2021-2022学年人教版九年级物理第十四章-内能的利用-难点解析试题(含答案解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 难点解析 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根据能量守恒定律，人们可制造出永动机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2、一瓶酒精用掉一半，关于剩下的酒精，下列判断正确的是（）A密度变为原来的一半B比热容不变C温度变为原来的一半D热值变为原来的一半3、如图是热机四冲程工作原理的示意图，将内能转化为机械能的冲程是（）ABCD4、下列有关内燃机和热机效率的说法错误的是（）A使用热值大的燃料就可以提高热机效率B即使合理利用能源，也无法使内燃机的效率达到 100%C汽油机定期更换润滑油有助于提高热机效率D如图所示装置的能量转化过程与柴油机工作时做功冲程的能量转化过程相同5、关于物质的比热容和热值，下列说法中正确的是（）A热值、比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关B煤炭完全燃烧时热值大，不完全燃烧时热值小C因为水的比热容大，所以比较适合做冷却剂D冰熔化成水，它的质量、比热容都不变6、将一瓶酒精用去 ，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值（）A都不变B密度、比热容不变，热值变为原来的 C都变为原来的D热值不变，密度、比热容变为原来的7、下列说法正确的是（）A使用天然气做燃料，燃烧越充分，热值越大B汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能C汽车发动机采用冷水进行冷却，是利用水的比热容较大的性质D摩托车上的热机工作时提供动力的是吸气冲程8、随着人们生活水平的提高，小汽车逐步进入家庭。汽车使用的能源主要是汽油，那么，一桶汽油和一滴汽油相比，它们具有不同的（）A密度B比热容C热值D质量9、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10、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（ ）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、现代生活中最重要的交通运输工具汽车，与我们的生活走得越来越近了。（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是3000mm2，做功冲程中活塞移动的距离是750mm，气体的平均压强是5×105Pa汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是_J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是_J；排气过程中，废气温度_，内能_；（2）汽油的热值4.6×107J/kg含义：_；（3）汽油机的效率很低，主要原因之一是_带走了大量的能量。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1.376×107J，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4.3×107J/kg）。3、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。4、如图所示实验，木塞冲出时，试管口出现白雾，说明水蒸气内能_，（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程能量转化情况与内燃机_冲程相同。从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是_J，若水蒸气对木塞做功是3×104J，该装置作为热机的效率是_。（酒精的热值是3.0×107J/kg）5、我国航空航天科技，达世界领先水平，其中自行研制的长征系列运载火箭，发射成功率达到95.17%，高出美国火箭发射成功率4个百分点。部分长征系列运载火箭所用燃料为液态的氢，是因为氢的_大。常温下氢是气态的，科技人员是采用_的方法使其液化后装入火箭的。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、刘颖家新买来一台容积为80L的天然气热水器。刘颖学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，她把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为38后，开始加热，当水温达到38时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是19，加热前天然气表的示数为135.73m3，停止加热后变为135.84m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg），水的密度水=1.0×103kg/m3，1L=103m3。求：（1）水箱中水的质量；（2）水箱中水吸收的热量；（3）该热水器的热效率？2、在一个标准大气压下，用炉子将10kg的水从20加热至沸腾（100），燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg)，若热量有50%被吸收，求：（1）水吸收多少热量？（2）求焦炭的热值？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4.6×107J/kg。求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；（2）汽车在行驶途中需要消耗多少kg汽油？（3）需要加油吗？4、太阳能热水器是一种利用太阳能的装置，具有节能环保的功能。在物理实践活动中，小闽同学观察到，在晴天时，太阳能热水器工作12h能把贮水箱中质量为100kg、初温为20的水加热到90。c水=4.2×103J/(kg)，q天然气=4.2×107J/m3求：（1）贮水箱中的水吸收的热量；（2）若用加热效率为70%的天然气灶加热这些水升高相同的温度，需完全燃烧的天然气的体积。5、用天然气灶给4kg的水加热，水温升高了时，消耗了的天然气。天然气的热值为，水的比热容为。试求：（1）水吸收的热量为多少？（2）的天然气完全燃烧放出的热量是多少？（3）天然气灶烧水的效率为多少？-参考答案-一、单选题1、B【详解】A由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，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。2、B【详解】一瓶酒精用掉一半，剩下酒精的质量变小了，体积变小了，温度没有发生变化；密度、比热容、热值是物质的特性，其大小都与质量无关，所以密度、比热容、热值都不变；故B正确，ACD错误。故选B。3、B【详解】内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。