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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 章节测试 考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、下面关于汽油机和柴油机的说法中,错误的是()A汽油机和柴油机使用的燃料不同B柴油机和汽油机做功冲程都是将内能转
2、化为机械能C柴油机汽缸顶部有个喷油嘴,汽油机汽缸顶部有个火花塞D汽油机和柴油机的效率没有差别,完全相同2、关于如图所示的热学实验,叙述不正确的是()A甲图中,两铅块底部磨平并压紧,是为了减小分子间距,增大分子作用力B乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,能量转化类似做功冲程C丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明空气密度较大D丁图中,金属管装有乙醚,迅速拉动管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出3、如图所示是汽油机的能量流向,对照此图,下列说法正确的是()A由于能量守恒,热机的效率可以达到100%B排放的废气不会造成环境的污染C该汽油机的热机效率为70%D废气的排放所占比例最大
3、,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段4、小宇学习了热学知识后,下列对于相关概念理解正确的是()A内能与温度的关系:温度高的物体,内能一定多B热传递:热量可能从内能少的物体传给内能多的物体C热值:当质量相等的两种燃料燃烧时,热值大的燃料放出热量一定多D比热容:比热容是物质的一种性质,其大小只与物质的种类有关5、甲、乙两汽车,甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高,这表明()A甲的功率比乙大B消耗相同的汽油,乙做的功多C甲消耗的汽油比乙少D做相同的功,甲耗油比乙少6、油箱内的汽油燃烧掉一半后,剩余的汽油()A比热容和热值都变为原来的一半B比热容变为原来的一半,热值不变C比热容没有变化,热值变为原
4、来的一半D比热容和热值都没有变化7、图a所示为汽油机的两个冲程,关于图b所示的四个热学实验,下列说法正确的是()A实验A与汽油机的甲冲程能量转化一致,内能转化为机械能B实验B与汽油机的甲冲程能量转化一致,机械能转化为内能C实验C所示装置中,一瓶装有空气,另一瓶装有二氧化氮气体(密度比空气的大),为说明两种气体混合均匀是由于分子热运动造成的,应将装二氧化氮气体的瓶子放在下面D实验D是将两个铅块的底面削平、削干净,然后紧紧地压一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开,这说明固体也能发生扩散现象8、如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰
5、挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是()A光电池板是将太阳能转化为化学能B照明灯工作时,LED 灯是将内能转化为电能C利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能D蓄电池夜晚放电时,蓄电池将化学能转化为光能9、下列事例中属于内能转化为机械能的是( )A古代人的钻木取火B锯铁管时锯条发热C运载火箭点火升空D汽油机的压缩冲程10、以下情景中,关于能量转化的说法正确的是()A钻木取火的过程中,内能转化为机械能B电动机在通电转动过程中,机械能转化为内能C发电机工作过程中,电能转化为机械能D汽油机工作过程中,化学能最终转化为机械能第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分
6、)1、有200g酒精,其中的一半完全燃烧,放出的热量是3106J,则酒精的热值为_J/kg,余下一半酒精的热值是_J/kg;若完全燃烧1.4kg酒精放出的热量全部被水吸收,可使质量为250kg、初温为70的水温度升高_oC。c水4.2103J/(kgoC),气压为一标准大气压。2、发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能和品质,现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机,其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸,若某台以汽油为燃料的汽车,发动机内有四个汽缸,其相关数据如表所示。汽车发动机数据表1min内完成工作循环2500次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.5kg/m3排气量2L热值4
