2021-2022学年人教版九年级物理第十四章-内能的利用-单元测试练习题(无超纲).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 单元测试 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、下列措施不能提高热机效率的是（）A将热机全部换为电动机B尽量减少热机内部各部件间的摩擦C让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全D在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损夫2、如图反映了一台机器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是（）A该图说明了能量可以发生转化B该图说明了能量可以发生转移C该机器遵循能量守恒定律D该机器的效率为75%3、如图是热机四冲程工作原理的示意图，将内能转化为机械能的冲程是（）ABCD4、下列说法正确的是（）A根据能量守恒定律，人们可制造出永动机B各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化C能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况D火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用5、如图所示是物理老师的自制火箭，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。关于此实验分析正确的是（）A酒精无法完全燃烧，所以热值变小B酒精燃烧是电能转化成了内能C燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程D纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低6、如果一瓶酒精用掉一部分后，对剩下的酒精而言，不变的物理量是（）A质量、体积、密度B密度、比热容、热值C质量、体积、比热容D质量、体积、热值7、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（）A图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少B图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大C图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少D图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大8、如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A压缩冲程，将化学能转化成内能B压缩冲程，将机械能转化成内能C做功冲程，将内能转化成机械能D做功冲程，将机械能转化成内能9、提高热机效率的有效途径是（）A采用优质的燃料B减少热机的各种热损失，保证良好的润滑C使热机具有良好的散热D避免使用热机10、如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是（ ）A通过技术改进，可使甲的E4等于E1B若E4大于E4，则甲的热机效率一定高于乙C若E5小于E5，则甲的热机效率一定高于乙D若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1，则E4一定等于E4第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、在第三届宜昌马拉松比赛中，一名选手跑完全程消耗的能量为1.05×107J，这些能量来自于食物的_能。这些能量可以使_kg的水温度升高50。2、汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的_较大，冷却效果好；航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有较大的_。3、卡车的发动机常用水作为降温的物质，这是利用了水的_较大的作用。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中_带走的热量最多，设法利用这部分的能量，是提高燃料利用率的重要措施。1kg的柴油完全燃烧放出的热量是_J，柴油的热值是4.3×107J/kg。4、汽车发动机冷却系统分为风冷型和水冷型两种。风冷型发动机以空气为冷却介质，当风高速吹过发动机时，利用_的方式改变的发动机的内能；水冷型发动机则是利用水的_较大的特性。某水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图甲所示，则该发动机12s内经历压缩冲程_次，若该柴油机每完全燃烧柴油1kg，输出机械能1.376×107J，则该柴油机的效率为_。如图乙_是某水冷四冲程汽油机中的做功冲程示意图。（q煤油4.3×107J/kg）。5、除了燃料使用柴油以外，柴油机与汽油机的不同之处还在于：柴油机在结构上它有_（选填“火花塞”或“喷油嘴”），采用的是_式点火方式，在吸气冲程中，_（选填“空气”或“汽油和空气”）通过进气阀进入气缸等。火箭喷气发动机除了带有燃料之外，还带有助燃剂如_（选填“液态氧”或“酒精”），因此它可以在地球大气层外工作。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一。小明家新安装了一台容积为200L的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20升高到40，则：（1）在这4h内水吸收了多少热量？（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭？水的密度为=1.0×103kg/m3、水比热容、焦炭的热值q=3.0×107J/kg2、（2021·全国·九年级课时练习）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1200周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求(1)汽油机一个循环所做的功是_J(2)汽油机的功率是_W。3、在一个标准大气压下，用炉子将10kg的水从20加热至沸腾（100），燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg)，若热量有50%被吸收，求：（1）水吸收多少热量？（2）求焦炭的热值？4、一个容器中装有40kg温度是10的冷水，若用某一热水器把它加热到温度为60时，共用了0.6m3的天然气，已知天然气的热值为2.8×108J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·）。求：（1）这次加热过程中，水吸收的热量是多少？（2）该热水器的实际效率是多少？5、如图是我国自行研制的大型运输机“运20”将首次参加珠海航展。“运20”的部分参数如表：机长/m47最大飞行速度/km/h720高/m15最大飞行速度的平均阻力/N500000最高载重量/t66燃料航空燃油着地支撑轮子个数/个6发动机效率40%最大起飞重量/t225翼展长/m45最长航程/km4000每个轮着地面积/m20.25若“运20”从某基地起飞以最大飞行速度飞到珠海，飞行时间为2.5h，求：（1）基地到珠海的航程是多大？（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是多大？（3）“运20”在此飞行过程中做了多少功？（4）若航空燃料的热值是4.5×107J/kg，则飞机在起飞前至少要装载多少kg的航空燃料？-参考答案-一、单选题1、A【详解】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高，因此减少热机内部各部件间的摩擦、使燃料充分燃烧和减少能量的损失都可以提高燃料的利用率，提高热机效率，将热机全部换为电动机不能提高热机效率。故选A。2、D【详解】A由图可知，有一部分内能转化为了机械能，这说明了能量可以发生转化，故A正确，不符合题意；B由图可知，内能输入后，有内能输出，说明了能量可以发生转移，故B正确，不符合题意；C机器发生了能量的转化和转移，在能量的转化和转移中，都要遵循能量守恒定律，故C正确，不符合题意；D该机器是利用内能来做功的，内能转化为机械能，效率为故D错误，符合题意。故选：D。3、B【详解】内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。