最新人教版九年级物理第十四章-内能的利用-专项训练试卷(含答案详细解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 专项训练 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、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%2、如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是（ ）A通过技术改进，可使甲的E4等于E1B若E4大于E4，则甲的热机效率一定高于乙C若E5小于E5，则甲的热机效率一定高于乙D若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1，则E4一定等于E43、生活中的热现象随处可见，下列说法不正确的是（）A端午节米棕飘香，说明分子不停做热运动B夏天洒水降温，是利用水蒸发吸热C柴油机在压缩冲程完成后，利用火花塞产生电火花点燃燃料D海边昼夜温差小，是因为海水的比热容大4、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5、关于物质的比热容和热值，下列说法中正确的是（）A热值、比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关B煤炭完全燃烧时热值大，不完全燃烧时热值小C因为水的比热容大，所以比较适合做冷却剂D冰熔化成水，它的质量、比热容都不变6、小柯在科技馆看到许多奇思妙想一六冲程引擎。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的（）ABCD7、对于的理解，下列说法正确的是（）A热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B燃料燃烧不充分时，部分能量将被浪费掉，热值将减小C燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大D某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关8、如图所示，是我国载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（）A燃气做功使火箭上升，燃气的内能增大B火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓C火箭点火升空过程中是由内能转化为机械能D火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象9、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、如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的_冲程相同，管口出现了白雾，这是_（填物态变化名称）现象。2、冬天，我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的_较大的特性持续45小时放热；2021年1月29日，我国在酒泉卫星发射中心成功将遥感三十一号02组卫星发射升空，所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的_（选填“热值”或“比热容”）。3、除了燃料使用柴油以外，柴油机与汽油机的不同之处还在于：柴油机在结构上它有_（选填“火花塞”或“喷油嘴”），采用的是_式点火方式，在吸气冲程中，_（选填“空气”或“汽油和空气”）通过进气阀进入气缸等。火箭喷气发动机除了带有燃料之外，还带有助燃剂如_（选填“液态氧”或“酒精”），因此它可以在地球大气层外工作。4、卡车的发动机常用水作为降温的物质，这是利用了水的_较大的作用。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中_带走的热量最多，设法利用这部分的能量，是提高燃料利用率的重要措施。1kg的柴油完全燃烧放出的热量是_J，柴油的热值是4.3×107J/kg。5、2021年10月16日长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站，火箭发射时用液体氢作燃料，这是因为液态氢的_大，返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过_方法使返回舱内能增加。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、2020年1月27日。为抗击新型冠状病毒肺炎疫情，安徽医科大学各附属医院紧急派出22名医护人员，他们与其他省属医院的白衣战士一起，组成安徽省第一批支援武汉的医疗队伍，出征武汉。假设客车（包括车上的人和物资）总质量为5×103kg，在某段平直的高速公路上，客车以90km/h的速度匀速行驶了200km，平均每百公里油耗为20L，所受的平均阻力是客车总重的0.04倍，汽油的热值是4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧，汽油的密度为0.75×103kg/m3，g取10N/kg）。求：（1）客车行驶200km，牵引力做了多少功？（2）客车发动机的效率是多少？（百分比后保留一位小数）（3）如果将效率提高百分之一，则同样消耗20L汽油可以比原来多行驶多少km？2、如图所示是某太阳能热水器，向其中注入0.05m3的水，阳光照射一段时间后，温度从10 升高到50。水的比热容是4.2×103J/（kg·），水的密度为1×103kg/m3。试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是E2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107J/kg）3、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？4、小明家买了新车，厂家提供的部分参数如下表。周末爸爸带着全家开车到海边游玩，车上的速度表如图所示，在高速公路上仪表盘显示百公里平均油耗12.5L。水的比热容为4.2×103J/(kg)，水的密度为1.0×103kg/m3，92#汽油热值为4.5×107J/kg、密度为0.8×103kg/m3。求： 品牌：一汽红旗整车型号：FA6500发动机输出功率： kW乘坐人数：5人推荐使用燃油92#油整车质量（kg）：1875水箱容积（L）：10制造年月：2021年10月（1）在冷却发动机过程中，水的温度升高50，求水吸收的热量是多少?（2）若匀速行驶1h，轿车发动机的效率是20%，则发动机的输出功率是多少W?5、太阳能具有环保、可再生等优点，某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内，将热水器中质量为50kg、初温为15的水升高到55。水的比热容c水=4.2103J/（kg·），求：（1）热水器中水吸收的热量Q；（2）若改用焦炭来加热这些水，需要完全燃烧多少千克焦炭？焦炭的热值q=3107J/kg，设焦炭放出的热量40%被水吸收-参考答案-一、单选题1、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。2、D【详解】A无论怎样技术改进，额外功的产生不可避免，有用功E4总是小于总功E1。故错误；BC根据公式知，若E4大于E4，只有E1等于E1时，甲的热机效率一定高于乙；若E5小于E5，甲的热机效率不一定高于乙。故BC错误；D根据知，若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1，则E4一定等于E4。故D正确，故选D。