2020-2021學(xué)年人教版 九年級 物理 第十四章 內(nèi)能的利用 綜合訓(xùn)練【含答案】

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1、人教版 九年級 物理 第十四章 內(nèi)能的利用 綜合訓(xùn)練 一、選擇題 1. 世界上還有許多欠發(fā)達地區(qū)至今用不上電．美國哈佛大學(xué)的學(xué)生設(shè)計制作了一種發(fā)電足球．球在被踢的過程中，其內(nèi)部裝置能夠發(fā)電，并將產(chǎn)生的電能儲存在蓄電池中，用來點亮LED燈．該過程中的能量轉(zhuǎn)化形式是（ ） A. 動能→電能→化學(xué)能→光能 B. 電能→動能→化學(xué)能→光能 C. 動能→電能→光能→化學(xué)能 D. 電能→動能→光能→化學(xué)能 2. 2019年8月19日晚20時03分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射中星18號衛(wèi)星。發(fā)射衛(wèi)星的火箭常使用液態(tài)氫作為燃料，主要是因為液態(tài)氫具有(　　) A．較低的凝固點 B

2、．較低的沸點 C．較大的比熱容 D．較大的熱值 3. 下圖是兩個演示實驗的示意圖，圖甲是在一個配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小團硝化棉，用力把活塞迅速下壓，硝化棉就會立即燃燒；圖乙是給試管里的水加熱，水沸騰后，水蒸氣推動橡膠塞迅速沖出試管口。根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷下列說法中正確的是(　　) A．圖甲中活塞下壓過程中，筒內(nèi)氣體的內(nèi)能減小 B．圖甲中活塞下壓過程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同 C．圖乙中水蒸氣推動橡膠塞迅速沖出試管口的過程中，水蒸氣的內(nèi)能增加 D．圖乙中水蒸氣推動橡膠塞過程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同 4. 有經(jīng)驗的柴油機維修師，不用任何儀器

3、，只是靠近柴油機排氣管口觀察和用鼻子聞一下，并將手伸到排氣管口附近感覺一下尾氣的溫度，就能初步判斷這臺柴油機的節(jié)能效果。在同樣負荷的情況下，關(guān)于柴油機的節(jié)能效果，下列判斷正確的是(　　) A．尾氣的溫度越高，柴油機越節(jié)能 B．尾氣的溫度越低，柴油機越節(jié)能 C．尾氣的柴油味越濃，柴油機越節(jié)能 D．尾氣的顏色越黑，柴油機越節(jié)能 5. 有甲、乙兩臺汽油機，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率為20%，乙的效率為25%，那么甲與乙每小時消耗油量之比為(　　) A．6∶5 B．15∶8 C．5∶6 D．8∶15 6. 2018·內(nèi)江 根據(jù)能量守恒定律，下列情形可能發(fā)生的是(　　)

4、 A．隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和提高，永動機是可以制成的 B．兩個斜對接，小球從左斜面滾下后沖上右斜面 C．電水壺里的水沸騰后斷電，水的沸騰卻一直持續(xù)下去 D．出槍膛的子彈射穿木板后，以更大的速度繼續(xù)運動 7. 如圖所示是四沖程汽油機的剖面圖，關(guān)于其四個沖程的描述正確的是(　　) A．吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進入汽缸 B．壓縮沖程中，通過做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小 C．做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機械能 D．排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分 8. 2019·江西 如圖所示是小普同學(xué)跟爺爺學(xué)習(xí)氣功的四個基本動作，由此他聯(lián)想到熱機的

5、四個沖程，以下與做功沖程最相似的是(　　) 二、填空題 9. 中華藝術(shù)“烙畫”相傳起源于秦朝，即用火燒鐵桿(現(xiàn)代發(fā)展為烙鐵)在物體上熨出烙痕作畫。電烙鐵通電升溫的過程是能的________過程，“畫布”升溫的過程是能的________過程。(均選填“轉(zhuǎn)化”或“轉(zhuǎn)移”) 10. 2019年6月5日，我國首次用固體燃料運載火箭把“文昌物聯(lián)一號”衛(wèi)星成功送上太空。火箭發(fā)射時要選用熱值　　　(選填“大”或“小”)的固體燃料，燃料的質(zhì)量減少，熱值　　　(選填“變小”或“不變”)。? 11. 2018·黑龍江 一個成年人參加一次長跑，身體消耗的能量為6.6×106 J，這些能量

