《常考题》初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试答案解析.docx
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《常考题》初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》测试答案解析
一、选择题
1.下列关于内能、热量、温度和做功的说法中正确的是( )
A.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
B.物体的比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量、温度有关
C.物体从外界吸收了热量,温度一定升高
D.一个物体温度升高,内能一定增加
2.图1为注射器,小芳迅速下压活塞,注射器内的封闭气体温度升高,接着松开手,活塞上升,注射器内的封闭气体温度下降,则( )
A.活塞下压时,是通过热传递改变气体的内能
B.由于活塞和筒壁之间存在摩擦,最终活塞静止时,活塞高度一定低于下压前的高度
C.活塞上升时的能量转化与题图2甲相同
D.活塞上升时封闭气体的分子动能减小
3.关于四冲程内燃机,下列说法中错误的是( )
A.热机效率越高,所做的有用功就越多
B.柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气
C.一个工作循环中活塞往复运动2次、曲轴转动2周
D.只有做功冲程是将内能转化为机械能
4.下列说法正确的是( )
A.水结冰后,水分子静止不动
B.温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.快速压缩气体,可使气体内能增大,温度升高
D.煤气燃烧越充分,其热值越大
5.下列关于比热容和热值的说法正确的是( )
A.物体的质量越大,它的比热容越大
B.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.燃烧时放出热量多的燃料热值大
D.燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
6.下列说法正确的是( )
A.汽油的热值比柴油的热值大,完全燃烧时比柴油产生的热量多
B.用锯条锯木头时温度升高,是通过热传递改变内能
C.塑料吸盘能“吸”在墙壁上,说明分子间存在引力
D.闻到远处的花香,说明分子在不停地做无规则运动
7.有关四冲程汽油机和柴油机的异同点,下列说法正确的是( )
A.做功冲程是将内能转化为机械能
B.只要汽油机汽缸内的汽油完全燃烧,热机的效率就可以达到100%
C.汽油机汽缸顶部有喷油嘴,柴油机汽缸顶部有火花塞
D.压缩冲程是将内能转化为机械能
8.一瓶酒精用掉一半后,下列关于它的说法正确的是:
( )
A.它的质量不变B.它的比热容变为原来的一半
C.它的热值变为原来的一半D.它的密度、比热容、热值都不变
9.下列关于能量转化和转移现象的说法中,错误的是( )
A.暖瓶塞跳起时,内能转化为机械能B.给蓄电池充电,电能转化为化学能
C.内燃机的压缩冲程,机械能转化为内能D.用热水袋取暖时,能量的形式发生变化
10.关于热值和热机被率,下列说法正确的是(^)
A.1kg汽油在气缸内燃烧放出的热量,就是汽油的热植
B.把煤磨成煤粉或煤粒,加大送风量使其燃烧更充分,可以提高煤的热值
C.使燃料燃烧更充分,可提高热机的效率
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
11.如图是内燃机的某个冲程。
下列四种现象中与该冲程能量转化方式一致的是( )
A.
滚摆上升
B.
火箭升空
C.
钻木取火
D.
山中瀑布
12.关于热现象,下列说法中正确的是( )
A.热值越大的燃料燃烧时放热一定越多
B.汽油机的做功冲程对人们有利用价值,其余三个冲程可以省略不要
C.任何物体在任何温度下都一定具有内能
D.温度越高的物体所含的热量越多
二、填空题
13.某品牌太阳能热水器,向其中注入100kg水,阳光照射一段时间后,水温从30℃升高到70℃。
若水吸收的热量是用燃烧煤来提供,且用煤加热的效率为50%,则需完全燃烧______kg煤。
C水=4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3.5×107J/kg}
14.蒸汽机和汽油机都是热机,喜欢探究的小明同学做了如图甲、乙所示的实验,其中______(选填“甲”或“乙”)图可以反映汽油机的工作原理。
如图丙所示,来回摩擦绳使金属筒的温度升高,这是通过______的方式改变了金属筒的内能。
15.将图所示袋装纯牛奶放入热水中加热,这是通过________方式改变牛奶的内能。
已知牛奶的质量为0.25kg,初温为10℃,当加热到40℃时它所吸收的热量为________J,若这些热量由酒精完全燃烧放出,则需要燃烧_____kg酒精。
[c牛奶=4.0×103J/(kg·℃),q酒精=3.0×107J/kg]
16.汽油燃烧是将_______能转化为_______能,某品牌汽车行驶100公里消耗汽油2kg,这些汽油完全燃烧能放出_____________J的热量。
(汽油的热值为4.6×107J/kg)
17.“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。
利用太阳能将2000kg的水从15℃加热到50℃,可以至少节约______kg烟煤。
[烟煤的热值为2.94×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
18.李白的“炉火照天地,红星乱紫烟。
赧郎明月夜,歌曲动寒川”生动描述了工人边炼铜边唱歌的场景。
木炭可以炼铜是因为木炭火焰的温度高于铜的______点;冶炼过程,不断拉动风箱增加送风量可使木炭______,提高热效率。
19.如图所示的四幅图,甲、乙实验中与汽油机压缩冲程原理相同的是图___________所示的演示的实验;丙、丁两图中表示汽油机做功冲程的是图___________。
一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是2400r/min,该汽油机每秒内做功___________次,汽油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧200g汽油放出的热量为___________J。
20.“长征三号丙”运载火箭用液氢做燃料是因为氢气具有较大的_______,火箭发射塔使用水做冷却介质是因为水的______________较大。
三、解答题
21.如图所示的负压舱救护车,空载质量为3.6吨,轮胎与地面的总接触面积为1200cm2,该车以108km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为90kW。
(取g=10N/kg,柴油的热值q柴油=4.3×107J/kg)
(1)空载的汽车静止时对水平路面的压强是多少?
