2020年人教版九年级物理第十四章内能的利用单元测试卷

第十四章内能的利用单元测试卷
(时间：90分钟满分：100分)
一、单项选择题(每小题3分，共36分)
1. (2019北京)如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”．此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是()
A. 试管变热的过程
B. 水变热的过程
C. 水变成水蒸气的过程
D. 水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
2. (2019百色)关于内燃机，下列说法正确的是()
A. 四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化
B. 压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
C. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D. 只要技术进步，内燃机的效率可以达到100%
3. (2019昆明)如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是()
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
4. (2019宜昌)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起．关于这个过程说法正确的是()
A. 活塞对棉花做功，使棉花温度升高
B. 缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
C. 压下活塞的过程中是内能转化为机械能
D. 活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程
5.下列关于热值的说法正确的是()
A. 2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值
B. 燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C. 燃料燃烧不完全时热值变小
D. 燃料的热值是燃料本身的一种特性，与其他因素无关
6. (2019广安)下列关于能量的说法中，正确的是()
A. 洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B. 电水壶工作时是将内能转化为电能
C. 用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D. 能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
7. (2019江西)如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是()
8．下列关于能量的转化和守恒的说法，正确的是( )
A．因为能量是守恒的，所以不存在能源危机
B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
C．任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳
D．轻绳一端固定在天花板上，另一端连接一重物在竖直面内来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程中的能量不守恒
9. (2019西宁)关于内能及内能的利用，说法正确的是()
A. 汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
B. 温度为0 ℃的物体没有内能
C. 燃料的热值越大，燃烧释放的热量越多
D. 增大热机功率一定能提高它的效率
10．关于燃料和热值，以下说法正确的是( )
A．燃料热值与燃料的质量无关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多
D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
11．在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法正确的是()
A．机械能一定守恒B．各种形式的能量都守恒
C．各种形式能的总量一定守恒D．内能一定守恒
12. (2019辽阳)酿酒是人类神奇的发明，如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程．下列说法正确的是()
A. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
B. 灶台下木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能
C. 锅能向酒料传递热量，是因为锅的温度高于酒料的温度
D. 熬制过程中需要不断地搅拌，这是为了通过做功的方式增加物体内能
二、填空题(每空1分，共23分)
13．内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现由内能向机械能转化的是冲程。

发动机运行前必须加润滑油，是为了。

某品牌汽车运行100 km耗油8 kg，这些汽油完全燃烧要放出J的热量。

(汽油的热值q＝4.6×107 J/kg) 14．如图在试管内装一些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口放一个制作的小叶轮．加热试管使水沸腾，细心观察你会发现__________，在此过程中燃料的________能最终转化为叶轮的________能．
15．热机是把内能转化为________能的装置．如图是________(填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图，此时为________冲程．
16．(广东中考)如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是________冲程，与它原理相同的是________图所示的演示实验．汽油机的工作示意图中，机械能转化为内能的冲程是________图(后两空选填字母)．
17．细心的小红发现用火炉烧水，水沸腾时壶盖不断地振动，这是因为燃料燃烧时把________能转化为________能，通过________的方式把热量传递给水和水蒸气．壶盖在不断地振动过程中，能的转化情况与图中汽油机________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)冲程相同．图中汽油机的曲轴依靠惯性运动的冲程有________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)．
18．(无锡中考)现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧________放出的热量多.1 kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值________(填“变大”“变小”或“不变”)．19．(巴中中考)把1 kg初温为35 ℃的水加热到85 ℃，消耗了10 g的煤气，此过程水吸收的热量为________J，加热装置的效率为________(煤气的热值q煤气＝4.2×107 J/kg)．20．随着生活水平的提高，汽车已进入寻常百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展．汽车应用了许多物理知识，请你解答：
(1)汽油机是汽车的“心脏”．一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1 800 r/min，此汽油机每秒钟完成________个做功冲程．
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将________(填“升高”“不变”或“降低”)．
三、实验与创新题(共17分)
21．(7分)小明自己设计实验探究煤油和菜籽油的热值大小关系。

