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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 定向攻克 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、以下情景中,关于能量转化的说法正确的是()A钻木取火的过程中,内能转化为机械能B电动机在通电转动过程中,机械能
2、转化为内能C发电机工作过程中,电能转化为机械能D汽油机工作过程中,化学能最终转化为机械能2、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()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3、如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,我们会看到硝化棉燃烧;如图乙所示,试管内装有少量的水,用橡皮塞子塞紧,用酒精灯对试管加热,会观察到塞子跳起来。下列说法不正确的是()A图甲中,活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能B图乙所示实验中能量转化和内燃机的做功冲程相同C图乙中,当塞子跳起时可以观察到管口出现白雾
3、D甲乙两图都说明了做功可以改变物体的内能4、关于四冲程内燃机,下列说法正确的是()A汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同B在压缩冲程末,汽油机比柴油机温度更高,压强更大C燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小D压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能5、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6、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
4、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7、如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是()A光电池板是将太阳能转化为化学能B照明灯工作时,LED 灯是将内能转化为电能C利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能D蓄电池夜晚放电时,蓄电池将化学能转化为光能8、如果一瓶酒精用掉一部分后,对剩下的酒精而言,不变的物理量是()A质量、体积、密度B密度、比热容、热值C质量、体积、比热容D质量、体积、热值9、下列说法正确的是()A根据能量守恒定律,人们可制造
5、出永动机B各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化C能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况D火箭升空时,其势能和动能都增大,能量守恒定律不适用10、如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图,则下列说法正确的是( )A通过技术改进,可使甲的E4等于E1B若E4大于E4,则甲的热机效率一定高于乙C若E5小于E5,则甲的热机效率一定高于乙D若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1,则E4一定等于E4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、如图所示,某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S,一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L。满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p,t时间
6、内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V,已知汽油的密度为,汽油的热值为q,不考虑大气压对计算的影响,不计摩擦损失。满负荷工作时,这种汽油机t时间内做功的次数是_,汽油机把内能转化为机械能的效率是_%。2、汽车发动机冷却系统分为风冷型和水冷型两种。风冷型发动机以空气为冷却介质,当风高速吹过发动机时,利用_的方式改变的发动机的内能;水冷型发动机则是利用水的_较大的特性。某水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图甲所示,则该发动机12s内经历压缩冲程_次,若该柴油机每完全燃烧柴油1kg,输出机械能1.376107J,则该柴油机的效率为_。如图乙_是某水冷四冲程汽油机中的做功冲程示意图。(q煤油4.3107J
7、/kg)。3、小华在燃烧皿中放入14g酒精,对200g水加热,待酒精燃尽后水温升高了50。(水的比热容为4.2103J/(kg),酒精的热值为3.0107J/kg)。此过程中,酒精燃烧放出的热量为_J,水吸收的热量为_J,酒精烧水时的热效率_%。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、冬天,我们经常用热水袋暖手,这是利用热介
8、质的_较大的特性持续45小时放热;2021年1月29日,我国在酒泉卫星发射中心成功将遥感三十一号02组卫星发射升空,所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料,这是因为液态氢具有较高的_(选填“热值”或“比热容”)。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、小宇家的太阳能热水器内装有80kg、的水。(1)若经过一天照射后,温度升高到,求水吸收的热量是多少?(2)若煤气的热值是4.2107J/kg,煤气完全燃烧放出热量的80%被水吸收,小宇家利用太阳能热水器,一天可以节约多少煤气?( )2、随着科技的发展,氢燃料新能源公交车慢慢在投放使用,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪
9、最理想的能源,(;)。求:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15的水吸收,求水升高的温度;(3)若某次该氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了1h,共消耗了7.2kg的氢燃料,则该公交车此次工作的效率是多少?3、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)公交车的热机效率。4、小华想估测自己家天然气热水器的热效率
10、(即天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能)。他把家里的自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。从家里的天然气表可知此过程一共消耗0.15m3的天然气,已知当时自来水的温度是15,热水器输出热水的温度为40,水的比热容c=4.2103J/(kg),水的密度=1.0103kg/m3,天然气的热值q=3.2107J/m3。求:(1)洗衣机中水的质量为多少?(2)洗衣机中水吸收的热量Q吸为多少?(3)消耗的天然气完全燃烧所放出的热量Q放为多少?(4)这个天然气热水器的热效率是多少?5、三峡水电站有“照亮半个中国”的