7、.5107J/kg发动机最大功率75kW空燃比14:1(1)汽车以100km/h速度匀速运动时,发动机的输出功率最大,则1min内有用功_;(2)汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程,一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是_(对甲、乙、丙、丁重新排序),_图所示的冲程,内燃机给汽车提供动力;(3)汽车排气量是指发动机气缸的工作容积,汽车排气量越大,功率越大,空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比,根据表中数据可知,气缸内混合气体中汽油的质量为_kg。1分钟内总共需要消耗的汽油质量为_kg;(4)当汽车以100km/h速度匀速运动时,根据表中数据可求得汽车发动机的效率为_。3、甲图中,迅速向下压活塞,能量的
8、转化情况是_。乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是_(选填图中的代号),机械能转化_能。4、火箭发射升空时燃料燃烧的_能转化为内能,火箭加注的燃料是液态氢,这是因为液态氢的_大;如图所示,向装有少量水的烧瓶内打气,当瓶塞跳起时,气体内能_(选填“增加”、“减少”或“不变”)。5、2020年5月5日,我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢,这是利用了液态氢_的特点。装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是_J。发射台下方建有水池,通过水_(填物态变化名称)吸收热量,使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。(q氢=1.4108J/kg)三、计算题(5小题,每小题10分,共计5
9、0分)1、小明用酒精炉将一壶质量为2kg、温度为40的水加热至90,水吸收的热量是多少J?若这一过程中酒精完全燃烧了0.02kg的酒精,求该过程酒精炉的加热效率q酒精=3.0107J/kg,c水=4.2103J/(kg)。2、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油,司机小李驾车沿高速公路到某地旅游,路程为300km。假设轿车是匀速行驶,且受到的阻力为920N。已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能,汽油的热值为4.6107J/kg。求:(1)汽车到达目的地牵引力所做的功;(2)汽车在行驶途中需要消耗多少kg汽油?(3)需要加油吗?3、某厂家的电饭锅铭牌上标有“220V800W”字样。(1)在
10、电饭锅内倒入质量为1kg、温度为20的水,若把这些水在一个标准大气压下加热到沸腾,水需要吸收多少热量?(c水4.2103J/(kg)(2)为了加热这些水,电饭锅正常工作了560s,它产生了多少热量?(3)此电饭锅的热效率是多少?4、新冠病毒使2020年春的中国成为了一个没有硝烟的战场,负压救护车(如图所示)则是众多“逆行者”中的一员。所谓负压就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,车的医疗舱每小时可换气20次,能过滤分离病毒高达99.97%,既对车内人员起到防护的作用,也避免了感染车外更多的人。已知该车平均输出功率50kW,平均速度90km/h。(1)该车行驶百公里(100km)输出的机械
11、功为多少?(2)若汽车的效率为25%,则该车百公里(100km)消耗多少升汽油?(结果保留一位小数,汽油的密度为0.70103kg/m3,热值4.6107J/kg)。5、为了测定某额定功率为1000W的电热水器的效率,物理兴趣小组的同学在热水器中加了2kg的水,让热水器正常工作,并绘制出通电加热过程中水温随时间的变化情况图,水的比热容(1)加热,水的温度升高了多少?(2)加热,水吸收了多少热量?(3)加热消耗的电能为,该热水器正常工作的效率为多少?-参考答案-一、单选题1、D【详解】A汽油机和柴油机使用的燃料不同,汽油机使用汽油,柴油机使用柴油,故A正确,不符合题意;B柴油机和汽油机做功冲程都
12、是将燃料燃烧释放内能推动活塞运动,将内能转化为机械能,故B正确,不符合题意;C汽油机气缸顶部有个火花塞,采用点燃式点火,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,采用压燃式点火,故C正确,不符合题意;D一般柴油机的压缩比比汽油的大得多,且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分,所以柴油机的效率更高一些,故D错误,符合题意。故选D。2、C【详解】A甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧,可以使它们结合在一起,这样可使两铅块更紧密结合,让两铅块间的分子距离减小,达到分子作用力能起作用的距离,且这时的距离越小,分子间的作用力便越大,即使在下面挂重物,铅块也不会分开,是因为此时分子间的作用力表现为引力,故A正确,不符
