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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 专题攻克 考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图所示,是我国载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景,下列描述正确的是()A燃气做功使火箭上升,燃气的内能增
2、大B火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓C火箭点火升空过程中是由内能转化为机械能D火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象2、热学知识在日常生活中有广泛的应用,下列说法正确的是()A秋季的田野里瓜果飘香,说明分子间有引力B完全燃烧1kg的煤和1kg的干木柴放出的热量不同C热机通过压缩冲程将内能转化为机械能D暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高3、如图所示,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,四冲程汽油机的能量转化情况与这一过程相似的冲程是()A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程4、关于热机效率,下列说法中正确的是()A热机效率越高,即热机做的有用功越多B热机单位时间内耗费的燃料少,
3、效率一定高C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D通过技术改进,热机效率可达100%5、如图为汽油机的做功和压缩冲程,下列说法正确的是()A压缩冲程进气门打开B做功冲程气体内能增大C做功冲程活塞向下运动D压缩冲程气体分子热运动减慢6、2021年10月16日凌晨,中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载入飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空,发射取得圆满成功,下列说法正确的是()A火箭使用液氢做燃料,主要是利用了液氢的密度小B燃料燃烧充分,可以提高热机效率C燃料完全燃烧放出的热量可以全部用来做功D若太空中的温度很低,“羲和号”卫星的内能可能为零7、如图,甲、乙
4、、丙三图的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内液体的初温与质量也相同,不考虑热量损失,下列说法不正确的是()A对比甲、乙两图,如果燃料2的热值较高,燃尽后图乙液体内能较大B对比乙、丙两图里液体最终升高的温度,可以比较两种液体的比热容C对比乙、丙两图,即便液体b最终升温较高,也不能说明燃料1的热值大D对比甲、丙两图,如果液体b比液体a的比热容大,那么要升高相同温度,图甲装置需要加热时间较短8、航天工业的火箭常用液态氢作为燃料,这是因为液态氢具有较大的()A热值B密度C热量D比热容9、2021年10月16日,中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空,
5、发射取得圆满成功,下列说法正确的是( )A火箭点火加速升空时,将机械能转化为内能B火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大C燃料的质量越大,热值越大D火箭发动机的效率可以达到100%10、2020年11月24日,我国搭载“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭成功发射升空,液氢是长征五号运载火箭的主要燃料之一,其热值q氢=1.4108J/kg,下列说法正确的是()A用液氢作为燃料,是因为其热值大B火箭升空过程中,液氢的热值不断减小C燃烧5g液氢产生7108J的热量D液氢燃烧过程是内能向机械能转化第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、日常生活中常用水来作冷却剂是因为水的
6、_大;某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是,现完全燃烧了4.2kg的焦炭,放出的热量_,这些热量能将100kg的水从加热到,该学校烧水锅炉的效率为_。已知2、为了减少大气污染,可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤,完全燃烧200g秸秆煤可放出热量是_。若这些热量只有50%被水吸收,可使质量为10kg、初温20的水温度升高_。燃烧一半后,秸秆煤的热值_(选填“变大”、“变小”或“不变”)已知c水4.2103J/(kg),q秸秆煤2.1107J/kg。3、最早的热机是_,经过英国工程师_改进,完善,在18世纪得到广泛使用。4、有200g酒精,其中的一半完全燃烧,放出的热量是3106J,
7、则酒精的热值为_J/kg,余下一半酒精的热值是_J/kg;若完全燃烧1.4kg酒精放出的热量全部被水吸收,可使质量为250kg、初温为70的水温度升高_oC。c水4.2103J/(kgoC),气压为一标准大气压。5、在燃料燃烧的过程中,燃料的_能转化为_能。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、一台柴油机的效率为25%,用这台柴油机工作时,完全燃烧2kg的柴油。(1)柴油机完全燃烧放出的热量?(柴油的热值为3.3107 J/kg)(2)这台柴油机可做多少有用功?2、某厂家的电饭锅铭牌上标有“220V800W”字样。(1)在电饭锅内倒入质量为1kg、温度为20的水,若把这些水在一个标
