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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 专题测试 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、如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是()A飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁B四冲程内燃机在一个工作循环中工作
2、过程依次是丁丙甲乙C丙图中气缸内气体温度会上升D飞轮转速3000r/min则该汽油机1s钟能做功25次2、汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图,其中表示做功冲程的是()ABCD3、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一4、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5、图是单缸内燃机工
3、作过程中气门与活塞位置关系图,在下列排列顺序中,符合四冲程内燃机工作循环顺序的是:()A甲、乙、丙、丁B乙、甲、丁、丙C乙、丁、甲、丙D丙、丁、乙、甲6、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7、生活中的热现象随处可见,下列说法不正确的是()A端午节米棕飘香,说明分子不停做热运动B夏天洒水降温,是利用水蒸发吸热C柴油机在压缩冲程完成后,利用火花塞产生电火花点燃燃料D海边昼夜温差小,是因为海水的比热容大8、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()
4、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9、下列说法正确的是()A温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多B物质的比热容与物体的质量、吸收的热量及温度变化有关C物体对外做功,其内能可能减少D热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多10、如图所示是内燃机工作中的一个冲程,下列描述正确的是()A压缩冲程,内能转化为机械能B压缩冲程,机械能转化为内能C做功冲程,机械能转化为内能D做功冲程,内能转化为机械能第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、某汽油机飞轮的转速是2400r/min,该汽油机
5、每10秒完成_个冲程,对外做功_次。2、汽车发动机常用水做冷却剂,主要是因为水的_大;火箭发射升空用液态氢做燃料,这是因为氢_大。3、阳光将太阳能传至地球上,水吸收太阳能,这是通过_(选填“传导”、“辐射”或“对流”)方式改变了物体的内能,用钻头在金属块上钻孔时,钻头和金属会发热,这是通过_方式改变了物体的内能。500g的汽油完全燃烧时,可以放出_J的热量(汽油的热值为4.6107J/kg)。4、汽车发动机工作时,会产生大量的热量,为让它正常工作,需要对它进行冷却,“水冷”是冷却方式之一,这是因为水的_较大,冷却效果好;航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的,这是因为液态氢具有较大的_。5、一单
6、缸四冲程汽油机,功率为60kW,飞轮的转速为60r/s,在一个工作循环中燃气做功为_J。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、某物理兴趣小组的同学,用煤炉给50kg、初温为的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为,煤的热值约为3107J/kg。求:(1)煤完全燃烧产生的热量;(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;(3)煤炉烧水时的热效率。2、天然气是一种清洁、高效能源,在1个标准大气压下,小宇用效率为40%的燃气灶给一锅初温为20的水加热至沸腾,完全燃烧了0.06m3的天然气。已知水的比热容为4.210
7、3J/( kg),天然气的热值为4.2107J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)这锅水的质量。3、某同学在实验室用酒精灯把0.1 kg的水从20 加热到100 .求:(1)水吸收的热量;(2)如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧多少千克酒精?水的比热容c水4.2103 J/(kg);酒精的热值q酒精3.0107 J/kg4、为保护环境,我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以150kW的恒定功率匀速行驶50min消耗了5kg的氢燃料。(q氢=1.4108J/kg)求:(1)完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量;(2)公交车行驶50min所做的功;(3)公
8、交车的热机效率。5、周末,小明帮妈妈做家务时利用天然气灶烧水,发现把质量为1kg的的水烧开(在1标准大气压下),燃气表显示消耗了的天然气。已知水的比热容,天然气的热值为,求:(1)水吸收的热量。(2)天然气完全燃烧放出的热量。(3)天然气灶的效率。-参考答案-一、单选题1、D【详解】AB甲图中两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;乙图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;丙图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;丁图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,所以正确的排序是乙、丁、甲、丙;内燃机的一个工作循环有四个冲程,只有在做功冲程中使机车获得动力,内能转化为机械能
9、,其它三个冲程均为辅助冲程,依靠惯性完成,即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁;故AB错误;C丙图是排气冲程,汽缸内的气体向外传递热量,内能减小,温度降低,故C错误;D四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该飞轮1s转50圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以1s飞轮转50圈,共25个工作循环,共100个冲程,共做功25次,故D正确。故选D。2、D【详解】A进气门开启,活塞下行,燃料和空气的混合物进入汽缸,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,故B不符合题意;C排气门开启,活塞上行,废气被排出汽缸,是排气冲程,故C不符
