人教版九年级全册《第14章内能的利用》年单元测试卷

一、选择题（共20小题，每小题0分，满分0分）

1．对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是（ 　　）

A．甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加　　

B．乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力　　

C．丙图中活塞向下运动是内燃机的做功冲程　　

D．丁图中小朋友下滑时，内能转化为机械能

2．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是（ 　　）

A．

　　B．

　　C．

　　D．

3．年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体（ 　　）

A．吸气冲程　　B．压缩冲程　　C．做功冲程　　D．排气冲程

4．某内燃机用来做有用功的那部分能量是损失的能量的四分之一，则此内燃机的效率是（ 　　）

A．25%　　B．20%　　C．75%　　D．30%

5．小轿车已进入千家万户，以下关于小轿车的说法中正确的是（ 　　）

A．四冲程汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能　　

B．用水做冷却剂是利用了水的比热容小的特性　　

C．汽油机和柴油机除了燃料不同，构造及工作过程均相同　　

D．汽油机的四个冲程中，只有做功冲程为汽车提供动力

6．如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中，哪一个冲程的能量转化过程是相同的（ 　　）

A．

　　B．

C．

　　D．

7．关于热机效率，下列说法正确的是（ 　　）

A．热机效率越高，热机消耗燃料越少　　

B．热机效率越高，热机做的有用功越大　　

C．热机效率越高，消耗相同的燃料，获得的有用功就越多　　

D．热机效率越高，获得相同的有用功，消耗燃料就越多

8．我国城乡建设和管理越来越注重环保，以下做法符合环保要求的是（ 　　）

A．废旧电池随意丢弃　　

B．减少城市绿地和湖泊的面积　　

C．工业废水直接排放到江河中　　

D．使用太阳能、风能等清洁能源

9．关于热机的效率，下列说法中正确的是（ 　　）

A．热机做的有用功越多，效率就一定高　　

B．热机的功率大，效率就一定高　　

C．热机消耗的燃料越多，效率就越低　　

D．以上说法都不正确

10．甲、乙两台汽油机，甲的热机效率比乙高，则下列说法中正确的是（ 　　）

A．做同样多的有用功，甲用的时间少　　

B．做同样多的有用功，甲消耗的汽油少　　

C．在相同时间内，乙消耗的汽油多　　

D．消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙少

11．以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（ 　　）

A．

电风扇　　B．

电水壶　　

C．

电饭煲　　D．

电视机

12．如图所示，一场暴风雪过后，麻省理工学院的工程师Kouttron操作着装了干电池的机器人吹雪机上路清雪，再把雪吹向路边。机器人前面的两只大眼睛车灯可以用以照明，还可以单独闪烁用于表示转弯。下列说法正确的是（ 　　）

A．水结冰凝固过程中温度不变，内能不变　　

B．机器人碾压部分的雪内能不变　　

C．机器人车灯是将化学能转化为光能　　

D．机器人前面的两只大眼睛车灯是并联的

13．下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（ 　　）

A．钻木取火是将机械能转化为内能　　

B．酒精燃烧时将化学能转化为内能　　

C．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能　　

D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生

14．电动机通电后，电动机带动其他机器运转，一段时间后，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是（ 　　）

