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人教版九年级全册第十四章 内能的利用综合与测试达标测试
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这是一份人教版九年级全册第十四章 内能的利用综合与测试达标测试，共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
时间：60分钟 满分：100分
一、选择题(每小题3分，共36分)
1.下列所示的工具工作过程中使用热机的是( )
A.自行车 B.柴油车 C.脚踏船 D.皮筏艇
2.某种巧克力的营养成分表上标有“每100 g能量2 360 J”，以下具有同该标识含义相类似含义的物理量是( )
A.热量B.热值C.内能D.比热容
3.古语道：“人要实，火要虚.”此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；固体可燃物要架空一些，才能燃烧得更旺.“火要虚”的目的是( )
A.增大固体可燃物的热值B.降低固体可燃物的着火点
C.使固体可燃物完全燃烧D.提高固体可燃物的利用率
4.目前，我国北方地区正在大力推进“煤改气”，即将原来的燃煤锅炉、取暖炉改为燃烧燃气，这主要是因为( )
A.燃气的热值比煤炭大 B.燃气燃烧时的温度比煤炭高
C.燃气便于运输、成本低D.燃烧燃气的有害排放少，利于保护环境
5.关于热机的效率，下列说法正确的是( )
A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B.热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
6.如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，缺少的一个冲程的名称及顺序，下列判断正确的是（ ）
甲 乙 丙
A.吸气冲程，应在甲图之前B.压缩冲程，应在甲、乙图之间
C.做功冲程，应在乙、丙图之间D.排气冲程，应在丙图之后
7.对于下列四幅图，说法正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起重物，主要是因为大气压强的存在
C.丙图中活塞向上运动，表示内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时，将机械能转化为内能
8.芬兰奥卢大学的研究团队研发出一种新型钙钛矿材料，该材料可在光照、温度变化、压力变化的情况下产生电能，有着广阔的应用前景.该材料不能直接实现的能量转化是( )
A.光能→电能B.内能→电能C.机械能→电能D.化学能→电能
9.做同样多的功，甲柴油机工作3 h，消耗2 kg柴油；乙柴油机工作2 h，消耗3 kg柴油.下列说法正确的是( )
A.甲柴油机的功率大，效率高B.甲柴油机的功率大，效率低
C.乙柴油机的功率大，效率高D.乙柴油机的功率大，效率低
10.一台四冲程内燃机的飞轮转速为3 600 r/min，以下说法正确的是( )
A.工作过程中能量转化顺序是内能→化学能→机械能
B.它在1 s内完成了120个冲程
C.完成一个工作循环所花的时间为1120 s
D.每个做功冲程对活塞做功1 500 J，则它的平均功率为10 kW
11.[多选]随着人们生活水平的提高，汽车走进了千家万户.关于小汽车涉及的知识，下列说法正确的是( )
A.用甘油作发动机的冷却剂 B.发动机的做功冲程将内能转化为机械能
C.即使精心保养也不可使发动机的效率达到100% D.排放的尾气对环境没有任何污染
12.[多选]1799年，英国科学家戴维在《论热、光和光的复合》论文中，描述了一个实验：在一个同周围环境隔离开来的真空容器里，将两块冰互相摩擦，冰熔化成水，水的内能大于冰的内能.他对这一现象的解释，促使了分子动理论的建立.就这一现象，下列说法正确的是( )
A.冰熔化成水，水的内能比冰的内能大
B.在摩擦冰的过程中，冰的一部分内能转移到水中，使水的内能大于冰的内能
C.在摩擦冰的过程中，机械能转化为内能，使水的内能大于冰的内能
D.在摩擦冰的过程中，机械能转化为内能，消耗的机械能比水增加的内能少
二、填空题(每空1分，共17分)
13.如图所示是世界上最早的蒸汽汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的 能增加，再转化为汽车的 能，使汽车前进.
14.人们在选购轿车时，常常听到导购员介绍这辆车耗油少，这里耗油少是指汽油机的 高，行驶相同的路程，消耗燃料 .
15.在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程.已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，则完全燃烧100 g汽油放出的热量为 J.
