【AAA】2018秋人教版九年级物理(全一册) -内能的利用-单元综合练习题

【MeiWei_81重点借鉴文档】初中物理·人教版·九年级全一册第十四章内能的利用单元综合练习题一、选择题(每小题5分,共40分)1.下列所示的工具工作过程中使用热机的是()答案B热机是把内能转化为机械能的装置;自行车、脚踏车、皮筏艇是消耗人体的化学能转化为机械能;柴油机是热机的一种,将内能转化为机械能。选B。2.四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程答案C在四冲程内燃机的一个工作循环中,有两个冲程涉及能量的转化,一个是压缩冲程,把机械能转化成内能,使汽缸内气体的内能增加,温度升高;另一个是做功冲程,燃料燃烧形成的高温高压气体膨胀做功,内能转化成机械能,气体的内能减少,温度降低。3.以下机械属于热机的是()A.火箭发动机B.发电机C.滑轮组D.洗衣机答案A火箭发动机是把内能转化成机械能的装置,属于热机;发电机是把机械能转化为电能的装置,不属于热机;滑轮组是简单的机械,不属于热机;洗衣机是电能转化为机械能的装置,不属于热机。综上所述,选A。4.如图14-4-1所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是()图14-4-1A.该冲程是压缩冲程B.该冲程中活塞向上运动C.该冲程是内能转化为机械能的过程D.该冲程是机械能转化为内能的过程答案C根据图示可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,汽缸容积增大,因此是做功冲程;在做功冲程中将内能转化为机械能。故A、B、D错,C正确。5.下列说法正确的是()A.内燃机是利用电能做功的机械B.内燃机在做功冲程把内能转化为机械能C.内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能D.随着技术的进步,内燃机的效率能达到100%答案B内燃机是利用内能做功的机械,A错误;内燃机在做功冲程把内能转化为机械能,B正确;内燃机在压缩冲程把机械能转化为内能,C错误;在内燃机的使用过程中,总会因为热散失等因素而有能量的损耗,故效率必定小于100%,D错误。6.如图14-4-2所示,是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是()图14-4-2A.太阳能电池板将太阳能转化为电能B.小风扇是用来给太阳能电池板散热的C.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能答案A太阳能电池板可以把太阳能转化为电能,储存在蓄电池内,晚上为路灯提供电能;小风扇在有风时,扇叶转动,带动发电机发电,将电能贮存在蓄电池内,晚上供路灯使用,因此,小风扇是将机械能转化为电能;蓄电池放电时,是将化学能转化为电能。故正确选项为A。7.随着人们的生活水平的提高,汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是()A.用甘油做发动机的冷却剂B.发动机做功冲程将内能转化为机械能C.精心保养可使发动机的效率达到100%D.排出的尾气对环境没有任何污染答案B汽车发动机是利用水来做冷却剂的,这是利用了水比热容大的性质,故A错误;发动机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能,故B正确;无论科技如何发展,总存在摩擦、要做额外功,效率一定不会达到100%,故C错误;汽车排放的废气中含有一氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境,故D错误。故选B。8.随州某学校物理小组设计实验,探究“酒精、煤油、汽油”的热值(如图14-4-3)。甲、乙、丙装置完全相同,水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温(均未达到沸点)t甲<t乙=t丙,可以粗略知道它们的热值q大小关系为()图14-4-3A.q甲>q乙>q丙B.q甲>q乙=q丙C.q甲<q乙=q丙答案C在充分燃烧了质量相等的酒精、煤油和汽油,加热三个烧杯中质量相等的水后,甲杯水的温度升高较低,即酒精燃烧产生的热量少,所以酒精的热值小,乙和丙两杯水升高的温度相同,且高于甲杯水升高的温度,说明煤油和汽油的热值相同,且大于酒精的热值,故C正确。二、填空题(每空2分,共24分)9.2018年农历元月十R五为中国传统节日：元宵节,黔东南州台江县来自各个乡镇的20多支舞龙队伍,用舞龙嘘花的火与激情来庆祝元宵,全国各地的游客也都慕名前来观光。元宵节吸引众人眼球的就是龙嘘花大赛(如图14-4-4所示),舞龙的人们大部分光着身子,步履轻快,条条蛟龙在火海中任意遨游,场面颇为壮观,被称为是“勇敢者的游戏”,附近的居民和观众很快就闻到了火药味,这是现象,火药在燃烧时将化学能转化为能。图14-4-4答案扩散内解析附近的居民和观众很快就闻到了火药味,这是扩散现象,说明分子在做无规则的运动;火药在燃烧时将化学能转化为内能。10.如图14-4-5所示是四冲程汽油机工作过程中的冲程;此过程中能转化为机械能。图14-4-5答案做功内解析由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,做功冲程中实现的能量转化是将内能转化为机械能。11.出于对安全和环保的考虑,沈阳市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所。烧烤的主要原料是木炭,已知它的热值是3.4×107J/kg,那么84g的木炭完全燃烧放出J热量,如果这些热量全部被水吸收,则能使初温为20、质量为17kg的水,温度升高到水的比热容为4.2×103J/(kg·)。答案2.856×10660解析木炭完全燃烧放出的热量为Q放=mq=0.084kg×3.4×107J/kg=2.856×106J;由题知,Q吸=Q放=2.856×106J,由Q吸=cmt可得:t=Q吸cm=2.856×106J4.2×103J/(kg·)×17kg=40,因此水的末温为20+40=60。12.如图14-4-6所示的实验装置,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的内能转化为塞子的能,这个能量转化过程与汽油机工作时冲程的能量转化过程一样,汽油机工作过程中需要用水来冷却发动机以确保其正常工作,这是利用了水的大的特点。