2021-2022學(xué)年人教版九年級物理第十四章-內(nèi)能的利用 綜合練習(xí)試題(含答案及詳細(xì)解析)

人教版九年級物理第十四章-內(nèi)能的利用綜合練習(xí)考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、如圖是“神州十三號”發(fā)射時的情境，關(guān)于飛船發(fā)射，下列說法正確的是（）A．火箭在發(fā)射升空的過程中，機械能守恒B．發(fā)射火箭用液體氫作燃料是因為氫的密度小C．返回艙返回時，返回艙與大氣層摩擦做功將外殼燒黑D．燃料燃燒過程中，將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成機械能2、從能量轉(zhuǎn)化的角度看，一臺四沖程內(nèi)燃機在一個循環(huán)中，下列說法中正確的是（）A．只有做功沖程存在著化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程B．排氣沖程存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程C．吸氣沖程具有很明顯的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程D．壓縮沖程存在著機械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程3、關(guān)于如圖所示的熱學(xué)實驗，敘述不正確的是（）A．甲圖中，兩鉛塊底部磨平并壓緊，是為了減小分子間距，增大分子作用力B．乙圖中，試管內(nèi)的水沸騰后，水蒸氣將軟木塞推出，能量轉(zhuǎn)化類似做功沖程C．丙圖中，抽去玻璃隔板后，兩瓶中的氣體逐漸混合，這說明空氣密度較大D．丁圖中，金屬管裝有乙醚，迅速拉動管外的皮繩，可使橡皮塞從管口飛出4、圖a所示為汽油機的兩個沖程，關(guān)于圖b所示的四個熱學(xué)實驗，下列說法正確的是（）A．實驗A與汽油機的甲沖程能量轉(zhuǎn)化一致，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能B．實驗B與汽油機的甲沖程能量轉(zhuǎn)化一致，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．實驗C所示裝置中，一瓶裝有空氣，另一瓶裝有二氧化氮氣體（密度比空氣的大），為說明兩種氣體混合均勻是由于分子熱運動造成的，應(yīng)將裝二氧化氮氣體的瓶子放在下面D．實驗D是將兩個鉛塊的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓一起，兩鉛塊就會結(jié)合起來，甚至下面吊一個鉤碼都不能把它們拉開，這說明固體也能發(fā)生擴散現(xiàn)象5、用兩只相同的電加熱器，分別給相同體積的水和某種油加熱，在開始和加熱3min時各記錄一次溫度，如下表所示。已知水1.010kg/m3，c水=4.210J/(kg·℃)，油0.810kg/m，加熱的效率都3333為90%，油的末溫沒有達(dá)到它的沸點，下列說法正確的是（）加熱時間（min）0水的溫度（℃）油的溫度（℃）3182818433A．這種油的比熱容為1.6810J/（kg·℃）B．這種油的比熱容為2.110J/（kg·℃）C．因為這種油的密度比水小，所以它的比熱容比水小D．加熱效率沒有達(dá)到100%，是因為電加熱器沒有把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能6、下列說法正確的是（）A．使用天然氣做燃料，燃燒越充分，熱值越大B．汽油機的做功沖程是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．汽車發(fā)動機采用冷水進行冷卻，是利用水的比熱容較大的性質(zhì)D．摩托車上的熱機工作時提供動力的是吸氣沖程7、提高熱機效率的有效途徑是（）A．采用優(yōu)質(zhì)的燃料C．使熱機具有良好的散熱8、下列說法正確的是（）A．冬天用暖手袋暖手，是通過做功的方式改變內(nèi)能B．減少熱機的各種熱損失，保證良好的潤滑D．避免使用熱機3B．熱機在壓縮沖程中把機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C．掃地時“塵土飛揚”，是由分子做無規(guī)則運動引起的D．汽車發(fā)動機用水做冷卻物質(zhì)，是因為水的熱值比較大9、圖是單缸內(nèi)燃機工作過程中氣門與活塞位置關(guān)系圖，在下列排列順序中，符合四沖程內(nèi)燃機工作循環(huán)順序的是：（）A．甲、乙、丙、丁C．乙、丁、甲、丙B．乙、甲、丁、丙D．丙、丁、乙、甲10、如圖為汽油機的做功和壓縮沖程，下列說法正確的是（）A．壓縮沖程進氣門打開C．做功沖程活塞向下運動B．做功沖程氣體內(nèi)能增大D．壓縮沖程氣體分子熱運動減慢第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、在汽油機的四個沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是_____沖程。