人教版物理九年级全册 第十四章 章末检测试卷（含答案）

第十四章　内能的利用

（总分：100分   时间：90分钟）

一、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有1个选项符合题意）

1.某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是(　　)

 A.热机    B.电动机    C.发电机    D.电热水器

2.“可燃冰”作为新型能源,有巨大的开发潜力.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.这表示“可燃冰”的(　)

A.热量很大             B.温度很高

C.热值很大             D.比热容很大

3.关于热值的下列说法中正确的是(　)

A.燃料燃烧时,随着不断放热,它的热值越来越小

B.采取措施使燃料燃烧更充分,就可以提高燃料的热值

C.任何燃料实际燃烧时放出的热量,都比按热值计算出来的数值小

D.煤油的热值比酒精大,就是说煤油完全燃烧放出的热量比酒精多

4.对热学概念的理解,下列说法正确的是(　　)

A.水的比热容是4.2×103 J/(kg•℃),表示1 kg的水温度升高(降低)1 ℃吸收(放出)4.2×103 J的热量

B.热量是指物体具有能量的多少

C.温度高的物体具有的内能一定多

D.热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多

5.某热机的效率为20%,这表明做100 J的有用功时(　　)

A.要消耗20 J的燃料内能

B.要向外散失80 J的热量

C.要消耗燃烧后能放出500 J内能的燃料

D.要消耗80 J的燃料内能

6.为了提高热机的效率,技术人员正在尝试用一种不易传热又耐磨、耐高温的陶瓷材料制作发动机的零件,这样做的好处是(　)

A.可以使这种新热机的效率达到100%

B.不能提高热机的效率,但可以增大其功率

C.可以减轻热机的重量,且可以增大热机的功率

D.可以提高热机效率

7.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,用力把活塞迅速下压,棉花就会立即燃烧.根据该实验现象,下列结论正确的是(　　)

A.棉花燃烧过程是化学能转化为内能

B.活塞下压过程中,气体的内能减小

C.气体容易被压缩,是因为气体分子间距离较小

D.活塞下压过程的能量转化形式与热机做功冲程能量转化相同

8.用打桩机打桩,打桩锤从5 m高处自由落下时,锤与桩因冲击力作用表面温度升高,这说明(　　)

A.机械能守恒 B.动能守恒  C.势能守恒   D.能量守恒

9.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法,正确的是(　　)

①在压缩冲程中,是机械能转化为内能;②在做功冲程中,是内能转化为机械能;③只有做功冲程是燃气对外做功;④汽油机和柴油机的点火方式相同.

A.只有②③   B.只有①③   C.只有②④ D.只有①②③

10.在下面四幅图所表示的情景中,属于内能转化为机械能的是(   )

二、填空题（本题包括6小题，每空2分，共30分）

11.（8分）汽车是我们生活中常用的交通工具,汽油机是汽车的动力设备.单缸汽油机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是     冲程;主要利用惯性来工作的冲程有            、           、           .

12.（6分）汽车发动机熄火后,在平直的公路上行驶的越来越慢,在这个过程中,汽车的　    　______能的一部分转化为车轮和地面的        能.此时能量转化遵循       定律.

13.（4分）用打气筒给气球打气,经测量发现球皮表面温度升高,这一现象说明对气体　    　,气体内能增大.气球在下落过程中,它的重力势能将         .

14.（4分）夏天空调工作时,将室内能量转移到室外,是因为消耗了　　能,才能把热量转移出来,从而使室内变凉爽,在空调工作时　　(填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律.

15.（4分）在吹气球时,吹大了的气球没握住,它叫啸着飞跑了!你及时捡起气球会发现它的嘴部温度　     　(填“变高”“变低”或“无变化”).当气球内气体喷出来时,发生的能量转化情况是　     　.

16.（4分）有台柴油机在一个工作循环中消耗了10 g柴油(热值q=3.3×107 J/kg),这些柴油完全燃烧产生的热量是　   　 J;若这台柴油机的效率为40%,则一个工作循环中输出的有用机械能为　       　 J.

三、实验探究题(本题包括1小题，共12分)

17.（12分）(1)某同学用如图装置测酒精的热值.加热前酒精灯的质量为m1,加热一段时间后变为m2;烧杯中水的质量为M,水的初温t1,末温t2,水的比热容用c表示.用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式:　                        　.该同学测算发现,测量值比课本中的“标准值”小很多,请你写一条产生该误差的原因:　                                          .

(2)有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁.同样的汽油(97#)加在T型轿车内比加在L型轿车内热值　   　.(填“更大”或“一样大”或“更小”)

四、简答题(本题包括1小题，共8分)

18.（8分）某校师生在学习了能量的转化与守恒以后,组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率.他们发现学校的一个老式锅炉烧水时,经常冒出大量的黑烟,且烧水时锅炉周围的温度很高,锅炉的效率很低.

(1)请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因,并提出相应的改进措施.

(2)要减少烟气带走的热量,可以采用什么办法?

五、计算题(本题包括2小题，每小题10分，共20分)

19.（10分）把5 kg 40 ℃的水烧开,需要完全燃烧多少kg的干木柴?[已知干木柴的热值为1.2×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃),外界为标准大气压,并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收]

20.（10分）莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机的效率和减少废气污染的目的.这辆汽车的最低油耗可达0.2 kg/(kW•h),已知汽油的热值为4.6×107 J/kg.

[温馨提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2 kg/(kW•h)表示获得1 kW•h能量消耗0.2 kg汽油.]

