2022九年级物理全册第14章内能的利用综合训练新人教版.pdf

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1、第 十 四 章 综 合 训 练 一、选 择 题（本 大 题 共 10小 题。下 列 各 题 给 出 的 四 个 选 项 中，只 有 一 项 符 合 题 意）L 下 列 关 于 热 值 的 说 法 正 确 的 是（）A.燃 料 燃 烧 越 充 分 热 值 越 大 B.2 kg的 煤 完 全 燃 烧 比 1 kg的 煤 完 全 燃 烧 热 值 大 C.1 kg煤 燃 烧 放 出 3X10、J 的 热 量,则 煤 的 热 值 为 3X10、J/kgD.热 值 是 燃 料 的 一 种 属 性,与 燃 料 的 质 量 无 关,不 同 的 物 质 热 值 一 般 不 同 2.关 于 热 机,下 列 说 法

2、 正 确 的 是（）A.随 着 科 学 技 术 的 发 展,热 机 的 效 率 可 达 到 100%B.四 冲 程 汽 油 机 在 工 作 过 程 中，进 气 门 和 排 气 门 同 时 关 闭 的 冲 程 是 做 功 冲 程 或 压 缩 冲 程 C.柴 油 机 上 安 装 一 个 笨 重 的 飞 轮,是 为 了 提 高 它 的 效 率 D.柴 油 机 的 效 率 比 汽 油 机 的 高,这 是 因 为 柴 油 的 热 值 比 汽 油 的 大 3.右 图 为 四 冲 程 汽 油 机 的 一 个 冲 程,下 列 说 法 正 确 的 是（）A.这 是 压 缩 冲 程,机 械 能 转 化 为 内 能

3、 B.这 是 压 缩 冲 程，内 能 转 化 为 机 械 能 C.这 是 做 功 冲 程,机 械 能 转 化 为 内 能 D.这 是 做 功 冲 程，内 能 转 化 为 机 械 能 4.煤 炭 是 一 种 重 要 能 源，区 别 煤 的 优 劣 的 科 学 办 法 是 检 测 其（）A.比 热 容 B.密 度 C.热 值 D.温 度 5.由 的 关 系,在 讨 论 一 种 燃 料 的 热 值 时,下 述 结 论 正 确 的 是（）A.热 值 与 燃 料 完 全 燃 烧 时 放 出 的 热 量 成 正 比 B.热 值 与 燃 料 的 质 量 成 反 比 C.热 值 与 燃 料 完 全 燃 烧 时

4、 放 出 的 热 量 成 正 比,与 燃 料 质 量 成 反 比 D.热 值 与 燃 料 燃 烧 时 放 出 的 热 量 及 燃 料 质 量 无 关,是 由 燃 料 本 身 的 性 质 决 定 的 6.4、8 两 种 燃 料,完 全 燃 烧 时 能 放 出 热 量 之 比 Q；Q=5；3,它 们 的 热 值 之 比 q,：g片 2:3,则 两 种 燃 料 的 质 量 之 比 如；加 是（）A.10/9 B.9/10C.5/2 D.2/57.下 列 有 关 热 机 的 说 法 错 误 的 是（）A.可 以 采 用 增 大 热 机 功 率 的 方 法 来 增 大 热 机 的 效 率 B.热 机 工

5、 作 的 过 程 是 将 燃 料 燃 烧 获 得 的 内 能 转 化 成 机 械 能 的 过 程 C.热 机 的 大 量 使 用 会 造 成 环 境 污 染 D.在 四 冲 程 内 燃 机 中 减 少 废 气 带 走 的 大 量 热 量 可 以 大 大 提 高 热 机 效 率 8.生 活 中 能 量 转 化 的 实 例 很 多，下 列 描 述 正 确 的 是（）A.摩 擦 生 热 是 把 内 能 转 化 为 机 械 能 B.燃 料 燃 烧 放 热 是 把 内 能 转 化 为 化 学 能 C.电 动 机 带 动 水 泵 把 水 送 到 高 处 是 把 电 能 转 化 为 机 械 能 D.植 物

6、进 行 光 合 作 用 是 把 化 学 能 转 化 为 光 能 9.自 由 运 动 的 滚 摆,每 次 上 升 的 高 度 逐 渐 减 小,下 列 说 法 正 确 的 是（）A.机 械 能 守 恒 B.能 量 逐 渐 消 失 C.只 存 在 动 能 和 势 能 的 相 互 转 化 D,减 小 的 那 部 分 机 械 能 转 化 为 其 他 形 式 的 能，但 总 的 能 量 守 恒10.修 建 水 电 站,要 选 搽 合 适 的 地 方 筑 坝 蓄 水,水 从 高 处 向 下 落,冲 击 水 轮 机 的 叶 轮,带 动 发 电 机 发 电 在 这 个 过 程 中，能 量 的 转 化 顺 序 为

