初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》检测卷含答案解析21.docx
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初中物理九年级全册第十四章《内能的利用》检测卷含答案解析21
一、选择题
1.如图所示,甲、乙两图中的装置是研究不同物质的热值实验、下列说法正确的是( )
A.甲、乙两装置实验时,需要保持加热时间相同
B.甲、乙两装置中液体升高的温度越高,燃料的热值越大
C.甲、乙两装置实验时,不需要保持液体质量相同
D.甲、乙两装置实验时,不需要保持燃料质量相同
2.一桶水用去一半,剩下的半桶水不变的物理量是( )
A.热值,内能B.比热容,密度C.质量,体积D.热量,温度
3.甲、乙两种燃料,甲的质量是乙质量的2倍,甲、乙完全燃烧后放出热量之比3:
2,则甲乙两种燃料热值之比为( )
A.3:
4B.4:
3C.2:
3D.3:
2
4.下列有关热现象,说法正确的是( )
A.1kg酒精比1g酒精的热值大
B.破镜不能重圆说明分子间有斥力
C.冬日雪花漫天飞舞,说明分子在不停地做无规则运动
D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较大
5.我们日照市推行“环保节能新时尚”活动,下列原理分析正确的是( )
A.骑行自行车上安装的发电机是把机械能转化为内能
B.实验室里的太阳能电池充电是把太阳能转化为电能
C.替代电热水器的太阳能热水器是将太阳能转化为电能
D.学校里使用的水冷空调是利用做功改变物体的内能
6.2020年11月24日4时30分,我国在海南文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭将重达8.2吨的嫦娥五号探测器顺利送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅.下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,动能转化为重力势能,机械能增大
B.长征五号火箭的发射过程中,燃料燃烧过程中热值不断增大
C.火箭使用液氢燃料,主要是利用了液氢的密度小
D.嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道由近月点运动到远月点的过程中,速度减小,机械能不变.
7.为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施中能提高热机效率的是( )
A.尽量减少热机部件间的摩擦
B.尽量增加热机的工作时间
C.尽量燃烧一些热值大的燃料
D.尽量增加所用燃料的质量
8.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
9.下列说法中正确的是( )
A.如图所示,用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记下测力计的读数。
使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,则弹簧测力计的读数变大,是由于大气压强的作用
B.用鼻子嗅气味能鉴别醋和酱油,表明分子在运动
C.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
D.同种物质比热容的数值大小是不变的
10.一台单缸四冲程汽油机,它的飞轮转速是800r/min,做功冲程中燃气推动活塞一次做功1500J,那么这台汽油机的功率是()
A.10kWB.15kWC.20kWD.1200kW
11.如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中,哪一个冲程的能量转化过程是相同的( )
A.
B.
C.
D.
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
13.一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,其效率为30%,消耗100g汽油,对外做功______J(
)
14.家庭轿车的发动机是四冲程内燃机,内燃机在工作过程中将内能转化为机械能的是______冲程;某款轿车百公里耗油6kg,这些汽油完全燃烧放出______J的热量,油箱里的汽油用去一半中,则剩余汽油热值大小______;比热容大小______(均填“增大”、“减小”或“不变”)(汽油的热值是4.6×107J/kg)。
15.在一个标准大气压下,使用酒精加热水,完全燃烧100g酒精可放出的热量为______J,若放出的热量有70%被水吸收,能使初温20℃,质量为5kg的水升高______℃(
,q酒精=3.0×107J/kg)
16.如图所示为热水与冷水混合后温度随时间变化的图像,若热水的质量为10kg,则在400s时间内热水放出的热量为______J,若这些热量通过燃烧酒精获得,则需要酒精的质量为______g(不计热量损失)(
)。
17.2020年11月24日,搭载“嫦娥五号”探测器的“长征五号”火箭成功发射。
火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高,内能逐渐______(选填“增大”或“减小”);火箭的燃料是液态氢,氢的热值为1.4×108J/kg,完全燃烧2kg的氢,放出的热量是______J。
