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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 同步训练 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、如图所示是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法正确的是（）A由于能量守恒，热机的效率可以达到100%B排放的废
2、气不会造成环境的污染C该汽油机的热机效率为70%D废气的排放所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段2、下列有关热现象的说法中，正确的是（）A做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同B燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多C用燃气灶烧开同一壶水时，夏天与冬天的效率是相等的D蒸汽机、汽油机和喷气发动机的热机效率分别是1、2和3，则有1233、下列关于热机说法正确的是（ ）A热机是利用热量做功的机械B吊车上使用的滑轮组是一种热机C热机是将内能转化为机械能的机械D随着技术的进步，热机的效率能达到100%4、如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A压缩
3、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5、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6、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7、下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（ ）ABCD8、单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下面哪个说法是正确的（）A完成一个工作循环，曲轴转动一周B吸气冲程汽缸吸进的物质，在汽油机中是汽油，柴油机中的是柴油C做功冲程中的点火
4、方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式D压缩冲程中，汽油机对燃气产生的压强最大，燃气升高的温度也比柴油机更大9、如图所示是家居装修的一种空气锤，它是利用压缩空气使活塞迅速推出，产生巨大压力，能将铁钉打入木板，甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用，说法错误的是（）A压缩空气对外做功时，自身的内能会减小B空气被压缩时，密度增大，压强增大C木板可以被铁钉打入，说明力可以改变物体的形状D反复捶打，铁钉会发热，这与内燃机的做功冲程能量转化相同10、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
5、改进与创新，以减少能量的损夫第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、在燃料燃烧的过程中，燃料的_能转化为_能。2、我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的_大，完全燃烧20g液态氢释放的热量_J。（q氢1.4108J/kg）3、除了燃料使用柴油以外，柴油机与汽油机的不同之处还在于：柴油机在结构上它有_（选填“火花塞”或“喷油嘴”），采用的是_式点火方式，在吸气冲程中，_（选填“空气”或“汽油和空气”）通过进气阀进入气缸等。火箭喷气发动机除了带有燃料之外，还带有助燃剂如_（选
6、填“液态氧”或“酒精”），因此它可以在地球大气层外工作。4、如图所示，2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星。运载火箭的发动机属于热机的一种，燃料燃烧后通过_（选填“做功”或“热传递”），把内能转化为_能。5、我国航空航天科技，达世界领先水平，其中自行研制的长征系列运载火箭，发射成功率达到95.17%，高出美国火箭发射成功率4个百分点。部分长征系列运载火箭所用燃料为液态的氢，是因为氢的_大。常温下氢是气态的，科技人员是采用_的方法使其液化后装入火箭的。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、太阳能热水器是将太阳能转化为内能
7、，被水吸收，温度升高，供人使用，有着对环境无污染、清洁、且取之不尽用之不竭等优点倍受社会关注，某品牌太阳能热水器平均每天可使100kg的水从15升高到65，求：（1）水吸收的热量是多少？（2）若每天水吸收的这些热量由液化石油气来供给，液化石油气完全燃烧放热的70%被水吸收，则每天需要液化石油气多少kg？2、一台大型推土机的推力约为3104 N，匀速推土总行程达10 km，消耗柴油约30.3 kg；（1）求推土机做的功；（2）消耗柴油放出的热量是多少？（2）求推土机柴油机的热机效率（q煤油4.3107 J/kg）3、2020年1月27日。为抗击新型冠状病毒肺炎疫情，安徽医科大学各附属医院紧急派出
8、22名医护人员，他们与其他省属医院的白衣战士一起，组成安徽省第一批支援武汉的医疗队伍，出征武汉。假设客车（包括车上的人和物资）总质量为5103kg，在某段平直的高速公路上，客车以90km/h的速度匀速行驶了200km，平均每百公里油耗为20L，所受的平均阻力是客车总重的0.04倍，汽油的热值是4.6107J/kg（假设汽油完全燃烧，汽油的密度为0.75103kg/m3，g取10N/kg）。求：（1）客车行驶200km，牵引力做了多少功？（2）客车发动机的效率是多少？（百分比后保留一位小数）（3）如果将效率提高百分之一，则同样消耗20L汽油可以比原来多行驶多少km？4、用炉子烧水时，将10kg的
9、水从20加热到100，燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2103J/（kg），焦炭的热值是3.0107J/kg。试求：（1）水吸收的热量是多少？（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？（3）炉子烧水的效率是多少？5、国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学已知他家天然气烧水的热效率为35%。若他将2kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20，在一个标准大气压下，把水刚加热到100时已知水的比热容，天然气热值约为，请你帮他计算：（1）将这些水烧开，需吸收多少热量；（2）他家天然气灶燃烧的天然气的体积。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外
10、功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率较低，不能达到100%，故A错误；B汽车排放的废气是空气污染的主要原因之一，故B错误；C该汽油机的热机效率为100%33%30%7%30%故C错误；D用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。由图示知，废气带走了大部分的能量，所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段，故D正确。故选D。2、D【详解】A做功和热传递都可以改变物体的内能，功和热量虽然是不同的物理量，但单位相同，都是焦耳，故A错误；B燃料的热值越大，质量未知，完全燃烧放出的热量不一定越多，故B错误；C烧开同一壶水需要吸收的热量是相同的，夏