3、C【详解】A端午粽子飘香，说明粽子的香味分子在做永不停息的无规则运动，故A正确，不符合题意；B炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，故B正确，不符合题意；C柴油机压缩冲程结束时，喷油嘴喷出雾状柴油遇到高温的空气发生剧烈的燃烧，化学能转化为内能，故C错误，符合题意；D沿海地区和内陆地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小，故D正确，不符合题意。故选C。4、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。5、C【详解】A热值、比热容是物质的一种特性，与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系，比热容与物质的种类、状态有关，故A错误；B因为热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故B错误；C水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同温度，可以吸收更多的热量，所以比较适合做冷却剂，故C正确；D比热容与物质的种类、状态有关，种类不同，状态不同，比热容一般不同，冰熔化成水，它的质量不变、比热容变大，故D错误。故选C。6、C【详解】做功冲程是高温高压的燃气推动活塞对其做功，将内能转化为机械能；六冲程引擎中的第五冲程，是水变为水蒸气推动活塞做功，从而为汽车提供动力； A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不符合题意；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C。7、D【详解】A热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，与热量无关，故A错误；B热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故B错误；C热值是燃料的一种特性，与放出的热量无关，故C错误；D热值是由燃料本身特性决定的，与燃料是否充分燃烧无关，故D正确。故选D。8、C【详解】A燃气对外做功，温度降低，内能减小，故A错误；B燃气温度高，周围低温的空气吸热，内能增大，温度升高，温度越高分子运动越剧烈，故B错误；C火箭升空消耗燃料产生高温高压的气体，推动火箭向上加速运动，内能转化为机械能，故C正确；D白气是小水滴，是由水池里的水先吸热汽化再上升后遇冷液化形成的，故D错误。故选C。9、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。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、做功液化【解析】【详解】1当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得瓶内气体其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程相同，在做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能。2管口处的白雾是液体，是水蒸气遇冷发生液化现象形成的。2、比热容热值【解析】【详解】1我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的比热容较大的特性，在温度改变量相同的情况下，可以释放更多的热量。2所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放更多的热量。3、喷油嘴压燃空气液态氧【解析】【详解】123汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是喷油嘴；汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火；汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入气缸的是空气。4运载火箭自身携带的助燃剂是液态氧，燃料可以在大气层外燃烧，产生高温高压气体，推动火箭做功。4、比热容废气4.3×107【解析】【详解】1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，汽车发动机常用水来做冷却剂。2热机的各种损失中，废气带走的能量最多。设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施。3柴油的热值是4.3×107J/kg，其物理意义是：质量为1kg的柴油完全燃烧放出的热量是4.3×107J。5、热值做功【解析】【详解】1运载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氢时，可以释放出更多的热量。2返回舱的外壳被烧焦，这是因为返回舱进入大气层时克服空气摩擦，这是通过的做功的方式增大了火箭的内能，温度升高，像火球一样把外壳烧焦了。三、计算题1、（1）4×108J；（2）29.0%；（3）3.45km【详解】解：（1）由题知客车所受的阻力为f0.04G0.04mg0.04×5×103kg×10N/kg2000N由二力平衡的条件可知客车的牵引力为Ff2000N则客车牵引力做的功为WFs2000N×200×103m4×108J（2）已知平均每百公里油耗为20L，则200km耗油的体积为V2×20L40L40dm34×10-2m3耗油的质量为mV0.75×103kg/m3×4×10-2m330kg消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放qm4.6×107J/kg×30kg1.38×109J则客车发动机的效率为（3）已知消耗的汽油体积V20L20dm32×10-2m3消耗的汽油质量为mV0.75×103kg/m3×2×10-2m315kg消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放qm4.6×107J/kg×15kg6.9×108J将效率提高1%后，提高的有用功为WQ放6.9×108J×1%6.9×106J由WFs可知比原来多行驶的距离为答：（1）客车行驶200km，牵引力做了4×108J的功；（2）客车发动机的效率是29.0%；（3）如果将效率提高百分之一，则同样消耗20L汽油可以比原来多行驶3.45km。2、（1）8.4×106J；（2）30%；（3）0.8kg【详解】（1）由知道，热水器中水的质量m水V1×103kg/m3×0.05m350kg这段时间该热水器中的水吸收的热量Q吸cm水（tt0）4.2×103J/（kg）×50kg×（5010）8.4×106J（2）热水器的效率（3）由Q放mq知道，若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧煤的质量答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；（2）这段时间该热水器的效率是30%；（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧0.8kg的煤。3、（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。4、（1）2.1×106J；（2）2×104W【详解】解：（1）由 可知，水的质量水吸收的热量（2）由图可知，汽车的行驶速度由可知，汽车匀速行驶1h通过的路程则汽车消耗的汽油的体积由 可知，汽油的质量汽油完全燃烧放出的热量由可知，轿车发动机做的有用功发动机的输出功率答：（1）水吸收的热量是2.1×106J；（2）发动机的输出功率是2×104W。5、（1）8.4106J；（2）0.7千克【详解】解：（1）热水器中水吸收的质量（2）由可知，焦炭完全燃烧放出的热量由可知，需要焦炭的质量答：（1）热水器中水吸收的热量为；（2）若改用焦炭来加热这些水，需要完全燃烧0.7千克焦炭。