水壶的使用过程中,消耗了电能,而水的温度升高,内能增加,断电后,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,故C错误;电动机在工作的过程中,因为有一部分电能转化为内能,则电能转化为机械能的效率小于1,故D错误。

故选A。

9.答案D蒸汽弹射过程是将蒸汽的内能转化为舰载机的机械能,使舰载机以更大的速度起飞,故A、B错误;电磁弹射过程是将电能转化为舰载机的机械能,使舰载机以更大的速度起飞,故D正确,C错误。

故选D。

10.答案B小球从A点开始向C点摆动过程中,由于要克服空气的摩擦而做功,有一部分机械能转化为内能,机械能会减小,所以小球摆到右侧最高点C的高度要小于A点距离地面的高度,在此过程中小球的高度减小了10cm;随后小球由C点再次摆到左侧最高点D过程中小球依然要克服空气的摩擦而做功,有一部分机械能转化为内能,机械能会继续减小;但是在此过程中,小球摆动的幅度比小球从A点开始向C点的幅度小,则消耗的机械能小,所以小球的高度的减小量小于10cm,则D点离地面的高度在40cm和30cm之间,故选B。

二、填空题
11.答案(1)机械能转化为电能(2)电能转化为机械能(3)内能转化为机械能
解析(1)水轮机带动发电机发电的过程中将机械能转化为电能。

(2)电动机带动水泵把水抽到高处的过程中将电能转化为机械能。

(3)燃料燃烧产生内能,爆竹腾空而起,机械能变大,内能转化为机械能。

12.答案转化转移不能够
解析能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体上,在转移和转化过程中,能量的总量保持不变。

题中“永动机”工作时存在能量的消耗,所以该永动机违背了能量守恒定律,不能够永远工作下去。

13.答案电机械先增大后减小
解析无人机在加速上升过程中,电动机工作的过程中消耗电能,使无人机的机械能增大,故电动机将电能转化为机械能;从地面开始升空至刚悬停在某一高度的过程中,无人机应先加速上升,然后减速上升,无人机的质量不变,所以无人机的动能变化情况是:先增大后减小。

14.答案保持不变方向
解析能量在转化或转移的过程中,其总量保持不变。

电能可以使电灯发光,同时产生内能散失在空气中,但
这些内能却无法自动转化为电能。

该现象说明能量的转化具有方向性。

15.答案(1)内能
机械能
(2)30% 2.76×107让汽油燃烧更充分(合理即可,答案不唯一)。

解析
(1)燃料燃烧的过程是化学能转化为内能,内能转移给水(即水吸收热量);水沸腾时产生水蒸气,高温的
水蒸气可以驱动叶轮转动,水蒸气的温度会降低,内能会减少,而转动又使叶轮具有了动能;故水蒸气驱动叶轮转动,是水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。

(2)由发动机的能量流向图可知,该汽油机的效率为(即输出有用功在燃料完全燃烧放出热量中的百分比)η=100%-33%-30%-7%=30%;
完全燃烧2千克的汽油放出的热量Q 放=m 汽油q 汽油=2kg×4.6×107
J/kg=9.2×107
J;则可输出的有用功W 有用=ηQ 放=30%×9.2×107
J=2.76×107
J;
根据图示的能量流向图可知,要提高汽油机效率的措施有:让汽油燃烧更充分、减少尾气带走的热量、减少热量散失、减小摩擦做功等。