第十四章 内能的利用 测试 2023-2024学年人教版九年级全一册物理

第十四章 内能的利用测试 1、 选择题 1．下列所示的工具工作过程中使用热机的是(　　) 2．关于燃料的热值，下列说法正确的是(　　) A．燃料热值与燃料燃烧情况无关 B．容易燃烧的燃料，热值一定大 C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料 3. 根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是(　　) A. 出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 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. 两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 D. 孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 4. 关于能的概念，下列说法中错误的是（　　） A．一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多 B．动能、势能及机械能的单位都是焦耳 C．用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能 D．甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多 5. 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 6.动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km/h减至90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h开始不断减小直至停止。关于列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是（　　） A．第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能 B．第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能 C．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能 D．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能 7．关于内燃机，下列说法正确的是(　　) A．内燃机的实际工作效率可达100% B．汽油机和柴油机使用同种燃料 C．汽油机和柴油机均属于内燃机 D．在做功冲程中，机械能转化为内能 8．如图所示的是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是(　　) A．该冲程是压缩冲程 B．该冲程中活塞向上运动 C．该冲程是内能转化为机械能的过程 D．该冲程是机械能转化为内能的过程 9.汽油机压缩冲程中,汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况应是 (　　) A.温度升高,压强减小,体积增大 B.温度降低,压强减小,体积减小 C.温度升高,压强增大,体积减小 D.温度降低,压强减小,体积增大 10.如图1所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与图2所示四冲程汽油机工作示意图中哪一个冲程的能量转化过程是相同的(　　) 图1 图2 11．下列日常活动中只有能的转移而没有发生能的转化的是(　　) A．在燃气灶上烧开水 B．风吹动风车 C．骑自行车 D．磨剪子 12．如图所示，哪种机器是不可能制造出来的(　　) 2、 填空题 13．天然气水合物因其外观像冰、遇火即可燃而俗称“可燃冰”，如图所示，它燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比________(只填一种)等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源。据中央电视台报道，同一辆汽车一次加100 L天然气能跑300 km，加入相同体积的可燃冰就能跑50 000 km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的________。 14．在古代，我国就发明了如图所示的这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同。如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将____________(填 “向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛旋转”)，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动，这种走马灯工作时将______能转化为__________能。 15. 在我省高速公路上安装有太阳能视频监控系统，如图所示。晴天，电池板将太阳能转化为电能，并向蓄电池充电，将电能转化为 能储存起来。监控摄像头的镜头相当于一个 透镜(选填“凹”或“凸”)。 16.陈锋同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路，爱动脑的陈锋做了这样的设想：要是将从家到学校的路挖成一个“U”字形(如图所示)，只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用蹬车，等车停下来就可以到达学校了。陈锋骑车下坡时，________能转化为________能；上坡时，________能又转化为________能。陈锋的设想在现实中________(填“能”或“不能”)实现，因为骑车过程中，能量________(填“守恒”或“不守恒”)，机械能________(填“守恒”或“不守恒”)。 17. 常用的打火机打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；一种是通过按压能产生高压电的装置打火。从能量转化角度看，前者是把 能转化为 能；后者是把 能转化为 能。 18.如图所示单缸四冲程汽油机正处在　　　　冲程,若该汽油机的转速为1800 r/min,则它每秒完成　　　　个工作循环、　　　　个冲程,每秒对外做功　　　　次。  19. 能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 。 20．汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的________________较大。汽油的热值是4.6×107 J/kg，1 kg汽油完全燃烧放出的热量是________________J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，____________带走的能量最多，设法利用这部分能量是提高燃料利用率的重要措施。 三、实验探究题 21．