初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用综合与测试精练

这是一份初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用综合与测试精练，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第十四章《内能的利用》测试卷一、单选题(共15小题)                                                                          1.能量转化与守恒定律是自然界的基本规律之一，关于下列现象中的能量转化，说法正确的是(　　)A． 发电机工作时，将电能转化为机械能B． 给手机电池充电，是将化学能转化为电能C． 电动机工作时，消耗的动能大部分转化为内能D． 汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能2.关于四冲程汽油机的工作过程，有以下几种说法：①在做功冲程中，活塞向上运动；②在排气冲程中，进气门关闭，排气门打开；③做功冲程火花塞产生电火花；④在一个冲程中对外做功两次．以上说法正确的是(　　)A． 只有②③B． 只有①③C． 只有②④D． 只有②③④3.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4.利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过现察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成实验，要求(　　)A． 酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同B． 酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同C． 酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同D． 酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同5.某机器工作时的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是(　　)A． 热机B． 电动机C． 电热水器D． 发电机6.大力发展核能是解决能源危机的主要出路之一．下图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，不正确的是(　　)―→―→―→A． 核反应堆：核能转化为内能B． 蒸汽轮机：内能转化为机械能C． 发电机：电能转化为机械能D． 电采暖：电能转化为内能7.汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2 g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是(　　)A． 2.76×104JB． 3.22×104JC． 0.92×104JD． 2.3×104J8.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：①在压缩冲程中，是机械能转化为内能　②在做功冲程中，是内能转化为机械能　③只有做功冲程是燃气对外做功　④汽油机和柴油机的点火方式相同以上说法中正确的是(　　)A． 只有②③B． 只有①②③C． 只有②④D． 只有①③9.在汽油机压缩冲程中，气缸内气体的(　　)A． 温度降低B． 密度变小C． 热量增多D． 内能增加10.下列实例中，属于内能转化成机械能的是(　　)A． 太阳能热水器B． 用电风扇吹风C． 陨石进入大气层成为流星D． 暖瓶塞被热气弹开11.关于能量的转移和转化，下列判断正确的是(　　)A． 热量可以从低温物体转移到高温物体B． 能量转移和转化没有方向性C． 电取暧器辐射到房间里的热量可以再利用D． 汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车12.下列叙述中，有的是经过科学证明的事实，有的是各抒己见的观点，其中属于观点的是(　　)A． 核能是安全、洁净、廉价的能源B． 太阳每天向地球辐射大量能量C． 能量在转化或转移过程中总量保持不变D． “永动机”不可能制成13.下列用电器工作时，能量转化的主要形式与电饭锅相同的是(　　)A． 电烤箱B． 空调C． 电风扇D． 洗衣机14.甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明(　　)A． 甲做功比乙多B． 甲做功比乙快C． 甲消耗的汽油比乙少D． 以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少15.甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是(　　)A． 甲比乙做的有用功少B． 做相同有用功，甲消耗的燃料多C． 甲比乙消耗的燃料多D． 甲热机的功率比乙热机的小二、填空题(共3小题)                                                                          16.用管道天然气烧水时，将2 kg水从20 ℃加热至100  ℃，用去燃气0.0336  m3，已知家用燃气灶的效率为50%[c水＝1.2×103J/(kg·℃)]，则天然气的热值为________ J/m3.17.在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图．与压缩冲程原理相同的是________图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是________图．18.可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境．电池充电时，________能转化为化学能，用电筒照明时，小灯泡将电能转化为________能．三、实验题(共3小题)                                                                          19.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如表的数据：(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是________的；(2)从表中的数据可以得到，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________．(3)从表中的数据可以得到，对于不同的燃料，燃料的热值一般情况下是________．20.在比较不同燃料热值的实验中，小明利用图示两套完全相同的实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片，同时点燃后对质量和初温相等的水加热，记录燃烧相同时间水升高的温度Δt.(1)小明设计的方案存在明显的缺陷，请你帮他指出来．答：________，理由是：________.(2)小华针对小明方案中的缺陷进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．