精品解析2021-2022学年人教版九年级物理第十四章-内能的利用-综合训练试题(含解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 综合训练 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、2021年10月16日，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）A火箭点火加速升空时，将机械能转化为内能B火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大C燃料的质量越大，热值越大D火箭发动机的效率可以达到100%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、下列事例中属于内能转化为机械能的是（ ）A古代人的钻木取火B锯铁管时锯条发热C运载火箭点火升空D汽油机的压缩冲程4、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5、如图反映了一台机器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是（）A该图说明了能量可以发生转化B该图说明了能量可以发生转移C该机器遵循能量守恒定律D该机器的效率为75%6、如图所示是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法正确的是（）A由于能量守恒，热机的效率可以达到100%B排放的废气不会造成环境的污染C该汽油机的热机效率为70%D废气的排放所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段7、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%8、甲热机的效率比乙热机的高，以下说法正确的是（）A甲热机做的有用功多B甲热机做功更快C甲热机消耗的燃料少D甲热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比更大9、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多B在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量D把零下10oC的冰块放在0oC的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加10、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中错误的是（ ）A酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变B抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，说明分子在不停地做无规则运动C活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，此时内能转化为机械能D玻璃筒内的空气被压缩是通过做功的方式使空气的内能增加第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气自身的温度_（选填“降低”或“升高”），内能_（选填“增加”或“减少”）。而在压缩冲程中，活塞向上运动压缩混合气做功，混合气的温度升高，内能_（选填“增加”或“减少”）。2、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）3、汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图是_冲程。一台单缸四冲程汽油机曲轴转速是3600r/min，此汽油机每秒钟对外做功_次。4、天然气是一种清洁能源，我市部分公交车和出租车开始使用天然气代替柴油或汽油，天然气燃烧时将_能转化为_，已知天然气的热值为7.0×107J/m3，某出租车一天消耗8L天然气所释放的热量为_（假定天然气完全燃烧）。5、如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。木塞被推出后水蒸气的内能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。水蒸气将木塞推出的过程与内燃机_程的原理相同。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、新冠病毒使2020年春的中国成为了一个没有硝烟的战场，负压救护车（如图所示）则是众多“逆行者”中的一员。所谓负压就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，车的医疗舱每小时可换气20次，能过滤分离病毒高达99.97%，既对车内人员起到防护的作用，也避免了感染车外更多的人。已知该车平均输出功率50kW，平均速度90km/h。（1）该车行驶百公里（100km）输出的机械功为多少？（2）若汽车的效率为25%，则该车百公里（100km）消耗多少升汽油？（结果保留一位小数，汽油的密度为0.70×103kg/m3，热值4.6×107J/kg）。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、小帆在老师指导下，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20oC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）。（1）请判断甲、乙两种液体谁的吸热能力大？（2）求乙液体的比热容；（3）求该酒精灯的加热效率。4、一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油。g取10N/kg，求汽车通过大桥；（1）牵引力所做的功；（2）牵引力做功的功率；（3）汽油机的效率。（q汽油=4.6×107J/kg）5、2020年1月27日。为抗击新型冠状病毒肺炎疫情，安徽医科大学各附属医院紧急派出22名医护人员，他们与其他省属医院的白衣战士一起，组成安徽省第一批支援武汉的医疗队伍，出征武汉。假设客车（包括车上的人和物资）总质量为5×103kg，在某段平直的高速公路上，客车以90km/h的速度匀速行驶了200km，平均每百公里油耗为20L，所受的平均阻力是客车总重的0.04倍，汽油的热值是4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧，汽油的密度为0.75×103kg/m3，g取10N/kg）。求：（1）客车行驶200km，牵引力做了多少功？（2）客车发动机的效率是多少？（百分比后保留一位小数）（3）如果将效率提高百分之一，则同样消耗20L汽油可以比原来多行驶多少km？-参考答案-一、单选题1、B【详解】A火箭点火加速升空时，燃料燃烧产生大量高温高压的气体，推动火箭向上运动，是内能转化为机械能，故A错误；B氢在常见燃料中热值较大，等质量的氢完全燃烧所放出的热比其它燃料要多得多，所以火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大，故B正确；C燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量、是否完全燃烧等无关，故C错误；D火箭发动机属于内燃机，使用过程中一定存在燃料无法完全燃烧、废气带走一部分热量等能量损失，效率不可能达到100%。故D错误。故选B。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、C【详解】A古代人的钻木取火是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故A不符合题意；B锯铁管时锯条发热，是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故B不符合题意；C运载火箭点火时，燃料燃烧化学能转化为内能，内能转化为火箭的机械能，故C符合题意；D汽油机的压缩冲程中，活塞压缩工作物质，机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。