2021-2022学年人教版九年级物理第十四章-内能的利用-章节测试试卷(无超纲带解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 章节测试 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、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b所示。已知酒精的热值q3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。已知水的比热容 ，则下列说法正确的是（）A沙子的吸热能力大于水的吸热能力B加热2min时间内水吸收的热量Q吸水为4.2×105JC这2min时间内酒精灯的加热效率为40%D沙子的比热容c沙约为2、下列关于如图所示现象的说法，正确的是（）A 如图抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地运动B 如图缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力C 如图显示的是汽油机的做功冲程，在这个工作过程中气体内能不断增大D 如图试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时，其能量转化与热机的压缩冲程相似3、如图为汽油机的做功和压缩冲程，下列说法正确的是（）A压缩冲程进气门打开B做功冲程气体内能增大C做功冲程活塞向下运动D压缩冲程气体分子热运动减慢4、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（）ABCD5、对于的理解，下列说法正确的是（）A热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小C燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大D某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关6、下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（ ）ABCD7、小柯在科技馆看到许多奇思妙想一六冲程引擎。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的（）ABCD8、甲图是汽油机的工作原理，乙图是常见的生活现象，则（）A冲程的原理和乙图所示一致B冲程把气体的内能转化成机械能C冲程气体被压缩内能增大D冲程是汽油机的排气冲程9、如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（）A光电池板是将太阳能转化为化学能B照明灯工作时，LED 灯是将内能转化为电能C利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能D蓄电池夜晚放电时，蓄电池将化学能转化为光能10、关于物质的比热容和热值，下列说法中正确的是（）A热值、比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关B煤炭完全燃烧时热值大，不完全燃烧时热值小C因为水的比热容大，所以比较适合做冷却剂D冰熔化成水，它的质量、比热容都不变第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50%被2kg、30的水吸收，则水温可升高_。c水=4.2×103J/(kg)、q焦炭=3.0×107J/kg、此时外界为1个标准大气压2、一台柴油机完全燃烧一定质量的柴油放出的热量为，其中损失的热量为，则柴油机获得有用的机械能为_J，柴油机的效率为_。3、2021年10月16日长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站，火箭发射时用液体氢作燃料，这是因为液态氢的_大，返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过_方法使返回舱内能增加。4、如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。木塞被推出后水蒸气的内能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。水蒸气将木塞推出的过程与内燃机_程的原理相同。5、有200g酒精，其中的一半完全燃烧，放出的热量是3×106J，则酒精的热值为_J/kg，余下一半酒精的热值是_J/kg；若完全燃烧1.4kg酒精放出的热量全部被水吸收，可使质量为250kg、初温为70的水温度升高_oC。c水4.2×103J/（kg·oC），气压为一标准大气压。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、刘颖家新买来一台容积为80L的天然气热水器。刘颖学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，她把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为38后，开始加热，当水温达到38时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是19，加热前天然气表的示数为135.73m3，停止加热后变为135.84m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg），水的密度水=1.0×103kg/m3，1L=103m3。求：（1）水箱中水的质量；（2）水箱中水吸收的热量；（3）该热水器的热效率？2、为保护环境，我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以150kW的恒定功率匀速行驶50min消耗了5kg的氢燃料。（q氢=1.4×108J/kg）求：（1）完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量；（2）公交车行驶50min所做的功；（3）公交车的热机效率。3、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使初温为20质量为50kg的水温度升高50。已知煤气的热值为4.2×107J/kg。求：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。（2）水吸收的热量。（3）燃气灶烧水的效率。4、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的阻力为1.2×103 N，汽油的热值q=4.6×107J/kg。问：（1）汽车牵引力做的功；（2）假设燃料完全燃烧，则放出的总热量是多少？（3）内燃机的效率；（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少？5、随着科技的发展，氢燃料新能源公交车慢慢在投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，（；）。求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15的水吸收，求水升高的温度；（3）若某次该氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了1h，共消耗了7.2kg的氢燃料，则该公交车此次工作的效率是多少？-参考答案-一、单选题1、D【详解】A由图像知加热相同的时间水和沙子吸收的热量相同，沙子的温度升高的多，根据 可知，水的比热容大，水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故A错误；B由图b可知，加热2min水温度升高则加热2min时间内水吸收的热量故B错误；C因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，加热2min时间内消耗酒精的质量则酒精完全燃烧放出的热量酒精灯的加热效率故C错误；D因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min的时间内，沙子吸收的热量由图a可知加热2min，沙子的温度从20上升到250，即沙子的质量由可得，沙子的比热容故D正确。故选D。2、B【详解】A抽去玻璃隔板后，因为二氧化氮气体的密度比空气大，由于重力作用，两瓶中的气体会逐渐混合，不能说明分子在不停地运动，故A错误；B分子间存在相互作用的引力和斥力，缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力，故B正确；C两气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能不断减少，故C错误；D试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时，发生的能量转化为内能转化为机械能，与热机的做功冲程相似，故D错误。故选B。3、C【详解】A在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，故A错误；BC做功冲程，高温高压气体对活塞做功，推动活塞向下运动，将内能将机械能，所以气缸内的气体内能减小，故B错误，C正确；D压缩冲程，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，将机械能转化为气体的内能，则气体的内能增大，温度升高，分子的热运动加快，故D错误。