人教版初中物理九年级第十四章《内能的利用》单元测试题解析版.docx
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人教版初中物理九年级第十四章《内能的利用》单元测试题解析版
初中物理九年级第十四章《内能的利用》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.下列有关能量转化的实例中,说法错误的是()
A.不计空气阻力和摩擦,滚摆上升的过程中,动能转化为重力势能
B.汽油机在做功冲程中,机械能转化为内能
C.干电池、蓄电池对外供电时,化学能转化为电能
D.植物吸收太阳光进行光合作用时,光能转化为化学能
2.为了提高热机效率,下列措施可行的是()
A.采用热值高的燃料
B.降低热机功率
C.保证良好的润滑减少摩擦
D.加快热机运行的速度
3.有关四冲程内燃机的叙述中,不正确的是()
A.工作中只有做功冲程把内能转化为机械能
B.工作开始时要靠外力启动
C.工作中压缩冲程是把内能转化为机械能
D.每一个工作循环,燃气只做功一次
4.已知烟煤的热值是2.9×107J/kg,那么()
A.2kg的烟煤燃烧时,一定能放出5.8×107J的热量
B.1kg的烟煤完全燃烧,一定能放出2.9×107J的热量
C.2kg的烟煤温度降低1℃时,放出2.9×107J的热量
D.10kg烟煤的热值是2.9×108J/kg
5.如图是某地使用的“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.光电池板是将电能转化为光能
B.小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能
C.照明灯是将内能转化为电能
D.蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
6.下列四种现象中,只发生能的转移而不发生能的转化的过程是()
A.烧水时,水蒸气顶起壶盖
B.闭合开关后,灯泡发光
C.冬天,用手摸户外的金属杆时手感觉到冷
D.给电动自行车的蓄电池充电
7.关于燃料的热值,以下说法正确的是()
A.燃料的热值与燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料热值一定大
C.煤的热值大于干柴的热值,燃烧煤所放出的热量一定比燃烧干柴放出的热量多
D.1kg不同的燃料完全燃烧,放出的热量多的其热值大
8.如图是美国“宾夕法尼亚”号核潜艇在水下30m深处发射导弹的示意图.固定在缸上的火箭尾部燃料燃烧,喷出高温燃气,水因过热而顿时转化为蒸气,蒸气推送导弹穿越海面,导弹在空气中点火升空.关于水下发射导弹,下列说法中,不正确的是()
A.水变为水蒸气,是热传递的结果
B.水变为水蒸气,使缸内内能增加
C.水蒸气推送导弹后,缸内内能减小
D.水蒸气推送导弹,导弹机械能不变
9.下列关于各种形式能的转化,说法错误的是()
A.水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能
B.摩擦生热,化学能转化为内能
C.燃料燃烧时发热,化学能转化为内能
D.电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能
10.目前,大连地区电能的主要来源是火力发电.关于火力发电过程中的能量转化,下列说法正确的是()
A.化学能→内能→动能→电能
B.化学能→内能→机械能→电能
C.内能→机械能→电能
D.化学能→内能→电能
11.人们发现内能可以做功,并制造出各种利用内能做功的机械——热机,下面这些机械中不属于热机的是()
A.电动机
B.柴油机
C.汽油机
D.蒸汽机
12.如图所示的四种交通工具,不用热机作为动力机械的是()
A.
自行车
B.
轮船
C.
卡车
D.