(1)0.2 kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少?

(2)该汽车发动机的效率最高可达多少?(结果保留整数)

第十四章　内能的利用

参考答案

一、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有1个选项符合题意）

1.A   解析:由题图知机器把内能主要转化为机械能,符合热机的能量转化特点.

2.C   解析:相同条件下,“可燃冰”释放出的热量是煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大,C正确;而热量是内能转移的多少,温度指物体的冷热程度,比热容指物体吸热放热的能力,故A、B、D均错.

3.C   解析:燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的质量、是否燃烧无关,因此选项A、B错;由于实际燃烧时都不是完全燃烧,所以任何燃料实际燃烧时放出的热量,都比按热值计算出来的数值小,选项C对;煤油的热值比酒精大,同质量的煤油完全燃烧放出的热量比酒精多,选项D 错.

4.A   解析:水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),它表示1 kg的水温度升高(降低)1 ℃吸收(放出)的热量是4.2×103 J,所以A选项正确;热量是指物体在热传递过程中能量改变的多少,因此热量只能说“吸收或放出”,不能说“具有或含有”,所以B选项错误;内能的大小与物体的温度有关,同一物体温度越高,内能越大,但不同物体这一结论不一定成立,所以C选项错误;燃料完全燃烧放出的热量与燃料的热值和质量有关,热值大的燃料完全燃烧放出的热量不一定多,所以D选项错误.

5.C   解析:热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧释放出的能量之比.热机的效率为20%,做100 J的有用功,需燃料燃烧放出500 J的内能,选项C对.

6.D   解析:采用不易传热又耐磨、耐高温的陶瓷材料制作发动机的零件,能减少热量散失,提高热机效率,选项D正确.

7.A   解析:棉花燃烧过程是化学能转化为内能,A说法正确;下压活塞时,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大,此能量转化情况与内燃机压缩冲程相同,故B、D错误;气体容易被压缩,是因为气体分子间距离较大,分子间的作用力表现为引力,故C错误.故选A.

8.D  　解析:打桩锤落下,动能增加,势能减小,机械能转化为内能,机械能减小,能量守恒.

9.D   解析:在压缩冲程中,是机械能转化为内能,①对;在做功冲程中,是内能转化为机械能,②对;只有做功冲程是燃气对外做功,③对;汽油机的点火方式是点燃式,柴油机的点火方式是压燃式,④错.

10.C   解析:滚摆是动能与势能的相互转化;射箭是弹性势能与动能的相互转化;水蒸气膨胀对木塞做功是内能转化为机械能;钻木取火是机械能转化为内能.

二、填空题（本题包括6小题，每空2分，共30分）

11.（8分）做功   吸气冲程   压缩冲程   排气冲程

解析:在汽油机的一个工作循环中,只有做功冲程获得动力,其他三个冲程靠惯性完成.

12.（6分）机械   内   能量守恒

解析:汽车行驶的越来越慢,车轮和地面变热,机械能减少,一部分转化为车轮和地面的内能,总能量保持不变.

13.（4分）做功   减小

解析:打气筒给气球打气,气筒对气体做功,气体的温度升高,内能增大,即机械能转化为内能.气球在下落过程中,高度降低,它的重力势能将减小.

14.（4分）电   遵守

15.（4分）变低   内能转化为机械能

解析:当球内气体喷出来时,气体会对外做功,气球的内能减少,温度降低,气体的内能转化为气球的机械能.

16.（4分）3.3×105     1.32×105

解析:Q放=mq=10×10-3 kg×3.3×107 J/kg

=3.3×105 J,因η= ,则E有=η•Q放=40%×3.3×105 J=1.32×105 J.

三、实验探究题(本题包括1小题，共12分)

17.（12分）（1）；没有考虑热量的散失；（2）一样大．

解析:(1)根据酒精完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量,水吸收的热量Q吸=cM(t2-t1),酒精灯放出的热量Q放=Q吸=cM(t2-t1),燃烧酒精的质量m=m1-m2,根据Q放=mq知酒精的热值q= ；测量值比课本中的“标准值”小很多,是因为没有考虑在加热过程中热量的散失;

(2)热值是燃料的一种特性,和燃料是否充分燃烧无关,所以同样的汽油(97#)的热值是一样大的.

四、简答题(本题包括1小题，共8分)

18.（8分）答案:(1)锅炉效率低的原因:

①锅炉冒出大量的黑烟,说明煤燃烧不完全;

②锅炉周围的温度很高,说明锅炉向周围散失的热量太多.

改进措施:尽量使燃料燃烧充分.

(2)利用烟气携带的热量对其他的水进行预加热,综合利用内能.

五、计算题(本题包括2小题，每小题10分，共20分)

19.（10分）答案:0.105 kg

解析:在标准大气压下,水的沸点是100 ℃,即水烧开时的温度为100 ℃,Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg•℃)×5 kg×(100 ℃-40 ℃)

=1.26×106 J。

因为Q吸=Q放，所以干木柴的质量m′= = =0.105 kg.

20.（10分）答案:(1)9.2×106 J (2)39 %

解析:(1)0.2 kg汽油完全燃烧时放出的热量为

Q=mq=0.2 kg×4.6×107 J/kg=9.2×106 J.

(2)完全燃烧0.2 kg的汽油发动机获得的最大有用功的能量为

W有用=1 kW•h=1 000 W×3 600 s=3.6×106 J.

所以汽车发动机的最大效率为

η= ×100 %= ×100 %≈39 %.