九年级物理全册单元评价检测二内能的利用含解析新版新人教版.docx

单元评价检测（二）内能的利用 (45分钟100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题4分，共32分)1.(2013广州中考)某机器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.发电机D.电热水器【解析】选A。本题考查热机的能量转化。热机是将内能转化为机械能的装置，且有热量损失即内能输出，故该机器可能是热机，A正确；电动机、电热水器均是将电能转化为其他形式的能，B、D均错；发电机是将机械能转化为电能，C错。故选A。2.近几年煤炭价格较高，少数不法商贩将煤矸石、破碎石掺在优质煤中高价销售，客户为不上当，最恰当的方法是检测煤的()A.温度B.质量C.热值D.比热容【解析】选C。温度和质量，不随物质种类的变化而变化，虽然比热容和热值都是物质的特性，随物质种类的变化而变化，但煤是燃料，石头不是燃料，当掺入煤矸石、破碎石时，石头不能燃烧，热值变化较大，所以最恰当的方法是检测煤的热值。3.关于热机，下列说法正确的是()A.热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B.四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是吸气冲程和压缩冲程C.柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率D.柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大【解析】选A。本题考查热机的相关知识。热机的效率是热机性能的重要指标，A正确；汽油机在工作过程中，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程和做功冲程，B错；柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了利用飞轮的惯性完成吸气冲程、压缩冲程和排气冲程，C错；柴油机的效率比汽油机的高，这是因为在柴油机的压缩冲程中，压缩程度更大，空气的压强和温度更高，D错。故选A。4.一台效率为40%的柴油机，当输出3.44107J有用功时，消耗的柴油质量是多少(柴油的热值是4.3107J/kg)()A.0.8 kgB.2 kgC.0.32 kgD.2.8 kg【解析】选B。一台效率为40%的柴油机，当输出3.44107J有用功时，需要燃烧柴油产生的热量为=8.6107J；根据公式Q=mq得，消耗的柴油质量为m=2 kg。故选B。5.(2013包头中考)用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是()A.水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同D.软木塞的机械能守恒【解析】选B。软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减小，软木塞的机械能增加，这一过程与热机的做功冲程能量转化相同。故选B。6.(2014嘉峪关四中期末)双燃料汽车以天然气和汽油作为燃料。以下说法正确的是()A.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B.以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%C.在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大D.汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小【解析】选C。本题考查热值和热机的相关知识，解本题时容易错在误认为热值越大，放出的热量越多，而忽视了燃料的质量相同这一个前提条件。燃料燃烧放出热量的多少与热值和质量有关，A选项错误；发动机的效率不可能达到100%，废气的排放要带走部分热量，克服摩擦等消耗部分能量，B选项错误；压缩冲程是机械能转化为内能，混合物的内能增大，温度升高，C选项正确；天然气燃烧时只生成二氧化碳和水，没有二氧化硫、氮氧化物等有毒气体，对空气的污染较小，D选项错误。7.如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电池板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是()A.叶片将光能转化为化学能B.电动机将机械能转化为电能C.太阳能电池板将太阳能转化为电能D.小花将动能转化为化学能【解析】选C。本题考查能量的转化。太阳能电池板将光能转化成电能，电动机将电能转化成动能，叶片和小花只是一种装饰。8.(2014开封十七中月考)有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是()A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B.能量守恒定律只适用于能量转化过程C.“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律D.根据能量守恒定律，自然界中的能量总和不变【解析】选D。本题考查能量的转化和守恒的相关知识。能量守恒定律适用于所有的能量转化和转移过程，在能量的转化和转移过程中，能量的总量保持不变。故选D。二、填空题(本大题共6小题，每空2分，共32分)9.被誉为“中国第一座农民城”的温州龙港用上了管道天然气。天然气与煤相比，从热学角度分析，它突出的优点是；从环保角度分析它突出的优点是。(天然气、煤的热值分别为1.14108J/kg、3107J/kg)【解析】天然气的热值为1.14108J/kg，煤的热值为3107J/kg，从热学角度分析，天然气的优点是热值高，燃烧相同质量放出的热量多。从环保角度讲，天然气燃烧主要生成物是水，对环境污染小。答案：热值高污染小10.(2014四川望子成龙学校期末)在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是冲程。如图所示汽油机正在进行的是冲程，已知汽油的热值为4.6107J/kg，则完全燃烧100 g汽油放出的热量为J。