第14章 内能的利用测试题-【新课程能力培养】2024-2025学年九年级上册物理同步练习（人教版）

第十四章 内能的利用 第十四章测试题 考试时间 ： 60 分钟 满分 ： 80 分 一、 选择题 （ 本题共 9 小题 ， 每小题 4 分 ， 共 36 分 。 在每小题给出的四个选项中 ， 第 1~6 题只有一项符合题目要求 ， 选对得 4 分 ； 第 7~9 题有多项符合题目要求 ， 全部选对的得 4 分 ， 选对但不全的得 2 分 ， 有选错的得 0 分 ） 1. 在汽油机的工作循环中 ， 将内能转化为机械能 ， 对外提供动力的冲程是 （ ） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 2. 2023 年 5 月 30 日 ， 长征二号 F 遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射 。 火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料 ， 是因为该燃料具有较大的 （ ） A. 热值 B. 比热容 C. 密度 D. 体积 3. 下列选项可能符合汽车热机能量流向的是 （ ） A. B. C. D. 4. 中国砖的制作工艺流传数千年 ， 从晒制到烧制 ， 从青砖到红砖 ， 小小的砖块见证了人 类迈向文明的历程 。 下列说法正确的是 （ ） A. 晒制泥坯时 ， 泥坯温度越高含有的热量越多 B. 高温烧制时 ， 通过热传递的方式改变砖块的内能 C. 烧制红砖时 ， 燃料燃烧越充分 ， 其热值越大 D. 高温烧制时 ， 高温物体把温度传递给低温物体 5. （ 2023 · 株洲 ） 如图 ， 在试管内装些水 ， 用橡胶塞塞住管口 ， 将水加 热一段时间后 ， 橡胶塞被冲出 。 关于这一过程 ， 下列说法正确的是 （ ） A. 管内水蒸气的内能不变 B. 管内水蒸气对橡胶塞做了功 C. 水所含的热量增加 D. 灯中剩余酒精的热值变小 第 5 题图 1000 J 内能 输入 热机 输出 输出 600 J 机械能 600 J 内能 1000 J 电能 输入 热机 输出 输出 300 J 机械能 700 J 内能 1000 J 内能 输入 热机 输出 输出 300 J 机械能 700 J 内能 1000 J 内能 输入 热机 输出 1000 J 内能 033 九年级 人教版上册 6. 如图所示是某单缸四冲程汽油机的工作示意图 。 下列说法正确的是 （ ） A. 一个工作循环的正确顺序是 ： 丁 、 丙 、 甲 、 乙 B. 热机常用水作冷却剂 ， 是因为水的沸点高 C. 图丙冲程是做功冲程 ， 主要将内能转化为机械能 D. 若飞轮的转速为 1800 r/min ， 则该汽油机每秒做功 30 次 7. 关于汽油机和柴油机的区别 ， 下列说法正确的是 （ ） A. 柴油机的汽缸顶部是喷油嘴 B. 汽油机在吸气冲程中吸进汽缸的只有空气 C. 柴油机的热机效率比汽油机高 D. 汽油机用点燃式完成做功 8. 茶文化在中国已经有几千年的历史 ， 在寒冷的冬季 ， 人们回到 家中 ， 泡上一壶茶 ， 闻着浓浓的茶香 ， 品一杯热茶 ， 浑身上下暖暖的 感觉 。 在品茶过程中涉及的物理知识 ， 下列说法正确的是 （ ） A. 茶水是热的 ， 说明茶水含有的热量多 B. 茶香四溢 ， 是因为分子在不停地做无规则运动 C. 喝茶时身体感觉变暖了 ， 是通过热传递的方式改变了内能 D. 烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化与汽油机做功冲程相同 9. 