16.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤.完全燃烧0.5 kg的秸秆煤可放出 J的热量；若这些热量完全被质量为100 kg，初温为20 ℃的水吸收，则可使水温升高到 ℃.[已知q秸秆煤=2.1×107 J/kg，
c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
17.发动机(汽油机)效率高低是区分汽车优劣的指标之一，有经验的司机可以通过闻尾气的气味做出初步判断，输出功率相同时，气味越淡，汽车发动机效率越 ，原因是 .
18.科学家发明了一种单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，在水蒸气推动活塞做功的过程中，主要的能量转化情况是 ，从而提高了热机的效率.
19.小明在用毛皮和橡胶棒摩擦时，发现橡胶棒发热，这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式改变橡胶棒的内能，这个过程发生了能量的 (填“转化”或“转移”).
20.各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化，请按表中示例完成表格.
三、实验探究题(第21小题8分，第22小题9分，共17分)
21.如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10 g，烧杯内液体的质量和初温都相同.
(1)比较不同燃料的热值应选择 两个装置，比较不同物质的比热容应选择 两个装置(均填“A”“B”或“C”).
(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的 比较燃料燃烧放出热量的多少.
(3)在“比较不同物质的比热容大小”的实验中，通过控制 相同，使得液体吸收热量相同.
22.小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系.他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录的结果如表所示：
图1 图2
(1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 .但对于两杯水的初温他们的看法却不同.请将下列他们的想法补充完整.
①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少的，所以实验中两杯水的初温可以不同.
②小明认为因为探究过程中他们采用了 法，所以只有燃料的 不同，其他因素都必须控制相同.如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水 就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水最终吸收的热量少、水温变化小的情况，所以实验时必须控制水的初温相同.
③你认为 (填“小明”或“小辉”)的想法更合理.
(2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 .
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量，并由记录的数据，利用公式
Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量.小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果是 (填“可靠”或“不可靠”)的，理由是 .
四、计算题(第23小题8分，第24小题10分，第25小题12分，共30分)
23.南海可燃冰试采成功是中国科学家勇攀世界科技高峰的又一标志性成就.已知1 m3可燃冰分解后，可释放出约150 m3天然气，且q天然气=2.1×107 J/m3，c水=4.2×103 J/(kg·℃).则：
(1)1 m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧，放出的热量约是多少?
(2)若上述热量全部被水吸收，可将多少千克的水从20 ℃加热至95 ℃?
24.随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了普通家庭.一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72 km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW.已知小汽车行驶的距离为 100 km，汽油的热值q=4.6×107 J/kg，小汽车发动机的效率为25%.求小汽车在这段路程中：
(1)运动的时间；
(2)发动机所做的功；
(3)消耗汽油的质量.
25.小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学，最近他家中新安装了天然气热水器，如图所示.小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌，获得了以下信息：①包装箱及热水器的总质量为16 kg；②“堆码层数极限”标志数为11，即该包装箱在仓储时从地面开始，平放时最大堆放层数是11层，超过则可能把最底层的包装箱压坏；③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0.4 m2；④热效率为87%，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能中有87%转化为水的内能；⑤加热模式为“即热式”，即用热水器给水加热时，只要接通开关让自来水流过热水器，流出的水即可达到设定的水温.
小明想估测该热水器的实际热效率，以核对铭牌上的数值是否准确.他接通热水器工作开关，当流出40 kg热水时，让热水器停止工作.已知当时自来水的温度是15 ℃，热水器输出的热水温度为40 ℃，观察天然气表得知共用了0.15 m3的天然气，天然气的热值为3.2×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 N/kg.
请帮小明解答下列问题：
(1)若在仓储时堆码层达到了极限11层，则最下层的包装箱承受的压强是多大?
(2)小明在估测过程中，①流过热水器的水吸收的热量是多少?②天然气完全燃烧释放的热量是多少?
(3)该热水器的实际热效率是多少?
第十四章 综合能力检测卷
1.B 【解题思路】 热机是把内能转化为机械能的装置.自行车、脚踏船、皮筏艇消耗人体的化学能，将其转化为机械能；柴油车是热机的一种，将内能转化为机械能.故选B.
2.B 【解题思路】 某种巧克力的营养成分表上标有“每100 g能量2 360 J”，据此可得每克该种巧克力提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值的含义类似，故B符合题意.故选B.
