《第14章 内能的利用》单元检测题 （能力提升 解析版） -2021-2022学年人教版物理九年级全册.pdf

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1、第14章内能的利用一.选 择 题（共10小题）1.关于燃烧的热值，以下说法正确的是（）A.燃烧的热值与燃料的种类有关系，与燃烧的质量和燃烧状况无关B.燃 烧1千克某种燃料放出的热量就是这种燃料的热值C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的大2.如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中,产生喜庆效果。下列冲程与这一过程能量转化相同的是（）B.压缩冲程C.做功冲程3.如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（D.排气冲程）甲 乙 丙 丁A.在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙B.飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁C.飞轮转速3000r/

2、min,则该汽油机Is能做功25次D.丁图冲程能量转化：内能转化为机械能4.如图所示装置甲、乙和丙完全相同，燃料质量均为10g,烧杯内液体初温和质量都相等,燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t朴t乙和t丙，且丙，则下列说法正确的是（）液体1液体1液体2A.燃料b 放出热量最多B.液体2 吸收的热量最少C.燃 料 a 的热值比燃料b 的大D.液 体 1 的比热容比液体2 的大5.2020年 12月 3 日23时 10分，嫦娥五号上升器点火起飞，携带月壤进入预定环月轨道,实现我国首次地外天体起飞。下列说法正确的是（）A.燃料燃烧时将化学能转化为内能B.燃料燃烧时将机械能转化为内能C.

3、起飞过程加速上升时，将动能转化为重力势能D.起飞过程加速上升时，上升器机械能守恒6.如图是内燃机的某个冲程。下列情况与该冲程能的 转 化 方 式 一 致 的 是（）钻木取火c.I曲 压 缩气体D.钻木取火7.下列事例中涉及的能量转化正确的是（）A.电饭锅烧饭-电能转化为内能B.核电站发电-电能转化为核能C.热机做功冲程-机械能转化为内能D.给蓄电池充电-化学能转化为电能8.如图甲、乙、丙所示，下列就其过程及能量转化分析正确的是（）甲 乙 丙A.图甲塞子被弹起时，机械能一内能B.图乙为压缩冲程，内能一机械能C.图丙为压缩冲程，内能一机械能D.图丙为做功冲程，内能一机械能9.两台汽油机，甲的功率是

4、乙的1.5倍，甲的效率为2 0%,乙的效率为2 5%,那么甲与乙每小时消耗油量之比为（）A.6：5B.15：8C.5：6D.8：1510.以下说法正确的是（）A.根据可知；m 和A t都相同时，物体吸热越多，它的比热容就越大m A tB.根据Q=c m t可知；吸收热量的多少与物体的比热容无关C.根据q=%（q 为燃料的热值）可知：燃料的质量越大，其热值就越小mW有用D.根据曳可知，有用功占总功的比例越大，机械效率就越大W色,8二.填 空 题（共 2 小题）1 1 .为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧5 k g 秸秆煤放出的热量是 J,若放出的热量有4 0%被水吸收，可

5、使 k g 的水温度升高 8 0。【已知 qt m 煤=2.1 X l()7 j/k g,C*=4.2X103J/(k g C)1 2 .小 明一家驾车旅行。(1)加油时，闻到汽油味，说明分子在；(2)图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是；(3)若车的总质量为1.5 3 匀速直线行驶9 k m,所受阻力为车重的0.1 倍，完全燃烧汽油 1 L,则 1L汽油完全燃烧放出的热量是 J,车所受牵引力是N,车的工作效率是%(p 汽 油=0.8 X l()3 k g/m 3,q 汽 油=4.5 X 1 0 7 1/,g 取 1 0 N/k g)Sjh三.实 验 探 究 题(共 2 小题)1 3.如

6、图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃 料 a、b的质量都为1 0 g,烧杯内液体的质量均为1 0 0 g。当燃料完全燃烧后，甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为2 0、3 0、3 5。甲 乙 丙(1)燃料a的热值 燃料b的热值；液体a的比热容 液体b比热容。(两空均 选 填“、“=”或“t 乙，则At甲 1 乙，由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质 量 m 都相同，由公式Q=c m Z t 可知，吸收的热量Q“，Q乙-燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q a Q b,且燃料的质量相同，由 Q放=0 1 4 可知q a q b,即燃料a 的热值比燃