6、相當(dāng)于完全燃燒0.55 kg的干木柴才能得到，則干木柴的熱值為__________J/kg，干木柴用掉一半后，剩余干木柴的熱值將________(選填“變大”“變小”或“不變”)。 12. 2019·宜昌 汽車剎車時，由于摩擦，汽車的動能轉(zhuǎn)化為________能，這些能量不能自動地用來驅(qū)動汽車；而有些新能源汽車有“動能回收裝置”，即在剎車時帶動發(fā)電機工作，將汽車的動能轉(zhuǎn)化為________能并為電池充電，之后電池又可以再次驅(qū)動汽車。 13. 如圖所示是汽油機的　　　沖程。在壓縮沖程中，是通過　　　　方式增加燃氣的內(nèi)能。汽油機的轉(zhuǎn)速為3000 r/min，則1 s內(nèi)汽油機對外做功　　

7、　　次。? 14. 2019·綿陽 標準大氣壓下，將質(zhì)量為1.0 kg的水從20 ℃加熱到沸騰，水吸收的熱量是______J。小明家天然氣熱水器的熱效率是84%，他某次洗澡，耗水40 kg，自來水進熱水器時的溫度是24 ℃，出熱水器時的溫度是40 ℃，小明這次洗澡消耗天然氣________m3。[已知水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃)，天然氣的熱值是3.2×107 J/m3] 15. 合理分類和利用垃圾可以保護環(huán)境、變廢為寶。在一定條件下，1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的熱值為4.0×107 J/kg，某城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生50 t生活垃圾，則這些垃圾“

8、榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為　　　　　J。在標準大氣壓下，這些熱量的30%被500 m3、30 ℃的水吸收，則水溫能升高　　　　℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103 kg/m3]? 16. 如圖所示是小孩子在玩滑梯時的情景。 (1)若不計摩擦和空氣阻力，小孩在下滑過程中機械能________。 (2)若小孩從滑梯上勻速滑下，在這一過程中，他的機械能________。 (3)若小孩從滑梯上滑下時，臀部有灼熱感，在這一過程中，________能轉(zhuǎn)化為________能。 (4)根據(jù)能量守恒定律，若小孩開始下滑時具有1400 J的機械能，而滑到

9、中點時他只剩1150 J的機械能，設(shè)小孩受到的摩擦力大小不變，那么滑到滑梯底部時他的動能為________J；整個過程有________J的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 三、實驗題 17. (1)完全燃燒1.4 g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7 g酒精釋放熱量的________倍。0.7 g酒精完全燃燒釋放的熱量是2.1×104 J，這些熱量全部被100 g的液體A吸收，液體的溫度升高了50 ℃；若完全燃燒1.4 g酒精釋放的熱量全部被200 g的液體A吸收，則液體的溫度升高了Δt＝________℃(不考慮散熱)。 (2)現(xiàn)用如圖所示裝置加熱200 g的液體A，燃燒了1.4 g酒精，液體

10、升高的溫度小于Δt，有哪些原因會導(dǎo)致這個結(jié)果？____________________________________________________________________。 18. 如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10 g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。 (1)比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇________兩圖進行實驗，實驗中通過觀察__________________比較兩種燃料的熱值；比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇________兩圖進行實驗，實驗中通過比較____________________來比較液體吸熱的多少。 (2)比較不同物質(zhì)的比熱容，選用

11、圖中適合的裝置加熱相同時間后，液體a升溫多，由此可知：質(zhì)量相同的液體a與b，升高相同的溫度時，液體a吸收的熱量________(選填“大于”“等于”或“小于”)液體b吸收的熱量。 (3)若圖甲燒杯中為50 mL的水，10 g酒精完全燃燒使溫度計示數(shù)升高了20 ℃。[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)] ①水吸收的熱量為____________。 ②若酒精完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，則計算出酒精的熱值是____________。 ③算出的酒精的熱值與標準值相比________(選填“偏大”“偏小”或“一樣大”)。 四、解答題 19. 混合動力汽車具有節(jié)能、低排放等優(yōu)

