九年级物理上册 第十四章　内能的利用 单元测试卷（人教版 2024年秋）

九年级物理上册第十四章　内能的利用单元测试卷（人教版2024年秋）一、选择题(每小题2分，共20分)1.热机是将燃料的化学能转化为内能再转化为机械能的机器，热机的广泛使用推动了社会的快速进步。下列设备的动力机械不是使用热机的是(　　)A.普通的家用轿车B.喷气式战斗机C.电动公交车D.“神舟”火箭2．如图所示，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。则(　　)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．酒精灯中剩余酒精的热值变小(第2题)　　(第3题)3．小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”(如图所示)，下面纸杯内的蜡烛点燃后，热气上升，形成气流，从而推动上面的纸杯转动。此过程的能量转化情况与汽油机哪一个冲程的相同(　　)A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程4．下列有关内燃机的说法中不正确的是(　　)A．一般情况下，柴油机的效率高于汽油机的效率B．柴油机的点火方式是压燃式，汽油机的点火方式是点燃式C．柴油机的吸气冲程吸入的是柴油D．内燃机的大量使用会造成环境污染5．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是(　　)A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失9 C．尽量减少废气带走的热量D．尽量减少热机的工作时间6．下表是一些燃料的热值，下列判断正确的是(　　)燃料热值/(J·kg－1)燃料热值/(J·kg－1)无烟煤3.4×107煤油4.6×107焦炭3.0×107汽油4.6×107酒精3.0×107氢1.4×108A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．燃烧2kg无烟煤放出的热量，一定比燃烧2kg酒精放出的热量多C．现代火箭使用液态氢作燃料，是因为它具有较大的热值D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高7．某科技小组将普通煤炉(如图甲所示)设计成了双加热煤炉(如图乙所示)，在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热。双加热煤炉相对于普通煤炉有利于(　　)A．提高煤的热值B．煤的充分燃烧C．提高炉子的效率D．水壶内的水吸收热量8．下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是(　　)A．钻木取火是将机械能转化为内能B．酒精燃烧时将化学能转化为内能C．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能D．随着科学技术进步，可以制成永动机9．小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气(如图)；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是(　　)9 A．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能增大B．往水火箭里打气相当于内燃机的做功冲程C．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程D．在整个过程中，能量总量是保持不变的10．用同一个实验装置分别加热200g的甲、乙两种液体(其中一种是水)，用测得的数据绘制了温度随时间变化的图象，如图所示。乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了8g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝3×107J/kg，则下列说法正确的是(　　)A．乙液体是水B．8g酒精完全燃烧放出的热量为2.4×105JC．该酒精灯的加热效率为65%D．0～4min内甲吸收的热量为5.02×104J二、填空及简答题(每空1分，共16分)11.2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星，如图所示，在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的________能转化为内能，然后再转化为卫星的________能。12．一台四冲程汽油机，已知其飞轮的转速为12009 r/min，则该汽油机每秒内完成________个冲程，在做功冲程中，燃料燃烧放出的________能转化为________能。13．某辆小汽车正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为400J，则输出的内能和声能共计________J；输出的有用能量是动能，则小汽车正常工作时的效率为________。(第13题)　(第14题)14．某汽油机工作过程中的示意图如图所示，此时正在进行的是________冲程。若该汽油机的效率是25%，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧________g汽油可以得到9.2×105J的有用功。15．用煤气灶把2kg初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为________J，煤气灶烧水的效率为________。16．可燃冰是一种新型燃料，是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，可直接点燃。1m3可燃冰在常温常压下可释放160m3的天然气。1m3的可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为______J，若这些热量全部被水吸收，可将________kg的水从10℃加热到90℃。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值取4.2×107J/m3，环境为标准大气压]17．据报道，有儿童往下水道扔鞭炮，酿成严重的人身伤亡事故。下水道内往往会聚积大量沼气(主要成分是甲烷，易燃)，被鞭炮点燃后炸飞井盖，将________能转化为________能，十分危险。假设下水道内沼气体积为2dm3，沼气热值为3.6×107J/m3，爆炸时10%的能量用来对井盖做功，能把重达90kg的井盖炸起__________m的高度，砸下来后果不堪设想。(g取10N/kg)三、实验探究题(每小题4分，共8分)18.