实验时他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)。

(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先调整固定____的位置，再调整固定____的位置。

(均选填“A”或“B”)
(2)为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间、和；
(3)分析表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是____。

22．(10分)木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧得到了下表的数据。

(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是____的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越____。

(2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料和的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。

(3)完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量是J，如果这些热量完全用于加热水，可使____kg的水温度升高10 ℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了__ (答一个即可)。

[q天然气＝4.2×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入来描述，我们总是希望它的值越____越好。

四、计算题(每小题12分，共24分)
23．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10 kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6 min内完全燃烧了2 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg.求：
(1)煤完全燃烧产生的热量；
(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率．
24．一台四冲程汽油机，活塞面积是50 cm2，一个冲程中活塞运动的距离是25 cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105 Pa，若飞轮的转速是2 000 r/min，汽油机效率为30%，求：
(1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？
(2)做功冲程中，平均压力做多少功？
(3)汽油机在1小时内要消耗多少汽油？(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
参考答案
第十四章内能的利用单元测试卷
(时间：90分钟满分：100分)
一、单项选择题(每小题3分，共36分)
1. (2019北京)如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”．此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是(D)
A. 试管变热的过程
B. 水变热的过程
C. 水变成水蒸气的过程
D. 水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
2. (2019百色)关于内燃机，下列说法正确的是(B)
A. 四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化
B. 压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
C. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D. 只要技术进步，内燃机的效率可以达到100%
3. (2019昆明)如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是(C)
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
4. (2019宜昌)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起．关于这个过程说法正确的是(D)
A. 活塞对棉花做功，使棉花温度升高
B. 缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
C. 压下活塞的过程中是内能转化为机械能
D. 活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程
5. (2018益阳)下列关于热值的说法正确的是(D)
A. 2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值
B. 燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C. 燃料燃烧不完全时热值变小
D. 燃料的热值是燃料本身的一种特性，与其他因素无关
6. (2019广安)下列关于能量的说法中，正确的是(C)
A. 洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B. 电水壶工作时是将内能转化为电能
C. 用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D. 能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
7. (2019江西)如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是(C)
8．下列关于能量的转化和守恒的说法，正确的是( C )
A．因为能量是守恒的，所以不存在能源危机
B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
C．任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳
D．轻绳一端固定在天花板上，另一端连接一重物在竖直面内来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程中的能量不守恒
9. (2019西宁)关于内能及内能的利用，说法正确的是(A)
A. 汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
B. 温度为0 ℃的物体没有内能
C. 燃料的热值越大，燃烧释放的热量越多
D. 增大热机功率一定能提高它的效率
10．关于燃料和热值，以下说法正确的是( A )
A．燃料热值与燃料的质量无关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
11．在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法正确的是(C)
A．机械能一定守恒B．各种形式的能量都守恒
C．各种形式能的总量一定守恒D．内能一定守恒
12. (2019辽阳)酿酒是人类神奇的发明，如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程．下列说法正确的是(C)
A. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
B. 灶台下木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能
C. 锅能向酒料传递热量，是因为锅的温度高于酒料的温度
D. 熬制过程中需要不断地搅拌，这是为了通过做功的方式增加物体内能
二、填空题(每空1分，共23分)
13．内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现由内能向机械能转化的是__做功__冲程。

