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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、下列说法正确的是()A冬天用暖手袋暖手,是通过做功的方式改变内能B热机在压缩冲程中把机械能转化成内能C扫地时“
2、尘土飞扬”,是由分子做无规则运动引起的D汽车发动机用水做冷却物质,是因为水的热值比较大2、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,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%3、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,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%4
3、、甲、乙两台汽油机,甲的功率比乙的大。则下列说法中正确的是()A甲做的功肯定比乙的多B做相同的功,甲用的时间比乙的短C1kg的汽油在气缸内燃烧放出的热量,就是汽油的热值D甲的机械效率肯定比乙的高5、小宇学习了热学知识后,下列对于相关概念理解正确的是()A内能与温度的关系:温度高的物体,内能一定多B热传递:热量可能从内能少的物体传给内能多的物体C热值:当质量相等的两种燃料燃烧时,热值大的燃料放出热量一定多D比热容:比热容是物质的一种性质,其大小只与物质的种类有关6、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,
4、柴油机中的是柴油C做功冲程中的点火方式: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7、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8、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9、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排放的废气不会造成环境
5、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10、小柯在科技馆看到许多奇思妙想一六冲程引擎。这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的()ABCD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、抚松县小区的液化气逐渐入户,液化气的热值取4.2107J/kg,若一月内燃烧10kg的液化气,则液化气全部完全燃烧放出的热量是_J,若放出的热量有40%被利用,在标准大
6、气压下可把_kg的水从20加热至沸腾c水=4.2103J/(kg)。2、如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于_冲程。若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功_次,飞轮转过_圈。3、2021年10月16日,搭裁神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉精准点火发射,如图为火箭发射的场景。火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的_大。火箭发射升空时,燃料通过燃烧将_能转化为燃气的内能,燃气对火箭做功,又将内能转化为火箭的_能。随着燃料的燃烧,其热值大小_(选填“增大”、“减小”或“不变”)。4、小明在检查爸爸驾驶的汽车时,发现发动机气缸顶部有火花塞,由此可以确定汽车的发动机是_油机。
7、如题图所示是_冲程,该冲程是将_能转化为内能。5、如图所示,给试管内水加热至一定程度,发现试管口木塞会被推出。木塞被推出后水蒸气的内能_(选填“增大”、“减小”或“不变”)。水蒸气将木塞推出的过程与内燃机_程的原理相同。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、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。2、国庆期间,小明一家去户外野炊。他们
8、使用木炭作为燃料,已知这种木炭的热值是2.8107J/kg,水的比热容为4.2103J/(kg),求:(1)1kg木炭完全燃烧放出的热量是多少?(2)若这些热量全部被锅内30的水吸收,可将多少kg水加热至100?3、如图是我国自行研制的大型运输机“运20”将首次参加珠海航展。“运20”的部分参数如表:机长/m47最大飞行速度/km/h720高/m15最大飞行速度的平均阻力/N500000最高载重量/t66燃料航空燃油着地支撑轮子个数/个6发动机效率40%最大起飞重量/t225翼展长/m45最长航程/km4000每个轮着地面积/m20.25若“运20”从某基地起飞以最大飞行速度飞到珠海,飞行时间
9、为2.5h,求:(1)基地到珠海的航程是多大?(2)“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是多大?(3)“运20”在此飞行过程中做了多少功?(4)若航空燃料的热值是4.5107J/kg,则飞机在起飞前至少要装载多少kg的航空燃料?4、小明家的太阳能热水器内装有60kg、25的水,经过一天照射后,温度升高到75,假设用天然气烧水,水吸收热量的效率为60%且已知水的比热容是4.2103J/(kg),天然气的热值是7.5107J/m3。请你计算:(1)热水器中水吸收的热量;(2)烧水时至少需要燃烧天然气的体积。5、三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉,它的年平均发电量约3.0451017J,
10、相当于一座年消耗标准煤51010kg的火力发电站的发电量。(1)标准煤的热值为2.9107J/kg,完全燃烧51010kg标准煤能放出多少热量?(2)根据本题中的数据,计算火力发电的效率。-参考答案-一、单选题1、B【详解】A冬天用暖手袋暖手,是通过热传递的方式改变内能,故A错误;B热机的压缩冲程是将机械能转化为内能的过程,做功冲程是将内能转化为机械能的过程,故B正确;C尘土是由大量分子组成的,尘土不是分子,尘土飞扬不是分子的无规则运动,故C错误;D水的比热容大,在相同条件下吸收的热量多,所以汽车发动机用水做冷却物质,故D错误。故选B。2、B【详解】A火箭点火加速升空时,燃料燃烧产生大量高温高