7、（）A.势 能 一 电 能 一 动 能 B.势 能 一 动 能 一 电 能 C.电 能 一 动 能 一 势 能 D.动 能 一 势 能 一 电 能 二、填 空 题 11.“涡 轮 增 压”是 目 前 在 各 种 汽 油 机 和 柴 油 机 中 采 用 的 一 项 节 能、提 高 热 机 功 率 的 技 术。它 是 利 用 热 机 排 出 的 废 气 带 动 涡 轮 旋 转,先 将 新 鲜 空 气 压 缩 后 再 送 入 内 燃 机 的 进 气 口。这 样 做 的 好 处 是（选 填“增 大”或“减 小”）排 出 废 气 所 带 走 的 能 量,（选 填“提 高”或“降 低”）内 燃 机 的 效

8、 率。12.有 一 箱 木 炭,它 的 质 量 为 10 kg,热 值 为 3.4X10,J/kg,若 用 掉 一 半,剩 下 的 木 炭 的 热 值 为,半 箱 木 炭 燃 烧 最 多 能 放 出 的 热 量 是。13.工 程 师 设 计 了 一 款 单 缸 六 冲 程 内 燃 机,它 每 一 个 工 作 循 环 的 前 四 个 冲 程 与 单 缸 四 冲 程 内 燃 机 相 同,在 第 四 冲 程 结 束 后,立 刻 向 汽 缸 内 喷 水,水 在 高 温 汽 缸 内 迅 速 汽 化 成 高 温、高 压 水 蒸 气，推 动 活 塞 再 次 做 功，水 蒸 气 温 度（选 填“升 高”“降

9、低”或“不 变”），其 内 能（选 填“增 加”“减 少”或“不 变”），这 样 燃 烧 同 样 多 的 燃 料 获 得 了 更 多 的 机 械 能,提 高 了 热 机 的。为 进 入 下 一 个 工 作 循 环,这 款 内 燃 机 的 第 六 冲 程 是 冲 程。14.一 台 单 缸 四 冲 程 汽 油 机 的 飞 轮 转 速 是 1 200 r/min,每 秒 完 成 个 工 作 循 环，每 秒 钟 做 功 次。如 图 所 示,汽 油 机 正 处 于 冲 程。15.在 火 电 站 内，燃 料 的 化 学 能 经 锅 炉、蒸 汽 轮 机 和 发 电 机 最 终 转 化 为 电 能 蒸 汽 轮

10、 机 的 作 用 是 将 能 转 化 为 机 械 能。若 锅 炉、蒸 汽 轮 机 和 发 电 机 的 效 率 分 别 为 50%、7（和 80猊 则 火 电 站 的 效 率 为。16.阅 读 下 表，回 答 问 题：一 些 燃 料 的 热 值 单 位:J,kg 1干 木 柴 约 1.2X10，酒 精 3.0X107焦 炭 3.0X107烟 煤 约 2.9X107柴 油 4.3X107氢 1.4X108无 烟 煤 约 3.4X107汽 油 4.6X107木 炭 3.4X10,（1）从 表 中 数 据 可 知,完 全 燃 烧 相 同 质 量 的 燃 料 放 出 热 量 最 多 的 是，从 环 保

11、角 度 看 最 清 洁 的 燃 料 是。（2）完 全 燃 烧 0.5 kg干 木 柴 放 出 的 热 量 是 J;如 果 这 些 热 量 有 42%被 水 吸 收,可 烧 开 初 温 为 35 的 水 kg。水 的 比 热 容 是 4.2X10,J/（kg）,水 的 沸 点 为 100 三、综 合 题（17题 5 分，18题 8 分，19题 8 分，20题 7 分,21题 8 分，共 36分）17.某 同 学 学 习 了 燃 料 的 热 值 后，自 己 设 计 了 一 个 实 验 来 探 究 煤 油 和 菜 籽 油 的 热 值 大 小 关 系。他 实 验 时 组 装 了 图 甲 和 图 乙 的

