人教版九年级物理第十四章-内能的利用-综合练习试卷(含答案详细解析).docx

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、关于热机效率，下列说法中正确的是（）A热机效率越高，即热机做的有用功越多B热机单位时间内耗费的燃料少，效率一定高C要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑D通过技术改进，热机效率可达100%2、提高热机效率的有效途径是（）A采用优质的燃料B减少热机的各种热损失，保证良好的润滑C使热机具有良好的散热D避免使用热机3、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4、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%5、如图所示是内燃机工作中的一个冲程，下列描述正确的是（）A压缩冲程，内能转化为机械能B压缩冲程，机械能转化为内能C做功冲程，机械能转化为内能D做功冲程，内能转化为机械能6、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E47、如图所示，是我国载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（）A燃气做功使火箭上升，燃气的内能增大B火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓C火箭点火升空过程中是由内能转化为机械能D火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象8、油箱内的汽油燃烧掉一半后，剩余的汽油（）A比热容和热值都变为原来的一半B比热容变为原来的一半，热值不变C比热容没有变化，热值变为原来的一半D比热容和热值都没有变化9、下列说法正确的是（）A温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多B物质的比热容与物体的质量、吸收的热量及温度变化有关C物体对外做功，其内能可能减少D热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多10、关于下图所示的热学实验，叙述正确的是（ ）A甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用B乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，汽油机吸气冲程应用到此原理C丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大D丁图中，金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、2021年10月16日长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站，火箭发射时用液体氢作燃料，这是因为液态氢的_大，返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过_方法使返回舱内能增加。2、2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢_的特点。装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是_J。发射台下方建有水池，通过水_（填物态变化名称）吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。（q氢=1.4×108J/kg）3、如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_冲程；为了降低汽油机内汽缸的温度，汽缸外有一个水箱将汽缸包围住，这是通过_的方式减少汽缸的内能。4、阅读短文，回答问题，由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包园之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。在“热岛效应”的作用下，呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。（1）保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的_的特性；（2）人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水_（填物态变化名称），有_（选填“吸热”或“放热”）的作用；（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是_；在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过_的方式增加物体的内能；某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为_J（已知：1L=1dm3，汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）。5、抚松广场美食街的某商家使用煤气灶烹饪食物，煤气灶燃烧头如图所示。使用煤气灶时，打开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃。（1）煤气在燃烧过程中热值_（填“变大”、“不变”或者“变小”）；（2）烹饪食物是通过_的方式改变食物的内能。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、火力发电厂每发出1度电（等于3.6×106J）需要消耗0.36kg标准煤。1度电可以让某型号纯电轿车行驶约5km。某款紧凑型家用轿车，每100km消耗汽油约5kg。求：（已知：q煤3.0×107J/kg，q汽油4.6×107J/kg）（1）火力发电厂的热效率；（2）通过计算说明，行驶相同距离时，哪种车型能耗（消耗的燃料热量）更低？2、（2021·全国·九年级课时练习）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1200周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求(1)汽油机一个循环所做的功是_J(2)汽油机的功率是_W。3、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的阻力为1.2×103 N，汽油的热值q=4.6×107J/kg。问：（1）汽车牵引力做的功；（2）假设燃料完全燃烧，则放出的总热量是多少？（3）内燃机的效率；（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少？4、发动机的效率是汽车经济性能指标之一、厂家提供某汽车出厂部分参数如下：测试数据：汽车在平直公路匀速行驶时，车上的速度表如图所示；百公里耗油量为10（L）；发动机输出功率为20（kW）；使用燃料：92#汽油，热值为3.2×107J/L，请用以上参数推算出在测试条件下：（1）该汽车测试时，行驶100km所需的时间为多少？（2）百公里发动机所做的有用功是多少J？（3）该汽车发动机的效率多大？5、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，）-参考答案-一、单选题1、C【详解】A热机的效率可知，热机的效率由两个因素决定，即消耗相同的燃料，热机效率越高的，热机做的有用功多，故A错误；B热机单位时间内耗费的燃料少，如果做的有用功也非常少，那么热机效率也不一定高，故B错误；C要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑，故C正确；D由于燃料燃烧释放的热量不能全部转化为机器的有用功，总有能量损耗，所以热机效率总小于100%，故D错误。