11、天环境温度较高，向外散失的热量就会少一些，这样需要燃烧燃气放出的热量就会少一些，根据可知，夏天的效率会高一些，故C错误；D汽油机和喷气式发动机都是内燃机，由热机的特点可知，汽油机的效率低于喷气式发动机的效率，由于蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，则有123故D正确。故选D。3、C【详解】AC热机是将内能转化为机械能的机械，故A错误，C正确；B滑轮组是一种为了省力而使用的简单机械，并不需要使用内能，所以滑轮组不是热机，故B错误；D使用任何机械都不可避免的产生额外功，所以使用任何机械的效率都不能达到100%，故D错误。故选C。4、C【详解】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打
12、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ABD不符合题意，C符合题意。故选C。5、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。6、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。7、B【详解】A进气门开启，活塞
13、下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程。故A不符合题意；B两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能。故B符合题意；C两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能。故C不符合题意；D排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程。故D不符合题意。故选B。8、C【详解】A在汽油机和柴油机的一个工作循环中，完成四个冲程，曲轴、飞轮转两圈，活塞来回往复运动2次，对外做功1次，故A错误；B在吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸入的只有空气，故B错误；C做功冲程中点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，故C正确；D柴油机压缩冲程末的温度
14、远远高于汽油机压缩冲程末的温度，因此柴油机的压缩程度要比汽油机的压缩程度大，故D错误。故选C。9、D【详解】A压缩空气对外做功时，内能转化为机械能，自身的内能会减小，故A正确，不符合题意；B根据可知，一定质量的空气被压缩时，体积减小，密度增大，压强增大，故B正确，不符合题意；C铁钉被打入木板，木板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意；D反复敲打铁钉会发热，是将机械能转化为内能的过程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误，符合题意。故选D。10、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
15、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。二、填空题1、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。2、热值2.8106【解析】【详解】1火箭采用液态氢作为燃料，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。2完全燃烧释放出的热量Q放=mq=0.02kg1.4108J/kg=2.8106J3、喷油嘴压燃空气液态氧【解析】【详解】123汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是喷油嘴；汽油机采用点燃式点火，柴油
16、机采用压燃式点火；汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入气缸的是空气。4运载火箭自身携带的助燃剂是液态氧，燃料可以在大气层外燃烧，产生高温高压气体，推动火箭做功。4、做功机械【解析】【详解】12火箭利用燃料燃烧，燃料的化学能先转化为内能，然后通过做功的方式把内能转化为火箭的机械能。5、热值压缩体积【解析】【详解】1因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，氢放出的热量多，可以转化为更多的机械能，所以运载火箭用液态氢为燃料。2液化有两种途径，压缩体积和降低温度，氢、氧在常温下是气态，科技人员是在常温下采用压缩体积的方式使它们液化后装入火箭的。三、计算题1、（1）；（2）0.3
17、75kg【详解】解：（1）根据题意，水吸收的热量为（2）根据题意液化石油气放出的热量为由热量计算公式可得平均每天需要液化石油气为答：（1）水吸收的热量是；（2）平均每天需要液化石油气0.375kg。2、（1）3108J；（2）1.3029109J；（3）23%【详解】解：（1）根据可知，推土机所做的功为（2）根据可知，消耗柴油放出的热量为（3）根据可知，推土机柴油机的热机效率为答：（1）推土机做的功为3108J；（2）消耗柴油放出的热量是1.3029109J；（3）推土机柴油机的热机效率为23%。3、（1）4108J；（2）29.0%；（3）3.45km【详解】解：（1）由题知客车所受的阻力为
18、f0.04G0.04mg0.045103kg10N/kg2000N由二力平衡的条件可知客车的牵引力为Ff2000N则客车牵引力做的功为WFs2000N200103m4108J（2）已知平均每百公里油耗为20L，则200km耗油的体积为V220L40L40dm3410-2m3耗油的质量为mV0.75103kg/m3410-2m330kg消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放qm4.6107J/kg30kg1.38109J则客车发动机的效率为（3）已知消耗的汽油体积V20L20dm3210-2m3消耗的汽油质量为mV0.75103kg/m3210-2m315kg消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放qm4
19、.6107J/kg15kg6.9108J将效率提高1%后，提高的有用功为WQ放6.9108J1%6.9106J由WFs可知比原来多行驶的距离为答：（1）客车行驶200km，牵引力做了4108J的功；（2）客车发动机的效率是29.0%；（3）如果将效率提高百分之一，则同样消耗20L汽油可以比原来多行驶3.45km。4、（1）3.36106J；（2）1.5107J；（3）22.4%【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）10kg（10020）3.36106J（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量Q放mq0.5kg3.0107J/kg1.5107J（3）炉子烧水的效率答：（1）水吸收的热量是3.36106J；（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5107J；（3）炉子烧水的效率是22.4%。5、（1）6.72105J；（2）0.048m3【详解】解：（1）将2kg的水从20加热到100需要吸收的热量（2）由可得，天然气完全燃烧放出的热量由可得，燃烧天然气的体积答：（1）将这些水烧开，需吸收6.72105J的热量；（2）他家天然气灶燃烧的天然气的体积为0.048m3。