3.D 【解题思路】 固体可燃物要架空一些，才能燃烧得更旺.“火要虚”的目的是增大固体可燃物与空气的接触面积，使燃烧更旺，即提高固体可燃物的利用率，故D正确，A、B、C错误.故选D.
4.D 【解题思路】 我国北方地区雾霾越来越严重，大力推进“煤改气”，主要原因是燃烧燃气的有害排放比煤炭少，利于保护环境.故选D.
5.A 【解题思路】 热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故B错误；热机效率是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，功率指热机做功快慢，两者没有必然联系，故C错误；在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，故D错误.故选A.
6.C 【解题思路】 甲图进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，所以为吸气冲程；乙图中进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程；丙图进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；综上所述可以知道，所缺冲程为处于乙和丙图之间的做功冲程.
7.D 【解题思路】 甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能减少，故A错误；乙图中两个压紧的铅块能吊起重物，主要是因为分子间存在引力，故B错误；丙图中活塞向上运动，进气门关闭，排气门打开，是内燃机的排气冲程，故C错误；丁图中小朋友下滑时，将机械能转化为内能，故D正确.
8.D 【解题思路】 该材料可以在光照的情况下产生电，故可以将光能转化为电能，故A不合题意；该材料可以在温度变化的情况下产生电能，故可以将内能转化为电能，故B不合题意；该材料可以在压力变化的情况下产生电能，故可以将机械能转化为电能，故C不合题意；由题意可知，该材料不是在发生化学变化时产生电能，故不能直接实现从化学能向电能的转化，故D符合题意.故选D.
9.D 【解题思路】 功率是表示物体做功快慢的物理量，而热机效率是做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比.根据题意可知，甲、乙柴油机做相同的功，甲柴油机用的时间长，乙柴油机用的时间短，由P=Wt可知，乙柴油机的功率大；由Q=mq可知，乙柴油机消耗的柴油完全燃烧放出的热量多，由η=WQ×100%可得，乙柴油机的效率低.
10.B 【解题思路】 内燃机工作过程中能量转化顺序是化学能→内能→机械能，故A错误；已知内燃机的飞轮转速是3 600 r/min，即每秒钟转60圈，完成30个工作循环，120个冲程，因此完成一个工作循环的时间为130 s，故B正确，C错误；已知每个做功冲程对活塞做功1 500 J，则它的平均功率P=Wt=1500J130s=45 000 W=45 kW，故D错误.
11.BC 【解题思路】 汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容大，在质量和升高温度相同的情况下，水吸收的热量多，A错误；发动机在做功冲程中，将内能转化为机械能，B正确；不论怎样保养，发动机的效率都不可能达到100%，C正确；汽车排放的尾气会对环境造成污染，D错误.
12.AC 【解题思路】 冰熔化为水后，分子势能增大，水的内能增大，A正确；在摩擦冰的过程中，冰的温度与水的温度相等，不会发生热传递，因此冰的内能不可能转移到水中，B错误；水的内能增加，是克服摩擦做功，机械能转化为内能的结果，C正确；在摩擦冰的过程中，机械能转化为内能，根据能量守恒定律，消耗的机械能不可能比水增加的内能少，D错误.
13.【参考答案】 内 机械
14.【参考答案】 效率 少
15.【参考答案】 压缩 4.6×106
【解题思路】 汽油燃烧放出的热量Q=mq=0.1 kg×4.6×107 J/kg=4.6×106 J.
16.【参考答案】 1.05×107 45
【解题思路】 秸秆煤完全燃烧放出的热量为Q放=m秸秆煤q秸秆煤=0.5 kg×2.1×107 J/kg=1.05×107 J，因为Q吸=Q放，所以水升高的温度为Δt=Q吸c水m水=1.05×107J4.2×103J/(kg·℃)×100kg=25 ℃，则水的末温为t=t0+Δt=20 ℃+25 ℃=45 ℃.
17.【参考答案】 高 燃料燃烧充分
18.【参考答案】 内能转化为机械能
19.【参考答案】 做功 转化
20.【参考答案】
【解题思路】 本题为开放题，答案只要合理即可.
