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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 专项训练 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、关于温度、内能和热量,下列说法正确的是()A我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多B在汽油机的压缩
2、冲程中,内能转化为机械能C用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量D把零下10oC的冰块放在0oC的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加2、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( )ABCD3、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它是汽油机的压缩冲程,将机械能转化成内能4、甲图是汽油机的工作原理,乙图是常见的生活现象,则()A冲程的原理和乙图所示一致B冲程把气体的内能转化成机械能C冲程气体被压缩内能
3、增大D冲程是汽油机的排气冲程5、下列关于如图所示现象的说法,正确的是()A 如图抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明分子在不停地运动B 如图缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,弹簧测力计示数变大,说明分子间存在引力C 如图显示的是汽油机的做功冲程,在这个工作过程中气体内能不断增大D 如图试管内的水沸腾后,软木塞从试管口飞出时,其能量转化与热机的压缩冲程相似6、下列事例中属于内能转化为机械能的是( )A古代人的钻木取火B锯铁管时锯条发热C运载火箭点火升空D汽油机的压缩冲程7、下列与热有关的现象,解释正确的是()A冰箱内食物的温度为0时,其内能为0JB马路上尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
4、C内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能D内燃机用水做冷却液利用了水比热容大的特性8、如图是“神州十三号”发射时的情境,关于飞船发射,下列说法正确的是()A火箭在发射升空的过程中,机械能守恒B发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的密度小C返回舱返回时,返回舱与大气层摩擦做功将外壳烧黑D燃料燃烧过程中,将燃料的化学能直接转化成机械能9、如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图,下列说法正确的是()A该冲程是压缩冲程B该冲程内能转化为机械能C这种汽车对环境没有污染D此发动机的效率可达90%10、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
5、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、一单缸四冲程汽油机,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。2、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。3、小明同学在燃烧皿中放入5g酒精,对300水加热,待酒精燃尽后水温升高了50。此过程中,酒精完全燃烧放出的热量为_J,酒精的利用效率为_c水=4.2
6、103J/(kg),q酒精=3.0107J/kg4、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。5、一台四冲程汽油机,运行时转速是3000r/min,各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占30%,废气带走的能量占30%,摩擦等能损耗占15%,则这台汽油机正常运行时每秒钟做功_次,效率约为_。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、用燃气灶烧水时,把
7、100kg初温为20的水加热到70,共燃烧了0.5m3天然气(天然气完全燃烧),天然气热值为q7.0107J/m3,水的比热容为c水4.2103J/(kg),在此过程中,试计算:(1)水吸收的热量;(2)0.5m3天然气燃烧放出的热量;(3)燃气灶烧水的效率。2、 “运20”是我国自主研发的大型运输机,它的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力,若“运20”在高空中飞行时,在恒定的水平推力1.5105N作用下,沿水平方向匀速航行了360km,用时0.5h,需要燃烧航空煤油2250kg,已知航空煤油的热值为q=4.0107J/kg。在这一次航行
8、中,求:(1)运输机航行的速度;(2)航空煤油完全燃烧放出的热量;(3)运输机发动机的热机效率。3、在1个标准大气压下,将一壶质量为2kg、初温为20的水烧开天然气放出1.68106J的热量。已知水的比热容c水4.2103J/(kg)。求:(1)水吸收的热量?(2)此次烧水的效率?4、每到周末,小静都去邻居孤寡老人刘奶奶家,帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时,完全燃烧了0.8kg的木材,刚好把1标准大气压下初温为20,质量为2kg的水烧开。已知木材的热值为q=1.2107J/kg,求:(1)水吸收了多少热量?(2)小静烧水的效率是多少?5、一台推土机的推力为,匀速推着土总行程达800m,共
9、消耗2kg柴油,求该推土机装的柴油机的热机效率。柴油热值(),求:(1)推土机做的有用功;(2)柴油完全燃烧放出的热量;(3)柴油机效率。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高;热量是一个过程量,不能用“含有”来描述,故A错误;B在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物,机械能转化为内能,故B错误;C用锯条锯木板,摩擦生热,机械能转化成内能,锯条的温度升高,是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能,故C错误;D将-10的冰块放在冰箱的0保鲜室中,冰块温度低于保鲜室内温度,冰块吸收热量,内能增加,故D正确。故选D。2、B【详解】A进气门开启,活塞下移
10、,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。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、D【详解】A图乙中,保温瓶内温度较高,内能较大,瓶内气体体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,瓶内气体的内能转化
