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1、人教版九年级物理第十四章-内能的利用 定向测试 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、关于如图所示的热学实验,叙述不正确的是()A甲图中,两铅块底部磨平并压紧,是为了减小分子间距,增大分子作用力B
2、乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,能量转化类似做功冲程C丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明空气密度较大D丁图中,金属管装有乙醚,迅速拉动管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出2、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3、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、
3、汽油机和喷气发动机的热机效率分别是1、2和3,则有1234、如图是热机四冲程工作原理的示意图,将内能转化为机械能的冲程是()ABCD5、关于热值和热机效率,下列说法正确的是()A使热机做功越快,热机的效率越高B使燃料燃烧更充分,可以增大热值C使热机做功越多,热机的效率越高D燃料燃烧充分与否,热值不变6、关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是()A汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能B沿海地区昼夜温差较小,主要原因是水的比热容较大C物体温度越低,内能越小,所以0的物体没有内能D两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体7、油箱内的汽油燃烧掉一半后,剩余的汽油()A比热容和热值都
4、变为原来的一半B比热容变为原来的一半,热值不变C比热容没有变化,热值变为原来的一半D比热容和热值都没有变化8、甲、乙两台汽油机,甲的功率比乙的大。则下列说法中正确的是()A甲做的功肯定比乙的多B做相同的功,甲用的时间比乙的短C1kg的汽油在气缸内燃烧放出的热量,就是汽油的热值D甲的机械效率肯定比乙的高9、如图所示是探究能量转化的装置,下列相关说法错误的是()A水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气的内能减小了B实验过程中,燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能C对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的D此实验展现了热机工作时的能量转化过程10、汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,如图所示是汽油机工作的四
5、个冲程示意图,其中表示做功冲程的是()ABCD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,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。2、 “西气东输”工程中,输送的燃料为天然气,这是利用了天然气_较大的特性,而且使用天然气时对环境无污染。天然气热值为8.4107J/m3,表示_。0.5m3天然气完全燃烧放的热量是_J,天然气用掉一部分后,剩余天然气的热值_(选填“变大”、“变小”或者“不变”)。3、一单缸四冲程汽油机,功率为60kW,飞轮的
6、转速为60r/s,在一个工作循环中燃气做功为_J。4、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4.2103J/(kg),q秸秆煤2.1107J/kg。5、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”)三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、在冬天的时候一家人聚在一起吃上一顿美美的火锅不是一种很让人舒心的事情吗?爱吃火锅的细
7、心食客不难发现,现在市里一些火锅店、饭店、酒店等都选用了一种配备丁烷气罐的一种新型便携式的燃气炉。丁烷气罐外形小巧,火力也很大,最重要的是方便干净,适用于短时间内吃火锅的顾客,也适用于野外郊游野炊用。如图所示为亨味达牌便携式丁烷气炉。q丁烷=5.0107J/kg,c合金=0.8103J/(kg)其参数如表耗气量发热量热效率产品净重产品毛重说明192g/h2.9kW65%1.5kg2.0kg250g猛火力燃烧80min某火锅店使用此燃气炉给顾客煮羊肉,盛肉的锅为1kg的合金锅,其内装有20、2kg的温水。计算结果保留小数点后两位(1)完全燃烧0.2kg的丁烷气体可释放出多少J的热量?(2)要使锅
8、内的水烧开(当地为1标准大气压),水和锅一共需要吸收多少J的热量?(3)若燃气炉以最大的火力工作,要把锅内的水烧开,燃气要持续燃烧多少h?2、小宇家的太阳能热水器内装有80kg、的水。(1)若经过一天照射后,温度升高到,求水吸收的热量是多少?(2)若煤气的热值是4.2107J/kg,煤气完全燃烧放出热量的80%被水吸收,小宇家利用太阳能热水器,一天可以节约多少煤气?( )3、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4.2103J/(kg),水的密度为1103kg/m3。试求:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?(2