如图所示是某老师的自制教具 ， 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 ， 下列说法正确的是 （ ） A. 虽然瓶内酒精不完全燃烧 ， 但它的热值是不变的 B. 若酒精完全燃烧 ， 该装置效率可以提高到 100% C. 燃气推动纸筒飞出的过程中内能转化为机械能 D. 瓶内气体对纸筒做功 ， 瓶内气体的内能减少 二、 填空题 （ 本题共 8 小题 ， 每空 1 分 ， 共 16 分 ） 10. 能量既不会凭空消灭 ， 也不会凭空产生 ， 它只会从一种形式转化为其他形式 ， 或者 从一个物体转移到其他物体 ， 而在转化和转移的过程中 ， 能量的总量保持 。 根据这 甲 乙 丙 丁 第 6 题图 第 8 题图 第 9 题图 电 火 花 发 生 器 034 第十四章 内能的利用 一规律 ， 永动机 （ 选填 “ 可能 ” 或 “ 不可能 ”） 制造出来 。 11. 汽车作为一种现代交通工具正在走进千家万户 ， 大部分汽车的发动机是内燃机 ， 在 工作过程中 ， 把内能转化为机械能的是 冲程 ； 汽车发动机工作时会产生大量的热 ， 人们利用水的循环给它散热降温 ， 主要是因为水的 大 。 12. “ 可燃冰 ” 作为新型能源 ， 有着巨大的开发使用潜力 。 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 ， 说明 “ 可燃冰 ” 的 很大 。 以 10 倍的关系粗 略计算 ， 1 kg “ 可燃冰 ” 完全燃烧放出的热量为 J 。 （ q 煤气 =4.2×10 7 J/kg ） 13. 一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为 1200 r/min ， 该内燃机每秒做功 次 ， 如图所示的单缸四冲程汽油机正处于 冲程 。 14. 如图所示是 《 天工开物 》 一书中关于利用铜铸币的情景 。 铸币时 ， 燃料燃烧的过程 是 能转化为内能的过程 ； 将熔化成液态的铜倒入钱币模具 ， 在凝固过程中 ， 铜的内 能 。 15. 第 19 届亚运会首次使用废碳再生的绿色燃料甲醇作为主火炬塔燃料 ， 甲醇燃烧过程 中将化学能转化为 能 ， 其热值 。 16. 校车在某段平直路面匀速行驶一段距离 ， 若在此过程中消耗 2 kg 柴油 ， 完全燃烧 2 kg 可以放出的热量为 J ， 发动机输出有用的机械功为 1.72×10 7 J ， 校车发动机的效 率为 。 （ 柴油热值为 4.3×10 7 J/kg ） 17. 用热效率为 50 % 的燃气灶将 4 kg 的水由 20 ℃ 加热到 90 ℃ ， 水需要吸收 J 的 热量 ， 该过程需要完全燃烧 m 3 天然气 。 ［ c 水 =4.2×10 3 J/ （ kg · ℃ ）， q 天然气 =4.2×10 7 J/m 3 ］ 三、 实验题 （ 本题共 1 小题 ， 10 分 ） 18. （ 10 分 ） 某同学学习了比热容和燃料热值的知识后 ， 为了 “ 比较 a 、 b 两种液体的比 热容的大小 ” 和 “ 比较燃料 1 和燃料 2 的热值大小 ”， 该同学设计了如图所示的实验 ， 甲 、 乙 、 丙三图中的装置完全相同 ， 燃料的质量都是 10 g ， 烧杯内的液体质量和初温也相同 。 （ 1 ） 实验时组装如图甲所示的装置时 ， 正确的安装顺序是 （ 选填 “ 自上而下 ” 或 “ 自下而上 ”）。 （ 2 ） 为了 “ 比较 a 、 b 两种液体比热容的大小 ”。 ① 应选择 两图进行实验 ； 第 13 题图 第 14 题图 035 九年级 人教版上册 ② 在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同 ， 是为了使两种液体在相同的时间内吸收 （ 选填 “ 相同 ” 或 “ 不同 ”） 的热量 ， 所以该实验主要用 （ 选填 “ 温 度计示数的变化 ” 或 “ 加热时间的长短 ”） 来表示两种液体吸收热量的多少 ； ③ 如果质量和初始温度均相同的 a 、 b 两种液体 ， 吸热后它们的温度随时间变化的图象 如图丁所示 ， 由图可知 （ 选填 “ a ” 或 “ b ”） 液体的比热容较大 ， 理由是 。 （ 3 ） 为了 “ 比较不同燃料热值的大小 ”。 ① 应选择 两图进行实验 ； ② 某同学用图甲装置测燃料 1 的热值 ， 假设燃料完全燃烧放出的热量全部被液体 a 吸 收 ， 加热前燃料 1 的质量为 m 1 ， 加热一段时间后变为 m 2 ， 烧杯中液体 a 的质量为 m ， 初温 为 t 1 ， 末温为 t 2 ， 液体 a 的比热容用 c 表示 。 用以上符号表示该同学测燃料 1 的热值的计算 式 ： q= 。 ③ 用 ② 的方法计算出的热值可靠吗 ？ 若不可靠 ， 请分析说明是偏大还是偏小 。 。 四、 综合题 （ 本题共 3 小题 ， 共 18 分 ） 19. （ 5 分 ） 如图所示 ， 我国自主研制的大型水陆两栖灭火机 “ 鲲龙 ” 号在进行低空投水 表演 。 若航行 1600 s ， 飞机消耗航空燃油 1200 kg ， 发动机的平均功率为 1.5×10 7 W ， 航空燃 油的热值为 4.0×10 7 J/kg 。 求 ： （ 1 ） 消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 。 （ 2 ） 发动机所做的功 。 （ 3 ） 发动机的效率 。 第 18 题图 第 19 题图 100 温度 /℃ 时间 /min 80 60 40 20 0 5 10 15 20 a b 液体 a 温度计 燃料 1 液体 a 温度计 燃料 2 液体 b 温度计 燃料 1 甲 乙 丙 丁 036 第十四章 内能的利用 20. （ 6 分 ） “ 地锅鱼 ” 是东北地区的传统美食 。 它将鱼 、 各种蔬菜 、 秘制酱料和水放在 锅中 ， 用干木柴做燃料对其进行炖煮 ， 其味香浓郁 ， 深受大家的喜爱 。 已知锅内所有食材的 平均比热容为 4×10 3 J/ （ kg · ℃ ）， 干木柴的热值为 1.2×10 7 J/kg 。 （ 1 ） 将一锅 5 kg 、 10 ℃ 的食材 ， 加热到 100 ℃ ， 吸收的热量是多少 ？ （ 2 ） 炖制过程中 ， 消耗了 0.5 kg 的干木柴 ， 则炖制地锅鱼的效率是多少 ？ （ 3 ） 若食材吸收的热量全部由燃烧煤气获得 ， 则至少要消耗多少立方米的煤气 ？ （ 不计 热量损失 ， 煤气的热值约为 4×10 7 J/m 3 ） 21. （ 7 分 ） 2023 年 5 月 30 日 9 时 31 分 ， 搭载神舟十六号载人飞船的长征二号 F 遥十六 运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射 ， 3 名航天员顺利进入太空 （ 如图所示 ）。 在轨期间 ， 3 名航天员在与地面科技人员密切配合下 ， 稳步推进空间项目 ， 共开展了 70 项空间实 （ 试 ） 验和 8 项工程技术研究 ， 获取了大量的实验数据 。 （ 1 ） 长征二号 F 遥十六运载火箭使用偏二甲肼作燃料 ， 原因是偏二甲肼的 大 。 燃烧后产生大量高温高压的燃气 ， 燃气对火箭做功 ， 燃气的内能会 。 