A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒　　

B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒　　

C．电能全部转化为内能，内能守恒　　

D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒

15．如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ 　　）

A．25%　　B．35%　　C．40%　　D．75%

16．如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率η等于（ 　　）

A．

×%　　

B．

×%　　

C．

×%　　

D．

×%

17．下列关于物理概念或者物理知识的应用说法正确的是（ 　　）

A．物体含有内能的多少叫热量　　

B．内燃机做的功越多，效率就越高　　

C．汽油的热值是4.6×J/kg表示1kg的汽油完全燃烧放出热量为4.6×J　　

D．一台热机的效率是60%，表示机器所做的功中有用功比额外功多60%

18．礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀（ 　　）

A．罐内气体的内能减少　　

B．罐内气体分子热运动加剧　　

C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能　　

D．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同

19．关于热机效率，下列说法正确的是（ 　　）

A．热机效率越高，即热机做的有用功多　　

B．要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑　　

C．热机效率越高，即热机的功率越大　　

D．提高热机效率，有利于环保减排

20．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

二、填空题（共6小题，每小题0分，满分0分）

21．如图所示是一个“简易冰箱”，水通过毛巾从铁箱上面的水盆渗透到下面的水盆中，毛巾上的水会　　（填物态变化的名称）吸热使箱内的温度降低，这是通过　　（选填“做功”或“热传递”）来改变物体的内能的。

22．有一箱木炭，它的质量为10kg，热值为3.4×J/kg。若用掉一半，剩下木炭的热值为　　，半箱木炭燃烧最多放出热量　　J。

23．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功　　（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能　　（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的　　。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是　　冲程。

24．一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是r/min，则汽油机每秒做功　　次。如图所示，汽油机正处于　　冲程。

25．在火电站内，燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能。蒸汽轮机的作用是将　　能转化为机械能。若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为50%、70%和80%，则火电站的效率为　　。

26．阅读下表，回答问题：一些燃料的热值单位：Jkg﹣1

（1）从表中可知，完全燃烧相同质量的燃料放出热量最多的是　　。从环保角度看最清洁的燃料是　　。

（2）完全燃烧0.5kg干木柴放出的热量是　　J；如果这些热量有42%被水吸收，可烧开初温为35℃的水　　kg[水的比热容是4.2×10﹣3J/（kg℃）]。

三、解答题（共5小题，满分0分）

27．请将下列生活现象和与之相对应的能量转化情况用线连起来。

28．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）

（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定　　的位置，再调整固定　　的位置（选填“A”或“B”）。

（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的　　、　　。

（3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　　。

（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？　　，为什么？　　。

29．用煤气灶把2kg、初温为20℃的水烧到℃，消耗了0.03kg煤气。已知水的比热容是4.2×J/（kg℃），煤气的热值为4.48×J/kg．计算：

（1）水吸收的热量为多少J？

（2）煤气完全燃烧放出的热量为多少J？

（3）煤气灶烧水的效率为多少？

30．小明家新安装了一台太阳能热水器，加0.5m3水后，经过3h的阳光照射，水温由15℃升高到35℃，则需燃烧焦炭多少千克？（焦炭的热值是q＝3.0×J/kg）

31．小高家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下

（1）若用这台热水器每天可将kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？

（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg？（液化石油气的热值是8.0×J/kg）

试题解析

1．解：A、甲图中软木塞飞出时，故A错误；

B、乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，故B正确；

C、丙图中活塞向下运动时、排气门都关闭，故C错误；

D、丁图中小朋友下滑时，故D错误；

故选：B。

2．解：在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。

A图：排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；

B图：两气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，符合题意；

C图：两气门都关闭，活塞向上运行，是压缩冲程；

D图：进气门打开，活塞向下运行，是吸气冲程。

故选：B。

3．解：影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，其中“点燃木星”将地球推开，相当于内燃机的做功冲程。

故选：C。

4．解：由题意知，W有用＝

W损失，并且Q放＝W有用+W损失；

则内燃机的热机效率η＝

×%＝

×%＝20%。

故选：B。

5．解：A、四冲程汽油机的压缩冲程，故A错误；

B、汽车的发动机用循环流动的水来冷却，相同情况，故B错误；

C、汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，汽油机采用点燃式点火，故C错误；

D、汽油机的四个冲程中，故D正确。

故选：D。

6．解：水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，与做功冲程中的能量转化相同；

A、图中，活塞上行，是压缩冲程；

B、图中，活塞上行，是排气冲程；

C、图中，活塞下行，是做功冲程；

D、图中，活塞下行，是吸气冲程。

故C符合题意，ABD不合题意。

故选：C。

7．解：A、热机消耗的燃料多，但用来做有用功的能量可能更多，所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的；

