2022年最新人教版九年级物理第十四章-内能的利用-课时练习试题(含答案解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 课时练习 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、对于的理解，下列说法正确的是（）A热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小C燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大D某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关2、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3、如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。此实验中，橡胶塞被推出时发生的能量转化与内燃机的四个冲程发生的能量转化相同的是（）A吸气冲程B做功冲程C压缩冲程D排气冲程4、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%5、我国大力发展火力发电，火电站进的是煤，出的是电，在这个过程中能量的转化是（）A机械能内能化学能电能B化学能内能机械能电能C化学能重力势能动能电能D内能化学能机械能电能6、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7、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8、如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（）A吸气冲程，机械能转化为内能B压缩冲程，机械能转化为内能C做功冲程，内能转化为机械能D排气冲程，内能转化为机械能9、如图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10、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（）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、某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示，由图可知。该内燃机在吸气冲程中吸入的物质是_，所示冲程是_冲程，若该内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒完成涉及能量转化的冲程有_次。2、在第三届宜昌马拉松比赛中，一名选手跑完全程消耗的能量为1.05×107J，这些能量来自于食物的_能。这些能量可以使_kg的水温度升高50。3、已知木炭的热值为3.4×107J/kg，一箱质量为20kg的木炭，若用掉一半，则剩下木炭的热值为_J/kg。如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值_（选填“大于”、“小于”或“等于”，下同）B燃料的热值，若要放出相等的热量，则需完全燃烧燃料A的质量_B的质量。4、某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为_次。若一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油（热值为4.6×107J/kg），若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为_J。如题图所示是_（填“汽油机”或“柴油机”）的构造示意图。5、现在的城市基本实现了天然气清洁能源的使用。用天然气灶具加热水时，完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是_J；如果这些热量的90%被水所吸收，可以使_kg的水温度从15 °C升高到95 °C。天然气的热值为8×107J/m3，c水4.2×103J/（kg）三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若运20飞机在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油5000kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求在这1h内：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？（2）发动机推力所做的功是多少？（3）发动机获得的水平推力F是多大？（4）该飞机发动机的热机效率是多大？2、小凡同学所在学校为住校学生提供热水，需要燃烧天然气给锅炉提供热量，每天要将2000kg的水从25加热到60。c水4.2×103J/（kg），q气3.5×107J/m3求：（1）将2000kg的水从25加热到60需吸收的热量；（2）如果不考虑热量的损失，每天需至少完全燃烧多少天然气？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、一台单缸四冲程柴油机活塞的横截面积为500cm2，活塞的行程是150mm，做功冲程的平均压强是4×105Pa，求：（1）一个做功冲程中气体做的功。（2）若柴油机每分钟完成600个工作循环，则柴油机的功率多大？5、近些年牡丹江市有许多氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源q氢=1.4×108J/kg。求：（1）质量为300g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，则水温升高后的温度；（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了150s，刚好燃烧300g的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？-参考答案-一、单选题1、D【详解】A热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，故A错误；B热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故B错误；C热值是燃料的一种特性，与放出的热量无关，故C错误；D热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，故D正确。故选D。2、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。3、B【详解】用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内水蒸气推出，即该过程中消耗水蒸气的内能（水蒸气的内能减少），瓶塞获得了机械能，这是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相同。