最新人教版九年级物理第十四章-内能的利用-定向测试试卷(含答案解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 定向测试 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、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2、图a所示为汽油机的两个冲程，关于图b所示的四个热学实验，下列说法正确的是（）A实验A与汽油机的甲冲程能量转化一致，内能转化为机械能B实验B与汽油机的甲冲程能量转化一致，机械能转化为内能C实验C所示装置中，一瓶装有空气，另一瓶装有二氧化氮气体（密度比空气的大），为说明两种气体混合均匀是由于分子热运动造成的，应将装二氧化氮气体的瓶子放在下面D实验D是将两个铅块的底面削平、削干净，然后紧紧地压一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开，这说明固体也能发生扩散现象3、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%4、下列关于如图所示现象的说法，正确的是（）A 如图抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地运动B 如图缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力C 如图显示的是汽油机的做功冲程，在这个工作过程中气体内能不断增大D 如图试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时，其能量转化与热机的压缩冲程相似5、下列说法正确的是（）A使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率B“钻木取火”是通过热传递的方式改变物体的内能C日常生活中使燃料燃烧更充分，可以增大热值D海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的小得多6、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%7、潍柴集团于2020年正式发布全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破。关于对此柴油机的说法正确是（）A它必须用热值较高的燃油才能提高其热机效率B对比其他柴油机，相同时间内对外做功更快C对比其他柴油机，对外做同样的功消耗的燃料减少D随着技术的进步，集团生产的内燃机效率能达到100%8、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（）ABCD9、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%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、某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了100km，共消耗汽油的质量为6kg，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为_J，若此时汽油机曲轴转速为3600r/min，则汽油机每秒内对外做功_次。在刹车的过程中，伴随着能量从机械能转化为内能散失到空气中，此过程能量的总和_（填“增大”、“不变”或“缩小”）。2、发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸，若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如表所示。汽车发动机数据表1min内完成工作循环2500次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.5kg/m3排气量2L热值4.5×107J/kg发动机最大功率75kW空燃比14：1（1）汽车以100km/h速度匀速运动时，发动机的输出功率最大，则1min内有用功_；（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是_（对甲、乙、丙、丁重新排序），_图所示的冲程，内燃机给汽车提供动力；（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比，根据表中数据可知，气缸内混合气体中汽油的质量为_kg。1分钟内总共需要消耗的汽油质量为_kg；（4）当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据可求得汽车发动机的效率为_。3、在燃料燃烧的过程中，燃料的_能转化为_能。4、一柴油机的转速是2400r/min，它1秒钟对外做功_次，完成_个冲程，它完成吸气冲程时，吸入汽缸里的物质是_。5、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。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、在冬天的时候一家人聚在一起吃上一顿美美的火锅不是一种很让人舒心的事情吗？爱吃火锅的细心食客不难发现，现在市里一些火锅店、饭店、酒店等都选用了一种配备丁烷气罐的一种新型便携式的燃气炉。丁烷气罐外形小巧，火力也很大，最重要的是方便干净，适用于短时间内吃火锅的顾客，也适用于野外郊游野炊用。如图所示为亨味达牌便携式丁烷气炉。q丁烷=5.0×107J/kg，c合金=0.8×103J/(kg·)其参数如表耗气量发热量热效率产品净重产品毛重说明192g/h2.9kW65%1.5kg2.0kg250g猛火力燃烧80min某火锅店使用此燃气炉给顾客煮羊肉，盛肉的锅为1kg的合金锅，其内装有20、2kg的温水。计算结果保留小数点后两位（1）完全燃烧0.2kg的丁烷气体可释放出多少J的热量？（2）要使锅内的水烧开（当地为1标准大气压），水和锅一共需要吸收多少J的热量？（3）若燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧多少h？2、用炉子烧水时，将10kg的水从20加热到100，燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/（kg），焦炭的热值是3.0×107J/kg。试求：（1）水吸收的热量是多少？（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？（3）炉子烧水的效率是多少？3、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？4、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20 °C，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 °C。请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量；（2）水吸收的热量（）；（3）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40%，求至少需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为q4.2×107J/kg）5、某学校为学生供应开水，用锅炉将340kg的水从60加热到100，燃烧了4.2kg的无烟煤。已知水的比热容是4.2×103J/(kg)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg。试求：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量是多少？（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多少？-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】A图甲中排气门打开，为排气冲程，没有能量转化，故A错误；B实验B中活塞对气体做功，将机械能转化为内能，甲冲程是排气冲程，没有能量的转化，故B错误；C二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中。