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测试题

这是一份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测试题，共11页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题(共15小题)


1.关于能量的转移和转化，下列判断正确的是( )


A． 热量可以从低温物体转移到高温物体


B． 能量转移和转化没有方向性


C． 电取暧器辐射到房间里的热量可以再利用


D． 汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车


2.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


3.以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是( )





A． 图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能


B． 图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能


C． 图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能


D． 图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能


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.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的图象，由图象可知，A、B两种燃料的热值大小关系是( )





A．qA＜qB


B．qA＝qB


C．qA＞qB


D． 无法比较


6.关于热机效率，下列说法正确的是( )


A． 两台热机，做有用功多的那台效率高


B． 热机的效率总小于1，只因为废气带走了余热


C． 热机的效率总小于1，说明使用热机的过程能量不守衡


D． 某热机的效率为35%，说明其用来做有用功的那部分能量占燃料完全燃烧放出的热量的35%


7.向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较( )


A． 变大


B． 不变


C． 变小


D． 无法确定


8.下列现象中，属于内能转化为机械能的是( )


A． 用打气筒打气，气筒壁发热


B． 锯木头时，锯条发热


C． 用电熨斗烫衣服，电熨斗发热


D． 被点燃的冲天炮腾空而起


9.少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量的中( )


A． 热值


B． 比热容


C． 温度


D． 质量


10.图中是汽油机上作的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是( )


A．


B．


C．


D．


11.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：


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


以上说法中正确的是( )


A． 只有②③


B． 只有①②③


C． 只有②④


D． 只有①③


12.现代火箭用液态氢作燃料，是因为液态氢具有( )


A． 较大的热值


B． 较高的凝固点


C． 较低的沸点


D． 较大的比热容


13.下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是( )


A． 人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生


B． 因为能量是守恒的，所发不存在能源危机


C． 高山上滚下的石块越来越快，说明动能转化为重力势能


D． 酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能


14.在汽油机压缩冲程中，气缸内气体的( )


A． 温度降低


B． 密度变小


C． 热量增多


D． 内能增加


15.如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是( )


A．


B．


C．


D．


二、填空题(共3小题)


16.食物也是一种“燃料”，它在体内释放的能量主要转化为了维持人体恒温的_______ 能和供人体运动的________能．


17.一台四冲程汽油机的转速为3000 r/min，则4 s内活塞往复________次，曲轴转动________周，对外做功________次，完成________个冲程．


18.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．





三、实验题(共3小题)


19.如表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg.





为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，某同学设计了一个探究方案如下：


(1)实验时所选用燃料种类应________，质量应________．(选填“相同”或“不同”)


(2)若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了盛水容器相同，水的质量要相等外，你认为还应保持________相同．


(3)通过比较________，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．


20.为比较酒精和汽油热值的大小，小小制定了以下实验方案：





(1)取质量相同的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯．


(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热(烧杯质量也相同)如图所示


(3)通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小．


请根据小小的设计方案回答：


①当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80 ℃，而乙装置的读数是90 ℃.由此判断________的热值比较大．


②实验中燃料燃烧放出的热量，通过________方式使水的内能增大．


③根据Q吸＝cm水(t－t0)计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比________(选填：“偏大”或“偏小”)．结合装置图，分析原因：________.(只写出一个即可)


21.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如表的数据：





(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是________的；


(2)从表中的数据可以得到，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________．


(3)从表中的数据可以得到，对于不同的燃料，燃料的热值一般情况下是________．


四、计算题(共3小题)


22.一辆小汽车以108 km/h的速度在水平路面上匀速行驶了6.9 min，已知汽车的质量是1400 kg，汽车受到的阻力是汽车重力的0.05倍，汽车在这段时间内消耗了0.63 kg汽油，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，g取10 N/kg，试求汽车发动机的：


(1)牵引力；(2)功率；(3)效率．


23.一台汽油机，活塞面积是50 cm2，活塞行程是25 cm，做功冲程燃气产生的平均压强为9.84×105Pa，若飞轮的转速是600 r/min，效率为30%，求汽油机在一小时内要消耗多少汽油？(汽油的燃烧值为4.6×107J/kg)


