2021-2022学年人教版九年级物理第十四章-内能的利用-综合练习试题(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 综合练习 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、如图是“神州十三号”发射时的情境，关于飞船发射，下列说法正确的是（）A火箭在发射升空的过程中，机械能守恒B发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的密度小C返回舱返回时，返回舱与大气层摩擦做功将外壳烧黑D燃料燃烧过程中，将燃料的化学能直接转化成机械能2、从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，下列说法中正确的是（）A只有做功冲程存在着化学能转化为内能的过程B排气冲程存在着内能转化为机械能的过程C吸气冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程D压缩冲程存在着机械能转化为化学能的过程3、关于如图所示的热学实验，叙述不正确的是（）A甲图中，两铅块底部磨平并压紧，是为了减小分子间距，增大分子作用力B乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，能量转化类似做功冲程C丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明空气密度较大D丁图中，金属管装有乙醚，迅速拉动管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出4、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5、用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热时各记录一次温度，如下表所示。已知kg/，c水=4.2103J/(kg)，油0.8103kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正确的是（）加热时间（min）03水的温度（）1828油的温度（）1843A这种油的比热容为1.68103J/（kg·）B这种油的比热容为2.1103J/（kg·）C因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小D加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能6、下列说法正确的是（）A使用天然气做燃料，燃烧越充分，热值越大B汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能C汽车发动机采用冷水进行冷却，是利用水的比热容较大的性质D摩托车上的热机工作时提供动力的是吸气冲程7、提高热机效率的有效途径是（）A采用优质的燃料B减少热机的各种热损失，保证良好的润滑C使热机具有良好的散热D避免使用热机8、下列说法正确的是（）A冬天用暖手袋暖手，是通过做功的方式改变内能B热机在压缩冲程中把机械能转化成内能C扫地时“尘土飞扬”，是由分子做无规则运动引起的D汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的热值比较大9、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10、如图为汽油机的做功和压缩冲程，下列说法正确的是（）A压缩冲程进气门打开B做功冲程气体内能增大C做功冲程活塞向下运动D压缩冲程气体分子热运动减慢第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 _冲程。如图所示汽油机正在进行的是 _冲程，若某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机完成 _个工作循环。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、如图所示，提起水平接触水面的玻璃板，需要的力大于玻璃板的重力，说明_。酒精的热值是3.0×107J/kg，物理意义是_。4、在燃料燃烧的过程中，燃料的_能转化为_能。5、现代生活中最重要的交通运输工具汽车，与我们的生活走得越来越近了。（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是3000mm2，做功冲程中活塞移动的距离是750mm，气体的平均压强是5×105Pa汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是_J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是_J；排气过程中，废气温度_，内能_；（2）汽油的热值4.6×107J/kg含义：_；（3）汽油机的效率很低，主要原因之一是_带走了大量的能量。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、小华想估测自己家天然气热水器的热效率（即天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能）。他把家里的自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。从家里的天然气表可知此过程一共消耗0.15m3的天然气，已知当时自来水的温度是15，热水器输出热水的温度为40，水的比热容c=4.2103J/（kg·），水的密度=1.0103kg/m3，天然气的热值q=3.2107J/m3。求：（1）洗衣机中水的质量为多少？（2）洗衣机中水吸收的热量Q吸为多少？（3）消耗的天然气完全燃烧所放出的热量Q放为多少？（4）这个天然气热水器的热效率是多少？2、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的清洁设备，在我国得到广泛应用。某型号太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5h的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20的水温度升高到40。水的比热容求：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；（2）热水器的效率。3、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？4、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？5、用天然气灶给4kg的水加热，水温升高了时，消耗了的天然气。天然气的热值为，水的比热容为。试求：（1）水吸收的热量为多少？（2）的天然气完全燃烧放出的热量是多少？（3）天然气灶烧水的效率为多少？-参考答案-一、单选题1、C【详解】A火箭在发射升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，所以机械能增加，故A错误；B发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢可以释放更多的热量，故B错误；C返回舱返回时，由于空气阻力，返回舱与大气层摩擦做功，外壳内能增大，外壳被烧黑，故C正确；D燃料燃烧过程中，将燃料的化学能先转化为内能，内能再转化成机械能，故D错误。故选C。