故选C。4、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。5、D【详解】A热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，故A错误；B热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故B错误；C热值是燃料的一种特性，与放出的热量无关，故C错误；D热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，故D正确。故选D。6、B【详解】A进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程。故A不符合题意；B两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能。故B符合题意；C两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能。故C不符合题意；D排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程。故D不符合题意。故选B。7、C【详解】做功冲程是高温高压的燃气推动活塞对其做功，将内能转化为机械能；六冲程引擎中的第五冲程，是水变为水蒸气推动活塞做功，从而为汽车提供动力； A进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意；B两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；C两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；D排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。故选C。8、D【详解】A图乙中，保温瓶内温度较高，内能较大，瓶内气体体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能；而图甲，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的吸气冲程，其原理与乙图不同，故A不符合题意；B图甲，两气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体，气体内能增加，温度升高，机械能转化为内能，故B不符合题意；C图甲，两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能减小，故C不符合题意；D图甲，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是汽油机的排气冲程，故D符合题意。故选D。9、C【详解】A光电池板是将太阳能转化为电能，而不是化学能，故A错误，不符合题意；B照明灯工作时，将电能转化为光能，故B错误，不符合题意；C利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能，故C正确，符合题意；D蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将化学能转化为光能，故D错误，不符合题意。故选C。10、C【详解】A热值、比热容是物质的一种特性，与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系，比热容与物质的种类、状态有关，故A错误；B因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误；C水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同温度，可以吸收更多的热量，所以比较适合做冷却剂，故C正确；D比热容与物质的种类、状态有关，种类不同，状态不同，比热容一般不同，冰熔化成水，它的质量不变、比热容变大，故D错误。故选C。二、填空题1、70【解析】【详解】完全燃烧42g焦炭放出的热量Q放=m焦炭q焦炭=42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J由题意可知，水吸收的热量Q吸=Q放=1.26×106J×50%=6.3×105J由Q放=cmt知，水温度升高值那么水的末温t=t0+t=30+75=105而在一标准大气压下水的沸点为100，所以水温的末温为100，水升高的温度t=100-30=702、4.0×10840%【解析】【详解】1根据题意，柴油机有效利用的能量为2该柴油机的效率为3、热值做功【解析】【详解】1运载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。2返回舱的外壳被烧焦，这是因为返回舱进入大气层时克服空气摩擦，这是通过的做功的方式增大了火箭的内能，温度升高，像火球一样把外壳烧焦了。4、减小做功【解析】【详解】1软木塞被推出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能减小。2四冲程内燃机在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，与木塞被推出过程中能量的转化相同，所以内燃机的做功冲程与这个原理相同。5、3×1073×10730【解析】【详解】1200g酒精，其中的一半完全燃烧，放出的热量是3×106J，则酒精的热值为2热值的大小只与燃料的种类有关，与质量无关，所以余下一半酒精的热值仍为3×107J/kg。31.4kg酒精完全燃烧放出的热量Q放mq1.4kg×3.0×107J/kg4.2×107J水吸收的热量Q吸Q放4.2×107J根据，水升高的温度因为一个标准大气压下水的沸点为100，70的水升高30时已经达到沸点，且沸腾是吸热过程，温度不再升高，所以水的温度只能升高30。三、计算题1、（1）40kg；（2）3.192×106J；（3）69.1%【详解】解：（1）把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积水箱中水的质量（2）由题意可得，水吸收的热量（3）使用天然气的体积天然气完全燃烧释放的热量该热水器的热效率答：（1）水箱中水的质量为40kg；（2）水箱中水吸收的热量3.192×106J；（3）该热水器的热效率69.1%。2、（1）7×108J；（2）4.5×108J；（3）64.3%【详解】解：（1）由题意可知，完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量为Q放=q氢m=1.4×108J/kg×5kg=7×108J（2）由题意可知，公交车的功率为P=150kW=1.5×105W行驶时间为t=50min=3000s则公交车行驶50min所做的功为W=Pt=1.5×105W×3000s=4.5×108J（3）由（1）（2）中可知，公交车的热机效率为答：（1）完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量为7×108J；（2）公交车行驶50min所做的功为4.5×108J；（3）公交车的热机效率为64.3%。3、（1）2.1×107J；（2）1.05×107J；（3）50%【详解】解：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为Q放0.5kg×4.2×107J/kg2.1×107J（2）水吸收的热量为Q吸c水m水(tt0)4.2×103J/(kg)×50kg×501.05×107J（3）燃气灶烧水的效率为答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1×107J；（2）水吸收的热量为1.05×107J；（3）燃气灶烧水的效率50%。4、（1）1.44×107 J；（2）5.52×107 J；（3）26.1%；（4）24000W【详解】解：（1）已知汽车匀速行驶时受到的阻力为，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡可知汽车的牵引力汽车行驶的速度行驶的时间则汽车行驶的路程为汽车牵引力做的功为（2）燃料完全燃烧放出的总热量为（3）内燃机的效率为（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率为答：（1）汽车牵引力做的功为；（2）假设燃料完全燃烧，则放出的总热量是；（3）内燃机的效率为；（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率是24000W。5、（1）4.2×107J；（2）50；（3）50%【详解】解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量（2）水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×107J由得水升高温度（3）7.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量公交车的功率由得，公交车所做的功公交车工作的效率答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15的水吸收，则水升高50；（3）公交车此次工作的效率是50%。