如圖所示汽油機正在進行的是_____沖程，若某臺汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min，在1s內(nèi)，汽油機完成_____個工作循環(huán)。2、某四沖程內(nèi)燃機正常工作時轉(zhuǎn)速為40r/s（即每秒飛輪轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)），那么，它正常工作時，每秒鐘對外做功______次，活塞完成______次往復(fù)運動。3、如圖所示，提起水平接觸水面的玻璃板，需要的力大于玻璃板的重力，說明_____。酒精的熱值是3.0×10J/kg，物理意義是_____。74、在燃料燃燒的過程中，燃料的______能轉(zhuǎn)化為______能。5、現(xiàn)代生活中最重要的交通運輸工具——汽車，與我們的生活走得越來越近了。（1）某單缸汽油發(fā)動機氣缸的活塞面積是3000mm，做功沖程中活塞移動的距離是750mm，氣體的平均壓強是5×10Pa汽油的熱值是4.6×10J/kg，每次做功耗油0.2g，氣體一次膨脹對活塞做的功是______J；若每次做功過程中汽油的90%完全燃燒，每次汽油燃燒放出的熱量是______J；排氣過程中，廢氣溫度______，內(nèi)能______；（2）汽油的熱值4.6×10J/kg含義：______；（3）汽油機的效率很低，主要原因之一是______帶走了大量的能量。7572三、計算題（5小題，每小題10分，共計50分）1、小華想估測自己家天然氣熱水器的熱效率（即天然氣完全燃燒所消耗的化學(xué)能，有多大比例轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能）。他把家里的自動洗衣機的“水量”設(shè)置為40L，用熱水器輸出的熱水注入洗衣機，當(dāng)注入水的體積達(dá)到40L時洗衣機自動停止注水。從家里的天然氣表可知此過程一共消耗0.15m的天然氣，已知當(dāng)時自來水的溫度是15℃，熱水器輸出熱水的溫度為40℃，水的比熱容c=4.210J/（kg·℃），3373水的密度=1.010kg/m，天然氣的熱值q=3.210J/m。求：（1）洗衣機中水的質(zhì)量為多少？（2）洗衣機中水吸收的熱量Q吸為多少？（3）消耗的天然氣完全燃燒所放出的熱量Q放為多少？（4）這個天然氣熱水器的熱效率是多少？2、太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的清潔設(shè)備，在我國得到廣泛應(yīng)用。某型號太陽能熱水器每小時平均接收4.2×10J的太陽能，在5h的有效照射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的3水溫度升高到40℃。[水的比熱容c水=4.210J/(kgC)]求：633（1）熱水器中的水吸收的熱量Q吸；（2）熱水器的效率η。3、劉穎家新買來一臺容積為80L的天然氣熱水器。劉穎學(xué)習(xí)了熱效率的知識后，嘗試估測該熱水器的熱效率，她把“進水量”設(shè)置為40L，“出水溫度”設(shè)置為38℃后，開始加熱，當(dāng)水溫達(dá)到38℃時，自動停止加熱。已知當(dāng)時自來水的溫度是19℃，加熱前天然氣表的示數(shù)為135.73m，停止加熱后變?yōu)?35.84m，天然氣的熱值q天然氣=4.2×10J/m，水的比熱容c水=4.2×10J/（kg?℃），水的密度ρ水=1.0×10kg/m，1L=10m。求：（1）水箱中水的質(zhì)量；（2）水箱中水吸收的熱量；（3）該熱水器的熱效率？4、用爐子燒水時，將10kg的水從20℃加熱到100℃，燃燒了0.5kg的焦炭。水的比熱容是4.2×10J/（kg?℃），焦炭的熱值是3.0×10J/kg。試求：（1）水吸收的熱量是多少？3733﹣3337333（2）0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量是多少？（3）爐子燒水的效率是多少？5、用天然氣灶給4kg的水加熱，水溫升高了60℃時，消耗了0.07m3的天然氣。天然氣的熱值為3.610J/m，水的比熱容為4.2103J/kg℃。試求：（1）水吸收的熱量為多少？（2）0.07m3的天然氣完全燃燒放出的熱量是多少？（3）天然氣灶燒水的效率為多少？---------參考答案-----------一、單選題1、C【詳解】A．火箭在發(fā)射升空的過程中，燃料燃燒釋放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以機械能增加，故A錯誤；B．發(fā)射火箭用液體氫作燃料是因為氫的熱值大，完全燃燒相同質(zhì)量的氫可以釋放更多的熱量，故B錯誤；C．返回艙返回時，由于空氣阻力，返回艙與大氣層摩擦做功，外殼內(nèi)能增大，外殼被燒黑，故C正確；D．燃料燃燒過程中，將燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能再轉(zhuǎn)化成機械能，故D錯誤。故選C。2、A【詳解】A．從能量轉(zhuǎn)化的角度看，一臺四沖程內(nèi)燃機在一個循環(huán)中，只有做功沖程中燃料燃燒，而燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體推動活塞對外做功，將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能，故A正確；BC．