24.10升天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (天然气的热值q为7.5×107J/m3)





答案解析


1.【答案】A


【解析】A项，热量不可以自发的从低温物体转移到高温物体，在外界的影响下，热量可以从低温物体转移到高温物体，例如电冰箱在压缩机消耗电能的情况下，热量可以从低温物体转移到高温物体，故A正确．B项，能量转移和转化有方向性，故B错误；C项，电取暧器辐射到房间里的热量被人和房间吸收，不可以再利用，故C错误；D项，汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的内能，这些能量会散发到周围的环境中，无法再回收利用，因此不能驱动汽车，故D错误．


2.【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．


3.【答案】D


【解析】A项，图甲所示，过山车向下运动时高度减小，速度增大，是重力势能转化为动能，故A正确；B项，图乙所示，水力发电，将机械能转化为电能，故B正确；C项，图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能，故C正确；D项，图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将动能转化为内能，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】C


【解析】根据图象可知，燃烧相同质量A、B两种燃料，A放出的热量大于B放出的热量，qA＞qB.





6.【答案】D


【解析】A项，热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，做的有用功多，热机效率不一定高，故A错误；BC项，热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于1，用来做有用功的那部分能量与气缸散热损失的能量、废气带走的能量、摩擦等机械损耗的能量之和等于燃料燃烧释放的能量，总能量保持不变，故BC错误；D项，某热机的效率为35%，说明其用来做有用功的那部分能量占燃料完全燃烧放出的热量的35%，故D正确．


7.【答案】B


【解析】向酒精灯内添加适量酒精后，酒精的质量增加，但是燃料的热值与质量无关，热值不变．


8.【答案】D


【解析】A项，筒壁发热，就是内能增加的具体表现．内能的增加表示其他形式的能转化成了内能，而打气时克服筒壁之间的摩擦做功，所以是机械能转化为内能．B项，锯木头时克服木头与锯条之间的摩擦做功，使锯条的内能增加，温度升高，机械能转化为内能．C项，用电熨斗烫衣服要消耗电能，电熨斗发热说明电熨斗的内能增加，所以是电能转化为内能．D项，被点燃的冲天炮燃烧火药产生大量的热，腾空而起是燃烧火药产生的推动力，所以是火药的内能转化成了冲天炮的机械能．


9.【答案】A


【解析】热值是燃料的一种特性，是指1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤的热值降低，所以可以用热值来区分．而从比热容、质量、温度无法区分．


10.【答案】C


【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．A项，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意；B项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，符合题意；D项，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意．


11.【答案】B


【解析】(1)汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故①②③正确；


(2)汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故④错误．


12.【答案】A


【解析】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量．


13.【答案】D


【解析】A项，能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，故A错误．B项，燃料的燃烧得产生的能量才能利用，而燃料一旦消耗完，不能得到补充，因此能源存在危机；故B错误；C项，高山上滚落的石头，高度降低重力势能减小，速度加快，动能增大，所以是重力势能转化为动能．故C错误；D项，酒精燃烧时温度升高，所以是得到了内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能，故D正确．


14.【答案】D


【解析】压缩冲程是活塞压缩气缸内气体对气体做功，机械能转化为内能，气缸内气体的内能增加，温度升高；因为气缸内气体质量不变但体积变小，由密度的计算公式可知气缸内气体的密度变大；故A、B都不正确，D正确；又因为热量是指热传递过程中传递能量的多少，不能说热量增多，故C选项不正确．


15.【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．A项，进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；B项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故B不符合题意；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故C不符合题意；D项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故D符合题意．


16.【答案】内 机械


【解析】食物所提供的化学能可以转化为人体需要的内能，维持身体能量平衡及人体运动的机械能．


17.【答案】200 200 100 400


【解析】热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周．若飞轮转速是3000 r/min＝50 r/s，表示每秒飞轮转动50圈，故4 s转动200圈，飞轮每转动1圈，活塞往复1次，故4 s内活塞往复100次；曲轴转动200周；且飞轮每转动1圈，就完成两个冲程，故共做了200×2＝400个冲程，每四个冲程做功1次，故做功的次数是：＝100，故做功100次．