答：________.(3)小华按正确方法进行实验，发现用酒精作为燃料的水升高的温度Δt1是用纸作为燃料水升高的温度Δt2的2倍．由此，她能否得出“酒精的热值是碎纸片的2倍”的结论．答：________(能/不能)；简要说明理由________________．21.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知．(注：燃料完全燃烧放热用Q放＝mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示)．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：(1)为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的________相同；另外，甲乙两烧杯内水的质量要________(选填“相等”或“不相等”)．(2)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________．(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：________.利用此实验方法计算出的热值将比真实值________(偏大或偏小)．四、计算题(共3小题)                                                                          22.下表是某品牌小轿车的一些技术参数．其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大．空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比．汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量．该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为1.35 kg/m3,1 min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次．请你计算发动机在最大功率工作时，(1)1 min内做的有用功(2)做一次功消耗汽油的质量(3)发动机的效率23.阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上 装有个塑料袋，通过导管收集牛体内排放出的气体，从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21 kg甲烷．若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使多少质量的水从20 ℃升高到70  ℃？[q甲烷＝5.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]24.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．若某天太阳能热水器在有效照射时间内，将热水器中质量为 100 kg初温为 20 ℃的水温度升高到 50 ℃.则：(1) 热水器中的水吸收的热量是多少(水的比热容4.2×103J/(kg·℃))(2) 若改用燃气锅炉来加热这些水，需要完全燃烧 0.75 m3的燃气，请假该锅炉的效率(燃气热值q＝4.0×107J/m3)
答案解析1.【答案】D【解析】A项，发电机工作时，将机械能转化为电能，故A错误；B项，给手机电池充电，是将电能转化为化学能储存在电池中，故B错误；C项，电动机工作时，消耗的动能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，故C错误；D项，汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能，故D正确.2.【答案】A【解析】①做功冲程中两个气门都关闭，此时活塞向下运动，故①错误；②排气冲程中进气门关闭，排气门打开，废气排出气缸，故②正确；③做功冲程中两个气门都关闭，火花塞点火，故③正确；④一个工作循环包括四个冲程，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次，故④错误．3.【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．4.【答案】A【解析】(1)该实验利用控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；(2)因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使相同质量的水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化(水升高的温度)来比较燃料热值的大小关系；通过以上分析可知，实验中要控制酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同，故A正确．5.【答案】B【解析】如图该机器将一部分电能转化成了机械能，还有一部分电能转化成了内能， A项，热机工作时将内能转化为机械能，故A不符合题意；B项，电动机是将大部分的电能转化为了机械能，还将一少部分电能转化为了内能，故B符合题意；C项，发电机工作时将其它形式的能转化为电能，故C不符合题意；D项，电热水器工作时将电能转化为内能，不产生机械能，故D不符合题意.6.【答案】C【解析】A项，核反应堆，核能减少，内能增加，故核能转化为内能；B项，蒸汽轮机工作时，蒸汽冲击叶轮转动，内能转换为机械能；C项，发电机工作时，是机械能转化为电能；D项，电采暖：消耗电能，发出热量温度升高，是电能转化为内能．7.【答案】D【解析】完全燃烧2 g汽油释放出的热量为：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.002  kg＝9.2×104J，各种能量损耗的总和是：30%＋35%＋10%＝75%，所以转化为机械能的那部分能量占25%，获得的机械能为：E＝η×Q放＝25%×9.2×104J＝2.3×104J.8.【答案】B【解析】(1)汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故①②③正确；(2)汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故④错误．9.【答案】D【解析】压缩冲程是活塞压缩气缸内气体对气体做功，机械能转化为内能，气缸内气体的内能增加，温度升高；因为气缸内气体质量不变但体积变小，由密度的计算公式可知气缸内气体的密度变大；故A、B都不正确，D正确；又因为热量是指热传递过程中传递能量的多少，不能说热量增多，故C选项不正确．10.【答案】D【解析】A项，太阳能热水器是将太阳能转化为水的内能，A不合题意；B项，用电风扇吹风，是将电能转化为机械能，B不合题意；C项，陨石进入大气层成为流星，是陨石与空气摩擦，将机械能转化为内能，C不合题意；D项，暖瓶塞被热气弹开，是气体膨胀对外做功，将内能转化为机械能，D符合题意.11.【答案】A【解析】A项，热量不可以自发的从低温物体转移到高温物体，在外界的影响下，热量可以从低温物体转移到高温物体，例如电冰箱在压缩机消耗电能的情况下，热量可以从低温物体转移到高温物体，故A正确．