人教版（2024）物理九年级全一册 第十四章 内能的利用 章节能力测试（试卷含答案）

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第十四章 内能的利用 章节能力测试一、选择题（每题3分，共30分）1．下列四种交通工具中，不是以热机为动力的是（ ）A. 蒸汽火车头 B. 和谐号动车组C. 国产C919客机 D. 长征号火箭2．如图是电风扇工作时的能量流向图（箭头粗细不代表能量的多少），括号内的能量应该是（ ）（第2题）A. 电能 B. 内能 C. 化学能 D. 机械能3．如图所示，植物油燃料是一种新型燃料，可用来替代传统燃料。其不易燃、不易爆、无烟无异味，在节能方面比传统燃料更胜一筹，进行同样的工作消耗的燃料更少，是因为该燃料具有较大的（ ）（第3题）A. 热值 B. 体积 C. 质量 D. 密度4．有经验的维修师，通过观、闻等方式，就可以初步判断一台柴油机的效率高低。下列判断方式不可靠的是（ ）A. 观察尾气的颜色是否发黑 B. 闻尾气中柴油味的浓淡C. 观察柴油机外观是否干净 D. 感受排气管附近温度的高低5．如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（ ）A. 图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力B. 气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小C. 从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似D. 汽油机的一个工作循环的正确顺序是ABCD6．如图所示，在两组相同的装置中，用甲、乙两种燃料分别加热质量和初温相同的水，燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾），不计热量损失。下列说法正确的是（ ）（第6题）A. m相同时，Δt越小，燃料的热值越大B. Δt相同时，m越大，燃料的热值越大C. m和Δt的比值越大，燃料的热值越大D. m和Δt的比值越小，燃料的热值越大7．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ）（第7题）A. 小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒B. 在小球运动的过程中，有一部分机械能转化成了内能C. 根据能量守恒定律，在此过程中小球的能量总量保持不变D. 此过程说明了能量守恒定律在一定条件下才能成立8．下图是汽油机的能量流向图，一段时间内燃料完全燃烧放出8×107J的热量，损失能量共4.8×107J。下列说法错误的是（ ）A. 汽油机的效率为40%B. 图中E7=3.2×107JC. 随着科技进步，可以实现能量零损失D. 在损失能量中，E6最多9．小明家使用的是天然气热水器，在估测该热水器的热效率时，小明测得将40L的水从20℃加热到40℃时，天然气表的示数从2365.89m3变为了2366.05m3，天然气的热值是4×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)。则下列与该过程有关的计算结果和分析不正确的是（ ）A. 水吸收的热量与水升高的温度成正比B. 水吸收的热量是3.36×106JC. 该热水器的热效率是52.5%D. 该热水器的热效率与环境温度无关10．［多选］如图甲是某仿真发动机小汽车，点燃发动机的酒精炉后，发动机会使车运动起来，科创小组准备网购一个该仿真发动机小汽车进行研究，从网上了解到a、b两款仿真发动机小汽车的能量数据如图乙所示。下列分析正确的是（ ）A. 发动机工作过程将酒精的化学能最终转化为小汽车的机械能B. 酒精燃尽后，酒精所产生的能量消失了C. 要想提高发动机热效率，可以让发动机工作更长时间D. 由图乙的参数可知，应选择热效率更高的a款仿真发动机小汽车二、填空题（每空2分，共24分）11．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。它不达标会影响一个地区的工业发展，因燃烧秸秆会产生扬尘等，会导致PM2.5大量增加，PM2.5的检测有多种方法，其中一种叫激光粒子计数法，可精准测量PM2.5。风扇将空气吹向传感器，传感器接收到空气中的悬浮物颗粒就会自动计数，从而判断出该地区的空气质量。激光发光是将能转化为能。12．如图所示是小明同学制作的一款“永动机”。由形状记忆合金、5根轻杆、转轮、转轴组装而成。他设想轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动；离开热水，叶片形状迅速恢复，转轮便可以永不停息地转动下去。你认为这个设想_ _ （填“能”或“不能”）实现，判断的依据是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。