发动机运行前必须加润滑油，是为了__减小摩擦__。

某品牌汽车运行100 km耗油8 kg，这些汽油完全燃烧要放出__3.68×108__J的热量。

(汽油的热值q＝4.6×107 J/kg)
14．如图在试管内装一些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口放一个制作的小叶轮．加热试管使水沸腾，细心观察你会发现___小叶轮转动____，在此过程中燃料的__化学______能最终转化为叶轮的___动_____能．
15．热机是把内能转化为__机械______能的装置．如图是____柴油机____(填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图，此时为__压缩______冲程．
16．(广东中考)如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是____做功____冲程，与它原理相同的是___F_____图所示的演示实验．汽油机的工作示意图中，机械能转化为内能的冲程是___B_____图(后两空选填字母)．
17．细心的小红发现用火炉烧水，水沸腾时壶盖不断地振动，这是因为燃料燃烧时把___化学_____能转化为___内_____能，通过__热传递______的方式把热量传递给水和水蒸气．壶盖在不断地振动过程中，能的转化情况与图中汽油机____丁____(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)冲程相同．图中汽油机的曲轴依靠惯性运动的冲程有___甲、乙、丙_____(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)．
18．(无锡中考)现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧___可燃冰_____放出的热量多.1 kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值___不变_____(填“变大”“变小”或“不变”)．19．(巴中中考)把1 kg初温为35 ℃的水加热到85 ℃，消耗了10 g的煤气，此过程水吸收的热量为____.2.1×105____J，加热装置的效率为___50%_____(煤气的热值q煤气＝4.2×
107 J/kg)．
20．随着生活水平的提高，汽车已进入寻常百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展．汽车应用了许多物理知识，请你解答：
(1)汽油机是汽车的“心脏”．一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1 800 r/min，此汽油机每秒钟完成___15_____个做功冲程．
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将___降低_____(填“升高”“不变”或“降低”)．
三、实验与创新题(共17分)
21．(7分)小明自己设计实验探究煤油和菜籽油的热值大小关系。

实验时他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)。

(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先调整固定__B__的位置，再调整固定__A__的位置。

(均选填“A”或“B”)
(2)为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间、__水的质量__和__水的初温__；
(3)分析表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是__煤油__。

22．(10分)木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧得到了下表的数据。

(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是__不同__的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越__多__。

(2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料__放出热量__和__质量__的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为__热值__，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。

(3)完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量是__4.2×105__J，如果这些热量完全用于加热水，可使__10__kg的水温度升高10 ℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了__空气(燃气灶)__(答一个即可)。

[q天然气＝4.2×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入__热效率__来描述，我们总是希望它的值越__大__越好。

四、计算题(每小题12分，共24分)
22．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10 kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6 min内完全燃烧了2 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg.求：
(1)煤完全燃烧产生的热量；
(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率．
解：(1)煤完全燃烧产生的热量Q放＝mq＝2 kg×3×107J/kg＝6×107J(2)Q吸＝cmΔt＝
4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×60 ℃＝2.52×106 J (3)煤炉烧水时的热效率η＝Q 吸
Q 放
×100%＝2.52×106 J
6×107 J
×100%＝4.2%
24．一台四冲程汽油机，活塞面积是50 cm 2，一个冲程中活塞运动的距离是25 cm ，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105 Pa ，若飞轮的转速是2 000 r/min ，汽油机效率为30%，求：
(1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？ (2)做功冲程中，平均压力做多少功？
(3)汽油机在1小时内要消耗多少汽油？(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
解：(1)由p ＝F S 变形可得燃气对活塞的平均压力：F ＝pS ＝8×105 Pa×50×10－
4 m 2＝4 000 N
(2)做功冲程中，平均压力做的功：W ＝Fs ＝4 000 N×25×10－
2 m ＝1 000 J (3)因飞轮的转速是2 000 r/min ，即飞轮1 min 转2 000 r ，对外做功1 000次，所以1小时内汽油机对外做功60×1 000＝60 000次，汽油机在1小时内做的总功：W 总＝60 000×1 000 J ＝6×107J 由η＝W
Q 放
可得，汽油完全燃烧放出的总能量：Q 放＝W 总η＝6×107 J 30%＝2×108 J Q 放＝mq 得，消耗汽
油的质量：m ＝Q 放q ＝2×108 J
4.6×107 J/kg
≈4.35 kg。