A排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，故A不符合题意； B两个气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，故B符合题意；C进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程，故C不符合题意；D两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故D不符合题意。故选B。4、A【详解】A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，与热值大小等因素无关，故A错误，符合题意；B内燃机工作过程中不可避免地要克服机件间的摩擦而做额外功，因此即使合理利用能源，也无法使内燃机的效率达到100%，故B正确，不符合题意；C汽油机定期更换润滑油可以减少机件间的摩擦，从而减少因克服摩擦而产生的额外功，便可提高热机效率，故C正确，不符合题意；D由图所示，该装置的能量转化过程是由内能转化为机械能，而柴油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，因此二者能量转化过程相同，故D正确，不符合题意。故选A。5、C【详解】A热值、比热容是物质的一种特性，与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系，比热容与物质的种类、状态有关，故A错误；B因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误；C水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同温度，可以吸收更多的热量，所以比较适合做冷却剂，故C正确；D比热容与物质的种类、状态有关，种类不同，状态不同，比热容一般不同，冰熔化成水，它的质量不变、比热容变大，故D错误。故选C。6、A【详解】密度、比热、燃料的热值都是物质的一种特性，它们的大小与物体的质量和体积均无关系，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。7、C【详解】A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、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，故A错误；B汽油机的做功冲程是燃气通过做功的方式将内能转化为机械能，故B错误；C因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机冷却用水作为工作物质，故C正确；D摩托车上使用的是汽油机，汽油机工作时提供动力的是做功冲程，故D错误。故选C。8、D【详解】因比热容、热值和密度均是物质的一种特性，这些量对于同种物质不随质量、体积的改变而改变，故一桶汽油和一滴汽油相比，它们的比热容、热值、密度均相同；而质量是指物体所含物质的多少，一桶汽油和一滴汽油相比，所含汽油的多少发生了变化，故质量不相同。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。9、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。10、B【详解】A进气门开启，活塞下移，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。二、填空题1、11258280降低减少1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J尾气【解析】【详解】（1）1由可得，气体膨胀对活塞产生的压力气体一次膨胀对活塞做的功2由题知，每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次做功耗油0.2g，则每次汽油燃烧放出的热量34在排气过程中，排气门打开，排出废气，将废气排入大气中，废气温度降低，内能减少。（2）5汽油的热值是4.6×107J/kg的含义：1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J。（3）6汽油机工作时，由于废气带走了大量的能量，散失到空中，所以汽油机的效率很低。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水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图所示，转速为15×100r/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1kg×4.3×107J/kg4.3×107J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、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4、减小做功3.0×10510%【解析】【详解】1木塞冲出时，水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，从而液化形成白雾。2内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。3酒精燃烧放出的热量4热机的效率5、热值压缩体积【解析】【详解】1因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，氢放出的热量多，可以转化为更多的机械能，所以运载火箭用液态氢为燃料。2液化有两种途径，压缩体积和降低温度，氢、氧在常温下是气态，科技人员是在常温下采用压缩体积的方式使它们液化后装入火箭的。三、计算题1、（1）40kg；（2）3.192×106J；（3）69.1%【详解】解：（1）把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积水箱中水的质量（2）由题意可得，水吸收的热量（3）使用天然气的体积天然气完全燃烧释放的热量该热水器的热效率答：（1）水箱中水的质量为40kg；（2）水箱中水吸收的热量3.192×106J；（3）该热水器的热效率69.1%。2、（1）3.36×106J；（2）1.344×107J/kg【详解】解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100，即将水从20加热至100，水吸收的热量Q吸cm(tt0)4.2×103J/(kg)×10kg×(10020)3.36×106J（2）根据可得，0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量则焦炭的热值答：（1）水吸收的热量是3.36×106J；（2）焦炭的热值为1.344×107J/kg。3、（1）2.76×108J；（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2.76×108J；（2）汽车在行驶途中需要消耗20kg汽油；（3）不需要加油。4、（1）2.94×107J；（2）1m3【详解】解：（1）贮水箱中的水吸收的热量为（2）由可得天然气完全燃烧放出的热量为由可得需完全燃烧的天然气的体积为答：（1）贮水箱中的水吸收的热量为2.94×107J；（2）需完全燃烧的天然气的体积为1m3。5、（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）由可得水吸收的热量（2）由，可得天然气完全燃烧放出的热量（3）由可得天然气灶烧水的效率答：（1）水吸收的热量为；（2）的天然气完全燃烧放出的热量是；（3）天然气灶烧水的效率为。