第 20 题图 第 21 题图 037 九年级 人教版上册 （ 2 ） 神十六乘组还为广大青少年带来一场精彩的太空科普课 ， 在微重力下演示了球形火 焰实验 ， 蜡烛燃烧的过程中 ， 能转化为内能和光能 。 （ 3 ） 飞船返回舱返回地球时 ， 进入大气层后 ， 与大气剧烈摩擦 ， 舱体外壁的温度达 2000 ℃ 以上 ， 这是通过 的方式改变了返回舱的内能 。 舱体外壁涂的防热材料在高 温下熔化 、 汽化 ， 热量 ， 加之隔热层的保护 ， 从而使舱内温度可保持在 30 ℃ 左右 。 （ 4 ） 如下表所示 ， 某学习小组在网络上查找了某型号火箭两种发动机的一些数据 。 ① 火箭的芯一级内燃料完全燃烧放出的热量是 J ； ② 火箭发射前加注液氢时 ， 箭体内某个 100 kg 的铝制部件温度会降低 ， 该部件从 18 ℃ 降到 0 ℃ 的过程中放出的热量为 J 。 ［ c 铝 =0.88×10 3 J/ （ kg · ℃ ）］ 发动机 个数 燃料 种类 质量 /t 热值 （ ×10 8 J/kg ） 芯一级 1 液氢 22 1.4 助推器 4 煤油 30 0.46 038 参考答案 t=t 0 +Δt=30 ℃+4.6 ℃=34.6 ℃ 。 （ 3 ） 水的比热容大 ， 相同 质量的水和其他物质比较 ， 升高相同的温度时 ， 水吸收的 热量多 ， 故用水来给烧红的铁块降温 。 22. （ 1 ） B （ 2 ） ① 盐冰 减少 ② 热传递 泡沫塑 料 ③0 第十四章 内能的利用 第 1 节 热 机 【 基础巩固 达标闯关 】 1. 化学 内 热传递 做功 内 机械 2. B 3. （ 1 ） 吸气 做功 压缩 排气 甲丙乙丁 （ 2 ） 1 2 2 （ 3 ） 乙 丙 （ 4 ） 做功 飞轮惯性 （ 5 ） 做功 60 240 4. AD 【 能力提升 综合拓展 】 1. 压缩 E 2. 做功 1800 3. AC 4. BD 【 素养探究 综合实践 】 1. 热传递 压缩 2. B 3. BCD 4. C 5. ABD 第 2 节 热机的效率 【 基础巩固 达标闯关 】 1. （ 1 ） 质量为 1 kg 的汽油完全燃烧放出的热量为 4.6× 10 7 J 相同 （ 2 ） 化学 内能 热值 （ 3 ） 烟煤 2. 6.72×10 5 1.6×10 -2 3. A 4. D 5. A 6. C 7. BC 8. 解 ： （ 1 ） Q 放 =mq 汽油 =10 kg×4.6×10 7 J/kg=4.6×10 8 J 。 （ 2 ） 由 浊= W Q 放 得 ， W=浊Q 放 =30%×4.6×10 8 J=1.38×10 8 J 。 【 能力提升 综合拓展 】 1. 9×10 5 42 2. C 3. AD 4. 解 ： （ 1 ） Q 吸 =c 水 mΔt=4.2×10 3 J/ （ kg · ℃ ） ×2 kg× （ 80 ℃ -20 ℃ ） =5.04×10 5 J 。 （ 2 ） 由 浊= Q 吸 Q 放 得 ， Q 放 = Q 吸 浊 = 5.04×10 5 J 36% =1.4×10 6 J ， q= Q 放 V 气 = 1.4×10 6 J 0.035 m 3 =4×10 7 J/m 3 。 【 素养探究 综合实践 】 1. 热值 化学 2. 2.268×10 5 7.56 3. 解 ： （ 1 ） Q 放 =m 偏二甲肼 q 偏二甲肼 =1500 kg×4.2×10 7 J/kg= 6.3×10 10 J 。 （ 2 ） 由 浊= Q 吸 Q 放 得 ， Q 吸 =30%Q 放 =30%×6.3×10 10 J=1.89× 10 10 J ， 由 Q 吸 =cmΔt ， m 水 = Q 吸 cΔt = 1.89×10 10 J 4.2×10 3 J/ （ kg · ℃ ） ×15 ℃ = 3×10 5 kg 。 