21.【参考答案】 (1)B、C A、B (2)示数变化 (3)加热时间
22.【参考答案】 (1)相同 ①温度计示数的变化 ②控制变量 种类 散热 ③小明 (2)煤油 (3)不可靠 燃料不可能完全燃烧(或燃料燃烧放出的热量不可能完全被水吸收)
【解题思路】 (1)②欲探究煤油与菜籽油热值的大小，需要控制燃料的种类不同，而让其他的物理量相同，这里用到了控制变量的方法.
23.解：(1)1 m3可燃冰可释放出约150 m3天然气，完全燃烧放出的热量为：Q=q天然气V=2.1×107 J/m3×150 m3=3.15×109 J；
(2)水的质量：
m=Qc水(t-t0)=3.15×109J4.2×103J/(kg·℃)×(95-20)℃=1×104 kg.
24.解：(1)小汽车的速度v=72 km/h=20 m/s，
运动的时间t=sv=100×103m20m/s=5×103 s；
(2)发动机做的功W=Pt=20×103 W×5×103 s=1×108 J；
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q=mq，又因为Q=Wη，
故m=Qq=Wqη=1×1084.6×107×25% kg≈8.7 kg.
25.解：(1)堆码层数达到11层时，最下层的包装箱承受着上面10层的压力，其大小为F=G=m总g=10×16 kg×10 N/kg=1 600 N；受力面积为S=0.4 m2，所以承受的压强为p=1600N0.4m2=4 000 Pa.
(2)①流过该热水器的水吸收的热量为：
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃-15 ℃)=4.2×106 J；
②天然气完全燃烧释放的热量为：
Q放=q气V气=3.2×107 J/m3×0.15 m3=4.8×106 J.
(3)该热水器的实际热效率为：
η=Q吸Q放×100%=4.2×106J4.8×106J×100%=87.5%.能量转化
实 例
化学能转化为电能
干电池对外供电
用电熨斗熨衣服
机械能转化为内能
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
B
D
D
A
C
D
D
D
B
BC
AC
能量转化
实 例
化学能转化为电能
干电池对外供电
电能转化为内能
搓手取暖
内能转化为机械能
汽油机的做功冲程
时间：60分钟 满分：100分
一、选择题(每小题3分，共36分)
1.下列所示的工具工作过程中使用热机的是( )
A.自行车 B.柴油车 C.脚踏船 D.皮筏艇
2.某种巧克力的营养成分表上标有“每100 g能量2 360 J”，以下具有同该标识含义相类似含义的物理量是( )
A.热量B.热值C.内能D.比热容
3.古语道：“人要实，火要虚.”此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；固体可燃物要架空一些，才能燃烧得更旺.“火要虚”的目的是( )
A.增大固体可燃物的热值B.降低固体可燃物的着火点
C.使固体可燃物完全燃烧D.提高固体可燃物的利用率
4.目前，我国北方地区正在大力推进“煤改气”，即将原来的燃煤锅炉、取暖炉改为燃烧燃气，这主要是因为( )
A.燃气的热值比煤炭大 B.燃气燃烧时的温度比煤炭高
C.燃气便于运输、成本低D.燃烧燃气的有害排放少，利于保护环境
5.关于热机的效率，下列说法正确的是( )
A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B.热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
6.如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，缺少的一个冲程的名称及顺序，下列判断正确的是（ ）
甲 乙 丙
A.吸气冲程，应在甲图之前B.压缩冲程，应在甲、乙图之间
C.做功冲程，应在乙、丙图之间D.排气冲程，应在丙图之后
7.对于下列四幅图，说法正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起重物，主要是因为大气压强的存在
C.丙图中活塞向上运动，表示内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时，将机械能转化为内能
8.芬兰奥卢大学的研究团队研发出一种新型钙钛矿材料，该材料可在光照、温度变化、压力变化的情况下产生电能，有着广阔的应用前景.该材料不能直接实现的能量转化是( )
A.光能→电能B.内能→电能C.机械能→电能D.化学能→电能
9.做同样多的功，甲柴油机工作3 h，消耗2 kg柴油；乙柴油机工作2 h，消耗3 kg柴油.下列说法正确的是( )
A.甲柴油机的功率大，效率高B.甲柴油机的功率大，效率低
C.乙柴油机的功率大，效率高D.乙柴油机的功率大，效率低
10.一台四冲程内燃机的飞轮转速为3 600 r/min，以下说法正确的是( )
A.工作过程中能量转化顺序是内能→化学能→机械能
B.它在1 s内完成了120个冲程
C.完成一个工作循环所花的时间为1120 s
D.每个做功冲程对活塞做功1 500 J，则它的平均功率为10 kW
11.[多选]随着人们生活水平的提高，汽车走进了千家万户.关于小汽车涉及的知识，下列说法正确的是( )
A.用甘油作发动机的冷却剂 B.发动机的做功冲程将内能转化为机械能
C.即使精心保养也不可使发动机的效率达到100% D.排放的尾气对环境没有任何污染
