2019-2020年秋季人教版初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试卷

2019-2020年秋季人教版初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试卷
第十四章《内能的利用》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.如图是美国“宾夕法尼亚”号核潜艇在水下30 m 深处发射导弹的示意图．固定在缸上的火箭尾部燃料燃烧，喷出高温燃气，水因过热而顿时转化为蒸汽，蒸汽推送导弹穿越海面，导弹在空气中点火升空．关于水下发射导弹，下列说法中，不正确的是( )
A ． 水变为水蒸气，是热传递的结果
B ． 水变为水蒸气，使缸内内能增加
C ． 水蒸气推送导弹后，缸内内能减小
D ． 水蒸气推送导弹，导弹机械能不变 2.在一定的条件下，各种形式的能量是可以互相转化的．在它们互相转化的过程中，下面说法正确的是( )
A ． 机械能一定守恒
B ． 各种形式的能都守恒
C ． 各种形式的能量的总和一定守恒
D ． 内能一定守恒
3.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是( )
A ． 图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B ． 图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C ． 图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D ． 图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
4.如图2所示汽油机工作时各冲程的示意图，从能量转化的角度看，其中与如图1实验相同的是________．
A．B．C．D．
5.下列关于各种形式能的转化，说法错误的是()
A．水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能
B．摩擦生热，化学能转化为内能
C．燃料燃烧时发热，化学能转化为内能
D．电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能
6.目前，大连地区电能的主要来源是火力发电．关于火力发电过程中的能量转化，下列说法正确的是()
A．化学能→内能→动能→电能B．化学能→内能→机械能→电能C．内能→机械能→电能D．化学能→内能→电能
7.关于燃料的热值，下列说法中正确的是()
A．燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
B．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
C．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
D．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
8.近年以来，安宁河谷地区大力发展风力发电，风力发电的过程中涉及到的能量转化说法正确的是()
A．太阳能转化为电能B．电能转化为风能C．水能转化为电能D．风能转化为电能
9.关于四冲程汽油机的工作过程，有以下几种说法：①在做功冲程中，活塞向上运动；①在排气冲程中，进气门关闭，排气门打开；①做功冲程火花塞产生电火花；①在一个冲程中对外做功两次．以上说法正确的是()
A．只有①①B．只有①①C．只有①①D．只有①①①
10.两台柴油机，甲的效率是40%，乙的效率是35%，这表明()
A．甲柴油机的功率大于乙柴油机的功率
B．甲柴油机的功大于乙柴油机做的功
C．在相同的时间里，甲柴油机的耗油量多一些
D．在消耗等质量的柴油时，甲做的有用功多一些
11.关于燃料的热值，以下说法正确的是()
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D． 0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的
12.现代火箭用液态氢作燃料，是因为液态氢具有()
A．较大的热值B．较高的凝固点C．较低的沸点D．较大的比热容
13.下列关于能量转化的说法正确的是()
A．跳伞运动员在空中匀速下落过程中是将重力势能转化为动能
B．拉弓射箭过程是将动能转化为弹性势能
C．给电池充电是将化学能转化为电能
D．核电站发电是将核能转化为电能
14.下图中的四个冲程不是按照热机正常工作顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是()
A．B．C．D．
15.下列四种能量的传递和转化过程中，只有热传递方式的是()
A．植物吸收太阳光进行光合作用B．水蒸气把壶盖顶起C．冬天用手摸户外的金属时感到冷D．闭合开关，电灯发光
二、填空题(共3小题)
16.食物也是一种“燃料”，它在体内释放的能量主要转化为了维持人体恒温的_______ 能和供人体运动的________能．
17.如图所示，是世界上早期的蒸汽汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的________能增加，再转化为汽车的________能，使汽车前进．
18.干木柴的热值比焦炭的热值小，表示的意思是：________的干木柴和焦炭，在________时，干木柴比焦炭________．
三、实验题(共3小题)
19.比较不同燃料的热值实验：
(1)为保证实验结论的可靠，小王同学在实验中应保持水的质量、________、以及两个烧杯等都应相同．
(2)实验数据记录如下表，根据表中数据，估算出燃料2的热值是________ J/kg.
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏________(大/小)，出现这样情况的主要原因是________________________________________________________________________．(写出一点) 20.比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图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．
(1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①①两项内容漏写了，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__________.