(2)该军以108km/h的速度水平匀速直线行驶时所受的阻力是多少?
(3)若该车以90kW的恒定功率沿水平路面匀速直线行驶43分钟,共消耗燃料柴油12kg,救护车发动机的效率是多少?
22.某中学锅炉房每天要将3t水从30℃加热到80℃。
求:
(1)这些水要吸收热量为多少?
(2)“西气东输”实现后,可用天然气作为燃料来烧水,设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收,天然气需要放出多少热量?
(3)学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3?
(天然气的热值q=8.4×107J/m3)
23.某时刻太阳垂直照射地面时的热量辐射值为600J/(s·m2),热量辐射值的含义是单位面积上每秒钟辐射到的能量。
某同学自制了一个吸热面积S=0.5m2的太阳能集热器,集热器中装满水,水的质量是2kg,温度为20℃,将其静置地面上让阳光垂直照射7min,测得水温变为23℃,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。
求:
(1)集热器中的水吸收的热量;
(2)此集热器的太阳能利用率(有效利用的内能与辐射到集热器上太阳能的比值)。
24.某饰品加工厂用酒精喷灯加工饰品,张师傅在1min内用去5g酒精,被加工的一只质量为36g的铜饰品温度从20
上升到1070
。
已知铜的比热容为0.39×103J/(kg•
),酒精的热值为3×107J/kg,求:
(1)铜饰品吸收的热量是多少?
(2)酒精完全燃烧产生的热量是多少?
(3)酒精喷灯的效率是多少?
25.“垃圾分类,绿色环保”,合理分类并利用垃圾可以变废为宝。
某垃圾处理厂处理垃圾时,在一定条件下,1t分类后的垃圾能“榨”出140kg燃料油。
若某小区每天产生3t垃圾,[该燃料油的热值q=4.0×107J/kg,q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
求:
(1)这3t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量;
(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤;
(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105kg的水吸收,则水的温度升高多少。
26.已知煤气的热值为3.6×107J/m3,0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?
若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30kg的水吸收,则水温升高多少?