18.可燃冰是一种固态晶体燃料。
若某次开采出来的可燃冰热值为1.008×1010J/m3,则0.01m3的这种可燃冰完全燃烧后会放出______J的热量,这些热量全部被水吸收后,可以将______kg的水从20℃加热到100℃。
可燃冰燃烧时,将______能转化为内能。
19.用天然气烧水,水烧开后,壶盖不断向上振动,此过程中能量转化与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同,即由内能转化为______能;若天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收,若在1标准大气压下把4kg的水从30℃加热至沸腾,需完全燃烧______m3天然气。
(c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4×107J/m3)
20.太阳能热水器是通过__________方式使水的内能增加。
小红家的太阳能热水器内装有60kg的水,某天阳光照射5小时后,热水器内水温从20℃升高到70℃,则水吸收的太阳能为__________J,这些水若改用天燃气加热升高同样的温度,天燃气完全燃烧放出的热量70%被水吸收,则需要消耗__________m3的天燃气(c水=4.2×103J/(kg•℃),q=4×107J/m3)
三、解答题
21.一辆汽车在长为45km的新建大桥上进行测试,汽车的总质量为1.6t,以90km/h的速度匀速通过大桥,受到的阻力是总重的0.1倍,全程消耗了5kg的汽油,求汽车通过大桥:
(q油=4.6×107J/kg)
(1)所需的时间。
(2)牵引力做的功。
(3)汽油机的效率。
(计算结果精确到0.1%)
22.近年来,我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。
氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最理想的能源,[c水=4.2×103J/(kg·℃)、q氢=1.4×108J/kg]。
求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度。
23.某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,消耗汽油3kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍。
已知汽油的热值为4.6×107J/kg,在此过程中,求:
(1)牵引力做功的功率;
(2)汽车发动机的效率。
24.如图所示是某太阳能热水器,向其中注入50L水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高了40℃,c水=4.2×103J/(kg·℃),这段时间该热水器的效率是30%,试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量;
(2)这段时间该太阳能热水器接收到的太阳能E;
(3)若热水器接收到的能量改用煤燃烧来提供,需完全燃烧多少千克煤?
(q煤=3.5×107J/kg)
25.某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,消耗汽油3kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍。
已知汽油的热值为4.6×107J/kg,在此过程中,求:
(1)牵引力做功的功率;
(2)汽车发动机的效率。
26.如图所示,用叉车把重为G=1000N的物体从A点竖直向上举高拉至B点,叉车所用的燃料油的热值q=4.0×107J/kg,叉车的综合效率为10%;叉车发生故障时,工人用平行于斜面的拉力F=500N把物体沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点。
相关距离如图,求:
(1)叉车将物体从A点竖直向上举高拉至B点做的有用功;
(2)若连续提升40个这样的物体,叉车消耗的燃料油质量;
(3)工人用斜面拉物体时的机械效率。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.B
解析:
B
研究不同物质的热值实验中,采用了控制变量法,需要控制燃料的质量相同;为了比较不同燃料的热值,要用不同的燃料,应加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,液体升高的温度越高,燃料的热值越大。
实验中不需要控制燃料的加热时间相同,一定要让两种液体完全燃烧,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.B
解析:
B
A.热值是反应燃料燃烧时放热能力的物理量,与水无关;水的内能与质量有关,用去一半的水内能会改变,故A不符合题意;
B.比热容和密度均是物质的一种特性,与质量和体积无关,故B符合题意;
C.水用去一半后,其质量和体积均变为原来的一半,故C不符合题意;
D.热量不是状态量,不能用具有来描述热量;水的温度受环境的影响,故有可能改变,故D不符合题意。
故选B。
3.A
解析:
A
由题意可知,m甲=2m乙,Q甲=1.5Q乙,根据Q放=mq可知
故选A。
4.D
解析:
D
A.热值是燃料的特性,和燃料的质量无关,故A错误;
B.破镜不能重圆,是物体分离后,分子间距离变大,分子间几乎无作用力,故B错误;
