2021-2022学年人教版九年级物理第十四章-内能的利用-综合测评试题(含答案解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 综合测评 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、关于热机的效率，下列说法正确的是（）A热机的有用功多，效率就一定高B热机的功率大，效率就一定高C热机工作的时间长，效率就一定高D热机的有用功占燃料完全燃烧放出的能量的比例大效率就高2、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3、为减少大气污染，我国正逐步减少使用煤炭能源，判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（）A比热容B密度C热值D温度4、如图，甲、乙、丙三图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失，下列说法不正确的是（）A对比甲、乙两图，如果燃料2的热值较高，燃尽后图乙液体内能较大B对比乙、丙两图里液体最终升高的温度，可以比较两种液体的比热容C对比乙、丙两图，即便液体b最终升温较高，也不能说明燃料1的热值大D对比甲、丙两图，如果液体b比液体a的比热容大，那么要升高相同温度，图甲装置需要加热时间较短5、甲图是汽油机的工作原理，乙图是常见的生活现象，则（）A冲程的原理和乙图所示一致B冲程把气体的内能转化成机械能C冲程气体被压缩内能增大D冲程是汽油机的排气冲程6、如图所示，甲、乙是两个演示实验示意图：丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，其中与做功冲程原理相同的演示实验图和表示汽油机将机械能转化为内能的冲程示意图分别是（）A乙、丙B甲、丙C甲、丁D乙、丁7、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（）A图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少B图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大C图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少D图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大8、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中的补充正确地是（）A做功冲程 内能转化为机械能 压缩冲程 机械能转化为内能B压缩冲程 内能转化为机械能 做功冲程 机械能转化为内能C做功冲程 机械能转化为内能 压缩冲程 内能转化为机械能D压缩冲程 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能9、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A压缩冲程，将化学能转化成内能B压缩冲程，将机械能转化成内能C做功冲程，将内能转化成机械能D做功冲程，将机械能转化成内能10、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、如图所示是汽油机的 _冲程，在压缩冲程中，是通过 _的方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3000转1分钟，则1秒内汽油机对外做功 _次。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水 _的性质。2、小娟荡秋千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小娟的重力势能_（填变化情况），小娟荡起的高度越来越低，最后会停下来，说明小娟的_减少了，减少的那部分能量转化成了_能。3、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。4、如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于_冲程。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功_次，飞轮转过_圈。5、汽油的热值为4.6×107J/kg，一辆汽车的汽油用掉一半后剩下汽油的热值为_J/kg。广西使用乙醇汽油作为机动车的动力能源，完全燃烧0.14kg的乙醇汽油放出热量为6.3×106J，它的热值为_J/kg。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、小明用如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气瓶，相关参数见下表）烧水，测出本地水温为20，气压为标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg），设丁烷气体完全燃烧，求：气炉热效率燃气消耗量气瓶净含量m丁烷热值q40%210g/h500g9×107 J/kg（1）燃气瓶中丁烷完全燃烧可以放出的热量；（2）气炉持续燃烧8min，能够烧开的水的质量；（3）若将气炉热效率提高10%，同样烧开第（2）问中的水可节约的时间。2、小凡同学所在学校为住校学生提供热水，需要燃烧天然气给锅炉提供热量，每天要将2000kg的水从25加热到60。c水4.2×103J/（kg），q气3.5×107J/m3求：（1）将2000kg的水从25加热到60需吸收的热量；（2）如果不考虑热量的损失，每天需至少完全燃烧多少天然气？3、 “运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5×105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250kg，已知航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg。在这一次航行中，求：（1）运输机航行的速度；（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；（3）运输机发动机的热机效率。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、三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约3.045×1017J，相当于一座年消耗标准煤5×1010kg的火力发电站的发电量。（1）标准煤的热值为2.9×107J/kg，完全燃烧5×1010kg标准煤能放出多少热量？（2）根据本题中的数据，计算火力发电的效率。-参考答案-一、单选题1、D【详解】热机的效率是指：热机做的有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比。A热机做的有用功多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多，效率不一定大，故A错误；B功率是物体做功快慢的物理量，与效率是两个完全不同的概念，热机的功率大，效率不一定高，故B错误；C热机工作的效率与工作时间无关，故C错误；D热机所做有用功占燃料完全燃烧放出的能量的比例越大热机的效率越高，故D正确。故选D。2、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。3、C【详解】热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映了燃料燃烧放热的本领，因此判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的热值，故C符合题意。故选C。