12.[多选]1799年，英国科学家戴维在《论热、光和光的复合》论文中，描述了一个实验：在一个同周围环境隔离开来的真空容器里，将两块冰互相摩擦，冰熔化成水，水的内能大于冰的内能.他对这一现象的解释，促使了分子动理论的建立.就这一现象，下列说法正确的是( )
A.冰熔化成水，水的内能比冰的内能大
B.在摩擦冰的过程中，冰的一部分内能转移到水中，使水的内能大于冰的内能
C.在摩擦冰的过程中，机械能转化为内能，使水的内能大于冰的内能
D.在摩擦冰的过程中，机械能转化为内能，消耗的机械能比水增加的内能少
二、填空题(每空1分，共17分)
13.如图所示是世界上最早的蒸汽汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的 能增加，再转化为汽车的 能，使汽车前进.
14.人们在选购轿车时，常常听到导购员介绍这辆车耗油少，这里耗油少是指汽油机的 高，行驶相同的路程，消耗燃料 .
15.在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程.已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，则完全燃烧100 g汽油放出的热量为 J.
16.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤.完全燃烧0.5 kg的秸秆煤可放出 J的热量；若这些热量完全被质量为100 kg，初温为20 ℃的水吸收，则可使水温升高到 ℃.[已知q秸秆煤=2.1×107 J/kg，
c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
17.发动机(汽油机)效率高低是区分汽车优劣的指标之一，有经验的司机可以通过闻尾气的气味做出初步判断，输出功率相同时，气味越淡，汽车发动机效率越 ，原因是 .
18.科学家发明了一种单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，在水蒸气推动活塞做功的过程中，主要的能量转化情况是 ，从而提高了热机的效率.
19.小明在用毛皮和橡胶棒摩擦时，发现橡胶棒发热，这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式改变橡胶棒的内能，这个过程发生了能量的 (填“转化”或“转移”).
20.各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化，请按表中示例完成表格.
三、实验探究题(第21小题8分，第22小题9分，共17分)
21.如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10 g，烧杯内液体的质量和初温都相同.
(1)比较不同燃料的热值应选择 两个装置，比较不同物质的比热容应选择 两个装置(均填“A”“B”或“C”).
(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的 比较燃料燃烧放出热量的多少.
(3)在“比较不同物质的比热容大小”的实验中，通过控制 相同，使得液体吸收热量相同.
22.小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系.他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录的结果如表所示：
图1 图2
(1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 .但对于两杯水的初温他们的看法却不同.请将下列他们的想法补充完整.
①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少的，所以实验中两杯水的初温可以不同.
②小明认为因为探究过程中他们采用了 法，所以只有燃料的 不同，其他因素都必须控制相同.如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水 就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水最终吸收的热量少、水温变化小的情况，所以实验时必须控制水的初温相同.
③你认为 (填“小明”或“小辉”)的想法更合理.
(2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 .
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量，并由记录的数据，利用公式
Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量.小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果是 (填“可靠”或“不可靠”)的，理由是 .
四、计算题(第23小题8分，第24小题10分，第25小题12分，共30分)
23.南海可燃冰试采成功是中国科学家勇攀世界科技高峰的又一标志性成就.已知1 m3可燃冰分解后，可释放出约150 m3天然气，且q天然气=2.1×107 J/m3，c水=4.2×103 J/(kg·℃).则：
(1)1 m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧，放出的热量约是多少?
