2018年秋人教版九年級物理全一冊第14章內(nèi)能的利用單元綜合練習(xí)題

1、初中物理人教版九年級全一冊第十四章內(nèi)能的利用 單元綜合練習(xí)題一、選擇題(每小題5分,共40分)1.下列所示的工具工作過程中使用熱機(jī)的是()答案B熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置;自行車、腳踏車、皮筏艇是消耗人體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;柴油機(jī)是熱機(jī)的一種,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。選B。2.四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的沖程是()A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程答案C在四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中,有兩個(gè)沖程涉及能量的轉(zhuǎn)化,一個(gè)是壓縮沖程,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加,溫度升高;另一個(gè)是做功沖程,燃料燃燒形成的高溫高壓氣體膨脹做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,氣體的內(nèi)能減少,

2、溫度降低。3.以下機(jī)械屬于熱機(jī)的是()A.火箭發(fā)動(dòng)機(jī)B.發(fā)電機(jī)C.滑輪組D.洗衣機(jī)答案A火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置,屬于熱機(jī);發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,不屬于熱機(jī);滑輪組是簡單的機(jī)械,不屬于熱機(jī);洗衣機(jī)是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,不屬于熱機(jī)。綜上所述,選A。4.如圖14-4-1所示是四沖程汽油機(jī)的其中一個(gè)沖程的剖面圖,下列說法正確的是()圖14-4-1A.該沖程是壓縮沖程B.該沖程中活塞向上運(yùn)動(dòng)C.該沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程D.該沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程答案C 根據(jù)圖示可知,兩個(gè)氣門都關(guān)閉,火花塞點(diǎn)火,活塞向下運(yùn)動(dòng),汽缸容積增大,因此是做功沖程;在做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為

3、機(jī)械能。故A、B、D錯(cuò),C正確。5.下列說法正確的是()A.內(nèi)燃機(jī)是利用電能做功的機(jī)械B.內(nèi)燃機(jī)在做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.隨著技術(shù)的進(jìn)步,內(nèi)燃機(jī)的效率能達(dá)到100%答案B內(nèi)燃機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)械,A錯(cuò)誤;內(nèi)燃機(jī)在做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,B正確;內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C錯(cuò)誤;在內(nèi)燃機(jī)的使用過程中,總會(huì)因?yàn)闊嵘⑹У纫蛩囟心芰康膿p耗,故效率必定小于100%,D錯(cuò)誤。6.如圖14-4-2所示,是一種新型節(jié)能路燈。它“頭頂”小風(fēng)扇,“肩扛”太陽能電池板。關(guān)于節(jié)能燈的設(shè)計(jì)解釋合理的是()圖14-4-2A.太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B.小

4、風(fēng)扇是用來給太陽能電池板散熱的C.小風(fēng)扇是風(fēng)力發(fā)電機(jī),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.蓄電池在夜晚放電時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能答案A太陽能電池板可以把太陽能轉(zhuǎn)化為電能,儲存在蓄電池內(nèi),晚上為路燈提供電能;小風(fēng)扇在有風(fēng)時(shí),扇葉轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,將電能貯存在蓄電池內(nèi),晚上供路燈使用,因此,小風(fēng)扇是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;蓄電池放電時(shí),是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。故正確選項(xiàng)為A。7.隨著人們的生活水平的提高,汽車走進(jìn)千家萬戶。關(guān)于小汽車涉及的知識說法正確的是()A.用甘油做發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑B.發(fā)動(dòng)機(jī)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.精心保養(yǎng)可使發(fā)動(dòng)機(jī)的效率達(dá)到100%D.排出的尾氣對環(huán)境沒有任何污染答案B汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是利用水

5、來做冷卻劑的,這是利用了水比熱容大的性質(zhì),故A錯(cuò)誤;發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B正確;無論科技如何發(fā)展,總存在摩擦、要做額外功,效率一定不會(huì)達(dá)到100%,故C錯(cuò)誤;汽車排放的廢氣中含有一氧化碳、二氧化硫等有害物質(zhì)會(huì)污染環(huán)境,故D錯(cuò)誤。故選B。8.隨州某學(xué)校物理小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究“酒精、煤油、汽油”的熱值(如圖14-4-3)。甲、乙、丙裝置完全相同,水的質(zhì)量和初溫及待測燃料的質(zhì)量也相同。通過測量全部燃料充分燃燒后水的末溫(均未達(dá)到沸點(diǎn))t甲q乙q丙B.q甲q乙=q丙C.q甲q乙=q丙答案C在充分燃燒了質(zhì)量相等的酒精、煤油和汽油,加熱三個(gè)燒杯中質(zhì)量相等

