初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用综合与测试综合训练题

第十四章  内能的利用  章末测试卷

一、单选题

1．如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（　　）

A．进气门打开，排气门关闭 B．喷油嘴喷出雾状汽油

C．靠飞轮的惯性完成 D．内能转化为机械能

2．关于能量，下列说法错误的是（　　）

A．划过天际的流星具有机械能

B．冬天，用热水温牛奶的过程是内能的转移

C．风力发电是机械能转化为电能

D．充电宝给手机充电是电能转化为化学能

3．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）

A．一般情况下汽油机的效率比柴油机的高

B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越多

C．热机的效率越高说明做功越快

D．热机损失的能量中，废气带走的能量最多

4．为了探究做功与物体内能变化的关系，小明同学做了图甲和图乙两个实验。关于这两个实验下列论述正确的是（　　）

A．图甲是摩擦做功使筒壁温度升高，然后通过热传递使气体温度升高

B．从内燃机能量转化角度看图甲和图乙分别相当于内燃机的压缩和做功冲程

C．图乙中烧瓶口处的白雾，是汽化现象，因此烧瓶内气体温度降低

D．图甲中的活塞对筒内的硝化棉做功使其温度升高从而燃烧

5．如图是生活中常用的高压锅。当高压锅内的气压达到一定值时，限气阀会被高压蒸汽顶起。这一过程高压锅内气体内能会发生变化，下列说法正确的是（　　）

A．限气阀被顶起的过程与汽油机的做功冲程发生的能量转化相同

B．高压锅喷嘴处的“白气”是水蒸气汽化形成的

C．用明火加热高压锅，是通过做功改变内能

D．高压锅是利用大气压来工作的

6．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　）

A．装置所具有的机械能始终不变

B．如果没有能量补充，装置最终会停下来

C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去

D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化

7．如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法错误的是（　　）

A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减小了

B．实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能

C．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的

D．此实验展现了热机工作时的能量转化过程

8．如图所示是物理老师的自制火箭，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验分析正确的是（　　）

A．酒精无法完全燃烧，所以热值变小

B．酒精燃烧是电能转化成了内能

C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程

D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低

9．热机从发明之日到目前为止，也有几百年的历史了，但热机效率还没能达到100%，如柴油机的效率通常在30%至45%之间，下列原因中错误的是（　　）

A．尾气会带走能量

B．燃料不能完全燃烧

C．内能不能全部转化成机械能

D．技术还不够成熟

10．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是

A．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年

B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止

C．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进

D．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面

11．在一次汽车节油大赛中，一辆参赛的轻型无人驾驶汽油车在水平公路上匀速行驶100km，用时4h，消耗燃油0.5kg，已知汽车的牵引力做功为6.9×106J，燃油的热值为4.6×107J/kg。假设燃油完全燃烧。关于这台汽车在行驶的全程中，下列结果正确的是（　　）

A．汽车行驶速度是20km/h

B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×106J

C．汽油机损耗的内能是1.61×107J

D．汽车发动机的效率是25%

12．2022春节期间，济南市全域全时段禁售、禁燃、禁放烟花爆竹。燃放鞭炮实质上是鞭炮内的化学物质发生爆燃，产生高压燃气瞬间冲破鞭炮的过程。这个过程和热机哪个工作冲程的原理相似（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

13．热机的效率是热机性能的重要指标，如图所示是热机的能量流向图，则热机的效率等于（　　）

A．×100% B．×100%

C．×100% D．×100%

14．小明阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法错误的是（　　）

A．发动机在做功冲程把内能转化为机械能

B．该内燃机的效率为30%

C．为确保发动机正常工作，可用水对其冷却

D．燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量

15．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧．通过计算可知，下列结果：

①汽车行驶速度是20m/s；

②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J；

③汽车牵引力做功的功率是30kW；

④汽车发动机的效率是20%．

上述结果正确的是

A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④

二、填空题

16．如图所示是一单缸四冲程汽油机的工作示意图。图中该汽油机正处于___________冲程；汽油机吸气冲程时，吸入气缸里的物质是___________。

17．“可燃冰”作为新型能源，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，可燃冰的热值为1.4×1010J/m3，则完全燃烧4m3的可燃冰所释放出的热量为______J，若可燃冰用掉一半后，剩余可燃冰的热值将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