(2)若上述热量全部被水吸收，可将多少千克的水从20 ℃加热至95 ℃?
24.随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了普通家庭.一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72 km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW.已知小汽车行驶的距离为 100 km，汽油的热值q=4.6×107 J/kg，小汽车发动机的效率为25%.求小汽车在这段路程中：
(1)运动的时间；
(2)发动机所做的功；
(3)消耗汽油的质量.
25.小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学，最近他家中新安装了天然气热水器，如图所示.小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌，获得了以下信息：①包装箱及热水器的总质量为16 kg；②“堆码层数极限”标志数为11，即该包装箱在仓储时从地面开始，平放时最大堆放层数是11层，超过则可能把最底层的包装箱压坏；③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0.4 m2；④热效率为87%，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能中有87%转化为水的内能；⑤加热模式为“即热式”，即用热水器给水加热时，只要接通开关让自来水流过热水器，流出的水即可达到设定的水温.
小明想估测该热水器的实际热效率，以核对铭牌上的数值是否准确.他接通热水器工作开关，当流出40 kg热水时，让热水器停止工作.已知当时自来水的温度是15 ℃，热水器输出的热水温度为40 ℃，观察天然气表得知共用了0.15 m3的天然气，天然气的热值为3.2×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 N/kg.
请帮小明解答下列问题：
(1)若在仓储时堆码层达到了极限11层，则最下层的包装箱承受的压强是多大?
(2)小明在估测过程中，①流过热水器的水吸收的热量是多少?②天然气完全燃烧释放的热量是多少?
(3)该热水器的实际热效率是多少?
第十四章 综合能力检测卷
1.B 【解题思路】 热机是把内能转化为机械能的装置.自行车、脚踏船、皮筏艇消耗人体的化学能，将其转化为机械能；柴油车是热机的一种，将内能转化为机械能.故选B.
2.B 【解题思路】 某种巧克力的营养成分表上标有“每100 g能量2 360 J”，据此可得每克该种巧克力提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值的含义类似，故B符合题意.故选B.
3.D 【解题思路】 固体可燃物要架空一些，才能燃烧得更旺.“火要虚”的目的是增大固体可燃物与空气的接触面积，使燃烧更旺，即提高固体可燃物的利用率，故D正确，A、B、C错误.故选D.
4.D 【解题思路】 我国北方地区雾霾越来越严重，大力推进“煤改气”，主要原因是燃烧燃气的有害排放比煤炭少，利于保护环境.故选D.
5.A 【解题思路】 热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故B错误；热机效率是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，功率指热机做功快慢，两者没有必然联系，故C错误；在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，故D错误.故选A.
6.C 【解题思路】 甲图进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，所以为吸气冲程；乙图中进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程；丙图进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；综上所述可以知道，所缺冲程为处于乙和丙图之间的做功冲程.
7.D 【解题思路】 甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能减少，故A错误；乙图中两个压紧的铅块能吊起重物，主要是因为分子间存在引力，故B错误；丙图中活塞向上运动，进气门关闭，排气门打开，是内燃机的排气冲程，故C错误；丁图中小朋友下滑时，将机械能转化为内能，故D正确.
8.D 【解题思路】 该材料可以在光照的情况下产生电，故可以将光能转化为电能，故A不合题意；该材料可以在温度变化的情况下产生电能，故可以将内能转化为电能，故B不合题意；该材料可以在压力变化的情况下产生电能，故可以将机械能转化为电能，故C不合题意；由题意可知，该材料不是在发生化学变化时产生电能，故不能直接实现从化学能向电能的转化，故D符合题意.故选D.
9.D 【解题思路】 功率是表示物体做功快慢的物理量，而热机效率是做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比.根据题意可知，甲、乙柴油机做相同的功，甲柴油机用的时间长，乙柴油机用的时间短，由P=Wt可知，乙柴油机的功率大；由Q=mq可知，乙柴油机消耗的柴油完全燃烧放出的热量多，由η=WQ×100%可得，乙柴油机的效率低.
