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-章节测试试题(含详细解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 章节测试 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%2、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、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5、航天工业的火箭常用液态氢作为燃料，这是因为液态氢具有较大的（）A热值B密度C热量D比热容6、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7、2021年10月16日凌晨，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载入飞船将翟志刚、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火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的密度小B燃料燃烧充分，可以提高热机效率C燃料完全燃烧放出的热量可以全部用来做功D若太空中的温度很低，“羲和号”卫星的内能可能为零8、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9、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b所示。已知酒精的热值q3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。已知水的比热容 ，则下列说法正确的是（）A沙子的吸热能力大于水的吸热能力B加热2min时间内水吸收的热量Q吸水为4.2×105JC这2min时间内酒精灯的加热效率为40%D沙子的比热容c沙约为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、现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，在_冲程中将机械能转化为内能，此冲程是通过_方式改变了缸内气体的内能。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过_的方式减少汽缸内能的。而利用水作为冷却剂，是因为水_较大。2、我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的_大，完全燃烧20g液态氢释放的热量_J。（q氢1.4×108J/kg）3、小明在检查爸爸驾驶的汽车时，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是_油机。如题图所示是_冲程，该冲程是将_能转化为内能。4、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。5、如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的_示意图。C图是_冲程，与它原理相同的是_图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是_图。（后两空选填字母）三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45，请你求解下列问题。（1）水吸收的热量；（）（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为，求至少需要燃烧多少千克煤气？（煤气的热值为）2、小明用酒精炉将一壶质量为2kg、温度为40的水加热至90，水吸收的热量是多少J？若这一过程中酒精完全燃烧了0.02kg的酒精，求该过程酒精炉的加热效率q酒精=3.0×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg）。3、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？4、如图是我国自行研制的大型运输机“运20”将首次参加珠海航展。“运20”的部分参数如表：机长/m47最大飞行速度/km/h720高/m15最大飞行速度的平均阻力/N500000最高载重量/t66燃料航空燃油着地支撑轮子个数/个6发动机效率40%最大起飞重量/t225翼展长/m45最长航程/km4000每个轮着地面积/m20.25若“运20”从某基地起飞以最大飞行速度飞到珠海，飞行时间为2.5h，求：（1）基地到珠海的航程是多大？（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是多大？（3）“运20”在此飞行过程中做了多少功？（4）若航空燃料的热值是4.5×107J/kg，则飞机在起飞前至少要装载多少kg的航空燃料？5、把420克100的铁块投入225克的水中，混合后的温度是30。求：（1）若铁的比热容为0.45×103J/（kg），则铁块放出的热量是多少？（2）若铁块放出的热量全部被水吸收，则水的温度升高了多少？-参考答案-一、单选题1、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。2、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。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、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。5、A【详解】航天工业的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液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6、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。7、B【详解】A火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的热值大，故A错误；B做同样的有用功，燃料燃烧充分，使用的燃料的质量减小，有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比值变大，热机效率增大，故B正确；C因为有热量的散失和机械内部的摩擦等，燃料完全燃烧放出的热量不可能全部用来做功，故C错误；D一切物体都有内能，若太空中的温度很低，“羲和号”卫星的内能也不会为零，故D错误。故选B。8、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。9、D【详解】A由图像知加热相同的时间水和沙子吸收的热量相同，沙子的温度升高的多，根据 可知，水的比热容大，水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故A错误；B由图b可知，加热2min水温度升高则加热2min时间内水吸收的热量故B错误；C因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，加热2min时间内消耗酒精的质量则酒精完全燃烧放出的热量酒精灯的加热效率故C错误；D因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min的时间内，沙子吸收的热量由图a可知加热2min，沙子的温度从20上升到250，即沙子的质量由可得，沙子的比热容故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、压缩做功热传递比热容【解析】【详解】12在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩混合气体做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变缸内气体的内能。3内燃机汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，水从汽缸吸收热量，使汽缸的温度降低，这是通过热传递的方式改变汽缸的内能。4对于相同质量的水和其他液体相比较时，在升高相同温度的情况下，由于水的比热容最大，即其所吸收的热量最多，冷却效果会最好。2、热值2.8×106【解析】【详解】1火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。2完全燃烧释放出的热量Q放=mq=0.02kg×1.4×108J/kg=2.8×106J3、汽压缩机械【解析】【详解】1汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是汽油机。23由图知，两个气门都关闭，活塞向上运动，此冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能。4、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。5、原理做功FB【解析】【详解】1234A图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；B图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；D图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；E图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；F图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能。故图E、F是演示实验的原理示意图，C图是做功冲程，与做功冲程原理相同的是F图所示的演示实验。三、计算题1、（1）；（2）千克【详解】解：（1）水的体积V=200L=200×10-3m3=0.2m3水的质量水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·)×200kg×(45-20)=2.1×107J（2）煤气完全燃烧放出的热量需要燃烧煤气的质量答：（1）水吸收的热量为；（2）至少需要燃烧千克煤气。2、4.2×105J，70%【详解】解：由题意可知，水温度升高吸收的热量为由题意可知，酒精完全燃烧释放的热量为故该过程酒精炉的加热效率为答：水吸收的热量是4.2×105J，该过程酒精炉的加热效率是70%。3、（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%。4、（1）1800km；（2）1.5×106Pa；（3）9×1011J；（4）5×104kg【详解】解：（1）由，v720km/h，t2.5h，飞机飞行的路程（2）已知飞机的最大重量飞机在水平面时压力等于重力，即FG，最大起飞重量降落在地面时对地面的压强（3）已知飞机飞行时的动力等于飞机的平均阻力，F5×105N，飞机飞行时做的功（4）汽油燃烧释放的能量飞机消耗的燃油质量答：（1）基地到珠海的航程是1800km；（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是1.5×106Pa；（3）“运20”在此飞行过程中做了9×1011J的功；（4）飞机共消耗燃油5×104kg。5、（1）1.323×104J；（2）14【详解】（1）铁块放出的热量Q放=c铁m铁（t0铁t）=0.45×103J/（kg）×0.42kg×（10030）=1.323×104J（2）由题知，铁块放出的热量全部被水吸收，即Q吸=Q放=1.323×104J由Q吸=cm（tt0）可得水的温度升高值答：（1）铁块放出的热量是1.323×104J。（2）水的温度升高了14。