18．嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。火箭选用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的______。

19．如图所示向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮，看到盒盖飞出去。在此过程中，酒精燃烧后的燃气的 ___________能转化为盖子的 ___________能。图 ___________中，汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。若某四冲程汽油机在工作时飞轮转速为3600r/min，则每秒做功 ___________次。

A． B．C． D．

20．油条是人们常吃的食品。把和好的面切成方条，将两个方条压在一起并抻长成为“面条”，将“面条”放入翻滚的油中炸熟变成金黄的油条，是用 ______的方式增大了它的内能；火箭的燃料要用液氢，这是因为液氢的________大。

21．小美的奶奶在冬天遇寒会肩痛，于是她就购买如图所示的暖宝宝，让奶奶贴用，暖宝宝主要是由铁粉、活性炭、蛭石、无机盐和水等合成的聚合物，撕开明胶层，可立即与空气中的氧气作用从而放出热量。所以，它的工作原理是将化学能转化成 ___________能，再通过 ___________的方式让肩膀升温。

22．如图所示，把一个薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题：

（1）来回拉动皮条，使金属管的温度升高，这是通过___________的方式改变物体内能；

（2）酒精温度升高，这是通过___________的方式改变物体内能；

（3）酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能___________（选填“增加”或“减少”），转化为木塞的___________（选填“机械”或“内”）能，这一过程的能量转化方式与四冲程汽油机工作时的___________冲程相同。

23．如图是一位“发明家”设计的一种水动机。利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。这个永动机______（填“能”或“不能”）持续运转，因为它违背了______定律。

24．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。

（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；

（2）水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，它的物理含义是______；

（3）酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为______J。

25．新能源的开发和利用，成为当今的重点话题，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源之一。0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量，全部被质量为200kg，温度为60℃的标准气压下的水吸收，水升高的温度为______℃。若这些燃料可使一台70kW的新能源汽车以恒定功率匀速行驶300s，则效率为______%（燃料的热值q热=1.4108J/kg、水的比热容c水=4.2103J/(kg℃)）

三、实验题

26．小明采用如图所示的装置进行进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。

（1）探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和水的 _____（选填“初始温度”、“质量”）一定要相等。

（2）实验后，可以通过比较 _____（填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出的热量多少。

（3）从表格中数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后，_____放出的热量多。

（4）通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 _____（填“相同”或“不同”）的。

（5）在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称之为比值法，热值是能够燃烧的物质的属性。下列几个用比值法定义，并反映物质属性的物理量有：_____（填写序号）。

①速度       ②功率       ③比热容        ④压强

四、计算题

27．燃料被应用的时候也会有一些问题存在，比如不一定能完全燃烧，放出的热量不能完全利用等。小明家一天利用天然气的热量相当于把50kg的水从20oC加热到70oC，每天消耗0.6kg。求：（天然气的热值q＝3.5×107J/kg，水的比热容4.2×103J/（kg•oC））

（1）50kg的水从20oC加热到70oC吸收多少热量？

（2）0.6kg天然气完全燃烧放出多少热量？

（3）天然气烧水的热效率是多少？

28．C919是我国拥有自主知识产权的大型客机。若该客机在空中以720km/h的速度沿水平直线匀速飞行30min，受到的阻力是其重力的0.1倍；客机发动机靠燃烧航空煤油提供能量，其转化效率为75%；已知客机飞行时总质量m=7.5×104kg。（g取10N/kg）求：

（1）客机在这段时间内通过的路程；

（2）发动机的功率；

（3）发动机在这段时间内燃烧航空煤油的质量。（航空煤油的热值q=5×107J/kg）

参考答案

1．D

2．D

3．D

4．B

5．A

6．B

7．B

8．D

9．D

10．D

11．C

12．C

13．B

14．D

15．D

16．压缩     空气和汽油的混合物

17．5.6×1010     不变

18．热值

19． 内     机械     C     30

20． 热传递     热值

21．内     热传递

22． 做功     热传递     减少     机械     做功

23．不能     能量守恒

24．甲、乙     甲、丙     1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J     3.0×105

25．40     50

26．质量     水升高的温度     酒精     不同     ③

27．（1）1.05×107J；（2）2.1×107J；（3）50%

28．（1）3.6×105m；（2）1.5×107W；（3）720kg