6、的水后,甲杯水的溫度升高較低,即酒精燃燒產(chǎn)生的熱量少,所以酒精的熱值小,乙和丙兩杯水升高的溫度相同,且高于甲杯水升高的溫度,說明煤油和汽油的熱值相同,且大于酒精的熱值,故C正確。二、填空題(每空2分,共24分)9.2018年農(nóng)歷元月十五為中國傳統(tǒng)節(jié)日：元宵節(jié),黔東南州臺江縣來自各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的20多支舞龍隊(duì)伍,用舞龍噓花的火與激情來慶祝元宵,全國各地的游客也都慕名前來觀光。元宵節(jié)吸引眾人眼球的就是龍噓花大賽(如圖14-4-4所示),舞龍的人們大部分光著身子,步履輕快,條條蛟龍?jiān)诨鸷Ｖ腥我忮塾?場面頗為壯觀,被稱為是“勇敢者的游戲”,附近的居民和觀眾很快就聞到了火藥味,這是現(xiàn)象,火藥在燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)

7、化為能。圖14-4-4答案擴(kuò)散內(nèi)解析附近的居民和觀眾很快就聞到了火藥味,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,說明分子在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng);火藥在燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。10.如圖14-4-5所示是四沖程汽油機(jī)工作過程中的沖程;此過程中能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。圖14-4-5答案做功內(nèi)解析由圖可知,進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的,活塞向下運(yùn)行,汽缸容積增大,是做功沖程,做功沖程中實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。11.出于對安全和環(huán)保的考慮,沈陽市政府為喜愛戶外燒烤的市民提供了專門的場所。燒烤的主要原料是木炭,已知它的熱值是3.4107 J/kg,那么84 g的木炭完全燃燒放出J熱量,如果這些熱量全部被水吸收,則能使初溫為20 、質(zhì)

8、量為17 kg的水,溫度升高到水的比熱容為4.2103 J/(kg)。答案2.85610660解析木炭完全燃燒放出的熱量為Q放=mq=0.084 kg3.4107 J/kg=2.856106 J;由題知,Q吸=Q放=2.856106 J,由Q吸=cmt可得:t=Q吸c(diǎn)m=2.856106J4.2103J/(kg)17kg=40 ,因此水的末溫為20 +40 =60 。12.如圖14-4-6所示的實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)塞子從試管口噴出時(shí),水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的能,這個(gè)能量轉(zhuǎn)化過程與汽油機(jī)工作時(shí)沖程的能量轉(zhuǎn)化過程一樣,汽油機(jī)工作過程中需要用水來冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)以確保其正常工作,這是利用了水的大的特點(diǎn)。圖14-4

9、-6答案機(jī)械做功比熱容解析當(dāng)試管內(nèi)的水被酒精燈加熱后,水蒸氣的內(nèi)能逐漸增大,最后會(huì)把塞子沖出去,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為了塞子的機(jī)械能;汽油機(jī)的做功沖程是汽油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為曲軸的機(jī)械能;與其他液體相比較,水的比熱容較大,在質(zhì)量和升高的溫度相同時(shí),水吸收的熱量較多,制冷效果較好。13.如圖14-4-7所示,圖A、B、C、D是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖,圖E、F是演示實(shí)驗(yàn)的示意圖。C圖是沖程,與它原理相同的是圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。汽油機(jī)的工作示意圖中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是圖(后兩空選填字母)。圖14-4-7答案做功FB解析A圖中進(jìn)氣門開啟,活塞下行,汽油和空氣的混合物吸入汽缸,是吸氣沖程;B圖中兩氣門

10、都關(guān)閉,活塞上行,汽缸容積變小,是壓縮沖程,此沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;C圖中兩氣門都關(guān)閉,活塞下行,汽缸容積變大,是做功沖程,此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;D圖中排氣門開啟,活塞上行,廢氣排出汽缸,是排氣沖程;E圖是用力將活塞壓下,活塞對空氣做功,空氣的內(nèi)能增大,溫度升高,達(dá)到了棉花的著火點(diǎn),棉花就會(huì)燃燒,是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的,即將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;F圖中對試管中的水加熱,加快水的蒸發(fā),使試管中水蒸氣的內(nèi)能增大,體積膨脹,對外做功,使塞子飛出去,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能;汽油機(jī)的做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,因此與做功沖程原理相同的是F實(shí)驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)探究題(共14分)14.小明和小