12、 两 套 规 格 完 全 相 同 的 装 置，并 每 隔 1 min记 录 一 次 杯 中 水 的 温 度（见 下 表）。加 热 的 时 间 in 012 3 4 5 6甲 杯 的 水 温/C 25 27 29 32 34 36 38乙 杯 的 水 温/C 25 26 27 28 29 30 31(1)在 安 装、调 整 实 验 器 材 时，科 学 合 理 的 顺 序 是(甲 图 中)：先 调 整 固 定 的 位 置,再 调 整 固 定 的 位 置。(均 选 填“A”或 B”)(2)为 保 证 实 验 结 论 的 可 靠,实 验 时 应 控 制 两 套 装 置 中 相 同 的 量 有:加 热

13、时 间 和 水 的、。(3)通 过 表 中 记 录 的 数 据，你 认 为 煤 油 和 菜 籽 油 两 种 燃 料 中，热 值 较 大 的 是(4)该 同 学 实 验 前 用 天 平 测 出 了 烧 杯 中 水 的 质 量 及 两 油 灯 中 燃 料 的 质 量,并 记 录 了 数 据,利 用 公 式。吸 超/(L/。)计 算 出 了 水 吸 收 的 热 量，他 认 为 通 过 这 些 数 据 能 准 确 地 计 算 出 煤 油 和 菜 籽 油 的 热 值。你 认 为 他 的 计 算 结 果 可 靠 吗?；为 什 么？18.用 煤 气 灶 把 2 kg、初 温 为 20 的 水 烧 到 100

14、 0C,消 耗 了 0.03 kg煤 气。已 知 水 的 比 热 容 是 4 2X103 J/(kg C),煤 气 的 热 值 为 4.48X10,J/kgo计 算：(1)水 吸 收 的 热 量；(2)煤 气 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量；(3)煤 气 灶 烧 水 的 效 率。19.小 明 家 新 安 装 了 一 台 容 积 为 0.5 n?的 太 阳 能 热 水 器，加 满 水 后，经 过 3 h 的 阳 光 照 射,水 温 由 15 c 升 高 到 35 0在 这 3 h 内 水 吸 收 了 多 少 热 量?若 这 些 热 量 由 效 率 为 13%的 火 炉 燃 烧 焦 炭 来 提

15、 供，则 需 燃 烧 焦 炭 多 少 千 克？(焦 炭 的 热 值 是 3.0X107 J/kg)20.(2021 云 南 中 考)火 星 探 测 器 一 一 天 问 一 号 的 成 功 发 射,是 我 国 综 合 国 力 和 创 新 能 力 提 升 的 重 要 标 志。目 前 运 载 火 箭 一 般 使 用 液 态 氢 作 为 燃 料、液 态 氧 作 为 助 燃 剂。火 箭 燃 料 的 发 展 如 表 1所 示，表 2 是 一 些 燃 料 的 热 值。表 1比 较 项 第 1代 第 2 代 第 3 代 第 4 代 燃 料 氧 气 和 汽 油 混 合 偏 二 甲 肺 煤 油 液 态 氢 氧 化

16、 剂 四 氧 化 二 氮 液 态 氧 液 态 氧 表 2燃 料 热 值 燃 料 热 值 汽 油 4.6X10 J/kg 煤 油 4.6X107 J/kg柴 油 4.3X107 J/kg 氢 1.4X108 J/kg(1)使 用 液 态 氢 作 为 燃 料 的 主 要 优 点 是 和。(2)某 火 箭 发 射 时 携 带 了 3X10 kg液 态 氢 燃 料，这 些 燃 料 完 全 燃 烧 最 多 能 将 多 少 千 克 20 的 水 加 热 至 沸 腾？c水 N.2X10,J/(kg),当 地 大 气 压 为 标 准 大 气 压(3)氢 能 源 车 的 发 动 机 工 作 时 将 液 态 氢

17、汽 化 为 氢 气 在 汽 缸 中 燃 烧。某 次 测 试 中，一 辆 氢 能 源 车 以 70 kW的 功 率 匀 速 行 驶 0.5 h,消 耗 了 2 kg燃 料,求 该 发 动 机 的 效 率。第 十 四 章 综 合 训 练 1.D 燃 料 的 热 值 仅 与 燃 料 的 种 类 有 关,而 与 燃 料 的 燃 烧 程 度 无 关,故 A错 误;燃 料 的 热 值 仅 与 燃 料 的 种 类 有 关，而 与 燃 料 的 质 量 无 关,故 B错 误；由 于 不 确 定 燃 料 是 否 完 全 燃 烧,不 能 计 算 煤 的 热 值，故 C错 误;热 值 是 燃 料 的 一 种 属 性,