飞机
13.以下四幅图中,关于能量转化说法错误的是()
A.图甲所示,过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B.图乙所示,水电站将水的机械能转化为电能
C.图丙所示,自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为动能
D.图丁所示,汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将内能转化为动能
14.在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中,同学们发现分别使5g的酒精和5g的碎纸片充分燃烧后,被它们加热的各100g、25℃的水的温度分别上升到80℃和45℃,这说明()
A.酒精的热值比碎纸片的热值大
B.酒精含有的热量比碎纸片大得多
C.燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多
D.酒精的内能比碎纸片内能大得多
15.如下图所示,是四冲程汽油机工作时的一个冲程,下列说法中正确的是()
A.这是做功冲程,此过程中机械能转化成内能
B.这是做功冲程,此过程中内能转化成机械能
C.这是压缩冲程,此过程中内能转化成机械能
D.这是压缩冲程,此过程中机械能转化成内能
二、多选题(每小题至少有两个正确答案)
16.(多选)下列关于热值的说法,正确的是()
A.燃烧燃料越多,放出的热量越多,热值越大
B.1g石油和10kg相同的石油的热值一样大
C.煤粉的热值比煤球的热值大
D.相同质量的燃料,完全燃烧时放出的热量越多,热值越大
17.(多选)提高热机效率的有效途径是()
A.避免使用热机
B.减少热机的各种热损失,保证良好润滑
C.降低热机的功率
D.增大受热面积,减小废气带走的内能
18.(多选)如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图.汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动.在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的()
A.内能减少
B.温度降低
C.密度增大
D.分子热运动加快
19.(多选)如果要提高热机的效率,必须()
A.用热值大的燃料
B.减少各种热损失
C.保证良好的润滑
D.提高热机的功率
20.(多选)下列关于热值的说法中正确的是()
A.燃料燃烧时,用的燃料越多,获得的热值越大
B.燃料燃烧时,放出的热量越多,这种燃料的热值越大
C.相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量较多的燃料,热值较大
D.不同的燃料完全燃烧,放出相同热量时,所用质量较少的燃料,热值越大
三、填空题
21.汽油机完成一个工作循环,活塞经历四个冲程,分别为______、______、______、______,一个工作循环中,曲轴旋转______圈,活塞往复______次,对外做功______次.
22.内燃机是用燃料燃烧的内能来做功的.图甲中问号部分的能量是表示______热量.如图所示的设计是上面水箱里的水冲到叶轮上,带动水泵旋转把下面水箱的水又抽到上面水箱中,从而实现了能量的转化和守恒.这样的设计______实现(填“能”或“不能”).
23.汽油机是热机的一种.如下图所示是汽油机的_______冲程.某单缸四冲程汽油机在1s内完成了15个循环,则该汽油机工作时飞轮的转速为_______r/min.
24.目前,“节能减排”已引起全球的关注.如何减少能耗,提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视.
(1)大多数家用汽车的发动机均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶.请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整.
(2)请你为提高发动机的效率提出2条建议:
A:
______,B:
______
25.各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化,如图中通过图示和文字给出了部分能量转化的实例,请你按(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)旁箭头所指的方向,填出能量转化的实例.
(a)______;
(b)______;
(c)______;
(d)______;
(e)______;
(f)______;
(g)______.
四、实验题
26.物理小组的同学们组装了下图所示的装置,在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体,在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料.
(1)若要比较液体的吸热本领,应选________两图的实验装置进行实验
(2)实验过程中,若浸在液体中的温度计示数都升高50℃,加热时间较短的液体比热容较________
(3)为了比较不同燃料的热值应选________两图的实验装置进行实验;实验过程中,加热时间相同,若浸在液体中的温度计示数升高多,说明这种燃料的热值________
五、简答题
27.能量守恒定律告诉我们:
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移或转化过程中其总量保持不变.生活中也一定有这样的例子,请试举两例.
六、计算题
28.小华家使用的天然气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能.小华尝试估测该热水器的热效率,以核对名牌上的数值是否准确.他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注水的体积达到40L的时候洗衣机会自动停止注水.已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2×107J/m3.解决以下问题:
(1)注入洗衣机的水在热水器中所吸收的热量是多少J?
(2)天然气热水器加热注入洗衣机里的水时,消耗了多少化学能?
(3)热水器的热效率?
七、阅读理解题
29.请阅读下面的介绍,回答相关问题.
焦耳是一位伟大的物理学家,他成功地发现了焦耳定律,测出了热功当量…….但他在探索科学真理的道路上,也走过弯路.年轻的时候,焦耳也和许多人一样设想能制作出一种“永动机”——不需要给它提供任何动力(即不消耗任何能源)就能自动工作起来的机械装置.他曾通宵达旦地冥思苦想,不断地设计、制作,但没有一次是成功的.接连的失败引起了焦耳的深思,他没有像有些人那样“执迷不悟”,而是反思原来的设想,重新确定新的探究课题.经过不懈的努力,他终于在新的研究领域中取得了成功,发现了科学真理.