10.B 【解题思路】 内燃机工作过程中能量转化顺序是化学能→内能→机械能，故A错误；已知内燃机的飞轮转速是3 600 r/min，即每秒钟转60圈，完成30个工作循环，120个冲程，因此完成一个工作循环的时间为130 s，故B正确，C错误；已知每个做功冲程对活塞做功1 500 J，则它的平均功率P=Wt=1500J130s=45 000 W=45 kW，故D错误.
11.BC 【解题思路】 汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容大，在质量和升高温度相同的情况下，水吸收的热量多，A错误；发动机在做功冲程中，将内能转化为机械能，B正确；不论怎样保养，发动机的效率都不可能达到100%，C正确；汽车排放的尾气会对环境造成污染，D错误.
12.AC 【解题思路】 冰熔化为水后，分子势能增大，水的内能增大，A正确；在摩擦冰的过程中，冰的温度与水的温度相等，不会发生热传递，因此冰的内能不可能转移到水中，B错误；水的内能增加，是克服摩擦做功，机械能转化为内能的结果，C正确；在摩擦冰的过程中，机械能转化为内能，根据能量守恒定律，消耗的机械能不可能比水增加的内能少，D错误.
13.【参考答案】 内 机械
14.【参考答案】 效率 少
15.【参考答案】 压缩 4.6×106
【解题思路】 汽油燃烧放出的热量Q=mq=0.1 kg×4.6×107 J/kg=4.6×106 J.
16.【参考答案】 1.05×107 45
【解题思路】 秸秆煤完全燃烧放出的热量为Q放=m秸秆煤q秸秆煤=0.5 kg×2.1×107 J/kg=1.05×107 J，因为Q吸=Q放，所以水升高的温度为Δt=Q吸c水m水=1.05×107J4.2×103J/(kg·℃)×100kg=25 ℃，则水的末温为t=t0+Δt=20 ℃+25 ℃=45 ℃.
17.【参考答案】 高 燃料燃烧充分
18.【参考答案】 内能转化为机械能
19.【参考答案】 做功 转化
20.【参考答案】
【解题思路】 本题为开放题，答案只要合理即可.
21.【参考答案】 (1)B、C A、B (2)示数变化 (3)加热时间
22.【参考答案】 (1)相同 ①温度计示数的变化 ②控制变量 种类 散热 ③小明 (2)煤油 (3)不可靠 燃料不可能完全燃烧(或燃料燃烧放出的热量不可能完全被水吸收)
【解题思路】 (1)②欲探究煤油与菜籽油热值的大小，需要控制燃料的种类不同，而让其他的物理量相同，这里用到了控制变量的方法.
23.解：(1)1 m3可燃冰可释放出约150 m3天然气，完全燃烧放出的热量为：Q=q天然气V=2.1×107 J/m3×150 m3=3.15×109 J；
(2)水的质量：
m=Qc水(t-t0)=3.15×109J4.2×103J/(kg·℃)×(95-20)℃=1×104 kg.
24.解：(1)小汽车的速度v=72 km/h=20 m/s，
运动的时间t=sv=100×103m20m/s=5×103 s；
(2)发动机做的功W=Pt=20×103 W×5×103 s=1×108 J；
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q=mq，又因为Q=Wη，
故m=Qq=Wqη=1×1084.6×107×25% kg≈8.7 kg.
25.解：(1)堆码层数达到11层时，最下层的包装箱承受着上面10层的压力，其大小为F=G=m总g=10×16 kg×10 N/kg=1 600 N；受力面积为S=0.4 m2，所以承受的压强为p=1600N0.4m2=4 000 Pa.
(2)①流过该热水器的水吸收的热量为：
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃-15 ℃)=4.2×106 J；
②天然气完全燃烧释放的热量为：
Q放=q气V气=3.2×107 J/m3×0.15 m3=4.8×106 J.
(3)该热水器的实际热效率为：
η=Q吸Q放×100%=4.2×106J4.8×106J×100%=87.5%.能量转化
实 例
化学能转化为电能
干电池对外供电
用电熨斗熨衣服
机械能转化为内能
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
B
D
D
A
C
D
D
D
B
BC
AC
能量转化
实 例
化学能转化为电能
干电池对外供电
电能转化为内能
搓手取暖
内能转化为机械能
汽油机的做功冲程
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