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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 定向练习 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、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
2、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”卫星的内能可能为零2、质量为5kg的汽油用去了二分之一，剩下的汽油（ ）A比热容变为原来的二分之一，热值不变B热值变为原来的二分之一，比热容不变C比热容、热值变为原来的二分之一D比热容、热值均保持不变3、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，以下说法正确的是（）A它是柴油机的压缩冲程，将机械能转化成内能B它是汽油机的做功冲程，将内能转化成机械能C它是柴油机的做功冲程，将内能转化成机械能D它是汽油机的压
3、缩冲程，将机械能转化成内能4、下列措施不能提高热机效率的是（）A将热机全部换为电动机B尽量减少热机内部各部件间的摩擦C让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全D在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损夫5、以下情景中，关于能量转化的说法正确的是（）A钻木取火的过程中，内能转化为机械能B电动机在通电转动过程中，机械能转化为内能C发电机工作过程中，电能转化为机械能D汽油机工作过程中，化学能最终转化为机械能6、关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（）A汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同B在压缩冲程末，汽油机比柴油机温度更高，压强更大C燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小D压缩冲
4、程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能7、下列有关内燃机和热机效率的说法错误的是（）A使用热值大的燃料就可以提高热机效率B即使合理利用能源，也无法使内燃机的效率达到 100%C汽油机定期更换润滑油有助于提高热机效率D如图所示装置的能量转化过程与柴油机工作时做功冲程的能量转化过程相同8、热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是（）A在四冲程汽油机工作的过程中，吸气、做功、排气这三个冲程是依靠飞轮惯性来完成的B汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源，目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率
5、达到了100%C使用热值大的燃料可提高热机效率D汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火方式不同9、下列有关能量的转化和守恒的说法正确的是（）A洗衣机工作时是将动能转化为电能B水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是机械能转化为内能C能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少D能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一10、下列对生产生活中的现象所包含的物理知识说法正确的是（）A雪花飞舞的美丽景象说明分子在不停地做无规则运动B冰熔化成水时，温度不变，但内能增大，比热容变大C用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明分子间有空隙D火箭用液态氢做燃料是因为氢含有的热量较多的缘故第卷（非选择题 70分）二、填
6、空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600转/分，则此时这台汽油机活塞1s对外做功_次。完全燃烧2kg汽油放出的热量是_J（）。2、如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_冲程；为了降低汽油机内汽缸的温度，汽缸外有一个水箱将汽缸包围住，这是通过_的方式减少汽缸的内能。3、如图断示，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，在软木塞被推出的过程中，是把_能转化为机械能，在这个能量转化的过程中_（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律，该过程中的能量转化和如图中四冲程汽油机工作中的_冲程相一致（选填“甲“或“乙“）。4、把两块表面很平
7、且干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它拉开，这一现象说明_；给自行车打气时，打气筒会发热，这是通过_的方法使打气筒的内能增加；完全燃烧_kg酒精能产生1.5107J的热量。（酒精的热值是3.0107J/kg）5、如图所示，此时是汽油机的 _冲程。汽油机的汽油使用一半后，剩下的一半汽油的比热容将 _（选填“变大”“不变”或“变小”）三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、某家庭用燃气热水器将质量为10kg，温度为10oC的自来水加热到50oC消耗的天然气体积为0.1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2103J/（kgoC），天然气的热值为3.21