(1)“永动机”制造一直失败的原因是:
它违背了_________________________________;
(2)你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是:
____________________________________.
答案解析
1.【答案】B
【解析】A、滚摆在上升的过程中,不计空气阻力和摩擦,机械能守恒,动能转化为重力势能,叙述正确,不符合题意;
B、汽油机在做功冲程中,内能转化为机械能,叙述错误,符合题意;
C、干电池、蓄电池对外供电时,将化学能转化为电能,叙述正确,不符合题意;
D、植物吸收太阳光进行光合作用时,将光能转化为化学能贮存在体内,叙述正确,不符合题意.
2.【答案】C
【解析】热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,要提高热机的效率,就要提高燃料的利用率,减少热损失.
A、采取热值高的燃料,其利用率不一定高,所以不一定能提高热机的效率,故A错误;
B、降低热机的功率,减少热机在单位时间内做的功,其效率不一定提高,故B错误;
C、保证良好的润滑,减小摩擦,可以减少因摩擦损失的能量,所以可以提高热机的效率,故C正确;
D、加快热机运行的速度,即增加热机在单位时间内做的功,其效率不一定提高,故D错误.
3.【答案】C
【解析】四冲程内燃机一个工作循环由四个冲程包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,完成一个循环只做一次功;在内燃机的四个冲程中,压缩冲程活塞压缩气体对其做功,将机械能转化为内能;做功冲程高温高压的燃气对活塞做功,将内能转化为机械能,在开始启动时需要外界动力.故ABD正确;C错误.
4.【答案】B
【解析】1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值.热值是燃料的一种特性,与燃料的质量体积以及是否完全燃烧都无关.
A、2kg的烟煤完全燃烧时,根据Q=mq=2kg×2.9×107J/kg=5.8×107J,但是2kg的烟煤燃烧时不一定完全燃烧,则放出的热量不一定是5.8×107J,故A错误;
B、因为烟煤的热值是2.9×107J/kg,所以1kg的烟煤完全燃烧时,一定能放出2.9×107J的热量,故B正确;
C、2kg的烟煤温度降低放出的热量与物质的热值无关,所以C错误;
D、10kg烟煤的热值不变,仍是2.9×107J/kg,不是2.9×108J/kg,故D错误.
5.【答案】B
【解析】A、这种新能源的路灯,“肩扛”太阳能电池板的作用是把太阳能转化为电能,故A说法错误;
B、“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能,风能属于机械能的一种,故B说法正确;
C、照明灯工作时,将电能转化为光能,故C说法错误;
D、蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能,而不是将电能转化为化学能,故D说法错误.
6.【答案】C
【解析】A、烧水时,水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能,是能量的转化过程,不符合题意;
B、闭合开关后,灯泡发光,是通过电流做功改变物体的内能,是能量的转化过程,不符合题意;
C、冬天,用手摸户外的金属杆时手感觉到冷,是通过热传递改变了手的内能,是能量的转移过程,符合题意;
D、给电动自行车的蓄电池充电,是电能转化为化学能储存起来,是能量的转化过程,不符合题意;
7.【答案】D
【解析】AB、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、易燃程度等均无关,故A、B错误;C、煤的燃烧值大于干柴的燃烧值,即相同质量的煤和干柴完全燃烧,煤放出的热量多,故C错误;
D、1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值,1kg不同的燃料完全燃烧,放出的热量多的其热值大,故D正确.
