初中物理第十四章 内能的利用综合与测试单元测试课时训练

人教版九年级第十四章内能的利用单元测试卷

一、单选题(共30分)

1．(本题5分)轻轨大大方便了重庆人民的出行，当轻轨快速通过时人和车厢之间空气流速就会增大，压强就会减小，站台上的人将会感到有力把自己往车厢方向推。因此为了安全，站台上有一条黄线，轻轨进站时，人不能越过黄线。以下实例中，应用了流体压强与流速规律使物体向上运动的是（　　）

A．气球的升空 B．大型客机的升空 C．潜水艇上浮 D．火箭的升空

2．(本题5分)小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油30L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为34.5kW，则该汽车发动机的效率为（　　）

A．25.7% B．28.8% C．36.5% D．38%

3．(本题5分)2020年9月27日11点23分，长征四号乙运载火箭在我国太原卫星发射中心，以一箭双星的方式，成功将环境减灾二号A，B星送入预定轨道。运载火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有（　　）

A．较大的比热容 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点

4．(本题5分)如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中说法正确的是（　　）

A．按一个工作循环，其正确的排列顺序是丁、乙、丙、甲

B．甲冲程中的能量转换过程为机械能转换为内能

C．使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率

D．丁冲程中活塞向下运动汽缸内压强变小，大气压将空气压入汽缸

5．(本题5分)电动汽车的电池决定了车辆能行驶的里程，工程上用“能量密度”来衡量电池的储电能力，它指的是电池单位质量所存储的电能，“能量密度”相当于我们学过的哪个物理量（　　）

A．热量 B．热值 C．内能 D．比热容

6．(本题5分)两台汽油机，甲的功率是乙的3倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为（　　）

A．6∶5 B．5∶6 C．4∶15 D．15∶4

二、多选题(共5分)

7．(本题5分)总质量为1500kg的老四轮小汽车每条轮胎与地面的接触面积为0.03m2，该车以72km/h的速度由小明家沿水平直路行驶到学校用0.5h，消耗了2kg汽油，汽油的热值为q=4.5×107J/kg。已知汽车在行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍，g=10N/kg。则（　　）

A．汽车对地面的压强为5×104Pa

B．小明家到学校的距离36m

C．在此过程中汽车牵引力做的功2.7×107J

D．在此过程中汽车能量的利用率为30%

三、填空题(共25分)

8．(本题5分)如图是某四冲程汽油机的______冲程，该冲程将燃料燃烧放出的______能转化为机械能。若该汽油机曲轴转速是1800 r／min，则此汽油机每秒钟对外做______次功。

9．(本题5分)柴油机能将内能转化为机械能，很多卡车上都装有柴油机。现有一辆卡车，油箱里的柴油完全燃烧放出7.5×108 J的热量，但损失了4.5×108 J的热量，则它的热机效率是______。

10．(本题5分)已知天然气的热值为4.0×107J/m3，完全燃烧2.1m3的天然气可以获得______J的热量，不计热量损失，这些热量可以使500kg、10℃的水，温度升高______℃。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]

11．(本题5分)2020年11月24日，我国用长征五号运载火箭成功将“嫦娥五号”发射升空，开启我国首次地外天体采样返回之旅。火箭用液态氢为燃料是因为氢气的______大，氢气燃烧产生的______做功，将内能转化为机械能，该能量的转化与四冲程汽油机工作时的______冲程相同。

12．(本题5分)某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，并用这些燃料油加热3×104kg的水用来供暖，可使水温升高60℃，根据以往经验可知供暖炉的加热效率为84%，则提炼出的燃料油的热值为________J/kg。[ c水=4.2×103J/(kg·℃）]

四、实验题(共10分)

13．(本题10分)在探究“燃料热值与燃料种类关系”的实验中，组装了甲、乙两套实验装置，如图所示，每隔1分钟记录一次烧杯中的水温度。

（1）为了保证实验结论的可靠性，实验时应控制两灯具内所盛酒精和煤油的质量相同，两个相同的烧杯内盛有初温和___________相同的水。

（2）通过观察水温的高低，由此判断两种燃料的热值大小。当两灯的燃料完全燃烧后，甲装置中水温度为80℃，乙装置中水温度为90℃，由此可以初步判断___________（选填“酒精”或“煤油”）的热值更大一些。

（3）根据Q吸=cm△t计算出水吸收的热量，再根据Q=mq计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比___________（选填“偏大”或“偏小”），结合实验，分析原因可能是：___________。（只写出一个即可）

五、计算题(共9分)

14．(本题9分)近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c水=4.2×103J/（kg·℃）、q氢=1.4×108J/kg]。求：

(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。

(2)若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度。

六、作图题(共7分)

15．(本题7分)如图所示，画出内燃机做功冲程活塞运动的箭头方向和吸气冲程气缸门的开闭情况．

（____）

七、综合题(共14分)

16．(本题14分)如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油2kg，汽油机的效率为30%，已知汽油的热值为4.5×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。那么在这段运动过程中，求

(1)“汽油的热值为4.5×107J/kg”所表示的物理意义是：___________。

(2)汽油完全燃烧放出的热量___________；

(3)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，这些废气的能量全部被质量为100 kg、温度为20℃的水吸收，水温能升高到多少℃___________？（一标准大气压下）

参考答案

1．B

2．A

3．C

4．B

5．B

6．D

7．CD

8．做功    内    15   

9．40%

10．8.4×107    40   

11．热值    燃气    做功   

12．4.5×107

13．质量    煤油    偏小    燃料燃烧放出的热量未被水完全吸收   

【详解】

(1)[1]为了保证实验结论的可靠性，由控制变量法，实验时应控制两灯具内所盛酒精和煤油的质量相同、用两个相同的烧杯内盛有水的质量和初温相同。

(2)[2]当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃，由知道，煤油灯加热的那杯水吸热多，说明在质量相同时煤油放出的热量较多，由知道，煤油的热值大于酒精的热值。

(3)[3][4]由于热量的直接散失、烧杯未加盖等，所以煤油燃烧放出的热量大部分未被水吸收或煤油燃烧不充分等，则由知道，计算出水吸收的热量偏小，由知道，计算出的汽油的热值偏小。

14．(1)8.4×107J；(2)50℃

【详解】

解：(1)0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量

Q放＝m气q氢＝0.6 kg×1.4×108 J/kg＝8.4×107 J

(2)水吸收的热量

Q吸＝Q放＝8.4×107 J

水升高温度

答：(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量8.4×107J；

(2)若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度50℃。

15．

【详解】

在内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动；吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动；如下图所示：

16．见解析    9×107J    100℃   

【详解】

(1)[1]1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.5×107J。

(2)[2]汽油完全燃烧放出的热量

(3)[3]由可知，水吸收的热量

由得

在一标准大气压下，水的沸点是100℃，即水温升高到100℃。