第十四章 内能的利用单元测试A卷-九年级全一册（人教版）

第十四章　内能的利用 单元测试A卷 时间：60分钟　满分：70分　试卷得分：________ 一．选择题（每题3分，共计24分）下列各小题均有四个选项，其中只有一个是正确的。 1．一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（　　） A．比热容变为原来的一半 B．密度变为原来的一半 C．热值变为原来的一半 D．比热容、密度、热值都不变 2．下图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（ ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 3．如图所示，试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，塞子冲出。下列说法正确的是（　　） A．试管中的水是通过做功的方式增加内能的 B．试管中的水温度越高含有的热量越多 C．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能增大 D．水蒸气对橡胶塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同 4．如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（　　） A．甲是汽油机的压缩冲程，此时进气门和排气门均关闭 B．甲是汽油机的做功冲程，汽缸顶部的火花塞产生电火花 C．乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是空气和柴油的混合物 D．乙是柴油机的排气冲程，此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油 5．以下说法中正确的是（　　） A．相同质量的两杯水，温度高的含有的热量多 B．0℃的水凝固成0℃的冰，内能减小 C．酒精灯中的酒精燃烧一半后，剩余酒精的质量和热值都减小一半 D．燃料燃烧得越充分，其热值就越大 6．关于热值和热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 B．热机使用燃料的热值越大，热机的效率就越高 C．1kg某种燃料燃烧放出的热量在数字上等于该燃料的热值 D．蒸汽机、汽油机和柴油机三种热机相比较，通常蒸汽机的效率更高一些 7．关于能量，下列说法错误的是（　　） A．划过天际的流星具有机械能 B．冬天，用热水温牛奶的过程是内能的转移 C．风力发电是机械能转化为电能 D．充电宝给手机充电是电能转化为化学能 8．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是排气冲程 B．由乙图可知该汽油机的效率是 C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．图乙的过程遵守能量守恒定律 二、填空题（每空1分，共计11分） 9．被医学界称为“益智运动”的平衡车运动，可使人的身体轻松活跃，促使小脑的发育。平衡车行驶时最主要的能量转化是 ；刹车时，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程中所有的能量总和 。 10．下列现象中属于能量转移的是 ，属于能量转化的是 。 ①煤炭燃烧    ②热水自然冷却    ③搓手取暖    ④灯泡发光 11．如图所示，小明同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把1kg初温为20℃的水加热到100℃，则水吸收的热量为 J。这是通过 的方式来改变水的内能的。燃气罐中的燃气用掉一半后，剩余燃气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。[] 12．热机的利用带来的环境污染主要有 污染和 污染。 13．小赫爸爸购买了一款户外燃气炉，准备周末和家人一起去户外野炊，该燃气炉烧水时，把1kg初温为20℃的水加热到100℃，燃烧了丁烷，则水吸收的热量为 J，假设丁烷完全燃烧，则燃气炉的效率为 。[水的比热容为，丁烷的热值为] 三、作图题（共2分） 14．请在如图坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。 四、实验题（共20分，第15题-17题，第15题9分，第16题5分，第17题6分） 15．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机。 （1）酒精灯燃烧， 能转化为 能； （2）水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的 能； （3）水蒸气冲开瓶塞后，水蒸气的温度 ，（填“升高”或“降低”或“不变”）内能 ；此过程是通过 （做功/热传递）的方式来改变水蒸气内能； （4）水蒸气冲开瓶塞的过程， 能转化为 能，这相当于四冲程内燃机的 冲程。 16．某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”。他们的实验装置如图所示，实验中收集和记录的数据如下表所示。 燃烧前水的温度 燃烧后水的温度 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）实验中，为了可以比较两种燃料的热值大小，除需要装置相同，甲、乙两杯水的初温和质量相同之外，还应保持相同的物理量是 ； （2）实验前，实验装置要按照 （“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行组装。燃料燃烧过程中化学能转化为 。本实验是用 （选填“水温升高的多少”或“加热时间的长短”）来表示煤油和菜籽油放出热量的多少； （3）根据实验中收集的数据，可以看出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。 