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-章节练习练习题(含详解).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 章节练习 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、如图所示是四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，其中表示做功冲程的示意图是（）ABCD2、据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（）A发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒B如果没有能量补充，装置最终会停下C根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去D不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置可以实现3、关于热值，下列说法正确的是（）A燃料燃烧放出的热量越多，热值越大B燃料燃烧时，质量越大，热值越大C燃料不完全燃烧时比完全燃烧时热值小D燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧情况无关4、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5、下列有关热和能的说法中，正确的是（）A燃料的热值越大，燃烧过程放出的热量越多B物体的温度不变，内能一定不变C温度高的物体含有的热量比温度低的物体多D发生热传递时，能量从一个物体转移到另一个物体6、关于热机，下列说法正确的是（）A吸气冲程中，汽油机吸入的是空气B做功冲程是把机械能转化为内能C柴油机有喷油嘴而没有火花塞D做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的7、2020年11月24日，我国搭载“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭成功发射升空，液氢是长征五号运载火箭的主要燃料之一，其热值q氢=1.4×108J/kg，下列说法正确的是（）A用液氢作为燃料，是因为其热值大B火箭升空过程中，液氢的热值不断减小C燃烧5g液氢产生7×108J的热量D液氢燃烧过程是内能向机械能转化8、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（ ）ABCD9、如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，我们会看到硝化棉燃烧；如图乙所示，试管内装有少量的水，用橡皮塞子塞紧，用酒精灯对试管加热，会观察到塞子跳起来。下列说法不正确的是（）A图甲中，活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能B图乙所示实验中能量转化和内燃机的做功冲程相同C图乙中，当塞子跳起时可以观察到管口出现白雾D甲乙两图都说明了做功可以改变物体的内能10、有一个转速为3600r/min的四冲程汽油机，如图所示为该汽油机某冲程的示意图，则下列说法不正确的是（）A汽油机的效率越高，做功越快B这是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能C汽油机的该冲程是靠飞轮惯性完成的D汽油机正常工作时1s对外做功30次第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、某汽油机飞轮的转速是2400r/min，该汽油机每10秒完成_个冲程，对外做功_次。2、某四冲程内燃机正常工作时转速为40r/s（即每秒飞轮转40转），那么，它正常工作时，每秒钟对外做功_次，活塞完成_次往复运动。3、（1）加热质量为50kg的水，使其温度升高10，水吸收的热量为_J；（2）完全燃烧_m3的煤气可以放出1.17×107J的热量（c水4.2×103J/kg·），煤气的热值q3.9×107J/m3）4、2021年10月16日，搭裁神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉精准点火发射，如图为火箭发射的场景。火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的_大。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将_能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的_能。随着燃料的燃烧，其热值大小_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。5、为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧200g秸秆煤可放出热量是_。若这些热量只有50%被水吸收，可使质量为10kg、初温20的水温度升高_。燃烧一半后，秸秆煤的热值_（选填“变大”、“变小”或“不变”）已知c水4.2×103J/（kg），q秸秆煤2.1×107J/kg。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、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。2、按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时，开着装沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km，行车时间是8min（取g=10N/kg）。自重5×104N车轮个数10每个轮胎触地面积3×10-2m2车厢容积10m3（1）通过计算该货车最多能装的沙子质量是多少？（2）货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？（3）如果货车发动机的机械效率是40%，此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是多大？（货车发动机做的功只有部分用来使货车向前行驶）3、为了测定某额定功率为1000W的电热水器的效率，物理兴趣小组的同学在热水器中加了2kg的水，让热水器正常工作，并绘制出通电加热过程中水温随时间的变化情况图，水的比热容（1）加热，水的温度升高了多少？（2）加热，水吸收了多少热量？（3）加热消耗的电能为，该热水器正常工作的效率为多少？4、天然气是一种清洁、高效能源，在1个标准大气压下，小宇用效率为40%的燃气灶给一锅初温为20的水加热至沸腾，完全燃烧了0.06m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（ kg·），天然气的热值为4.2×107J/m3.求：（1）水吸收的热量；（2）这锅水的质量。5、如图所示，是一款无人驾驶汽车原型图，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，使用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油2kg，汽油机的效率为30%，在这段行驶过程中，（已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，c水4.2×103J/（kgoC）。求（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被质量200kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）（3）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少？-参考答案-一、单选题1、D【详解】A由图知，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，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，故B不符合题意；C进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程，故C不符合题意；D两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故D符合题意。