第十四章 内能的利用 检测题-【原创新课堂】2023-2024学年九年级物理上册单元测试（人教版 广东专用）

第十四章检测题 (时间：60分钟　　满分：100分) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、单项选择题(本大题共7小题，每小题3分，共21分) 1．下列关于能量转化的说法正确的是( D ) A.太阳能电池板白天工作是将光能转化为化学能 B.萤火虫发光是将内能转化为光能 C.植物进行光合作用是将光能转化为内能 D.给手机锂电池充电是将电能转化为化学能 2．关于燃料的热值，下列说法中正确的是( C ) A.燃料的热值跟燃料是否完全燃烧有关 B．燃料的热值与温度有关 C.燃料的热值与温度和质量都没有关系 D．燃料的质量越大，它的热值就越大 3．(2022·台山期中)关于内燃机，下列说法中正确的是( A ) A.汽油机和柴油机均属于内燃机 B.在压缩冲程中，内能转化为机械能 C.在做功冲程中，飞轮靠惯性来完成 D.只要汽缸内的燃油完全燃烧，内燃机效率就可以达到100% 4．汽油机的一个工作循环，关于其四个冲程的描述不正确的是( C ) A.吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B.压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大 C.做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D.排气冲程中，排出废气 5．在冬天，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( B ) A.吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．下列说法中，正确的是( B ) A.热机做的有用功越多，热机效率一定越高 B.热值越高的燃料，相同质量时完全燃烧放出的热量一定越多 C.地上的皮球越滚越慢最后停了下来，说明皮球的机械能消失了 D.汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容较小 7．如图所示是某科技馆的一台“永动机”，它由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后形状记忆合金迅速复原。关于该“永动机”的说法正确的是( D ) A.科技发展制造了永动机 B.转动会使水温升得更高 C.“永动机”依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量 D.水的内能转化为转轮的机械能 二、填空题(本大题共7小题，每空1分，共21分) 8．0.8×103 kg/m3、3.0×107 J/kg、2.4×103 J/(kg·℃)是表现酒精特征的三个物理量，它们依次表示的是酒精的__密度__、__热值__和__比热容__。 9．目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀时推动活塞做功提供动力，这种车在开动时将空气的__内__能转化为__机械__能，这种车与汽油机相比优点是__环保__(说出一点)。 10．(2022·新兴县模拟)如图所示，这是“神舟十三号”发射时的壮观情景。火箭在加速升空的过程中，内能__转化__(选填“转移”或“转化”)为机械能。火箭加注的燃料是液态氢，这是因为液态氢的__热值__大，发射塔喷水降温是利用了__水具有较大的比热容的特点__。 　　　　　　　　 11．如图所示为“热风车”，点燃蜡烛后上方的热空气推动风车转动，转动过程中__内__能转化为__机械__能，该过程中能量转化的方式与内燃机的__做功__冲程相同。 12．“发热纸”是一种利用玻璃纤维和碳纤维制成的末端连上电池后不久会发热的“特种纸”，用它可包装面包、香肠等小食品，通电后能使食品香热可口，这种纸很受市民青睐，“发热纸”的利用中发生的能量转化是__电__能转化为__内__能，在能量转化的过程中服从__能量守恒__定律。 13．(2022·江城区期中)如图所示为汽油机的__压缩__冲程，该冲程靠飞轮的__惯性__来完成。若飞轮转速是3600 r/min。则该汽油机1 s对外做功__30__次。 14．建筑工地上有一台大型汽车吊，把100 t建筑材料从地面吊到15 m高处，汽车吊做的有用功为__1.5×107__J。在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0 kg，则完全燃烧2.0 kg柴油释放的内能为__8.6×107__J，该过程中汽车吊的效率为__17.4__%。(柴油的热值为q＝4.3×107 J/kg，g取10 N/kg，结果保留一位小数) 三、作图题(每小题2分，共6分) 15．(1)(2022·南海区月考)酒精的热值q为3.0×107 J/kg。请在坐标图中画出酒精的热值q与其质量m的关系图象。 　　解： (2)小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，如图所示，甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，试在乙图中画出与气球喷气过程原理相同的冲程的活塞的运动情况，进气门和排气门的开闭情况。 　　解： (3)(2022·高州月考)如图所示，甲为热机的能量流向图，请在乙图中画出该热机的有用机械能和损失能量比例扇形统计图，只要求画出：有用机械能和损失能量，并在图中注明文字和比例。 　　解： 四、实验探究题(本大题共2小题，共13分) 16．(8分) (2022·江城区期中)如图1所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)你认为图1中实验装置的安装顺序是__自下而上__(选填“自下而上”或“自上而下”)。 (2)为了研究不同物质的吸热能力，利用图1中__甲、丙__(选填“甲”“乙”或“丙”)两幅图进行实验，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的关系图象，如图2所示： ①不同物质吸热的多少是通过__加热时间__(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的； ②由图象可以看出，__b__液体的吸热本领较大； ③如果已知b液体的比热容是1.8×103 J/(kg·℃)，则a液体的比热容是__0.9×103__J/(kg·℃)。 (3)为了研究不同燃料的热值，应利用图1中__甲、乙__(选填“甲”“乙”或“丙”)两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，并记录数据，利用公式Q吸＝cm(t－t0)(若a、b液体的比热容已知)计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比__偏小__(选填“偏大”“偏小”或“不变”)，原因是__燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，存在热损失__。 