11、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。3、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
12、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。4、B【详解】A甲的功率比乙的大说明甲做功快、不一定做功多,故A错误;B甲的功率比乙的大说明甲做功快,即做相同的功,甲用的时间比乙的短,故B正确;C汽油的热值是1kg汽油完全燃烧时放出的热量,故C错误;D甲的功率比乙的大说明甲做功快,甲的机械效率不一定高,因为机械效率是有用功和总功的比值,故D错误。故选B。5、B【详解】A因为内能的大小跟质量、温度、状态有关,所以温度高的物体内能不一定大,故A错误;B热量是从温度高
13、的物体传向温度低的物体,内能的大小跟质量、温度、状态有关,内能少的物体可能温度高,所以热量可能从内能少的物体传给内能多的物体,故B正确;C质量相等的两种燃料完全燃烧,热值大的燃料放出的热量多,如果热值大的燃料不完全燃烧,放出的热量不一定多,故C错误;D比热容是物质本身的一种特性,与物质的物质种类和状态有关,故D错误。故选B。6、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
14、柴油机压缩冲程末的温度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。7、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。8、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
15、合题意。故选C。9、D【详解】A热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、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。10、C【详解】做功冲程是高温高压的燃气推动活塞对其做功,将内能转化为机械能;六冲程引擎中的第五冲程,是水变为水蒸气推动活塞做功,从而为汽车提供动力
16、; A进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化,故A不符合题意;B两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B不符合题意;C两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,故C符合题意;D排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化,故D不符合题意。故选C。二、填空题1、500【解析】【详解】1液化气全部完全燃烧放出的热量Q放=mq=10kg4.2107J/kg=4.2108J2水吸收的热量Q吸=Q放=4.2108J40%=1.68108J在标准大气压下水的沸点是100,水的质量2、做功1020【解析】【详解】1由图可
17、知,四冲程汽油机进气门和排气门都是关闭的,火花塞放电,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能。2热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功10次,飞轮转动20周。3、热值化学机械不变【解析】【详解】1由于液态氢的热值较大,因此运载火箭中,采用液态氢作燃料。234燃料燃烧过程中,将化学能转化为燃气的内能,又将内能转化为火箭的机械能;燃料的热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,所以随着燃料的燃烧,其热值大小不变。4、汽压缩机械【解析】【详解】1汽油机顶部有个火花塞,柴
18、油机顶部有个喷油嘴,发现发动机气缸顶部有火花塞,由此可以确定汽车的发动机是汽油机。23由图知,两个气门都关闭,活塞向上运动,此冲程为压缩冲程,将机械能转化为内能。5、减小做功【解析】【详解】1软木塞被推出试管口时,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,则水蒸气内能减小。2四冲程内燃机在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能,与木塞被推出过程中能量的转化相同,所以内燃机的做功冲程与这个原理相同。三、计算题1、(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
19、(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。2、(1)2.8107J;(2)95kg【详解】解:(1)1kg木炭完全燃烧放出的热量为 (2)上述的热量全部被水吸收,则有,水的质量为答:(1)1kg木炭完全燃烧放出的热量是2.8107J。(2)若这些热量全部被锅内30的水吸收,可将95kg水加热至100。3、(1)1800km;(2)1.5106Pa;(3)91011J;(4)5104kg【详解】解:(1)由,v720km/h,t2.5h,飞机飞行的路程(2)已知飞机的最大重
20、量飞机在水平面时压力等于重力,即FG,最大起飞重量降落在地面时对地面的压强(3)已知飞机飞行时的动力等于飞机的平均阻力,F5105N,飞机飞行时做的功(4)汽油燃烧释放的能量飞机消耗的燃油质量答:(1)基地到珠海的航程是1800km;(2)“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是1.5106Pa;(3)“运20”在此飞行过程中做了91011J的功;(4)飞机共消耗燃油5104kg。4、(1)1.26107J;(2)0.28m3【详解】解:(1)根据题意,水吸收的热量为Q吸cmt4.2103J/(kg)60kg(75-25)1.26107J(2)由可得由Q=Vq可得,烧水时至少需要燃烧天然气的体积答:(1)热水器中水吸收的热量为1.26107J;(2)烧水时至少需要燃烧天然气的体积为0.28m3。5、(1)1.451018J;(2)21%。【详解】解:(1)完全燃烧51010kg标准煤能放出热量(2)由题知,年平均发电量E=3.0451017J,Q放=1.451018J,火力发电的效率答:(1)完全燃烧51010kg标准煤能放出1.451018J热量;(2)火力发电的效率为21%。