9、)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是E2.8107J,则这段时间该热水器的效率是多少?(3)若用煤燃烧来提供2.8107J的热量,需完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3.5107J/kg)4、小芳家的太阳能热水器,水箱容积是200L小芳进行了一次观察活动:某天早上她用温度计测得自来水的温度为22,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47请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量是多少kg;(2)水箱中水吸收的热量。c水4.2103J/(kg)(3)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,需要燃烧煤气3m3,则煤气灶的效率为多少?(煤气的热值为q煤气1.8107J
10、/m3)5、亮亮家里新安装了一台煤气灶,利用煤气灶烧水,将20kg、20的水加热到60作为生活用热水,需燃烧0.16kg煤气。已知煤气的热值q=4.2107J/kg,求:(1)把20kg、20的水加热到60需吸收的热量是多少?(2)完全燃烧0.16kg煤气放出的热量是多少?(3)煤气灶烧水的效率是多少?-参考答案-一、单选题1、C【详解】A甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧,可以使它们结合在一起,这样可使两铅块更紧密结合,让两铅块间的分子距离减小,达到分子作用力能起作用的距离,且这时的距离越小,分子间的作用力便越大,即使在下面挂重物,铅块也不会分开,是因为此时分子间的作用力表现为引力
11、,故A正确,不符合题意;B在软木塞被冲出试管口的过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,能量转化类似做功冲程,故B正确,不符合题意;C抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,属于扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故C错误,符合题意;D金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,克服摩擦做功,金属管和内部乙醚的温度升高,达到乙醚燃点燃烧,产生的高温燃气推动橡皮塞做功,内能转化为机械能,可使橡皮塞从管口飞出,故D正确,不符合题意。故选C。2、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。3、D【详解】A做功
12、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。4、B【详解】内燃机的四个冲程中,将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。A排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程
13、,故A不符合题意; B两个气门都关闭,活塞向下运动,为做功冲程,故B符合题意;C进气门打开,活塞向下运动,为吸气冲程,故C不符合题意;D两个气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,故D不符合题意。故选B。5、D【详解】A热机做功越快,功率越大,功率的大小与热机的效率无关,故A错误;B热值是燃料的特性,与燃料燃烧情况无关,故B错误;C热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,效率与做功的多少无关,故C错误;D热值是燃料的特性,与燃烧状况无关,故D正确。故选D。6、B【详解】A汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能,故A错误;B沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大
14、,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故B正确;C一切物体在任何温度下都具有内能,所以0的物体仍具有内能,故C错误;D发生热传递的条件是有温度差,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,故D错误。故选B。7、D【详解】物体所含物质的多少叫质量。汽油用掉一半后,质量变为原来的一半。而比热容是物质的特性,决定于物质的种类和状态;热值是燃料的特性,决定于燃料的种类,油箱内的汽油燃烧掉一半后,比热容、热值都不变,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。8、B【详解】A甲的功率比乙的大说明甲做功快、不一定做功