8、准大气压下加热到沸腾,水需要吸收多少热量?(c水4.2103J/(kg)(2)为了加热这些水,电饭锅正常工作了560s,它产生了多少热量?(3)此电饭锅的热效率是多少?3、如图所示,是一款无人驾驶汽车原型图,汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况,使用北斗卫星导航系统进行定位和导航,该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时,消耗汽油2kg,汽油机的效率为30%,在这段行驶过程中,(已知:汽油的热值为4.5107J/kg,c水4.2103J/(kgoC)。求(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少J?(2)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
9、量的42%,若这些废气带走的能量全部被质量200kg的水吸收,水升高的温度是多少?(水未沸腾)(3)如果汽油机的效率提高到40%,其他条件都不变,那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少?4、可燃冰是一种新型能源,它分解后可以释放出天然气,我国开采可燃冰的技术处于世界领先地位。用燃气热水器烧水时,把 40kg 的水从25加热到 45,共燃烧了 0.12m3 的天然气。经测定,若某次开采到的可燃冰的热值是同体积天然气的 120 倍。求:(1)水吸收了多少热量?c 水=4.210 3J/(kg)(2)燃气热水器烧水时的效率是多少?(q 天然气=3.510 7J/m3)(3)若换用该可燃冰作燃料,加热相同
10、情况的水要燃烧多少立方米的可燃冰?5、小刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。铁锅内装有4kg水,把水从18 oC加热至98,已知水的比热容为4.2103J/(kgoC)。如果他们用的木炭热值为3.36107J/kg,它燃烧放出的热量有20%被水吸收。求:(1)在这个过程中水吸收了多少热量;(2)在这个过程中需要用掉多少千克木炭。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A燃气对外做功,温度降低,内能减小,故A错误;B燃气温度高,周围低温的空气吸热,内能增大,温度升高,温度越高分子运动越剧烈,故B错误;C火箭升空消耗燃料产生高温高压的气体,推动火箭向上加速运动,内能转化为机械能,故C正确;D白气是小水
11、滴,是由水池里的水先吸热汽化再上升后遇冷液化形成的,故D错误。故选C。2、B【详解】A秋季的田野里瓜果飘香,是瓜果的芳香分子无规则运动的结果,故A错误;B由于不同燃料的热值不同,所以,完全燃烧1kg的干木材和煤,放出的热量不同,故B正确; C在热机(内燃机)的压缩冲程中,将机械能转化为内能,故C错误;D暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大,质量相同的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸热多,故D错误。故选B。3、C【详解】由图可知,试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时,水蒸气膨胀会对塞子做功,将塞子推出,水蒸气的内能会转化为塞子的机械能;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中也
12、是燃气的内能转化为活塞的机械能。故ABD错误,不符合题意;C正确,符合题意。故选C。4、C【详解】A热机的效率可知,热机的效率由两个因素决定,即消耗相同的燃料,热机效率越高的,热机做的有用功多,故A错误;B热机单位时间内耗费的燃料少,如果做的有用功也非常少,那么热机效率也不一定高,故B错误;C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,故C正确;D由于燃料燃烧释放的热量不能全部转化为机器的有用功,总有能量损耗,所以热机效率总小于100%,故D错误。故选C。5、C【详解】A在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,故A错误;BC做功冲程,高温高压气体对活塞做功,推动活塞向下运动,将
13、内能将机械能,所以气缸内的气体内能减小,故B错误,C正确;D压缩冲程,活塞向上运动,压缩气缸内的气体,将机械能转化为气体的内能,则气体的内能增大,温度升高,分子的热运动加快,故D错误。故选C。6、B【详解】A火箭使用液氢做燃料,主要是利用了液氢的热值大,故A错误;B做同样的有用功,燃料燃烧充分,使用的燃料的质量减小,有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比值变大,热机效率增大,故B正确;C因为有热量的散失和机械内部的摩擦等,燃料完全燃烧放出的热量不可能全部用来做功,故C错误;D一切物体都有内能,若太空中的温度很低,“羲和号”卫星的内能也不会为零,故D错误。故选B。7、B【详解】A对比甲、乙两图,液体
14、的初温与质量相同,且燃料的质量相同,若燃料2的热值较高,最终燃料2放出的热量多,则乙图液体吸收的热量多,液体的末温更高,所以图乙液体内能更大,故A正确,不符合题意;B比较两种液体的比热容大小,要控制热源(加热器)相同,即燃料应相同,而乙、丙两图中燃料不同,放出的热量不相等,不能比较比热容大小,故B错误,符合题意;C对比乙、丙两图,燃料不同、液体的种类不同(比热容不同),不能判断液体a、b吸收热量的多少,则不能判断燃料1、2放出热量的多少,所以不能判断热值大小,故C正确,不符合题意;D对比甲、丙两图,燃料相同,相同时间内放出的热量相同;若液体b比热容比液体a大,则液体b升温慢、液体a升温快,那么
