2020年度人教版九年级全一册物理第十四章《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.下列用电器工作时，能量转化的主要形式与电饭锅相同的是( )

A ． 电烤箱

B ． 空调

C ． 电风扇

D ． 洗衣机

2.一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1800 r/min ，则柴油机每秒( )

A ． 完成30个冲程，做功30次

B ． 完成60个冲程，做功60次

C ． 完成60个冲程，做功15次

D ． 完成120个冲程，做功30次

3.汽油机的工作过程由四个冲程组成，其中正确的是( )

A ． 吸气冲程，进气门开，排气门关，活塞向上运动

B ． 压缩冲程，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，机械能转化为内能

C ． 做功冲程，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，内能转化为机械能

D ． 排气冲程，进气门、排气门都打开，活塞向上运动

4.在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是( )

A ． 丙和丁

B ． 甲和丙

C ． 甲和乙

D ． 乙和丁

5.市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，如图所示，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能 在炎热的夏季给人带来一丝凉意．该装置的能量转化情况是( )

A ． 机械能→太阳能→电能

B ． 太阳能→机械能→电能

C ． 电能→太阳能→机械能

D ． 太阳能→电能→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.下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是( )

A．热气球上升的过程B．铅球自由下落的过程C．跳水运动员将跳板踏弯的过程D．跳伞运动员在空中匀速下落的过程

8.已知烟煤的热值是2.9×107J/kg，那么()

A． 2 kg的烟煤燃烧时，一定能放出5.8×107J的热量

B． 1 kg的烟煤完全燃烧，一定能放出2.9×107J的热量

C． 2 kg的烟煤温度降低1 ℃时，放出2.9×107J的热量

D． 10 kg烟煤的热值是2.9×108J/kg

9.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．

10.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

11.如下图所示，是四冲程汽油机工作时的一个冲程，下列说法中正确的是()

A．这是做功冲程，此过程中机械能转化成内能

B．这是做功冲程，此过程中内能转化成机械能

C．这是压缩冲程，此过程中内能转化成机械能

D．这是压缩冲程，此过程中机械能转化成内能

12.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

13.两台柴油机，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

14.关于燃料燃烧时放出热量多少，下列说法正确的是()

A．只与燃料的种类有关B．只与燃料的多少有关C．只与燃料是否完全燃烧有关D．跟以上三种因素都有关

15.生活中能量转化的实例很多．下列描述中，错误的是()

A．摩擦生热是把机械能转化为内能

B．摩擦起电是把电能转化为机械能

C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能

D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能

二、填空题(共3小题)

16.在我国西藏高原，有一个羊八井地热区，地热电厂担负着拉萨市一部分电力供应．工作流程如图所示，经过地下井→汽轮机→发电机，其能量转化过程是：将内能转化为________能再转化为________能．

17.如图所示是达·芬奇设想的永动机．你认为能实现吗？________.请说明理由：________________________________________________________________________.

18.如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联系到内燃机，请你用连线反映他的联想创新的思维过程．

三、实验题(共3小题)

19.学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小．

(1)实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是________(由下而上/由上而下)．

(2)为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持________、________、以及两个烧杯都应相同．

(3)实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是________J/Kg.

(4)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.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同．

(1)比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择_________两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须________(选填“相等”或“不同)．

(2)在比较不同物质的比热容时，记录数据如下表：

①在此实验中，用________来表示两种液体吸收热量的多少．(选填“加热时间”或“升高温度”)．

②你认为两种液体中，比热容较大的是液体______．(选填“a”或“b”)

21.小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和酒精的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：

(1)为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还需控制______相同、________相同．

(2)分析表中数据，煤油和酒精两种燃料中热值较大的是__________．

(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是否可行：_________.

三、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 ℃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.天然气灶烧水，燃烧 0.5 m3的天然气，使 100 kg的水从 20 ℃升高到 70 ℃.已知水的比热容为C ＝4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为q＝7.0×107J/m3.求：

(1) 0.5 m3天然气完全燃烧放出的热量Q放．

(2)燃气灶的效率．

24.小星家的太阳能热水器，水箱中装水200 kg.小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20 ℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为

45 ℃.问：

(1)水箱中的水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×l03J/(kg·℃)]；

(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，至少需要燃烧多少千克的煤气？(煤气的热值q＝4.2×107J/kg)

答案解析

1.【答案】A

【解析】电饭锅工作时，主要将电能转化为内能．A项，电烤箱是将电能转化为内能，与电饭锅的能量转化相同，符合题意；B项，空调依靠压缩机工作，将电能转化为机械能，不合题意；C项，电风扇主要将电能转化为机械能，不合题意；D项，洗衣机主要将电能转化为机械能，不合题意．2.【答案】C

【解析】一个工作循环包括四个冲程，对外做功1次，活塞往复2次，曲轴(飞轮)转动2周．

由题知，飞轮每秒转数为：

n＝＝30 r，所以每秒钟完成了30×2＝60个冲程，对外做功15次．

3.【答案】C

【解析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类．A项，吸气冲程，进气门开，排气门关，活塞向下运动，故A错误；B项，压缩冲程，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；故B错误；C项，做功冲程，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，内能转化为机械能，故C正确；D项，排气冲程，进气门关闭，排气门都打开，活塞向上运动，故D错误．

4.【答案】D

【解析】甲是将机械能转化内能；乙为做功冲程，则为内能转化为动能的过程；丙消耗电能转化为内能，为电能转化为内能的过程；丁通过加热使活塞飞出，为内能转化为动能的过程；