故选C。2、B【详解】BC热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，减少热量的损失可以提高热机的效率；使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故B符合题意，C不符合题意；AD采用优质燃料、使热机具有良好的散热不能提高热机效率，不使用热机更不现实，故AD不符合题意。故选B。3、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。4、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。5、D【详解】如图所示，内燃机的进气门和排气门都关闭，活塞向下带动曲轴运动，气缸上方有电火花，是做功冲程，将内能转化为机械能，故ABC错误，D正确。故选D。6、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。7、C【详解】A燃气对外做功，温度降低，内能减小，故A错误；B燃气温度高，周围低温的空气吸热，内能增大，温度升高，温度越高分子运动越剧烈，故B错误；C火箭升空消耗燃料产生高温高压的气体，推动火箭向上加速运动，内能转化为机械能，故C正确；D白气是小水滴，是由水池里的水先吸热汽化再上升后遇冷液化形成的，故D错误。故选C。8、D【详解】物体所含物质的多少叫质量。汽油用掉一半后，质量变为原来的一半。而比热容是物质的特性，决定于物质的种类和状态；热值是燃料的特性，决定于燃料的种类，油箱内的汽油燃烧掉一半后，比热容、热值都不变，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。9、C【详解】A放出热量的多少与温度的变化量有关，与温度高低无关，故A错误；B比热容是物体本身的一种特性，大小与吸收的热量、物体的质量及温度的变化等无关，与物质的种类有关，故B错误；C物体对外做功，则自身内能减少，温度降低，故C正确；D由Q放mq可知，质量未知，热值大的燃料完全燃烧放出的热量不一定多，故D错误。故选C。10、D【详解】A铅块被压紧，下面悬挂钩码而不分开，是因为铅分子之间有相互作用的引力，故A错误；B水蒸气将软木塞推出，水蒸气对软木塞做了功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，和汽油机的做功冲程原理相同，故B错误；C抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合，是因为空气分子二氧化氮分子不停运动发生了扩散，空气的密度小于二氧化氮的密度，故C错误；D迅速拉动金属管外面的皮绳，皮绳克服金属管的摩擦做功，机械能转化为内能，金属管及乙醚温度升高，乙醚汽化产生大量乙醚蒸汽，内部压强增大，乙醚蒸汽对橡皮塞做功，把橡皮塞顶出，故D正确。故选D。二、填空题1、热值做功【解析】【详解】1运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。2返回舱的外壳被烧焦，这是因为返回舱进入大气层时克服空气摩擦，这是通过的做功的方式增大了火箭的内能，温度升高，像火球一样把外壳烧焦了。2、热值大2.8×1011汽化【解析】【详解】1火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点，在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，液态氢放出的热量较大。22t液态氢完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=2×103kg×1.4×108J/kg=2.8×1011J3发射台下方建有水池，则水在汽化吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。3、压缩热传递【解析】【详解】1由图示可知，两气门都关闭，活塞向上运动，该冲程是压缩冲程。2为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水箱，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量使得汽缸温度降低。这是通过热传递的方式改变内能的。4、比热容大汽化吸热压缩冲程做功2.7×108【解析】【详解】（1）1因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质（沙石、土壤等）比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，可以大大减弱该城市的“热岛效应”。（2）23采用喷雾系统是利用了水汽化能够从周围物体中吸收热量，能起到降温的作用。（3）4在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。5刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变物体内能。6由得，汽油的质量汽油完全燃烧放出的能量5、不变热传递【解析】【详解】（1）1热值是燃料的一种特性，煤气在燃烧过程中，燃料的种类不变，其热值不变。（2）2烹饪食物时，食物从锅上吸收热量，温度升高，是通过热传递方式改变食物内能的。三、计算题1、（1）33.3%；（2）纯电轿车【详解】解：（1）完全燃烧0.36kg煤所放出的热量有题意可知有用功W有1kWh3.6×106J则火力发电厂的效率（2）1度电可以让某型号纯电骄车行驶约5km，即行驶5km消耗3.6×106J的能量；紧凑型家用轿车每100km消耗汽油约5kg，则行驶5km消耗的汽油的质量为汽油放出的热量为因为故纯电轿车消耗的热量少。答：（1）火力发电厂的热效率为33.3%；（2）纯电轿车消耗的热量少。2、135J 1350W 【详解】解：（1）由题意可得，燃气对活塞的平均压力汽油机一个循环只做一次功，做功为（2）因飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动1200周，做功600次，则燃气对活塞做的总功汽油机的功率答：（1）汽油机一个循环所做的功是135J；（2）汽油机的功率为1350W。3、（1）1.44×107 J；（2）5.52×107 J；（3）26.1%；（4）24000W【详解】解：（1）已知汽车匀速行驶时受到的阻力为，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡可知汽车的牵引力汽车行驶的速度行驶的时间则汽车行驶的路程为汽车牵引力做的功为（2）燃料完全燃烧放出的总热量为（3）内燃机的效率为（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率为答：（1）汽车牵引力做的功为；（2）假设燃料完全燃烧，则放出的总热量是；（3）内燃机的效率为；（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率是24000W。4、（1）4000s；（2）8×107J；（3）25%。【详解】解：（1）由车上的速度表可知该汽车的速度为由可知行驶100km所需的时间为（2）已知发动机输出功率为则百公里发动机所做的有用功为（3）汽油完全燃烧放出的热量为则该汽车发动机的效率为答：（1）该汽车测试时，行驶100km所需的时间为4000s；（2）百公里发动机所做的有用功是8×107J；（3）该汽车发动机的效率为25%。5、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。