4、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。5、D【详解】A由图可知，有一部分内能转化为了机械能，这说明了能量可以发生转化，故A正确，不符合题意；B由图可知，内能输入后，有内能输出，说明了能量可以发生转移，故B正确，不符合题意；C机器发生了能量的转化和转移，在能量的转化和转移中，都要遵循能量守恒定律，故C正确，不符合题意；D该机器是利用内能来做功的，内能转化为机械能，效率为故D错误，符合题意。故选：D。6、D【详解】A热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率较低，不能达到100%，故A错误；B汽车排放的废气是空气污染的主要原因之一，故B错误；C该汽油机的热机效率为100%33%30%7%30%故C错误；D用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。由图示知，废气带走了大部分的能量，所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段，故D正确。故选D。7、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。8、D【详解】A根据热机效率的概念，甲热机效率高于乙热机效率，但燃料完全燃烧放出的热量不知道，所以无法确定甲热机做的有用功多，故A错误；B功率是描述做功快慢的物理量，热机效率与功率无关，故B错误；C由于甲、乙热机做的有用功不确定，所以无法确定甲、乙热机消耗燃料的多少，故C错误；D根据热机效率的概念，甲热机效率高，说明甲热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比更大，故D正确。故选D。9、D【详解】A我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能用“含有”来描述，故A错误；B在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，机械能转化为内能，故B错误；C用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C错误；D将-10的冰块放在冰箱的0保鲜室中，冰块温度低于保鲜室内温度，冰块吸收热量，内能增加，故D正确。故选D。10、C【详解】A热值是燃料的一种特性，密度、比热容都是物质的特性，都与物质的质量、体积无关，所以，酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变，所以A正确，故A不符合题意；B抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，但是二氧化氮的密度大于空气，说明分子在不停地做无规则运动，所以B正确，故B不符合题意；C两个气门关闭，活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能，所以C错误，故C符合题意；D图中玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，所以D正确，故D不符合题意。故选C。二、填空题1、降低减少增加【解析】【详解】12在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，则燃气自身的内能减少，温度降低。3在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气体做功，活塞的机械能转化为混合气体的内能，则混合气体的温度升高，内能增加。2、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3、做功30【解析】【详解】1如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向下运动，可以判断是做功冲程。2飞轮转速是3600r/min=60r/s表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。4、化学能内能5.6104J【解析】【详解】12天然气燃烧是化学反应，将化学能转化为内能。3天然气的热值为7.0×107J/m3，消耗8L天然气所释放的热量5、减小做功【解析】【详解】1软木塞被推出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能减小。2四冲程内燃机在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，与木塞被推出过程中能量的转化相同，所以内燃机的做功冲程与这个原理相同。三、计算题1、（1）2×108J；（2）24.8升【详解】解：（1）已知该车的平均速度行驶的路程由得，则行驶的时间为则该车行驶百公里输出的机械功为（2）根据可得汽油完全燃烧放出的热量为则该车百公里（100km）消耗的汽油质量为消耗的汽油体积为答：（1）该车行驶百公里（100km）输出的机械功为2×108J；（2）该车百公里（100km）消耗24.8升汽油。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）甲；（2）2.1×103J/（kgoC）；（3）35%【详解】解：（1）根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由 得，甲的吸热能力大于乙的吸热能力。（2）由（1）知甲的吸热能力大于乙的吸热能力，所以甲为水；根据可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为（3）用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，08min乙吸收的热量等于甲吸收的热量乙从加热到沸腾吸收的热量为酒精完全燃烧放出的热量为酒精灯的加热效率为答：（1）甲液体的吸热能力大；（2）乙液体的比热容为2.1×103J/（kg）；（3）该酒精灯的加热效率为35%。4、（1）6×107J；（2）3.3×104W；（3）32.6%【详解】解：（1）因汽车匀速通过大桥时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，所以，汽车的牵引力F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1.5×103kg×10N/kg=1.2×103N则牵引力所做的功W=Fs=1.2×103N×50×103m=6×107J（2）由可得，汽车匀速通过大桥时所用的时间则汽车牵引力做功的功率（3）汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108J汽油机的效率答：（1）牵引力所做的功为6×107J；（2）牵引力做功的功率约为3.3×104W；（3）汽油机的效率约为32.6%。5、（1）4×108J；（2）29.0%；（3）3.45km【详解】解：（1）由题知客车所受的阻力为f0.04G0.04mg0.04×5×103kg×10N/kg2000N由二力平衡的条件可知客车的牵引力为Ff2000N则客车牵引力做的功为WFs2000N×200×103m4×108J（2）已知平均每百公里油耗为20L，则200km耗油的体积为V2×20L40L40dm34×10-2m3耗油的质量为mV0.75×103kg/m3×4×10-2m330kg消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放qm4.6×107J/kg×30kg1.38×109J则客车发动机的效率为（3）已知消耗的汽油体积V20L20dm32×10-2m3消耗的汽油质量为mV0.75×103kg/m3×2×10-2m315kg消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放qm4.6×107J/kg×15kg6.9×108J将效率提高1%后，提高的有用功为WQ放6.9×108J×1%6.9×106J由WFs可知比原来多行驶的距离为答：（1）客车行驶200km，牵引力做了4×108J的功；（2）客车发动机的效率是29.0%；（3）如果将效率提高百分之一，则同样消耗20L汽油可以比原来多行驶3.45km。