17．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g；烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）在组装装置时，按 的顺序组装； （2）比较不同燃料的热值，选择 两图进行实验；观察 比较两种燃料的热值大小； （3）比较不同物质的比热容，选用如图合适装置加热相同一段时间后，绘制出“温度-时间”图像（图丁）、由图像可看出液体a的比热容 （大于/小于/等于）液体b的比热容，因此，冬天在自制暖手袋时，应选液体 （a/b）作为供暖物质，效果更佳； （4）通过进一步学习可知水的吸热能力较强，下列属于水的这种特性的应用的是 ； A.夏天给教室洒水，感觉凉    B.用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸 C.用水冷却汽车的发动机    D.冰熔化成水需要吸收热量 五、计算题（共13分，第18题6分，第19题7分，解答应写成文字说明、演算步骤或证明过程） 18．天然气是一种节能环保的能源，某燃气热水器将20L的水从20℃加热到80℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。求： （1）水吸收的热量是多少J？ （2）该燃气热水器烧水的效率是多大？［已知：c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3，q气=4×107J/m3］ 19．物理兴趣小组的同学，用天然气灶给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6 min内完全燃烧了0.2m3的天然气，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值约为3.6×107J/m3。求： （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）天然气灶的效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 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，故物体质量变化时，比热容、密度、热值都不变。 故选D。 2．C 【详解】四冲程汽油机利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程和做功冲程都是两个气门关闭，火花塞上产生电火花的是做功冲程． 3．D 【详解】A．加热过程中，水吸热，温度升高、内能增大，水的内能增大是通过热传递方式实现的，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有热量，故B错误； C．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气的内能减小，故C错误； D．水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，能量转化情况与汽油机的做功冲程相同，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】AB．根据图示可知，两个气门关闭，活塞下行，汽缸顶部的火花塞产生电火花，为做功冲程，故A错误、B正确； CD．根据图示可知，进气门打开、排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；气缸的顶部有个喷油嘴，是柴油机的吸气冲程，吸入的只是空气，故CD错误。 故选B。 5．B 【详解】A．热量是一个过程量，只有在物体发生热传递时，我们才用热量这个概念，不能说物体含有热量，故A错误； B．冰在凝固过程中，放出热量，温度不变，但其内能减小，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与质量无关，酒精灯中的酒精燃烧一半后，剩余酒精的质量减小一半，但热值不变，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】A．提高热机效率的途径有：使燃料充分燃烧、使机械润滑减少克服摩擦做功，故A正确； B．热机效率是做有用功的能量与燃料完全燃烧释放的热量的比值，与热机使用燃料的热值大小无关，故B错误； C．由热值定义可知，完全燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，即1kg某种燃料完全燃烧放出的热量在数字上等于该燃料的热值，故C错误； D．蒸汽机、汽油机和柴油机三种热机相比较，柴油机的效率更高一些，蒸汽机的效率最低，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】A．划过天际的流星具有动能和重力势能，即具有机械能，故A正确，不符合题意； B．用热水温牛奶的过程是通过热传递改变内能，即内能的转移，故B正确，不符合题意； C．根据能量的转化特点，风力发电是机械能转化为电能，故C正确，不符合题意； D．根据能量的转化特点，充电宝给手机充电是化学能转化为电能，故D说法错误，符合题意。 故选D。 8．D 【详解】A．由图可知，此时排气门处于关闭状态，所以不是排气冲程，故A错误； B．汽油机的效率指的是有用机械能的比例，为 故B错误； C．燃料的热值指的是1千克某燃料完全燃烧放出的热量，是该燃料的一种属性。燃料燃烧得越不充分，会使燃料实际放出的热量比完全燃烧时放出的少得越多，但不会使热值减小，故C错误； D．能量不会凭空产生或者消失，只是发生了转化或转移，由B可知，有28%的能量转化为有用机械能，所以乙图遵守能量守恒定律，故D正确。 故选D。 9． 