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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 专题练习 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
2、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2、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3、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
3、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E44、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5、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6、小宇学习了热
4、学知识后,下列对于相关概念理解正确的是()A内能与温度的关系:温度高的物体,内能一定多B热传递:热量可能从内能少的物体传给内能多的物体C热值:当质量相等的两种燃料燃烧时,热值大的燃料放出热量一定多D比热容:比热容是物质的一种性质,其大小只与物质的种类有关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,
5、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1239、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10、甲、乙两汽车,甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高,这表明()A甲的功率比乙大B消耗相同的汽油,乙做的功多C甲消耗的汽油比乙少D做相同的功,甲耗油比乙少第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、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
6、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5105Pa汽油的热值是4.6107J/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4.6107J/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。2、阳光将太阳能传至地球上,水吸收太阳能,这是通过_(选填“传导”、“辐射”或“对流”)方式改变了物体的内能,用钻头在金属块上钻孔时,钻头和金属会发热,这是通过_方式改变了物体的内能。
7、500g的汽油完全燃烧时,可以放出_J的热量(汽油的热值为4.6107J/kg)。3、如图所示,此时是汽油机的 _冲程。汽油机的汽油使用一半后,剩下的一半汽油的比热容将 _(选填“变大”“不变”或“变小”)4、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3.0107J/kg,物理意义是_。5、我国航空航天科技,达世界领先水平,其中自行研制的长征系列运载火箭,发射成功率达到95.17%,高出美国火箭发射成功率4个百分点。部分长征系列运载火箭所用燃料为液态的氢,是因为氢的_大。常温下氢是气态的,科技人员是采用_的方法使其液化后装入火箭的。三、计算题(5小题,每
8、小题10分,共计50分)1、某小排量汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶了36km。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW,汽车发动机的热机效率为30%,汽油的热值为4.6107J/kg。则在上述行驶过程中:(1)汽车所用的时间是多少?(2)汽油完全燃烧放出多少热量?(3)消耗了多少千克的汽油?2、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4.2103J/(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/h500g9107 J/kg(1)燃气瓶中丁烷
9、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。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
10、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、按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时,开着装沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,行车时间是8min(取g=10N/kg)。自重5104N车轮个数10每个轮胎触地面积310-2m2车厢容积10m3(1)通过计算该货车最多能装的沙子质量是多少?(2)货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多少?(3)如果货车发
11、动机的机械效率是40%,此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是多大?(货车发动机做的功只有部分用来使货车向前行驶)5、为了减少环境污染、山西部分地区严禁烧煤烧炭,为响应政府号召,小亮父母自主经营的饼干店也对烤炉等进行了换代升级,升级后使用的燃料为液化气。某规格钢瓶可装液化气15kg,已知液化气的热值为4.2107J/kg,水的比热容为4.2103J/(kg)。(1)若小亮家每月要用这样的液化气两瓶,请你帮小亮计算这些液化气完全燃烧可放出多少热量。(2)若店内烤炉的效率为40%,请你计算一个月未被有效利用的热量可将多少kg初温为20的水烧开?(当地气压为标准气压)-参考答案-一、单选题1
12、、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。2、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。3、D【详解】A无论怎样技术改进,额外功的产生不可避免,有
13、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。4、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。5、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