8、07J/m3。求：（1）天然气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）该热水器工作时的效率。2、某学校为学生供应开水，用锅炉将340kg的水从60加热到100，燃烧了4.2kg的无烟煤。已知水的比热容是4.2103J/(kg)，无烟煤的热值是3.4107J/kg。试求：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量是多少？（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多少？3、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。某台太阳能热水器将热水器中质量为100kg、初温为20的水加热到40时，需接收2.1107J的太阳能。求：（1）热水器中的水吸收的热量；水的比热容c=4.2103
9、J/（kg）（2）热水器的效率；（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少立方米煤气？（煤气的热值q=4.2107J/m3，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）4、在冬天的时候一家人聚在一起吃上一顿美美的火锅不是一种很让人舒心的事情吗？爱吃火锅的细心食客不难发现，现在市里一些火锅店、饭店、酒店等都选用了一种配备丁烷气罐的一种新型便携式的燃气炉。丁烷气罐外形小巧，火力也很大，最重要的是方便干净，适用于短时间内吃火锅的顾客，也适用于野外郊游野炊用。如图所示为亨味达牌便携式丁烷气炉。q丁烷=5.0107J/kg，c合金=0.8103J/(kg)其参数如表耗气量发热量热效率产品净重产品毛重说明19
10、2g/h2.9kW65%1.5kg2.0kg250g猛火力燃烧80min某火锅店使用此燃气炉给顾客煮羊肉，盛肉的锅为1kg的合金锅，其内装有20、2kg的温水。计算结果保留小数点后两位（1）完全燃烧0.2kg的丁烷气体可释放出多少J的热量？（2）要使锅内的水烧开（当地为1标准大气压），水和锅一共需要吸收多少J的热量？（3）若燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧多少h？5、小玲将质量为0.1kg的某物质从20加热到50，它吸收的热量是1.26104J，求：（1）该物质的比热容；（2）若该物质吸收的热量全部由酒精燃烧提供，则需要多少质量的酒精？（假设酒精完全燃烧，并不计热量损失
11、。酒精的热值为3107J/kg）-参考答案-一、单选题1、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。2、D【详解】比热容、热值是物质本身的一种性质，比热容与物质的的种类和状态有关，热值与燃料的种类有关，比热容、热值与物体的质量无关，故汽油用去了二分之一，剩下的汽油不同物质比
12、热容、热值都不变，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3、B【详解】AC由图可知，汽缸顶部有个火花塞，火花塞点火，是汽油机，故AC错误；BD图中的进、排气门都关闭，活塞向下运动，因此这是做功冲程，将内能转化为机械能，故B正确，D错误。故选B。4、A【详解】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高，因此减少热机内部各部件间的摩擦、使燃料充分燃烧和减少能量的损失都可以提高燃料的利用率，提高热机效率，将热机全部换为电动机不能提高热机效率。故选A。5、D【详解】A钻木取火的过程中，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误；B电动机在通电转动过程中，消耗电能，
13、主要获得机械能，故B错误；C发电机工作过程中，将机械能转化为电能，故C错误；D汽油机工作过程中，燃料的化学能先通过燃料燃烧转化为内能，再通过对外做功将内能转化为机械能，故D正确。故选D。6、D【详解】A柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误；B汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是通过压燃式点火的，所以柴油机比汽油机温度更高，压强更大，故B错误；C燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值保持不变，故C错误；D压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，气体的内能变大，故D正确。故选D。7、A【详解】A热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热
14、量的比值，比值越大，效率越高，与热值大小等因素无关，故A错误，符合题意；B内燃机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而做额外功，因此即使合理利用能源，也无法使内燃机的效率达到100%，故B正确，不符合题意；C汽油机定期更换润滑油可以减少机件间的摩擦，从而减少因克服摩擦而产生的额外功，便可提高热机效率，故C正确，不符合题意；D由图所示，该装置的能量转化过程是由内能转化为机械能，而柴油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，因此二者能量转化过程相同，故D正确，不符合题意。故选A。8、D【详解】A在四冲程汽油机工作的过程中，做功冲程将内能转化为机械能，产生动力，吸气、压缩和排气这三个冲程是依靠飞轮惯性
15、来完成的，故A错误；B热机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而产生额外功，因此热机效率不能达到100%，故B错误；C热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高，与热值等其他因素无关，故C错误；D汽油机和柴油机均属于内燃机，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，因此二者工作时点火方式不同，故D正确。故选D。9、D【详解】A洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误；B水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是内能转化为机械能，故B错误；C根据能量守恒定律，能量无论是转化还是转移，能量总和不会改变，故C错误；D能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一