12、點，成為汽車研究與開發(fā)領(lǐng)域的重點．某新型混合動力汽車啟動時，內(nèi)燃機不工作，蓄電池向車輪輸送能量．當(dāng)需要高速行駛或蓄電池的電能過低時，內(nèi)燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電．車速與所受阻力的關(guān)系如圖所示．在某次測試中，由內(nèi)燃機提供能量，汽車以50 km/h的速度勻速行駛了0.5 h，同時蓄電池的電能增加了5.4×107 J，求： (1)汽車牽引力做的功； (2)若所用燃料的熱值是4.5×107 J/kg，測試過程中消耗8 kg的燃料(假設(shè)燃料完全燃燒)，則放出的總熱量是多少？ (3)內(nèi)燃機工作時轉(zhuǎn)化成電能的效率． 20. 某臺單缸四沖程內(nèi)燃機的活塞面積

13、是120 cm2，一個沖程長是0.3 m，做功沖程中燃氣對活塞的平均壓強是5×105 Pa，曲軸的轉(zhuǎn)速是300 r/min。求： (1)內(nèi)燃機每分鐘做的功。 (2)內(nèi)燃機的功率是多大。 21. 如圖所示是一款新型四輪沙灘卡丁車，其滿載時的質(zhì)量為600 kg，每個車輪與沙灘接觸的面積為500 cm2，卡丁車滿載時在水平沙灘上勻速直線運動，10 min行駛6 km，它的發(fā)動機功率恒為11.5 kW。(g取10 N/kg) (1)當(dāng)卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時，它對沙灘的壓強為多大? (2)此次行駛中卡丁車所受的阻力為多大? (3)該卡丁車以汽油為燃料，若在這次行駛

14、中消耗汽油0.6 kg，求該卡丁車汽油機的效率。(q汽油=4.6×107 J/kg) 人教版 九年級 物理 第十四章 內(nèi)能的利用 綜合訓(xùn)練-答案 一、選擇題 1. A　本題考查能量轉(zhuǎn)化情況．被踢的足球由于運動而具有動能，球在被踢的過程中，內(nèi)部裝置能夠發(fā)電，是將動能轉(zhuǎn)化為電能；將產(chǎn)生的電能儲存在蓄電池中，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；用蓄電池來點亮LED燈，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能．故選A. 2. D 3. B　 4. B　[解析] 尾氣的溫度高，說明散失的熱量多，柴油機的效率低；反之，尾氣的溫度低，說明柴油機的效率高，即節(jié)能。尾氣的柴油味濃、顏色黑都說明柴油沒

15、有充分燃燒，浪費了燃料，這種情況下柴油機的效率較低。 5. B　[解析] 因為＝20%，＝25%，所以＝×＝×＝。 6. B　[解析] 永動機違反了能量守恒定律，不可能制成，故A錯誤；兩個斜對接，小球從左斜面滾下后，由于具有動能，會繼續(xù)沖上右斜面，故B正確；沸騰是一種吸熱的物態(tài)變化，斷電后，水不能再吸收熱量，水的沸騰會停止，故C錯誤；子彈射穿木板時，由于摩擦做功會使它的動能減小，速度變小，故D錯誤。 7. A　[解析] 汽油機在吸氣沖程中，進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入汽缸，故A正確；在壓縮沖程中，進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，燃料混合物被

16、壓縮，氣體的內(nèi)能變大，此過程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故B錯誤；在做功沖程中，燃料燃燒釋放的內(nèi)能大部分需要克服摩擦、發(fā)生熱傳遞而散失，只有少部分轉(zhuǎn)化為機械能，故C錯誤；在排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的大部分，故D錯誤。 8. C　[解析] 小普同學(xué)跟爺爺學(xué)習(xí)氣功的四個基本動作中，鼻孔吸氣相當(dāng)于吸氣沖程，氣沉丹田相當(dāng)于壓縮沖程，打完收工相當(dāng)于排氣沖程，排山倒海時對外做功，相當(dāng)于做功沖程。 二、填空題 9. 轉(zhuǎn)化　轉(zhuǎn)移　[解析] 電烙鐵通電升溫的過程中，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以屬于能量的轉(zhuǎn)化過程；“畫布”升溫的過程中，能量的形式不變，因此是能的轉(zhuǎn)移過程。 10. 大　不變