14、,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。6、B【详解】A因为内能的大小跟质量、温度、状态有关,所以温度高的物体内能不一定大,故A错误;B热量是从温度高的物体传向温度低的物体,内能的大小跟质量、温度、状态有关,内能少的物体可能温度高,所以热量可能从内能少的物体传给内能多的物体,故B正确;C质量相等的两种燃料完全燃烧,热值大的燃料放出的热量多,如果热值大的燃料不完全燃烧,放出的热量不一定多,故C错误;D比热容是物质本身的一种特性,与物质的物质种类和状态有关,故D错
15、误。故选B。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、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
16、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。9、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。10、D【详解】A功率是指做功快慢的物理量,热机效率是能量的利用率,与功率大小无关,故A不符合题意;B已知甲汽油机的效率高于乙汽油机
17、的效率,因此消耗相同的汽油,甲做的功多,故B不符合题意;C机器做功多少未知,因此不能确定甲消耗的汽油比乙少,故不符合题意;D已知甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率,因此做相同的功,甲消耗的汽油比乙少,故D符合题意。故选D。二、填空题1、11258280降低减少1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6107J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4.6107J/kg
18、的含义:1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6107J。(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。2、辐射做功2.3107【解析】【详解】1太阳和地球之间是真空,太阳的热量通过热辐射的方式传至地球上,被地球上的物体吸收,从而改变物体的内能。2用钻头在金属块上钻孔时,钻头和金属会发热,是克服摩擦做功将机械能转化为内能,所以是通过做功改变物体内能的。3汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.5kg4.6107J/kg=2.3107J3、做功不变【解析】【详解】1由图可知,汽油机两个气门都关闭,活塞下行,且火花塞点燃,因此为做功冲程。2比热容是物质的一种特性,只与
19、物质的种类和状态有关,与质量等因素无关,所以剩下的一半汽油的比热容将不变。4、分子间存在引力1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0107J【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3.0107J/kg,物理意义为1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0107J。5、热值压缩体积【解析】【详解】1因为氢的热值大,完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比,氢放出的热量多,可以转化为更多的机械能,所以运载火箭用液态氢为燃料。2液化有两种途径,压缩
20、体积和降低温度,氢、氧在常温下是气态,科技人员是在常温下采用压缩体积的方式使它们液化后装入火箭的。三、计算题1、(1)1800s;(2)1.38108J;(3)3千克【详解】解:(1)根据公式可知汽车所用的时间(2)已知,汽车发动机的功率P=23kW=23000W则整个运动过程汽车牵引力做功W有=Pt=23000W1800s=4.14107J汽油完全燃烧放出的热量(3)根据热量计算公式,可知消耗的汽油答:(1)汽车所用的时间是1800s;(2)汽油完全燃烧放出1.38108J的热量;(3)消耗了3千克的汽油。2、(1)4.5107J;(2)3kg;(3)1.6min【详解】解:(1)由题意可知
21、,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4.5107J;(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。3、(1)40kg;(2)4.2106J;(3)4.8106J;(4)87.5
22、%【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)1.6104kg;(2)3.36107J;(3)1.75105W【详解】解:(1)货车与地面的受力面积为S=10310-2m2= 0.3m2货车的最大重力等于货车对地面的最大压力,由公式可得,货车的最大重力为G总=F=pS=7105Pa0.3m2=2.1105N沙子的最大重力为G沙=G总-G车=2.1105N-5104N=
23、1.6105N沙子的最大质量为(2)货车匀速运动,则货车受到的牵引力为F牵=F阻=0.02G总=0.022.1105N=4.2103N牵引力做的功为W牵=F牵s=4.2103N8103m=3.36107J(3)由公式可得,发动机做的总功为发动机的功率为答:(1)通过计算该货车最多能装的沙子质量是1.6104kg;(2)货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍,这段时间内货车牵引力所做的功是3.36107J;(3)如果货车发动机的机械效率是40%,此时货车在公路上匀速行驶8km时发动机的功率是1.75105W。5、(1)1.26109J;(2)2250kg【详解】解:(1)由题可知每月消耗液化气的质量为m15kg230kg则这些液化气完全燃烧可放出的热量为Q放qm4.2107J/kg30kg1.26109J(2)已知烤炉的效率为40%,则一个月未被有效利用的能量为QQ放(1)1.26109J(140%)7.56108J水吸收的热量为Q吸Q7.56108J标准大气压下水的沸点为100,由Q吸cmt可知加热的水的质量为答:(1)若小亮家每月要用这样的液化气两瓶,这些液化气完全燃烧可放出1.26109J热量;(2)若店内烤炉的效率为40%,则一个月未被有效利用的热量可将2250kg初温为20的水烧开。
限制150内