第十四章《内能的利用》单元检测-2024-2025学年九年级物理全一册同步知识导航与微点作业（人教版）

初中物理教材知识导航与规律点拨及微点作业 第十四章《内能的利用》单元检测 （教材：人教版九年级物理全一册第十三章 时间：70分钟 分数：70分） 一、选择题（每题2分，12题共24分） 1．一桶煤油用掉一半，剩下的煤油（   ） A．密度和热值不变，比热容变为原来的一半 B．比热容和密度不变，热值减为原来一半 C．热值和比热容不变，密度减为原来的一半 D．密度、热值、比热容都不变 2．下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分释放的热量越多，其热值越大 B．火箭加速升空的过程是将内能转化为机械能 C．热机的功率越大，效率越高 D．内燃机两气门关闭，活塞向下运动是压缩冲程 3．下列关于热量的说法中，正确的是（　　） A．物体吸收热量，温度不一定升高 B．物体内能增加，说明它一定吸收了热量 C．一个物体温度越高，它吸收的热量越多 D．内燃机的做功冲程，主要通过热传递减小了汽缸内燃料的内能 4．如下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．甲图冲程将内能转化为机械能 C．丙图冲程是做功冲程，对外提供动力 D．飞轮的转速为1800r/min，则该汽油机每秒钟做功30次 5．根据汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（　　） A．汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴 B．汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物 C．做功冲程是内能转化为机械能 D．压缩冲程是机械能转化为内能 6．关于燃料和热值，以下说法正确的是（　　） A．燃料热值与燃料的质量无关 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，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多 D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料 7．甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为30%，乙汽油机的效率为20%，则下列说法正确的是（　　） A．甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多 B．甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大 C．在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多 D．在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多 8．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的，当甲物质升高的温度是乙物质的时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的，则两加热器利用热能的效率之比是（　　） A．3:4 B．1:1 C．3:2 D．2:1 9．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，气体内能增加，温度升高 ③只有做功冲程是燃气对外做功 ④用水循环来降低热机的温度，主要是利用水比热容较大的特性 以上说法中正确的是（　　） A．只有②③ B．只有②③④ C．只有①③④ D．①②③④ 10．下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧得越充分，热值越大 B．热传递中，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C．柴油机吸气冲程中吸入的是柴油和空气的混合物 D．水沸腾时的现象：气泡上升过程中逐渐变小，水的温度不断升高 11．下列说法正确的是（    ） A．四冲程汽油机做功冲程中，机械能转化为内能 B．木工用锯子锯木块时，锯条会发烫是通过热传递改变物体的内能 C．樱花飘香说明分子在不停地做无规则的运动 D．酒精的质量越大，则酒精的比热容，热值会越大 12．如图所示，是载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（　　） A．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大 B．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能 C．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓 D．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象 二、填空题（每空1分，共15分） 13．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，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，立即向缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化为高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞继续做功，从而提高了热机的 。水蒸气推动活塞做功时，水蒸气的温度 ，其内能 。这种内燃机的第六冲程是 冲程。 14．如图所示，是汽油机工作时的 冲程；转速为3000r/min的汽油机，1s内对外做功 次。该汽油机在一次工作中消耗了2kg汽油，对外做功为2.3×107J，则汽油机的效率是 ；汽车发动机用水做冷却剂，这是利用了水的 大的性质。（汽油热值为4.6×107J/kg） 15． 当前我国主要的发电形式有：火力发电站是将燃料的 能转化为电能，水力和风力发电站 将 能转化为电能，核电站将 能转化为电能，太阳能发电站将 能转化为电能。 16．小杰同学在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热的冰，每2分钟完全燃烧的酒精质量均为，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为 J，该实验中酒精灯的加热效率为 ，BC过程中被加热物质的内能将增加 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3×107J/kg] 三、实验探究题（每空1分，共12分） 17．在热学实验中： (1)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲）以探究水和煤油的吸热性能： ①在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 ；水和煤油吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）； ②水和煤油温度随时间变化如下图乙所示，根据图乙可判断出a物质是 ； (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，小明用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中。