A排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，故A不符合题意； B两个气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，故B符合题意；C进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程，故C不符合题意；D两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故D不符合题意。故选B。4、B【详解】A由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，故A错误；B在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；C能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，故C错误；D火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。故选B。5、D【详解】A热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧的情况无关，所以酒精不完全燃烧时热值是不变的，故A错误；B燃料本身具有化学能，因此酒精燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；C燃气推动纸筒飞出的过程中，内能转化为机械能，与内燃机做功冲程的能量转化相同，故C错误；D纸筒飞出时，瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能，则瓶内气体的内能减小，温度降低，故D正确。故选D。6、B【详解】一瓶酒精用掉一部分后，所含物质总量减少，所以质量减少；所占空间体积减小；密度、比热容和热值都表示物质的特性，是从不同的角度来描述物质的特性，只与物质的种类和状态有关。所以一瓶酒精用去一部分，则剩下的酒精密度、比热容和热值都不变。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。7、C【详解】A图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；B图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；C图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；D图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故D错误。故选C。8、C【详解】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。9、B【详解】BC热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，减少热量的损失可以提高热机的效率；使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故B符合题意，C不符合题意；AD采用优质燃料、使热机具有良好的散热不能提高热机效率，不使用热机更不现实，故AD不符合题意。故选B。10、D【详解】A无论怎样技术改进，额外功的产生不可避免，有用功E4总是小于总功E1。故错误；BC根据公式知，若E4大于E4，只有E1等于E1时，甲的热机效率一定高于乙；若E5小于E5，甲的热机效率不一定高于乙。故BC错误；D根据知，若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1，则E4一定等于E4。故D正确，故选D。二、填空题1、化学50【解析】【详解】1选手跑步是所消耗的能量最终是由食物的化学能转化来的。2由可知，水的质量为即这些能量可以使50kg的水温度升高50。2、比热容热值【解析】【详解】1汽车的发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，升高相同的温度时，水吸收的热量多，冷却效果好。2火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。3、比热容废气4.3×107【解析】【详解】1因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以，汽车发动机常用水来做冷却剂。2热机的各种损失中，废气带走的能量最多。设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施。3柴油的热值是4.3×107J/kg，其物理意义是：质量为1kg的柴油完全燃烧放出的热量是4.3×107J。4、热传递比热容15032%B【解析】【详解】1改变物体内能方法是做功和热传递。风冷型发动机以空气为冷却介质，当风高速吹过发动机时，利用热传递的方式改变的发动机的内能。2水冷型发动机则是利用水的比热容比较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度时，水可以吸收更多的热量。3水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图所示，转速为15×100r/min=1500r/min表示1min转1500r，即1秒转25r，因飞轮转2r，经历4个冲程，做功一次，压缩冲程一次，所以飞轮转25r，经历压缩冲程50次，12s内经历冲程为（次）4柴油完全燃烧能放出的热量Q放mq煤油1kg×4.3×107J/kg4.3×107J则柴油机的效率5如图乙中B图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞打火，可以判断是做功冲程。5、喷油嘴压燃空气液态氧【解析】【详解】123汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是喷油嘴；汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火；汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入气缸的是空气。4运载火箭自身携带的助燃剂是液态氧，燃料可以在大气层外燃烧，产生高温高压气体，推动火箭做功。三、计算题1、（1）1.68×107J；（2）2.8kg【详解】解：（1）水的体积为V水=V容=200L=200dm3=0.2m3由可得水的质量m水=V水=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg水吸收的热量（2）根据可知，焦炭完全燃烧放出的热量由Q放=mq得需要燃烧焦炭的质量答：（1）在这4h内水吸收了1.68×107J的热量；（2）需要燃烧2.8kg的焦炭。2、135J 1350W 【详解】解：（1）由题意可得，燃气对活塞的平均压力汽油机一个循环只做一次功，做功为（2）因飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动1200周，做功600次，则燃气对活塞做的总功汽油机的功率答：（1）汽油机一个循环所做的功是135J；（2）汽油机的功率为1350W。3、（1）3.36×106J；（2）1.344×107J/kg【详解】解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100，即将水从20加热至100，水吸收的热量Q吸cm(tt0)4.2×103J/(kg)×10kg×(10020)3.36×106J（2）根据可得，0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量则焦炭的热值答：（1）水吸收的热量是3.36×106J；（2）焦炭的热值为1.344×107J/kg。4、（1）；（2）【详解】解：（1）这次加热过程中，水吸收的热量是（2）燃料完全燃烧释放的热量为该热水器的实际效率是答：（1）这次加热过程中，水吸收的热量是；（2）该热水器的实际效率是。5、（1）1800km；（2）1.5×106Pa；（3）9×1011J；（4）5×104kg【详解】解：（1）由，v720km/h，t2.5h，飞机飞行的路程（2）已知飞机的最大重量飞机在水平面时压力等于重力，即FG，最大起飞重量降落在地面时对地面的压强（3）已知飞机飞行时的动力等于飞机的平均阻力，F5×105N，飞机飞行时做的功（4）汽油燃烧释放的能量飞机消耗的燃油质量答：（1）基地到珠海的航程是1800km；（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是1.5×106Pa；（3）“运20”在此飞行过程中做了9×1011J的功；（4）飞机共消耗燃油5×104kg。