初中物理九年级全册第14章内能的利用单元综合测试A卷基础篇含解析新版 人教版 10页

1 第十四章《内能的利用》 A 卷（基础巩固卷） 班级： 姓名： 学号： 分数： （考试时间：90 分钟 面卷分值：100 分） 一.选择题（共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分） 1.（2019 云南昆明）如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是（ ） A B C D 【答案】C 【解析】A．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故 A 不符合题意； B．进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故 B 不符合题意； C．排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故 C 符合题意； D．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故 D 不符合题意。 2.（2019 无锡市）如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远。此过程中的 能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似（ ） A. 压缩冲程 B. 吸气冲程 C. 排气冲程 D. 做功冲程 【答案】D 【解析】按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做 功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就 是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。 3.（2019 深圳市）下列说法正确的是（ ） 2 A．燃料燃烧越充分，它的热值就越大 B．内燃机用水做冷却液，是因为水的比热容较大 C．敲击大小不同的编钟，发出声音的音色不同 D．在闹市区安装噪声监测装置，可以减弱噪声 【答案】B 【解析】A．燃料的热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，与实际燃烧情况无关， 故该选项不符合题意； B．水的比热容比较大，等质量物质在升高相同温度时，水吸收的热量多，适合作为内燃 机的冷却液，该选项符合题意； C．敲击大小不同的编钟，是音调不同，相同乐器发出的声音的音色相同，该选项不符合题意； D．噪声监测装置只能监测噪声等级，不能减弱，该选项不符合题意； 4.（2019 四川省乐山）下列说法正确的是（ ） A. 两个削平的铅块被紧压在一起不易分开，是因为分子间只有引力，没有斥力 B. 腌制咸鸭蛋，利用了分子在不停地做有规则运动 C. 内燃机的压缩冲程，将机械能转化成内能 D. 常用水作汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容较小 【答案】C 【解析】A 选项中，分子间的引力与斥力总是同时存在的；故 A 错。 B 选项中，腌制咸蛋，是利用分子不停做无规则运动；故 B 错。 C 选项中，内燃机压缩冲程，活塞往上运动，压缩气缸内的气体，活塞对气缸内的气体做功，活塞的机械能 转化为气体的内能；故 C 正确。 D 选项中，水因为比热容大常常用作冷却液；故 D 错。 5.（ 2019 上海市）四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（ ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【解析】在四冲程汽油机的工作过程，四冲程汽油机工作过程中，有两次能的转化，其中压缩冲程把机械 能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能，因此本题选 C。 6.（2019 山东枣庄市）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A．压缩冲程，将化学能转化成内能 B．压缩冲程，将机械能转化成内能 3 C．做功冲程，将内能转化成机械能 D．做功冲程，将机械能转化成内能 【答案】C 【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化 关系是气体的内能转化为机械能；故选 C。 7. (2019 山东聊城)（多选）下列情景中，通过做功使加点物体内能增加的是（ ） A．搓手．取暖 B．水蒸气．．．将塞子冲出 C．烧水． D．压缩中的燃料混合物．．．．． 【答案】A D 【解析】A 选项中，搓手取暖时，克服摩擦做功，摩擦生热，手的内能增加，属于通过做功的方式增加物体 内能。故 A 正确； B 选项中，水蒸气将塞子冲出，是利用水蒸气的内能来做功，把内能转化为机械能。属于通过做功减小物 体内能，故 B 错误； C 选项中，用火烧水，水从火吸收热量，使水的内能增加、温度升高，是利用热传递的方式改变内能。故 C 错误； D 选项中，汽油机压缩冲程中，活塞对混合气体做功，燃料混合物温度升高，内能增加，属于通过做功的方 式增加物体内能；故 D 正确。 8.（2019 湖北宜昌）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到 棉花燃烧起来，活塞被向上顶起。关于这个过程说法正确的是（ ） 4 A．活塞对棉花做功，使棉花温度升高 B．缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象 C．压下活塞的过程中是内能转化为机械能 D．活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程 【答案】D 【解析】AC、把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，空气的内能变大，温度升高，是机械能转 化为内能，空气和棉花之间发生热传递，使得棉花的温度升高，故 AC 错误， B、缓慢压下活塞，由于存在热损失，在慢慢下压的过程中，空气的内能增加的较小，温度升的不高，达不 到棉花的燃点，棉花不会燃烧，故 B 错误； D、活塞被向上顶起是因为筒内的空气推动活塞做功，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故 D 正确。 9.(2019 江苏南京市)既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数 的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的（ ） A．液体种类 B．燃料种类 C．液体质量 D．