故选B。4、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。5、B【详解】火力发电是通过煤的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为涡轮的机械能，涡轮带动发电机转动将机械能转化为电能，故整个过程的能量转化是：化学能内能机械能电能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。6、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。7、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。8、B【详解】进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体被压缩，为压缩冲程，机械能转化为内能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。9、C【详解】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10、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。二、填空题1、空气和汽油的混合物压缩60【解析】【详解】1由图可知，内燃机顶部是火花塞，是汽油机，汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气和汽油的混合物。2图中两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程。3一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动2周，做功1次；内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒转过60r，30个工作循环，30个压缩冲程和做功冲程，完成涉及能量转化的冲程有60次。2、化学50【解析】【详解】1选手跑步是所消耗的能量最终是由食物的化学能转化来的。2由可知，水的质量为即这些能量可以使50kg的水温度升高50。3、3.4×107大于小于【解析】【详解】1燃料的热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关，所有木炭用掉一半后，它的热值不变，还是3.4×107J/kg。2由图可知，当燃烧相同质量的燃料A和燃料B时，燃料A放出的热量更多，根据可得，燃料A的热值更大。3分析图像可知，过纵坐标作一条平行于横坐标的直线，直线上的点对应的纵坐标表示热量，大小相等；直线与OA、OB相交的点对应的横坐标表示燃料的质量，由图可知，直线与OB相交的点对应的横坐标的值更大，表示燃料B的质量更大，则需完全燃烧燃料A的质量小于B的质量。如下图4、101.38×105柴油机【解析】【详解】1单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s，即1s飞轮转20r，因为内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮转2r，对外做功1次，所以，该内燃机1s飞轮转20r，对外做功10次。2汽油的质量m=10g=0.01kg汽油完全燃烧放出的热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg4.6×105J由得，一个工作循环中输出的有用机械能W有Q30%×4.6×105J1.38×105J3题图中装置的顶部是喷油嘴，是柴油机的构造示意图。5、1.68×1064.5【解析】【详解】1由Q放Vq得完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是Q放Vq0.021m3×8×107J/m31.68×106J2由题意分析知被水吸收的热量Q吸Q放1.68×106J×90%1.512×106J由公式Qcmt得三、计算题1、（1）2×1011J；（2）1.08×1011J；（3）1.5×105N；（4）54%【详解】解：（1）5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量Q放mq5000kg×4×107J/kg2×1011J（2）发动机推力所做的功WPt3×107W×1×3600s1.08×1011J（3）飞机的速度是720km/h，飞机飞行1h，所通过的距离svt720km/h×1h720km7.2×105m发动机获得的水平推力（4）飞机发动机的热机效率答：（1）5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量是2×1011J；（2）发动机推力所做的功是1.08×1011J；（3）发动机获得的水平推力是1.5×105N；（4）飞机发动机的热机效率是54%。2、（1）2.94×108J；（2）8.4m3【详解】解：（1）2000kg的水从25加热到60，水吸收的热量为（2）若不考虑热量的损失，则天然气完全燃烧放出的热量为Q放2.94×108J由Q放qV可知每天至少完全燃烧天然气的体积为答：（1）将2000kg的水从25加热到60需吸收的热量为2.94×108J；（2）如果不考虑热量的损失，每天需至少完全燃烧8.4m3天然气。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）3×103J；（2）3×104W【详解】解：（1）活塞的横截面积S500cm25×10-2m2燃气对活塞的平均压力FpS4×105Pa×5×102m22×104N活塞的行程s1150mm0.15m则做功冲程中气体做的功W1Fs12×104N×0.15m3×103J（2）因为一个工作循环做功一次，所以，每分钟完成600个工作循环，对外做功次数n600，该柴油机每分钟做的功WnW1600×3×103J1.8×106Jt1min60s则柴油机的功率答：（1）做功冲程中气体做的功为3×103J；（2）柴油机的功率为3×104W。5、（1）4.2×107J；（2）65；（3）50%【详解】解：（1）质量300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=q氢m=1.4×108J/kg×300×103kg=4.2×107J（2）根据题意知道，水吸收的热量为Q吸=Q放=4.2×107J由知道，水升高的温度为水的初温为t0=15，则水温升高后的温度为（3）已知某氢能源公交车的功率为P=140kW=1.4×105W由 知道，匀速行驶了150s所做的功为W=Pt=1.4×105W×150s=2.1×107J则氢能源公交车的效率为答：（1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；（2）水温升高后的温度为65；（3）这氢能源公交车的效率是50%。