[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.D
解析:
D
A.汽油机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,故A错误;
B.物质的比热容与物质的种类和状态有关,与物体的质量大小、吸收或放出的热量多少、温度高低是无关的,故B错误;
C.晶体熔化时,吸收热量,内能增加,但温度不变,故C错误;
D.一个物体的温度升高,物体内能增加,故D正确。
故选D。
2.D
解析:
D
A.活塞下压时,是通过做功改变气体的内能,故A错误;
B.活塞高度不一定低于下压前的高度,因为有外界做功,也可能高于下压前的高度,故B错误;
C.活塞上升时,由于内能转化为机械能,在汽油机中应该是图2中丙所示的第三个做功冲程,故C错误;
D.活塞上升时,内能转化为机械能,温度降低,分子动能减小,故D正确。
故选D。
3.A
解析:
A
A.内燃机所做总功一定时,效率越高,则做的有用功越多,故A错误,符合题意;
B.汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体,柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气,故B正确,不符合题意;
C.一个工作循环中活塞往复运动2次、曲轴转动2周,对外做功一次,故C正确,不符合题意;
D.内燃机在做功冲程将内能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.C
解析:
C
A.分子不停地做无规则运动,所以水结冰后水分子仍做无规则运动,故A错误;
B.温度是一个状态量不能传递,故B错误;
C.快速压缩气体,对气体做功,使气体内能增大,温度升高,故C正确;
D.热值是燃料本身的一种性质,与燃料是否充分燃烧无关,故D错误。
故选C。
5.D
解析:
D
A.物质的比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和状态有关,跟质量无关,故A错误;
B.物质的比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和状态有关,跟物体吸收或放出的热量无关,故B错误;
C.应为相同质量的物质,完全燃烧时放出热量多的燃料热值大,故C错误;
D.物质的比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,故D正确。
6.D
解析:
D
A.燃料燃烧放出热量的多少不仅和热值有关,还和燃烧燃料的质量有关,故A错误;
B.用锯条锯木头时温度升高,是通过做功改变内能,故B错误;
C.塑料吸盘能“吸”在墙壁上原因是大气压强,故C错误;
D.闻到远处的花香,原因是分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
7.A
解析:
A
A.做功冲程将内能转化为机械能,用来对外做功。
故A正确;
B.热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率不可能达到100%,故B错误;
C. 汽油机汽缸顶部有一个火花塞,柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴。
故C错误;
D.压缩冲程将机械能转化为内能。
故D错误。
故选A。
8.D
解析:
D
A.一瓶酒精用掉一半后,其质量是原来的一半,故A不正确;
BCD.比热容、热值、密度都是物质的特性,与物质的多少无关,故BC不正确,D正确。
故选D。
9.D
解析:
D
A.暖瓶塞跳起时,瓶内空气的内能减少,瓶塞获得了机械能,所以是内能转化为机械,故A正确,A不符合题意;
B.蓄电池充电时,消耗电能得到化学能,所以是电能转化为化学能。
故B正确,B不符合题意;
C.内燃机的压缩冲程,活塞对混合气体做功,机械能转化为内能,故C正确,C不符合题意;
D.利用热水袋取暖时,热水袋温度降低内能减少,人体获得热量,所以是内能的转移,能量的形式不变,故D错误,D符合题意。
故选D。
10.C
解析:
C
AB.1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。
热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,1kg汽油在气缸内不可能完全燃烧。
故AB错误;
C.使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,可以提高热机的效率,故C正确;
D.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,与燃料的热值无关,故D错误。
故选C。
11.B
解析:
B
如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,因此是做功冲程,内能转化为机械能:
A.滚摆上升时,质量不变,速度减小,高度增加,故将动能转化为了重力势能,故A不符合题意;
B.火箭升空时,将内能转化为机械能,故B符合题意;
C.钻木取火是克服摩擦做功,将机械能转化为了内能,故C不符合题意;
D.瀑布是将水的重力势能转化为了水的动能,故D不符合题意。
故选B。
12.C
解析:
C
A.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量不一定越多,还与燃料的质量有关,故A错误;
B.汽油机的一个工作循环有四个程,按顺序分别为:
吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
每一个冲程都不可少,故B错误;
C.一切物体在任何温度下都具有内能,故C正确;
D.热量只存在于热传递的过程中,只能说吸收或放出多少热量,故D错误。
故选C。
二、填空题
13.96kg
解析:
96kg
水温从30℃升高到70℃,需要吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-30℃)=1.68×107J
则放出的热量
Q放=
=
=3.36×107J
需要的煤
m煤=
=
=0.96kg
14.乙做功
解析:
乙做功
[1]图甲中,试管口喷出的水蒸气带动叶轮转动,水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,此过程可反映蒸汽机的工作原理。
图乙中,火焰上方的空气被加热,温度升高,密度减小,上升过程中带动叶轮转动,热空气的内能转化为叶轮的机械能,此过程可以反映汽油机的工作原理。
[2]如图丙所示,来回摩擦绳子,绳子克服摩擦做功,使金属筒的温度升高,这是通过做功的方式改变了金属筒的内能。
15.热传递3×1041×10-3
解析:
热传递3×1041×10-3
[1]改变内能的方式有两种:
做功、热传递,牛奶放入热水中加热是热传递的方式改变牛奶内能。
[2]加热到40℃时它所吸收的热量为
[3]这些热量由酒精完全燃烧放出,即
则需要燃烧的酒精为
16.化学内92×107
解析:
化学内9.2×107
[1][2]汽油燃烧时将汽油的化学能转化为内能。
[3]这些汽油完全燃烧释放的热量
这些汽油完全燃烧释放的热量9.2×107J。
17.10
解析:
10
加热水需要太阳能为
节约煤
18.熔充分燃烧
解析:
熔充分燃烧
[1]铜熔化的条件是,达到熔点,继续吸热;热传递的条件是有温度差,热传递的方向是从高温物体向低温物体,所以木炭可以炼铜是因为木炭火焰的温度高于铜的熔点。
[2]燃烧需要充足的氧气,不断拉动风箱增加送风量可使木炭与氧气充分接触,使木炭充分燃烧。
19.乙丙2092×106
解析:
乙丙209.2×106
[1]甲图对试管中的水加热,加快水的汽化,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能,与汽油机做功冲程原理相同;乙图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧。
是通过对物体做功来增大物体内能的,将机械能转化为内能的过程,与汽油机压缩冲程原理相同。
[2]丙图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;做功冲程将内能转化为机械能;丁图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
[3]汽油机飞轮转速是
2400r/min=40r/s
所以此汽油机每秒钟转40圈,可完成20个工作循环,80个冲程,对外做20次功。
[4]汽油完全燃烧放出的热量
20.热值比热容
解析:
热值比热容
[1]氢气具有较大的热值,常用来做火箭的燃料,故填热值。
[2]水的比热容较大,常用来做冷却剂,故填比热容。
三、解答题
21.