11、美誉,它的年平均发电量约3.0451017J,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、D【详解】A钻木取火的过程中,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故A错误;B电动机在通电转动过程中,消耗电能,主要获得机械能,故B错误;C发电机工作过程中,将机械能转化为电能,故C错误;D汽油机工作过程中,燃料的化学能先通过燃料燃烧转化为内能,再通过对外做功将内能转化为机械能,故D正确。故选D。2、B【详解】图中的冲程两气门关闭,活塞上
12、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。3、A【详解】A下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的内能增加,空气的内能通过热传递的方式传递到硝化棉,故A错误,A符合题意;B木塞冲出的过程中,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,能量转化情况与内燃机做功冲程相同,故B正确,B不符合题意;C图乙中,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,温度降低,发生液化现象,变成小水滴,出现“白雾”,故C正确,C不符合题意;
13、D甲图说明对物体做功,机械能转化为内能,乙图说明物体对外做功,内能转化为机械能,总之做功可以改变物体的内能,故D正确,D不符合题意。故选A。4、D【详解】A柴油机和汽油机都属于内燃机,工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气,故A错误;B汽油机是通过火花塞点火的,而柴油机是通过压燃式点火的,所以柴油机比汽油机温度更高,压强更大,故B错误;C燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值保持不变,故C错误;D压缩冲程中,活塞压缩气体,对气体做功,气体的内能变大,故D正确。故选D。5、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
14、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。6、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。7、C【详解】A光电池板是将太阳能转
15、化为电能,而不是化学能,故A错误,不符合题意;B照明灯工作时,将电能转化为光能,故B错误,不符合题意;C利用风力发电时,“小风扇”将机械能转化为电能,故C正确,符合题意;D蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能,而不是将化学能转化为光能,故D错误,不符合题意。故选C。8、B【详解】一瓶酒精用掉一部分后,所含物质总量减少,所以质量减少;所占空间体积减小;密度、比热容和热值都表示物质的特性,是从不同的角度来描述物质的特性,只与物质的种类和状态有关。所以一瓶酒精用去一部分,则剩下的酒精密度、比热容和热值都不变。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。9、B【详解】A由能量守恒定律可知,能量既不会凭空产生
16、,也不会凭空消失,故可知永动机是不可能制造出来的,故A错误;B在满足一定的条件下,各种形式的能量之间可以相互转化,故B正确;C能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用,故C错误;D火箭升空时,燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能,使得火箭的重力势能和内能均增大,能量守恒定律同样适用,故D错误。故选B。10、D【详解】A无论怎样技术改进,额外功的产生不可避免,有用功E4总是小于总功E1。故错误;BC根据公式知,若E4大于E4,只有E1等于E1时,甲的热机效率一定高于乙;若E5小于E5,甲的热机效率不一定高于乙。故BC错误;D根据知,若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1,则E4一定等于E
17、4。故D正确,故选D。二、填空题1、【解析】【详解】1每一个工作循环,四个冲程,飞轮转两圈,对外做功一次,此时在t时间曲轴转动N圈,在t时间做功的次数。2满负荷工作时做功冲程燃气的平均压力为pS,某单缸四冲程汽油机一次做的功为t时间内汽油机做的有用功为汽油机燃料燃烧释放的热量为汽油机把内能转化为机械能的效率是2、热传递比热容15032%B【解析】【详解】1改变物体内能方法是做功和热传递。风冷型发动机以空气为冷却介质,当风高速吹过发动机时,利用热传递的方式改变的发动机的内能。2水冷型发动机则是利用水的比热容比较大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同的温度时,水可以吸收更多的热量。3水冷四冲程柴
18、油发动机工作时转速表如图所示,转速为15100r/min=1500r/min表示1min转1500r,即1秒转25r,因飞轮转2r,经历4个冲程,做功一次,压缩冲程一次,所以飞轮转25r,经历压缩冲程50次,12s内经历冲程为(次)4柴油完全燃烧能放出的热量Q放mq煤油1kg4.3107J/kg4.3107J则柴油机的效率5如图乙中B图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,火花塞打火,可以判断是做功冲程。3、4.21054.210410【解析】【详解】12水吸收的热量为酒精燃烧放出的热量为3酒精烧水时的热效率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
19、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、比热容热值【解析】【详解】1我们经常用热水袋暖手,这是利用热介质的比热容较大的特性,在温度改变量相同的情况下,可以释放更多的热量。2所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料,这是因为液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢可以释放更多的热量。三、计算题1、(1)1.68107J;(2)0.5kg【详解】解:(1)水吸收的热量为(2)煤气完全燃烧放出热量的80%
20、被水吸收,即;则煤气完全燃烧放出的热量为由可得需要煤气的质量答:(1)水吸收的热量是1.68107J;(2)一天可以节约煤气0.5kg。2、(1)4.2107J;(2)50;(3)50%【详解】解:(1)0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量(2)水吸收的热量Q吸=Q放=4.2107J由得水升高温度(3)7.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量公交车的功率由得,公交车所做的功公交车工作的效率答:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2107J热量;(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15的水吸收,则水升高50;(3)公交车此次工作的效率是50%。3、(1)7108J;(2)4.51
21、08J;(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%。4、(1)40kg;(2)4.2106J;(3)4.8106J;(4)87.5%【详解】解:(1)注入水的体积由得水的质量(2)水吸收的热量(3)天然气完全燃烧释放的能量(4)该热水器的热效率答:(1)洗衣机中水的质量为40kg;(2)洗衣机中水吸收的热量Q吸为;(3)消耗的天然气完全燃烧所放出的热量Q放为;(4)这个天然气热水器的热效率是。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%。