16、，一切能量的转移和转化都遵循这一规律，故D正确。故选D。10、B【详解】A雪花是宏观物体，雪花飞舞是机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；B冰是晶体，冰熔化成水，需要吸收热量，内能增加，但温度不变；冰的比热容是2100J/(kgC)，水的比热容是4200J/(kgC)，因此比热容变大，故B正确；C用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力可以改变物体的形状，故C错误；D由Q放=qm可知，相同质量的氢和其他燃料相比，氢的热值较大，完全燃烧放出的热量较多，火箭用液态氢做燃料是因为氢的热值大，热量是过程量，不能用含有来描述，故D错误。故选B。二、填空题1、30【解析】【详解】1飞轮转速为3
17、600转/分，则1s内飞轮转动60转；汽油机工作时每四个冲程飞轮转2转，做功1次，因此这台汽油机活塞1s对外做功30次。2完全燃烧2kg汽油放出的热量是2、压缩热传递【解析】【详解】1由图示可知，两气门都关闭，活塞向上运动，该冲程是压缩冲程。2为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水箱，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量使得汽缸温度降低。这是通过热传递的方式改变内能的。3、内遵循乙【解析】【详解】12水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，在软木塞被推出的过程中，是把内能转化为机械能。在这个能量转化的过程中遵循能量守恒定律，因为能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律
18、之一，所有能量转化都遵循这个定律。3由图示知，甲乙两冲程的进气门及排气门都关闭，甲的活塞向上运动，是压缩冲程，乙的活塞向下运动，是做功冲程。由于内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，所以该过程中的能量转化和如图中四冲程汽油机工作中的乙冲程相一致。4、分子间存在引力做功0.5【解析】【详解】1把两块表面很平且干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它拉开，这一现象说明分子之间存在引力。2给自行车打气时，打气筒压缩空气做功以及和筒壁摩擦生热,打气筒会发热，这是通过做功的方法使打气筒的内能增加。3由可得5、做功不变【解析】【详解】1由图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞下行，且火花
19、塞点燃，因此为做功冲程。2比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量等因素无关，所以剩下的一半汽油的比热容将不变。三、计算题1、（1）3.2106J；（2）1.68106J；（3）52.5%【详解】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量为（2）水吸收的热量为（3）该热水器工作时的效率为答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2106J。（2）水吸收的热量为1.68106J。（3）该热水器工作时的效率为52.5%。2、（1）5.712107J；（2）1.428108J；（3）40%【详解】解：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量Q吸cm(tt0)4.2103J/(kg)340kg(10
20、060)5.712107J（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量Q放m煤q4.2kg3.4107J/kg1.428108J（3）此锅炉的效率答：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量是5.712107J；（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是1.428108J；（3）此锅炉的效率是40%。3、（1）8.4106J；（2）40%；（3）0.2m3【详解】解：（1）由题意可知，热水器中水吸收的热量为（2）由题意及（1）中可知，热水器的效率为（3）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量为Q放=Q吸=8.4106J由Q放=Vq可得，完全燃烧煤气的体积为答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4106J；
21、（2）热水器的效率为40%；（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧0.2m3的煤气。4、（1） 1.0107 J； （2） 7.36105 J；（3） 0.12h【详解】解：（1）完全燃烧0.2kg的丁烷气体放出的热量（2）在一个标准大气压下，水的沸点是，所以将2kg、的水烧开，水的末温是，2kg、的水烧开需要吸收的热量合金锅吸收的热量水和锅一共吸收的热量Q总=Q水吸+Q锅吸=6.72105J+6.4104J=7.36105J（3）燃气燃烧放出的热量完全燃烧燃气的质量由250g猛火力燃烧可知，猛火力燃烧燃气250g的时间是，所以猛火力燃烧燃气的速度是燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧的时间答：（1）完全燃烧的丁烷气体放出的热量是。（2）水和锅一共吸收的热量是。（3）燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧的时间为。5、（1）4.2103J/(kg)；（2）4.210-4kg【详解】解：（1）该物质的比热容（2）不计热量损失，酒精完全燃烧释放的热量Q吸Q放由Qmq得，所需要酒精的质量答：（1）该物质的比热容为4.2103J/(kg)；（2）若该物质吸收的热量全部由酒精燃烧提供，则需要4.210-4kg的酒精。