13．如图所示是厨房用的蒸蛋器，在使用的过程中蒸蛋器会通过上方的小孔喷出蒸汽，小华将自制的风车放在蒸蛋器上方成功让风车转了起来，水蒸气推动风车的能量转化与汽油机_ _ 冲程的能量转化相同。在此冲程中气体的内能_ _ （填“增加”“减少”或“不变”）。某单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min，则1s内该汽油机对外做功次，该汽油机工作时气缸内气体对活塞的平均推力为2000N，活塞向下运动的距离是0.5m，则汽油机的功率是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ W。14．如图，兴趣小组设计并制作了“简易孔明灯”，用带铁架台的支架撑起一个薄垃圾袋，使其成为一个25cm×25cm×30cm的下端开口的长方体。在烧杯中的燃烧皿中加入适量的酒精，通过烧杯中水量调节燃烧皿的高度，烧杯放在电子秤上。已知一个垃圾袋的质量为3g，室温为20℃，当孔明灯刚起飞时，电子秤示数变化了0.2g，酒精燃烧放出热量_ _ _ _ J，该“垃圾袋”受到的重力为_ _ N，“孔明灯”刚好起飞时，灯内空气温度约为℃；从加热到起飞的过程中，加热效率至少为_ _ %。［c空气=1×103J/(kg⋅℃)；q酒精=3×107J/kg；g取10N/kg；不同温度下空气密度如下表所示］三、实验探究题（每空2分，共14分）15．为探究煤油和菜籽油热值的大小关系，小明组装了如图所示的装置进行实验，实验开始时，两装置燃料和水的质量已知且相等，假设燃料燃烧时均匀放热。（1） 在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（图甲中）先调整固定_ _ _ _ （填“A”或“B”）的位置；（2） 实验时，可以通过比较_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较煤油和菜籽油放出热量的多少；（3） 实验测得的数据如表所示，小明认为燃料燃尽的时间过长，可以在燃烧3min时就读数比较，你认为这种说法_ _ _ _ _ _ （填“正确”或“不正确”），理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；（4） 分析表中数据可知，_ _ 的热值更大；（5） 小明利用实验数据计算出了两种燃料的热值，则他计算的燃料热值会比真实值_ _ （填“偏大”“偏小”或“不变”），造成这一偏差的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写一条即可）。四、综合应用题（16题12分，17题12分，18题8分，共32分）16．现代生活离不开热机，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题：（1） 如图甲所示是一种四缸汽油机（图中标注1、2、3、4），通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上。各个气缸的做功过程错开，可以使发动机运转时更平稳。在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和_ _ 冲程。（2） 做功冲程中曲轴的转速比其他三个冲程转速，所以曲轴转速是不均匀的，因而发动机运转就不平稳。实际生活中的汽车往往采用多缸发动机，一般情况下（填“三”或“四”）缸发动机工作时更平稳，噪音更小。（3） 如图乙所示是斯特林发动机，这是一种（填“内”或“外”）燃机；酒精灯被点燃后加热气缸内气体，高温气体推动活塞对外做功，内能_ _ （填“增大”或“减小”），温度_ _ （填“升高”或“降低”），酒精灯继续加热气缸内气体从而实现往复工作。17．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体［水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，丁烷气体的热值为4.8×107J/kg］。求：（1） 壶中水的质量。（2） 水吸收的热量。（3） 卡式炉的加热效率。18．据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，我国使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。（1） 求卡车所受牵引力。（2） 与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q 取4.3×107J/kg）空气温度/℃ 202530354045505560空气密度/(kg⋅m−3) 1.201.171.151.121.101.071.041.010.98加热时间/min 051015煤油水温/℃ 20100（刚好沸腾）100（燃料刚好燃尽）/菜籽油20406080（燃料刚好燃尽）