13、合题意;B在软木塞被冲出试管口的过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,能量转化类似做功冲程,故B正确,不符合题意;C抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,属于扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故C错误,符合题意;D金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,克服摩擦做功,金属管和内部乙醚的温度升高,达到乙醚燃点燃烧,产生的高温燃气推动橡皮塞做功,内能转化为机械能,可使橡皮塞从管口飞出,故D正确,不符合题意。故选C。3、D【详解】A热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量,所以热机的效率较低,不能达到100%,故A错误;B汽车排放的废气是空
14、气污染的主要原因之一,故B错误;C该汽油机的热机效率为100%33%30%7%30%故C错误;D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,叫热机的效率。由图示知,废气带走了大部分的能量,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段,故D正确。故选D。4、B【详解】A因为内能的大小跟质量、温度、状态有关,所以温度高的物体内能不一定大,故A错误;B热量是从温度高的物体传向温度低的物体,内能的大小跟质量、温度、状态有关,内能少的物体可能温度高,所以热量可能从内能少的物体传给内能多的物体,故B正确;C质量相等的两种燃料完全燃烧,热值大的燃料放出的热量多,如果热值大的燃料不完全燃烧,放
15、出的热量不一定多,故C错误;D比热容是物质本身的一种特性,与物质的物质种类和状态有关,故D错误。故选B。5、D【详解】A功率是指做功快慢的物理量,热机效率是能量的利用率,与功率大小无关,故A不符合题意;B已知甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率,因此消耗相同的汽油,甲做的功多,故B不符合题意;C机器做功多少未知,因此不能确定甲消耗的汽油比乙少,故不符合题意;D已知甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率,因此做相同的功,甲消耗的汽油比乙少,故D符合题意。故选D。6、D【详解】物体所含物质的多少叫质量。汽油用掉一半后,质量变为原来的一半。而比热容是物质的特性,决定于物质的种类和状态;热值是燃料的特性,决定于
16、燃料的种类,油箱内的汽油燃烧掉一半后,比热容、热值都不变,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。7、C【详解】A图甲中排气门打开,为排气冲程,没有能量转化,故A错误;B实验B中活塞对气体做功,将机械能转化为内能,甲冲程是排气冲程,没有能量的转化,故B错误;C二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,因此必须放在下面的瓶子中。将两个瓶口对在一起,二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以下面瓶内的气体颜色会变淡,上瓶内的气体颜色会变红,故C正确;D将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开,说明分子间存在引力,故D错误。故选C。8、
17、C【详解】A光电池板是将太阳能转化为电能,而不是化学能,故A错误,不符合题意;B照明灯工作时,将电能转化为光能,故B错误,不符合题意;C利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能,故C正确,符合题意;D蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能,而不是将化学能转化为光能,故D错误,不符合题意。故选C。9、C【详解】A古代人的钻木取火是通过克服摩擦做功来改变内能的,是机械能转化为内能,故A不符合题意;B锯铁管时锯条发热,是通过克服摩擦做功来改变内能的,是机械能转化为内能,故B不符合题意;C运载火箭点火时,燃料燃烧化学能转化为内能,内能转化为火箭的机械能,故C符合题意;D汽油机的压缩冲程中,活塞压缩工作
18、物质,机械能转化为内能,故D不符合题意。故选C。10、D【详解】A钻木取火的过程中,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故A错误;B电动机在通电转动过程中,消耗电能,主要获得机械能,故B错误;C发电机工作过程中,将机械能转化为电能,故C错误;D汽油机工作过程中,燃料的化学能先通过燃料燃烧转化为内能,再通过对外做功将内能转化为机械能,故D正确。故选D。二、填空题1、3107310730【解析】【详解】1200g酒精,其中的一半完全燃烧,放出的热量是3106J,则酒精的热值为2热值的大小只与燃料的种类有关,与质量无关,所以余下一半酒精的热值仍为3107J/kg。31.4kg酒精完全燃烧放出的热量Q