图14-4-6答案机械做功比热容解析当试管内的水被酒精灯加热后,水蒸气的内能逐渐增大,最后会把塞子冲出去,水蒸气的内能转化为了塞子的机械能;汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能;与其他液体相比较,水的比热容较大,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量较多,制冷效果较好。13.如图14-4-7所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图。C图是冲程,与它原理相同的是图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图(后两空选填字母)。图14-4-7答案做功FB解析A图中进气门开启,活塞下行,汽油和空气的混合物吸入汽缸,是吸气冲程;B图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;C图中两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;D图中排气门开启,活塞上行,废气排出汽缸,是排气冲程;E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,即将机械能转化为内能的过程;F图中对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水蒸气的内能增大,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;汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能,因此与做功冲程原理相同的是F实验。三、实验探究题(共14分)14.小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图14-4-8甲和乙所示的装置进行实验,记录结果见下表:燃料加热前的水温/燃料燃尽后的水温/煤油2544菜籽油2534图14-4-8(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水的质量;但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。小辉认为实验中是直接用来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可以不同。小明认为因为探究过程中他们采用了法,所以只有燃料的不同,其他因素都必须控制相同;如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化低的情况,所以,实验时必须控制水的初温相同。你认为(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理。(2)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是。(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量,并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量;小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是的(选填“可靠”或“不可靠”);理由是。答案(1)相等水温升高的多少控制变量种类散热小明(2)煤油(3)不可靠燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收解析(1)根据Q放=mq,燃料燃烧放出热量的多少与燃料的质量和热值有关,所以要探究热值的大小,需使菜籽油和煤油的质量相等;水吸收热量后温度的变化,与吸热的多少及质量有关,所以还要控制两杯水的质量相等;质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少;要探究不同燃料热值的大小,应使其他条件相同,只有燃料的种类不同,即用到控制变量法;根据热传递的条件,水温与周围环境温度相差越大,越容易发生热传递,若水的初温不同,便可造成水的散热情况不同,所以实验中应控制水的初温相同;由以上分析知,小明的分析更加合理;(2)根据表中数据,相同质量的两种燃料燃烧完后,煤油加热的水温升高较多,说明煤油放出的热量较多,即煤油的热值较大;(3)在实验过程中,燃油不可能完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收,同时水也会向外散热,所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量,计算结果不可靠。四、计算题(15小题10分,16小题12分,共22分)15.小明家有一个容积为2L的水壶,水壶里装有初温为25的水,在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。已知天然气的热值q=8.4×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·)则:(1)烧开1L水,水需要吸收多少热量?(2)若天然气炉具的效率是30%,则烧开1L水需要完全燃烧多少m3的天然气?答案(1)3.15×105J(2)1.25×10-2m3解析(1)水的体积为V水=1L=1×10-3m3,水的质量为m水=水V水=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,一标准大气压下水的沸点是100,则水吸收的热量为Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·)×1kg×(100-25)=3.15×105J;(2)由=Q吸Q放得Q放=Q吸=3.15×106J30%=1.05×106J,由Q放=Vq得V天然气=Q放q=1.05×106J8.4×107J/m3=1.25×10-2m316.2017年5月18日,中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功,实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污