燃料质量 【答案】C 【解析】比较不同物质的比热容，应使用相同的热源，控制质量相同的不同液体相同时间内吸热相同，通 过温度的变化来判断不同液体的吸热能力； 比较不同燃料的热值，根据控制变量法，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸 热，通过比较液体升高的温度，得出不同燃料放出热量的多少，故两个实验都需要控制相同的液体质量， ABD 错误，只有 C 正确。 10.（2019 四川广安）下列关于能量的说法中，正确的是（ ） A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能 5 B．电水壶工作时是将内能转化为电能 C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移 D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少 【答案】C 【解析】A 选项中，洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故 A 错误； B 选项中，电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故 B 错误； C 选项中，用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故 C 正确； D 选项中，根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故 D 错误。 11.（2019 湖北宜昌市）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车 内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被 曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（ ） A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能 B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量 C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹 D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源 【答案】 D 【解析】A 选项中，氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故 A 正确； B 选项中，根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故 B 正确； C 选项中，由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故 C 正确； D 选项中，该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故 D 错误。 12.(2019 年四川巴中)下列关于内燃机说法正确的是（ ） A．柴油机吸气冲程吸人的是柴油和空气的混合物 B．汽油机气缸顶部有喷油嘴 C．做功冲程中内能转化为机械能 D．内燃机功率越大，效率越高 【答案】C 【解析】A 选项中，柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸，故 A 错误； B 选项中，汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故 B 错误； C 选项中，汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故 C 正确； D 选项中，功率是物体做功快慢的物理量，与热机效率是两个完全不同的概念，故 D 错误。 6 二．填空题（共 22 个空，每空 2 分，共 44 分） 13.（2019 广东省）某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为_______冲程工作示 意图，活塞向______运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为_______。 【答案】（1）压缩 ； （2） 上； （3） 内能。 【解析】由图知，进气门、排气门均关闭，活塞有向上标志（或火花塞没有火花），所以该图为汽油机的压 缩冲程工作示意图，压缩冲程对应活塞是向上运动的，此时燃料混合物被压缩，燃料混合物的温度升高， 内能增加，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能。 14.(2019 海南省)2019 年 6 月 5 日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。 火箭发射时要选用热值_______的固体燃料（选填“大”或“小”），燃料的质量减少，热值_______（选填 “变小”或“不变”）。 【答案】（1）大 ；（2）不变 【解析】发箭发射需要较大能量，而这些能量来自于燃料燃烧释放的热量。燃料的热值越大，相同质量下 完全燃烧释放的热量越多，这样可以实现小质量大能量的目的，从而减小火箭的重量，所以火箭发射时应 选用热值大的固体燃料；燃料的热值是燃料的一种固有特性，与燃料的质量、体积等因素均无关 15.（2019 铜仁市）一台四冲程汽油机在一个工作循环中，把内能转化为机械能的冲程是 冲程。 汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水 的性质。 【答案】（1）做功 ；（2）比热容较大.。 【解析】四冲程汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是把内能转化为机械能。因为水的比热容大，吸收同 样的热量，升高的温度小，散热效果好。所以汽油机用水作为冷却剂。 16.(2019 扬州市)如图所示是汽油机的_________冲程。在压缩冲程中，是通过_________方式增加燃气的 内能。汽油机的转速为 3000r/min，则 ls 内汽油机对外做功_________次。 7 【答案】 (1). 做功 (2). 做功 (3). 25 【解析】进气口、出气口关闭，活塞向下，为做功冲程；压缩冲程时通过做功的方式增加其他内能；3000r/min 则每秒钟转 50 转，一个完整的过程包含四冲程两转一对外做功，则可知对外做功 25 次。 17.(2019 长春市)煤是 （选填“可”或“不可”）再生能源。相等质量的煤和木柴完全燃烧，煤放出 的热量比木柴的多，说明煤的热值比木柴的热值 。 【答案】 (1). 不可 (2).大。 【解析】煤和石油是经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，属于不可再生能源； 相等质量的煤和木柴完全燃烧，煤放出的热量比木柴的多，说明煤的热值比木柴的热值大。 