四沖程內(nèi)燃機的排氣和吸氣沖程沒有能的轉(zhuǎn)化，故BC錯誤；D．四沖程內(nèi)燃機在壓縮沖程中，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。故選A。3、C【詳解】A．甲圖表示的是將接觸面被削平的兩個鉛塊用力壓緊，可以使它們結(jié)合在一起，這樣可使兩鉛塊更緊密結(jié)合，讓兩鉛塊間的分子距離減小，達(dá)到分子作用力能起作用的距離，且這時的距離越小，分子間的作用力便越大，即使在下面掛重物，鉛塊也不會分開，是因為此時分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故A正確，不符合題意；B．在軟木塞被沖出試管口的過程中，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機械能，能量轉(zhuǎn)化類似做功沖程，故B正確，不符合題意；C．抽去玻璃隔板后，兩瓶中的氣體逐漸混合，屬于擴散現(xiàn)象，表明分子在不停地做無規(guī)則運動，故C錯誤，符合題意；D．金屬管裝有少量乙醚，迅速拉動纏在金屬管外的皮繩，克服摩擦做功，金屬管和內(nèi)部乙醚的溫度升高，達(dá)到乙醚燃點燃燒，產(chǎn)生的高溫燃?xì)馔苿酉鹌と龉?，?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，可使橡皮塞從管口飛出，故D正確，不符合題意。故選C。4、C【詳解】A．圖甲中排氣門打開，為排氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化，故A錯誤；B．實驗B中活塞對氣體做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，甲沖程是排氣沖程，沒有能量的轉(zhuǎn)化，故B錯誤；C．二氧化氮氣體的顏色是紅棕色的，而且比空氣的密度大，因此必須放在下面的瓶子中。將兩個瓶口對在一起，二氧化氮氣體分子會向空氣中運動，所以下面瓶內(nèi)的氣體顏色會變淡，上瓶內(nèi)的氣體顏色會變紅，故C正確；D．將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓一起，兩鉛塊就會結(jié)合起來，甚至下面吊一個鉤碼都不能把它們拉開，說明分子間存在引力，故D錯誤。故選C。5、B【詳解】AB．取兩種液體都加熱了3分鐘為研究對象，因為是用的兩個相同的電加熱器，且加熱效率都為90%，所以Q水=Q油，設(shè)它們的體積為V，則水的質(zhì)量m水=水V油的質(zhì)量因為Q水=c水m水（t水-t0），Q油=c油油（t油-t0）所以c水水V（t水-t0）=c油油V（t油-t0）33333℃)1.010kg/m(28℃-18℃)=c油0.810kg/m(43℃-18℃)4.210J/(kg·解得c油=2.1103J/（kg·℃）故A錯誤、B正確；C．密度和比熱容都是物質(zhì)的一種屬性，二者的大小之間沒有必然的聯(lián)系，故C錯誤；D．加熱效率沒有達(dá)到100%，主要是因為電加熱器產(chǎn)生的熱量沒有全部被液體吸收，而是存在一定的損失，而不是因為電加熱器沒有把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。故選B。6、C【詳解】A．熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度、放出熱量的多少以及燃燒溫度的高低等均無關(guān)，故A錯誤；B．汽油機的做功沖程是燃?xì)馔ㄟ^做功的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；C．因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車發(fā)動機冷卻用水作為工作物質(zhì)，故C正確；D．摩托車上使用的是汽油機，汽油機工作時提供動力的是做功沖程，故D錯誤。故選C。7、B【詳解】BC．熱機效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，所以，減少熱量的損失可以提高熱機的效率；使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率，故B符合題意，C不符合題意；AD．采用優(yōu)質(zhì)燃料、使熱機具有良好的散熱不能提高熱機效率，不使用熱機更不現(xiàn)實，故AD不符合題意。故選B。8、B【詳解】A．冬天用暖手袋暖手，是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能，故A錯誤；B．熱機的壓縮沖程是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程，故B正確；C．塵土是由大量分子組成的，塵土不是分子，塵土飛揚不是分子的無規(guī)則運動，故C錯誤；D．水的比熱容大，在相同條件下吸收的熱量多，所以汽車發(fā)動機用水做冷卻物質(zhì)，故D錯誤。故選B。