第 3 节 能量的转化和守恒 【 基础巩固 达标闯关 】 1. （ 1 ） 动能 （ 2 ） 光能 （ 3 ） 内能 （ 4 ） 重力势能 （ 或动能 ） 2. 化学 机械 3. C 4. 不变 方向性 5. B 6. C 【 能力提升 综合拓展 】 1. B 2. BD 【 素养探究 综合实践 】 1. 机械 电 2. A 第十四章测试题 一 、 选择题 1. C 2. A 3. D 4. B 5. B 6. C 7. ACD 8. BCD 9. ACD 二 、 填空题 10. 不变 不可能 11. 做功 比热容 12. 热值 4.2×10 8 13. 10 做功 14. 化学 减少 15. 内 不变 16. 8.6×10 7 20% 17. 1.176×10 6 0.056 三 、 实验题 18. （ 1 ） 自下而上 （ 2 ） ① 乙 、 丙 ② 相同 加热时 间的长短 ③b 质量相等的 a 、 b 两种液体 ， 加热相同时 间时 ， b 升温较少 （ 3 ） ① 甲 、 乙 ② cm （ t 2 -t 1 ） m 1 ③ 不可 靠 ， 由于燃料很难完全燃烧部分热量会散失等因素会导致 液体吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量 ， 使所测热值 偏小 四 、 综合题 19. 解 ： （ 1 ） Q 放 =m 燃油 q=1200 kg×4×10 7 J/kg=4.8×10 10 J 。 （ 2 ） 由 P= W t 得 ， W=Pt=1.5×10 7 W×1600 s=2.4×10 10 J 。 （ 3 ） 浊= W Q 放 = 4.8×１0 １0 J 2.4×10 10 J =50% 。 20. 解 ： （ 1 ） Q 吸 =cmΔt=4×10 3 J/ （ kg · ℃ ） ×5 kg× （ 100 ℃ -10 ℃ ） =1.8×10 6 J 。 （ 2 ） Q 放 =qm′=1.2×10 7 J/kg×0.5 kg=6×10 6 J ， 浊= Q 吸 Q 放 = 1.8×１0 ６ J ６×１0 ６ J =30% 。 （ 3 ） Q 放 ′=Q 吸 =1.8×10 6 J V= Q 放 q = 1.8×10 6 J 4×10 7 J/m 3 =0.045 m 3 。 21. （ 1 ） 热值 减少 （ 2 ） 化学 （ 3 ） 做功 吸收 （ 4 ） ①3.08×10 12 ②1.584×10 6 第十五章 电流和电路 第 1 节 两种电荷 【 基础巩固 达标闯关 】 1. 电荷 吸引轻小物质 2. 两 负 异 3. 同种电荷相互排斥 是否带电 正 4. D 5. D 6. A 7. B 8. 变小 电荷 9. D 10. AC 【 能力提升 综合拓展 】 1. 带电 同 排斥 2. B 3. D 4. A 5. C 6. （ 1 ） 失去 （ 2 ） 排斥 （ 3 ） 负 【 素养探究 综合实践 】 1. B 2. （ 1 ） 带电 （ 2 ） 导体 （ 3 ） 重力 带电体 能吸引轻小物体 3. 如果直接用塑料容器装运汽油 ， 汽油与容器壁摩擦 ， 会使塑料容器与汽油带上异种电荷 。 塑料是绝缘体 ， 电荷 聚集在容器上 。 当电荷聚集到一定程度时 ， 塑料容器和汽 油上的异种电荷会产生放电现象 ， 形成电火花 ， 当温度达 到汽油着火点时 ， 会引起汽油燃烧 ， 甚至爆炸 。 因此 ， 严 谨直接用塑料容器装运汽油 。 第 2 节 电流和电路 【 基础巩固 达标闯关 】 1. B A A B 2. 正电荷定向移动 正极 用电器 负极 3. 发光二极管 不发光 4. D 175