秋季人教版九年级物理全一册 第十四章 内能的利用 单元检测含答案及部分解析.docx

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秋季人教版九年级物理全一册第十四章内能的利用单元检测含答案及部分解析

2019年秋季人教版九年级物理全一册第十四章内能的利用单元检测

一、选择题（每小题4分，共40分）

1．目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项．下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是（）

A．中国高铁交流异步牵引电动机B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机

C．歼20战机涡扇15煤油发动机D．长征五号火箭液氢液氧发动机

2．如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（）

A．酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大

B．酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收

C．试管中水的内能是通过热传递的方式增加的

D．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程

3．四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

4．下列关于能量转化、转移现象的说法中正确的是（）

A．蓄电池充电时，化学能转化为电能

B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能

C．用热水袋取暖时，内能发生了转移

D．电动机工作时，机械能转化为电能

5．下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（）

A．甲乙丙丁B．乙丙甲丁C．丁丙乙甲D．丁甲丙乙

6．如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的效率是（）

A．25%B．35%C．40%D．75%

7．关于内燃机，下列说法正确的是（）

A．内燃机的实际工作效率可达100%B．汽油机和柴油机使用同种燃料

C．汽油机和柴油机均属于内燃机D．在做功冲程中，机械能转化为内能

8．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同．下列说法正确的是（）

A．比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图

B．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图

C．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图

D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲、乙两图

9．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

C．尽量减少热机各部件间的摩擦

D．尽量增加热机的工作时间

二、填空题（每空3分，共39分）

11．量子通信是目前世界最安全的通信方式，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空，火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的特性，火箭加速上升过程中机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）．

12．如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是冲程，与它原理相同的是图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图．（后两空均选填字母）

13．不同能量之间可以相互转化，在转化过程中，能量的总量保持．除此之外，能量的转化还存在一定的性．

14．抽水蓄能电站原理示意图如下图所示，它通过上下两个水库将水循环利用，不仅能像常规水电站一样发电，还能像水泵站那样抽水蓄能．抽水蓄能电站实现了能和能之间的相互转化．

15．一台四冲程汽油机工作时，其压缩冲程将机械能转化为内能；已知所用汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧2g汽油所释放的内能是J，若热机效率为40%，燃烧2g汽油转化的机械能是J，若此部分机械能全部用于发热，能使质量为1kg的水，温度升高℃[结果保留一位小数，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]．

三、解答题（6分）

16．排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于下落时的高度．

（1）解释整个过程中能量是否守恒．

（2）排球从接触地面到形变量最大的过程中，速度v与形变量大小ΔV之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系．

四、计算题（10分）

17．认识自然，亲近自然．初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图甲所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如图乙所示），

爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃.[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），锅的比热容为0.8×103J/（kg·℃）]

品名

便携式丁烷气炉

质量

1.88kg（不含气瓶）

型号

WZL168A

尺寸

343×284×113mm

用途

野外用

点火方式

电子点火

使用燃气

液化丁烷气

燃气消耗量

150g/h（最大火力时）

气瓶规格（尺寸/容量）

品名

总质量

净质量

主要成分

热值

神州

354g

250g

丁烷

9×107J/kg

乙

（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？

（2）需多少焦耳的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃？

（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质

量为多少千克的水烧开？

（最后结果保留一位小数）

答案和解析：

一、

1.A解析：

燃气轮机、煤油发动机和液氢液氧发动机都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动机是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，A正确．故选A.

2.C解析:

燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，A错误；酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分，被试管吸收一部分，所以酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收，B错误；加热过程中，通过热传递的方式增加水的内能，C正确；橡皮塞冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，D错误．故选C.

3.C

4.C

5.C解析:

图甲排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；图乙两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；图丙两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；图丁进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；故正确排列顺序应该是丁丙乙甲．故选C.

6.B解析:

由内燃机的能量流向图可知，内燃机的热机效率η＝1－25%－40%＝35%.故选B.

7.C解析:

内燃机工作时，一定有能量损失，所以效率一定小于100%，A错误；汽油机的燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油，B错误；利用内能做功的机器称为内燃机，汽油机和柴油机都属于内燃机，C正确；内燃机工作时，在做功冲程中，内能转化为机械能，D错误．故选C.

8.A解析:

为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，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，A正确，B错误；为了比较不同燃料的热值应用不同的燃料，加热同种液体，并让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验，CD错误．故选A.

9.D

10.C解析:

在压缩冲程末，火花塞冒出电火花，将混合气体点燃，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，对外做功，在这个过程中，燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，所以其中内能转化为机械能的冲程是做功冲程．故选C.

二、

11.热值大增大

12.做功FB

解析:

A图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；B图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；D图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；E图是用力将活塞下压，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，也就是将机械能转化为内能的过程；F图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能．汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是F图所示的演示实验．

13.不变方向

14.机械电

解析:

把山顶水库的水放下来推动水轮机发电，是将水的机械能转化为电能；同时，电动水泵还可以将山下水库的水抽到山顶水库，即消耗电能，将电能转化为水的机械能．故抽水蓄能电站实现了机械能和电能之间的相互转化．

15.9.2×1043.68×1048.8

解析:

内燃机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化为内能；2g汽油完全燃烧要放出的热量Q＝qm＝4.6×107J/kg×0.002kg＝9.2×104J；燃烧2g汽油转化的机械能为40%×9.2×104J＝3.68×104J；由Q＝cmΔt可知Δt＝

＝

≈8.8℃.

三、

16.

（1）整个过程中能量守恒．排球从手上自由落下，且每次弹回的高度都低于下落时的高度，是因为空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的．

（2）排球从接触地面到形变量最大的过程中，受到重力和地面的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零．这一过程中动能转化为排球的弹性势能．

四、

17.

（1）解：

Q放＝mq＝0.1kg×9×107J/kg＝9×106J

（2）解：

使合金锅内2kg的水温度升高50℃吸收的热量：

Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×2kg×50℃＝4.2×105J

（3）解：

燃气消耗的质量：

m气＝0.15kg/h×1.4h＝0.21kg

燃气燃烧时所放出的热量：

Q1＝Q气×90%＝m气q×90%＝9×107J/kg×0.21kg×90%＝1.701×107J

水吸收的热量：

Q2＝Q1×30%＝1.701×107J×30%＝5.103×106J

由Q＝cm（t－t0）得能烧开水的质量：

m＝

=

≈17．4kg