18.【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．


19.【答案】(1)不同 相同 (2)燃料的燃烧装置 (3)水升高的温度


【解析】探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，应当选用不同的物质，实验中应用控制变量法，保证物质的质量相同．由Q＝qm公式可判断，哪种物质放出的热量多，升高的温度高的热值就大．


(1)探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，就应该选择种类不同，质量相同；


(2)若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等外，还应使燃料在同一装置内燃烧．


(3)通过比较水温升高的多少，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．


20.【答案】①汽油 ②热传递 ③偏小 烧杯没有加盖，在进行热传递时，有部分内能直接散失了


【解析】①当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80 ℃，而乙装置的读数是90 ℃.根据公式Q吸＝cmΔt得，汽油相同情况下汽油放出的热量较多．


根据公式Q放＝mq得，q＝，所以汽油的热值大于酒精的热值．


②热传递，是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程．所以燃料燃烧放出的热量是通过热传递的方式使水的内能增大的．


③由于热量的直接散失、烧杯未加盖等，所以汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸收，所以根据Q吸＝cm水(t－t0)计算出水吸收的热量偏小，从而根据公式q＝＝计算出的汽油的热值偏小．


21.【答案】(1)不同 (2)多 (3)不同的


【解析】(1)由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木材、焦炭、木炭放出的热量是不同的．


(2)从表中的数据可以看出，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多．


(3)对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值不变；


对于不同的燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量的比值(即燃料的热值)一般情况下是不同的．


22.【答案】解：(1)汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的阻力：


f＝0.05G＝0.05mg＝0.05×1400 kg×10 N/kg＝700 N,


因汽车匀速行驶时阻力和牵引力是一对平衡力，


所以，发动机的牵引力：


F＝f＝700 N；


(2)汽车行驶的速度：


v＝108 km/h＝30 m/s,


汽车发动机的功率：


P＝Fv＝700 N×30 m/s＝2 1000 W＝21 kW；


(3)由p＝可得，发动机做的功：


W＝Pt＝2 1000 W×6.9×60 s＝8.694×106J,


汽油完全燃烧释放的热量：


Q放＝m′q＝0.63 kg×4.6×107J/kg＝2.898×107J,


汽车发动机的效率：


η＝×100%＝×100%＝30%.


答：(1)汽车发动机的牵引力为700 N；


(2)汽车发动机的功率为21 kW；


(3)汽车发动机的效率为30%.


【解析】(1)根据f＝0.05G求出汽车受到的阻力，汽车匀速行驶时阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等；


(2)知道汽车牵引力的大小和行驶的速度，根据p＝＝＝Fv求出汽车发动机的功率；


(3)根据W＝Pt求出发动机做的功，根据Q放＝mq求出燃料完全燃烧释放的热量，利用η＝×100%求出效率．


23.【答案】解：发动机做功一次所做的功：


W＝Fs＝pSL＝9.84×105Pa×5×10－3m2×0.25 m＝1230 J,


汽油机在一小时内做的总功：


W总＝60×300×1230 J＝2.214×107J,


发动机做功的平均功率：


p＝＝＝6150 W；


∵η＝


∴汽油完全燃烧放出的总能量：


Q＝＝＝7.38×107J,


∵Q＝mq


∴完全燃烧汽油的质量：


m＝＝≈1.60 kg.


答：汽油机在一小时内要消耗1.60 kg的汽油．


【解析】飞轮的转速是600 r/min，意思是飞轮1 min转600 r，对外做功300次；


根据W＝Fs和p＝可得出W＝Fs＝pSL求出发动机做的功，再求出1 min做的总功，根据p＝求出功率；


求出汽油机工作一小时做的功，根据η＝求出燃烧汽油放出的热量，根据Q＝mq求出汽油的质量．


24.【答案】解：天然气的体积：


V＝10L＝10×10－3m3，


天然气完全燃烧放出的热量：


Q＝Vq＝ 10×10－3m3×7.5×107J/m3＝7.5×105J.


答：10升天然气完全燃烧放出7.5×105J的热量．


【解析】已知天然气的体积和热值，可利用公式Q＝Vq计算热量．