18、与 燃 料 的 质 量 无 关,不 同 的 物 质 热 值 一 般 不 同,故 D正 确。2.B3.D 由 题 图 可 知,汽 油 机 的 火 花 塞 正 在 打 火,所 以 汽 油 机 正 处 于 做 功 冲 程,在 做 功 冲 程 中 的 能 量 转 化 是 内 能 转 化 为 机 械 能，故 A、B、C错,D正 确。4.C 某 种 燃 料 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 与 其 质 量 之 比 叫 作 这 种 燃 料 的 热 值,热 值 反 映 了 相 同 质 量 的 不 同 燃 料 放 出 热 量 的 多 少。比 热 容 反 映 的 是 质 量 相 同 的 某 种 物 质 升 高

19、相 同 的 温 度 吸 收 热 量 多 少 的 物 理 量。密 度 是 某 种 物 质 组 成 的 物 体 的 质 量 与 它 的 体 积 之 比。温 度 是 物 体 的 冷 热 程 度。作 为 能 源 的 煤 炭,质 量 优 劣 取 决 于 煤 炭 完 全 燃 烧 放 出 热 量 的 多 少。5.D 热 值 是 燃 料 本 身 的 一 种 特 性，它 只 与 燃 料 的 种 类 有 关，与 燃 料 的 形 态、质 量、体 积、是 否 完 全 燃 烧 均 没 有 关 系。6.C 根 据 热 值 计 算 公 式。=得 以 7.A 用 来 做 有 用 功 的 能 量 和 燃 料 完 全 燃 烧 放

20、 出 的 热 量 的 比 值 叫 热 机 效 率,增 大 热 机 功 率 不 能 增 大 热 机 的 效 率,选 项 A错 误,符 合 题 意;热 机 工 作 的 过 程 是 将 燃 料 燃 烧 获 得 的 内 能 转 化 成 机 械 能 的 过 程,选 项 B正 确,不 符 合 题 意;热 机 的 使 用，使 人 类 对 化 石 能 源 的 依 赖 很 强,现 在 造 成 大 气 污 染 的 重 要 原 因 就 是 化 石 能 源 的 大 量 利 用,选 项 C正 确,不 符 合 题 意;设 法 利 用 废 气 的 能 量 是 提 高 热 机 效 率 的 重 要 措 施,选 项 D正 确,不

21、 符 合 题 意。8.C 摩 擦 生 热 是 克 服 摩 擦 做 功,摩 擦 过 程 中，消 耗 了 机 械 能，内 能 增 大,机 械 能 转 化 为 内 能,A错 误;燃 料 燃 烧 放 热 是 把 化 学 能 转 化 为 内 能,B错 误；电 动 机 带 动 水 泵 把 水 送 到 高 处 是 把 电 能 转 化 为 机 械 能,C正 确;植 物 吸 收 太 阳 光 进 行 光 合 作 用 是 把 光 能 转 化 为 化 学 能,D错 误。9.D 自 由 运 动 的 滚 摆,上 升 过 程 中 动 能 转 化 为 重 力 势 能,下 降 过 程 中 重 力 势 能 转 化 为 动 能，由

22、 于 每 次 上 升 的 高 度 逐 渐 减 小,所 以 机 械 能 减 少,故 选 项 A错 误。减 少 的 机 械 能 是 由 于 滚 摆 运 动 时 机 械 能 转 化 成 了 其 他 形 式 的 能,在 能 量 的 转 化 过 程 中 总 的 能 量 是 守 恒 的，故 选 项 B、C错 误，选 项 D正 确。10.B 高 处 的 水 流 下 来 时 水 的 重 力 势 能 减 小,动 能 增 大,重 力 势 能 转 化 为 动 能;水 冲 击 水 轮 机 的 叶 轮，水 的 动 能 转 移 到 叶 轮 上;水 轮 机 的 叶 轮 带 动 发 电 机 发 电，叶 轮 上 的 机 械 能

23、 转 化 成 电 能。整 个 过 程 中，能 量 转 化 的 顺 序 是 势 能、动 能、电 能。11.解 析 在 内 燃 机 的 能 量 损 失 中，废 气 带 走 了 大 部 分 的 热 量，所 以“涡 轮 增 压”利 用 内 燃 机 排 出 的 废 气 带 动 涡 轮 旋 转，充 分 利 用 了 废 气 带 走 的 热 量，提 高 了 内 燃 机 的 效 率。答 案 减 小 提 高 12.解 析 热 值 是 燃 料 的 一 种 特 性,它 只 跟 燃 料 的 种 类 有 关,跟 燃 料 的 质 量、燃 烧 程 度 等 无 关。若 用 掉 一 半,剩 余 木 炭 的 质 量 是 5kg,完