21.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．
四、计算题(共3小题)
22.如图所示，简易太阳能热水器受光面积1.2 m2，内装80 kg水，太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J，如果60%的热量被水吸收，问：
(1)20 ①的水晒3 h后水温是多少摄氏度？
(2)煤气的热值是4.2×107J/kg，若煤气灶的效率为40%，则烧热这些水(达到上一问中水的末温)需燃烧多少煤气？
23.阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上装有个塑料袋，通过导管收集牛体内排放出的气体，从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21 kg甲烷．若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使多少质量的水从20 ①升高到70 ①？
[q甲烷＝5.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·①)]
24.完全燃烧70 g的酒精可以释放出2.1×106J的热量，如果所放出的热量中有60%被质量为5 kg温度为 20 ①的水所吸收，试求：
(1)酒精的热值；
(2)水温可以升高多少？
答案解析
1.【答案】D
【解析】A项，固定在缸上的火箭尾部燃料燃烧，喷出高温燃气使得水变成水蒸气，故是热传递的结果，故不符合题意；B项，水变为水蒸气，其温度升高，同时其分子间的距离变大，故使缸内内能增加，故不符合题意；C项，水蒸气推动导弹做功，其本身的内能减小，温度降低，故缸内内能减小，故不符合题意；D项，导弹有静止变为运动时，其质量不变，速度变快，故动能变大，同时其高度增加，故其重力势能也变大，故其机械能增加，故该选项符合题意．
2.【答案】C
【解析】各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的．因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒，故C选项说法正确．
3.【答案】A
【解析】太阳能的利用方式：一是利用太阳能热水器给它里面的水等物质加热，把太阳能转化为内能(光热转化)；二是利用光电转换装置，把太阳能转化为电能(光电转化)；三是植物光合作用转化化学能(光化转化)．
A项，绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确；B项，太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误；C项，太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；D项，太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误．
4.【答案】B
【解析】图1是压缩空气引火仪实验，下压活塞时，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，使气体的内能增大、温度升高，当达到棉花的燃点，使棉花燃烧．能量转化过程是机械能转化为内能．在内燃机的四个冲程中，压缩冲程是机械能转化为内能．A项，进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；B项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；把机械能转化为内能；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；把内能转化为机械能；D项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；因此与图1能量转化相同的是压缩冲程，即选项B.
5.【答案】B
【解析】A项，水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能，故A正确；不符合题意；B 项，摩擦生热，机械能转化为内能，故B错误；符合题意；C项，燃料燃烧时发热，化学能转化为内能，故C正确；不符合题意；D项，电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能，故D正确；不符合题意．
6.【答案】B
【解析】火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为汽轮机的机械能，汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能．
7.【答案】D
【解析】1 kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关．故A、B、C错误，D正确．
8.【答案】D
【解析】风力发电的过程中，消耗了风能，产生了电能，因此该过程将风能转化为了电能．
9.【答案】A
【解析】①做功冲程中两个气门都关闭，此时活塞向下运动，故①错误；①排气冲程中进气门关闭，排气门打开，废气排出气缸，故①正确；①做功冲程中两个气门都关闭，火花塞点火，故①正确；
①一个工作循环包括四个冲程，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次，故①错误．
10.【答案】D
【解析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．比值越大，热机的效率越高．A项，功率是表示物体做功快慢的物理量，与热机的效率是完全不同的概念，故A错误；B项，做功的多少与功率和做功时间的长短有关，与效率无关，故B错误；C项，耗油量的多少不仅与工作的时间有关，还与功率有关，与效率没有直接关系，故C错误；D项，热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，因此，在消耗等质量的柴油时，甲的效率高，所以做的有用功多一些，故D正确．
11.【答案】D
【解析】1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关．A项，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故A错；B项，热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错；C项，煤的热值比干木柴大，说明1 kg的煤完全燃烧放出的热量比1 kg干木柴完全燃烧放出的热量多．本选项的说法中不一定完全燃烧，故C错；D项，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故D正确．