18.（2019 四川省巴中市）为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成精秆煤，完全燃烧 2kg 秸秆煤 可放出 J 热量；若这些热量完全被水吸收，可使 kg 水温度由 20℃升高到 60℃．[已知 q 秸秆 煤＝2.1×107J/kg，c 水＝4.2×103J/（kg℃）]。 【答案】 （1）4.2×107；（2） 250。 【解析】秸秆煤完全燃烧释放的热量： Q 放＝m 秸秆煤 q＝2kg×2.1×107J/kg＝4.2×107J。 由题意可知，水吸收的热量为：Q 吸＝Q 放＝4.2×107J， 由 Q 吸＝cm△t 可得，水的质量： m＝ ＝ ＝250kg。 19.(2019 四川攀枝花)如图所示的实验中，打开酒精灯的盖子就能闻到酒精的气味，这说明酒精分子在做 运动。加热一段时间，塞子被冲出，这个过程中能量的转化与四冲程汽油机的 冲程相同。 【答案】（2）无规则；（2）做功。 【解析】（1）因为一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，酒精分子扩散到空气中，就会闻到酒精 的气味； （2）图中的塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，与热机的做功冲程 8 的能量转化相同。 20.(2019 黑龙江齐齐哈尔)如图所示是观察海波熔化现象的实验装置，海波在熔化过程中温度不变，内能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。实验过程中完全燃烧了 5g 酒精，放出的热量为 J．（q 酒精 ＝3.0×107J/kg） 【答案】（1）变大；（2）1.5×105。 【解析】（1）海波是晶体，晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，温度不变； （2）完全燃烧 5g 酒精放出的热量：Q＝mq＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J。 21.(2019 苏州市)如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压， 棉花被点燃，此过程的能量转化方式与汽油机的 冲程相同；某效率为 25%的汽油机在一次工作中消 耗了体 4kg 汽油，该汽油机对外做的机械功为 (汽油热值为 46×107J/kg) 【答案】（1）压缩；（2）4.6×107. 【解析】用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，是此过程是机械能转化为内能，相当于汽油机的压缩冲程； 燃烧 4kg 的汽油释放的热量为 Q 放=mq=4.6×107J/kg×4kg=1.84×108J； 汽油机的热效率为 25%即被汽油机吸收的热量来做机械功的能量占总消耗能量的 25%，所以被汽油机吸收的 热量 Q 吸=1.84×108J×25%=4.6×107J. 22.(2019 江苏连云港)某同学在烧杯中装人质量为 100g、初温为 20℃的水，然后用酒精灯给水加热一段时 间后，水的温度升高到 70℃，此过程中水的内能增加了______J，水增加的内能______（选填“大于”、“小 于”或“等于”）酒精完全燃烧所放出的热量。已知 c 水=4.2×103J/（kg•℃）。 【答案】(1).2.1×104 (2).小于. 【解析】水吸收的热量（水的内能增加值）：Q 吸=c 水 m 水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg× 9 （70℃-20℃）℃=2.1×104J；由于酒精不可能完全燃烧，有热量散失，且烧杯也会吸收一部分热量，所以， 水增加的内能小于酒精完全燃烧所放出的热量。 三．实验探究题（23 题 9 分） 23.（2019 四川 南充市）如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置： （1）两个相同的烧杯中装有 相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热。 （2）根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（见图乙）。 由图乙可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量 （填“相同”或“不相同”），计 算出煤油的比热容是 J/（kg℃）。[c 水＝4.2×103J/（kg℃）] 【答案】 （1）质量；（2）不相同；2.1×103。 【解析】（1）要探究“不同物质吸热规律”，需要控制物质的质量和热源相同，所以要使水和煤油质量和 初温相同，用相同的酒精灯对它们加热； （2）由图乙知，升高相同的温度，水用的时间是煤油的 2 倍，即水吸收的热量是煤油的 2 倍， 根据 c 可知，在质量、升温相同的情况下，比热容与 Q 成正比， 故煤油的比热容：c 煤油 c 水 4.2×103J/（kg℃）＝2.1×103J/（kg℃）。 四．计算题（24 题 11 分） 24.（2019 山东聊城市）2019 年 5 月 6 日，聊城首批 30 辆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 氢＝4.2×107J/（kg℃）；q 氢＝1.4×108J/kg） 求： （1）质量为 0.3kg 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 200kg，温度为 15℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以 140kW 的恒定功率做匀速行驶，如果 0.3kg 的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和 公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 10 【解析】解：（1）0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量： Q＝mq＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J； （2）水吸收的热量：Q 吸＝Q 放＝4.2×107J， 由 Q 吸＝cm△t 得水升高温度： △t＝ ＝ ＝50℃； （3）公交车所做的功：W＝Q 放＝4.2×107J， 由 P＝ 得公交车行驶时间： t＝ ＝ ＝300s。 答：（1）质量为 0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出 4.2×107J 热量； （2）若这些热量全部被质量为 200kg，温度为 15℃的水吸收，则水升高 50℃； （3）这些热量能让该公交车匀速行驶 300s。