B项，能量转移和转化有方向性，故B错误；C项，电取暧器辐射到房间里的热量被人和房间吸收，不可以再利用，故C错误；D项，汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的内能，这些能量会散发到周围的环境中，无法再回收利用，因此不能驱动汽车，故D错误．12.【答案】A【解析】“太阳每天向地球辐射大量能量”是明显存在的事实，“能量在转化或转移过程中总量保持不变”和““永动机”不可能制成”经过科学证明的事实，而核能存在安全问题和污染问题，这种说法只能是一种观点．13.【答案】A【解析】电饭锅工作时，主要将电能转化为内能．A项，电烤箱是将电能转化为内能，与电饭锅的能量转化相同，符合题意；B项，空调依靠压缩机工作，将电能转化为机械能，不合题意；C项，电风扇主要将电能转化为机械能，不合题意；D项，洗衣机主要将电能转化为机械能，不合题意．14.【答案】D【解析】热机的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．效率高说明比值大．汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，所以消耗相同的油，甲做的功多；做同样多的功，甲消耗的油少．A、B、C没有注意控制变量．D正确．15.【答案】B【解析】热机的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．甲的效率低，则甲用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比小，即甲对燃料释放的热能的利用率比乙低．16.【答案】4×107J/m3【解析】水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2  kg×(100  ℃－20  ℃)＝6.72×105J；根据η＝可得：ηQ放＝Q吸即ηqv＝Q吸50%×q×0.0336  m3＝6.72×105Jq＝4×107J/m3.17.【答案】乙　丙【解析】甲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．乙图是用力将活塞压下，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，即是将机械能转化为内能的过程．丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能．丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程．由以上分析不难看出：(1)压缩冲程是机械能转化成内能，与此原理相同的是乙图所示的演示实验；(2)汽油机利用内能来做功的冲程是丙图．18.【答案】电　光【解析】电池充电时，电能转化为化学能，储存在电池的内部．用电筒照明时，小灯泡将电能转化为光能，使灯泡发光．19.【答案】(1)不同　(2)多　(3)不同的【解析】(1)由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木材、焦炭、木炭放出的热量是不同的．(2)从表中的数据可以看出，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多．(3)对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值不变；对于不同的燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量的比值(即燃料的热值)一般情况下是不同的．20.【答案】(1)不应比较相同时间内水升高的温度；不同燃料燃烧速度不一定相同，相同时间内消耗燃料质量不一定相等　(2)比较燃料完全燃尽后水升高的温度　(3)不能　两种燃料释放的热量不可能完全被水吸收【解析】(1)实验应燃烧相等质量的酒精与纸，比较水升高的温度，然后比较酒精与纸的热值大小，而不是用酒精与纸对水加热，比较相同时间内水升高的温度比较酒精与纸的热值大小；(2)由(1)可知，实验时应：比较相同质量的酒精与纸完全燃尽后水升高的温度，根据水升高的温度比较酒精与纸的热值大小；(3)用酒精与纸对水加热时，两种燃料释放的热量不可能完全被水吸收，不能根据水升高的温度直接得出酒精的热值是纸的热值的两倍的结论．21.【答案】(1)质量　相等　(2)煤油　(3)天平　偏小　燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸【解析】(1)因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等．(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大．(3)实验中，要控制质量相等，所以需要用天平来测量物质的质量；由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些．22.【答案】解：(1)1 min内做的有用功：W＝Pt＝7.5×104W×60  s＝4.5×106J.(2)燃气的质量：m＝ρv＝1.35 kg/m3×1.8×10－3m3＝2.43×10－3kg,因为空燃比是14∶1，所以燃油的质量是整个质量的，做一次功消耗的汽油质量：2.43×10－3kg×＝1.62×10－4kg.(3)1 min内汽油燃烧释放的热量：Q＝mq＝1.62×10－4kg×4.6×107J/kg×2600＝1.94×107J,发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝23.2%.答：(1)1 min内做的有用功为4.5×106J.(2)做功一次消耗汽油的质量是1.62×10－4kg.(3)发动机的效率是23.2%.【解析】(1)根据公式W＝Pt进行计算，要注意把功率单位换算成W，把时间单位换算成s.(2)根据m＝ρv算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量．(3)发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值．23.【答案】解：甲烷完全燃烧放出的热量：Q放＝m1q＝0.21 kg×5.6×107J/kg＝1.176×107J,由题意可知，Q吸＝Q放＝1.176×107J,根据Q吸＝cm(t﹣t0)可得，m＝＝＝56 kg.答：若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使56kg的水从20 ℃升高到70  ℃.【解析】(1)已知甲烷的热值和质量，根据Q＝mq求出完全燃烧0.21 kg的甲烷能放出的热量；(2)水吸收的热量和甲烷放出的热量相等，根据Q吸＝cm(t－t0)的变形式求出水的质量．24.【答案】解：(1)热水器中的水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×100  kg×(50  ℃－20  ℃)＝1.26×107J；(2)完全燃烧煤气放出的热量：Q放＝V煤气q＝0.75 m3×4.0×107J/m3＝3.0×107J，锅炉的效率：η＝×100%＝×100%＝42%.答：(1)热水器中的水吸收的热量为1.26×107J；(2)锅炉的效率为42%.【解析】(1)根据Q＝cm(t－t0)求出水吸收的热量；(2)根据Q＝mq求出完全燃烧煤气放出的热量；根据η＝×100%求出锅炉的效率．