2021-2022学年人教版九年级物理第十四章-内能的利用-综合训练试题(含解析).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 综合训练 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、下列有关热现象的说法中，正确的是（）A做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同B燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多C用燃气灶烧开同一壶水时，夏天与冬天的效率是相等的D蒸汽机、汽油机和喷气发动机的热机效率分别是1、2和3，则有1232、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3、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4、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5、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6、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7、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8、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b所示。已知酒精的热值q3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。已知水的比热容 ，则下列说法正确的是（）A沙子的吸热能力大于水的吸热能力B加热2min时间内水吸收的热量Q吸水为4.2×105JC这2min时间内酒精灯的加热效率为40%D沙子的比热容c沙约为9、如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（）A吸气冲程，机械能转化为内能B压缩冲程，机械能转化为内能C做功冲程，内能转化为机械能D排气冲程，内能转化为机械能10、关于热机，下列说法正确的是（）A吸气冲程中，汽油机吸入的是空气B做功冲程是把机械能转化为内能C柴油机有喷油嘴而没有火花塞D做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、汽油机和柴油机在构造上的主要区别是：汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机气缸顶部是_ ，在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入气缸里的是_。2、把两块表面很平且干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它拉开，这一现象说明_；给自行车打气时，打气筒会发热，这是通过_的方法使打气筒的内能增加；完全燃烧_kg酒精能产生1.5×107J的热量。（酒精的热值是3.0×107J/kg）3、某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示，由图可知。该内燃机在吸气冲程中吸入的物质是_，所示冲程是_冲程，若该内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒完成涉及能量转化的冲程有_次。4、小明在检查爸爸驾驶的汽车时，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是_油机。如题图所示是_冲程，该冲程是将_能转化为内能。5、汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的_较大，冷却效果好；航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有较大的_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图所示，是一辆汽车通过滑轮组匀速将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体质量为600kg，汽车重G7×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力2200N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。（g10N/kg）求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做了多少功？（2）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？（3）汽油的热值为4.6×107J/kg，汽车以3m/s的速度把物体拉到井口时，消耗的汽油为20g，则此汽车发动机的效率为多少？2、一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油。g取10N/kg，求汽车通过大桥；（1）牵引力所做的功；（2）牵引力做功的功率；（3）汽油机的效率。（q汽油=4.6×107J/kg）3、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，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，请你求解下列问题。（1）水吸收的热量；（）（2）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，求至少需要燃烧多少千克煤气？（煤气的热值为）4、一台推土机的推力为，匀速推着土总行程达800m，共消耗2kg柴油，求该推土机装的柴油机的热机效率。柴油热值（），求：（1）推土机做的有用功；（2）柴油完全燃烧放出的热量；（3）柴油机效率。5、在使用锅炉烧水时，完全燃烧200g焦炭所放出的热量使质量为10kg的水温度由10升高到95.7。q焦炭=3.0×107J/kg，（1）水吸收的热量是多少？（2）锅炉的效率是多少？-参考答案-一、单选题1、D【详解】A做功和热传递都可以改变物体的内能，功和热量虽然是不同的物理量，但单位相同，都是焦耳，故A错误；B燃料的热值越大，质量未知，完全燃烧放出的热量不一定越多，故B错误；C烧开同一壶水需要吸收的热量是相同的，夏天环境温度较高，向外散失的热量就会少一些，这样需要燃烧燃气放出的热量就会少一些，根据可知，夏天的效率会高一些，故C错误；D汽油机和喷气式发动机都是内燃机，由热机的特点可知，汽油机的效率低于喷气式发动机的效率，由于蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，则有123故D正确。故选D。2、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。3、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。4、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。5、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。6、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。7、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。8、D【详解】A由图像知加热相同的时间水和沙子吸收的热量相同，沙子的温度升高的多，根据 可知，水的比热容大，水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故A错误；B由图b可知，加热2min水温度升高则加热2min时间内水吸收的热量故B错误；C因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，加热2min时间内消耗酒精的质量则酒精完全燃烧放出的热量酒精灯的加热效率故C错误；D因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min的时间内，沙子吸收的热量由图a可知加热2min，沙子的温度从20上升到250，即沙子的质量由可得，沙子的比热容故D正确。故选D。9、B【详解】进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体被压缩，为压缩冲程，机械能转化为内能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。10、C【详解】A吸气冲程中，柴油机将空气吸入气缸，汽油机将空气和汽油的混合气体吸入气缸，故A错误；B汽油机和柴油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故B错误；C汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故C正确；D汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故D错误。故选C。二、填空题1、喷油嘴空气【解析】【详解】1汽油机和柴油机在构造上没有完全相同，主要区别是：汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机气缸顶部是喷油嘴。2在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机只吸入空气。2、分子间存在引力做功0.5【解析】【详解】1把两块表面很平且干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它拉开，这一现象说明分子之间存在引力。2给自行车打气时，打气筒压缩空气做功以及和筒壁摩擦生热,打气筒会发热，这是通过做功的方法使打气筒的内能增加。3由可得3、空气和汽油的混合物压缩60【解析】【详解】1由图可知，内燃机顶部是火花塞，是汽油机，汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气和汽油的混合物。2图中两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程。3一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动2周，做功1次；内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒转过60r，30个工作循环，30个压缩冲程和做功冲程，完成涉及能量转化的冲程有60次。4、汽压缩机械【解析】【详解】1汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是汽油机。23由图知，两个气门都关闭，活塞向上运动，此冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能。5、比热容热值【解析】【详解】1汽车的发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，升高相同的温度时，水吸收的热量多，冷却效果好。2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。三、计算题1、（1）7.92×104J；（2）12s；（3）36%【详解】解：（1）由图可知，承重绳股数n3，绳子自由端移动的距离汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功（2）物体上升速度由得将物体由井底拉至井口需要的时间（3）汽车受到的阻力汽车匀速拉绳子处于平衡状态，即汽车牵引力等于汽车拉绳子的拉力加上汽车受到的阻力，则汽车牵引力牵引力做功消耗的汽油质量为，则汽油完全燃烧放出的热量汽车发动机的效率答：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92×104J的功；（2）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要12s；（3）汽车发动机的效率为36%。2、（1）6×107J；（2）3.3×104W；（3）32.6%【详解】解：（1）因汽车匀速通过大桥时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，所以，汽车的牵引力F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1.5×103kg×10N/kg=1.2×103N则牵引力所做的功W=Fs=1.2×103N×50×103m=6×107J（2）由可得，汽车匀速通过大桥时所用的时间则汽车牵引力做功的功率（3）汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108J汽油机的效率答：（1）牵引力所做的功为6×107J；（2）牵引力做功的功率约为3.3×104W；（3）汽油机的效率约为32.6%。3、（1）；（2）千克【详解】解：（1）水的体积V=200L=200×10-3m3=0.2m3水的质量水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·)×200kg×(45-20)=2.1×107J（2）煤气完全燃烧放出的热量需要燃烧煤气的质量答：（1）水吸收的热量为；（2）至少需要燃烧千克煤气。4、（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）推土机做的有用功（2）柴油完全燃烧放出的热量（3）柴油机的效率答：（1）推土机做的有用功是；（2）柴油完全燃烧放出的热量是；（3）柴油机效率是。5、（1）3.5994×106J；（2）59.99%。【详解】解：（1）水吸收的热量（2）焦炭的质量m焦炭=200g=0.2kg，焦炭完全燃烧放出的热量Q放=m焦炭q焦炭=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106J锅炉的效率答：（1）水吸收的热量是3.5994×106J；（2）锅炉的效率是59.99%。