15、多,故A错误;B甲的功率比乙的大说明甲做功快,即做相同的功,甲用的时间比乙的短,故B正确;C汽油的热值是1kg汽油完全燃烧时放出的热量,故C错误;D甲的功率比乙的大说明甲做功快,甲的机械效率不一定高,因为机械效率是有用功和总功的比值,故D错误。故选B。9、B【详解】ABC燃料燃烧将化学能转化为内能,水吸收热量沸腾汽化为水蒸气,高温的水蒸气可以驱动叶轮转动,水的内能转化成了叶轮的机械能,水蒸气自身的温度会降低,内能会减少,故AC正确,不符合题意,B错误,符合题意;D热机工作时,将内能转化为机械能,因此此实验展现了热机工作时能量转化过程,故D正确,不符合题意。故选B。10、D【详解】A进气门开启,
16、活塞下行,燃料和空气的混合物进入汽缸,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,故B不符合题意;C排气门开启,活塞上行,废气被排出汽缸,是排气冲程,故C不符合题意;D两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,火花塞喷出电火花,是做功冲程,故D符合题意。故选D。二、填空题1、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。2、热值1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量
17、是8.4107J4.2107不变【解析】【详解】1天然气与其它燃料相比较,天然气的热值大,燃烧时产生废气污染小,所以选择使用天然气。2天然气的热值为q=8.4107J/m3,它表示的物理意义是1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量是8.4107J。3完全燃烧0.5m3天然气放出热量Q=Vq=0.5m38.4107J/m3=4.2107J4热值是燃料的一种特性,与质量的大小和燃烧的程度无关。当天然气用掉一部分后,剩余天然气的热值不变。3、2000【解析】【详解】飞轮转速60r/s,即每秒飞轮转动60周,内燃机经过30个工作循环,燃气对活塞做功30次;内燃机每秒做功单缸内燃机一个工作循环(活塞每次
18、)燃气做功4、4.2106J50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0.2kg2.1107J/kg4.2106J2由题意可知,水吸收的热量为Q吸Q放50%4.2106J2.1106J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。5、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。三、计算题1、(1) 1.0107 J; (2)
19、 7.36105 J;(3) 0.12h【详解】解:(1)完全燃烧0.2kg的丁烷气体放出的热量(2)在一个标准大气压下,水的沸点是,所以将2kg、的水烧开,水的末温是,2kg、的水烧开需要吸收的热量合金锅吸收的热量水和锅一共吸收的热量Q总=Q水吸+Q锅吸=6.72105J+6.4104J=7.36105J(3)燃气燃烧放出的热量完全燃烧燃气的质量由250g猛火力燃烧可知,猛火力燃烧燃气250g的时间是,所以猛火力燃烧燃气的速度是燃气炉以最大的火力工作,要把锅内的水烧开,燃气要持续燃烧的时间答:(1)完全燃烧的丁烷气体放出的热量是。(2)水和锅一共吸收的热量是。(3)燃气炉以最大的火力工作,要
20、把锅内的水烧开,燃气要持续燃烧的时间为。2、(1)1.68107J;(2)0.5kg【详解】解:(1)水吸收的热量为(2)煤气完全燃烧放出热量的80%被水吸收,即;则煤气完全燃烧放出的热量为由可得需要煤气的质量答:(1)水吸收的热量是1.68107J;(2)一天可以节约煤气0.5kg。3、(1)8.4106J;(2)30%;(3)0.8kg【详解】(1)由知道,热水器中水的质量m水V1103kg/m30.05m350kg这段时间该热水器中的水吸收的热量Q吸cm水(tt0)4.2103J/(kg)50kg(5010)8.4106J(2)热水器的效率(3)由Q放mq知道,若用煤燃烧来提供2.810
21、7J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8.4106J;(2)这段时间该热水器的效率是30%;(3)若用煤燃烧来提供2.8107J的热量,需完全燃烧0.8kg的煤。4、(1)200kg;(2)2.1107J;(3)38.9%【详解】解:(1)水的体积为V200L200dm30.2m3水箱中水的质量mV1.0103kg/m30.2m3200kg(2)水箱中水吸收的热量:Q吸cm(tt0)4.2103J/(kg)200kg(4722)2.1107J(3)煤气完全燃烧放出的热量Q放Vq3m31.8107J/m35.4107J煤气灶的效率答:(1)水箱中水的质量是200kg。(2)水箱中水吸收的热量为2.1107J。(3)煤气灶的效率为38.9%。5、(1)3.36106J;(2)6.72106J;(3)50%【详解】解:(1)水吸收的热量Q吸=cm水t=4.2103J/(kg)20kg(60-20)=3.36106J(2)0.16kg煤气完全燃烧放出的热量Q放=m煤q=0.16kg4.2107J/kg=6.72106J(3)煤气灶烧水的效率答:(1)把20kg、20的水加热到60需吸收的热量是3.36106J;(2)完全燃烧0.16kg煤气放出的热量是6.72106J;(3)煤气灶烧水的效率是50%。
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