1、精品学年人教版九年级物理知识点梳理第十四章 内能的利用 单元真题训练解析版第十四章 内能的利用 单元真题训练(解析版)一、选择题1.(2019无锡)如图所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远。此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似( )。A. 压缩冲程 B. 吸气冲程 C. 排气冲程 D. 做功冲程【答案】D。【解析】按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,消耗燃气的内能,变成盒盖的机械能,故是将内能转化为机械能的过程;四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能。2(2018滨州)如图是内燃机
2、工作循环中的一个冲程,它是()。A压缩冲程,将化学能转化成内能 B压缩冲程,将机械能转化成内能C做功冲程,将内能转化成机械能 D做功冲程,将机械能转化成内能【答案】C。【解析】图中的气门关闭,活塞下行,并且电火花打火,这是做功冲程的特点;在做功冲程中,能量转化关系是气体的内能转化为机械能,故选C。3(2018黔南)如图表示的是汽油机工作时的()。A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程【答案】C。【解析】如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,火花塞喷出电火花,可以判断是做功冲程。故选:C。4.(2020四川遂宁)宁湿地公园的建成改善了城市生活环境,提高了市民生活质量。夏天公园内鸟语花
3、香、气温宜人,游人如织,下列对人们在湿地公园的感知解释错误的是()。A闻到公园内阵阵花香,是分子无规则运动的结果;B走在五彩缤纷路,觉得路面热得发烫,而在湖边感到湖水凉爽,是因为水的比热容比沙石的比热容大;C摆渡船的内燃机使用的燃料属于不可再生能源;D游客手里的冰棒吸热内能增加,温度一定会升高【答案】D。【解析】A、我们能闻到花的香味,是因为花芳香分子在做无规则运动引起的,属扩散现象。故A正确;B、水的比热容比沙子的比热容大,吸收相同的热量,水的温度变化小、沙子的温度变化大,所以觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热。故B正确;C、内燃机工作过程中燃烧的汽油、天然气都属于不可再生能源。故C正确;D、
4、冰棒吸收热量,内能一定会增大,但熔化过程中温度不变。故D错误。故选:D。5.(2019深圳市)下列说法正确的是( )。A. 燃料燃烧越充分,它的热值就越大;B. 内燃机用水做冷却液,是因为水的比热容较大;C. 敲击大小不同的编钟,发出声音的音色不同;D. 在闹市区安装噪声监测装置,可以减弱噪声【答案】B。【解析】A燃料的热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比,与实际燃烧情况无关,故A错误;B水的比热容比较大,与质量相等其它物质相比,在升高相同温度时,水吸收的热量多,适合作为内燃机的冷却液,故B正确;C敲击大小不同的编钟,是音调不同,相同乐器发出的声音的音色相同,故C错误;D噪声监测装置
5、只能监测噪声等级,不能减弱,故D错误。二、填空题6.(2019扬州)如图所示是汽油机的_冲程在压缩冲程中,是通过_方式增加燃气的内能汽油机的转速为 3000r/min,则 ls 内汽油机对外做功_次。【答案】(1)做功;(2)做功;(3)25。【解析】进气口、出气口关闭,活塞向下,为做功冲程;压缩冲程时通过做功的方式增加其他内能;3000r/min则每秒钟转50转,一个完整的过程包含四冲程两转一对外做功,则可知对外做功25次。7(2018福建A)合理分类和利用垃圾可以变废为宝,在一定条件下,1吨垃圾能榨出170kg燃料油,若燃料油的热值为4.0107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为
6、_J,燃烧时燃料油的化学能转化为_能。【答案】(1).6.8109 ;(2)内。【解析】燃料油完全燃烧释放出的热量:,燃烧时燃料油的化学能转化为内能。8.(2020安徽)某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100kg的水从18加热到58。若天然气完全燃饶放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气_m。c水=4.2103J/(kg),q天然气=4.0107J/m【答案】0.6。【解析】用燃气热水器给水加热,水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)100kg(58-18)=1.68107J燃烧天燃气放出的热量:则每天消耗的天然气的质量:。9.(2020江苏省泰州市
7、)如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。(1)北斗导航卫星是通过_向插秧机发送位置信息的;(2)该插秧机使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于_冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功_次;(3)汽油属于_(选填“清洁”或“非清洁”)能源,某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量是_J;若这些热量完全被40kg初温15C的水吸收,则水温升高_C。q汽油=4.6107J/kg,c水=4.2103J/(kgC)【答案】(1)电磁波;(2)压缩;(3)30;(4)非清洁;(5);(6)57.5。【解
8、析】(1)电磁波可以在真空中传播,可以传递信息,北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时,主要是利用电磁波传递信息的。(2)从图中可以看出,两气门关闭和活塞向上移动的特点,可以判断这个冲程是压缩冲程,将机械能转化为了内能。飞轮的转速是60r/s,飞轮转动一圈完成两个冲程,所以1s可以完成的冲程数量是:完成四个冲程,对外做功一次,所以汽油机每秒钟对外做次数是:(3)由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气,所以汽油属于非清洁能源。汽油完全燃烧放出的热量是:由,得,水温升高:。10.(2020四川甘孜州)生活处处有物理。小朱发现汽车应用了大量物理知识。汽车的导航系统是通过_(选填“电磁波”或“声波