4、B【详解】A对比甲、乙两图，液体的初温与质量相同，且燃料的质量相同，若燃料2的热值较高，最终燃料2放出的热量多，则乙图液体吸收的热量多，液体的末温更高，所以图乙液体内能更大，故A正确，不符合题意；B比较两种液体的比热容大小，要控制热源（加热器）相同，即燃料应相同，而乙、丙两图中燃料不同，放出的热量不相等，不能比较比热容大小，故B错误，符合题意；C对比乙、丙两图，燃料不同、液体的种类不同（比热容不同），不能判断液体a、b吸收热量的多少，则不能判断燃料1、2放出热量的多少，所以不能判断热值大小，故C正确，不符合题意；D对比甲、丙两图，燃料相同，相同时间内放出的热量相同；若液体b比热容比液体a大，则液体b升温慢、液体a升温快，那么要升高相同温度，甲图装置需要时间较短，故D正确，不符合题意。故选B。5、D【详解】A图乙中，保温瓶内温度较高，内能较大，瓶内气体体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能；而图甲，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的吸气冲程，其原理与乙图不同，故A不符合题意；B图甲，两气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体，气体内能增加，温度升高，机械能转化为内能，故B不符合题意；C图甲，两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能减小，故C不符合题意；D图甲，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是汽油机的排气冲程，故D符合题意。故选D。6、C【详解】甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，试管中水蒸气的内能增大、体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；乙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，是将机械能转化为内能的过程；丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能；丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。由以上分析可知看出与做功冲程原理相同的是甲图，表示汽油机利用将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是丁图。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。7、C【详解】A图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；B图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；C图丙，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，故C正确；D图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故D错误。故选C。8、A【详解】根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高。第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。综上所述A正确，BCD错误。故选A。9、B【详解】图中的冲程两气门关闭，活塞上行，对气缸内气体进行压缩，活塞的机械能转为气缸内气体的内能，内能增加，温度升高，该冲程为压缩冲程，在压缩冲程中，能量转化关系是机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。10、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。二、填空题1、做功做功25比热容大【解析】【详解】1观察图可知，此时两个气门都关闭，缸内气体对活塞做功，推动活塞由上向下运动，气缸内气体膨胀，故该冲程是做功冲程。2压缩冲程中活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加气体内能的。3汽油机转速为3000r/min50r/s，说明每秒钟飞轮转过50转，完成25个工作循环，每个循环做功一次，所以1秒钟对外做功25次。4与其它液体相比较，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量更多，制冷效果更好，所以汽油机用水作为冷却剂。2、先减小后增大机械内【解析】【详解】1小娟在荡秋千的过程中质量不变，到达最高点时，高度最高，速度为零，重力势能最大，动能最小。小娟在最低点，速度最大，高度最小，重力势能最小，动能最大。整个过程动能先增大后减小，重力势能先减小后增大。23小娟荡起的高度越来越低，最后后停下来，即动能变小，同时重力势能也变小，故机械能变小；由于秋千克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，即减小的机械能转化成了内能。3、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。4、做功1020【解析】【详解】1由图可知，四冲程汽油机进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。2热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转动20周。5、4.6×107【解析】【详解】1热值是燃料的一种特性，与汽油的体积无关，因此汽油用掉一半后剩下汽油的热值仍然为4.6×107J/kg。2由得，汽油的热值为三、计算题1、（1）4.5×107J；（2）3kg；（3）1.6min【详解】解：（1）由题意可知，燃气瓶中丁烷完全燃烧可以放出的热量为（2）由表中数据可知，燃烧消耗燃气的质量为故该燃气完全燃烧放出的热量为由表中数据可知，水吸收的热量为故由可得，烧开水的质量为（3）由题意可知，气炉热效率提高10%，变为50%，则此时燃气完全燃烧放出的热量为由可得，燃气的质量为由题意可知，燃烧22.4g燃气需要的时间为故节约的时间为答：（1）燃气瓶中丁烷完全燃烧可以放出的热量为4.5×107J；（2）气炉持续燃烧8min，能够烧开的水的质量为3kg；（3）若将气炉热效率提高10%，同样烧开第（2）问中的水可节约的时间为1.6min。2、（1）2.94×108J；（2）8.4m3【详解】解：（1）2000kg的水从25加热到60，水吸收的热量为（2）若不考虑热量的损失，则天然气完全燃烧放出的热量为Q放2.94×108J由Q放qV可知每天至少完全燃烧天然气的体积为答：（1）将2000kg的水从25加热到60需吸收的热量为2.94×108J；（2）如果不考虑热量的损失，每天需至少完全燃烧8.4m3天然气。3、（1）720km/h；（2）9×1010J；（3）60%【详解】解：（1）已知运输机航行的路程为s=360km航行时间t=0.5h则运输机航行的速度为（2）已知消耗航空煤油的质量为m=2250kg则航空煤油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.0×107J/kg×2250kg=9×1010J（3）已知运输机的水平推力为F=1.5×105N则运输机推力所做的功为W=Fs=1.5×105N×360×103m=5.4×1010J则运输机发动机的热机效率为答：（1）运输机航行的速度为720km/h；（2）航空煤油完全燃烧放出的热量为9×1010J；（3）运输机发动机的热机效率为60%。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）1.45×1018J；（2）21%。【详解】解：（1）完全燃烧5×1010kg标准煤能放出热量（2）由题知，年平均发电量E=3.045×1017J，Q放=1.45×1018J，火力发电的效率答：（1）完全燃烧5×1010kg标准煤能放出1.45×1018J热量；（2）火力发电的效率为21%。