分别给烧杯加热直到酒精和碎纸片完全燃烧。通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小；酒精在燃烧过程中，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）； 18．学习了热学知识后，小明同学与小芳同学对物质的比热容很感兴趣，他们想要比较甲、乙两种物质比热容的大小，分别装了初温和质量相同的甲、乙液体。 （1）在设计实验方案时，加热的方式选择下列的 （填字母代号）更科学。 A．用两只相同的酒精灯分别给甲、乙液体的烧杯加热； B．用两只功率相同的电加热器分别浸没在甲、乙液体中加热； （2）在两种液体都不沸腾的前提下，小明认为要把甲、乙两种液体都加热到相同的温度然后进行比较：小芳认为要加热到相同的时间然后进行比较，你认为方法可行的是 （选填“仅小明可行”、“仅小芳可行”或“两人都可行”）； （3）加热10min，甲吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量，甲液体的沸点是 ℃。 （4）乙液体的比热容是甲液体比热容的 倍。 四、计算题（第19题9分，第20题10分） 19．用酒精灯给烧杯里的水加热，把0.2kg的水从40℃加热到90℃，燃烧消耗了7g的酒精。已知酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。试求： （1）此过程中水吸收的热量是多少？ （2）完全燃烧7g酒精释放的热量是多少？ （3）酒精灯加热这些水的效率是多少？ 20．压路机，以机械本身的重力作用广泛用于各种路面的压实作业，使被碾压层产生永久变形而密实，如图是一台双轮压路机，其工作质量为，双轮与地面的接触面积为400cm2。在一次压路作业中，压路机在水平路面上匀速行驶10min通过了240m的路程，行驶过程中受到的阻力是其重力的0.4倍。求：（g取10N/kg，柴油的热值取） （1）压路机在这次压路作业中运动的速度是多少？ （2）压路机静止在水平路面上时对路面的压强是多少？ （3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？ （4）若其发动机效率为30％，这次作业要消耗多少千克柴油？ 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A C B A D B C B 题号 11 12 答案 C A 1．D 【详解】比热容、热值、密度均为物体的性质，与物体质量大小无关，则当质量发生变化时，其比热容、热值、密度均不会发生变化，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．B 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此燃料燃烧越充分释放的热量越多，其热值不变，故A错误； B．火箭加速升空过程中，将燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，故B正确； C．热机的功率和热机效率是两个无关的物理量，故C错误； D．内燃机两气门关闭，活塞向下运动是做功冲程，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．晶体在熔化过程中吸收热量，但是温度不变，物体吸收热量，温度不一定升高，故A正确； B．物体内能增加不一定是吸收了热量，做功也可以改变物体的内能，故B错误； C．物体温度升高吸收的热量还受到其他因素的影响，比如质量较小的物体温度升高很多，但是吸收的热量不一定很多，故C错误； D．内燃机的做功冲程，主要通过对外做功的方式减小汽缸内燃料的内能，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】甲图：两气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；乙图：排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程；丙图：两气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能；丁图：进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程。 A．热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，即丁、甲、丙、乙，故A错误； B．甲图的冲程是压缩冲程，是机械能转化为内能，故B错误； C．丙图是做功冲程，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，对外提供动力，故C正确； D．飞轮的转速为，则该汽油机每秒钟转动30转，而每2转做1次，因而每秒做功15次，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴，故A正确，不符合题意； B．工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故B错误，符合题意； C．做功冲程将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．压缩冲程将机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．A 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故A正确； B．热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错误； C．燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关，还与燃料的质量以及燃烧程度有关，故C错误； D．锅炉的效率与燃料的热值高没有关系，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】A．做功的多少与功率和做功的时间有关系，与其效率无关，故A错误； B．效率表示功的利用率；功率表示做功快慢，这两个物理量是没有必然的联系的。故B错误； C．汽油机燃烧汽油的多少与功率和效率都有关系，其主要与汽油机的功率有关，故C错误； D．甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多，即输出的能量多，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】由题意可知，，，，由Q吸=cm△t可得，甲、乙物质吸收的热量之比是 两加热器的燃料都相同，那么燃料的热值是相同的，加热甲物质所用燃料是加热乙物质的，也就是说甲、乙两物质消耗燃料的质量关系是，由Q放=qm可得，两加热器消耗燃料完全燃烧释放的热量之比是 由热机效率公式可知道，两加热器利用热能的效率之比是 两加热器利用热能的效率之比是1∶1。 故选B。 9．