2022年最新人教版九年级物理第十四章-内能的利用-综合测试练习题(精选).docx

人教版九年级物理第十四章-内能的利用 综合测试 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、下列措施不能提高热机效率的是（）A将热机全部换为电动机B尽量减少热机内部各部件间的摩擦C让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全D在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损夫2、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多B在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量D把零下10oC的冰块放在0oC的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加3、下列有关能量的转化和守恒的说法正确的是（）A洗衣机工作时是将动能转化为电能B水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是机械能转化为内能C能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少D能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一4、下列事例中属于内能转化为机械能的是（ ）A古代人的钻木取火B锯铁管时锯条发热C运载火箭点火升空D汽油机的压缩冲程5、如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ）A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程6、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E47、下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（ ）ABCD8、如图所示，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，四冲程汽油机的能量转化情况与这一过程相似的冲程是（）A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程9、如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（）A飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁B四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙C丙图中气缸内气体温度会上升D飞轮转速3000r/min则该汽油机1s钟能做功25次10、据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（）A发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒B如果没有能量补充，装置最终会停下C根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去D不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置可以实现第卷（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1这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。（1）请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”：_（填“能”、“不能”）；（2）如图2是内燃机的能流图，请你填出图中“？”的内容：_。2、如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L。满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V，已知汽油的密度为，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失。满负荷工作时，这种汽油机t时间内做功的次数是_，汽油机把内能转化为机械能的效率是_%。3、如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。木塞被推出后水蒸气的内能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。水蒸气将木塞推出的过程与内燃机_程的原理相同。4、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。5、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”）。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、在一标准大气压下，100g的酒精完全燃烧放出的热量有40%被5kg、50的水吸收，那么水温度升高了多少？（水未烧干，）2、在1个标准大气压下，将一壶质量为2kg、初温为20的水烧开天然气放出1.68×106J的热量。已知水的比热容c水4.2×103J/（kg）。求：（1）水吸收的热量？（2）此次烧水的效率？3、（2021·全国·九年级课时练习）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1200周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求(1)汽油机一个循环所做的功是_J(2)汽油机的功率是_W。4、为保护环境，我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以150kW的恒定功率匀速行驶50min消耗了5kg的氢燃料。（q氢=1.4×108J/kg）求：（1）完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量；（2）公交车行驶50min所做的功；（3）公交车的热机效率。5、太阳能热水器是一种利用太阳能的装置，具有节能环保的功能。在物理实践活动中，小闽同学观察到，在晴天时，太阳能热水器工作12h能把贮水箱中质量为100kg、初温为20的水加热到90。c水=4.2×103J/(kg)，q天然气=4.2×107J/m3求：（1）贮水箱中的水吸收的热量；（2）若用加热效率为70%的天然气灶加热这些水升高相同的温度，需完全燃烧的天然气的体积。-参考答案-一、单选题1、A【详解】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，因此减少热机内部各部件间的摩擦、使燃料充分燃烧和减少能量的损失都可以提高燃料的利用率，提高热机效率，将热机全部换为电动机不能提高热机效率。故选A。