11、为塞子的机械能;而图甲,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是汽油机的吸气冲程,其原理与乙图不同,故A不符合题意;B图甲,两气门都关闭,活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程,活塞压缩气缸内气体,气体内能增加,温度升高,机械能转化为内能,故B不符合题意;C图甲,两气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程,内能转化为机械能,气体内能减小,故C不符合题意;D图甲,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是汽油机的排气冲程,故D符合题意。故选D。5、B【详解】A抽去玻璃隔板后,因为二氧化氮气体的密度比空气大,由于重力作用,两瓶中的气体会逐渐混合,不能说明分子在不停地运动,故A错误;B分子间
12、存在相互作用的引力和斥力,缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,弹簧测力计示数变大,说明分子间存在引力,故B正确;C两气门关闭,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程,内能转化为机械能,气体内能不断减少,故C错误;D试管内的水沸腾后,软木塞从试管口飞出时,发生的能量转化为内能转化为机械能,与热机的做功冲程相似,故D错误。故选B。6、C【详解】A古代人的钻木取火是通过克服摩擦做功来改变内能的,是机械能转化为内能,故A不符合题意;B锯铁管时锯条发热,是通过克服摩擦做功来改变内能的,是机械能转化为内能,故B不符合题意;C运载火箭点火时,燃料燃烧化学能转化为内能,内能转化为火箭的机械能,故C符合题意;D汽油机的压
13、缩冲程中,活塞压缩工作物质,机械能转化为内能,故D不符合题意。故选C。7、D【详解】A任何温度的物体都有内能,内能不可能为零,故A错误;B尘土看得见,属细小颗粒物,尘土飞扬是机械运动,故B错误;C内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能,故C错误;D内燃机用水做冷却液利用了水比热容大的特性,与其他液体相比,相同情况下,吸收的热量更多,故D正确。故选D。8、C【详解】A火箭在发射升空的过程中,燃料燃烧释放出的内能转化为机械能,所以机械能增加,故A错误;B发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的热值大,完全燃烧相同质量的氢可以释放更多的热量,故B错误;C返回舱返回时,由于空气阻力,返回舱与大气层摩擦做功,外壳
14、内能增大,外壳被烧黑,故C正确;D燃料燃烧过程中,将燃料的化学能先转化为内能,内能再转化成机械能,故D错误。故选C。9、A【详解】AB如图该冲程两气门关闭,活塞向上运动,对体气进行压缩做功,将机械能转为内能,所以属于压缩冲程,故A正确,B错误;C这种汽车属于内燃机,燃料为汽油,燃烧后尾气排放的主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等,对环境有较大的污染,故C错误;D汽油机的工作的过程中,机械摩擦、尾气等会损失大量的能量,所以效率最高一般只有3040%,故D错误。故选B。10、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
15、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。二、填空题1、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2、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
16、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。3、1.510542%【解析】【详解】1酒精完全燃烧产生的热量Q放=mq酒精=5103kg3107J/kg=1.5105J则水吸收的热量2酒精的利用效率4、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
17、料的种类有关,秸秆煤的质量改变,热值不变。5、2525%【解析】【详解】1汽油机完成1个工作循环,飞轮转2转,对外做功1次,若飞轮的转速为3000r/min=50r/s即每秒完成25个工作循环,对外做功25次。2各种能量损耗的总和是30%+30%+15%=75%所以它的机械效率为=100%-75%=25%三、计算题1、(1)2.1107J;(2)3.5107J;(3)60%【详解】(1)水吸收的热量(2)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放Vq0.5m37.0107J/m33.5107J(3)燃气灶烧水的效率答:(1)水吸收的热量为2.1107J;(2)0.5m3天然气燃烧放出的热量为3.5
18、107J;(3)燃气灶烧水的效率为60%。2、(1)720km/h;(2)91010J;(3)60%【详解】解:(1)已知运输机航行的路程为s=360km航行时间t=0.5h则运输机航行的速度为(2)已知消耗航空煤油的质量为m=2250kg则航空煤油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.0107J/kg2250kg=91010J(3)已知运输机的水平推力为F=1.5105N则运输机推力所做的功为W=Fs=1.5105N360103m=5.41010J则运输机发动机的热机效率为答:(1)运输机航行的速度为720km/h;(2)航空煤油完全燃烧放出的热量为91010J;(3)运输机发动机的热机效率为
19、60%。3、(1)6.72105J;(2)40%【详解】解:(1)在1个标准大气压下,水的沸点为100,即水的末温t100故水吸收的热量Q吸c水m水(tt0)4.2103J/(kg)2kg(10020)6.72105J(2)此次烧水的热效率答:(1)水吸收的热量是6.72105J;(2)此次烧水的效率是40%。4、(1)6.72105J;(2)7%【详解】解:(1)1标准大气压下,水的沸点为100,则2kg的水被烧开吸收的热量Q吸=cm水(tt0)=4.2103J/(kg)2kg(10020)=6.72105J(2)完全燃烧0.8kg木材能放出的热量Q放=qm木材=1.2107J/kg0.8kg=9.6106J小静烧水的效率答:(1)水吸收的热量为6.72105J;(2)小静烧水的效率是7%。5、(1);(2);(3)【详解】解:(1)推土机做的有用功(2)柴油完全燃烧放出的热量(3)柴油机的效率答:(1)推土机做的有用功是;(2)柴油完全燃烧放出的热量是;(3)柴油机效率是。