B、热机效率越高，故B错误；

CD、热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，或消耗相同的燃料，故C正确。

故选：C。

8．解：A、废旧电池中含有重金属离子、地下水造成污染；

B、减少城市绿地和湖泊的面积，故B错误；

C、工业废水直接排放到江河中会严重污染水资源，故C错误；

D、使用太阳能，同时可以节约能源，故D正确。

故选：D。

9．解：

A、热机的有用功多，故A错；

B、功率是物体做功快慢的物理量，故B错；

C、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，消耗的燃料越少。做功的多少不确定，故C错；

D、因为ABC都不正确。

故选：D。

10．解：A．由机械效率的公式η＝

，做同样多的有用功时总成反比。甲的热机效率比乙高。但是在不知道功率大小的情况下。故A错误；

B．由机械效率的公式η＝

，做同样多的有用功时总成反比。甲的热机效率比乙高，因此甲消耗的汽油就少；

C．在只知道时间，也就无法确定消耗汽油的多少；

D．消耗同样的汽油时。又知甲的热机效率比乙高

分析知，η与W有成正比。甲的热机效率比乙高。故D错误；

故选：B。

11．解：

在常见的家用电器中，电风扇主要把电能转化为机械能；

而电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能。

故选：A。

12．解：A、水结冰凝固过程中，内能减小；

B、机器人碾压部分的雪，雪的内能会增大；

C、机器人车灯是将电能转化为光能；

D、机器人前面的两只大眼睛车灯可以用以照明，在一个损坏后另一个仍然可以工作，所以是并联的。

故选：D。

13．解：A、钻木取火是通过做功的方式改变内能的，故A正确；

B、酒精燃烧是把化学能转化为内能；

C、汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能；

D、人们对太阳能的开发和利用，能量是不能凭空产生的。

故选：D。

14．解：A、因为电动机的外壳就会变得烫手，故A错误；

B、电能一部分转化为机械能，总的能量守恒。

C、在转化中是电能转化为机械能及小部分的内能，故C错误；

D、因为电能转化为机械能和内能，但是，故D错误；

故选：B。

15．解：因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，

所以，由内燃机的能量流向图可得

η＝1﹣25%﹣40%＝35%。

故选：B。

16．解：热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，

用公式表示为η＝

×%＝

。

故选：A。

17．解：A．因热量是一过程量，而不能说物体含有内能的多少叫热量；

B．根据公式η＝

有一定时，才能确定η和W总的关系。故B错误；

C．由热值的定义知C是正确的；

D．一台热机的效率是60%．故D错误；

故选：C。

18．解：AC、在喷出礼花的过程中，空气内能转化为礼花的机械能，故A正确；

B．罐内气体内能减少，分子热运动速度减慢；

D．汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，也是将内能转化为机械能。

故选：AD。

19．解：A．热机的效率等于有用功与燃料燃烧释放热量的比值，正确说法应该是热机效率高，热机做的有用功多；

B．要提高热机效率，并且要保证良好的润滑；

C．功率是物体做功快慢的物理量，功率与效率是两个完全不同的概念，故C错误；

D．要提高效率，减少废气的排放，故D正确。

故选：BD。

20．解：

A、B燃料的热值只与燃料的种类有关、燃料的质量和燃料的燃烧程度无关、B错误

C、相同质量的不同燃料完全燃烧时，燃料热值越大；

D、不同的燃料完全燃烧，所用燃料的质量越少，故D正确。

故选：CD。

21．解：毛巾上的水汽化吸热，从而使箱内的温度降低；这是通过热传递的方式减小了物体的内能。

故答案为：汽化；热传递。

22．解：热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，剩下木炭的热值仍然是3.4×J/kg；

半箱木炭燃烧最多放出热量Q＝qm＝3.4×J/kg×5kg＝1.6×J

故答案为：3.4×J/kg；1.8×。