19、放mq1.4kg3.0107J/kg4.2107J水吸收的热量Q吸Q放4.2107J根据,水升高的温度因为一个标准大气压下水的沸点为100,70的水升高30时已经达到沸点,且沸腾是吸热过程,温度不再升高,所以水的温度只能升高30。2、4.5106J乙、甲、丁、丙丁21040.520%【解析】【详解】(1)1由表格数据可知发动机输出最大功率P75kW75000W则1min内做的有用功为WPt75000W160s4.5106J(2)2图甲中进气门和排气门关闭,活塞向上运动,说明是压缩冲程;图乙中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,说明是进气冲程;图丙中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,说明是
20、排气冲程;图丁中进气门和排气门关闭,活塞向下运动,说明是做功冲程;由上述可知一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙、甲、丁、丙。3做功冲程内燃机给汽车提供动力,即丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力;(3)4根据可得做一次功燃气的质量为mV1.5kg/m32103m33103kg因为空燃比是14:1,所以气缸内混合气体中汽油的质量m油3103kg2104kg5由表格数据可知1min完成的工作循环是2500次,即1min对外做2500次功,因此1分钟内总共需要消耗的汽油质量为m总m油25002104kg25000.5kg(4)61min内汽油完全燃烧释放的热量Q放m总q0.5kg4.5107J/kg2
21、.25107J发动机的效率20%3、机械能转化为内能B内【解析】【详解】1由图甲中可知,迅速向下压活塞,活塞压缩筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能。2A进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化,故A不符合题意;B两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B符合题意;C两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,故C不符合题意;D排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化,故D不符合题意。故选B。3内燃机的压缩冲程中,将机械能转化成内能。4、化学热值减少【解析】【详解】1火箭发射升空时,发动机中的燃料通
22、过燃烧将化学能转化为燃气的内能。2火箭中用液态氢作为燃料是因为氢的热值大,完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比,氢放出的热量多。3用气筒向装有少量水的烧瓶里打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使气体自身的内能减少。5、热值大2.81011汽化【解析】【详解】1火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料的热值大的特点,在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时,液态氢放出的热量较大。22t液态氢完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=2103kg1.4108J/kg=2.81011J3发射台下方建有水池,则水在汽化吸收热量,使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。三、计算题1、
23、4.2105J,70%【详解】解:由题意可知,水温度升高吸收的热量为由题意可知,酒精完全燃烧释放的热量为故该过程酒精炉的加热效率为答:水吸收的热量是4.2105J,该过程酒精炉的加热效率是70%。2、(1)2.76108J;(2)20kg;(3)不需要加油。【详解】解:(1)轿车匀速行驶,轿车的牵引力轿车到达目的地牵引力所做的功(2)燃料燃烧放出的总热量又,汽车在行驶途中需要消耗汽油的质量(3)由于20kg32kg,所以汽车在行驶途中不需要加油。答:(1)汽车到达目的地牵引力所做的功为2.76108J;(2)汽车在行驶途中需要消耗20kg汽油;(3)不需要加油。3、(1)3.36105J;(2
24、)4.48105J;(3)75%【详解】(1)在一个标准大气压下是100,水吸收的热量(2)由可得,电饭锅工作560s产生的热量(3)此电饭锅的热效率答:(1)水需要吸收3.36105J热量。(2)为了加热这些水,电饭锅正常工作了560s,它产生了4.48105J热量。(3)此电饭锅的热效率是75%。4、(1)2108J;(2)24.8升【详解】解:(1)已知该车的平均速度行驶的路程由得,则行驶的时间为则该车行驶百公里输出的机械功为(2)根据可得汽油完全燃烧放出的热量为则该车百公里(100km)消耗的汽油质量为消耗的汽油体积为答:(1)该车行驶百公里(100km)输出的机械功为2108J;(2)该车百公里(100km)消耗24.8升汽油。5、(1)10;(2);(3)70%【详解】解:(1)由图象可知,加热水温由上升到了;水的温度升高了(2)加热,水吸收的热量(3)由图可知,加热,水的温度升高了水吸收热量热水器的效率答:(1)加热,水的温度升高了;(2)加热,水吸收了的热量;(3)加热消耗的电能为,该热水器正常工作的效率为。