10、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符合题意。故选D。3、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一,一切能量的转移和转化都遵循这一规律,故D正确。故选D。4、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
11、机械能。故ABD错误,不符合题意;C正确,符合题意。故选C。5、C【详解】四冲程内燃机工作循环顺序的是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,对应图中的乙、丁、甲、丙,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。6、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。7、C【详解】A端午粽子飘香,说明粽子的香味分子在做永不停息的无规则运动,故A正确,不符合题意;B炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周
12、围环境的温度,故B正确,不符合题意;C柴油机压缩冲程结束时,喷油嘴喷出雾状柴油遇到高温的空气发生剧烈的燃烧,化学能转化为内能,故C错误,符合题意;D沿海地区和内陆地区相比,沿海地区水多,水的比热容大,在相同的吸放热条件下,水的温度变化小,冬暖夏凉,昼夜温差小,故D正确,不符合题意。故选C。8、B【详解】图中的冲程两气门关闭,活塞上行,对气缸内气体进行压缩,活塞的机械能转为气缸内气体的内能,内能增加,温度升高,该冲程为压缩冲程,在压缩冲程中,能量转化关系是机械能转化为内能,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。9、C【详解】A放出热量的多少与温度的变化量有关,与温度高低无关,故A错误;B比热容
13、是物体本身的一种特性,大小与吸收的热量、物体的质量及温度的变化等无关,与物质的种类有关,故B错误;C物体对外做功,则自身内能减少,温度降低,故C正确;D由Q放mq可知,质量未知,热值大的燃料完全燃烧放出的热量不一定多,故D错误。故选C。10、D【详解】如图所示,内燃机的进气门和排气门都关闭,活塞向下带动曲轴运动,气缸上方有电火花,是做功冲程,将内能转化为机械能,故ABC错误,D正确。故选D。二、填空题1、800200【解析】【详解】12某汽油机飞轮的转速是2400r/min,该汽油机每秒飞轮转的圈数为根据每一个工作循环,飞轮转2圈,四个冲程,对外做功一次,故该汽油每1s飞轮转40圈,完成80个
14、冲程,对外工作的次数为20次,故该汽油机10s完成800个冲程,对外做功的次数为200次。2、比热容热值【解析】【详解】1用水做冷却剂是因为水的比热容较大,在相同质量的情况下,升高相同的温度是,水能吸收更多的热量。2运载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氢时,可以释放出更多的热量。3、辐射做功2.3107【解析】【详解】1太阳和地球之间是真空,太阳的热量通过热辐射的方式传至地球上,被地球上的物体吸收,从而改变物体的内能。2用钻头在金属块上钻孔时,钻头和金属会发热,是克服摩擦做功将机械能转化为内能,所以是通过做功改变物体内能的。3汽油完全燃烧放出的热量Q
15、放=mq=0.5kg4.6107J/kg=2.3107J4、比热容热值【解析】【详解】1汽车的发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,升高相同的温度时,水吸收的热量多,冷却效果好。2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氢时,可以释放出更多的热量。5、2000【解析】【详解】飞轮转速60r/s,即每秒飞轮转动60周,内燃机经过30个工作循环,燃气对活塞做功30次;内燃机每秒做功单缸内燃机一个工作循环(活塞每次)燃气做功三、计算题1、(1);(2);(3)【详解】解:(1)由热量计算公式可得煤完全燃烧产生的热量为(2)根据题意,如图所示,经过6min时间加
16、热,水所吸收的热量为(3)根据热效率的公式可得煤炉烧水时的热效率为答:(1)煤完全燃烧产生的热量为;(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为;(3)煤炉烧水时的热效率为。2、(1)1.008106J;(2)3kg【详解】(1)天然气完全燃烧放出热量Q放=qV=4.2107J/m30.06m3=2.52106J水吸收热量Q吸=40%Q放=40%2.52106J=1.008106J(2)由知道答:(1)水吸收的热量1.008106J;(2)这锅水的质量3kg。3、(1)3.36104J; (2)1.1210-3kg【详解】解:(1)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)0
17、.1kg(100-20)=3.36104J(2)由于酒精完全燃烧释放的热量全部被水吸收时需要酒精的质量最少,所以,由Q放=mq知道,需要完全燃烧酒精的最少质量答:(1)水吸收的热量为3.36104J; (2)如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧1.1210-3kg的酒精。4、(1)7108J;(2)4.5108J;(3)64.3%【详解】解:(1)由题意可知,完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量为Q放=q氢m=1.4108J/kg5kg=7108J(2)由题意可知,公交车的功率为P=150kW=1.5105W行驶时间为t=50min=3000s则公交车行驶50min所做的功为W=Pt=1.5105W3000s=4.5108J(3)由(1)(2)中可知,公交车的热机效率为答:(1)完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量为7108J;(2)公交车行驶50min所做的功为4.5108J;(3)公交车的热机效率为64.3%。5、(1);(2);(3)42%【详解】解:(1)在1标准大气压下,水的沸点为,则水吸收的热量(2)天然气完全燃烧放出的热量(3)天然气灶烧水的效率答:(1)水吸收的热量为;(2)天然气完全燃烧放出的热量为;(3)天然气灶的效率为42%。