2、A【详解】A从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，只有做功冲程中燃料燃烧，而燃料燃烧将化学能转化为内能，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，故A正确；BC四冲程内燃机的排气和吸气冲程没有能的转化，故BC错误；D四冲程内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，故D错误。故选A。3、C【详解】A甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，这样可使两铅块更紧密结合，让两铅块间的分子距离减小，达到分子作用力能起作用的距离，且这时的距离越小，分子间的作用力便越大，即使在下面挂重物，铅块也不会分开，是因为此时分子间的作用力表现为引力，故A正确，不符合题意；B在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，能量转化类似做功冲程，故B正确，不符合题意；C抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故C错误，符合题意；D金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，金属管和内部乙醚的温度升高，达到乙醚燃点燃烧，产生的高温燃气推动橡皮塞做功，内能转化为机械能，可使橡皮塞从管口飞出，故D正确，不符合题意。故选C。4、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。5、B【详解】AB取两种液体都加热了3分钟为研究对象，因为是用的两个相同的电加热器，且加热效率都为90%，所以Q水=Q油，设它们的体积为V，则水的质量m水=水V油的质量因为Q水=c水m水（t水-t0）， Q油=c油油（t油-t0）所以c水水V（t水-t0）=c油油V（t油-t0）4.2103J/(kg)1.0103kg/m3(28-18)=c油0.8103kg/m3(43-18)解得c油=2.1103J/（kg·）故A错误、B正确；C密度和比热容都是物质的一种属性，二者的大小之间没有必然的联系，故C错误；D加热效率没有达到100%，主要是因为电加热器产生的热量没有全部被液体吸收，而是存在一定的损失，而不是因为电加热器没有把电能全部转化为内能，故D错误。故选B。6、C【详解】A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、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，故A错误；B汽油机的做功冲程是燃气通过做功的方式将内能转化为机械能，故B错误；C因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机冷却用水作为工作物质，故C正确；D摩托车上使用的是汽油机，汽油机工作时提供动力的是做功冲程，故D错误。故选C。7、B【详解】BC热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，减少热量的损失可以提高热机的效率；使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故B符合题意，C不符合题意；AD采用优质燃料、使热机具有良好的散热不能提高热机效率，不使用热机更不现实，故AD不符合题意。故选B。8、B【详解】A冬天用暖手袋暖手，是通过热传递的方式改变内能，故A错误；B热机的压缩冲程是将机械能转化为内能的过程，做功冲程是将内能转化为机械能的过程，故B正确；C尘土是由大量分子组成的，尘土不是分子，尘土飞扬不是分子的无规则运动，故C错误；D水的比热容大，在相同条件下吸收的热量多，所以汽车发动机用水做冷却物质，故D错误。故选B。9、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。10、C【详解】A在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，故A错误；BC做功冲程，高温高压气体对活塞做功，推动活塞向下运动，将内能将机械能，所以气缸内的气体内能减小，故B错误，C正确；D压缩冲程，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，将机械能转化为气体的内能，则气体的内能增大，温度升高，分子的热运动加快，故D错误。故选C。二、填空题1、压缩做功20【解析】【详解】1汽油机工作时，在压缩冲程中，活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能。2由图可知，该冲程中，进气门和排气门关闭，火花塞点火，燃气推动活塞向下运动，即该冲程为做功冲程。3某汽油机的飞轮转速为2400r/min=40r/s即在1s内，该汽油机的飞轮转动40周，因为汽油机在一个工作循环中，飞轮转动两周，所以在1s内，该汽油机完成的工作循环数为20个。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、分子间存在引力1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J【解析】【详解】1当玻璃板与水面接触时，玻璃板与水分子之间存在作用力，当用力向上拉时，除玻璃板的重力外，还要克服水分子和玻璃分子间存在的引力作用，所以拉力比玻璃板的重力大，说明分子间存在引力。2酒精的热值为3.0×107J/kg，物理意义为1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J。4、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。5、11258280降低减少1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J尾气【解析】【详解】（1）1由可得，气体膨胀对活塞产生的压力气体一次膨胀对活塞做的功2由题知，每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次做功耗油0.2g，则每次汽油燃烧放出的热量34在排气过程中，排气门打开，排出废气，将废气排入大气中，废气温度降低，内能减少。（2）5汽油的热值是4.6×107J/kg的含义：1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J。（3）6汽油机工作时，由于废气带走了大量的能量，散失到空中，所以汽油机的效率很低。三、计算题1、（1）40kg；（2）4.2106J；（3）4.8106J；（4）87.5%【详解】解：（1）注入水的体积由得水的质量（2）水吸收的热量（3）天然气完全燃烧释放的能量（4）该热水器的热效率答：（1）洗衣机中水的质量为40kg；（2）洗衣机中水吸收的热量Q吸为；（3）消耗的天然气完全燃烧所放出的热量Q放为；（4）这个天然气热水器的热效率是。2、（1）8.4×106J；（2）40%【详解】解：（1）热水器中的水吸收的热量（2）热水器5小时内接收的太阳能E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J热水器的效率答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；（2）热水器的效率为40%。3、（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%。4、（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%。5、（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）由可得水吸收的热量（2）由，可得天然气完全燃烧放出的热量（3）由可得天然气灶烧水的效率答：（1）水吸收的热量为；（2）的天然气完全燃烧放出的热量是；（3）天然气灶烧水的效率为。