11、輝學(xué)習(xí)了燃料的熱值后,他們一起設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他們組裝了如圖14-4-8甲和乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄結(jié)果見下表:燃料加熱前的水溫/燃料燃盡后的水溫/煤油2544菜籽油2534圖14-4-8(1)為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,小明和小輝選擇了兩套完全相同的裝置,并且控制油的質(zhì)量以及水的質(zhì)量;但對于兩杯水的初溫他們的看法卻不同。請將下列他們的想法補(bǔ)充完整。小輝認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是直接用來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少,所以,實(shí)驗(yàn)中兩杯水的初溫可以不同。小明認(rèn)為因?yàn)樘骄窟^程中他們采用了法,所以只有燃料的不同,其他因素都必須控制相同;如果兩杯水的初溫不同,那么水的蒸發(fā)快慢以及水

12、與周圍環(huán)境的溫差都不相同,于是兩杯水的就不相同,就有可能會(huì)出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多,而水吸收的熱量少、水溫變化低的情況,所以,實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制水的初溫相同。你認(rèn)為(選填“小明”或“小輝”)的想法更合理。(2)根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)記錄,你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中,熱值較大是。(3)小明和小輝在實(shí)驗(yàn)前用天平分別測出了燒杯中水的質(zhì)量以及燃油的質(zhì)量,并由記錄的數(shù)據(jù),利用公式Q吸=cm(t-t0)計(jì)算出了水吸收的熱量;小輝他想通過這些數(shù)據(jù)計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值。你認(rèn)為他的計(jì)算結(jié)果是的(選填“可靠”或“不可靠”);理由是。答案(1)相等水溫升高的多少控制變量種類散熱小明(2)煤油(3)不可靠燃油不可能完全燃燒

13、且燃油燃燒放出的熱量不能完全被水吸收解析(1)根據(jù)Q放=mq,燃料燃燒放出熱量的多少與燃料的質(zhì)量和熱值有關(guān),所以要探究熱值的大小,需使菜籽油和煤油的質(zhì)量相等;水吸收熱量后溫度的變化,與吸熱的多少及質(zhì)量有關(guān),所以還要控制兩杯水的質(zhì)量相等;質(zhì)量相同的水,溫度變化越大,說明吸收熱量越多,所以實(shí)驗(yàn)中通過水溫升高的多少來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少;要探究不同燃料熱值的大小,應(yīng)使其他條件相同,只有燃料的種類不同,即用到控制變量法;根據(jù)熱傳遞的條件,水溫與周圍環(huán)境溫度相差越大,越容易發(fā)生熱傳遞,若水的初溫不同,便可造成水的散熱情況不同,所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制水的初溫相同;由以上分析知,小明的分析更加合理;(2

14、)根據(jù)表中數(shù)據(jù),相同質(zhì)量的兩種燃料燃燒完后,煤油加熱的水溫升高較多,說明煤油放出的熱量較多,即煤油的熱值較大;(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,燃油不可能完全燃燒,且燃料燃燒放出的熱量一部分直接散失掉、一部分被燒杯吸收,同時(shí)水也會(huì)向外散熱,所以不能通過水溫的變化得出燃料燃燒放出的熱量,計(jì)算結(jié)果不可靠。四、計(jì)算題(15小題10分,16小題12分,共22分)15.小明家有一個(gè)容積為2 L的水壺,水壺里裝有初溫為25 的水,在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下小亮用天然氣爐具對水進(jìn)行加熱。已知天然氣的熱值q=8.4107 J/m3,水的比熱容c水=4.2103 J/(kg)則:(1)燒開1 L水,水需要吸收多少熱量?(2)若天然氣爐

15、具的效率是30%,則燒開1 L水需要完全燃燒多少m3的天然氣?答案(1)3.15105 J(2)1.2510-2 m3解析(1)水的體積為V水=1 L=110-3 m3,水的質(zhì)量為m水=水V水=1.0103 kg/m3110-3 m3=1 kg,一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100 ,則水吸收的熱量為Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103 J/(kg)1 kg(100 -25 )=3.15105 J;(2)由=Q吸Q放得Q放=Q吸=3.15106J30%=1.05106 J,由Q放=Vq得V天然氣=Q放q=1.05106J8.4107J/m3=1.2510-2 m316.2017年5月18日,中國科學(xué)家首次在南海試采可燃冰取得圓滿成功,實(shí)現(xiàn)了我國天然氣水合物開發(fā)的歷史性突破?？扇急鍧崯o污染,儲量巨大,是一種非常理想的新型能源?？扇急臒嶂岛艽?是天然氣熱值的10倍以上,若按15倍計(jì)算。c水=4.2103 J/(kg),天然氣的熱值q=7.0107 J/m3問:(1)體積為0.01 m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量為多少?(2)若這些熱量的90%被質(zhì)量為100 kg的水吸收,則水升高