李老师在上课时进行了如图甲、乙所示的两个演示实验。9 (1)甲实验是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，实验时，把活塞迅速下压，可以观察到硝化棉被点燃，这是因为活塞对空气做功，把机械能转化为________，此过程与四冲程柴油机的________冲程相似。(2)乙实验是在厚玻璃瓶内装少许水，并不断向瓶内打气，过一会儿可以看到瓶塞弹跳起来，同时瓶内出现白雾，由此可以推断瓶塞跳起来时水蒸气的内能________，此过程与四冲程柴油机的________冲程相似。19．如图是研究不同燃料燃烧时放热本领的实验装置，两组实验器材、烧杯内的水的初温和质量都相同。实验中忽略热量的散失，设两种燃料燃烧时均匀放热。　(1)除了图示器材，还需要的测量工具是________________。(2)实验中还应控制燃料燃烧的________(填“时间”或“质量”)相同。(3)燃料烧完后，画出被加热水的温度随时间变化的关系图象如图丙所示。由此可知，燃料1燃烧10min放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15min放出的热量。(4)燃料1和燃料2的热值之比为________。四、计算应用题(20题6分，21题10分，共16分)20.如图所示，“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg、初温为60℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾。[环境为标准大气压，鱼汤的比热容取4.2×103J/(kg·℃)，不考虑热量散失](1)求鱼汤吸收的热量。9 (2)若鹅卵石放出的这些热量由天然气提供，天然气完全燃烧，至少需要多少立方米天然气？(天然气的热值取3.5×107J/m3)21．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。求：(航空燃油的热值为4×107J/kg)(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。(2)该飞机在航行过程中受到的阻力。(3)该飞机发动机的效率。9 答案一、选择题答案速查12345678910CBCCDCCDDB9.D　点拨：发射时，水火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的，所以水火箭瓶内气体的内能减少，故A错误；往水火箭里打气，对气体做功，机械能转化为内能，相当于内燃机的压缩冲程，故B错误；水从水火箭中喷出，里面的气体对外做功，相当于内燃机的做功冲程，故C错误；根据能量守恒定律可知，在整个过程中，能量总量是保持不变的，故D正确。10．B　点拨：由图可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，根据c＝可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，因为水的比热容较大，所以甲为水，乙的比热容为c乙＝c水＝×4.2×103J/(kg·℃)＝2.1×103J/(kg·℃)，因为单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，所以0～4min甲吸收的热量等于乙吸收的热量Q甲＝Q乙＝c乙m乙Δt乙＝2.1×103J/(kg·℃)×200×10－3kg×(100℃－20℃)＝3.36×104J，故A、D错误；8g酒精完全燃烧放出的热量为Q放＝m酒精q酒精＝0.008kg×3×107J/kg＝2.4×105J，乙从加热到沸腾吸收的热量为Q吸＝×3.36×104J＝8.4×104J，酒精灯的加热效率为η＝×100%＝×100%＝35%，故B正确。二、填空及简答题11．化学；机械　12．40；内；机械　13．1600；20%14．做功；8015．4.2×105；52.5%　点拨：水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×29 kg×(70℃－20℃)＝4.2×105J，20g煤气完全燃烧放出的热量Q放＝m煤气q煤气＝20×10－3kg×4.0×107J/kg＝8×105J，煤气灶烧水的效率η＝×100%＝×100%＝0.525×100%＝52.5%。16．6.72×109；2×104　点拨：1m3可燃冰在常温常压下可释放出160m3的天然气，则完全燃烧160m3的天然气可放出的热量Q放＝Vq＝160m3×4.2×107J/m3＝6.72×109J，天然气完全燃烧放出热量全部被水吸收，则有Q吸＝Q放＝6.72×109J，这些热量可加热水的质量m＝＝＝2×104kg。17．化学；机械；8　点拨：沼气燃烧放出的热量Q＝Vq＝2×10－3m3×3.6×107J/m3＝7.2×104J；做的有用功W＝10%×Q＝10%×7.2×104J＝7.2×103J，井盖被炸起的高度h＝＝＝8m。三、实验探究题18．(1)内能；压缩(2)减少；做功19．(1)天平和停表(2)质量(3)大于(4)8∶3点拨：(1)实验中，要控制质量相同，故除了图中已经呈现的器材，还需要测量质量的天平和测量时间的停表；(2)在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，还应控制燃料燃烧的质量相同；(3)燃料1和燃料2质量相等，由图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了10min，燃料2燃烧了15min，甲中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量；(4)实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由公式Q＝cmΔt9 可得，燃料1和燃料2放出的热量之比为＝＝＝＝；由公式Q＝qm可得，燃料1与燃料2的热值之比为q1∶q2＝∶＝Q1∶Q2＝8∶3。四、计算应用题20．解：(1)鱼汤吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－60℃)＝3.36×105J。(2)天然气燃烧放出的热量Q放＝Q吸＝3.36×105J，天然气的体积V天然气＝＝＝9.6×10－3m3，至少需要9.6×10－3m3天然气。21．解：(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4×107J/kg×1.35×103kg＝5.4×1010J。(2)飞机匀速航行的速度v＝270km/h＝75m/s，飞机航行过程中的牵引力F＝＝＝3×105N，由二力平衡的条件可知飞机航行过程中受到的阻力f＝F＝3×105N。(3)飞机发动机做的有用功W＝Pt＝2.25×107W×20×60s＝2.7×1010J，则发动机的效率η＝×100%＝×100%＝50%。9