15、要升高相同温度,甲图装置需要时间较短,故D正确,不符合题意。故选B。8、A【详解】航天工业的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢可以释放出更多的热量。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。9、B【详解】A火箭点火加速升空时,燃料燃烧产生大量高温高压的气体,推动火箭向上运动,是内能转化为机械能,故A错误;B氢在常见燃料中热值较大,等质量的氢完全燃烧所放出的热比其它燃料要多得多,所以火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大,故B正确;C燃料的热值只与燃料的种类有关,与质量、是否完全燃烧等无关,故C错误;D火箭发动机属于内燃机,使用过
16、程中一定存在燃料无法完全燃烧、废气带走一部分热量等能量损失,效率不可能达到100%。故D错误。故选B。10、A【详解】A用液氢作为燃料,是因为液氢的热值较大,与其它燃料相比,燃烧相同质量的液氢放出的热量更多,故A正确;B燃料的热值是燃料本身的一种属性,与燃料的质量无关,故可知火箭升空过程中,液氢的热值不变,故B错误;C由题意可知,燃烧5g液氢产生的热量为Q=mq=0.005kg1.4108J/kg=7105J故C错误;D液氢燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能,故D错误。故选A。二、填空题1、比热容25%【解析】【详解】1日常生活中常用水来作冷却剂,是因为水的比热容较大,质量相同的水和其它物质相
17、比,升高相同的温度时,水吸收的热量多,冷却效果最好。24.2kg焦炭完全燃烧放出的热量为3锅炉内的水吸收的热量为该锅炉的效率为2、4.2106J50不变【解析】【详解】1秸秆煤的质量m200g0.2kg秸秆煤完全燃烧释放的热量Q放m秸秆煤q秸秆煤0.2kg2.1107J/kg4.2106J2由题意可知,水吸收的热量为Q吸Q放50%4.2106J2.1106J由Q吸cmt可得,水升高的温度3热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,秸秆煤的质量改变,热值不变。3、蒸汽机瓦特【解析】【详解】121695年,法国人巴本第一个发明蒸汽机,但操作不便,不安全。英国工程师瓦特改进了蒸汽机性能,在18世纪得
18、到广泛使用,使人类进入了工业化时代。4、3107310730【解析】【详解】1200g酒精,其中的一半完全燃烧,放出的热量是3106J,则酒精的热值为2热值的大小只与燃料的种类有关,与质量无关,所以余下一半酒精的热值仍为3107J/kg。31.4kg酒精完全燃烧放出的热量Q放mq1.4kg3.0107J/kg4.2107J水吸收的热量Q吸Q放4.2107J根据,水升高的温度因为一个标准大气压下水的沸点为100,70的水升高30时已经达到沸点,且沸腾是吸热过程,温度不再升高,所以水的温度只能升高30。5、化学内【解析】【详解】12燃料的燃烧是一种化学变化,燃料通过燃烧将化学能转化为内能。三、计算
19、题1、(1) 6.6107 J;(2) 1.65107 J【详解】解:(1)由题意可知,完全燃烧2kg的柴油柴油放出的热量为(2)由题意可知,该柴油机的效率为25%,故做的有用功为答:(1)柴油机完全燃烧放出的热量为6.6107J;(2)这台柴油机可做有用功为1.65107J。2、(1)3.36105J;(2)4.48105J;(3)75%【详解】(1)在一个标准大气压下是100,水吸收的热量(2)由可得,电饭锅工作560s产生的热量(3)此电饭锅的热效率答:(1)水需要吸收3.36105J热量。(2)为了加热这些水,电饭锅正常工作了560s,它产生了4.48105J热量。(3)此电饭锅的热效
20、率是75%。3、(1)9107J;(2)45oC;(3)1.5kg【详解】解:(1)汽油完全燃烧放出的热量(2)由题知,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%,且这些能量全部被水吸收,则水吸收的热量由得水升高的温度(3)由题意可知,两种情况下汽车所做的有用功W相同,由可得即所以效率提高后消耗汽油的质量答:(1)汽油完全燃烧放出的热量为9107J;(2)水升高的温度为45;(3)如果汽油机的效率提高到40%,其他条件都不变,那么汽车在这段路程消耗的汽油为1.5kg。4、(1)3.36106J;(2)80%;(3)110-3m3【详解】解:(1)水吸收的热量Q吸=c水m水(t2
21、-t1)=4.2103J/(kg)40kg(45-25)=3.36106J(2)燃烧0.12m3天然气放出的热量Q放=V天然气q天然气=0.12m33.5107J/m3=4.2106J燃气热水器烧水时的效率(3)需要燃烧可燃冰的体积答:(1)水吸收了3.36106J热量;(2)燃气热水器烧水时的效率是80%;(3)若换用该可燃冰作燃料,加热相同情况的水要燃烧110-3m3的可燃冰。5、(1)1.344106J;(2)0.2kg【详解】解:(1)在这个过程中水吸收的热量Q吸=cm水(t-t0)=4.2103J/(kg)4kg(98-18)=1.344106J(2)由可知,木炭需要放出的热量由Q放=mq可知,需要木炭的质量答:(1)在这个过程中水吸收的热量为1.344106J;(2)在这个过程中需要用掉了0.2kg的木炭。