8.【答案】D
【解析】A、固定在缸上的火箭尾部燃料燃烧,喷出高温燃气使得水变成水蒸气,故是热传递的结果,故不符合题意;
B、水变为水蒸气,其温度升高,同时其分子间的距离变大,故使缸内内能增加,故不符合题意;
C、水蒸气推动导弹做功,其本身的内能减小,温度降低,故缸内内能减小,故不符合题意;
D、导弹有静止变为运动时,其质量不变,速度变快,故动能变大,同时其高度增加,故其重力势能也变大,故其机械能增加,故该选项符合题意;
9.【答案】B
【解析】A、水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能,故A正确.不符合题意;
B、摩擦生热,机械能转化为内能,故B错误.符合题意;
C、燃料燃烧时发热,化学能转化为内能,故C正确.不符合题意;
D、电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能,故D正确.不符合题意.
10.【答案】B
【解析】火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧,将燃料的化学能转化为水的内能,水蒸气膨胀做功转化为汽轮机的机械能,汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能.
11.【答案】A
【解析】蒸汽机、汽油机、柴油机都是利用热机工作的,工作过程中都是将内能转化为机械能.而电动机是利用电能转化成机械能的.
12.【答案】A
【解析】自行车消耗的是人的生物质能,即人的生物质能转化为自行车的机械能;轮船、卡车、飞机工作时都要使用化石能源作燃料,燃料燃烧时将内能转化为机械能驱使它们运动,所以它们都是使用热机工作的.
13.【答案】D
【解析】A、图甲所示,过山车向下运动时高度减小,速度增大,是重力势能转化为动能,故A正确;
B、图乙所示,水力发电,将机械能转化为电能,故B正确;
C、图丙所示,自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为动能,故C正确;
D、图丁所示,汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将动能转化为内能,故D错误.
14.【答案】A
【解析】相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出的热量越多,则这种燃料的热值越大.
5g的酒精和5g的碎纸片充分燃烧后,产生的热量被相同质量、相同初温的水吸收,酒精加热的水温上升的高,反映了酒精产生的热较多;说明酒精的热值比碎纸片的热值大,故A正确;热量是过程量,含有热量的说法是错误的,故B错误;在质量不确定的情况下,无法确定物体燃烧放出的热量,故C错误;内能是与物质种类、质量、温度等因素相关的物理量,与燃烧放热无关,故D错误.
15.【答案】D
【解析】在内燃机的四个冲程中,进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动;一个气阀打开,另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程,而在吸气冲程中活塞向下运动,排气冲程中活塞向上运动.
图中的进气门与排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,把机械能转化为内能,故D选项说法正确.
16.【答案】BD
【解析】A、1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值,燃烧燃料越多,放出的热量越多,热值不会改变,故A错误;
B、燃料的热值与质量无关,因此1g石油和10kg石油的热值一样大,故B正确;
C、热值只与燃料的种类有关,煤粉和煤球是同种燃料,热值相同,故C错误;
D、相同质量的燃料,完全燃烧时放出的热量越多,热值越大,故D正确.
17.【答案】BD
【解析】热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.要提高热机的效率,就要想办法减少热量的损失.
A、不使用热机,并不能提高热机的效率,所以A说法错误;
B、减少热机的各种热损失,保证良好的润滑,可以提高有效利用的能量与总能量之比,所以B说法正确.
C、降低热机的功率不会影响热机效率,所以C说法错误.
D、增大受热面积,减少废气带走的内能,可以减少能量的损失,提高热机的效率,故D说法正确.
18.【答案】AB
【解析】在内燃机的四个冲程中,进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动.
如图所示,两个气阀关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能,故气体的内能减少、温度降低,分子热运动减慢;气体质量不变,体积变大,故气体分子的密度减少.
19.【答案】BC
【解析】热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,要提高热机的效率,就要提高燃料的利用率,减少热损失,让燃料充分燃烧.
A、采取热值高的燃料,其利用率不一定高,所以不一定能提高热机的效率;
BC、保证良好的润滑,减小摩擦,可以减少因摩擦损失的能量,所以可以提高热机的效率.
D、提高热机的功率,增大热机在单位时间内做的功,其效率不一定提高.不合题意.
20.【答案】CD
【解析】A、B燃料的热值只与燃料的种类有关,与放出热量的多少、燃料的质量和燃料的燃烧程度无关,故A、B错误
C、相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量越大的燃料,燃料热值越大,故C正确;
D、不同的燃料完全燃烧,放出相同热量,所用燃料的质量越少,热值越大,故D正确.