9、C【詳解】四沖程內(nèi)燃機工作循環(huán)順序的是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，對應(yīng)圖中的乙、丁、甲、丙，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。10、C【詳解】A．在壓縮沖程中，進氣門和排氣門都關(guān)閉，故A錯誤；BC．做功沖程，高溫高壓氣體對活塞做功，推動活塞向下運動，將內(nèi)能將機械能，所以氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)能減小，故B錯誤，C正確；D．壓縮沖程，活塞向上運動，壓縮氣缸內(nèi)的氣體，將機械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，則氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，分子的熱運動加快，故D錯誤。故選C。二、填空題1、壓縮做功20【解析】【詳解】[1]汽油機工作時，在壓縮沖程中，活塞的機械能轉(zhuǎn)化為汽油和空氣混合物的內(nèi)能。[2]由圖可知，該沖程中，進氣門和排氣門關(guān)閉，火花塞點火，燃?xì)馔苿踊钊蛳逻\動，即該沖程為做功沖程。[3]某汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min=40r/s即在1s內(nèi)，該汽油機的飛輪轉(zhuǎn)動40周，因為汽油機在一個工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，所以在1s內(nèi)，該汽油機完成的工作循環(huán)數(shù)為20個。2、2040【解析】【詳解】[1][2]此內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為40r/s，即每秒飛輪轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)，每秒可完成20個工作循環(huán)，對外做功20次，完成80個沖程，活塞完成40次往復(fù)運動。3、分子間存在引力1kg的酒精完全燃燒放出的熱量為3.0×10J【解析】【詳解】[1]當(dāng)玻璃板與水面接觸時，玻璃板與水分子之間存在作用力，當(dāng)用力向上拉時，除玻璃板的重力外，還要克服水分子和玻璃分子間存在的引力作用，所以拉力比玻璃板的重力大，說明分子間存在引力。[2]酒精的熱值為3.0×10J/kg，物理意義為1kg的酒精完全燃燒放出的熱量為3.0×10J。4、化學(xué)內(nèi)【解析】【詳解】[1][2]燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，燃料通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。5、11258280降低減少1kg汽油完全燃燒放出的熱量為4.6×10J尾氣【解析】【詳解】（1）[1]由pF可得，氣體膨脹對活塞產(chǎn)生的壓力SF＝pS＝510Pa300010m＝1500N7777氣體一次膨脹對活塞做的功W＝Fs＝1500N0.75m＝1125J[2]由題知，每次做功過程中汽油的90%完全燃燒，每次做功耗油0.2g，則每次汽油燃燒放出的熱量Q＝mq90%＝0.210kg4.610J/kg90%＝8280J[3][4]在排氣過程中，排氣門打開，排出廢氣，將廢氣排入大氣中，廢氣溫度降低，內(nèi)能減少。（2）[5]汽油的熱值是4.6×10J/kg的含義：1kg汽油完全燃燒放出的熱量是4.6×10J。（3）[6]汽油機工作時，由于廢氣帶走了大量的能量，散失到空中，所以汽油機的效率很低。三、計算題1、（1）40kg；（2）4.210J；（3）4.810J；（4）87.5%【詳解】解：（1）注入水的體積V40L=4010-3m36677由m得水的質(zhì)量VmV110kg/m4010m=40kg（2）水吸收的熱量Q吸cmt4.2103J/kg℃40kg40℃-15℃=4.2106J（3）天然氣完全燃燒釋放的能量Q放qV3.2107J/m30.15m3=4.8106J（4）該熱水器的熱效率Q吸4.2106J100%100%=87.5%Q放4.8106J答：（1）洗衣機中水的質(zhì)量為40kg；（2）洗衣機中水吸收的熱量Q吸為4.2106J；（3）消耗的天然氣完全燃燒所放出的熱量Q放為4.8106J；（4）這個天然氣熱水器的熱效率是87.5%。2、（1）8.4×10J；（2）40%【詳解】解：（1）熱水器中的水吸收的熱量Q吸cmt4.2103J/(kgC)100kg(40C20C)8.4106J6（2）熱水器5小時內(nèi)接收的太陽能E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J熱水器的效率Q吸8.4106J100%100%40%E2.1107J答：（1）熱水器中的水吸收的熱量為8.4×10J；（2）熱水器的效率為40%。3、（1）40kg；（2）3.192×10J；（3）69.1%【詳解】解：（1）把“進水量”設(shè)置為40L，則水箱中水的體積V40L=4010-3m366水箱中水的質(zhì)量m水V1.0103kg/m30.04m340kg（2）由題意可得，水