23．解：在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，转化为机械能；

在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水、高压水蒸气，水蒸气温度降低，提高了热机的效率；

一个工作循环最后一个冲程是排气冲程，所以为进入下一个工作循环。

故答案为：降低；减小；排气。

24．解：四冲程汽油机的飞轮转速为r/min，则该飞轮每秒钟转20圈，完成四个工作冲程，所以飞轮转20圈共做功10次。

如图所示，汽油机的进气门，且活塞向上运动。

故答案为：10；压缩。

25．解：

蒸汽轮机的作用是将内能转化为机械能；

已知锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为η1＝50%、η2＝70%和η8＝80%，所以火电站的效率为η＝η1η2η4＝50%×70%×80%＝28%。

故答案为：内；28%。

26．解：（1）由热值表可以看出，氢气的热值最大；

氢气燃烧，生成物只是水；

（2）干木柴的热值q＝1.3×J/kg，干木柴的质量m＝0.5kg，

完全燃烧4.5kg干木柴放出的热量：

Q放＝mq＝1.5×J/kg×0.8kg＝0.65×J＝5.5×J；

水吸收的热量：

Q吸＝42%×Q放＝42%×8.5×J＝3.73×J，

可烧开初温为35℃的水的质量：

m＝

＝

＝10kg。

故答案为：（1）氢，氢；

（2）2.5×，10kg。

27．解：A、电流通过灯丝炽热发光，获得了内能和光能；

B、来回迅速摩擦双手，使手的内能增大，属机械能转化为内能；

C、用电饭煲煮饭，获得了内能；

D、壶盖被水蒸气顶起，获得了机械能；

E、万物生长靠太阳是利用植物的光合作用将光能转化为化学能。

综上分析可知，应做如下连线：A—b；C—d；E—a。

28．解：（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；

（2）为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同；

（3）分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的较快，所以其热值大；

（4）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，因此这样的计算结果不可靠；

故答案为：（1）B、A；

（2）质量，水的初温；

（3）煤油；

（4）不可靠燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。

29．解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×J/（kg℃）×2kg×（℃﹣20℃）＝6.72×J；

（2）0.03kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝0.03kg×8.48×J/kg＝1.×J；

煤气灶烧水的效率：

η＝

×%＝

。

答：（1）水吸收的热量为8.72×J；

（2）煤气完全燃烧放出的热量为1.×J；

（3）煤气灶烧水的效率为50%。

30．解：由题可知，水的体积V＝0.5m6，水的初温t0＝15℃，末温t＝35℃3J/（kg℃），Q吸＝13%Q放，焦炭的热值是q＝2.0×J/kg

（1）由ρ＝

得水的质量m水＝ρV＝3×kg/m3×2.5m3＝kg；

水吸收的热量Q吸＝cm水（t﹣t3）＝4.2×J/（kg℃）×kg×（35℃﹣15℃）＝4.2×J；

（2）完全燃烧焦炭的质量为m焦炭时，放出的热量Q放＝qm焦炭，

若由焦炭来供热，有Q吸＝13%Q放＝13%×qm焦炭，

即4.2×J＝13%×3.0×J/kg×m焦炭，

解得焦炭的质量m焦炭≈10.8kg。

答：（1）在这3h内水吸收的热量是5.2×J；

（2）需燃烧焦炭的质量为10.3kg。

31．解：（1）∵C＝4.2×J/（kg℃），m＝kg0＝60℃﹣20℃＝40℃，

∴水吸收的热量为：

Q吸＝cm△t＝4.2×J/（kg℃）×kg×（60℃﹣20℃）＝1.68×J。

（2）∵Q吸＝Q放×70%，

∴液化石油气燃烧放出的热量为：Q放＝

＝

＝8.4×J，

∵Q放＝m气q气，

∴液化石油气的质量为：m气＝

＝

＝2.3kg。

答：（1）这些水吸收的热量是1.68×J。

（2）平均每天可节约液化石油气0.3kg。