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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 综合练习 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、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
2、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2、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（）ABCD3、有一个转速为3600r/min的四冲程汽
3、油机，如图所示为该汽油机某冲程的示意图，则下列说法不正确的是（）A汽油机的效率越高，做功越快B这是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能C汽油机的该冲程是靠飞轮惯性完成的D汽油机正常工作时1s对外做功30次4、如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ）A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程5、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
4、火箭点火升空D汽油机的压缩冲程7、关于热值，下列说法正确的是（）A燃料燃烧放出的热量越多，热值越大B燃料燃烧时，质量越大，热值越大C燃料不完全燃烧时比完全燃烧时热值小D燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧情况无关8、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中的补充正确地是（）A做功冲程 内能转化为机械能 压缩冲程 机械能转化为内能B压缩冲程 内能转化为机械能 做功冲程 机械能转化为内能C做功冲程 机械能转化为内能 压缩冲程 内能转化为机械能D压缩冲程 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能9、如图所示是四冲程内燃机工作时各冲程的示意
5、图，其中表示做功冲程的示意图是（）ABCD10、一台单缸四冲程柴油机转速为2400转/min，则柴油机1s内（）A完成40个冲程，做功40次B完成80个冲程，做功80次C完成80个冲程，做功20次D完成40个冲程，做功20次第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、汽油的热值为4.6107J/kg，现有汽油2kg，若其中一半的汽油完全燃烧，放出的热量为_ J，剩余汽油的热值为_J/kg。2、汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图是_冲程。一台单缸四冲程汽油机曲轴转速是3600r/min，此汽油机每秒钟对外做功_次。3、一台四冲程汽油机，运行时转速是3000r/min
6、，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_。4、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_（选填“液态氧”或“酒精”），因此它可以在地球大气层外工作。5、 “低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将200kg的水从20加热到70，需要吸收的热量是_J。若改用煤气热水器，如果煤气在完全燃
7、烧时放出的热量有60%被水吸收，加热同样的水达到同样的温度，需燃烧_m3煤气。水的比热容为，煤气的热值三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、2021年北京世园会园区主要场馆之一的“中国馆”房顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为绿色新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容积为120L。热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上，每平方米得到的太阳辐射功率约为P0=1400W，如果将整箱水的温度从20加热到70，需要阳光照射5h，求：（1）一整箱水的质量是多少千克？（
8、2）一整箱水温度从20加热到70需要吸收的热量是多少？（3）热水器上集热器的面积至少要多大？水的比热容是：2、国庆期间，小明一家去户外野炊。他们使用木炭作为燃料，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、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km。假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N。已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6107J/kg。求：（1）汽车到达目的地牵引
9、力所做的功；（2）汽车在行驶途中需要消耗多少kg汽油？（3）需要加油吗？4、可燃冰是一种新型能源，它分解后可以释放出天然气，我国开采可燃冰的技术处于世界领先地位。用燃气热水器烧水时，把 40kg 的水从25加热到 45，共燃烧了 0.12m3 的天然气。经测定，若某次开采到的可燃冰的热值是同体积天然气的 120 倍。求：（1）水吸收了多少热量？c 水=4.210 3J/（kg）（2）燃气热水器烧水时的效率是多少？（q 天然气=3.510 7J/m3）（3）若换用该可燃冰作燃料，加热相同情况的水要燃烧多少立方米的可燃冰？5、小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种
10、液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20oC加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精3107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水4.2103J/（kg）。（1）请判断甲、乙两种液体谁的吸热能力大？（2）求乙液体的比热容；（3）求该酒精灯的加热效率。-参考答案-一、单选题1、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
11、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。2、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； 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
12、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。3、A【详解】A热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比越大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故A错误，符合题意；B由图可知，两个气门都是关闭的，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；C依靠飞轮惯性完成的冲程有：吸气、压缩和排气三个冲程，故C正确，不符合题意；D转速为3600r/min的四冲程内燃机，则每秒转60圈，两圈做一次功，共做30次功，故D正确，不符合题意。故选A。4、B【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，机械能转
13、化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5、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。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
14、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】热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故ABC错误，D正确。故选D。8、A【详解】根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高。第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压
15、的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。综上所述A正确，BCD错误。故选A。9、D【详解】A由图知，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，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进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程，故C不符合题意；D两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故D符合题意。故选D。10、C【详解】单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min40r/s所以此柴油机每秒钟飞轮转40圈，可完成20个工作循环，80个冲程，对外做20次功。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。二、填空题1、4.61074.61
16、07【解析】【详解】1现有汽油2kg，若其中一半的汽油完全燃烧，即燃烧1kg，所放出热量为2汽油的热值与燃烧状况、燃烧质量无关，因此剩下汽油的热值为。2、做功30【解析】【详解】1如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向下运动，可以判断是做功冲程。2飞轮转速是3600r/min=60r/s表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。3、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%-7
17、5%=25%4、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。5、4.21071.67【解析】【详解】1水吸收的热量2由题知则煤气完全燃烧放出的热量由可得，需要煤气的体积三、计算题1、（1）120kg；（2）；（3）2.5m2【详解】解：（1）整箱水的体积120L=120dm3=0.12m3由可得，一整箱水的质量为（2）由可得，一整
18、箱水温度从20加热到70需要吸收的热量为（3）这台太阳能热水器获得的辐射功率为P=P0S=1400W/m2S太阳照射5h所得到的太阳能为由，可得解得：S=2.5m2，即热水器上集热器的面积至少要2.5m2。答：（1）一整箱水的质量是120kg；（2）一整箱水温度从20加热到70需要吸收的热量是；（3）热水器上集热器的面积至少要2.5m2。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。
19、3、（1）2.76108J；（2）20kg；（3）不需要加油。【详解】解：（1）轿车匀速行驶，轿车的牵引力轿车到达目的地牵引力所做的功（2）燃料燃烧放出的总热量又，汽车在行驶途中需要消耗汽油的质量（3）由于20kg32kg，所以汽车在行驶途中不需要加油。答：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功为2.76108J；（2）汽车在行驶途中需要消耗20kg汽油；（3）不需要加油。4、（1）3.36106J；（2）80%；（3）110-3m3【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m水（t2-t1）=4.2103J/（kg）40kg（45-25）=3.36106J（2）燃烧0.12m3天然气放出的热量Q放
20、=V天然气q天然气=0.12m33.5107J/m3=4.2106J燃气热水器烧水时的效率（3）需要燃烧可燃冰的体积答：（1）水吸收了3.36106J热量；（2）燃气热水器烧水时的效率是80%；（3）若换用该可燃冰作燃料，加热相同情况的水要燃烧110-3m3的可燃冰。5、（1）甲；（2）2.1103J/（kgoC）；（3）35%【详解】解：（1）根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由 得，甲的吸热能力大于乙的吸热能力。（2）由（1）知甲的吸热能力大于乙的吸热能力，所以甲为水；根据可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为（3）用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，08min乙吸收的热量等于甲吸收的热量乙从加热到沸腾吸收的热量为酒精完全燃烧放出的热量为酒精灯的加热效率为答：（1）甲液体的吸热能力大；（2）乙液体的比热容为2.1103J/（kg）；（3）该酒精灯的加热效率为35%。