电能转化为机械能 不变 【详解】[1]平衡车行驶时，平衡车的电动机主要将电能转化为机械能。 [2]根据能量守恒定律可知，在能量的转化和转移过程中，所有的能量总和是不变的。 10． ② ①③④ 【详解】[1][2]①煤炭燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化； ②热水自然冷却，是热传递改变水的内能，属于能量的转移； ③搓手取暖，是做功改变物体的内能，机械能转化为内能，属于能量的转化； ④灯泡发光，是电能转化为光能和内能，属于能量的转化。 故属于能量转移的是②，属于能量转化的是①③④。 11． 3.36×105 热传递 不变 【详解】[1]根据可得，水吸收的热量为 [2]烧水时，水从火焰中吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能。 [3]热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以剩余燃气的热值不变。 12． 噪声 大气 【详解】[1][2]热机工作时，排气冲程排出废气，所以会造成大气污染。同时在工作过程中要发出声音造成噪声污染。 13． 22.4% 【详解】[1]水吸收的热量 [2]丁烷完全燃烧放出的热量 燃气炉的效率 14． 【详解】热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，它和燃料的质量、放出热量的多少无关，所以煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象是与横轴平行的直线，如图： 15． 化学 内 内 降低 减小 做功 内 机械 做功 【详解】（1）[1][2]酒精灯燃烧，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。 （2）[3]水的温度升高，这是用热传递方法增加了水的内能。 （3）[4][5][6]水蒸气冲开瓶塞后，由于水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，所以水蒸气的内能减小，温度降低。此过程是通过做功的方式来改变水蒸气的内能。 （4）[7][8][9]水蒸气冲开瓶塞的过程，水蒸气的内能减少，活塞的机械能增加，因此是将水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能；四冲程内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故这一过程的能量转化情况与内燃机做功冲程相同。 16． 燃料的质量 自下而上 内能 水温升高的多少 煤油 【详解】（1）[1]比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”时，采用的是控制变量法，实验中需要控制燃料的质量相同。 （2）[2]因为需要用酒精灯的外焰的加热，所以需要自下而上的顺序组装实验器材。 [3]燃料燃烧过程中，消耗燃料的化学能，获得内能，所以燃烧的过程是化学能转化为内能。 [4]质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后，水升高的温度越多，水吸收的热量越多，表明燃料放出的热量越多，所以用水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。 （3）[5]质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后，水升高的温度越高，水吸收的热量越多，表明燃料放出的热量越多，根据可知，燃料的热值越大，根据表格中的数据可知，煤油烧水时水的温度高，则煤油的热值大。 17． 自下而上 甲、乙 温度计升高的示数 小于 b C 【详解】（1）[1]实验中要用火焰的外焰加热，在组装如图所示的装置时，应按自下而上的顺序组装。 （2）[2]要比较不同燃料的热值，根据控制变量法，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，故应选择甲、乙两图进行实验。 [3]根据转换法，同时点燃燃料后，需等待燃料燃尽后然后通过观察比较烧杯内液体升高的温度（温度计升高的示数）来比较两种燃料热值大小。 （3）[4]根据绘制出温度-时间图像（如图丁），升高相同的温度，b加热时间长，根据比较吸热能力的方法，液体a的比热容小于液体b的比热容。 [5]根据Q=cmΔt可知，相同质量的a、b两种液体降低相同的温度时，b放热多，故应选b液体作为供暖物质，效果更佳。 （4）[6]水的吸热能力较强，则水的比热容较大。 A．夏天给教室洒水，感觉凉，是利用水蒸发吸热，具有致冷作用，故A不符合题意； B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，是分子无规则运动的结果，故B不符合题意； C．用水冷却汽车的发动机，是利用水的比热大的特点，故C符合题意； D．冰熔化成水需要吸收热量，是指熔化过程需要吸热，故D不符合题意。 故选C。 18．（1）5.04×106J；（2）60% 【详解】解：（1）水的质量为 根据吸热公式可知水吸收的热量为 （2）这些煤气完全燃烧放出的热量为 则热水器烧水的效率为 答：（1）水吸收的热量是； （2）该燃气热水器烧水的效率是60%。 19．（1）2.52×106J；（2）7.2×106J；（3）35% 【详解】解：（1）经过6min时间加热，水所吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 （3）天然气灶的效率为 答：（1）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J； （2）天然气完全燃烧放出的热量为7.2×106J； （3）天然气灶的效率为35%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$