将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所以下面瓶内的气体颜色会变淡，上瓶内的气体颜色会变红，故C正确；D将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开，说明分子间存在引力，故D错误。故选C。3、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。4、B【详解】A抽去玻璃隔板后，因为二氧化氮气体的密度比空气大，由于重力作用，两瓶中的气体会逐渐混合，不能说明分子在不停地运动，故A错误；B分子间存在相互作用的引力和斥力，缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，说明分子间存在引力，故B正确；C两气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能不断减少，故C错误；D试管内的水沸腾后，软木塞从试管口飞出时，发生的能量转化为内能转化为机械能，与热机的做功冲程相似，故D错误。故选B。5、A【详解】A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，比值越大，效率越高；使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，可以提高热机效率，故A正确；B“钻木取火”是将机械能转化为内能，因此是通过做功的方式改变物体的内能，故B错误；C热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分等因素无关，故C错误；D由可知，质量相同的水和沙石吸收或放出相同的热量，水的温度变化得小，是因为水的比热容比沙石的大得多，故D错误。故选A。6、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。7、C【详解】A热机效率是有用功与燃料完全燃烧所放出的热量的比，与燃料的热值无关，故A错误；B柴油机效率高，只表明有用功与总功的比值大，相同时间做功快指功率，效率与功率没有必然联系，故B错误；C柴油机效率高，根据效率公式，当有用功一定时，效率越高，所需要总功更少，即燃烧同种燃料时，需要的燃料更少，故C正确；D柴油机属于热机，在工作过程中不可避免会存在燃料燃烧不完全等因素导致能量损失，不可能达到100%，故D错误。故选C。8、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。9、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。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、2.76×10830不变【解析】【详解】1汽油完全燃烧产生的热量2四冲程汽油机的飞轮转速是也就是1s飞轮转动60r，因为完成一个工作循环，要经过四个冲程，燃气对外做功一次，飞轮转动两周，所以该汽油机每秒内完成120个冲程，对外做功30次。3据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的。2、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×1040.520%【解析】【详解】（1）1由表格数据可知发动机输出最大功率P75kW75000W则1min内做的有用功为WPt75000W×1×60s4.5×106J（2）2图甲中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，说明是压缩冲程；图乙中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，说明是进气冲程；图丙中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，说明是排气冲程；图丁中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，说明是做功冲程；由上述可知一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙、甲、丁、丙。3做功冲程内燃机给汽车提供动力，即丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力；（3）4根据可得做一次功燃气的质量为mV1.5kg/m3×2×103m33×103kg因为空燃比是14:1，所以气缸内混合气体中汽油的质量m油3×103kg×2×104kg5由表格数据可知1min完成的工作循环是2500次，即1min对外做2500次功，因此1分钟内总共需要消耗的汽油质量为m总m油×25002×104kg×25000.5kg（4）61min内汽油完全燃烧释放的热量Q放m总q0.5kg×4.5×107J/kg2.25×107J发动机的效率20%3、化学内【解析】【详解】12燃料的燃烧是一种化学变化，燃料通过燃烧将化学能转化为内能。4、2080空气【解析】【详解】1在柴油内燃机的一个工作循环中，飞轮转动2转，完成4次冲程运动，对外做功1次；由题意可知，飞轮转速是每秒飞轮转动40转、完成80个冲程、对外做功20次。2柴油机完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是空气。5、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。三、计算题1、（1） 1.0×107 J； （2） 7.36×105 J；（3） 0.12h【详解】解：（1）完全燃烧0.2kg的丁烷气体放出的热量（2）在一个标准大气压下，水的沸点是，所以将2kg、的水烧开，水的末温是，2kg、的水烧开需要吸收的热量合金锅吸收的热量水和锅一共吸收的热量Q总=Q水吸+Q锅吸=6.72×105J+6.4×104J=7.36×105J（3）燃气燃烧放出的热量完全燃烧燃气的质量由250g猛火力燃烧可知，猛火力燃烧燃气250g的时间是，所以猛火力燃烧燃气的速度是燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧的时间答：（1）完全燃烧的丁烷气体放出的热量是。（2）水和锅一共吸收的热量是。（3）燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧的时间为。2、（1）3.36×106J；（2）1.5×107J；（3）22.4%【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸cm（tt0）4.2×103J/（kg）×10kg×（10020）3.36×106J（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量Q放mq0.5kg×3.0×107J/kg1.5×107J（3）炉子烧水的效率答：（1）水吸收的热量是3.36×106J；（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×107J；（3）炉子烧水的效率是22.4%。3、（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。4、（1）200kg；（2）2.1×107J；（3）1.25kg【详解】解：（1）水的体积V200L200×10-3m30.2 m3水的质量mV1×103kg/m3×0.2m3200kg（2）水吸收的热量（3）根据得又由于可得煤气的质量答：（1）水箱中水的质量为200kg；（2）水吸收的热量为2.1×107J；（3）至少需要燃烧1.25kg煤气。5、（1）5.712×107J；（2）1.428×108J；（3）40%【详解】解：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量Q吸cm(tt0)4.2×103J/(kg)×340kg×(10060)5.712×107J（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量Q放m煤q4.2kg×3.4×107J/kg1.428×108J（3）此锅炉的效率答：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量是5.712×107J；（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是1.428×108J；（3）此锅炉的效率是40%。