2、D【详解】A我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能用“含有”来描述，故A错误；B在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，机械能转化为内能，故B错误；C用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C错误；D将-10的冰块放在冰箱的0保鲜室中，冰块温度低于保鲜室内温度，冰块吸收热量，内能增加，故D正确。故选D。3、D【详解】A洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误；B水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是内能转化为机械能，故B错误；C根据能量守恒定律，能量无论是转化还是转移，能量总和不会改变，故C错误；D能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，一切能量的转移和转化都遵循这一规律，故D正确。故选D。4、C【详解】A古代人的钻木取火是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故A不符合题意；B锯铁管时锯条发热，是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故B不符合题意；C运载火箭点火时，燃料燃烧化学能转化为内能，内能转化为火箭的机械能，故C符合题意；D汽油机的压缩冲程中，活塞压缩工作物质，机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。5、B【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6、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。7、B【详解】A进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，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，将机械能转化为内能。故B符合题意；C两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能。故C不符合题意；D排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程。故D不符合题意。故选B。8、C【详解】由图可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气膨胀会对塞子做功，将塞子推出，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。故ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。故选C。9、D【详解】AB甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁；故AB错误；C丙图是排气冲程，汽缸内的气体向外传递热量，内能减小，温度降低，故C错误；D四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故D正确。故选D。10、B【详解】A能量守恒定律规定，能量既不可能凭空产生，也不会凭空消失，一切能量都是守恒的，发电技术没有突破了能量守恒定律，故A错误；B根据能量守恒定律，能量不可能凭空产生，如果没有能量补充，装置不可能凭空产生能量，装置没有能量，最终会停下，故B正确；C根据能量守恒定律，没有能量补充，装置就不能转动了，故C错误；D不靠任何能量补充，1度电的能量不可能会凭空增加，1度电不可变为10度电的装置，故D错误。故选B。二、填空题1、不能散热损失【解析】【详解】（1）1不能。由于从上面流到下面水池过程中，用来打磨物体消耗能量，还有一部分重力势能转化为掉入水池中的水的动能，故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中。即流下来的水要比抽上去的水多，随着时间的推移，上面水池中的水越来越少，一段时间后便不再有水从上面流下来，所以这个装置不能够“永动”。（2）2因为热机的大量能量会通过散热的方式损耗，因此图中“？”的内容表示散热损失。2、【解析】【详解】1每一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，此时在t时间曲轴转动N圈，在t时间做功的次数。2满负荷工作时做功冲程燃气的平均压力为pS，某单缸四冲程汽油机一次做的功为t时间内汽油机做的有用功为汽油机燃料燃烧释放的热量为汽油机把内能转化为机械能的效率是3、减小做功【解析】【详解】1软木塞被推出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能减小。2四冲程内燃机在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，与木塞被推出过程中能量的转化相同，所以内燃机的做功冲程与这个原理相同。4、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。5、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。三、计算题1、50【详解】解：酒精的质量酒精完全燃烧时放出的热量是由题知水吸收的热量由可得，水的末温因为在一标准大气压下水的沸点为100，沸腾后继续吸热温度不变，所以水的末温为100，则水的温度升高了答：水温度升高了50。2、（1）6.72×105J；（2）40%【详解】解：（1）在1个标准大气压下，水的沸点为100，即水的末温t100故水吸收的热量Q吸c水m水（tt0）4.2×103J/（kg）×2kg×（10020）6.72×105J（2）此次烧水的热效率答：（1）水吸收的热量是6.72×105J；（2）此次烧水的效率是40%。3、135J 1350W 【详解】解：（1）由题意可得，燃气对活塞的平均压力汽油机一个循环只做一次功，做功为（2）因飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动1200周，做功600次，则燃气对活塞做的总功汽油机的功率答：（1）汽油机一个循环所做的功是135J；（2）汽油机的功率为1350W。4、（1）7×108J；（2）4.5×108J；（3）64.3%【详解】解：（1）由题意可知，完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量为Q放=q氢m=1.4×108J/kg×5kg=7×108J（2）由题意可知，公交车的功率为P=150kW=1.5×105W行驶时间为t=50min=3000s则公交车行驶50min所做的功为W=Pt=1.5×105W×3000s=4.5×108J（3）由（1）（2）中可知，公交车的热机效率为答：（1）完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量为7×108J；（2）公交车行驶50min所做的功为4.5×108J；（3）公交车的热机效率为64.3%。5、（1）2.94×107J；（2）1m3【详解】解：（1）贮水箱中的水吸收的热量为（2）由可得天然气完全燃烧放出的热量为由可得需完全燃烧的天然气的体积为答：（1）贮水箱中的水吸收的热量为2.94×107J；（2）需完全燃烧的天然气的体积为1m3。