17．(5分)为比较酒精和汽油热值的大小，小明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__相同__(选填“相同”或“不同”)和初温相同的水加热(甲、乙装置相同)。 (3)通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。请根据上面的设计方案回答： ①如图所示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__汽油__的热值比较大。 ②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__偏小__(选填“偏大”或“偏小”)了，结合装置图，分析原因：__热量的直接散失(或烧杯未加盖，在进行热传递时，有部分内能散失了)__。(合理即可) ③实验中燃料燃烧放出的热量，通过__热传递__方式使水的内能增大。 五、计算题(本大题共2小题，共15分) 18．(6分)某煤气炉的效率是6%，现用该炉将10 kg的水加热至沸腾，用了0.1 m3的煤气，已知煤气的热值是3.5×107 J/m3，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，求： (1)0.1 m3煤气完全燃烧放出的热量。 (2)水吸收的热量。 (3)水升高的温度。 解：(1)完全燃烧0.1 m3的煤气放出的热量Q放＝Vq＝0.1 m3×3.5×107 J/m3＝3.5×106 J　(2)根据η＝×100%知水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝6%×3.5×106 J＝2.1×105 J　(3)根据Q＝cmΔt知水升高的温度Δt＝＝＝5 ℃ 19．(9分)歼－20是中国自主研制的新一代隐身战斗机。若歼－20在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，需要燃烧航空煤油6000 kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107 W，航空煤油的热值为4×107 J/kg，试求在这1 h内： (1)航空煤油完全燃烧放出的热量。 (2)发动机获得水平推力F。 (3)该飞机发动机的热机效率。 解：(1)已知燃烧航空煤油的质量m＝6000 kg，则航空煤油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4×107 J/kg×6000 kg＝2.4×1011 J　(2)已知飞机飞行的速度v＝720 km/h＝200 m/s，根据P＝＝＝Fv可求出发动机的水平推力F＝＝＝1.6×105 N　(3)1 h内飞机发动机做的功W＝Pt＝3.2×107 W×1×3600 s＝1.152×1011 J，则该飞机发动机的效率η＝×100%＝×100%＝48% 六、综合能力题(本大题共2小题，共24分) 20．(12分)(2022·潮阳区期中)阅读短文，回答问题 随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小明的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车，如图a所示。 (1)汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，利用冷却液进行冷却。如图b是A、B两种质量相等的非燃料液体分别在同一热源上的温度随加热时间变化的关系图象，根据图中提供的信息，若请你在A、B两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，应选择__B__(选填“A”或“B”)液体更好。 (2)说明书上提到，该汽车其中一个四冲程的汽缸工作时转速是2400 r/min，则此汽缸工作时每秒做功__20__次。 (3)小明上网查得该型号轿车在某次启动性能测试的有关数据，轿车以60 kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度v与时间t的关系如图c所示。则在0～5 s内，轿车发动机对外做功__3×105__J。 (4)小明还查到该型号轿车的行驶速度与对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离)，数据如表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120 km/h时对应的制动距离是__72__m。 实验次数 1 2 3 4 5 速度/(km·h－1) 40 60 80 100 120 制动距离/m 8 18 32 50 (5)制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一、图d中所示的图线分别为甲、乙两不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中__乙__(选填“甲”或“乙”)车的刹车性能较好，你判断的依据是__速度相同时，乙车制动距离小__。 21．(12分)(2022·南海区模拟)阅读短文，回答问题： 涡轮喷气发动机 如图所示为某轴流式涡喷发动机，其结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。其中压气机与涡轮装在同一条转轴上。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室。这部分气体在燃烧室中与燃料燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出推动飞机飞行。 一架搭载某涡轮喷气发动机的飞机，其部分参数如下表。其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。 热效率η1 40% 推进效率η2 60% 航空燃油热值q 5.0×107 J/kg (1)喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为__机械__能，从而提供动力。空气流过压气机时内能__增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)关于涡轮喷气发动机，下列说法中正确的是__C__。 A．进气道中吸入的是空气和燃气的混合气体 B．燃料耗尽后还可利用压气机压缩气体推动涡轮转动 C．尾喷管中喷出的气流对飞机做功 (3)设可调管道的通风口面积为S1，当飞机加速飞行时，应使通风口面积S1__变大__(选填“变大”“不变”或“变小”)。 (4)已知上述飞机所受空气阻力与运行速度的关系如图乙所示，当飞机以200 m/s的水平速度匀速巡航时，在巡航1 h的过程中，需要__2160__kg的航空燃油。若涡轮喷气发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，则其功效为__3×10－3__N/W。 学科网（北京）股份有限公司 $$