21.【答案】吸气冲程;压缩冲程;做功冲程;排气冲程;2;2;1.
【解析】
(1)内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程.压缩冲程活塞向上运动,压缩气体对气体做功,将机械能转化为内能;做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,只有做功冲程对外做功,其它三个冲程都是依靠惯性来完成的.
(2)一个工作循环包括四个冲程,对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转动2周.
22.【答案】高温废气带走的;不能.
【解析】内燃机燃料燃烧释放的能量分配:
有一小部分是克服机械之间的摩擦消耗的能量,一大部分是高温废气带走的能量,剩余的才是转化为有用机械能的能量.
高处水池中水的重力势能,只有部分转化为叶轮的动能;而叶轮的动能部分用来打磨物体及转动部分摩擦做功,不会全部提供给水泵用来提升水.或简答为“用于水泵提升水的能量只是从上面流下的水的动能的一部分”.由于从上面流到下面水池过程中,由于用来打磨物体消耗能量,故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中.即流下来的水要比抽上去的水多,随着时间的推移,上面水池中的水越来越少,一定时间后便不再有水从上面流下来,所以这个装置不能够“永动”.
23.【答案】做功;1800
【解析】从图中可以看出,两进气门关闭,火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程;
汽油机在1s内完成了15个循环,转15x2=30r,则1min转30x60=1800r,故该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min.
24.【答案】
(1)如下图;
(2)保证良好润滑减少摩擦;尽量使燃料充分燃烧.
【解析】燃料燃烧放出的热量,一部分要克服机械摩擦,一部分由气缸直接向外散热,大部分由废气带走,剩余的是用来做有用功的能量.如图所示:
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.要提高效率,首先使燃料充分燃烧,然后减少燃烧产生能量的损失,保证良好润滑减少摩擦;尽量降低散热;提高其利用率.
25.【答案】(a)钻木取火;(b)燃烧发光;(c)光合作用;(d)火力发电;(e)电动机;(f)太阳能电池;(g)手机电池充电.
【解析】(a)钻木取火的过程是机械能转化为内能;(b)燃烧发光是将内能转化为光能;(c)光合作用是将光能转化为化学能;(d)火力发电是将化学能转化为电能;(e)电动机是将电能转化为机械能;(f)太阳能电池是将光能转化为电能;(g)手机电池充电是将电能转化为化学能.
26.【答案】
(1)甲、丙;
(2)小;(3)甲、乙;大
【解析】
(1)要比较不同物质的吸热本领,必须保证不同物质的质量相等,相同时间吸收的热量相同,所以选择甲丙;
(2)实验过程中,若浸在液体中的温度计示数都升高了50℃,加热时间较短的液体比热容较小;
(3)甲、乙两图,被加热的物质相同,燃料的种类不同,通过温度计的示数变化可以比较不同燃料的热值;实验过程中,加热时间相同,若浸在液体中的温度计示数升高多,说明这种燃料的热值大.
27.【答案】答:
利用热水袋放热使人取暖,属于能量的转移;
太阳能热水器在阳光的照射下转化为热能储存在水中,属于能量的转化.
【解析】利用热水袋放热使人取暖,属于能量的转移;
太阳能热水器在阳光的照射下转化为热能储存在水中,属于能量的转化等.
28.【答案】解:
(1)水的质量:
m=ρV水=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J;
(2)天然气释放的能量:
Q=qv=3.2×107J/m3×(2366.05m3-2365.89m3)=5.12×106J;
(3)该热水器的热效率:
【解析】
(1)热水器加热过程中天然气释放的能量根据Q=qv即可求出;
(2)直接根据Q=cm△t即可求出洗衣机中的水所吸收的热量;
(3)机械效率等于水吸收的热量与消耗总的能量之比.
29.【答案】能量守恒定律;科学探究要善于思考,认清方向,经常反思,不懈努力.
【解析】永动机违背了能量守恒定律;焦耳科学探究的历程给我们的启示:
科学探究要善于思考,认清方向,经常反思,不懈努力.
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