12.【答案】A
【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和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量．
13.【答案】D
【解析】A项，跳伞运动员在空中匀速下落过程中，速度不变，动能不变，因此不是将重力势能转化为动能，故A错误；B项，拉弓射箭的过程是将弹性势能转化为箭的动能，故B错误；C项，给电池充电是将电能转化为化学能，储存在电池中，故C错误；D项，核电站发电是将核能转化
为电能，故D正确．
14.【答案】C
【解析】A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，不符合题意；B图：排气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；C图：气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，符合题意；
D图：进气门打开，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意．
15.【答案】C
【解析】A项，植物进行光合作用，是光能转化为化学能，不符合题意；B项，水蒸气顶起壶盖，是水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为机械能，不符合题意；C项，冬天手摸户外的金属时感到冷，手的温度高，而金属的温度低，手接触金属，把热量传递给金属，是热传递，属于能量的转移，符合题意；D项，闭合开关，灯泡发光，是电能转化为光能，不符合题意．
16.【答案】内机械
【解析】食物所提供的化学能可以转化为人体需要的内能，维持身体能量平衡及人体运动的机械能．
17.【答案】内机械
【解析】燃料燃烧放出热量，是化学能转化为内能，水吸收热量，内能增加；蒸汽通过对外做功，再将内能转化为机械能，推动蒸汽汽车前进．
18.【答案】等质量；完全燃烧；放出热量少．
【解析】燃料的热值只与燃料的种类有关，干木柴的热值比焦炭的热值小，说明等质量的干木柴完全燃烧放出的热量比等质量的焦炭完全燃烧放出的热量少．
19.【答案】(1)燃料的质量(2)1.2× 107(3)小燃料燃烧放出的热不能被水全部吸收
【解析】(1)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；
(2)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20 ①，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10 ①，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×107J/kg；
(3)因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小．
20.【答案】(1)①加热后的水温/①①10 g碎纸片(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收【解析】(1)①需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量；
①根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等；
(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收，故算出的酒精热值要小于真实值．
21.【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．
22.【答案】解：(1)①太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J,
①太阳能热水器3 h得到太阳的辐射热量为：Q＝1.2 m2×3×60 min×7.56×104J/(m2·min)＝16329600 J,
而Q吸＝Qη＝16329600 J×60%＝9797760 J,
又①C＝4.2×103J/(kg·①)，m＝80 kg,
①Δt＝＝＝29.2 ①，
从而可知t＝Δt＋t0＝29.2 ①＋20 ①＝49.2 ①.
(2)①Q吸＝9797760 J，η热＝40%，
①煤气燃烧放出的热量为：
Q放＝＝＝24494400 J,
又①q气＝4.2×107J/kg,
①m气＝＝＝0.5832 kg.
答：(1)20 ①的水晒3 h后水温是49.2 ①.(2)烧热这些水需燃烧0.5832 kg煤气．
【解析】(1)已知太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J，便可以计算出太阳能热水器3 h得到太阳的辐射热量Q，已知60%的热量被水吸收，从而可利用公式Q吸＝Qη求出水吸收的热量，已知水的质量和比热容，可利用公式Δt＝计算出温度变化，已知水的初温，可利用公式t＝Δt ＋t0计算出末温．
(2)已知水吸收的热量和煤气灶的效率，可利用公式Q放＝计算出煤气燃烧放出的热量，已知煤气的热值，可利用公式m气＝计算质量．
23.【答案】解：甲烷完全燃烧放出的热量：
Q放＝m1q＝0.21 kg×5.6×107J/kg＝1.176×107J,
由题意可知，
Q吸＝Q放＝1.176×107J,
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根据Q吸＝cm(t﹣t0)可得，
m＝＝＝56 kg.
答：若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使56kg的水从20 ①升高到70 ①.
【解析】(1)已知甲烷的热值和质量，根据Q＝mq求出完全燃烧0.21 kg的甲烷能放出的热量；(2)水吸收的热量和甲烷放出的热量相等，根据Q吸＝cm(t－t0)的变形式求出水的质量．
24.【答案】解：(1)①Q放＝mq，
①酒精的热值：
q＝＝＝3×107J/kg.
(3)水吸收的热量：
Q吸＝60%×Q放＝60%×2.1×106J＝1.26×106J,
①Q吸＝cmΔt,
①水升高的温度：
Δt＝＝＝60 ①.
答：(1)酒精的热值为3×107J/kg；(2)水温可以升高60 ①.
【解析】(1)根据公式Q＝mq求出酒精的热值；
(2)根据Q吸＝60%×Q放求出水吸收的热量，再根据公式Q吸＝cmΔt求出水升高的温度．
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