17、 11. 1.2×107　 不變 [解析] (1)干木柴的熱值：q＝＝＝1.2×107 J/kg；(2)熱值是燃料本身的特性，其大小與燃料的質(zhì)量無關(guān)，用掉一半后，干木柴的熱值仍為1.2×107 J/kg。 12. 內(nèi)　電 13. 做功　做功　25 [解析]進氣門、出氣門關(guān)閉，活塞向下，為做功沖程;壓縮沖程中通過做功的方式增加燃氣的內(nèi)能;轉(zhuǎn)速為3000 r/min，則每秒鐘轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)，一個完整的工作循環(huán)包含四個沖程、曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周、一次對外做功，則可知1 s內(nèi)汽油機對外做功25次。 14. 3.36×105　0.1　[解析] 水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝4.2×1

18、03 J/(kg·℃)×1.0 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J。他某次洗澡時水吸收的熱量：Q吸′＝cm′Δt′＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃－24 ℃)＝2.688×106 J；由η＝可得，天然氣放出的熱量：Q放＝＝＝3.2×106 J，由Q放＝Vq可得，消耗天然氣的體積：V＝＝＝0.1 m3。 15. 2.8× 16. (1)守恒　(2)減小　 (3)機械　內(nèi)　(4) 三、實驗題 17. (1)2　50 (2)加熱過程中的各種熱損失、燃料沒有完全燃燒等 [解析] (1)熱值是燃料的一種特性，同種燃料熱值相同，根據(jù)Q＝mq

19、可知，1.4 g是0.7 g的2倍，所以完全燃燒1.4 g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7 g酒精釋放熱量的2倍；液體A的比熱容不變，則完全燃燒1.4 g酒精釋放的熱量使200 g液體A升高的溫度與完全燃燒0.7 g酒精釋放熱量使100 g液體A升高的溫度相等。(2)液體實際升高的溫度小于Δt的原因：加熱過程中有各種熱損失；燃料沒有完全燃燒等。 18. (1)甲、乙　溫度計示數(shù)的變化　甲、丙 加熱時間的長短 (2)小于 (3)①4.2×103 J?、?.2×105 J/kg?、燮? [解析] (3)①50 mL水的質(zhì)量：m水＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×50×10－6m3＝

20、0.05 kg；水吸收的熱量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.05 kg×20 ℃＝4.2×103 J。②根據(jù)題意可知，Q吸＝Q放，由Q放＝qm可知，酒精的熱值為q＝＝＝4.2×105 J/kg。③實際上，酒精不能完全燃燒，且燃燒放出的熱量不能全部被水吸收，所以算出的熱值比標準值小。 燃料完全燃燒放出的熱量全部被吸收時，有Q吸＝Q放；燃料完全燃燒放出的熱量部分被吸收時，有Q吸＝ηQ放。 四、解答題 19. 解：(1)由v＝得：s＝vt＝50 km/h×0.5 h＝25 km＝2.5×104 m， 由圖像可知，汽車速度為50 km/h時，所受阻力為4 000

21、 N, 由于汽車勻速行駛，汽車的牽引力：F＝f＝4 000 N, 牽引力做功：W＝Fs＝4 000 N×2.5×104 m＝1×108 J； (2)燃料完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝8 kg×4.5×107 J/kg＝3.6×108 J； (3)增加的電能：W電＝5.4×107 J， 內(nèi)燃機工作時轉(zhuǎn)化為電能的效率：η＝×100%＝×100%＝15%. 20. (1)燃氣對活塞的平均壓力： F＝pS＝5×105 Pa×120×10－4 m2＝6000 N， 一個做功沖程中燃氣對活塞做的功： W1＝Fs＝6000 N×0.3 m＝1800 J， 內(nèi)燃機每分鐘做功的次數(shù)： n＝＝150次， 內(nèi)燃機每分鐘做的功： W2＝nW1＝150×1800 J＝2.7×105 J。 (2)內(nèi)燃機的功率： P＝＝＝4500 W。 21. 解:(1)卡丁車對沙灘的壓強p=====3×104 Pa。 (2)由于卡丁車做勻速直線運動，則所受的阻力與發(fā)動機的牽引力大小相等， 卡丁車勻速行駛的速度v===10 m/s， 則卡丁車所受的阻力f=F牽===1.15×103 N。 (3)該卡丁車汽油機的效率η====25%。