7、料b的大，故 A错误，C正确；（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧同种燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出升高温度的关系，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验；甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量均相同，则燃料完全燃烧释放的热量相等，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则液体吸收的热量Q甲=Q丙-所以综合前面解答可知，乙图中液体1 吸收的热量最少，故 B错误；甲、丙两实验中液体的初温相等，末温t 甲 t 丙，则at单 a t丙，即“1 2,因为Q（P=Q 内，液体质量m相等，升高的温度口 1 2,所以由c=可知c i c 2,即液体1 的比

8、热容比液体2的小，故 D错误。m A t故选：C o5 .【解答】解：A B、燃料具有化学能，燃料燃烧时将化学能转化为内能，故 A正确，B错误；C D、嫦娥五号上升器加速上升时，其质量不变，速度和高度都变大，则动能和重力势能都增大，所以机械能也增大（即机械能不守恒），此过程中没有将动能转化为重力势能，故 CD错误。故选：A 6 .【解答】解：由图可知，内燃机进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞下行，因此是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能；A、瓶塞冲出时，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，其能量转化情况与内燃机做功冲程相同，故 A符合题意；B、搓手取暖是克服摩擦做功，将机

9、械能转化为内能，故 B 不合题意；C、向下迅速压活塞，压缩空气做功，消耗机械能转化为内能，使筒内气体的内能增大、温度升高，故 C 不合题意；D、钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故 D 不合题意。故选：A。7.【解答】解：A、电饭锅烧饭时，把电能转化为内能，故 A 正确；B、核电站发电将核能转化为电能，故 B 错误；C、热机做功冲程是把内能转化为机械能，故 C 错误；D、给蓄电池充电，把电能转化为化学能，故 D 错误；故选：A8.【解答】解：A、甲图中，塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，瓶内水蒸气的内能会减小，故 A 错误。B、乙图中，内燃机的

10、两个气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩气缸内气体，该冲程是压缩冲程，此冲程中将机械能转化为内能，故 B 错误。CD、丙图中，内燃机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，此冲程中燃气的内能转化为机械能，故 C 错误，D 正确。故选：D。9.【解答】解：设甲的功率为p 甲，其效率为T 甲，乙的功率为P 乙，其效率为n 乙，汽油的热值为q,做功时间为3P m由题意知：巴=1.5,P乙 甲 _20%=4n 乙 25%5甲在时间t 内做的有用功：W 甲=Pq，t,由口=也可得，甲在时间t 内消耗的总能量：、甲=曳=包Q n 甲 甲Q田 P甲t由、=1 1 1 可得，甲在时间t 内的耗油量：

11、m4,=-q 刀甲qP7 t同理可得乙在时间t 内的耗油量的表达式：m 乙=，一T1 乙q甲乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比：m 甲 -甲 t P乙 t _ P甲 th 乙 q _ P甲 P 乙 _ L 5X 5=15.8om乙 刀甲q刀乙q P乙t h甲q P乙刀甲 4故选：B1 0.【解答解：A、比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，与物体吸热的多少无关，故根据C=9 L不能得出物体吸热越多，它的比热容就越大，故A错误;mAtB、根据Q=c m t可知，吸收热量的多少与物体的比热容、质量和温度的变化量有关，故 B 错误；C、热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关，根据q=2

12、当不能得出燃料的质量越m大，其热值就越小，故 C 错误；D、机械效率是指有用功占总功的比值，因此，根 据 口=_ 曳 可 知：有用功占总功的比w匕例越大，机械效率就越大，故 D 正确。故选：D。二.填 空 题（共 2 小题）11.【解答】解：完全燃烧5kg秸秆煤可放出的热量：Q 放=m 秸 秆 煤 q.秆 煤=5kgX2.1 X 107J/kg=1.05X 108J；由题意可知，水吸收的热量为：Q sX40%=1.05X 108JX40%=4.2X 107J；由 Q 吸=cmZt 可得水的质量：m=鳖 一=-4,X 1 J-=125kgoC水 A t 4.2X 103J（kg-DX 80lC故

13、答案为:1.05 X108；125,12.【解答】解：（1）给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象,这个现象表明这汽油分子在不停地做无规则运动；（2）图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；（3）根据密度公式p=g 算出汽油的质量为：m=p 汽 油 V=0.8X 103kg/m3X 1X 10-3m3=0.8kg,汽油完全燃烧释放出的热量为：Q i*=mq 汽 油=0.8kgX4.5X l（f j7kg=3.6X 107J；车的质量为 m=1.5t=1.5X103kg,车受到的重力：G=m g=1.5 X 1 03k g X 1 0 N/k g=1.5 X