24、 全 燃 烧 这 些 木 炭 放 出 的 热 量 Q 眼=ffl7=5kgX3.4X107J/kg=l.7X10sJo答 案 3.4X107 J/kg 1.7X108 J13.解 析 水 蒸 气 推 动 活 塞 做 功 时,水 蒸 气 的 内 能 减 小,温 度 降 低,水 蒸 气 的 内 能 转 化 为 机 械 能,这 样 在 六 个 冲 程 中 两 次 做 功,提 高 了 热 机 的 效 率,水 蒸 气 推 动 活 塞 做 功 后,进 入 下 一 个 工 作 循 环 前,必 须 先 将 剩 余 的 废 气 排 出 汽 缸,即 第 六 冲 程 应 是 排 气 冲 程。答 案 降 低 减 少

25、效 率 排 气 14.答 案 10 1 0 做 功 15.解 析 蒸 汽 轮 机 的 作 用 是 将 内 能 转 化 为 机 械 能；已 知 锅 炉、蒸 汽 轮 机 和 发 电 机 的 效 率 分 别 为 必 巧 0%、小 邙 0%和 所 以 火 电 站 的 效 率 为 好 小 2/7350%X70%X80%=28%O答 案 内 28%16.解 析(1)从 表 中 数 据 可 以 看 出 氢 的 热 值 最 大,所 以 完 全 燃 烧 相 同 质 量 的 燃 料 时,氢 放 出 的 热 量 最 多。由 于 氢 燃 烧 后 生 成 水,而 没 有 其 他 废 气,所 以 从 环 保 角 度 看

26、最 清 洁 的 燃料 是 氢。(2)完 全 燃 烧 0.5kg干 木 柴 放 出 的 热 量 0放=mq=O.5kg XI.2 X107J/kg=6 X106J,Q=n Q&-42%X6 XI06J=2.52X 10J,故=-3-2,52xl0，J-9.23kg4.2x10。/(kg eC)x(100-35)答 案 氢 氢(2)6X10 9 2317.答 案(1)B A 质 量 初 温(3)煤 油(4)不 可 靠 煤 油 和 菜 籽 油 不 可 能 完 全 燃 烧,且 有 热 量 损 失(容 器、石 棉 网、铁 圈 等 要 吸 热,水、容 器 等 向 周 围 环 境 散 热,故 无 法 准 确

27、 计 算 燃 料 的 热 值)18.解 析(1)水 吸 收 的 热 量 Q*cmX t=1.2X103J/(kg)X2kgX(100-20)72X10。(2)0.03kg煤 气 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 Qw=mq=Q.03kg X4.48X107J/kg=l.344X106J(3)煤 气 灶 烧 水 的 效 率=喝 巧 0%。放 1.344x100；答 案(1)6.72X105 j(2)1.344 XI06 J(3)50%19.解 析 水 的 体 积 V=Q.5m3,所 以 质 量 1nxp K=1.0X10：ikg/ni3X0.5m3=500kg水 温 由 15 升 到 35,水

28、 吸 热 为 0吸=c加 0 水 t-4.2X103J/(kg)X500kgX(35-15).2X10?J因 此,3h内 水 吸 收 热 量 4.2X107J若 由 焦 炭 来 供 热，则 0放=/力 伟 及 qX13%所 以 m 黑 发 二-=“j=io.8kgX13%3.0 xl07J/kgxl3%8约 需 要 焦 炭 10.8kg.答 案 4.2 MO?J 10.8 kg20.解 析(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 燃 料 时,液 态 氢 可 以 释 放 出 更 多

29、 的 热 量，另 外 氢 气 燃 烧 的 生 成 物 是 水,不 会 造 成 污 染 0(2)3 XIOkg液 态 氢 完 全 燃 烧 释 放 的 热 量 0=坷 4 XI Okg XI.4 XI Oj/kg，2 XIO?J标 准 大 气 压 下 水 的 沸 点 为 100C,由 Q=cmX t得，水 的 质 量,4.2X 10I2J,C Um 二-二-q-1.25X10 kgo水 4.2xlO3J/(kg,C)x(100*C-20*C)(3)氢 能 源 车 发 动 机 所 做 的 功 物/YW0000WX0.5 X3600S-1.26 X108J2kg燃 料 完 全 燃 烧 释 放 的 能 量 0初 q=2kgX1.4X10j/kg2 8X10j该 发 动 机 的 效 率 X100备 受 需 X100%N5%。答 案(1)热 值 大 无 污 染(2)1.25X10 kg(3)45%