【解析】汽油机的工作过程包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，机械能转化为内能的冲程是压缩冲程；图中汽油机进气门和排气门都关闭，活塞正在向下运动，且火花塞点燃，所以是做功冲程；汽油完全燃烧放出的热量：Q=qm=4.6107J/kg0.1 kg=4.6106J。答案：压缩做功4.610611.(2014川师附中检测)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，立即向汽缸内喷水，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，水蒸气温度(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。【解析】本题考查内燃机的冲程。向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成水蒸气，内能增加温度升高，体积膨胀推动活塞做功，水蒸气的内能转化为机械能，内能减小，温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率；第六冲程是这个循环的最后一个冲程，是排气冲程。答案：降低减小效率排气12.(2014开封十七中月考)冰块沿地面滑动，往往会逐渐融化，在这一过程中是能转化为能，但能量的总量。【解析】本题考查能量的转化和守恒。冰块沿地面滑动，往往会逐渐融化，在这一过程中机械能转化为内能，根据能量守恒定律知，能量的总量不变。答案：机械内不变13.(2013绵阳中考)在绵阳很多较偏远的农村还没有用上天然气，使用的是瓶装的液化气，每瓶中装入液化气的质量为20 kg，液化气的热值取4.2107J/kg，每瓶液化气全部燃烧放出的热量是J，若放出的热量有50%被利用，可把kg的水从20加热到100。c水=4.2103J/(kg)【解析】每瓶液化气完全燃烧释放热量：Q放=mq=20 kg4.2107J/kg=8.4108J，水吸收的热量：Q吸=50%Q放=50%8.4108J=4.2108J水的质量：m水=1.25103kg。答案：8.41081.2510314.如图所示，日月坛微排大厦(简称日月坛)是全球最大的太阳能办公大楼。实现了太阳能热水供应、采暖、制冷、光能发电等技术与建筑完美结合。利用光能发电，白天太阳能转化为电能，除供正常使用外，还将多余的能量储存在蓄电池内供夜晚使用。请完成下面的方框图，使其正确反映这个过程中能量发生转化的情况。【解析】将多余的能量储存在蓄电池内供夜晚使用，就是说白天给蓄电池充电，太阳能转化为电能，电能转化为化学能，晚上蓄电池供电照明，化学能转化为电能，电能转化为光能。答案：化学能电能三、简答题(6分)15.如图所示展示了一个极具想象力的设想：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动，叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作。(1)上面水池中流下来的水，能否被水泵全部抽送到上面水池中？说明理由。(2)这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”。【解析】本题要从能量的角度入手去分析解决：水从高处落下冲击叶轮，有一部分重力势能转化为叶轮的动能，还有一部分重力势能转化为落入水池中的水的动能。转化为叶轮的动能的那部分能量没有全部提供给水泵用来提升水，还有一部分用来打磨工件及转动部分摩擦做功。总之，明确在这个过程中存在着能量的流失是解此题的关键。答案：(1)不能。因为高处水池中水的重力势能，只有部分转化为叶轮的动能；而叶轮的动能部分用来打磨工件及转动，部分克服摩擦做功，不会全部提供给水泵用来提升水(或简答为“用于水泵提升水的能量只是从上面流下的水的动能的一部分”)。(2)不能。根据能量守恒定律，装置对外做功，其本身具有的能量必定减少，水泵不能把上面水池中流下来的水全部抽送回去，上面水池中的水会越来越少，“永动机”最终会停止转动。四、实验探究题(10分)16.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 min记录一次杯中水的温度(见表)。加热的时间/min0123456甲杯水温/25272932343638乙杯水温/25262728293031(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性，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了数据，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？ 。【解析】本题考查探究燃料的热值实验。(1)组装器材，根据油灯的高度先调整固定B的位置，再调整固定A的位置。(2)根据控制变量法的思想，应控制水的质量和水的初温相同。(3)由数据分析，甲杯中水的温度升高得快，说明煤油放出的热量多，故热值较大的是煤油。(4)燃料在燃烧时要损失一部分能量，且燃料不能完全燃烧，无法测出燃料放出的热量，故无法计算出热值。答案：(1)BA(2)质量水的初温(3)煤油(4)不可靠煤油和菜籽油不可能完全燃烧，且有热量损失(烧杯、石棉网、铁圈等要吸热，水、烧杯等向周围环境散热)，无法准确计算燃料的热值五、计算题(本大题共2小题，共20分)17.(8分)一辆汽车沿着长为8 km的平直公路匀速行驶，汽车发动机牵引力为3 000 N，共消耗汽油1 L。汽油的热值q=4.6107J/kg，汽油=0.7103kg/m3。求：(1)发动机做的有用功是多少？(2)汽车发动机的效率是多大？【解析】(1)s=8 km=8 000 m汽车发动机所做的有用功为W有用=Fs=3 000 N8 000 m=2.4107J(2)汽油的体积为V=1 L=110-3m31 L汽油的质量为m=汽油V=0.7103kg/m3110-3m3=0.7 kg1 L汽油燃烧产生的热量为Q放=mq=0.7 kg4.6107J/kg=3.22107J所以发动机的效率为=75%答案：(1)2.4107J(2)75%18.(12分)(2013苏州中考)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2106J的太阳能，在5 h的有效照射时间内，将热水器中质量为100 kg、初温为20的水温度升高到40。求：(1)热水器中的水吸收的热量Q；水的比热容c=4.2103J/(kg)(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；(3)热水器的