C.雪花飞舞,是物体运动,不是分子运动,故C错误;
D.水的比热容较大,吸热能力强,便于对物体降温,用来做汽车的冷却液,故D正确。
故选D。
5.B
解析:
B
A.发电机是把机械能转化为电能的装置,故A错误;
B.太阳能电池充电时把太阳能转化为电能,故B正确;
C.太阳能热水器是将太阳能转化为内能,故C错误;
D.学校里使用的水冷空调是利用热传递改变环境的内能,故D错误。
故选B。
6.D
解析:
D
A.火箭加速升空过程中,燃料的内能转化成机械能,所以火箭的机械能增大
,故A错误;
B.热值是燃料的根本属性,其数值大小不变,故B错误;
C.火箭使用液氢燃料,主要是利用了液氢的热值大,在和其它燃料同等质量的情况下,液氢的燃烧能获取更多的能量,故C错误;
D.嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道由近月点运动到远月点的过程中,是动能向重力势能转化的过程,所以其速度减小,但机械能守恒,故D正确。
故选D。
7.A
解析:
A
A.减少热机部件间的摩擦可以减小额外功,提高能量的利用率,故A符合题意;
BCD.热机的效率等于用来做有用功的那部分能量和燃料燃烧放出热量之比,增加热机的工作时间、燃烧一些热值大的燃料及增加所用燃料的质量,只能增大燃料燃烧放出的热量,不能提高热机的效率,故BCD不符合题意。
故选A。
8.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。
9.B
解析:
B
A.因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃和水分子之间的距离在引力作用范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,所以向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数变大,故A错误;
B.用鼻子嗅气味能鉴别醋和酱油,是由于分子在做不停地无规则运动,故B正确;
C.燃烧时放出的热量除了跟燃料的热值有关外,还跟燃料的质量有关,当燃料热值大、质量小时放出的热量不一定多,故C错误;
D.比热容是物质的一种特性,除了跟物质的种类有关,还跟物质的状态有关,比如同种物质:
水和冰的比热容就不同,故D错误。
故选B。
10.A
解析:
A
由题意可以知道飞轮转动两转,完成一个工作循环,对外做功一次,那么飞轮转动800转时,做功大小为
可得
;
那么这台汽油机的功率是
故选A.
11.C
解析:
C
水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程是把水的内能转化为橡皮塞的机械能,与汽油机中的做功冲程能量转化过程相同。
A为压缩冲程,B为排气冲程,C为做功冲程,D为吸气冲程。
故选C。
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
13.38×106
解析:
38×106
100g汽油完全燃烧所放出的热量为
由
可得对外做功的能量
14.做功276×108不变不变
解析:
做功2.76×108不变不变
[1]在内燃机做功冲程中,高温高压的气体对活塞做功,将内能转化为机械能。
[2]6kg汽油完全燃烧放出的热量为
[3][4]热值和比热容是物质的基本属性,与物质的种类有关,与质量的大小无关,故油箱里的汽油用去一半后,汽油的质量减小一半,汽油的热值大小不变,比热容大小不变。
15.3×10680
解析:
3×10680
[1]完全燃烧100g酒精可放出的热量为
[2]水吸收的热量为
水升高的温度为
水的沸点为100℃,水温达到沸点后,温度不变,因为
所以水温最终为100℃,水升高的温度
16.26×10642
解析:
26×10642
[1]400s时间内热水放出的热量
[2]若这些热量通过燃烧酒精获得,则需要酒精的质量
17.增大28×108
解析:
增大2.8×108
[1]火箭外壳和大气摩擦的过程,是克服摩擦做功,令内能增大。
[2]完全2kg的氢放出的热量
Q放=mq=2kg×1.4×108J/kg=2.8×108J
18.008×108300化学
解析:
008×108300化学
[1]0.01m3的这种可燃冰完全燃烧后会放出的热量为
[2]由
可得
[3]可燃冰燃烧时,将化学能转化为内能。
19.机械0049
解析:
机械0.049
[1]水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能;这与汽油机的做功冲程的能量转化相同,在汽油机的做功冲程中,是将燃气的内能转化为活塞的机械能。
[2]在标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,水吸收的热量为
由天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收可知
则天然气完全燃烧放出的热量
由Q放=Vq得天然气的体积
20.热传递126×107045
解析:
热传递1.26×1070.45
[1]太阳热水器内的水吸收热量,温度升高,是通过热传递方式使水的内能增加。
[2]水吸收的热量(水吸收的太阳能)
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×60kg×(70℃﹣20℃)=1.26×107J
[3]由
可得,天然气完全燃烧释放的热量
由Q=Vq可得,需要消耗天然气的体积
三、解答题
21.
