2022年最新人教版九年级物理第十四章-内能的利用-定向训练试题(含答案及详细解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 定向训练 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、如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ）A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程2、如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（）A飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁B四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙C丙图中气缸内气体温度会上升D飞轮转速3000r/min则该汽油机1s钟能做功25次3、如图所示是物理老师的自制火箭，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验分析正确的是（）A酒精无法完全燃烧，所以热值变小B酒精燃烧是电能转化成了内能C燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程D纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低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、一台单缸四冲程柴油机转速为2400转/min，则柴油机1s内（）A完成40个冲程，做功40次B完成80个冲程，做功80次C完成80个冲程，做功20次D完成40个冲程，做功20次6、下面关于汽油机和柴油机的说法中，错误的是（）A汽油机和柴油机使用的燃料不同B柴油机和汽油机做功冲程都是将内能转化为机械能C柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶部有个火花塞D汽油机和柴油机的效率没有差别，完全相同7、下列措施可以提高热机效率的是（）A燃烧更多的燃料B使燃料燃烧更充分C使用热值更大的燃料D使用比热容更大的燃料8、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%9、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、甲图中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是_。乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是_（选填图中的代号），机械能转化_能。2、抚松县小区的液化气逐渐入户，液化气的热值取4.2×107J/kg，若一月内燃烧10kg的液化气，则液化气全部完全燃烧放出的热量是_J，若放出的热量有40%被利用，在标准大气压下可把_kg的水从20加热至沸腾c水=4.2×103J/(kg·)。3、水的比热容为4.2×103J/(kg)，将2kg的水倒掉一部分，剩下的水的比热容_（填“变大”、“变小”或“不变”）；水结冰后它的比热容将_（填“改变”或“不变”）；如果使用木炭给水加热，燃烧100g的木炭完全燃烧可以放出3.4×106J的热量，则木炭的热值为_J/kg。4、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的化学能转化为_能，再转化为火箭的机械能。5、2020年6月23日搭载着北斗最后一颗卫星的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射。如图所示。火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，使火箭的内能增大，这是_能转化为内能。火箭以液态氢做燃料主要原因是氢的_大。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、刘颖家新买来一台容积为80L的天然气热水器。刘颖学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，她把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为38后，开始加热，当水温达到38时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是19，加热前天然气表的示数为135.73m3，停止加热后变为135.84m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg），水的密度水=1.0×103kg/m3，1L=103m3。求：（1）水箱中水的质量；（2）水箱中水吸收的热量；（3）该热水器的热效率？2、一水壶中装有体积为2L的水，在液化石油气炉上从20加热到100，在这过程中，共燃烧了液化石油气42g（壶吸收的热量忽略不计）， 水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·)，q气= 4.0×107J/kg 求：（1）水共吸收了多少热量？（2）这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？（3）炉子的效率。3、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。4、某太阳能热水器中装有40kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10升高到60，已知。求：（1）热水器中的水所吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为8.4×107J/m3，天然气完全燃烧放出热量的50%被水吸收）5、在1个标准大气压下，将一壶质量为2kg、初温为20的水烧开天然气放出1.68×106J的热量。已知水的比热容c水4.2×103J/（kg）。求：（1）水吸收的热量？（2）此次烧水的效率？-参考答案-一、单选题1、B【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2、D【详解】AB甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁；故AB错误；C丙图是排气冲程，汽缸内的气体向外传递热量，内能减小，温度降低，故C错误；D四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故D正确。故选D。