故选D。2、B【详解】A能量守恒定律规定，能量既不可能凭空产生，也不会凭空消失，一切能量都是守恒的，发电技术没有突破了能量守恒定律，故A错误；B根据能量守恒定律，能量不可能凭空产生，如果没有能量补充，装置不可能凭空产生能量，装置没有能量，最终会停下，故B正确；C根据能量守恒定律，没有能量补充，装置就不能转动了，故C错误；D不靠任何能量补充，1度电的能量不可能会凭空增加，1度电不可变为10度电的装置，故D错误。故选B。3、D【详解】热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，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、燃烧程度等均无关，故ABC错误，D正确。故选D。4、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。5、D【详解】A由可知，燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关，故A错误；B物体的温度不变，但内能可能改变，比如一块0的冰熔化成0的水，吸收热量，温度不变，内能增大，故B错误；C热量不是状态量，是一个过程量，不能说含有或者具有热量，故C错误；D热传递的实质是能量从高温物体传向低温物体，或从一个物体的高温部分传向低温部分，故D正确。故选D。6、C【详解】A吸气冲程中，柴油机将空气吸入气缸，汽油机将空气和汽油的混合气体吸入气缸，故A错误；B汽油机和柴油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故B错误；C汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故C正确；D汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故D错误。故选C。7、A【详解】A用液氢作为燃料，是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，燃烧相同质量的液氢放出的热量更多，故A正确；B燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故可知火箭升空过程中，液氢的热值不变，故B错误；C由题意可知，燃烧5g液氢产生的热量为Q=mq=0.005kg×1.4×108J/kg=7×105J故C错误；D液氢燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，故D错误。故选A。8、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。9、A【详解】A下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加，空气的内能通过热传递的方式传递到硝化棉，故A错误，A符合题意；B木塞冲出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，能量转化情况与内燃机做功冲程相同，故B正确，B不符合题意；C图乙中，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低，发生液化现象，变成小水滴，出现“白雾”，故C正确，C不符合题意；D甲图说明对物体做功，机械能转化为内能，乙图说明物体对外做功，内能转化为机械能，总之做功可以改变物体的内能，故D正确，D不符合题意。故选A。10、A【详解】A热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比越大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故A错误，符合题意；B由图可知，两个气门都是关闭的，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；C依靠飞轮惯性完成的冲程有：吸气、压缩和排气三个冲程，故C正确，不符合题意；D转速为3600r/min的四冲程内燃机，则每秒转60圈，两圈做一次功，共做30次功，故D正确，不符合题意。故选A。二、填空题1、800200【解析】【详解】12某汽油机飞轮的转速是2400r/min，该汽油机每秒飞轮转的圈数为根据每一个工作循环，飞轮转2圈，四个冲程，对外做功一次，故该汽油每1s飞轮转40圈，完成80个冲程，对外工作的次数为20次，故该汽油机10s完成800个冲程，对外做功的次数为200次。2、2040【解析】【详解】12此内燃机转速为40r/s，即每秒飞轮转40转，每秒可完成20个工作循环，对外做功20次，完成80个冲程，活塞完成40次往复运动。3、【解析】【详解】1水吸收的热量为2根据得，需要完全燃烧的煤气的体积为4、热值化学机械不变【解析】【详解】1由于液态氢的热值较大，因此运载火箭中，采用液态氢作燃料。234燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能；燃料的热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以随着燃料的燃烧，其热值大小不变。5、4.2×106J50不变【解析】【详解】1秸秆煤的质量m200g0.2kg秸秆煤完全燃烧释放的热量Q放m秸秆煤q秸秆煤0.2kg×2.1×107J/kg4.2×106J2由题意可知，水吸收的热量为Q吸Q放50%×4.2×106J2.1×106J由Q吸cmt可得，水升高的温度3热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，秸秆煤的质量改变，热值不变。三、计算题1、（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。2、（1）1.6×104kg；（2）3.36×107J；（3）1.75×105W【详解】解：（1）货车与地面的受力面积为S=10×3×10-2m2= 0.3m2货车的最大重力等于货车对地面的最大压力，由公式可得，货车的最大重力为G总=F=pS=7×105Pa×0.3m2=2.1×105N沙子的最大重力为G沙=G总-G车=2.1×105N-5×104N=1.6×105N沙子的最大质量为（2）货车匀速运动，则货车受到的牵引力为F牵=F阻=0.02G总=0.02×2.1×105N=4.2×103N牵引力做的功为W牵=F牵s=4.2×103N×8×103m=3.36×107J（3）由公式可得,发动机做的总功为发动机的功率为答：（1）通过计算该货车最多能装的沙子质量是1.6×104kg；（2）货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是3.36×107J；（3）如果货车发动机的机械效率是40%，此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是1.75×105W。3、（1）10；（2）；（3）70%【详解】解：（1）由图象可知，加热水温由上升到了；水的温度升高了（2）加热，水吸收的热量（3）由图可知，加热，水的温度升高了水吸收热量热水器的效率答：（1）加热，水的温度升高了；（2）加热，水吸收了的热量；（3）加热消耗的电能为，该热水器正常工作的效率为。4、（1）1.008×106J；（2）3kg【详解】（1）天然气完全燃烧放出热量Q放=qV=4.2×107J/m3×0.06m3=2.52×106J水吸收热量Q吸=40%Q放=40%×2.52×106J=1.008×106J（2）由知道答：（1）水吸收的热量1.008×106J；（2）这锅水的质量3kg。5、（1）9×107J；（2）45oC；（3）1.5kg【详解】解：（1）汽油完全燃烧放出的热量（2）由题知，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，且这些能量全部被水吸收，则水吸收的热量由得水升高的温度（3）由题意可知，两种情况下汽车所做的有用功W相同，由可得即所以效率提高后消耗汽油的质量答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为9×107J；（2）水升高的温度为45；（3）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油为1.5kg。