14、 1 04N；车所受阻力：f|B=0.1 G=0.1 X 1.5 X 1 04N=1.5 X 1 03N；因为车匀速行驶，所以牵引力F=f M=1.5 X I（）3N；牵引力做的功:W=FS=1.5 X 1 03N X 9 X 1 03m=1.3 5 X 1 07J；车的效率：n=JLx 1 0 0%=L 35 X 1 叮 x 1 O O%=3 7.5%.,Q 放 3.6X 107J故答案为：（1）不停地做无规则动；（2）机械能转化为内能；（3）3.6 X 1 0 7；1.5 X 1 03；3 7.5。三.实 验 探 究 题（共2小题）1 3 .【解答】解：（1）为了比较不同燃料的热值，应选用

15、不同燃料来加热同一种液体，让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙、丙两图进行实验,而丙装置中温度计升高的示数大，说明丙中液体吸收的热量多，即燃料b燃烧放出的热量多，所以燃料b的热值较大，即燃料a的热值小于燃料b的热值：为了比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同、加热时间也相同，通过比较温度的变化得出比热容的大小关系，应选择甲乙两图进行实验，而甲装置中a液体的温度计升高的示数小，因此a液体的比热容大于b液体的比热容；（2）若液体a 是水，其质量为1 0 0 g,由题知水升高的温度为2 0,水吸收的热量:Q =c mA t

16、=4.2 X 1 03J/（kg）X Q.lkgX 2 0 =8.4 X 1 03J；拓展：（1）在标准大气压下，水的沸点是1 0 0 C,而酒精的沸点是7 8 ,用酒精温度计去测水沸腾时的温度，水还没沸腾，酒精就已经沸腾了，所以不能选用酒精温度计；（2）当被测物体温度较高、质量较小时，为了使测量值更接近真实值，应该选比热容小的液体作为温度计的测温液体，这样液体升温快并且吸热没有那么多，而比热容大的升温慢并且吸收的热量会更多，因水银的比热容相对来说较小，所以应选择水银温度计。故答案为：（1）；（2）8.4 X 1 03J；【拓展】（1）酒精；（2）水银。1 4 .【解答】解：（1）为了利用加热

17、装置的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定下面B 的位置，然后再调整A 的位置，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；(2)为了保证实验的可靠性，需要控制酒精灯的加热时间和水的初温、水的质量相同：(3)分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的多，即甲装置燃烧产生的热量多，所以其热值大；(4)因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；故答案为：(1)B；A：(2)质量；(3)大于；甲杯中水温升高的多；(4)不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。四.计 算 题(共 2 小题)15.【解答】解：(1)已知 V=0.3m3

18、,q=3.0X107J/m 天然气完全燃烧放出的热量：Q =Vq=0.3m3X3.0X 107J/m3=9X 106J；(2)水的质量：m=pV*=1.0X l03kg/m3X20X 10-3m3=20kg,水吸收的热量 Q 吸=iQ 放=84%X9X 106J=7.56X 106J,由 Qt=cm(t-to)得：水的末温 t=9 -+to=-7.56 X l0 6 j-+2o=110,c水m 4.2X 103J/(kg-D X 20kg因为在一标准大气压下水的沸点为100,且沸腾后继续吸热温度不变，所以水的末温为100 C,水升高的温度：At=100-20=80。答：(1)完全燃烧0.3n?

19、的天然气放出的热量为9X1()6J：(2)若天然气燃烧放出的热量有84%被水箱中的水吸收，则水箱中20L、初温为20的水温度可以升高80。16.【解答】解(1)轿车通过隧道的速度为v=亘=l00m=20m/s；t 500s(2)因为该轿车通过隧道时为做匀速直线运动，在水平方向上只受到牵引力和摩擦力，这两个力为平衡力，故 F=f=2300kgX 10N/kgX0.02=460N；(3)牵引力 F=460N,W=Fs=460X 10000m=4.6X 106J；(4)Q=mq=0.5kgX4.6X 107J/kg=2.3X 107J,6发动机的效率：TI=L _ X 100%=I$*1 J X 100%=20%Q 放 2.3X 107J故答案为：(1)轿车通过隧道的速度大小为20 m/s；(2)通过隧道时,轿车的牵引力F=4 6 0 N；(3)通过整个隧道，轿车的牵引力所做的功W=4.6X1()6J；(4)轿车的发动机的效率n=20%。