C 【详解】①②③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，内能减小，温度降低，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故①③正确、②错误； ④水的比热容比较大，质量相同的水与其它物质相比，升高相同的温度，水吸收更多的热量，所以利用水来降低热机的温度，故④正确。 故ABD错误，C正确。 故选C。 10．B 【详解】A．热值是燃料的一种性质, 只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故A错误； B．热传递时，热量总是从温度高的物体转移给温度低的物体，温度高的物体不一定内能大，所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故B正确； C．柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，故C错误； D．水沸腾时水的温度保持不变，气泡上升过程中由于水对它的压强越来越小，所以气泡上升过程中体积逐渐变大，故D错误。 故选B。 11．C 【详解】A．四冲程汽油机的做功冲程中，将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能，故A错误； B．木工用锯子锯木块时，锯条会发烫是通过做功改变物体的内能，故B错误； C．樱花飘香，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则的运动，故C正确； D．热值是燃料的一种特性，与燃料的燃烧情况、燃料的质量无关，比热容是物质的一种特性，与物体的质量无关。酒精的质量越大，酒精的比热容、热值不变，故D错误。 故选C。 12．A 【详解】A．燃气温度高，周围低温的空气吸热，内能增大，是通过热传递来使得周围的空气内能增大，故A正确； B．火箭上升过程中，速度增大、高度增大，则火箭的动能增大，重力势能增大，机械能增大，此过程中消耗化学能，所以是将燃料的化学能转化为机械能，故B错误； C．火箭喷出燃气后周围空气温度升高，分子的热运动加剧，故C错误； D．“白气”产生的原因是：水池内的水汽化形成高温的水蒸气，水蒸气遇冷液化形成的，故D错误。 故选A。 13． 效率 降低 减小 排气 【详解】[1][2][3]在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，转化为机械能；在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，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，水蒸气温度降低，内能减小；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。 [4]一个工作循环最后一个冲程是排气冲程，为进入下一个工作循环做准备，故这款内燃机的第六冲程是排气冲程。 14． 做功 25 25% 比热容 【详解】[1]如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞喷出电火花，可以判断是做功冲程。 [2]飞轮的转速是 因为一个工作循环转动2圈，汽车1s内完成25个工作循环，一个工作循环对外做功一次，所以1s可以做功25次。 [3]汽油完全燃烧放出的热量为 汽油机的效率为 [4]由于水的比热容大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，冷却效果好，所以，汽油机工作时，通常都用水进行冷却。 15． 化学 机械 核 太阳 【详解】[1]火力发电站将燃料的化学能先转化为内能，利用内能对外做功，通过汽轮机转化为电能。 [2]水力和风力发电站将水力和风力的机械能转化为电能。 [3]核电站发电过程：核能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能。 [4]太阳能发电站消耗太阳能来获得电能，将太阳能转化为电能。 16． 1050 17.5 1050 【详解】[1]从图中可以看出，冰熔化过程用了4min，冰熔化过程中温度不变，完全熔化成水后温度才会上升，也就是图中的8min~12min，此时段，水温从0℃上升到5℃，水温升高了5℃，冰化成水后质量不变，则 冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为 [2]酒精灯加热4分钟全燃烧的酒精放出的热量 该实验中酒精灯的加热效率为 [3]因加热效率不变，则冰熔化过程中吸收的热量和水加热4min吸收的热量相等，BC段物质吸收的热量转化成了物质的内能，所以和CD段吸收热量相同为1050J，所以内能增加了1050J。 17．(1) 质量 吸收相同热量 加热时间 水 (2) 相同 升高的温度 不变 【详解】（1）[1]使用了控制变量法，为了比较水和煤油的吸热能力，需保持水和煤油的初温和质量相同。 [2]用相同酒精灯进行加热是为了使水和煤油在相同时间内所吸收的热量相同。 [3]水和煤油吸热的多少是通过酒精灯对它们加热时间的长短来反映的，加热时间越长说明吸收的热量越多。 [4]图乙中a物质吸收相同热量时温度上升较慢，说明a物质比热容较大，故是水。 （2）[1]比较燃料的热值需取质量相同的酒精和碎纸，让其完全燃烧后比较放出的热量。 [2]通过变化的温度可以得出变化温度高的燃料的热值较高，故通过比较升高的温度来确定酒精和碎纸片热值的大小。 [3]热值是燃料的一种性质，在燃烧过程中其热值不变。 18． B 两人都可行 等于 60 【详解】 （1）[1]要控制相同时间吸热相同，用两只功率相同的电加热器分别浸没在甲，能更好控制吸热相同，加热的方式选择下列的B。 （2）[2]根据比较吸热能力的两种不同方法，在两种液体都不沸腾的前提下、乙两种液体都加热到相同的温度然后进行比较加热时间，故两人都可行。 （3）[3]相同热源，加热相同的时间，所吸收的热量相同，所以加热10min，甲吸收的热量等于乙吸收的热量。 [4]由图可知，液体甲加热到60℃时，温度不变，所以液体甲的沸点为60℃。 （4）[5]根据图象可知，甲加热10min温度的变化量等于乙加热20min温度有 Δt甲＝Δt乙 并且 m甲＝m乙 根据可知 19．（1）4.2×104J；（2）2.1×105J；（3）20% 【详解】解：（1）此过程中水吸收的热量是 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(90℃-40℃)=4.2×104J （2）完全燃烧7g酒精释放的热量是 Q放=mq=7×10-3kg×3×107J/kg=2.1×105J （3）酒精灯加热这些水的效率是 答：（1）此过程中水吸收的热量是4.2×104J； （2）完全燃烧7g酒精释放的热量是2.1×105J； （3）酒精灯加热这些水的效率是20%。 20．（1）0.4m/s：（2）3106Pa；（3）；（4）0.96kg 【详解】解：（1）压路机在这次压路作业中运动的速度为 （2）压路机静止在水平路面上对水平面的压力为 压路机静止在水平路面上时对路面的压强 （3）压路机匀速前进时，牵引力大小为 牵引力做的功 （4）需要的总能量为 则柴油的质量为 答：（1）在这次作业中运动的速度是0.4m/s； （2）该压路机对水平地面的压强3106Pa； （3）压路机做的功是； （4）这次作业消耗柴油的质量是0.96kg。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$