(1)0.5h;
(2)7.2×107J;(3)31.3%
解:
(1)所需的时间
(2)因为匀速,所以牵引力等于阻力为
F=f=0.1mg=0.1×1.6×103kg×10N/kg=1.6×103N
牵引力做的功
W=Fs=1.6×103N×45×103m=7.2×107J
(3)汽油燃烧放热
Q=m1q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
汽油机的效率
答:
(1)所需的时间0.5h;
(2)牵引力做的功7.2×107J;
(3)汽油机的效率31.3%。
22.
(1)8.4×107J;
(2)50℃
解:
(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m气q氢=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
(2)水吸收的热量
Q吸=Q放=8.4×107J
水升高温度
答:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量8.4×107J;
(2)若这些热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度50℃。
23.
(1)2.4×104W;
(2)31.3%
解:
(1)由题意知,轿车做匀速直线运动,则轿车的牵引力等于车受到的阻力,所以
F=f=0.08G=0.08×1.5×104N=1.2×103N
牵引力做功的功率
P=Fv=1.2×103N×20m/s=2.4×104W
(2)轿车行驶0.5h,所做的功
W=Pt=2.4×104W×0.5×3600s=4.32×107J
燃烧3kg汽油放出的热量
Q放=mq=3kg×4.6×107J=1.38×108J
汽车发动机的效率
答:
(1)牵引力做功的功率为2.4×104W;
(2)汽车发动机的效率为31.3%。
24.
(1)8.4×106J;
(2)2.8×107J;(3)0.8kg
解:
(1)热水器中的水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg
这段时间该热水器中的水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×40℃=8.4×106J
(2)这段时间该太阳能热水器接收到的太阳能
E=
=2.8×107J
(3)需完全燃烧煤的质量
m煤=
=0.8kg
答:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J;
(2)该热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J;
(3)需完全燃烧0.8kg的煤。
25.
(1)2.4×104W;
(2)31.3%
解:
(1)由题意知,轿车做匀速直线运动,则轿车的牵引力等于车受到的阻力,所以
F=f=0.08G=0.08×1.5×104N=1.2×103N
牵引力做功的功率
P=Fv=1.2×103N×20m/s=2.4×104W
(2)轿车行驶0.5h,所做的功
W=Pt=2.4×104W×0.5×3600s=4.32×107J
燃烧3kg汽油放出的热量
Q放=mq=3kg×4.6×107J=1.38×108J
汽车发动机的效率
答:
(1)牵引力做功的功率为2.4×104W;
(2)汽车发动机的效率为31.3%。
26.
(1)3000J;
(2)0.03kg;(3)75%
解:
(1)叉车将物体从A点竖直向上举高拉至B点做的有用功
(2)若连续提升40个这样的物体,叉车需要做的总有用功
根据
可知,叉车消耗的燃料油释放的总热量
根据
可知,叉车消耗的燃料油质量
(3)工人用斜面拉物体时的机械效率
答:
(1)叉车将物体从A点竖直向上举高拉至B点做的有用功是3000J;
(2)若连续提升40个这样的物体,叉车消耗的燃料油质量为0.03kg;
(3)工人用斜面拉物体时的机械效率是75%。
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