故能量转化相同的为乙与丁．

5.【答案】D

【解析】帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作．小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能．

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】B

【解析】A项，热气球上升的过程，高度增加，是空气对气球做功，机械能增加，故A不符合题意；B项，铅球自由下落的过程中，高度下降，速度增加，是重力势能转化为动能，故B符合题意；C.跳水运动员将跳板踏弯的过程中，跳板形变的程度增加，弹性势能增加，并非减小转化成动能，故C不符合题意；D项，跳伞运动员在空中匀速下落的过程，速度不变，高度下降，是动能不变，重力势能减小，故D不符合题意．

8.【答案】B

【解析】1 kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量体积以及是否完全燃烧都无关．A项，2 kg的烟煤完全燃烧时，根据Q＝mq＝2 kg×2.9×107J/kg＝5.8×107J，所以 2 kg的烟煤燃烧时不一定完全燃烧，则放出的热量不一定是5.8×107J，故A错误；B项，因为烟煤的热值是2.9×107J/kg，所以1 kg的烟煤完全燃烧，一定能放出2.9×107J的热量，故B正确；C项，2 kg的烟煤温度降低放出的热量与物质的热值无关，所以C 错误；D项，10 kg烟煤的热值不变，仍是2.9×107J/kg，不是2.9×108J/kg；故D错误．

9.【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．

10.【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．

11.【答案】D

【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．

图中的进气门与排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，把机械能转化为内能，故D选项说法正确．

12.【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．

13.【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．

14.【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、B、C项，燃料燃烧放出的热量，与燃料的种类、燃料的多少以及是否完全燃烧有关，故不符合题意；D项，跟以上三种因素都有关；符合题意．

15.【答案】B

【解析】A项，摩擦生热是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A正确；B项，摩擦起电是电子的转移，可以把机械能转化为电能，故B错误；C项，电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；D项，燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能转化为内能，故D正确．16.【答案】机械电

【解析】地热发电站发电时，先利用地下井获得地热，将水加热成水蒸气，水蒸气膨胀推动活塞，使汽轮机转动工作，将水蒸气的内能转化为机械能，汽轮机带动发电机工作，将机械能转化为电能；所以整个过程能量的转化是：内能→机械能→电能．

17.【答案】不能违背能量守恒定律

【解析】给永动机一个动力后，由于水银的流动，永动机在一定时间内能够保持转动，但由于摩擦力的存在，将有一部分能量以热量的形式散失掉，如果不补充能量，则机器不能永远运动，所以自然界中不可能存在永动机，它违背了能量守恒定律．

18.【答案】

【解析】与内燃机对比分析可知，实验中的：玻璃管类似内燃机的坚固汽缸；酒精燃烧类似内燃机的油料燃烧；高温高压水蒸气类似内燃机的高温高压燃气；木塞冲出类似活塞运动做功．

19.【答案】(1)由下而上(2)酒精和碎纸片的质量；两杯水的质量(3)1.2×106(4)小存在热损失或者燃料没有完全燃烧

【解析】(1)图中器件的安装顺序是由下而上；

(2)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；

(3)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 ℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10 ℃，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×106J/kg；

(4)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)甲乙甲丙相等(2)加热时间b

【解析】(1)为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；

为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验；

在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须相等；

(2)①不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；②质量相同的两个物体，升高相同温②度，加热时间越长，吸收的热量越多，则比热容越大，因此b的比热容大．

21.【答案】(1)水的质量、燃料的质量(2)煤油(3)不可行

【解析】(1)因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等；由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等．

(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大．

(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是不可行的，要控制质量相等，需要用天平来测量煤油和酒精的质量．

22.【答案】解：(1)∵太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J,

∴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∵C＝4.2×103J/(kg·℃)，m＝80 kg,

∴Δt＝＝＝29.2 ℃，

从而可知t＝Δt＋t0＝29.2 ℃＋20 ℃＝49.2 ℃.

(2)∵Q吸＝9797760 J，η热＝40%，

∴煤气燃烧放出的热量为：

Q放＝＝＝24494400 J,

又∵q气＝4.2×107J/kg,

∴m气＝＝＝0.5832 kg.

答：(1)20 ℃的水晒3 h后水温是49.2 ℃.(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(1)0.5 cm3天然气完全燃烧放出的热量：

Q放＝Vq＝0.5m3×7.0×107J/m3＝3.5×107J

(2)100 kg水从20 ℃升高到70 ℃吸收的热量：

Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100 kg×(70 ℃－20 ℃)＝2.1×107J

燃气灶的效率：

η＝×100%＝×100%＝60%

答：(1) 0.5 m3天然气完全燃烧放出的热量3.5×107J；(2)燃气灶的效率为60%.

【解析】(1)利用公式Q放＝Vq计算天然气完全燃烧放出的热量；(2)首先利用Q吸＝cmΔt计算出水吸收的热量，然后利用公式η＝×100%得到燃气灶的效率．

24.【答案】解：(1)水箱中的水吸收的热量：

Q吸＝cm(t－t0)

＝4.2×103J/(kg·℃)×200 kg×(45 ℃－20 ℃)

＝2.1×107J；

(2)煤气完全燃烧释放的热量：

Q放＝＝＝5.25×107J.

由Q放＝mq可得，需要燃烧煤气的质量：

m′＝＝＝1.25 kg.

【解析】已知水箱中水的质量和初、末温以及水的比热容，根据Q吸＝cm(t－t0)求出水吸收的热量；根据η＝×100%求出煤气完全燃烧释放的热量，利用Q放＝mq求出燃烧煤气的质量．