如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料________(填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值大小。燃料燃烧，________能转化为内能，用比热容________的液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾) 22．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1 min记录了杯中水的温度(见下表)。 加热的时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲杯水温/℃ 25 27 29 31 33 35 37 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 (1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先调整固定________的位置，再调整固定________的位置。(均填“A”或“B”)。 (2)为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的、。 (3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。 (4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录数据、利用公式Q吸＝cm(t－t0)计算出水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？____________________，为什么？______________________________。 23.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体质量、初温也相同。 (1)现要比较不同燃料的热值是否相同,应选择　　　　两图进行实验。  (2)实验中,除了题目中所给的条件外,你认为实验时还应注意　。  (3)通过观察　　　　　　　　　　,可以比较出燃料热值的大小。  24．阅读短文，回答问题。 从火车到火箭 生产力的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…… 交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…… 早期的飞机是由内燃机提供动力的。从20世纪40年代开始，飞机上越来越多地使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…… (1)在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次________(填“增大”或“减小”)。 (2)在结构上汽油机汽缸的顶部是火花塞，柴油机汽缸的顶部是__________。 (3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为__________。 四、综合计算题 25．天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，完全燃烧0.035 m3的天然气放出多少焦的热量？若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高50 ℃？[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值取q＝4×107 J/m3] 26. 所谓汽车发动机效率是指发动机牵引汽车前进所需能量与汽油完全燃烧所释放热量的比值;当前汽油发动机的最高效率约为40%,暑假期间小凡全家驾车去西藏旅游,在高速公路上匀速行驶225 km,所用时间是2.5 h,消耗汽油20 L(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内牵引力的功率为20 kW。 (1)该汽车行驶过程中牵引力是多大? (2)该汽车发动机的效率是多少?(已知ρ汽油=0.8×103 kg/m3,q汽油=4.6×107 J/kg) 参考答案 1．B 2．A 3.C 4.C 5.D 6.B 7．C　点拨：内燃机工作时，一定有能量的损失，所以效率一定小于100%，故A错误；汽油机的燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油，故B错误；利用内能做功的机器称为内燃机，汽油机和柴油机均属于内燃机，故C正确；内燃机工作时，在做功冲程中，内能转化为机械能，故D错误。 8．C　点拨：本题采用解题。根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽缸容积增大，因此是做功冲程。在做功冲程中将内能转化为机械能，故C正确，A、B、D错误。 9.C 10.C 11．B　点拨：用燃气灶烧开水，化学能转化为内能；骑自行车，人体的化学能转化为机械能；磨剪子，机械能转化为内能；风车被吹动的过程中，动能由空气转移到风车。 12．B 13．煤；热值 点拨：可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比煤等传统能源小很多，是一种绿色清洁能源；同一辆汽车一次加100 L天然气能跑300 km，加入相同体积的可燃冰就能跑50 000 km，说明可燃冰完全燃烧放出的热量比天然气多，具有更大的热值。 14．向上运动；内；机械(或动) 15. 化学 凸 16. 重力势 动 动 重力势 不能 守恒 不守恒 17. 机械 内 电 内 18.做功　15　60　15　[解析] 由图可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此该冲程是做功冲程;汽油机在1个工作循环中,完成四个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次,1800 r/min=30 r/s,即每秒完成15个工作循环、60个冲程,每秒对外做功15次。 19. 转化 转移 保持不变 20．比热容；4.6×107；废气 21．全部燃烧；化学；小 22．(1)B；A　(2)质量；初温　(3)煤油　 (4)不可靠；因为燃料不可能完全燃烧，且燃烧放出的热量不可能全部被水 吸收  23.(1)甲、乙　 (2)使燃料尽量充分燃烧 (3)温度计示数高低 [解析] 为了比较热值大小,要用不同的燃料加热同一种液体,让液体的质量、初温相同,通过温度计的示数高低得出液体吸热多少,进而判断燃料热值的大小,应选择甲、乙两图进行实验。 24．(1)减小　(2)喷油嘴　(3)机械能 25．解：天然气放出的热量Q＝Vq＝0.035 m3×4×107 J/m3＝1.4×106 J。 水的质量m＝＝≈6.67 kg。 26.(1)汽车的速度: v===25 m/s; 由功率公式P===Fv得,汽车的牵引力:F===800 N。 (2)由ρ=变形得汽油的质量: m=ρ汽油V=0.8×103 kg/m3×20×10-3 m3=16 kg, 汽油完全燃烧放出的热量: Q总=mq汽油=16 kg×4.6×107 J/kg=7.36×108 J, 由P=变形得牵引力做功:W有=Pt=2×104 W×2.5×3600 s=1.8×108 J, 汽车发动机的效率:η=×100%=×100%≈24.5%。 学科网（北京）股份有限公司 $$