9、)来传递信息的,其发动机是由吸气、_、 做功、 排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。【答案】(1)电磁波;(2)压缩。【解析】广播、电视台、移动通信等是利用电磁波来传递信息的。汽车的发动机属于内燃机,其一个工作循环有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。11.(2020宁夏)建设具有国际先进水平的空间站,解决较大规模的长期有人照料的空间站应用问题,是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标2020年5月5日18时,长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功,正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕如图所示,是火箭首飞时的情景该火箭起飞后,火箭相对于发射架是_的;地面控制中心通过
10、_波向它发出指令;火箭升空过程中,发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的_冲程此过程,火箭箭体与空气摩擦会发热,这是通过_改变箭体的内能【答案】(1)运动;(2)电磁;(3)做功;(4)做功。【解析】火箭起飞后,火箭与发射架之间的位置发生变化,故火箭相对于发射架是运动的。电磁波可以传递信息,地面控制中心通过电磁波向它发出指令。火箭是利用自身携带的燃料(推进剂),在发动机中燃烧产生高温高压的燃气,故火箭发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。火箭箭体与空气摩擦会发热,这是通过做功改变箭体的内能12.(2020江苏泰州)2020年6月23日上午,长征三号火箭将北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组
11、网卫星送入太空预定轨道。火箭在大气层中高速飞行时,外壳与空气剧烈摩擦,将_能转化为内能会使外壳温度升高,为防止内部温度过高,火箭采用_(选填“导热性”或“隔热性”)好的新型陶瓷作为防护层。【答案】(1)机械;(2)隔热性。【解析】火箭在大气层中高速飞行时,外壳与空气剧烈摩擦,克服摩擦做功,火箭的机械能转化为内能,从而使外壳温度升高。火箭在大气层中高速飞行时,外壳与空气剧烈摩擦,会产生大量的热量,从而使火箭的温度升高,为防止内部温度过高,火箭应该采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。13.(2019广东省)某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为_冲程工作示意图,活塞向_运动,燃料混
12、合物被压缩,在这个过程中机械能转化为_。【答案】(1)压缩;(2)上;(3)内能。【解析】由图知,进气门、排气门均关闭,活塞有向上标志,所以该图为汽油机的压缩冲程工作示意图,压缩冲程对应活塞是向上运动的,此时燃料混合物被压缩,燃料混合物的温度升高,内能增加,活塞的机械能转化为燃料混合物的内能。14.(2019广东省)阅读下列短文,回答问题。可燃冰可燃冰是一种新型能源,主要成份是甲烷和水,分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中,如图所示,可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%99.9%。可燃冰的
13、生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在010时生成,超过20便会分解,海底温度一般保持在24左右;其次是高压,可燃冰在0时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。请回答下列问题:1个标准大气压取1105Pa,海水的密度取1103kg/m3,g取10N/kg,c水=4.2103J/(kg),甲烷的热值取4.2107J/m3(1)可燃冰的主要成份是_。(2)若要在0的海底生成可燃冰,海水的深度至少要_m。(3)如图所示,海底上有一
14、块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为_N。(4)0.5m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量,在标准大气压下,至少可以将质量为_kg温度为20的水加热至沸腾。【答案】(1)甲烷和水;(2)290;(3)0;(4)8.2103。【解析】(1)由短文知,可燃冰的主要成份是甲烷和水;(2)若要在0的海底生成可燃冰,需要海水产生29个标准大气压,即海水的压强为:p=291105Pa=2.9106Pa;由得需要的海水的深度为:;(3)由于可燃冰A的底部与海底紧密相连,所以海水对其底部没有向上的压力,故可燃冰A受到的浮力为0N;(4)由短文知,1m3的可燃冰分解后
15、可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%99.9%,可见,0.5m3的可燃冰分解后,至少可以分解出甲烷为:0.51640.8m3=65.6m3,这些甲烷完全燃烧释放出的热量为,由得,即:。三、计算题15.(2018聊城)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20、质量为100g的水,在一个标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3g。水的比热容为4.2103J/(kg),酒精的热值为3.0107J/kg求:(1)水吸收的热量是多少?(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。(3)科学研究表明:1g100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸
16、收2.26103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。【解析】(1)一个标准大气压下水的沸点为100,即需将水加热至100,水吸收的热量:Q吸=cm(tt0)=4.2103J/(kg)0.1kg(10020)=3.36104J;(2)3g酒精完全燃烧释放的热量:Q放=mq=3103kg3.0107J/kg=9104J;酒精灯烧水的热效率:=100%=100%37.3%;(3)1g 100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26103J的热量,则5g 100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量:Q=5g2.26103J/g=1.13104J。答:(1)水吸收的热量是3.36104J;(2)酒精灯烧水的热效率是37.3%;(3)5g,100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是1.13104J。
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