(1)3×105Pa;
(2)3000N;(3)45%
解:
(1)空载的汽车静止时对水平路面的压力
F=G=m车g=3.6×103kg×10N/kg=3.6×104N
对路面的压强
(2)该车的速度
v=108km/h=30m/s
汽车的输出功率
该车水平匀速直线行驶时所受的牵引力
=3000N
汽车匀速直线运动,受到牵引力和阻力是平衡力,所以阻力
f=F=3000N
(3)柴油完全燃烧释放的热量
Q放=mq柴油=12kg×4.3×107J/kg=5.16×108J
该车做的功
W=Pt=90×103W×43×60s=2.322×108J
救护车发动机的效率
=45%
答:
(1)空载的汽车静止时对水平路面的压强是3×105Pa;
(2)该军以108km/h的速度水平匀速直线行驶时所受的阻力是3000N;
(3)若该车以90kW的恒定功率沿水平路面匀速直线行驶43分钟,共消耗燃料柴油12kg,救护车发动机的效率是45%。
22.
(1)6.3×108J;
(2)8.4×108J;(3)10m3
(1)水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×3×103kg×(80℃-30℃)=6.3×108J
(2)由
可得,天然气燃烧需放出的热量
(3)由Q放=Vq可得,需要天然气的体积
答:
(1)这些水要吸收的热量为6.3×108J;
(2)天然气需要放出8.4×108J;
(3)学校每天因烧水要消耗天然气的体积是10m3。
23.
(1)2.52×104J;
(2)20%
解:
(1)集热器中的水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(23℃-20℃)=2.52×104J
(2)辐射到集热器上太阳能
Q辐=0.5m2×600J/(s·m2)×7×60s=1.26×105J
此集热器的太阳能利用率
η=
=20%
答:
(1)集热器中的水吸收的热量是2.52×104J;
(2)此集热器的太阳能利用率是20%。
24.
(1)14742J;
(2)1.5×105J;(3)9.8﹪
(1)铜饰品吸收的热量为
(2)酒精产生的热量为
(3)酒精喷灯的效率为
答:
(1)铜饰品吸收的热量是14742J。
(2)酒精完全燃烧产生的热量是
。
(3)酒精喷灯的效率是9.8%。
25.
(1)1.68⨯1010J;
(2)560kg;(3)12
(1)这3t垃圾“榨”出的燃料油质量为
完全燃烧能释放的热量为
(2)根据热值计算公式可知,这些热量相当于完全燃烧煤的质量为
(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105kg的水吸收,则水吸热的热量为
根据吸热公式
可知
且有
答:
(1)这3t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放1.68⨯1010J热量;
(2)这些热量相当于完全燃烧560kg煤;
(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105kg的水吸收,则水的温度升高12
。
26.
【解析】
试题分析:
已知:
煤气的热值为q=3.6×107J/m3,煤气的体积V=0.28m3,水的质量m=30kg,水的比热c=4.2×103J/(kg•℃)
求:
煤气完全燃烧放出的热量Q放=?
;水升高的温度△t=?
解:
煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.28m3×3.6×107J/m3=1.008×107J;
水吸收的热量:
Q吸=ηQ放=50%×1.008×107J=5.04×106J,
∵Q=cm△t
∴水升高的温度:
△t=
=
=40℃.
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