2021-2022学年人教版九年级物理第十四章-内能的利用-定向测试试卷.docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 定向测试 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、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2、如图所示是家居装修的一种空气锤，它是利用压缩空气使活塞迅速推出，产生巨大压力，能将铁钉打入木板，甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用，说法错误的是（）A压缩空气对外做功时，自身的内能会减小B空气被压缩时，密度增大，压强增大C木板可以被铁钉打入，说明力可以改变物体的形状D反复捶打，铁钉会发热，这与内燃机的做功冲程能量转化相同3、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4、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5、图是单缸内燃机工作过程中气门与活塞位置关系图，在下列排列顺序中，符合四冲程内燃机工作循环顺序的是：（）A甲、乙、丙、丁B乙、甲、丁、丙C乙、丁、甲、丙D丙、丁、乙、甲6、小聪在老师指导下，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20加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精=3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2×103J/（kg·），则下列说法中正确的是（）A酒精燃烧的过程是内能转化为化学能Bc乙=2.4×103J/（kg·）C0-8min乙吸收的热量为3.36×104JD该酒精灯的加热效率为28%7、为减少大气污染，我国正逐步减少使用煤炭能源，判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（）A比热容B密度C热值D温度8、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9、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、2021年5月10日，中国一汽红旗首款自主研发的氢能发动机（图甲）在中国自主品牌博出览会亮相。它的工作原理与汽油机原理相同，并可实现“零碳排放、零污染排放”的“双零排放”。图乙是氢能发动机的做功冲程，发生的能量转化是内能转化为_。完全燃烧10m3氢气可以放出_J的能量（氢气的热值为1.26×107J/m3）。3、柴油机经过_个冲程，飞轮转一周。某柴油机的转速为，则在内这台柴油机经过_个工作循环，对外做功_次。4、图中单缸四冲程汽油机正处在_冲程，若该汽油机转速为1800r/min，则它每秒钟完成_个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了_方式改变内能，并且利用了水的_较大的特性。5、转速为6000r/min的单缸四冲程内燃机，10秒钟经过_个冲程，做功_次，转_圈。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、 “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1.5×105N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=4.0×107J/kg。在这一次航行中，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。2、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？（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：3、在一标准大气压下，100g的酒精完全燃烧放出的热量有40%被5kg、50的水吸收，那么水温度升高了多少？（水未烧干，）4、小宁用煤炉给10kg的水加热，同时把加热过程中对应的时间测得的水温绘制成右图。若煤炉热效率为42%，煤的比热容为4.2×103J/（kg），煤的热值约为3×107J/kg。加热6min，求：（1）水所吸收的热量；（2）煤完全燃烧时产生的热量及煤的质量。5、一个容器中装有40kg温度是10的冷水，若用某一热水器把它加热到温度为60时，共用了0.6m3的天然气，已知天然气的热值为2.8×108J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·）。求：（1）这次加热过程中，水吸收的热量是多少？（2）该热水器的实际效率是多少？-参考答案-一、单选题1、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。2、D【详解】A压缩空气对外做功时，内能转化为机械能，自身的内能会减小，故A正确，不符合题意；B根据可知，一定质量的空气被压缩时，体积减小，密度增大，压强增大，故B正确，不符合题意；C铁钉被打入木板，木板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意；D反复敲打铁钉会发热，是将机械能转化为内能的过程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误，符合题意。故选D。3、B【详解】图中的冲程两气门关闭，活塞上行，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。4、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。5、C【详解】四冲程内燃机工作循环顺序的是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，对应图中的乙、丁、甲、丙，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。6、C【详解】A酒精燃烧的过程是化学能转化为内能，故A错误；B由图乙可知，甲的沸点为100，所以，甲液体为水；由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，由乙图可知，质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由c=Qmt 可知，乙的比热容为甲比热容的一半，即c乙=2.1×103J/（kg·），故B错误；C0-8min乙吸收的热量为与甲（水）吸收的热量相同为 Q吸=cmt=4.2×103J/（kg·）×0.1kg×80=3.36×104J故C正确；D乙从20加热至沸腾需要10min，吸收的热量Q吸'=Q吸8min×10min=3.36×104J=4.2×104J4g酒精完全燃烧放出的热量为Q放=qm=3×107J/kg×4×10-3kg=1.2×105J该酒精灯的加热效率为=Q吸'Q放×100%=4.2×104J1.2×105J×100%=35%故D错误。故选C。7、C【详解】热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映了燃料燃烧放热的本领，因此判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的热值，故C符合题意。故选C。8、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。9、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。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E4。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、机械能1.26×108J【解析】【详解】1内燃机做功冲程中，活塞向下运动，将内能转化为机械能。2由题意可知，完全燃烧10m3氢气释放的热量为Q=qV=1.26×107J/m3×10m3=1.26×108J3、2900900【解析】【详解】1柴油机一个工作循环，飞轮转一周，经过2个冲程，活塞上下运动一次。23已知飞轮转速为，因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以该柴油机内完成900个工作循环，对外做功900次。4、做功60热传递比热容【解析】【详解】1由图可见，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程。2汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，1800r/min，则1s转30转，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。34水循环带走汽油机产生的热量，这是利用热传递的方式改变内能的，并且还利用了水的比热容较大的特性。5、20005001000【解析】【分析】【详解】123已知转速为6000r/min100r/s，即飞轮每秒转100圈，所以内燃机每秒钟完成50个工作循环，经过200个冲程，做功50次；则10秒钟经过2000个冲程，做功500次，转1000圈。三、计算题1、（1）720km/h；（2）9×1010J；（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=4.0×107J/kg×2250kg=9×1010J（3）已知运输机的水平推力为F=1.5×105N则运输机推力所做的功为W=Fs=1.5×105N×360×103m=5.4×1010J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9×1010J；（3）运输机发动机的热机效率为60%。2、（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/m2×S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。3、50【详解】解：酒精的质量酒精完全燃烧时放出的热量是由题知水吸收的热量由可得，水的末温因为在一标准大气压下水的沸点为100，沸腾后继续吸热温度不变，所以水的末温为100，则水的温度升高了答：水温度升高了50。4、（1）2.52×106J；（2）6×106J ，0.2kg【详解】解：（1）经过6min时间加热，水温由20升高到80，水吸收的热量（2）由得煤完全燃烧放出的热量 由得煤的质量答：（1）水所吸收的热量为2.52×106J；（2）煤完全燃烧时产生的热量为6×106J，煤的质量为0.2kg。5、（1）；（2）【详解】解：（1）这次加热过程中，水吸收的热量是（2）燃料完全燃烧释放的热量为该热水器的实际效率是答：（1）这次加热过程中，水吸收的热量是；（2）该热水器的实际效率是。