3、D【详解】A热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧的情况无关，所以酒精不完全燃烧时热值是不变的，故A错误；B燃料本身具有化学能，因此酒精燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；C燃气推动纸筒飞出的过程中，内能转化为机械能，与内燃机做功冲程的能量转化相同，故C错误；D纸筒飞出时，瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能，则瓶内气体的内能减小，温度降低，故D正确。故选D。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、C【详解】单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min40r/s所以此柴油机每秒钟飞轮转40圈，可完成20个工作循环，80个冲程，对外做20次功。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。6、D【详解】A汽油机和柴油机使用的燃料不同，汽油机使用汽油，柴油机使用柴油，故A正确，不符合题意；B柴油机和汽油机做功冲程都是将燃料燃烧释放内能推动活塞运动，将内能转化为机械能，故B正确，不符合题意；C汽油机气缸顶部有个火花塞，采用点燃式点火，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，采用压燃式点火，故C正确，不符合题意；D一般柴油机的压缩比比汽油的大得多，且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以柴油机的效率更高一些，故D错误，符合题意。故选D。7、B【详解】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，与燃烧燃料的多少、燃料的热值或比热容等因素无关；使燃料燃烧更充分，可以在同等情况下燃料放出更多的热量，可以有效提高燃料的利用率，可以提高热机效率，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。8、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。9、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。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、机械能转化为内能B内【解析】【详解】1由图甲中可知，迅速向下压活塞，活塞压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能。2A进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意；B两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B符合题意；C两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C不符合题意；D排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。故选B。3内燃机的压缩冲程中，将机械能转化成内能。2、500【解析】【详解】1液化气全部完全燃烧放出的热量Q放=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J2水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×108J×40%=1.68×108J在标准大气压下水的沸点是100，水的质量3、不变改变3.4×107【解析】【详解】12比热容是物质的一种特性，只与这种物质的种类及存在的状态有关，而与物质的质量无关，所以将2kg的水倒掉一半，比热容不变，仍为4.2×103J/(kg)，水结冰后，状态改变，比热容将改变。3木炭的热值4、热值内【解析】【详解】1火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的热值大，相同质量的氢气和其它燃料相比，完全燃烧放出更多的热量，进而可以提供更多的机械能。2氢气燃烧放出热量，故将燃料的化学能转化为内能。5、机械热值【解析】【分析】【详解】12火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，在摩擦的过程中火箭的机械能转化为火箭和大气的内能；火箭以液态氢做燃料是因为此种燃料的热值大，等体积的相同燃料，液态氢燃烧时可以放出更多的热量。三、计算题1、（1）40kg；（2）3.192×106J；（3）69.1%【详解】解：（1）把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积水箱中水的质量（2）由题意可得，水吸收的热量（3）使用天然气的体积天然气完全燃烧释放的热量该热水器的热效率答：（1）水箱中水的质量为40kg；（2）水箱中水吸收的热量3.192×106J；（3）该热水器的热效率69.1%。2、（1）6.72×105J；（2）1.68×106J；（3）40%【详解】解：（1） 根据题意知道，水壶中水的体积2L=2000ml=2000cm3水的质量为m=V=1g/cm3×2000cm3=2000g=2kg水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg)×2kg×(100-20)=6.72×105J（2）燃烧的液化石油的质量m气=42g=0.042kg这些液化石油气完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.042kg×4×107J/kg=1.68×106J（3）炉子的效率答：（1）水共吸收热量6.72×105J；（2）这些液化石油气完全燃烧共放出的热量是1.68×106J；（3）炉子的效率是40%。3、（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。4、（1）8.4×106J；（2）0.2立方米【详解】（1）由题意可知，热水器中水的质量，水的初温，末温，则热水器中水吸收的热量（2）由题知，天然气完全燃烧放出热量的50%被水吸收，由可得由可得，需要完全燃烧天然气的体积答：（1）热水器中的水所吸收的热量为8.4×106J；（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.2立方米的天然气。5、（1）6.72×105J；（2）40%【详解】解：（1）在1个标准大气压下，水的沸点为100，即水的末温t100故水吸收的热量Q吸c水m水（tt0）4.2×103J/（kg）×2kg×（10020）6.72×105J（2）此次烧水的热效率答：（1）水吸收的热量是6.72×105J；（2）此次烧水的效率是40%。